JPH0579954B2 - - Google Patents
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- JPH0579954B2 JPH0579954B2 JP82230882A JP23088282A JPH0579954B2 JP H0579954 B2 JPH0579954 B2 JP H0579954B2 JP 82230882 A JP82230882 A JP 82230882A JP 23088282 A JP23088282 A JP 23088282A JP H0579954 B2 JPH0579954 B2 JP H0579954B2
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- JP
- Japan
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- circuit
- pulse width
- waveform shaping
- pulse
- signal
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- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 25
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 16
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 9
- 238000004904 shortening Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
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
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/17—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
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
【発明の詳細な説明】
この発明は、シンチレーシヨンカメラ等の放射
線を計数する必要のある装置に用いる放射線パル
ス測定回路に関する。
線を計数する必要のある装置に用いる放射線パル
ス測定回路に関する。
シンチレーシヨンカメラ等に用いられるNaI結
晶のシンチレータと光電子増倍管とを組合せてな
る検出器の出力パルス信号は、第１図の実線で示
すように、約250ナノ秒の減衰定数（ピークの
１／ｅになるまでの時間、ｅ；自然対数の底）を
もつている。そのため２つの放射線がほぼ同時に
入射して信号のパイルアツプが生じると、シンチ
レーシヨンカメラ等では位置計算が不正確になる
ので、このパイルアツプを除く必要があるが、そ
うすると計数率特性が劣化する。
晶のシンチレータと光電子増倍管とを組合せてな
る検出器の出力パルス信号は、第１図の実線で示
すように、約250ナノ秒の減衰定数（ピークの
１／ｅになるまでの時間、ｅ；自然対数の底）を
もつている。そのため２つの放射線がほぼ同時に
入射して信号のパイルアツプが生じると、シンチ
レーシヨンカメラ等では位置計算が不正確になる
ので、このパイルアツプを除く必要があるが、そ
うすると計数率特性が劣化する。
シンチレーシヨンカメラについて説明すると、
シンチレーシヨンカメラは第２図のように構成さ
れており、シンチレータ１におけるシンチレーシ
ヨン光が光電子増倍管２によつて検出され、この
光電子増倍管２の出力がプリアンプ３を経て抵抗
マトリクス回路４に送られる。抵抗マトリクス回
路４はプリアンプ３の出力を重み付け加算するこ
とにより位置信号Ｘ，Ｙを得、プリアンプ３の出
力を総和することによりエネルギ信号Ｚを得る。
得られた位置信号Ｘ，Ｙおよびエネルギ信号Ｚが
積分回路５で積分され、さらに割算回路６におい
て信号Ｘ，Ｙがエネルギ信号Ｚで割算されて正規
化された位置信号Ｘ，Ｙが得られる。エネルギ信
号Ｚは波高分析器７で波高分析されることにより
所定ウインドウ内のエネルギの放射線入射にのみ
対応するアンブランク信号が出力される。タイミ
ング制御回路８は光電子増倍管２の出力波形（第
１図）の立上りからタイミング信号をつくり、積
分回路５や波高分析器７あるいは位置演算のタイ
