JPH01135331A - X-ray tomographic diagnostic apparatus - Google Patents

X-ray tomographic diagnostic apparatus

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JPH01135331A
JPH01135331A JP62291990A JP29199087A JPH01135331A JP H01135331 A JPH01135331 A JP H01135331A JP 62291990 A JP62291990 A JP 62291990A JP 29199087 A JP29199087 A JP 29199087A JP H01135331 A JPH01135331 A JP H01135331A
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JP
Japan
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ray
pulse
semiconductor
detector
ray detector
Prior art date
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Pending
Application number
JP62291990A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadaoki Yamashita
山下 忠興
Matsuki Baba
末喜 馬場
Hiroshi Tsutsui
博司 筒井
Yasuichi Oomori
大森 康以知
Tetsuo Ootsuchi
大土 哲郎
Masanori Watanabe
正則 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP62291990A priority Critical patent/JPH01135331A/en
Publication of JPH01135331A publication Critical patent/JPH01135331A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enhance X-ray sensitivity and accuracy, by converting one sucked X-ray quantum to one electric signal pulse. CONSTITUTION:The X-rays generated from an X-ray tube bulb 4 are molded as fanwise beam by a slit to transmit through an object and subsequently absorbed by each element 3 of a semiconductor X-ray detector. Each element of said semiconductor X-ray detector absorbs one X-ray quantum to output one electric signal pulse and the intensity of X-rays is identified as the number of the electric signal pulses outputted from each element by a pulse amplifying/ counting circuit system 5. As the material of each element 3, cadmium telluride (CdTe) or gallium arsenide (GaAs) is used.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は1人体その他のX線断層撮影を行なうコンピュ
ータートモグラフィー(以下、CTと略す)装置のX線
検出方法に関するもので、高精細度断層画像を提供する
ものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to an X-ray detection method for a computer tomography (hereinafter abbreviated as CT) device that performs X-ray tomography of a human body or other body. It provides images.

(従来の技術) X11iACT装置は、従来のX線写真法と異なって、
人体等の被写体の横断面の画像を得るもので、英国EM
I社のG、N、 )lounsfieldらによって開
発されたものである〔文献1 ) : G、 N、 H
ounsfield :Br1tish J、 of 
Radiology、 vol、46. pp、101
6〜1022、1973年〕。当初は、1本のペンシル
ビームとこれに対向したX線測定器とを用い、これらを
対として機械的に移動させ、Xi測定器により測定した
X線の強弱で画面を構成した。このため。
(Prior Art) Unlike conventional X-ray photography, the X11iACT device
It is used to obtain cross-sectional images of subjects such as the human body.
It was developed by G, N, ) lounsfield et al. of Company I [Reference 1): G, N, H
unsfield: Br1tish J, of
Radiology, vol, 46. pp, 101
6-1022, 1973]. Initially, a single pencil beam and an X-ray measuring device facing it were used, and these were mechanically moved as a pair, and the screen was constructed based on the intensity of the X-rays measured by the Xi measuring device. For this reason.

1枚の画面を作るのに数分〜数10秒という長時間を必
要とした。
It took a long time, from several minutes to several tens of seconds, to create one screen.

このため、複数個の測定器を円周上または円弧上に並べ
たものと扇状のX線ビームとを用い、並列測定によって
スピードを向上するものが開発された。これが現在のC
Tの標準型となっている。
For this reason, a method has been developed that uses a plurality of measuring instruments arranged on a circumference or an arc and a fan-shaped X-ray beam to improve the speed of parallel measurement. This is the current C
It is a standard type of T.

