JP5111105B2 - メインインパルスの連鎖を含んだ信号処理を含む測定方法および分析装置 - Google Patents
メインインパルスの連鎖を含んだ信号処理を含む測定方法および分析装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5111105B2 JP5111105B2 JP2007517336A JP2007517336A JP5111105B2 JP 5111105 B2 JP5111105 B2 JP 5111105B2 JP 2007517336 A JP2007517336 A JP 2007517336A JP 2007517336 A JP2007517336 A JP 2007517336A JP 5111105 B2 JP5111105 B2 JP 5111105B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- energy
- impulse
- duration
- basic
- main
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2921—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras
- G01T1/2928—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras using solid state detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
−コンプトン効果と、
−理想的な信号に測定ノイズが加わることと、
−それぞれが光子を表すインパルスの潜在的なパイルアップである。
光子が検出器との相互作用に入ると、電気インパルスが生じ、そして該電気インパルスは先に図1で説明したように増幅される。
ガンマ線源をスペクトロメトリーで分析するときのもう一つの擾乱の原因は、時間インパルスのパイルアップの問題に関わる。
G.F.Knoll『Radiation Detection and Measurement』Wiley、第二版、1989年
−前記信号をディジタル化して、該信号を表すデータを得られるようにすることからなる過程と、
これらのデータに基づき、
−各メインインパルスそれぞれの持続時間DおよびエネルギーEを測定して、持続時間−エネルギー(D、E)のペアを作成することからなる過程と、
−作成されたペア(D、E)から基本インパルスのエネルギーのペア(Di、Ei)を判定することからなる過程と、
−判定されたペア(Di、Ei)から各基本インパルスそれぞれのエネルギーEiを演繹的に導くことからなる過程を含んでいることを特徴としている。
α=exp(−λTe)、
という式を用いて判定され、該式において、Teがディジタル化過程に関連したサンプリング周期を表すこと。
−図1はガンマスペクトロメトリーのディジタル取得の流れの各要素を概略的に示し、
−図2は、図1のタイプの装置によって観察可能なガンマ線源のスペクトル線のスペクトルを示しており、
−図3は、例示として、ガンマ光子の検出器によって生成された時間信号の例を示しており、
−図4は、例示として、セシウム137の単エネルギー光子源を測定したエネルギー分布を示しており、
−図5は、例示として、複数のエネルギーを備えた光子を放出する活性源のエネルギー分布を示しており、
−図6は、パイルアップ現象が起こったときの、遅速検出器に起因する時間信号を概略的に示しており、
−図7は、いかなるパイルアップ現象も生じていないときの、ガンマ線源の正規化されたスペクトルを示しており、
−図8は、活性の増加によってパイルアップ現象が起こったときの、図7で分析されたガンマ線源の正規化されたスペクトルを示しており、
−図9は、本発明によるシステムによって測定された、二つのメインインパルスを含んだ信号の一部を概略的に示しており、
−図10は、例示として、本発明によるシステムによってディジタル化されたときの、図9の信号を示しており、
−図11は、本発明に係る測定方法のユニット略図を示しており、
−図12は、本発明に係る測定方法によって処理された信号の活動シーケンスのDとEのペアの二次元ヒストグラムの例を示しており、
−図13は、前記処理された信号の基本インパルスのDiとEiのペアの二次元ヒストグラムの例を示しており、
−図14は、適切な電子装置において本発明によるパイルアップリジェクション方法の第一部分を実装することを可能にするアルゴリズムのフローチャートを示しており、
−図15は、適切な電子装置において本発明によるパイルアップリジェクション方法の第二部分を実装することを可能にするアルゴリズムのフローチャートを示しており、
−図16は、本発明に係る測定方法を実施していないときの、セシウム137の観察されたガンマ線エネルギーのスペクトルを示しており、
−図17は、本発明による測定方法を実施しているときの、セシウム137の観察されたガンマ線エネルギーのスペクトルを示している。
−持続時間:一時的な式ではt、または式がZ変換されているときにはz、
−エネルギー:一時的な式ではe、または式がZ変換されているときにはs、
という表記によって、式における持続時間とエネルギーを指すこととする。
−基本インパルスが強度λの均質なポワソン過程に従った出現時間を有していることと、
−エネルギーを表す変数が加算性の特性を有している、
という仮説に基づいている。
α=exp(−λTe) (4)
という式(4)のおかげで実施され、該式において、Teは検出器から出た信号をサンプリングする信号周期である。
このような過程は帰納関係に基づくアルゴリズムを実施する。
X(z,s)=Y(z,s)(1-(αz+(1-α)zB)(z,s)))、 (7)
または、
X(z,s)=Y(z,s)-αzY(z、s)-(1-α)zB(z,s)Y(z,s)、 (8)