ミングを制御する。
シンチレーシヨンカメラは第２図のように構成さ
れており、シンチレータ１におけるシンチレーシ
ヨン光が光電子増倍管２によつて検出され、この
光電子増倍管２の出力がプリアンプ３を経て抵抗
マトリクス回路４に送られる。抵抗マトリクス回
路４はプリアンプ３の出力を重み付け加算するこ
とにより位置信号Ｘ，Ｙを得、プリアンプ３の出
力を総和することによりエネルギ信号Ｚを得る。
得られた位置信号Ｘ，Ｙおよびエネルギ信号Ｚが
積分回路５で積分され、さらに割算回路６におい
て信号Ｘ，Ｙがエネルギ信号Ｚで割算されて正規
化された位置信号Ｘ，Ｙが得られる。エネルギ信
号Ｚは波高分析器７で波高分析されることにより
所定ウインドウ内のエネルギの放射線入射にのみ
対応するアンブランク信号が出力される。タイミ
ング制御回路８は光電子増倍管２の出力波形（第
１図）の立上りからタイミング信号をつくり、積
分回路５や波高分析器７あるいは位置演算のタイ
ミングを制御する。
ここで、パイルアツプが生じると、第３図Ａに
示すように後から生じたパルス信号が前のパルス
信号に重なり抵抗マトリクス回路４の出力の位置
信号Ｘ，Ｙが不正確なものとなる。そこでシンチ
レーシヨンカメラでは、一般に上記のようにタイ
ミング信号をパルス信号の波形の立上りからつく
つているので、後のパルス信号に対してタイミン
グ信号が発生しないことによりパイルアツプを除
去し、また、パイルアツプによつてパルス信号の
波形の波高値が高くなることにより波高分析器７
でパイルアツプを除去するようにしている。
示すように後から生じたパルス信号が前のパルス
信号に重なり抵抗マトリクス回路４の出力の位置
信号Ｘ，Ｙが不正確なものとなる。そこでシンチ
レーシヨンカメラでは、一般に上記のようにタイ
ミング信号をパルス信号の波形の立上りからつく
つているので、後のパルス信号に対してタイミン
グ信号が発生しないことによりパイルアツプを除
去し、また、パイルアツプによつてパルス信号の
波形の波高値が高くなることにより波高分析器７
でパイルアツプを除去するようにしている。
しかし、単にパイルアツプを除去するだけでは
その分デツドタイムが増加するので、計数率特性
が劣化する問題が生じる。
その分デツドタイムが増加するので、計数率特性
が劣化する問題が生じる。
この発明は上記に鑑み、放射線入射に応じて入
力されるパルス信号のパルス幅を短くするよう波
形整形することによつてパイルアツプを減少さ
せ、計数率特性の向上を図るとともに、計数率に
応じてパルス幅および積分時間を変化させ、低計
数率時にはパルス幅を殆ど短くせず積分時間を長
くすることによつて分解能の劣化を防ぐようにし
た放射線パルス測定回路を提供することを目的と
する。
力されるパルス信号のパルス幅を短くするよう波
形整形することによつてパイルアツプを減少さ
せ、計数率特性の向上を図るとともに、計数率に
応じてパルス幅および積分時間を変化させ、低計
数率時にはパルス幅を殆ど短くせず積分時間を長
くすることによつて分解能の劣化を防ぐようにし
た放射線パルス測定回路を提供することを目的と
する。
第１図実線のような減衰定数をもつパルス信号
の出力Vo（Ｓ）のラプラス変換はつぎの式で近似
できる。
の出力Vo（Ｓ）のラプラス変換はつぎの式で近似
できる。
Vo（Ｓ）＝Ｋ／（Ｓ＋１／Ｔ）
Ｋ；定数
Ｓ；演算子
Ｔ＝250×10-9秒
ここで（Ｓ＋１／Ｔ）／（Ｓ＋１／Ta）で表
わされる回路を接続するとその出力Vo′（Ｓ）は Vo′（Ｓ）＝ （Ｓ＋１／Ｔ）／（Ｓ＋１／Ta）・Vo（Ｓ） ＝Ｋ／（Ｓ＋１／Ta） となつてTaを250×10-9秒より小さくすればパル
ス幅は短くなり、たとえばTa＝125×10-9秒とす
れば第１０図点線のようになる。これをゼロ・ポ
ール・キヤンセレーシヨンと呼ぶ。したがつてこ
のような波形整形を行なうことにより第３図Ａの
ようにパイルアツプしている２つのパルス信号は
第３図Ｂのようにパルス間隔Ｗが広がることにな
つて、両方のパルス信号を計数でき、計数率特性
の向上を図ることができる。そして波形整形して
パルス幅を短くするとともにパルス幅に応じた積
分時間を与える。つまり低係数率時には波形整形
をやめるかわずかに波形整形を行ないパルス幅を
ほとんど短くせず、積分時間を充分長くしてパル
ス信号をなるべく多く後段の回路に送り、高計数
率時には波形整形を充分行なつてパルス幅を短く
し、積分時間も短くしてパルス信号の一部分を用
いる。低係数率時には、パルス幅および積分時間
