JPH0557550B2 - - Google Patents

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JPH0557550B2
JPH0557550B2 JP58249044A JP24904483A JPH0557550B2 JP H0557550 B2 JPH0557550 B2 JP H0557550B2 JP 58249044 A JP58249044 A JP 58249044A JP 24904483 A JP24904483 A JP 24904483A JP H0557550 B2 JPH0557550 B2 JP H0557550B2
Authority
JP
Japan
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coincidence
pulse
input
input signal
time
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58249044A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60144684A (en
Inventor
Seiichi Yamamoto
Shigekazu Takahashi
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.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
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Publication of JPS60144684A publication Critical patent/JPS60144684A/en
Publication of JPH0557550B2 publication Critical patent/JPH0557550B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/17Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
    • G01T1/172Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector with coincidence circuit arrangements

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は、ポジトロンECT装置(エミツシ
ヨンコンピユータ断層撮影装置)に主に用いら
れ、あるいは他の、たとえば放射線計測等の分野
において同時計数を行なうのに使われる、同時計
数回路に関する。
[Detailed Description of the Invention] (a) Industrial Application Fields This invention is mainly used in positron ECT devices (emission computer tomography devices), or in other fields such as radiation measurement. Concerning coincidence counting circuits used to perform .

(ロ) 従来技術 ポジトロンECT装置は、周知の通り、ポジト
ロンが消滅するときに180°方向に2個のガンマ線
を放出することを利用し、2組の検出器でこの
180°方向に飛んだ2つのガンマ線を検出すること
により、その2組の検出器を結ぶ線上にポジトロ
ン核種が存在していることを知り、計数プロフイ
ルを得ていくものであるが、その際、2組の検出
器にガンマ線が同時に入射したこと(コインシデ
ンス)を検出して計数する必要があり、同時計数
回路はそのために用いられる。
(b) Prior art As is well known, the positron ECT device utilizes the fact that two gamma rays are emitted in a 180° direction when a positron disappears, and two sets of detectors are used to detect these gamma rays.
By detecting two gamma rays flying in a 180° direction, we know that positron nuclides exist on the line connecting the two sets of detectors, and obtain a counting profile. It is necessary to detect and count the simultaneous incidence of gamma rays on two sets of detectors (coincidence), and a coincidence circuit is used for this purpose.

ところで、1つのポジトロンによるものでな
い、別個のガンマ線がたまたま2つの検出器に同
時に入射すること(ランダムコインシデンス)も
あるので、このようなものを除去して真のコイン
シデンスのみを計数する必要がある。このランダ
ムコインシデンスの補正方法として、デイレイコ
インシデンスを計測する方法が従来より知られて
いる。これは、第1図に示すように、2つの入力
信号A、Bをコインシデンス検出回路をなす
ANDゲート1に入力してこの両者の同時入力を
検出しフリツプフロツプ2より出力を生じさせる
とともに、一方の入力信号Aを遅延素子3で所定
の時間(たとえば入力信号のパルス幅が10nsecの
場合50nsec程)遅らせ他方の入力信号Bは遅らせ
ずにNADゲート4に入力し、このANDゲート4
の出力によりフリツプフロツプ5から出力を生じ
させる。フリツプフロツプ2の出力を計数したも
のは真のコインシデンスの計数にランダムコイン
シデンスの計数を加えたものとなつており、これ
に対してフリツプフロツプ5の出力の計数値はラ
ンダムコインシデンスの計数値のみと考えること
ができる。なぜなら、ランダムに生じる信号は、
遅らせた場合に同時になる確立と遅らせなくても
同時になる確率とが同じと考えることができるか
らである。したがつて、フリツプフロツプ2の出
力の計数値よりフリツプフロツプ5の出力の計数
値を差し引けばランダムコインシデンスの補正が
可能となる。ところがこの回路では、遅延素子の
ため入力信号Aの波形がなまり、そのパルス幅が
狭くなり、コインシデンス時間ウインド幅が、オ
ンタイム側(ANDゲート1側)とオフタイム側
(ANDゲート4側)とで異なつてしまい、そのた
めランダムコインシデンスの計数値を充分に補正
できない欠点がある。
By the way, separate gamma rays that are not caused by a single positron may incidentally hit two detectors at the same time (random coincidence), so it is necessary to remove such gamma rays and count only true coincidences. As a method of correcting this random coincidence, a method of measuring delay coincidence is conventionally known. As shown in Figure 1, this creates a coincidence detection circuit for two input signals A and B.
It is input to AND gate 1, detects simultaneous input of both, and produces an output from flip-flop 2, and one input signal A is sent to delay element 3 for a predetermined period of time (for example, if the pulse width of the input signal is 10 ns, it is approximately 50 ns). ) The other input signal B is input to NAD gate 4 without delay, and this AND gate 4
The output of the flip-flop 5 causes an output from the flip-flop 5. The counted output of flip-flop 2 is the true coincidence count plus the random coincidence count, whereas the counted value of the output of flip-flop 5 can be considered to be only the random coincidence count. can. Because a randomly generated signal is
This is because it can be considered that the probability that they will occur at the same time if delayed is the same as the probability that they will occur simultaneously even if there is no delay. Therefore, by subtracting the count value of the output of flip-flop 5 from the count value of the output of flip-flop 2, it is possible to correct the random coincidence. However, in this circuit, the waveform of input signal A becomes dull due to the delay element, its pulse width becomes narrower, and the coincidence time window width becomes different between the on-time side (AND gate 1 side) and the off-time side (AND gate 4 side). Therefore, the random coincidence count value cannot be sufficiently corrected.

