JPH056674B2 - - Google Patents

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JPH056674B2
JPH056674B2 JP17678184A JP17678184A JPH056674B2 JP H056674 B2 JPH056674 B2 JP H056674B2 JP 17678184 A JP17678184 A JP 17678184A JP 17678184 A JP17678184 A JP 17678184A JP H056674 B2 JPH056674 B2 JP H056674B2
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JP
Japan
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signal
live time
measurement
pulse
output
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JP17678184A
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Japanese (ja)
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JPS6154488A (en
Inventor
Tooru Onodera
Kanji Inagaki
Kimihiko Nakamura
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、放射線の測定時に測定に適さない信
号が到来したとき、この信号の存在する期間を除
外したライブタイムのみの測定を行うためのライ
ブタイム測定方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] "Industrial Application Field" The present invention is a method for measuring only live time, excluding the period in which this signal exists, when a signal unsuitable for measurement arrives during radiation measurement. Concerning live time measurement method.

「従来の技術」 放射線のエネルギのスペクトルを測定する放射
線スペクトロスコピーの分野では、放射線検出器
から出力されるパルスを整形した後、そのエネル
ギに応じた波高値を測定することが行われてい
る。このような測定分野では、測定に際してパイ
ルアツプリジエクタを使用し、パイルアツプが原
因で正確な波高値情報を得ることができない信号
を測定対象から除外することが行われている。こ
のような場合には、測定の行われた信号に対する
全有効測定時間すなわちライブタイムを測定しよ
うとすると、パイルアツプによつて測定が除外さ
れた時間すなわちデツドタイムを全測定時間から
差し引く必要がある。
"Prior Art" In the field of radiation spectroscopy, which measures the energy spectrum of radiation, a pulse output from a radiation detector is shaped and then a peak value corresponding to the energy is measured. In such measurement fields, a pile-up reactor is used during measurement to exclude signals from which accurate peak value information cannot be obtained due to pile-up from the measurement target. In such a case, in order to measure the total effective measurement time, or live time, for the signal for which measurements have been made, it is necessary to subtract the time during which measurements are excluded due to pileup, or dead time, from the total measurement time.

第4図は、ライブタイムを測定するために米国
特許3814937号によつて提案された回路の概要を
表わしたものである。この回路でプリアンプ(図
示せず)の出力側に設けられたライン1に供給さ
れるパルス信号は、フアーストチヤネルの増幅器
2とスローチヤネルの増幅器3の双方に供給され
るようになつている。フアーストチヤネルの増幅
器2から出力されたパルス信号4はパイルアツプ
リジエクシヨン部5でパイルアツプの有無が検出
される。パイルアツプリジエクシヨン部5の出力
信号6は、パイルアツプの生じていない通常のパ
ルス信号が到来するたびにアクテイブとなり、パ
イルアツプの生じているパルス信号ではノンアク
テイブの状態を維持する。
FIG. 4 schematically represents the circuit proposed by US Pat. No. 3,814,937 for measuring live time. In this circuit, a pulse signal supplied to a line 1 provided on the output side of a preamplifier (not shown) is supplied to both a fast channel amplifier 2 and a slow channel amplifier 3. The pulse signal 4 output from the first channel amplifier 2 is subjected to a pile-up recovery section 5 to detect the presence or absence of a pile-up. The output signal 6 of the pileup recovery section 5 becomes active each time a normal pulse signal in which no pileup occurs, and remains inactive when a pulse signal in which a pileup occurs.