と書くことができる。
xt(s)=yt(s)-αyt-1(s)-((1-α)b(s)*y(s))t-1 (9)
または、
yt(s)=αyt-1(s)+((1-α)b(s)*y(s))t-1+xt(s) (10)
が得られる。
第二過程は、このようにして決定された係数を、パイルアップリジェクションの式(1)における等式の左辺にある、冪級数の係数によって識別することから構成される。
yt(s)=exp(−λt)exp(λK t (s))が得られる。
kt、e=(yt、e−temp)/λである。
kt、e−2kt-1、e+kt-2、e>0?
および、t>1?
ということである。
−放出されたエネルギーおよびそれらの発生をより良く識別すること、
−導入部で触れた除去によるフィルタリング方法とは異なり、信号の有効部分を除去することなく、この測定された信号全体を対象とすること、
−インパルスの形状についていかなる仮説も必要ではないこと、
−光子源の活性が弱かろうと高かろうと、該活性とは独立して方法を強く信頼できること(しかし方法の良好な作動に必要な条件は基本インパルスの恒常的なパイルアップがあってはならないということである)、
−測定される信号に直接本方法を適用する可能性、あるいは該方法を後で実行する可能性、
−非常に接近した利用であり、このことによって本発明に係る測定方法が先行技術の測定方法よりもディジタル的になっていることである。
−基本インパルスの出現時間が均質なポワソン過程に従っていること、
−メインインパルスが所定の持続時間Dを有していること、
−基本インパルスのエネルギーを表す変数Eiが加算性の特性を有していることである。
Claims (19)
- 持続時間DおよびエネルギーEからなるメインインパルス(17)の連鎖を含んだ信号(11)の処理を含む測定方法であり、該メインインパルスが時間的に互いに間隔を開け、それぞれが、インパルス持続時間Diと、エネルギーが加算性の特性を有している変数Eiによって評価される基本インパルス(15)のパイルアップで構成され得るものであり、前記基本インパルス(15)が平均λの均質なポワソン過程に従ったインパルス出現時間Tiを有しており、該測定方法が、
−前記信号をディジタル化することで、該信号を表すデータ(24)を得るようにすることからなる過程と、
これらのデータ(24)に基づき、
−各メインインパルス(17)それぞれのインパルス持続時間DとエネルギーEを測定することでインパルス持続時間−エネルギーのペア(D、E)を作成することからなる過程と、
−作成されたペア(D、E)から基本インパルス(15)のエネルギーのペア(Di、Ei)を判定することからなる過程と、
−判定されたペア(Di、Ei)から、各基本インパルス(15)それぞれのエネルギーEiを演繹的に導くことからなる過程とを含み、
前記インパルス持続時間−エネルギーのペア(Di、Ei)の判定過程が、メインインパルスの持続時間−エネルギーのペア(D、E)の関数を基本インパルスの持続時間−エネルギーのペア(Di、Ei)の関数に関係づけるパイルアップ還元の式を解くことで実施され、
前記パイルアップ還元の式が以下の形をとり、
ポワソン過程の平均λがメインインパルス(17)の分離時間を測定することで判定されることを特徴とする、メインインパルスの連鎖を含んだ信号処理を含む測定方法。 - 前記パイルアップ還元の式がメインインパルスの持続時間−エネルギーのペア(D、E)に対する離散確率分布関数を、基本インパルスの持続時間−エネルギーのペア(Di、Ei)に対する離散確率分布関数に関係づけることを特徴とする、請求項1に記載の測定方法。
- 前記インパルス持続時間−エネルギーのペア(Di、Ei)の判定過程において、インパルス持続時間−エネルギーのペア(D、E)に対する離散確率分布関数が、作成されたインパルス持続時間−エネルギーのペア(D、E)と前記各ペア(D、E)に関連づけられた発生数を用いて算定され、前記発生数が前記測定に基づいて事前に判定されていることを特徴とする、請求項2に記載の測定方法。
- さらに前記パイルアップ還元の式がポワソン過程の平均λに依存していることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つに記載の測定方法。
- 前記αが、以下の式:
α=exp(−λTe)
ここに、Teがディジタル化過程に関連したサンプリング周期である、
を用いて判定されることを特徴とする、請求項1に記載の測定方法。 - 前記各基本インパルス(15)のエネルギーEiの演繹過程が、これらのエネルギーの離散確率分布関数の判定過程を含んでいることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つに記載の測定方法。
- 前記エネルギーの離散確率分布関数が、エネルギーに応じている、インパルス持続時間−エネルギーのペア(Di、Ei)の離散確率分布関数の周辺確率分布関数であることを特徴とする、請求項6に記載の測定方法。
- 前記パイルアップ還元の式における等式の右辺の分数を持続時間に従った、冪級数で展開することで、この級数の係数を判定するようになっていることをさらに特徴とする、請求項1〜7のいずれか一つに記載の測定方法。
- 前記冪級数の係数が前記パイルアップ還元の式における等式の左辺項に含まれる係数αt-Kt(s)と同一であると識別される識別過程で、基本インパルス(15)の持続時間−エネルギーのペア(Di、Ei)に関する前記確率密度ht、eを判定するようになっていることを特徴とする、請求項8に記載の測定方法。
- 前記判定および前記識別過程がそれぞれ、少なくとも一つの離散畳込みの計算を含んでいることを特徴とする、請求項9に記載の測定方法。
- 前記メインインパルスがメイン光子束(3)を表し、該メイン光子束のそれぞれが基本光子束のパイルアップを含み得るものであり、各基本光子束が基本インパルスで表されることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一つに記載の測定方法。