を短くしないため、統計的変動に比して信号が小
さくなることを避けて分解能の劣化を防ぐことが
できる。高係数率時には、パルス幅および積分時
間を短くするので、デツドタイムを減少させ計数
率特性を向上させることができる。
わされる回路を接続するとその出力Vo′（Ｓ）は Vo′（Ｓ）＝ （Ｓ＋１／Ｔ）／（Ｓ＋１／Ta）・Vo（Ｓ） ＝Ｋ／（Ｓ＋１／Ta） となつてTaを250×10-9秒より小さくすればパル
ス幅は短くなり、たとえばTa＝125×10-9秒とす
れば第１０図点線のようになる。これをゼロ・ポ
ール・キヤンセレーシヨンと呼ぶ。したがつてこ
のような波形整形を行なうことにより第３図Ａの
ようにパイルアツプしている２つのパルス信号は
第３図Ｂのようにパルス間隔Ｗが広がることにな
つて、両方のパルス信号を計数でき、計数率特性
の向上を図ることができる。そして波形整形して
パルス幅を短くするとともにパルス幅に応じた積
分時間を与える。つまり低係数率時には波形整形
をやめるかわずかに波形整形を行ないパルス幅を
ほとんど短くせず、積分時間を充分長くしてパル
ス信号をなるべく多く後段の回路に送り、高計数
率時には波形整形を充分行なつてパルス幅を短く
し、積分時間も短くしてパルス信号の一部分を用
いる。低係数率時には、パルス幅および積分時間
を短くしないため、統計的変動に比して信号が小
さくなることを避けて分解能の劣化を防ぐことが
できる。高係数率時には、パルス幅および積分時
間を短くするので、デツドタイムを減少させ計数
率特性を向上させることができる。
以下、この発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。第４図は波形整形回路の一実
施例を示すもので、演算増幅器とＲ（抵抗）とに
よる増幅器により電圧信号に変換した後、Ra，
RbとＣ（キヤパシタンス）の回路網によつて波形
整形するようにし、切換えスイツチSWでこの回
路網を経て波形整形する場合と経ないで波形整形
しない場合とを切換えるようにしている。この回
路でたとえばＣ・Ra＝250×10-9、Ra＝Rbとす
ることができる。
しながら説明する。第４図は波形整形回路の一実
施例を示すもので、演算増幅器とＲ（抵抗）とに
よる増幅器により電圧信号に変換した後、Ra，
RbとＣ（キヤパシタンス）の回路網によつて波形
整形するようにし、切換えスイツチSWでこの回
路網を経て波形整形する場合と経ないで波形整形
しない場合とを切換えるようにしている。この回
路でたとえばＣ・Ra＝250×10-9、Ra＝Rbとす
ることができる。
また、第５図は波形整形回路の他の実施例を示
すもので、この波形整形回路では、演算増幅器と
Rs，Rfとによる増幅器で電圧信号に変換する前
の電流信号の段階で切換えスイツチSWを介して
ＲとＬ（インダクタンス）を接続することによつ
て波形整形する。この回路で、たとえばＬ／Ｒ＝
250×10-9，Ｒ＝Rsとすることができる。
すもので、この波形整形回路では、演算増幅器と
Rs，Rfとによる増幅器で電圧信号に変換する前
の電流信号の段階で切換えスイツチSWを介して
ＲとＬ（インダクタンス）を接続することによつ
て波形整形する。この回路で、たとえばＬ／Ｒ＝
250×10-9，Ｒ＝Rsとすることができる。
これらの回路によつて波形整形されたパルス信
号の積分を行なう積分回路は、たとえば第６図ま
たは第８図に示すようなものを用いることができ
る。第６図は演算増幅器とＣとでなる積分回路の
入力を切換えスイツチSW1でゲートするゲーテ
ツドインテグレータで、上記第４図、第５図の回
路の波形整形の有無に連動して切換えスイツチ
SW1を第７図に示すようにONし、積分時間
（SW1−ON、SW2−OFF）を1μsecと0.5μsecと
に切換えるようにしている。SW2は放電用スイ
ツチである。
号の積分を行なう積分回路は、たとえば第６図ま
たは第８図に示すようなものを用いることができ
る。第６図は演算増幅器とＣとでなる積分回路の
入力を切換えスイツチSW1でゲートするゲーテ
ツドインテグレータで、上記第４図、第５図の回
路の波形整形の有無に連動して切換えスイツチ
SW1を第７図に示すようにONし、積分時間
（SW1−ON、SW2−OFF）を1μsecと0.5μsecと
に切換えるようにしている。SW2は放電用スイ
ツチである。
第８図では演算増幅器とＲとＣとでなる積分回
路の出力にデイレイライン９，１０を接続してデ
イレイラインクリツピングを行ない、波形整形に