一方、スローチヤートの増幅器3から出力され
たパルス信号7は、信号処理部8に入力される。
信号処理部8はコントロールロジツク、パルスス
トレツチヤおよびリニアゲートにより構成されて
いる。このうちリニアゲートはフアーストチヤネ
ルの前記した出力信号6がアクテイブとなるたび
にパルスストレツチヤによつてピークホールドさ
れたスローチヤネルの信号をマルチチヤネルアナ
ライザ(MCA)に供給する。コントロールロジ
ツクでは信号処理部8に入力した信号7の波高値
が正常な信号レベルの範囲内に存在することを条
件として出力信号6に対応したパルス信号9を発
生させる。
On the other hand, the pulse signal 7 output from the slow chart amplifier 3 is input to the signal processing section 8.
The signal processing section 8 is composed of a control logic, a pulse stretcher, and a linear gate. Of these, the linear gate supplies a slow channel signal whose peak is held by a pulse stretcher to a multichannel analyzer (MCA) every time the aforementioned output signal 6 of the first channel becomes active. The control logic generates a pulse signal 9 corresponding to the output signal 6 on the condition that the peak value of the signal 7 input to the signal processing section 8 is within a normal signal level range.

さてパルス信号4はフリツプフロツプ回路10
のセツト端子Sにも供給されるようになつてお
り、これをセツトする。フリツプフロツプ回路1
0がセツトされるとその出力端子Qから出力され
る信号11によつてアンドゲート12が閉じ、カ
ウンタタイマ13はクロツク発生器14の出力す
るライブタイム測定用のクロツク15の供給を断
たれる。この状態でもし他のアンドゲート16か
らフリツプフロツプ回路10のリセツト端子Rに
供給される信号17がL(ロー)レベルに保持さ
れれば、ライブタイムの測定はこのまま中断状態
に保たれることになる。このような場合としては
パルス信号4に対応して出力されるはずのパル
ス信号9が前記した理由によつて出力されないと
き、あるいはマルチチヤネルアナライザがビジ
イでその出力信号18がLレベルに保たれている
ときである。
Now, the pulse signal 4 is the flip-flop circuit 10.
The signal is also supplied to the set terminal S of the terminal S, and this is set. Flip-flop circuit 1
When 0 is set, the AND gate 12 is closed by the signal 11 output from the output terminal Q, and the supply of the clock 15 for live time measurement output from the clock generator 14 to the counter timer 13 is cut off. In this state, if the signal 17 supplied from the other AND gate 16 to the reset terminal R of the flip-flop circuit 10 is held at L (low) level, the live time measurement will remain suspended. . In such a case, the pulse signal 9 that should be output in response to the pulse signal 4 is not output for the reason mentioned above, or the multi-channel analyzer is busy and its output signal 18 is kept at L level. It's time to be there.

これに対してパルス信号9が出力され、また
マルチチヤネルアナライザがビジイでないこと
を表わすH(ハイ)レベルの信号が出力された場
合には、フリツプフロツプ回路10は直ちにリセ
ツトされる。これによりカウンタタイマ13によ
るライブタイムの測定が再開される。このライブ
タイムの測定は次のパルス信号4の検出されるま
で行われ、以上の動作の繰り返しでライブタイム
が積算されていくことになる。
On the other hand, if a pulse signal 9 is output and a signal at H (high) level indicating that the multichannel analyzer is not busy is output, the flip-flop circuit 10 is immediately reset. As a result, the live time measurement by the counter timer 13 is restarted. This live time measurement is performed until the next pulse signal 4 is detected, and the live time is accumulated by repeating the above operation.

「発明が解決しようとする問題点」 ところで以上説明した従来提案されたライブタ
イム測定方法では、回路構成が複雑であり、それ
だけ回路の信頼性およびコストの面で不利となつ
た。
"Problems to be Solved by the Invention" By the way, the conventionally proposed live time measurement methods described above have complicated circuit configurations, which is disadvantageous in terms of circuit reliability and cost.

本発明はこのような事情に鑑み、簡単な回路で
かつ正確な測定を可能とするライブタイム測定方
法を提供することをその目的とする。
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a live time measurement method that uses a simple circuit and enables accurate measurement.