これらのX線測定器には、シンチレーションカウンタに
よるものと、キセノン電離箱アレイとが用いられている
〔例えば、文献2):岩井喜典編:CTスキャナ、コロ
ナ社刊〕、シンチレーションカウンタによるものの感応
部は、シンチレータ−と光電子増倍管を組み合わせたも
ので、この多数個が1列に並べられる。xii子1個が
シンチレータ−に入射・吸収されると、蛍光パルスを発
し、これが光電子増倍管で増幅されて1個の電気パルス
に変換される。このように、シンチレーションカウンタ
は、原理的にはX線量子のパルス計数ができるが、実際
のCTでは、このパルス計数は行なわれないで、多くの
蛍光パルスに基づいた積算光電流を直流的に測定してい
る〔例えば、文献2〕。
These X-ray measuring instruments use a scintillation counter or a xenon ionization chamber array [for example, Reference 2]: Edited by Yoshinori Iwai: CT Scanner, published by Corona Publishing], or a sensitive part of a scintillation counter. is a combination of a scintillator and a photomultiplier tube, and a large number of these are arranged in a row. When one xii particle is incident on and absorbed by a scintillator, it emits a fluorescent pulse, which is amplified by a photomultiplier tube and converted into an electric pulse. In this way, scintillation counters are capable of pulse counting of X-ray quanta in principle, but in actual CT, this pulse counting is not performed and the integrated photocurrent based on many fluorescent pulses is calculated using direct current. have been measured [for example, Reference 2].

P、122)、一般に、シンチレータ−には多少の残光
があり、発光パルス幅が狭いものでも1〜0.1μsで
ある。これをパルス計数しようとした場合、短時間に多
くのX線量子を取り入れるとパルスが重なってしまうし
、重ならないようにゆっくり取り入れると、1枚のCT
画面を作るのに長時間を要してしまう。それゆえ、実際
のCTではパルス計数は行なわないで、光電流の直流測
定が行なわれてきた。
P, 122), scintillators generally have some afterglow, and even those with a narrow emission pulse width are 1 to 0.1 μs. If you try to count these pulses, if you take in too many X-ray quanta in a short period of time, the pulses will overlap, and if you take them in slowly to avoid overlapping, then one CT
It takes a long time to create a screen. Therefore, in actual CT, direct current measurement of photocurrent has been performed without pulse counting.

また、キセノン電離箱アレイでは、もちろん直流測定法
によっていた。
In addition, the xenon ionization chamber array was, of course, based on the direct current measurement method.

(発明が解決しようとする問題点) 従来のCT装置の画面の面解像度はさほど大きくなく、
普通(250X 250)画素/画面程度であり。
(Problem to be solved by the invention) The surface resolution of the screen of a conventional CT device is not very large;
Normal (250X 250) pixels/screen.

高級機で(soo x 5oo)画素/画面程度である
。この理由は、前述したシンチレーションカウンタアレ
イやキセノン電離箱アレイが、 1)構造上小さくならないという点と。
On a high-end machine (soo x 5oo) pixels/screen. The reasons for this are that the scintillation counter array and xenon ion chamber array mentioned above are 1) structurally incapable of becoming smaller;

2)各測定素子の測定精度が不十分であるという点と にある。以下、これらについて詳述する。2) The measurement accuracy of each measurement element is insufficient. It is in. These will be explained in detail below.

まず、上記1)の点について述べると、シンチレーショ
ンカウンタの放射線感応部は、シンチレータ−と光電子
増倍管より構成されており、光電子増倍管はCT用とし
て特別に小さいものが作られているが、それでも直径5
〜10閤である。また、キセノン電離箱は、X線の吸収
効率を高めるために奥行きが約30■もあり、従って、
太さも数I以下にはできない、このように、構造上の寸
法が制約されるという問題があった。
First, regarding point 1) above, the radiation sensitive part of a scintillation counter consists of a scintillator and a photomultiplier tube, and the photomultiplier tube is made especially small for CT use. , still diameter 5
~10 yen. In addition, the xenon ionization chamber has a depth of about 30 cm to increase the absorption efficiency of X-rays, and therefore,
The thickness cannot be reduced to less than several I, and there is a problem in that the structural dimensions are restricted.