(ハ) 目的 この発明は、オンタイム側とオフタイム側との
コインシデンス時間ウインド幅を厳密に一致させ
ることができ、これにより、より正確なランダム
コインシデンス補正を行なうことのできる同時計
数回路を提供することを目的とする。
(c) Purpose This invention provides a coincidence circuit that can strictly match the coincidence time window widths of the on-time side and the off-time side, and thereby perform more accurate random coincidence correction. The purpose is to

(ニ) 構成 この発明は、第1、第2の入力信号が同時に入
力されたことを検出して計数する同時計数回路に
おいて、第1の入力信号から相対的に時間遅れの
ない行先パルスと所定の時間遅れを有する後行パ
ルスとの2つのパルスを発生させ、これら第1の
入力信号に関する2つのパルスと第2の入力信号
との同時性を第1のコインシデンス検出回路で検
出するとともに、その同時性検出出力と第1の入
力信号に関する後行パルスとの同時性を第2のコ
インシデンス検出回路で検出することを特徴とす
るものであつて、第1のコインシデンス検出回路
でオンタイム側の同時性とオフタイム側の同時性
とをともに検出し、後にその中に含まれるオフタ
イム側の同時性検出出力を第2のコインシデンス
検出回路により判別するという構成をとることに
よつて、オンタイム側もオフタイム側も同一の第
1のコインシデンス検出回路を用いることからオ
ンタイム側とオフタイム側とのタイムウインド幅
を完全に同一のものとして、ランダム同時計数補
正の精度を向上させることができる。
(d) Configuration The present invention provides a coincidence circuit that detects and counts the simultaneous input of first and second input signals, in which a destination pulse and a predetermined pulse with no relative time delay from the first input signal are used. A first coincidence detection circuit detects the simultaneity of the two pulses related to the first input signal and the second input signal, and The second coincidence detection circuit detects the simultaneity between the simultaneity detection output and the trailing pulse related to the first input signal, and the first coincidence detection circuit detects the simultaneity on the on-time side. By adopting a configuration in which both coincidence and off-time side simultaneity are detected, and later the off-time side simultaneity detection output included therein is determined by a second coincidence detection circuit, the on-time side Since the same first coincidence detection circuit is used on both the off-time side and the on-time side, the time window widths on the on-time side and the off-time side can be made completely the same, thereby improving the accuracy of random coincidence correction.

(ホ) 実施例 第2図において、一方の入力信号AはORゲー
ト6を経てフリツプフロツプ7に入力される。こ
のフリツプフロツプ7の反転出力端子は反転回路
8と遅延素子9とを経てリセツト端子に接続さ
れ、こうしてワンシヨツトマルチバイブレータが
形成される。他方の入力信号Bは遅延素子(具体
的にはたとえば遅延線)10を経て、および何も
経ずにORゲート11に入力され、ORゲート1
1の出力がフリツプフロツプ12に入力される。
このフリツプフロツプ12も、上記のフリツプフ
ロツプ7と同様に反転回路13と遅延素子14と
ともにワンシヨツトマルチバイブレータを形成し
ている。そこで、第3図に示すように、入力信号
Aが入力されると、フリツプフロツプ7の非反転
出力端子から少し遅れて一定幅のパルスCが生
じ、これがコインシデンス検出回路をなすAND
ゲート15に入力される。他方の入力信号Bが入
力されると、まず遅延されない側の信号に基づい
てフリツプフロツプ12の非反転出力端子より先
行パルスが発生し、つぎに遅延された側の信号に
基づいて後行パルスが発生する(第3図D参照)。
この先行パルスと後行パルスの時間幅は同一のワ
ンシヨツトマルチバイブレータによりつくられた
ものであるから厳密に等しいものとなつている。
なお、入力信号A側でORゲート6を用いている
のは、入力信号B側でORゲート11を用いざる
を得ないので、入力信号A側でも同様なORゲー
ト6を挿入することによつて両信号系統の遅延時
間をそろえ、パルスCと先行パルスとの遅延時間
を一致させるようにするためである。
(E) Embodiment In FIG. 2, one input signal A is input to a flip-flop 7 via an OR gate 6. The inverting output terminal of the flip-flop 7 is connected to a reset terminal via an inverting circuit 8 and a delay element 9, thus forming a one-shot multivibrator. The other input signal B is input to the OR gate 11 through a delay element (specifically, for example, a delay line) 10 and without passing through anything, and is input to the OR gate 11.
The output of 1 is input to flip-flop 12.
Like the flip-flop 7, this flip-flop 12 also forms a one-shot multivibrator together with an inverting circuit 13 and a delay element 14. Therefore, as shown in FIG. 3, when the input signal A is input, a pulse C of a constant width is generated from the non-inverting output terminal of the flip-flop 7 with a slight delay, and this pulse C is generated from the AND circuit forming the coincidence detection circuit.
It is input to gate 15. When the other input signal B is input, first a leading pulse is generated from the non-inverting output terminal of the flip-flop 12 based on the signal on the non-delayed side, and then a trailing pulse is generated based on the signal on the delayed side. (See Figure 3D).
The time widths of the leading pulse and the trailing pulse are strictly equal because they are generated by the same one-shot multivibrator.
Note that the reason for using the OR gate 6 on the input signal A side is that the OR gate 11 must be used on the input signal B side, so by inserting a similar OR gate 6 on the input signal A side, This is to align the delay times of both signal systems so that the delay times of pulse C and the preceding pulse match.