「問題点を解決するための手段」 本発明では、パイルアツプが生じたとき等の所
定の場合に入力信号をADコンバータのULD(ア
ツパー・レベル・デイスクリミネータ)レベルよ
りも上に引き上げて、この間におけるライブタイ
ムの測定を中断させる。また放射線の検出信号に
よつてライブタイムの測定を一旦停止させる一
方、ADコンバータの信号変換可能状態で出力さ
れるビジイ信号によつてこの測定を再開させる。
これによれば第4図に示した信号処理部が不要と
なり、回路の大幅な簡略化を実現することができ
る。
"Means for solving the problem" In the present invention, the input signal is raised above the ULD (upper level discriminator) level of the AD converter in a predetermined case such as when a pileup occurs, and during this period interrupt live time measurement. Furthermore, while the live time measurement is temporarily stopped by the radiation detection signal, the measurement is restarted by the busy signal outputted when the AD converter is in a state where signal conversion is possible.
According to this, the signal processing section shown in FIG. 4 becomes unnecessary, and the circuit can be significantly simplified.

「実施例」 以下実施例につき本発明を詳細に説明する。"Example" The present invention will be explained in detail with reference to Examples below.

第1図は本実施例のライブタイム測定方法を実
現する回路部分を表わしたものである。図示しな
い放射線検出器は放射線を検出するたびに、その
エネルギに比例した波高値を有するパルス信号を
出力する。これらのパルス信号21は同じく図示
しないプリアンプを経た後、リニアアンプ22の
入力端子23に供給される。このリニアアンプ2
2の出力端子24にはADコンバータ(図示せ
ず)が接続されており、例えばガウシアン波形に
整形されたパルス信号25のピークを検出してそ
の波高値をデイジタル信号に変換するようになつ
ている。各パルス信号に対応したデイジタル信号
は波高値情報(エネルギ情報)として同じく図示
しないメモリに書き込まれることになる。
FIG. 1 shows a circuit portion that implements the live time measuring method of this embodiment. Every time a radiation detector (not shown) detects radiation, it outputs a pulse signal having a peak value proportional to its energy. These pulse signals 21 are supplied to an input terminal 23 of a linear amplifier 22 after passing through a preamplifier (not shown). This linear amplifier 2
An AD converter (not shown) is connected to the output terminal 24 of 2, which detects the peak of a pulse signal 25 shaped into a Gaussian waveform, for example, and converts the peak value into a digital signal. . A digital signal corresponding to each pulse signal is also written into a memory (not shown) as peak value information (energy information).

ところでこのリイアアンプ22はパイルアツプ
されたパルス信号についてこれをADコンバータ
のULDレベルよりも引き上げ、これによつてAD
変換を行えない状態にしてパイルアツプされたパ
ルス信号を測定対象から除外している。このため
にコントロールロジツク27が設けられている。
コントロールロジツク27は入力端子23に接続
されたバツフア28の出力信号29を入力して、
パイルアツプを検出するための回路である。
By the way, this rear amplifier 22 raises the pile-up pulse signal above the ULD level of the AD converter, and thereby
Pile-up pulse signals are excluded from the measurement target by making conversion impossible. A control logic 27 is provided for this purpose.
The control logic 27 inputs the output signal 29 of the buffer 28 connected to the input terminal 23,
This is a circuit for detecting pile-up.

第2はこのコントロールロジツクの一例を表わ
したものである。コントロールロジツク27は信
号検出器31、シングルシヨツト回路32および
パルス発生器33から構成されている。信号検出
器31はバツフアの出力信号29からパルスの到
来を検出し、シングルシヨツト回路32から所定
の時間幅のパルスアツプ検出用パルス34を出力
させる。このパイルアツプ検出用パルスが出力さ
れている間に信号検出器31が次のパルスを検出
すると、パルス発生器33はパイルアツプが生じ
たものとしてパイルアツプ信号35を出力する。
なおここで用いられているシングルシヨツト回路
32はリトルガブルな回路なので、パイルアツプ
が連続した場合にはパイルアツプ検出用パルスの
時間幅はこれに応じて延長させるようになつてい
る。
The second example shows an example of this control logic. The control logic 27 is composed of a signal detector 31, a single shot circuit 32 and a pulse generator 33. The signal detector 31 detects the arrival of a pulse from the output signal 29 of the buffer, and causes the single shot circuit 32 to output a pulse up detection pulse 34 having a predetermined time width. If the signal detector 31 detects the next pulse while this pile-up detection pulse is being output, the pulse generator 33 outputs a pile-up signal 35, indicating that a pile-up has occurred.
Note that since the single shot circuit 32 used here is a little-gable circuit, when pile-ups occur continuously, the time width of the pile-up detection pulse is extended accordingly.