次に、前述2)の点について述べる。第2図は、CTに
おける被検体測定の原理図である。X線1は人体2を透
過するが、その過程で減衰されながら進み、測定器3で
測定される。そして、コンピューターによる演算により
、そのX線の径路に沿った各画素の減衰係数μ8.μ2
.・・・・・・、μ。を康めることになる。もしここで
1画素数nを大きくとろうとすれば、測定器3における
測定精度を上げることが必要となる。すなわち、各μ、
における変化Δμ、は、nが大きくなると測定器での和
するためには、より高い精度が必要となるからである。
Next, the above point 2) will be discussed. FIG. 2 is a diagram showing the principle of object measurement in CT. Although the X-rays 1 pass through the human body 2, they are attenuated in the process and are measured by the measuring device 3. Then, by calculation by a computer, the attenuation coefficient μ8 of each pixel along the X-ray path is calculated. μ2
.. ......,μ. It will make you healthy. If one attempts to increase the number of pixels n here, it is necessary to increase the measurement accuracy of the measuring device 3. That is, each μ,
This is because as n becomes larger, higher accuracy is required for the change in Δμ in the measuring instrument.

ところが、一般に言われるように、直流測定法は安定性
の点で問題があり、高精度が得られない(例えば、文献
2)、 p、122)−直流測定法では、雑音要因や不
安定要因が大きいのである。
However, as is generally said, the DC measurement method has problems with stability and high accuracy cannot be obtained (for example, Reference 2), p. 122) - The DC measurement method has problems with noise and instability factors. is large.

半導体X線検出器は、CTスキャナーに用いられたこと
もなく、また、用いられようともしなかった。前述のシ
ンチレーションカウンタやキセノン電離箱は、それぞれ
X線検出素子として自己増倍作用を有している。前者は
、二次電子増倍管がlOS〜106倍の増倍効果を有し
、キセノン電離箱もガス増倍作用を有している。
Semiconductor X-ray detectors have never been used in CT scanners, nor were they ever intended to be used. The scintillation counter and xenon ionization chamber described above each have a self-multiplying effect as an X-ray detection element. In the former case, the secondary electron multiplier has a multiplication effect of 1OS to 106 times, and the xenon ionization chamber also has a gas multiplication effect.

従って、X線量子による出力電流は大きい、しかし、半
導体X線検出器は、素子自体に増倍作用を有していない
ため、出力電流は小さい、X@量子による出力電流を直
流増幅しようとしても、SZN比の点で全く不可能であ
り、従来、検討から除外されていた。
Therefore, the output current due to X-ray quanta is large.However, since semiconductor X-ray detectors do not have a multiplication effect in the element itself, the output current is small.Even if you try to DC-amplify the output current due to X@quanta, , which is completely impossible in terms of SZN ratio, and has been excluded from consideration in the past.

本発明は、短時間で測定ができ、小形でかつ効率のよい
半導体X線断層診断装置を提供することを目的とするも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a compact and efficient semiconductor X-ray tomographic diagnostic apparatus that can perform measurements in a short time.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、上記問題点を解決するため、多数個のX線測
定器を線状に並べたアレイを有し、X線管より発したフ
ァン状ビームを被写体を介して上記測定器アレイに照射
してそのX線量を測定し、この照射測定を一定角度方向
毎に繰り返してそれら測定値から被写体の横断面の画像
を得るX線断層診断装置において、X線測定器として半
導体X線検出器アレイを用い、この検出器の各素子毎に
パルス増幅器とパルスカウンタとを配し、これらの組を
円弧状または円周状に並べ、上記検出器で検知したX線
量子のパルス信号を並列に同時係数し、各素子およびそ
の回路系によって得た係数パルス数に基づいて被写体の
断層画像を構成するものである。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention has an array in which a large number of X-ray measuring devices are arranged in a line, and a fan-shaped beam emitted from an X-ray tube. An X-ray tomographic diagnostic apparatus that measures the amount of X-rays by irradiating the measuring device array through the object, repeating this irradiation measurement in each fixed angular direction, and obtaining an image of the cross section of the object from the measured values. A semiconductor X-ray detector array is used as a radiation measuring device, a pulse amplifier and a pulse counter are arranged for each element of this detector, and these sets are arranged in an arc shape or a circumferential shape and detected by the above detector. The pulse signals of X-ray quanta are simultaneously subjected to coefficient processing in parallel, and a tomographic image of the object is constructed based on the number of coefficient pulses obtained by each element and its circuit system.