- 前記光子がガンマ光子であることを特徴とする、請求項12に記載の測定方法。
- 前記光子束(3)の各エネルギーが、対応するインパルスのエネルギーによって算定されることと、各インパルスそれぞれのエネルギーが、各対応するインパルスそれぞれの下のスペクトル面(13)に応じて算定されることを特徴とする、請求項12または請求項13に記載の測定方法。
- 物理現象を表すメインインパルスの連鎖を含んだ前記信号を測定する初期過程を含んでいることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一つに記載の測定方法。
- 前記信号に関する情報を利用者に提供することからなる少なくとも一つの過程を含んでいることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一つに記載の測定方法。
- 前記信号に関する情報が基本光子束に関するものであることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか一つに記載の測定方法。
- 前記信号に関する情報が基本光子束を表す基本インパルスのエネルギーEiに関するものであることを特徴とする、請求項17に記載の測定方法。
- インパルス持続時間DとエネルギーEからなるメインインパルス(17)の連鎖を含んだ信号(11)の分析装置であり、該メインインパルスが互いに時間的に間隔を開けられ、インパルス持続時間DiとエネルギーEiからなる基本インパルス(15)のパイルアップから構成され得るものであり、前記基本インパルス(15)が平均λの均質なポワソン過程に従ったインパルス出現時間Tiを有している分析装置であって、該分析装置が、請求項1〜18のいずれか一つに記載の測定方法を実施することに適した手段を具備していることを特徴とする分析装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0405457A FR2870603B1 (fr) | 2004-05-19 | 2004-05-19 | Mesure et traitement d'un signal comprenant des empilements d'impulsions elementaires |
FR0405457 | 2004-05-19 | ||
PCT/FR2005/001244 WO2005121835A1 (fr) | 2004-05-19 | 2005-05-18 | Mesure et traitement d'un signal comprenant des empilements d'impulsions elementaires |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007538241A JP2007538241A (ja) | 2007-12-27 |
JP5111105B2 true JP5111105B2 (ja) | 2012-12-26 |
Family
ID=34945911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007517336A Expired - Fee Related JP5111105B2 (ja) | 2004-05-19 | 2005-05-18 | メインインパルスの連鎖を含んだ信号処理を含む測定方法および分析装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7728307B2 (ja) |
EP (1) | EP1747481B1 (ja) |
JP (1) | JP5111105B2 (ja) |
CN (1) | CN1954237A (ja) |
DE (1) | DE602005003467T2 (ja) |
FR (1) | FR2870603B1 (ja) |
WO (1) | WO2005121835A1 (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5022902B2 (ja) | 2004-09-16 | 2012-09-12 | サザン イノヴェーション インターナショナル プロプライアトリー リミテッド | 検出器出力データ内の個別信号分離装置および方法 |
JP4706566B2 (ja) * | 2006-06-09 | 2011-06-22 | 株式会社島津製作所 | X線分析用信号処理装置 |
JP2011516838A (ja) | 2008-03-31 | 2011-05-26 | サザン イノヴェーション インターナショナル プロプライアトリー リミテッド | スクリーニング方法および装置 |
EP2260334A4 (en) | 2008-03-31 | 2015-03-11 | Southern Innovation Internat Pty Ltd | METHOD AND APPARATUS FOR DRILLING DIAGRAPHY |
WO2009121132A1 (en) | 2008-03-31 | 2009-10-08 | Southern Innovation International Pty Ltd | Radiation imaging method with individual signal resolution |
US7807973B2 (en) * | 2008-08-01 | 2010-10-05 | Pulsetor, Llc | Pileup rejection in an energy-dispersive radiation spectrometry system |
