JPH05119157A - X-ray detector - Google Patents

X-ray detector

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Publication number
JPH05119157A
JPH05119157A JP27916191A JP27916191A JPH05119157A JP H05119157 A JPH05119157 A JP H05119157A JP 27916191 A JP27916191 A JP 27916191A JP 27916191 A JP27916191 A JP 27916191A JP H05119157 A JPH05119157 A JP H05119157A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
output
charge
converter
counter
Prior art date
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Pending
Application number
JP27916191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Adachi
晋 足立
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
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Publication of JPH05119157A publication Critical patent/JPH05119157A/en
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  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent influence by switching noise by driving a digital circuit part by a synchronization signal from outside and driving a potential-voltage converter only while the digital circuit part is not driven. CONSTITUTION:An output of a potential outputting type detector 1 is input to a potential-voltage converter 2, and the output is led to a voltage comparator 3. Reference voltage Vref for discriminating from noise is set in the comparator 3, and when the output from the converter 2 exceeds this level, a logic level pulse signal is output to be introduced to a counter 4 to be counted. A synchronization clock phi is inputted from outside into the converter 2, the comparator 3 and the counter 4, by which operation of each of these circuits is regulated. That is, while the converter 2 performs conversion and holding operations, the comparator 3 and the counter 4 being a digital circuit part do not operate. Therefore during conversion and holding operations, a signal to cause noise is not generated from the digital circuit part.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】 本発明は医用X線撮像装置や産
業用非破壊検査装置等に利用することのできる、フォト
ンカウンティング方式のX線検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photon counting type X-ray detection device that can be used in medical X-ray imaging devices, industrial nondestructive inspection devices, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】 電荷出力型のX線検出器を用いたフォ
トンカウンティング方式の従来のX線検出装置の基本的
回路構成を図5に示し、図6にその動作説明図を示す。
検出器51からの電荷(電流)出力信号(a)は、電荷
−電圧変換器52によってステップ状のパルス(b)に
変換される。この電荷−電圧変換器52の出力信号はフ
ィルタ53により(c)に示すようなパルス信号にフィ
ルタリングされた後、電圧比較器54に入力される。電
圧比較器54には、ノイズとの弁別のための電圧レベル
ref があらかじめ設定されており、この設定レベルV
ref を越えるパルス信号は(d)に示すようにロジック
レベルにまで増幅されてカウンタ55に入力され、この
カウンタ55の計数値が検出器51に入射したX線の線
量を表すように構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a basic circuit configuration of a conventional photon counting type X-ray detector using a charge output type X-ray detector, and FIG. 6 shows an operation explanatory diagram thereof.
The charge (current) output signal (a) from the detector 51 is converted into a step-like pulse (b) by the charge-voltage converter 52. The output signal of the charge-voltage converter 52 is filtered by the filter 53 into a pulse signal as shown in (c) and then input to the voltage comparator 54. A voltage level V ref for discriminating noise is preset in the voltage comparator 54, and this set level V ref is set.
A pulse signal that exceeds ref is amplified to a logic level and input to a counter 55 as shown in (d), and the count value of the counter 55 is configured to represent the dose of X-rays incident on the detector 51. There is.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】 以上のような従来の
検出装置によれば、デジタル回路部分(電圧変換器54
以降)での電圧は例えば5V程度のロジックレベルであ
るのに対し、アナログ回路部分ではmVオーダーで電圧
信号を比較する必要がある状況下において、電圧比較器
54の動作は時間的にランダムとなるため、図5に示し
た回路を基板上に多数組集積した場合に、デジタル回路
部分のスイッチングノイズがランダムノイズとしてアナ
ログ回路部分に混入するという問題があった。
According to the conventional detection device as described above, the digital circuit portion (voltage converter 54
In the following), the voltage has a logic level of, for example, about 5V, whereas in the analog circuit part, the operation of the voltage comparator 54 becomes random in time under the situation where it is necessary to compare voltage signals on the mV order. Therefore, when a large number of sets of the circuits shown in FIG. 5 are integrated on the substrate, there is a problem that switching noise of the digital circuit portion is mixed into the analog circuit portion as random noise.