(作 用) 半導体X線検出器は、吸収した1個のX線量子を1個の
電気信号パルスに変換するので、理論的に最高のX線感
度を有している。また、パルス計数法は、直流法に比し
て高い精度を有しており、前述のr’、、’jM点の解
決が可能になった。
(Function) A semiconductor X-ray detector converts one absorbed X-ray quantum into one electric signal pulse, so it theoretically has the highest X-ray sensitivity. Furthermore, the pulse counting method has higher accuracy than the direct current method, making it possible to solve the aforementioned r', , 'jM points.

(実施例) 第1図は1本発明のX線断層診断装置の主要部の構成を
示す図である。XM管球4より発生したX線は、スリッ
トによって扇状のビーム1として成形される。被写体を
透過した後、半導体X線検出器の各索子3に吸収される
。この素子材料としては、テルル化カドミウム(CdT
e)またはガリウム砒素(GaAs)が用いられる。こ
れらの単結晶を0.1〜0.5wo立方の小さな立方体
に切断し、対向した面に電極を付け、これに高電界が印
加される。この結晶にX線量子1個が入射すると、光電
効果によって高速二次電子1個を放射し、そのxis量
子は吸収される。高速二次電子は結晶中を走り、その飛
程沿いに多くの電子・正孔対を励起し、数10μm走っ
た後に止まる。結晶中には高電界が印加されており、励
起された電子は陽極に、また正孔は陰極に向けて走る。
(Example) FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the main parts of an X-ray tomography diagnostic apparatus according to the present invention. X-rays generated from the XM tube 4 are shaped into a fan-shaped beam 1 by the slit. After passing through the object, it is absorbed by each probe 3 of the semiconductor X-ray detector. The element material is cadmium telluride (CdT
e) or gallium arsenide (GaAs) is used. These single crystals are cut into small cubes of 0.1 to 0.5 wo cubes, electrodes are attached to opposing surfaces, and a high electric field is applied to these cubes. When one X-ray quantum enters this crystal, it emits one high-speed secondary electron due to the photoelectric effect, and the xis quantum is absorbed. High-speed secondary electrons run through the crystal, excite many electron-hole pairs along their range, and stop after traveling several tens of micrometers. A high electric field is applied inside the crystal, and excited electrons run toward the anode and holes toward the cathode.

これら電子正孔の走行によって、外部回路には1個の電
気信号パルスが生じる。
The movement of these electron holes generates one electric signal pulse in the external circuit.

このように、半導体X線検出器の各素子に1個のX線量
子が吸収されて1個の電気信号パルスを得る。
In this way, one X-ray quantum is absorbed by each element of the semiconductor X-ray detector to obtain one electrical signal pulse.

この電気信号パルスは不規則的に生じる。なぜなら、X
線量子の入射吸収は確率的であり、規則的には生じない
からである。この際のX線強度は。
This electrical signal pulse occurs irregularly. Because X
This is because the incident absorption of line quanta is stochastic and does not occur regularly. What is the X-ray intensity at this time?

検出信号パルス数として認識される。第3図は、このよ
うな検出信号パルスの観測実施例である。
It is recognized as the number of detection signal pulses. FIG. 3 shows an example of observing such a detection signal pulse.

パルス間隔、波高ともに不規則に生じている。−般に、
電子工学においてはデジタルコード信号が用いられ、あ
る一定の物理量に対して1個のパルスが与えられる。逆
に、パルス1個というのは明確に有意な量である。とこ
ろが、上述のxi量子に対応した1個のパルス信号は、
1に対応したX線の量が確率的に存在するという意味が
あるのみであって、電子工学的なデジタル量としての1
とは異なる。CT装置においては、その画像構成に際し
て、デジタル量としてのパルス信号を扱い。
Both the pulse interval and wave height are irregular. -Generally,
In electronics, digital code signals are used, in which one pulse is given for a certain physical quantity. On the contrary, one pulse is clearly a significant amount. However, one pulse signal corresponding to the above-mentioned xi quantum is
It only means that the amount of X-rays corresponding to 1 exists stochastically, and 1 as a digital quantity in electronics.
It is different from. CT devices handle pulse signals as digital quantities when composing images.

演算処理することが必要となるので、上述の確率的なパ
ルス信号を電子工学的なデジタル量に変換することが必
要になる。
Due to the need for arithmetic processing, it is necessary to convert the above-mentioned stochastic pulse signals into electronic digital quantities.

