JPH0619455B2 - 放射線測定装置 - Google Patents
放射線測定装置Info
- Publication number
- JPH0619455B2 JPH0619455B2 JP21049289A JP21049289A JPH0619455B2 JP H0619455 B2 JPH0619455 B2 JP H0619455B2 JP 21049289 A JP21049289 A JP 21049289A JP 21049289 A JP21049289 A JP 21049289A JP H0619455 B2 JPH0619455 B2 JP H0619455B2
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- Japan
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜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
の各種分野に利用可能な放射線検出装置に関する。
の各種分野に利用可能な放射線検出装置に関する。
＜従来の技術＞ 放射線の測定方法としては、放射線検出器への放射線入
射により出力されるパルス信号を計数することによっ
て、入射放射線を測定するフォトン計数法、また、放射
線検出器の出力を積分することによって、入射放射線を
測定する積分法がある。
射により出力されるパルス信号を計数することによっ
て、入射放射線を測定するフォトン計数法、また、放射
線検出器の出力を積分することによって、入射放射線を
測定する積分法がある。
ところでフォトン計数法によると、入射放射線量が低い
場合には、放射線を正確に測定できるものの、入射放射
線量が高い場合には、放射線検出器の出力パルスがパイ
ルアップを起こすため、パルスの数え落としが生じると
いう問題がある。
場合には、放射線を正確に測定できるものの、入射放射
線量が高い場合には、放射線検出器の出力パルスがパイ
ルアップを起こすため、パルスの数え落としが生じると
いう問題がある。
一方、積分法によると、放射線検出器の出力を積分する
ので、パイルアップが生じても測定可能であるものの、
フォトン計数法に比べ検出器のオフセット出力の変動等
に起因する誤差が測定値に大きく効いてくるという問題
があり、低線量の放射線測定には不向きである。
ので、パイルアップが生じても測定可能であるものの、
フォトン計数法に比べ検出器のオフセット出力の変動等
に起因する誤差が測定値に大きく効いてくるという問題
があり、低線量の放射線測定には不向きである。
そこで、従来、１台の装置にフォトン計数法の回路系、
および積分法の回路系を設け、入射放射線量に応じて、
いずれか一方の回路系を選択できる、広いダイナミック
レンジをもつ放射線測定装置を構築している。
および積分法の回路系を設け、入射放射線量に応じて、
いずれか一方の回路系を選択できる、広いダイナミック
レンジをもつ放射線測定装置を構築している。
＜発明が解決しようとする課題＞ ところで、上述の装置において、積分法による回路系
は、放射線検出器の出力を積分器により積分し、その積
分器の出力をラッチした後、Ａ／Ｄ変換器によりディジ
タル信号に変換するという方式を採っており、回路系が
複雑かつ大掛かりになるばかりでなく、Ａ／Ｄ変換のた
めに余分な時間を要し、このため、応答性が遅いという
問題があった。
は、放射線検出器の出力を積分器により積分し、その積
分器の出力をラッチした後、Ａ／Ｄ変換器によりディジ
タル信号に変換するという方式を採っており、回路系が
複雑かつ大掛かりになるばかりでなく、Ａ／Ｄ変換のた
めに余分な時間を要し、このため、応答性が遅いという
問題があった。
本発明の目的は、積分器やＡ／Ｄ変換器等を用いること
なく、低線量から高線量に亘る広範囲の放射線測定を行
うことのできる、放射線測定装置を提供することにあ
る。
なく、低線量から高線量に亘る広範囲の放射線測定を行
うことのできる、放射線測定装置を提供することにあ
る。
＜課題を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するための構成を、実施例に対応する
第１図を参照しつつ説明すると、本発明は、放射線入射
によって電流パルスを発生する放射線検出器１と、その
電流パルスを入力するＩ−Ｖ変換器２と、このＩ−Ｖ変
換器２の出力パルス信号を入力するパルス計数器（第１
のカウンタ）６ａを備えた装置において、Ｉ−Ｖ変換器