【0004】本発明の目的は、高集積化してもアナログ
回路部分にデジタル回路部分からのスイッチングノイズ
による影響が及ばず、常に正確な検出が可能なX線検出
装置を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide an X-ray detection device which can always perform accurate detection without the influence of switching noise from the digital circuit part on the analog circuit part even if it is highly integrated.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成する
ため、本発明のX線検出装置では、電圧比較器およびカ
ウンタを、外部からの同期信号によって駆動するととも
に、電荷−電圧変換器を電圧比較器およびカウンタの非
駆動時に限って動作させるよう構成している。
In order to achieve the above object, in the X-ray detection apparatus of the present invention, the voltage comparator and the counter are driven by a synchronization signal from the outside, and the charge-voltage converter is driven by the voltage. It is configured to operate only when the comparator and the counter are not driven.

【0006】[0006]

【作用】 デジタル回路部分である電圧比較器およびカ
ウンタを外部からの同期信号により一定のタイミングで
駆動し、電荷−電圧変換器をそのデジタル回路部分の非
駆動時に限って駆動することにより、デジタル回路部分
のスイッチングノイズがアナログ回路部分に混入するの
は電圧比較が終了した後となることが保証され、デジタ
ル回路部分からのスイッチングノイズが電圧比較結果に
影響を及ぼすことがない。
A digital circuit is driven by driving a voltage comparator and a counter, which are digital circuit parts, at a constant timing by a synchronizing signal from the outside, and driving a charge-voltage converter only when the digital circuit part is not driven. It is guaranteed that the switching noise of the portion will be mixed into the analog circuit portion after the voltage comparison is completed, and the switching noise from the digital circuit portion will not affect the voltage comparison result.

【0007】[0007]

【実施例】 図1は本発明実施例の回路構成を示すブロ
ック図である。電荷出力型の検出器1の出力は電荷−電
圧変換器2に入力される。この電荷−電圧変換器2の出
力は電圧比較器3に導かれる。電圧比較器3には、ノイ
ズとの弁別のための基準電圧Vref が設定されており、
電荷−電圧変換器2の出力がこの設定レベルVref を越
えるレベルである場合には、電圧比較器3からロジック
レベルのパルス信号が出力される。この電圧比較器3の
出力はカウンタ4に導入されて計数される。
Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of an embodiment of the present invention. The output of the charge output type detector 1 is input to the charge-voltage converter 2. The output of the charge-voltage converter 2 is guided to the voltage comparator 3. A reference voltage V ref for discriminating against noise is set in the voltage comparator 3,
When the output of the charge-voltage converter 2 exceeds the set level V ref , the voltage comparator 3 outputs a pulse signal of logic level. The output of the voltage comparator 3 is introduced into the counter 4 and counted.

【0008】以上の電荷−電圧変換器2、電圧比較器3
およびカウンタ4には、外部から同期クロックφが導入
されており、この同期クロックφによってこれらの各回
路の動作が以下に述べるように規制される。図2は各部
の信号波形の例を示すタイムチャートである。同期クロ
ックφは周期Tで時間T0 だけHレベルとなるが、電荷
−電圧変換器2はこの同期クロックφがLレベルのとき
にのみその変換動作および出力電圧の保持を行い、φが
Hレベルのときにはその保持していた電圧値をリセット
するよう構成されている。
The above charge-voltage converter 2 and voltage comparator 3
A synchronous clock φ is externally introduced to the counter 4 and the operation of each of these circuits is regulated by the synchronous clock φ as described below. FIG. 2 is a time chart showing an example of the signal waveform of each part. The synchronous clock φ is at the H level for the period T 0 in the cycle T, but the charge-voltage converter 2 performs the conversion operation and holds the output voltage only when the synchronous clock φ is at the L level, and φ is at the H level. At the time of, the voltage value held is reset.

【0009】また、電圧比較器3は、同期クロックφの
立ち上がりでトリガされて電圧比較を行い、その比較結
果に基づく出力は、次のクロックの立ち上がりまで保持
するように構成されている。更に、カウンタ4について
は、同期クロックφの立ち下がりでカウント動作を行う
ようになっている。
The voltage comparator 3 is triggered by the rising edge of the synchronous clock φ to perform voltage comparison, and the output based on the comparison result is held until the next rising edge of the clock. Further, the counter 4 is adapted to perform the counting operation at the falling edge of the synchronous clock φ.