AU2009328651A1 (en) | 2008-12-18 | 2011-06-30 | Southern Innovation International Pty Ltd | Method and apparatus for resolving piled-up pulses by using a mathematical transform |
FR2953298B1 (fr) * | 2009-11-30 | 2014-10-31 | Commissariat Energie Atomique | Procede de correction du phenomene d'empilement applique a des spectres de rayonnement x acquis a l'aide d'un capteur spectrometrique |
FR2953603A1 (fr) | 2009-12-09 | 2011-06-10 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif de reconnaissance d'un materiau a l'aide de sa fonction de transmission |
FR2961904B1 (fr) | 2010-06-29 | 2012-08-17 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'identification de materiaux a partir de radiographies x multi energies |
CN103454671B (zh) * | 2013-08-21 | 2016-01-06 | 中国人民解放军第二炮兵工程大学 | 一种基于高速数字采样的核辐射脉冲堆积判断与校正方法 |
FR3032804B1 (fr) | 2015-02-16 | 2017-02-10 | Commissariat Energie Atomique | Procede de caracterisation d'un defaut non franc dans un cable |
AU2018202912B1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-06-20 | Southern Innovation International Pty Ltd | Input count rate estimation in radiation pulse detectors |
JP7291239B2 (ja) * | 2019-03-22 | 2023-06-14 | サザン イノヴェーション インターナショナル プロプライアトリー リミテッド | パルスパイルアップのノンパラメトリック分解に関する放射線検出 |
CN114252899B (zh) * | 2022-03-02 | 2022-05-20 | 四川新先达测控技术有限公司 | 一种核信号的级联冲激卷积成形方法和装置 |
US20240188918A1 (en) * | 2022-12-13 | 2024-06-13 | Analog Devices, Inc. | Timer-based amplitude correction method for photon counting computed tomography |
CN117749141B (zh) * | 2024-02-20 | 2024-05-07 | 成都工业学院 | 堆积脉冲信号识别与成形方法、计算机程序产品及终端 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5210423A (en) * | 1989-09-22 | 1993-05-11 | Siemens Gammasonics, Inc. | Method and apparatus for unpiling pulses generated by piled-up scintillation events |
US6936822B2 (en) * | 1997-05-07 | 2005-08-30 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method and apparatus to prevent signal pile-up |
JP2002022846A (ja) * | 2000-07-05 | 2002-01-23 | Seiko Instruments Inc | エネルギー分散型x線分析装置 |
JP4160275B2 (ja) * | 2001-05-28 | 2008-10-01 | 浜松ホトニクス株式会社 | エネルギー測定方法及び測定装置 |
-
2004
- 2004-05-19 FR FR0405457A patent/FR2870603B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-05-18 JP JP2007517336A patent/JP5111105B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-05-18 US US11/579,757 patent/US7728307B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-05-18 WO PCT/FR2005/001244 patent/WO2005121835A1/fr active IP Right Grant
- 2005-05-18 DE DE602005003467T patent/DE602005003467T2/de active Active
- 2005-05-18 CN CNA2005800157844A patent/CN1954237A/zh active Pending