言うまでもなく、X線の強度が大きくなればパルス数が
増大するわけであるが、その確からしさは向上する。す
なわち、nなる観測を行なったときに、その確からしさ
はnfv”irの範囲に存在する6例えば、n=100
の場合、その点のX11Aikは100+vTQT、す
なわち90から110の間に存在する。
Needless to say, as the intensity of the X-rays increases, the number of pulses increases, but the reliability also increases. In other words, when n observations are made, the probability is within the range nfv"ir6. For example, n = 100
, then the X11Aik of that point lies between 100+vTQT, ie between 90 and 110.

これは10%の誤差であるので、この100カウントは
一応信頼できるX線の最小の単位量としてこれを1デジ
ツト、すなわち100カウントを1デジツトとするので
ある。もちろん、1000カウントを1デジツトとして
もよく、1デジツトの約束(信頼度)を決めて変換する
のである。このように変換された新しい量をもって1画
像演算を行なうことになる。
Since this is an error of 10%, 100 counts is regarded as the minimum unit amount of X-rays that is reliable, and is considered to be 1 digit, that is, 100 counts is 1 digit. Of course, 1000 counts may be used as 1 digit, and the conversion is performed by determining the promise (reliability) of 1 digit. One image calculation is performed using the new quantities converted in this way.

画素約1000 X 1000のX線CT装置の設計実
施例を述べる。CT装置は、1画面の撮影時間として、
できるだけ短いものが望まれ、1〜10s/画面で設計
することが必要である。第2図において、X線検出器の
各素子3および回路系5として1000チヤンネルとす
ると、従来のものより高解像力を有する画面となる。回
転曝射もxoooiテップとする。
A design example of an X-ray CT device with approximately 1000 x 1000 pixels will be described. The imaging time for one screen of CT equipment is
It is desirable to have the shortest possible time, and it is necessary to design it at 1 to 10 seconds/screen. In FIG. 2, if each element 3 and circuit system 5 of the X-ray detector has 1000 channels, the screen will have higher resolution than the conventional one. The rotational exposure is also done in xoooi steps.

このような設計条件を設定すると、1回の曝射時間は1
〜10肥となる。高精度の測定データを得るためには、
前述したように、1回の曝射測定で10’〜10′カウ
ントを取り込むことが必要になるが、このためには、3
X10’〜10’cpsのパルス計数率が必要となる。
If these design conditions are set, one exposure time will be 1
It becomes ~10 fertilizer. In order to obtain highly accurate measurement data,
As mentioned above, it is necessary to capture 10' to 10' counts in one exposure measurement, but for this purpose, 3
A pulse count rate of X10' to 10' cps is required.

この値は非常に大きいものであるが、本発明にかかるC
dTeおよびGaAsを用いた半導体X線検出器では実
現できた。この場合、パルス幅は100〜0.3nsで
あることが必要である。第4図は、パルス幅とパルスの
重なりの関係を説明する図である。同図(イ)のパルス
は重畳はないが、パルス幅の長くなった同図(ロ)では
パルスの重なりを生じている。X@量子が2個入射吸収
されても、パルスは1個しか発生することができないた
め、誤差を生じることになる。パルス計数率が3×10
’ 〜10’cpsの場合、パルス幅は100〜0.3
nsであれば重なる率は少ない。
Although this value is very large, C
This was achieved with a semiconductor X-ray detector using dTe and GaAs. In this case, the pulse width needs to be 100 to 0.3 ns. FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between pulse width and pulse overlap. The pulses in Figure (A) do not overlap, but in Figure (B), where the pulse width is longer, pulses overlap. Even if two X@ quanta are incident and absorbed, only one pulse can be generated, resulting in an error. Pulse count rate is 3×10
'~10'cps, pulse width is 100~0.3
If it is ns, the overlap rate is low.

第5図は、このような特性を可能ならしめた半導体結晶
6と、初段パルス増幅器としての電界効果トランジスタ
8を含むアレイの構造図である。
FIG. 5 is a structural diagram of an array including a semiconductor crystal 6 that makes such characteristics possible and a field effect transistor 8 as a first-stage pulse amplifier.