ANDゲート15は、パルスCとパルスDの先
行パルスおよび後行パルスのいずれかとが同時に
入力されたときに出力を生じ、この出力によりフ
リツプフロツプ16から出力Eが生じる(第3図
E参照)。この出力EはANDゲート17に入力さ
れる。ANDゲート17の他方の入力端子には遅
延素子10の遅延タツプより得た信号Fが入力さ
れている。そして、その遅延タツプは、信号Fの
遅延量が、先行パルスとパルスCとの同時発生が
あつたときに生じる信号Eの発生タイミングと等
しくなる(第3図F参照)ようなところからとら
れている。このANDゲート16の出力はフリツ
プフロツプ18に送られ、このフリツプフロツプ
18の非反転出力端子より出力Gが生じるように
なつている(第3図G参照)。
AND gate 15 produces an output when pulse C and any of the leading and trailing pulses of pulse D are input simultaneously, and this output produces output E from flip-flop 16 (see FIG. 3E). This output E is input to AND gate 17. A signal F obtained from the delay tap of the delay element 10 is input to the other input terminal of the AND gate 17. The delay tap is taken from a point where the amount of delay of signal F becomes equal to the timing of generation of signal E that occurs when the preceding pulse and pulse C occur simultaneously (see Figure 3 F). ing. The output of this AND gate 16 is sent to a flip-flop 18, and an output G is produced from the non-inverting output terminal of this flip-flop 18 (see FIG. 3G).

したがつて、パルスCと先行パルスとが同時に
発生したときには、第3図イに示すように、それ
ら2つのパルスが時間的に一致した時点で信号E
が生じるとともに、このとき信号Fも生じている
ので、信号Gが生じる(「1」になる)ことにな
る。このときの信号Eはオンタイム側の信号であ
り、これを計数することにより、真のコインシデ
ンスとランダムコインジデンスとを含んだオンタ
イム側の計数値が得られる。他方、パルスCの後
行パルスとが同時に発生したときは、第3図ロに
示すようにこれらの2つのパルスが時間的に一致
した時点で信号Eが生じることになるが、このと
きには信号Fはすでに終了しており、ANDゲー
ト17から出力が生じることなく、信号Gも生じ
ない(「0」になる)。信号Gがこのような状態に
なつているときの信号Eだけを計数すれば、オフ
タイム側のみの計数値、つまりランダムコインシ
デンスのみの計数値が得られる。
Therefore, when the pulse C and the preceding pulse occur at the same time, the signal E is generated at the point when these two pulses coincide in time, as shown in Figure 3A.
occurs, and since signal F is also generated at this time, signal G is generated (becomes "1"). The signal E at this time is an on-time side signal, and by counting this, an on-time side count value including true coincidence and random coincidence can be obtained. On the other hand, when the trailing pulse of pulse C and the subsequent pulse occur simultaneously, signal E is generated when these two pulses coincide in time, as shown in FIG. has already ended, no output is generated from the AND gate 17, and no signal G is generated (becomes "0"). By counting only the signal E when the signal G is in this state, the count value only on the off-time side, that is, the count value only on the random coincidence side, can be obtained.