連動する切換えスイツチSWで遅延量を選択する
ことによつて、第９図に示すように、パルス幅短
縮が行なわれないときには大きな遅延量を選んで
実線のように積分時間を長くし、パルス幅短縮が
行なわれたときには小さな遅延量を選んで点線の
ように積分時間を短くする。
路の出力にデイレイライン９，１０を接続してデ
イレイラインクリツピングを行ない、波形整形に
連動する切換えスイツチSWで遅延量を選択する
ことによつて、第９図に示すように、パルス幅短
縮が行なわれないときには大きな遅延量を選んで
実線のように積分時間を長くし、パルス幅短縮が
行なわれたときには小さな遅延量を選んで点線の
ように積分時間を短くする。
なお、この波形整形回路および積分回路はシン
チレーシヨンカメラの場合第２図の抵抗マトリク
ス回路４の出力側あるいは他の任意の箇所に挿入
することができる。また、波形整形回路および積
分回路は他に種々のものが考えられ、さらに波形
整形によるゲイン低下を補うため波形整形回路の
後段に増幅器を入れることもできる。
チレーシヨンカメラの場合第２図の抵抗マトリク
ス回路４の出力側あるいは他の任意の箇所に挿入
することができる。また、波形整形回路および積
分回路は他に種々のものが考えられ、さらに波形
整形によるゲイン低下を補うため波形整形回路の
後段に増幅器を入れることもできる。
波形整形回路と積分回路の連動についてはスイ
ツチの切換を連動させるようにしてもよいし、他
に連続的な変化手段を連動させることもできる。
ツチの切換を連動させるようにしてもよいし、他
に連続的な変化手段を連動させることもできる。
以上、実施例について説明したように、この発
明による放射線パルス測定回路では、パルス幅可
変型波形整形手段と、積分時間可変型積分手段と
を用い、パルス幅の短縮に連動して積分時間を短
くしたことが特徴となつており、パルス幅を短縮
しないときは積分時間が短くならないため、低計
数率時にパルス信号の波高値の統計誤差を少なく
して分解能を向上させながら、高計数率時のパイ
ルアツプを減少させて計数率特性を改善すること
が可能となる。
明による放射線パルス測定回路では、パルス幅可
変型波形整形手段と、積分時間可変型積分手段と
を用い、パルス幅の短縮に連動して積分時間を短
くしたことが特徴となつており、パルス幅を短縮
しないときは積分時間が短くならないため、低計
数率時にパルス信号の波高値の統計誤差を少なく
して分解能を向上させながら、高計数率時のパイ
ルアツプを減少させて計数率特性を改善すること
が可能となる。
第１図はパルス信号のタイムチヤート、第２図
はシンチレーシヨンカメラのブロツク図、第３図
Ａ，Ｂはパイルアツプしたパルス信号および波形
整形した後の信号のタイムチヤート、第４図は波
形整形回路の一実施例の回路図、第５図は波形整
形回路の他の実施例の回路図、第６図は波形整形
回路と組合せる積分回路の一実施例の回路図、第
７図は第６図の動作説明のためのタイムチヤー
ト、第８図は波形整形回路と組合せる積分回路の
他の実施例の回路図、第９図は第８図の動作説明
のためのタイムチヤートである。 １……シンチレータ、２……光電子増倍管、３
……プリアンプ、４……抵抗マトリクス回路、５
……積分回路、６……割算回路、７……波高分析
器、８……タイミング制御回路、９，１０……デ
イレイライン、SW，SW1……切換スイツチ。
はシンチレーシヨンカメラのブロツク図、第３図
Ａ，Ｂはパイルアツプしたパルス信号および波形
整形した後の信号のタイムチヤート、第４図は波
形整形回路の一実施例の回路図、第５図は波形整
形回路の他の実施例の回路図、第６図は波形整形
回路と組合せる積分回路の一実施例の回路図、第
７図は第６図の動作説明のためのタイムチヤー
ト、第８図は波形整形回路と組合せる積分回路の
他の実施例の回路図、第９図は第８図の動作説明
のためのタイムチヤートである。 １……シンチレータ、２……光電子増倍管、３
……プリアンプ、４……抵抗マトリクス回路、５
……積分回路、６……割算回路、７……波高分析
器、８……タイミング制御回路、９，１０……デ
イレイライン、SW，SW1……切換スイツチ。
Claims (1)
- １ 放射線検出手段により得られた放射線入射に
対応した出力パルス信号が入力され、該パルス信
号を波形整形してパルス幅を短くするともにその
パルス幅を切換えスイツチで段階的に可変できる
パルス幅可変型波形整形手段と、このパルス幅可
変型波形整形手段の出力が入力され、該出力を積
分し、且つその積分時間が上記のパルス幅可変型