細長い単結晶6の上下に電極7を取り付けた例である。This is an example in which electrodes 7 are attached above and below an elongated single crystal 6.

周波数特性を高域まで延ばすために、単結晶6の電極間
隔、すなわち結晶の厚さは小さい方がよい。CdTeで
は0.5mm以下、GaAsでは2mm以下をとる。こ
れにより、電子・正孔対の走行時間は短くなる。また、
浮遊容量を小さくするため、単結晶6と初段増幅器8と
の配線の長さは、できるだけ短くすることが必要である
。すなわち、結晶と初段増幅器とは極力接近させて配置
し、細いリード線で結線する。これらの構造により、パ
ルス幅の狭い出力パルスを得ることができる。
In order to extend the frequency characteristics to a high frequency range, it is preferable that the electrode spacing of the single crystal 6, that is, the crystal thickness, be small. For CdTe, it is 0.5 mm or less, and for GaAs, it is 2 mm or less. This shortens the transit time of electron-hole pairs. Also,
In order to reduce stray capacitance, it is necessary to make the length of the wiring between the single crystal 6 and the first stage amplifier 8 as short as possible. That is, the crystal and the first stage amplifier are placed as close as possible and connected using thin lead wires. These structures make it possible to obtain output pulses with narrow pulse widths.

第6図は、 CdTe半導体X線検出器によ′る24”
Amの60 k eVγ線の測定実施例である。様々な
波高のパルスが不規則に観測される。この中に波高値の
低いものが眼にとまる。これは、60 k eVγ線が
物体や素子自体で散乱されて生じた散乱線のパルスであ
る。実際の画像測定では、この低波高のパルスは画像デ
ータを含んでいないので、除去する方がよい。これは、
ディスクリミネータ−回路により波高弁別し、ディスク
リミネイトレベルより波高値の大きいもののみ選ぶよう
にすることで実現できる。
Figure 6 shows a 24"
This is an example of measurement of 60 k eV γ rays of Am. Pulses of various wave heights are observed irregularly. Among these, one with a low wave height value catches the eye. This is a pulse of scattered rays generated when 60 k eV γ rays are scattered by an object or the element itself. In actual image measurement, this low-wavelength pulse does not contain image data, so it is better to remove it. this is,
This can be achieved by discriminating the wave height using a discriminator circuit and selecting only those whose wave height is larger than the discriminator level.

(発明の効果) 以上述べてきたように1本発明によれば、半導体Xi検
出器を用いたので、従来よりも画素数が多くて面解像度
の良好なX線CT装置を実現することができた。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, since a semiconductor Xi detector is used, it is possible to realize an X-ray CT device with a larger number of pixels and better surface resolution than before. Ta.

また1本発明によれば、半導体X線検出器を用いたので
、測定時間が短時間で、しかも小形のX線CT装置を実
現することができた。
Furthermore, according to the present invention, since a semiconductor X-ray detector is used, it is possible to realize a compact X-ray CT apparatus with short measurement time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例のX線断層診断装置を示す図
、第2図はX線CTの原理を説明する図、第3図は半導
体X線検出器におけるX線パルスの観測例を示す図、第
4図は時間分解能の優れたパルスとそうでないパルスの
例を示す図、第5図は半導体X線検出器アレイの構造の
一実施例を示す図、第6図は半導体X線検出器でIil
!測されるX線による多くのパルスの観測例を示す図で
ある。 1・・・X線ビーム、 2・・・人体、 3・・・半導
体X線検出器の各素子、 4・・・X線管球、5・・・
パルス増幅・計数回路系。 第1図 1 °X牒ビ°−ム      3°°°牛隼(参X嶽
積弘鳥り各章J4・・・X 後管ブ手      5°
°゛パyし人増暢・↓ヤ朕U路禾501  ”°゛ λ
71期ハシレ入)−幅Lシ502 ・・・ パル又櫓@
J屯 503・・・ ン\゛しス計&旧隆 第2図 第3図 □時閉 第4図 時閉 第5図 第6図 □叫閾
FIG. 1 is a diagram showing an X-ray tomography diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram explaining the principle of X-ray CT, and FIG. 3 is an example of observation of X-ray pulses in a semiconductor X-ray detector. FIG. 4 is a diagram showing examples of pulses with excellent time resolution and pulses with poor temporal resolution. FIG. 5 is a diagram showing an example of the structure of a semiconductor X-ray detector array. FIG. 6 is a diagram showing an example of a semiconductor Iil with ray detector
! FIG. 3 is a diagram showing an example of observation of many pulses caused by measured X-rays. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... X-ray beam, 2... Human body, 3... Each element of semiconductor X-ray detector, 4... X-ray tube, 5...
Pulse amplification/counting circuit system. Figure 1 1 °X beam 3°°°Ushi Hayabusa (see
°゛Pyinto Masanobu・↓Yako Urohe 501 ”°゛ λ
71st period hashle included) - Width L 502... Palmata Yagura @
J Tun 503... N\゛S Meter & Kyu Takashi Fig. 2 Fig. 3 □ Closing time Fig. 4 Closing Fig. 5 Fig. 6 □ Screaming threshold