２の入出力間に並列に接続され、そのＩ−Ｖ変換器２の
出力があらかじめ設定した基準値Ｖ2を超えたときに
「閉」となるアナログスイッチ４と、そのアナログスイ
ッチが、「閉」となる回数を計数する計数手段（第２の
カウンタ）６ｂと、その計数手段６ｂおよびパルス計数
器６ａのそれぞれの出力に基づいて、入射放射線量の測
定情報を出力するデータ処理手段７を設けたことによっ
特徴づけられる。
第１図を参照しつつ説明すると、本発明は、放射線入射
によって電流パルスを発生する放射線検出器１と、その
電流パルスを入力するＩ−Ｖ変換器２と、このＩ−Ｖ変
換器２の出力パルス信号を入力するパルス計数器（第１
のカウンタ）６ａを備えた装置において、Ｉ−Ｖ変換器
２の入出力間に並列に接続され、そのＩ−Ｖ変換器２の
出力があらかじめ設定した基準値Ｖ2を超えたときに
「閉」となるアナログスイッチ４と、そのアナログスイ
ッチが、「閉」となる回数を計数する計数手段（第２の
カウンタ）６ｂと、その計数手段６ｂおよびパルス計数
器６ａのそれぞれの出力に基づいて、入射放射線量の測
定情報を出力するデータ処理手段７を設けたことによっ
特徴づけられる。
＜作用＞ 基準値Ｖ2を、放射線検出器１に１個の放射線フォトン
が入射したときのＩ−Ｖ変換器２の出力波高値よりも高
い値に設定しておけば、入射放射線量が低く、パイルア
ップが生じていないときには、アナログスイッチ４は
「開」の状態が保持され、入射放射線量は、従来のフォ
トン計数法により計数される。
が入射したときのＩ−Ｖ変換器２の出力波高値よりも高
い値に設定しておけば、入射放射線量が低く、パイルア
ップが生じていないときには、アナログスイッチ４は
「開」の状態が保持され、入射放射線量は、従来のフォ
トン計数法により計数される。
一方、入射放射線量が高い場合には、第２図に示すよう
に、Ｉ−Ｖ変換器２の出力にパイルアップが生じ、その
出力は時間とともに増加して基準値Ｖ2を超える。この
とき、アナログスイッチ４は、Ｉ−Ｖ変換器２の出力が
基準値Ｖ2を超えた時点から所定時間経過後に、「閉」
となり、Ｉ−Ｖ変換器２の出力がゼロレベルに戻った時
点から所定時間経過後に「開」となり、この動作を順次
繰り返し、アナログスイッチ４が「閉」となった回数が
後段の計数手段６ｂによって計数される。
に、Ｉ−Ｖ変換器２の出力にパイルアップが生じ、その
出力は時間とともに増加して基準値Ｖ2を超える。この
とき、アナログスイッチ４は、Ｉ−Ｖ変換器２の出力が
基準値Ｖ2を超えた時点から所定時間経過後に、「閉」
となり、Ｉ−Ｖ変換器２の出力がゼロレベルに戻った時
点から所定時間経過後に「開」となり、この動作を順次
繰り返し、アナログスイッチ４が「閉」となった回数が
後段の計数手段６ｂによって計数される。
ここで、パイルアップが生じているときの、フォトン計
数法による回路系のパルス計数器６ａに記録される計数
値は、パルス数え落としのために、真の計数値よりも低
い値となるが、このパルス計数器６ａおよび計数手段６
ｂのそれぞれの計数値を、データ処理手段７において、
例えば、所定の重み付けを行った後、その両者を加算す
れば、データ処理手段７の出力は、パルス数え落とし分
が補正された、真の計数値に近似した情報となる。
数法による回路系のパルス計数器６ａに記録される計数
値は、パルス数え落としのために、真の計数値よりも低
い値となるが、このパルス計数器６ａおよび計数手段６
ｂのそれぞれの計数値を、データ処理手段７において、
例えば、所定の重み付けを行った後、その両者を加算す
れば、データ処理手段７の出力は、パルス数え落とし分
が補正された、真の計数値に近似した情報となる。
＜実施例＞ 第１図は、本発明実施例を構成を示すブロック図であ
る。
る。
半導体放射線検出器１への放射線入射により出力される
電流パルス信号は、Ｉ−Ｖ変換器２に導かれ、その帰還
容量Ｃ2に充電され電圧信号に変換される。この電圧パ
ルス信号は、コンデンサＣ3を介して電圧増幅器３によ
って増幅された後、第１の電圧比較器５ａによって、所
定波高値Ｖ1以上のパルス信号のみが抽出される。そし
て、電圧比較器５ａによって弁別された有効パルスは、
第１のバイナリーカウンタ６ａにより計数される。
電流パルス信号は、Ｉ−Ｖ変換器２に導かれ、その帰還
容量Ｃ2に充電され電圧信号に変換される。この電圧パ
ルス信号は、コンデンサＣ3を介して電圧増幅器３によ
って増幅された後、第１の電圧比較器５ａによって、所
定波高値Ｖ1以上のパルス信号のみが抽出される。そし
て、電圧比較器５ａによって弁別された有効パルスは、