したがつて、オンタイム側の計数値からオフタ
イム側の計数値を差し引くことにより、ランダム
コインシデンスの補正が行なえる。この場合、フ
リツプフロツプ12から得られる2つのパルス
(先行パルスと後行パルス)のパルス幅が上記し
たように厳密に等しいものとなつているので、オ
ンタイム側とオフタイム側とでコインシデンス時
間ウインド幅は完全に一致したものとなり、正確
なランダムコインシデンス補正を行なうことがで
きる。
Therefore, random coincidence can be corrected by subtracting the count value on the off-time side from the count value on the on-time side. In this case, since the pulse widths of the two pulses (the leading pulse and the trailing pulse) obtained from the flip-flop 12 are strictly equal as described above, the coincidence time window width is different between the on-time side and the off-time side. are completely consistent, and accurate random coincidence correction can be performed.

なお、この実施例ではコインシデンス検出回路
としてANDゲート15とフリツプフロツプ16
とを用いているが、これ以外に種々のゲート素子
を用いて構成することもできる。
In this embodiment, an AND gate 15 and a flip-flop 16 are used as a coincidence detection circuit.
However, it is also possible to use various other gate elements.

(ヘ) 効果 この発明によれば、一方のコインシデンス検出
回路でオンタイム側の同時性とオフタイム側の同
時性とをともに検出し、後にその中に含まれるオ
フタイム側の同時性検出出力を他方のコインシデ
ンス検出回路により判別するという構成をとるこ
とによつて、オンタイム側もオフタイム側も同一
の一方のコインシデンス検出回路を用いることか
ら、オンタイム側とオフタイム側とのコインシデ
ンス時間ウインド幅を厳密に等しくできるので、
正確なランダムコインシデンス補正を行なうこと
ができる。
(f) Effect According to the present invention, one coincidence detection circuit detects both on-time side simultaneity and off-time side simultaneity, and later detects the off-time side simultaneity detection output included therein. By adopting a configuration in which the discrimination is made using the other coincidence detection circuit, the same coincidence detection circuit is used for both the on-time side and the off-time side, so the coincidence time window width between the on-time side and the off-time side can be reduced. can be made strictly equal, so
Accurate random coincidence correction can be performed.

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

第1図は従来例のブロツク図、第2図はこの発
明の一実施例のブロツク図、第3図イ,ロは第2
図の動作を説明するための各部の信号波形図であ
る。 1,4,15,17……ANDゲート、2,5,
7,12,16,18……フリツプフロツプ、
3,9,10,14……遅延素子、6,11……
ORゲート、8,13……反転回路。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional example, FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIGS.
FIG. 4 is a signal waveform diagram of each part for explaining the operation shown in the figure. 1, 4, 15, 17...AND gate, 2, 5,
7, 12, 16, 18...flip flop,
3, 9, 10, 14... delay element, 6, 11...
OR gate, 8, 13...inversion circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 第1、第2の入力信号が同時に入力されたこ
とを検出して計数する同時計数回路において、第
1の入力信号から相対的に時間遅れのない先行パ
ルスと所定の時間遅れを有する後行パルスとの2
つのパルスを発生するパルス発生回路と、このパ
ルス発生回路から発生する上記第1の入力信号の
2つのパルスが第2の入力信号とともに入力さ
れ、これらの入力信号の同時性を検出する第1の
コインシデンス検出回路と、この第1のコインシ
デンス検出回路出力と第1の入力信号の後行パル
スとが入力され、これらの入力信号の同時性を検
出する第2のコインシデンス検出回路とを有する
ことを特徴とする同時計数回路。
1 In a coincidence circuit that detects and counts the simultaneous input of first and second input signals, a leading pulse with no time delay relative to the first input signal and a trailing pulse with a predetermined time delay from the first input signal. 2 with pulse
a pulse generating circuit that generates two pulses, and a first input signal that receives two pulses of the first input signal generated from the pulse generating circuit together with a second input signal, and detects the simultaneity of these input signals. It is characterized by having a coincidence detection circuit, and a second coincidence detection circuit that receives the output of the first coincidence detection circuit and the trailing pulse of the first input signal, and detects the simultaneity of these input signals. A coincidence counting circuit.
JP24904483A 1983-12-31 1983-12-31 Simultaneous counting circuit Granted JPS60144684A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24904483A JPS60144684A (en) 1983-12-31 1983-12-31 Simultaneous counting circuit

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JPS60144684A JPS60144684A (en) 1985-07-31
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5223273A (en) * 1975-08-15 1977-02-22 Nec Corp Method of manufacturing semiconductor element
JPS57131086A (en) * 1981-02-05 1982-08-13 Agency Of Ind Science & Technol Simultaneous counter in positron ct system
JPS5815845A (en) * 1981-07-20 1983-01-29 工業技術院長 Simultaneous calculating circuit in

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