【0010】以上のような各部の動作により、同期クロ
ックφがLの期間中に検出器1に放射線が入射すること
により発生した信号は、φの最初の立ち上がり時点で比
較され、設定レベルVref を越えているものについて
は、更に時間T0 が経過した後にカウンタによりカウン
トされることになる。つまり、電荷−電圧変換器2が変
換動作および保持動作を行っている間には、デジタル回
路部分である電圧比較器3およびカウンタ4は動作せ
ず、従ってその変換動作ないし保持動作中にデジタル回
路部分からノイズの原因となる信号が発生しない。
By the operation of each section as described above, the signal generated by the incidence of radiation on the detector 1 during the period of the synchronous clock φ being L is compared at the first rising edge of φ, and the set level V ref is set. Those exceeding the value will be counted by the counter after the time T 0 has further elapsed. In other words, while the charge-voltage converter 2 is performing the conversion operation and the holding operation, the voltage comparator 3 and the counter 4, which are digital circuit parts, do not operate, and therefore, the digital circuit during the conversion operation or the holding operation. No signal that causes noise is generated from the part.

【0011】図1に示した回路をIC化して基板上に多
数組集積した場合、各チャンネルを同一のクロックφで
駆動することで、各チャンネル内でのデジタル回路部分
が動作するのは、それぞれのチャンネル内で電圧比較動
作が終了した後となり、比較開始前にデジタル回路部分
からのノイズが混入して比較結果に誤差を生じるという
事態を回避できる。
When a large number of sets of the circuit shown in FIG. 1 are integrated on a substrate by driving each channel with the same clock φ, the digital circuit portion in each channel operates. It is possible to avoid the situation in which the noise from the digital circuit portion is mixed in before the comparison is started and the error is generated in the comparison result after the voltage comparison operation is completed in the channel.

【0012】ところで、以上の実施例においては、電荷
−電圧変換器2のリセット期間中、つまりクロックφが
Hの期間中に検出器1に入射したX線が計数不可能とな
るという欠点がある。図3は本発明の他の実施例の回路
構成を示すブロック図で、この実施例の構成により上記
した欠点を解消することができる。
By the way, in the above embodiment, there is a drawback that the X-rays incident on the detector 1 cannot be counted during the reset period of the charge-voltage converter 2, that is, during the period when the clock φ is H. .. FIG. 3 is a block diagram showing the circuit configuration of another embodiment of the present invention, and the above-mentioned drawbacks can be eliminated by the configuration of this embodiment.

【0013】この例においては、1個の検出器1に対
し、2系統の電圧変換〜比較回路系を設け、それぞれの
系統を互いに同期し、かつ、位相がずれた2種のクロッ
クφ1 およびφ2 によって駆動している。すなわち、検
出器1の出力は第1と第2の電荷−電圧変換器21およ
び22の双方に導入され、各電荷−電圧変換器21およ
び22の出力はそれぞれ第1と第2の電圧比較器31お
よび32に入力されるように構成されている。また、第
1と第2の電圧比較器31および32の出力はORゲー
ト30を介して1つのカウンタ4によって計数されて合
計されるようになっている。
[0013] In this example, with respect to one detector 1, a 2 system voltage converter - comparator circuit system provided, it synchronizes each strain from each other, and the two phase shifted clocks phi 1 and It is driven by φ 2 . That is, the output of the detector 1 is introduced into both the first and second charge-voltage converters 21 and 22, and the output of each charge-voltage converter 21 and 22 is respectively the first and second voltage comparators. It is configured to be input to 31 and 32. The outputs of the first and second voltage comparators 31 and 32 are counted by the single counter 4 via the OR gate 30 and summed.