パイルアツプ信号35はリニアアンプ22に供
給される。リニアアンプ22ではこのパイルアツ
プ信号35が存在している間、その部分のパルス
信号25をULDレベルよりも引き上げる(第1
図波線36参照)。このようにしてパイルアツプ
の除去が行われる。
The pileup signal 35 is supplied to the linear amplifier 22. While this pile-up signal 35 exists, the linear amplifier 22 raises that part of the pulse signal 25 above the ULD level (first
(See wavy line 36 in the figure). In this way, pileup is removed.

さてこのようにしてパイルアツプの除去が行わ
れると、除去された時間だけライブタイムを補正
(短縮)しなければならない。第1図におけるデ
イレイロジツク37およびこれ以降の回路部分が
このような補正を行つてライブタイムを測定する
ライブタイム測定回路を表わしたものである。こ
のうちデイレイロジツク37は、リニアアンプ2
2の整形時定数を考慮してバツフアの出力信号2
9を遅延させる回路である。デイレイロジツク3
7から出力されるパルス信号39によつてフリツ
プフロツプ回路41はリセツトされる。これによ
りフリツプフロツプ回路41の出力端子Qから出
力されるゲート制御信号42はLレベルとなり、
ライブタイムクロツク発生器43から供給される
ライブタイムクロツク44は2入力アンドゲート
45によつて遮断される。すなわちこの状態でカ
ウンタタイマ46に対するライブタイムクロツク
44の供給が断たれ、ライブタイムの測定は一旦
停止される。
Now, when the pileup is removed in this way, the live time must be corrected (shortened) by the amount of time removed. The delay logic 37 and the subsequent circuit portions in FIG. 1 represent a live time measurement circuit that performs such correction and measures live time. Of these, delay logic 37 is linear amplifier 2
Considering the shaping time constant of 2, the buffer output signal 2
This is a circuit that delays 9. Daylay logic 3
The flip-flop circuit 41 is reset by the pulse signal 39 output from the flip-flop circuit 7. As a result, the gate control signal 42 output from the output terminal Q of the flip-flop circuit 41 goes to L level.
The live time clock 44 provided by the live time clock generator 43 is blocked by a two-input AND gate 45. That is, in this state, the supply of the live time clock 44 to the counter timer 46 is cut off, and the measurement of live time is temporarily stopped.

一方、リニアアンプ22からパルス信号25が
出力されると、後段のADコンパータはこれが変
換可能な信号レベルにあるときビジイ信号48を
出力し波高値をデイジタル信号に変換することに
なる。ビジイ信号48はフリツプフロツプ回路4
1のセツト端子Sに入力し、これをセツトする。
これと共にゲート制御信号42はHレベルとな
り、ライブタイムクロツク44がアンドゲートを
通過してカウンタタイマ46によつて計数され
る。すなわちライブタイムの測定が再開されるこ
とになる。ライブタイムの測定は次のパルス信号
21を基にフリツプフロツプ回路41が再度リセ
ツトされるまで行われる。以下同様にしてパルス
信号21が到来するたびにフリツプフロツブ回路
41がリセツト状態とセツト状態を繰り返し、ラ
イブタイムが積算される。この積算動作の途中で
パイルアツプがあれば、この期間ビジイ信号48
は中断し、ライブタイムの測定も中断することに
なる。
On the other hand, when the pulse signal 25 is output from the linear amplifier 22, the subsequent AD converter outputs the busy signal 48 when the pulse signal 25 is at a convertible signal level and converts the peak value into a digital signal. The busy signal 48 is the flip-flop circuit 4
1 to the set terminal S and set it.
At the same time, the gate control signal 42 becomes H level, and the live time clock 44 passes through the AND gate and is counted by the counter timer 46. In other words, live time measurement will be restarted. Live time measurement is performed based on the next pulse signal 21 until the flip-flop circuit 41 is reset again. Similarly, each time the pulse signal 21 arrives, the flip-flop circuit 41 repeats the reset state and set state, and the live time is accumulated. If there is a pile-up during this integration operation, the busy signal 48 is activated during this period.
will be interrupted, and live time measurement will also be interrupted.