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)多数個のX線測定器を線状に並べたアレイを有し
、X線管より発したファン状ビームを被写体を介して上
記測定器アレイに照射してそのX線量を測定し、この照
射測定を一定角度方向毎に繰り返してそれら測定値から
被写体の横断面の画像を得るX線断層診断装置において
、X線測定器として半導体X線検出器アレイを用い、こ
の検出器の各素子毎にパルス増幅器とパルスカウンタと
を配し、これらの組を円弧状または円周状に並べ、上記
検出器で検知したX線量子のパルス信号を並列に同時係
数し、各素子およびその回路系によって得た係数パルス
数に基づいて被写体の断層画像を構成することを特徴と
するX線断層診断装置。
(1) It has an array in which a large number of X-ray measuring devices are arranged in a line, and measures the X-ray dose by irradiating a fan-shaped beam emitted from an X-ray tube to the measuring device array through the subject; In an X-ray tomography diagnostic device that repeats this irradiation measurement in each fixed angular direction and obtains a cross-sectional image of the object from the measured values, a semiconductor X-ray detector array is used as the X-ray measuring device, and each element of this detector A pulse amplifier and a pulse counter are arranged for each element, these sets are arranged in an arc shape or a circumferential shape, and the pulse signals of X-ray quanta detected by the above detector are simultaneously coefficiented in parallel, and each element and its circuit system are 1. An X-ray tomographic diagnostic apparatus, characterized in that a tomographic image of a subject is constructed based on the number of coefficient pulses obtained by.
(2)上記半導体X線検出器の各素子とその回路系で計
数したX線量子数がある一定値に達した場合に、これを
1ビットのバイナリーデジタルコードデータに変換し、
これら一連のコードデータの演算によって断層像を得る
ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のX線
断層診断装置。
(2) When the number of X-ray quanta counted by each element of the semiconductor X-ray detector and its circuit system reaches a certain value, convert this into 1-bit binary digital code data,
The X-ray tomographic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein a tomographic image is obtained by calculating a series of these code data.
(3)半導体X線検出器の各素子の出力パルスを、波高
弁別器を通じて一定値以下の低波高パルスを除去するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のX線断
層診断装置。
(3) X-ray tomographic diagnosis according to claim (1), characterized in that low pulse heights below a certain value are removed from the output pulses of each element of the semiconductor X-ray detector through a pulse height discriminator. Device.
(4)半導体X線検出器の各素子の出力パルスのパルス
幅が0.3nsから100nsの範囲で、その計数率が
最大で3メガcpsから1000メガcpsの範囲であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のX
線断層診断装置。
(4) A patent characterized in that the pulse width of the output pulse of each element of the semiconductor X-ray detector is in the range of 0.3 ns to 100 ns, and the counting rate is in the range of 3 mega cps to 1000 mega cps at maximum. X described in claim (1)
Linear tomography diagnostic device.
(5)半導体X線検出器の各素子の材料が、テルル化カ
ドミウム(CdTe)、ガリウム砒素(GaAs)であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のX
線断層診断装置。
(5) The X according to claim (1), wherein the material of each element of the semiconductor X-ray detector is cadmium telluride (CdTe) or gallium arsenide (GaAs).
Linear tomography diagnostic device.
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