【0014】図4はこの実施例の各部の信号波形の例を
示すタイムチャートである。第1の電荷−電圧変換器2
1と第1の電圧比較器31は、第1の同期クロックφ1
によって駆動されるとともに、第2の電荷−電圧変換器
22と第2の電圧比較器32は、第2の同期クロックφ
2 によって駆動される。第1および第2の同期クロック
φ1 およびφ2 は、いずれも周期Tで期間T0 だけHレ
ベルとなるが、これらは互いにT0 +TS だけ位相がず
れている。
FIG. 4 is a time chart showing an example of the signal waveform of each part of this embodiment. First charge-voltage converter 2
1 and the first voltage comparator 31 generate the first synchronous clock φ 1
The second charge-voltage converter 22 and the second voltage comparator 32 are driven by the second synchronous clock φ.
Driven by two . The first and second synchronous clocks φ 1 and φ 2 are both at the H level for the period T 0 in the cycle T, but they are out of phase with each other by T 0 + T S.

【0015】第1の電荷−電圧変換器21はφ1 がLレ
ベルLレベルのときにのみその変換動作および出力電圧
の保持を行い、φ1 がHレベルのときにはその保持して
いた電圧値をリセットするよう構成されている。そして
第1の電圧変換器31はφ1 の立ち上がりでトリガされ
て電圧比較を行い、その比較結果に基づく出力は、次の
クロックφ1 の立ち上がりまで保持するように構成され
ている。
The first charge-voltage converter 21 performs the conversion operation and holds the output voltage only when φ 1 is at L level or L level, and when φ 1 is at H level, the held voltage value is held. It is configured to reset. The first voltage converter 31 is triggered by the rise of φ 1 to perform the voltage comparison, and the output based on the comparison result is held until the next rise of the clock φ 1 .

【0016】また、第2の電荷−電圧変換器22および
第2の電圧比較器32についても、クロックφ2 により
上記と同様なタイミングで駆動されるようになってい
る。なお、カウンタ4については、クロックφ2 の立ち
下がりでカウント動作を行うようになっている。以上の
ような実施例によると、例えば第1の電荷−電圧変換器
21のリセット期間中(クロックφ1 がHレベルの期間
中)に検出器1にX線が入射した場合でも、第2の電荷
−電圧変換器22は動作中であるため、その検出器出力
は正常にカウンタ4によって計数されることになる。こ
こで、第1の電圧比較器31およびカウンタ4のスイッ
チング信号は、第2の電荷−電圧変換器22の動作期間
中に発生するが、この第2の電荷−電圧変換器22の保
持電圧を比較するのはφ2 の立ち上がり時点であり、φ
1 の立ち下がりとφ2 の立ち上がりとの間には時間TS
が存在しているので、φ1 の立ち上がりないしは立ち下
がりの時点で第2の電荷−電圧変換器32の出力にスパ
イクノイズが乗ったとしても、その出力の電圧比較結果
に影響を及ぼすことはない。
Further, the second charge-voltage converter 22 and the second voltage comparator 32 are also driven by the clock φ 2 at the same timing as above. The counter 4 is adapted to perform the counting operation at the falling edge of the clock φ 2 . According to the above-described embodiment, even when X-rays are incident on the detector 1 during the reset period of the first charge-voltage converter 21 (while the clock φ 1 is at the H level), the second charge Since the charge-voltage converter 22 is in operation, its detector output will be normally counted by the counter 4. Here, the switching signals of the first voltage comparator 31 and the counter 4 are generated during the operation period of the second charge-voltage converter 22, and the holding voltage of the second charge-voltage converter 22 is The comparison is at the rising edge of φ 2 , and φ
Between the falling edge of 1 and the rising edge of φ 2 , the time T S
Therefore, even if spike noise is added to the output of the second charge-voltage converter 32 at the time of the rise or fall of φ 1 , it does not affect the output voltage comparison result. ..

【0017】また、電荷−電圧変換器21ないしは22
の立ち上がり遅い場合でも、クッロクφ1 の立ち下がり
からφ2 の立ち上がりまでの時間TS (およびφ2 の立
ち下がりからφ1 の立ち上がりまでの時間)を、これら
の変換器の立ち上がり時間より大きく設定しておけば、
少なくとも一方の電圧比較器には本来の電圧値が入力さ
れ、正しい電圧比較を行うことができる。
Further, the charge-voltage converters 21 to 22 are provided.
Rising even slower if the Kurroku phi time from 1 falling to rising of phi 2 T S (and phi times from 2 falling to phi 1 rising), greater than the rise time of these transducers If you do
The original voltage value is input to at least one of the voltage comparators, and correct voltage comparison can be performed.