- 2005-05-18 EP EP05773039A patent/EP1747481B1/fr not_active Not-in-force
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1954237A (zh) | 2007-04-25 |
EP1747481A1 (fr) | 2007-01-31 |
DE602005003467T2 (de) | 2008-09-25 |
JP2007538241A (ja) | 2007-12-27 |
WO2005121835A1 (fr) | 2005-12-22 |
DE602005003467D1 (de) | 2008-01-03 |
US7728307B2 (en) | 2010-06-01 |
EP1747481B1 (fr) | 2007-11-21 |
US20080025385A1 (en) | 2008-01-31 |
FR2870603A1 (fr) | 2005-11-25 |
FR2870603B1 (fr) | 2006-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5111105B2 (ja) | メインインパルスの連鎖を含んだ信号処理を含む測定方法および分析装置 | |
JP5022902B2 (ja) | 検出器出力データ内の個別信号分離装置および方法 | |
RU2681377C1 (ru) | Способ и устройство для выделения сигналов в данных | |
JP5832892B2 (ja) | 孔内検層のための方法および装置 | |
JP5890314B2 (ja) | 透過関数を使用して材料を認識する方法およびデバイス | |
US7065473B2 (en) | Method and apparatus for improving resolution in spectrometers processing output steps from non-ideal signal sources | |
JP5914347B2 (ja) | 測定されたx線スペクトルの補正方法及び測定されたx線スペクトルの補正デバイス | |
JP2013512443A5 (ja) | ||
Mohammadian-Behbahani et al. | Pile-up correction algorithm based on successive integration for high count rate medical imaging and radiation spectroscopy | |
EP2433155B1 (en) | Radiation detection | |
US10156647B2 (en) | Method of spectral data detection and manipulation | |
Xiao et al. | A new pulse model for NaI (Tl) detection systems | |
CN108646285B (zh) | 伽马射线能谱测量方法、装置及系统 | |
RU2802542C2 (ru) | Детектирование излучения с помощью непараметрического разложения наложенных импульсов | |
Neuer et al. | A Cognitive Filter to Automatically Determine Scintillation Detector Materials and to Control Their Spectroscopic Resolution During Temperature Changes | |
AU2005284602B2 (en) | Method and apparatus for resolving individual signals in detector output data. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080427 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101207 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20110303 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20110310 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110329 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120403 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120702 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120709 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120730 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120904 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121009 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151019 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |