JPH0618671A - 放射線検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正確な位置情報と時間情報とを同時に測定
し、かつ、同時に２つ以上の入射に対しても検知するこ
とを可能とする放射線検出装置を提供する。 【構成】 放射線を検知する一次元放射線検出器アレイ
１の出力は、個々の検出器に対応するそれぞれのアンプ
２で増幅されコンパレータ３に入力される。コンパレー
タ３は入力信号と一定レベルとを比較することにより、
入力信号を２値化する。２値化された信号は一定周期間
隔のClock Ａの同期信号によりサンプリングされ、ラッ
チ回路４に一時的に保持される。ラッチ回路４によって
サンプリングされたデータはシフトレジスタ５にパラレ
ルデータとして入力されており、シリアル出力用同期信
号Clock Ｂによってコンピュータ６にシリアルデータと
なって出力される。データはコンピュータ６により図１
のように位置情報と時間情報を持ったデータとして解
析、表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は位置情報と時間情報とを
同時に測定することが可能な放射線検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の放射線の検出装置において、一定
期間の放射線の検出、または、ある瞬間の放射線の検出
を行う装置は製造されている。

【０００３】また、この類似分野として、ＰＳＤによる
位置計測を行う従来例が特開昭６１−２６６９４２に記
載されている。その他に、ホトンカウンティングＩＭＤ
（Intensified Multichannel Detector ）により重心位
置の検出を行う技術がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置は、主に被測定信号の測定におけるダイナミックレ
ンジが問題とされており、時間情報を同時に取ることは
考えられていない。

【０００５】また、特開昭６１−２６６９４２に記載さ
れている例では、ＰＳＤによる重心位置の検出であるた
め、同時に２つの入射があった場合には、個々の２つの
位置検出を行うことはできない。また、ホトンカウンテ
ィングＩＭＤでは、順番に各素子の出力に対しＣＰＵに
より２値化を行っているため、全素子について同一タイ
ミングでの２値化を行うことができない。よって、検出
器の位置の違いにより時間差を生じてしまい、精度が悪
くなる等の問題がある。

【０００６】本発明は以上の問題に鑑み、正確な位置情
報と時間情報とを同時に測定し、かつ、同時に２つ以上
の入射に対しても検知することを可能とする放射線検出
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の問題を解決するた
め、放射線を検出する複数の検出器を隣接して配置した
検出器アレイと、検出器アレイの全ての検出器のそれぞ
れに対応して接続され、検出器の出力を２値化して検出
パルスとする２値化手段と、２値化手段のそれぞれに対
応して接続され、全ての検出器の検出パルスを同時に所
定周期の同期信号によりラッチして１周期分の検出器デ
ータを保持する保持手段と、全ての保持手段の検出器デ
ータをパラレルデータ入力とし、外部装置に対して前述
の所定周期の期間内に全てをシリアルデータとして出力
する出力手段とを有することを特徴とする。また、２値
化手段はコンパレータにより構成され、所定周期は切り
換え可能であることを特徴としても良い。

【０００８】

【作用】本発明により、放射線を検出する検出器をアレ
イ状に配設し、それぞれの検出器からの出力を所定のエ
ネルギーレベルで比較して信号の入力の有無を２値化信
号に変換する。全ての各検出器からの２値化された信号
を所定周期ごとに同一タイミングでラッチを行う。この
ように、全ての各検出器からの出力信号に対し、同時に
２値化およびラッチを行うので、従来のようにデータを
転送する時間経過のために位置の違いによる測定時間の
差異の発生を無くすことができる。

【０００９】そして、次のラッチを行うまでに全ての検
出器のデータを外部装置に出力し、外部装置にて逐次こ
れらのデータを記録することにより、経過時間の情報を
伴った周期毎の検出器データを記録することができる。
すなわち、正確な位置情報と時間情報とを持ったデータ
の収集が可能になる。

【００１０】

【実施例】検出器として一次元放射線検出器アレイを用
いた場合の具体例を図１に示し、図に沿って説明する。

【００１１】概略構成を述べると、放射線を検知する一
次元放射線検出器アレイ１の出力は、個々の検出器に対
応するそれぞれのアンプ２で増幅されコンパレータ３に
入力される。コンパレータ３は入力信号と一定レベルと
を比較することにより、入力信号を２値化する。２値化
された信号は一定周期間隔のClock Ａの同期信号により
サンプリングされ、ラッチ回路４に一時的に保持され
る。

【００１２】ラッチ回路４によってサンプリングされた
データはシフトレジスタ５にパラレルデータとして入力
されており、シリアル出力用同期信号Clock Ｂによって
コンピュータ６にシリアルデータとなって出力される。
データはコンピュータ６により図１のように位置情報と
時間情報を持ったデータとして解析、表示される。

【００１３】以下、構成および動作を詳細に説明する。

【００１４】一次元放射線検出器アレイ１は放射線検出
器１１が直線上に並べられ構成されている。個々の放射
線検出器１１からの出力は、検出器１１に対応するそれ
ぞれのアンプ２により電流電圧変換および増幅が行われ
る。増幅された検出器の出力は、対応するそれぞれのコ
ンパレータ３に入力される。コンパレータ３では、一定
のスレッシュホールド電圧と比較することによってエネ
ルギー弁別を行ない、検出器の出力を信号の有無に２値
化する。２値化された検出器１１の出力信号である検出
パルスは、それぞれのラッチ回路４で一定周期間隔の同
期信号Clock Ａでラッチすることによってサンプリング
される。

【００１５】このサンプリング間隔である同期信号の周
期は、放射線を検出したときの検出器１１の一定レベル
を越える出力波形の時間幅程度が望ましい。つまり、検
出器１１が検出した１つの一定レベルを越える事象、す
なわち、１つの検出事象に対して１つの事象発生データ
が得られるように設定される必要がある。

【００１６】検出器アレイ１の全ての検出器１１のサン
プリングされた検出器データは、シフトレジスタ５にパ
ラレル入力されている。シフトレジスタ５は、パラレル
入力されている検出器データを外部装置であるコンピュ
ータに、シリアル出力用同期信号Clock Ｂによってシリ
アル出力する。この時、Clock Ｂの周期はClock Ａの周
期を検出器アレイ１の有する検出器１１の数で割った値
よりも短い周期である。つまり、ラッチ回路で次のCloc
k Ａによるラッチ（サンプリング）が行われる前に、全
ての検出器１１のデータがコンピュータに送られている
ようにする必要がある。

【００１７】データはコンピュータにより解析され、図
１に示すように位置情報と時間情報を持ったデータとし
て表示される。位置の分解能は検出器の配設間隔によ
り、時間分解能はClock Ａの周期で定される。また、上
述した装置によるならば、このClock Ａの周期はClock
Ｂの周期により制限され、さらに、このClock Ｂの周期
はコンピュータの動作スピードに制限される。

【００１８】検出器アレイ１のうちの１つの検出器１１
における出力がサンプリングされる様子を図２のタイミ
ングチャートに示し、これを説明する。

【００１９】アンプ２のアンプ出力が予め設定されたス
レッシュホールド電圧を越えた時（図２中（イ））、コ
ンパレータ出力は立上がり、また、スレッシュホールド
電圧より低くなると（図２中（ロ））、コンパレータ出
力は立下がる。このコンパレータ３の出力によるパルス
信号（検出パルス）は、Clock Ａによってサンプリング
される。Clock Ａの同期信号中、始めに検出パルスがＨ
ｉとなったClock Ａのタイミング（図２中（ハ））にお
いてラッチ回路４の出力は立上がり、検出パルスがＬｏ
となった次のClock Ａのタイミング（図２中（ニ））に
おいてラッチ回路４の出力である検出器データは立下が
る。また、図２中（ホ）のようにアンプ出力信号が連続
して入力した場合でも、検出器データが連続してＨｉと
なり正しく検出できることを示している。

【００２０】本発明は前述の実施例に限らず様々な変形
が可能である。

【００２１】実施例では、検出器１１が直線的に並べら
れて一次元検出器アレイとなっているが、平面的に並べ
て二次元検出器アレイを構成しても良い。

【００２２】また、外部装置はコンピュータに限らず、
コンピュータと同期していない高速動作可能なメモリで
も良い。測定時には、周期ごとにメモリのアドレスを変
えて検出器データをメモリのデータとして記憶させるこ
とにより、複数の周期分の検出器データを記憶させる。
そして、測定後にこの記憶した検出器データをコンピュ
ータに出力することにより、上述のようにコンピュータ
の動作スピードに制限されることなく、時間分解能を高
めることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、簡単な構
成で放射線計測における位置情報と時間情報を同時に、
かつ、正確に計測する装置を実現できる。

【００２４】すなわち、同時に２つ以上の箇所に放射線
の入射があった場合にも、検出器アレイの各検出器でそ
れぞれ個別に検出するので判別することができ、正確な
それぞれの位置を検出することができる。また、検出器
の出力をコンピュータ等の外部装置による一括処理によ
らず、検出直後に２値化し、全ての検出器（画素）に対
して同一タイミングでラッチしたデータ、すなわち時間
的統一の取れたデータを外部装置に転送するため、従来
における外部装置に転送する際に生じる検出器の位置の
差による時間ずれを起こすことがない。よって、測定画
素全面における正確な位置検出および正確な時間的変化
の測定ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の放射線検出装置を示す概略図
である。

【図２】本発明の実施例における１つの検出器のタイミ
ングチャートである。

【符号の説明】

１…検出器アレイ、１１…放射線検出器、２…アンプ、
３…コンパレータ、４…ラッチ回路、５…シフトレジス
タ、６…コンピュータ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線を検出する複数の検出器を隣接し
   て配置した検出器アレイと、 前記検出器アレイの全ての前記検出器のそれぞれに対応
   して接続され、前記検出器の出力を２値化して検出パル
   スとする２値化手段と、 前記２値化手段のそれぞれに対応して接続され、全ての
   前記検出器の前記検出パルスを同時に所定周期の同期信
   号によりラッチして１周期分の検出器データを保持する
   保持手段と、 全ての前記保持手段の前記検出器データをパラレルデー
   タとして入力し、外部装置に対して前記所定周期の時間
   内に全てをシリアルデータとして出力する出力手段とを
   有することを特徴とする放射線検出装置。
2. 【請求項２】 前記２値化手段はコンパレータにより構
   成されていることを特徴とする請求項１記載の放射線検
   出装置。
3. 【請求項３】 前記所定周期は切り換え可能であること
   を特徴とする請求項１記載の放射線検出装置。