【0018】[0018]

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、デジタル回路部分でのスイッチングが外部からの同
期クロックにより規制された一定の時間ごとに行われ、
かつ、このスイッチングによるノイズは電圧比較が終了
した後となるので、アナログ回路部分とデジタル回路部
分を基板上に高密度に混在集積しても、電圧比較に影響
を及ぼすようなノイズがアナログ回路部分に到ることが
なく、常に正確な線量測定を行うことが可能となった。
As described above, according to the present invention, switching in the digital circuit portion is performed at regular time intervals regulated by an external synchronization clock,
Moreover, since the noise due to this switching comes after the voltage comparison is completed, even if the analog circuit part and the digital circuit part are densely integrated on the substrate, the noise that affects the voltage comparison is not affected. It has become possible to always carry out accurate dose measurements.

【0019】また、本発明では、回路の大部分は過渡的
に電流を消費するのみとなるため、極めて低消費電力の
X線検出装置が得られるという利点もある。
Further, according to the present invention, most of the circuit consumes only the current transiently, so that there is also an advantage that an X-ray detection apparatus with extremely low power consumption can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明実施例の回路構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】 その各部の信号波形の例を示すタイムチャー
FIG. 2 is a time chart showing an example of signal waveforms of respective parts.

【図3】 本発明の他の実施例の回路構成を示すブロッ
ク図
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of another embodiment of the present invention.

【図4】 その各部の信号波形の例を示すタイムチャー
FIG. 4 is a time chart showing an example of a signal waveform of each part.

【図5】 電荷出力型のX線検出器を用いたフォトンカ
ウンティング方式の従来のX線検出装置の基本的回路構
成を示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing a basic circuit configuration of a conventional photon counting type X-ray detector using a charge output type X-ray detector.

【図6】 その各部の信号波形の例で示す動作説明図FIG. 6 is an operation explanatory view showing an example of signal waveforms of respective parts.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・検出器 2,21,22・・・・電荷−電圧変換器 3,31,32・・・・電圧比較器 4・・・・カウンタ 30・・・・ORゲート φ,φ1 ,φ2 ・・・・同期クロック1 ... Detector 2,21,22 ... Charge-voltage converter 3,31,32 ... Voltage comparator 4 ... Counter 30 ... OR gate φ, φ 1 , Φ 2 ... Synchronous clock

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電荷出力型のX線検出器に、一定時間出
力電圧を保持する機能を有する電荷−電圧変換器を接続
するとともに、その電荷−電圧変換器の出力を電圧比較
器に導いてX線粒子の入射の有無を判定し、その電圧比
較器の出力をカウンタに導入してなる装置において、上
記電圧比較器およびカウンタが、外部からの同期信号に
よって駆動されるとともに、上記電荷−電圧変換器は上
記電圧比較器およびカウンタの非駆動時に限って変換お
よび保持動作を行うよう構成されていることを特徴とす
るX線検出装置。
1. A charge output type X-ray detector is connected to a charge-voltage converter having a function of holding an output voltage for a certain period of time, and the output of the charge-voltage converter is led to a voltage comparator. In an apparatus in which the presence or absence of X-ray particles is determined and the output of the voltage comparator is introduced into a counter, the voltage comparator and the counter are driven by a synchronization signal from the outside and the charge-voltage The X-ray detection device, wherein the converter is configured to perform the conversion and holding operations only when the voltage comparator and the counter are not driven.
JP27916191A 1991-10-25 1991-10-25 X-ray detector Pending JPH05119157A (en)

Priority Applications (1)

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JP27916191A JPH05119157A (en) 1991-10-25 1991-10-25 X-ray detector

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JP (1) JPH05119157A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4840805A (en) * 1986-04-16 1989-06-20 House Food Industrial Co., Ltd. Process for preparing sterilized packaged fish and product thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4840805A (en) * 1986-04-16 1989-06-20 House Food Industrial Co., Ltd. Process for preparing sterilized packaged fish and product thereof

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