波形整形手段のパルス幅短縮に連動して短縮され
る、積分時間可変型積分手段とを備えることを特
徴とする放射線パルス測定回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23088282A JPS59122987A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 放射線パルス測定回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23088282A JPS59122987A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 放射線パルス測定回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59122987A JPS59122987A (ja) | 1984-07-16 |
| JPH0579954B2 true JPH0579954B2 (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=16914779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23088282A Granted JPS59122987A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 放射線パルス測定回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59122987A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2536234Y2 (ja) * | 1986-09-11 | 1997-05-21 | 株式会社 堀場製作所 | シンチレーシヨン検出器 |
| 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 |
| JP4178232B2 (ja) * | 2003-02-28 | 2008-11-12 | 独立行政法人放射線医学総合研究所 | 入射位置検出装置 |
| IT1400679B1 (it) * | 2010-07-05 | 2013-06-28 | Dall Oglio | Dispositivo per la modificazione di forma e la riduzione della durata degli impulsi di corrente generati da singoli fotoni nei rivelatori di luce di vario tipo quali fotomoltiplicatori. |
| JP7040156B2 (ja) * | 2018-03-15 | 2022-03-23 | 富士電機株式会社 | 放射線測定装置 |
| CN110941007B (zh) | 2018-09-25 | 2022-02-08 | 北京超分科技有限公司 | 核能谱的处理方法和设备 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329787A (en) * | 1976-08-31 | 1978-03-20 | Kagaku Gijutsucho Hoshasen Igaku Sogo Kenkyusho | Measuring device for radiation |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP23088282A patent/JPS59122987A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329787A (en) * | 1976-08-31 | 1978-03-20 | Kagaku Gijutsucho Hoshasen Igaku Sogo Kenkyusho | Measuring device for radiation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59122987A (ja) | 1984-07-16 |
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