第3図はメモリに書き込まれるデイジタル情報
についてそれらの番号Ni,Ni+1……とそれぞれの
間に存在するライブタイムti,ti+1……を表わした
ものである。ライブタイムの平均値をTとする
と、これは次式で表わされることになる。
FIG. 3 shows numbers N i , N i+1 . . . of digital information written in the memory and live times t i , t i+1 . Assuming that the average value of live time is T, this is expressed by the following equation.

T=1/no Σi=1 ti ただし数値nは波高値情報としてメモリに書き込
まれたパルス信号の総数をいい、パイルアツプさ
れたパルス信号はその対象となつていない。
T=1/n o Σ i=1 t i However, the numerical value n refers to the total number of pulse signals written in the memory as peak value information, and does not include pile-up pulse signals.

「発明の効果」 以上説明したように本発明によればADコンバ
ータが変換を行う状態で発生するビジイ信号を用
いてライブタイムの測定を開始し、波形整形を行
つていない状態のパルス信号を基にして測定を中
止するので、簡単かつ正確にライブタイムの測定
が可能となる。またパイルアツプ時にはULDレ
ベルよりも信号レベルを引き上げてライブタイム
の測定を中断するので、同様に測定に適さない程
度の高レベルの信号が到来した場合でも、これら
を容易に測定対象外として除去することができ
る。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, live time measurement is started using the busy signal generated when the AD converter is performing conversion, and the pulse signal without waveform shaping is Since the measurement is stopped based on the current time, live time can be easily and accurately measured. In addition, in the event of a pileup, the signal level is raised above the ULD level and live time measurement is interrupted, so even if signals with a high level unsuitable for measurement arrive, they can be easily removed as not being measured. I can do it.

【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におけるライブタイ
ム測定方法を実現する回路部分を表わしたブロツ
ク図、第2図はこの回路部分におけるコントロー
ルロジツクを具体化したブロツク図、第3図はデ
イジタル情報とライブタイムの時間的関係を表わ
した説明図、第4図は従来のライブタイム測定方
法を実現するための回路ブロツク図である。 22……リニアアンプ、27……コントロール
ロジツク、41……フリツプフロツプ回路、43
……ライブタイムクロツク発生器、45……アン
ドゲート、48……ビジイ信号。
Fig. 1 is a block diagram showing a circuit section that realizes a live time measurement method in an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram embodying the control logic in this circuit section, and Fig. 3 is a block diagram showing digital information. FIG. 4 is a circuit block diagram for realizing the conventional live time measuring method. 22...Linear amplifier, 27...Control logic, 41...Flip-flop circuit, 43
...Live time clock generator, 45...And gate, 48...Busy signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 放射線測定器からADコンバータに入力され
る信号のアナログレベルが所定の信号変換可能領
域を越えないときこのADコンバータの信号変換
状態を表わすビジイー信号によつてライブタイム
の測定を続行させる一方、放射線が検出されるた
びにライブタイムの測定を一旦停止し前記ビジイ
ー信号の存在によつてこの測定を再開することに
よりライブタイムの積算を行うことを特徴とする
ライブタイム測定方法。
1. When the analog level of the signal input from the radiation measuring instrument to the AD converter does not exceed the predetermined signal convertible range, the live time measurement is continued using a busy signal indicating the signal conversion status of this AD converter, while the radiation 1. A live time measuring method, comprising: once stopping live time measurement each time a busy signal is detected, and restarting the measurement depending on the presence of the busy signal, thereby integrating live time.
JP17678184A 1984-08-27 1984-08-27 Measuring method of live time Granted JPS6154488A (en)

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