第１のバイナリーカウンタ６ａにより計数される。
以上の回路系は、公知のフォトン計数法による回路系と
同様である。なお、Ｉ−Ｖ変換器２の出力信号は、電圧
増幅器３により増幅される同時に、コンデンサＣ3と増
幅器３により雑音成分が除去されて次段の電圧比較器５
ａに導かれる。
同様である。なお、Ｉ−Ｖ変換器２の出力信号は、電圧
増幅器３により増幅される同時に、コンデンサＣ3と増
幅器３により雑音成分が除去されて次段の電圧比較器５
ａに導かれる。
さて、Ｉ−Ｖ変換器２の入出力間に、アナログスイッチ
４が並列に接続されている。このアナログスイッチ４
は、第２の電圧比較器５ｂの出力に従って開閉駆動する
スイッチで、電圧比較器５ｂの出力が「Ｈ」レベルのと
きに「開」、「Ｌ」レベルのときには「閉」となる。
４が並列に接続されている。このアナログスイッチ４
は、第２の電圧比較器５ｂの出力に従って開閉駆動する
スイッチで、電圧比較器５ｂの出力が「Ｈ」レベルのと
きに「開」、「Ｌ」レベルのときには「閉」となる。
第２の電圧比較器５ｂは、Ｉ−Ｖ変換器２の出力信号を
入力し、その入力信号が基準電圧Ｖ2以下のときには
「Ｈ」レベルの信号を、以上のときには「Ｌ」レベルの
信号を出力する。その出力は第２のバイナリーカウンタ
６ｂに入力される。バイナリーカウンタ６ｂは、電圧比
較器５ｂの出力が「Ｌ」レベルになる回数、すなわちア
ナログスイッチ４が「閉」となる回数を計数する。ここ
で、電圧比較器５ｂの基準電圧Ｖ2は、放射線検出器１
に１個の放射線フォトンが入射したときのＩ−Ｖ変換器
２の出力波高値よりも高い値に設定されている。
入力し、その入力信号が基準電圧Ｖ2以下のときには
「Ｈ」レベルの信号を、以上のときには「Ｌ」レベルの
信号を出力する。その出力は第２のバイナリーカウンタ
６ｂに入力される。バイナリーカウンタ６ｂは、電圧比
較器５ｂの出力が「Ｌ」レベルになる回数、すなわちア
ナログスイッチ４が「閉」となる回数を計数する。ここ
で、電圧比較器５ｂの基準電圧Ｖ2は、放射線検出器１
に１個の放射線フォトンが入射したときのＩ−Ｖ変換器
２の出力波高値よりも高い値に設定されている。
以上の、第１および第２のカウンタ６ａおよび６ｂの出
力は、データ処理装置７に導かれる。データ処理装置７
は、導かれた二つの計数値にそれそれ所定の重み付けを
行った後、その両者を加算する。すなわち、例えば、第
３図(a)に示すように、第１のカウンタ６ａの計数値の
入射フォトンに対するパルス数え落とし分を、第２のカ
ウンタ６ｂの計数値により補正して、同図(b)に示すよ
うな入射フォトンに比例する情報を出力するよう構成さ
れている。
力は、データ処理装置７に導かれる。データ処理装置７
は、導かれた二つの計数値にそれそれ所定の重み付けを
行った後、その両者を加算する。すなわち、例えば、第
３図(a)に示すように、第１のカウンタ６ａの計数値の
入射フォトンに対するパルス数え落とし分を、第２のカ
ウンタ６ｂの計数値により補正して、同図(b)に示すよ
うな入射フォトンに比例する情報を出力するよう構成さ
れている。
第２図は、本発明実施例の作用を示す波形図である。
まず、入射放射線量が低く、パイルアップが生じていな
いときには、Ｉ−Ｖ変換器２の出力が第２の電圧比較器
５ｂの基準電圧Ｖ2を超えることはなく、アナログスイ
ッチ４は、常に「開」の状態を保持し、第２のカウンタ
６ｂには何も記録されない。従って、データ処理装置７
には、第１のカウンタ６ａにより記録された計数値、す
なわち従来と同様のパルス計数法による計数値のみが入
力され、その計数値に応じた情報がデータ処理装置７か
ら出力される。
いときには、Ｉ−Ｖ変換器２の出力が第２の電圧比較器
５ｂの基準電圧Ｖ2を超えることはなく、アナログスイ
ッチ４は、常に「開」の状態を保持し、第２のカウンタ
６ｂには何も記録されない。従って、データ処理装置７
には、第１のカウンタ６ａにより記録された計数値、す
なわち従来と同様のパルス計数法による計数値のみが入
力され、その計数値に応じた情報がデータ処理装置７か
ら出力される。
さて、入射放射線量が高い場合には、第２図に示すよう
に、Ｉ−Ｖ変換器２の出力にパイルアップが生じ、その
出力は時間とともに増加して基準電圧Ｖ2を超えること
になる。Ｉ−Ｖ変換器２の出力が基準電圧Ｖ2を超える
と、まずは、第２の電圧比較器５ｂの出力が「Ｌ」レベ
ルとなり、次いで、アナログスイッチ４が閉じる。アナ
ログスイッチ４が「閉」となることによって、Ｉ−Ｖ変
換器２の帰還容量Ｃ2に蓄積された電荷は瞬時にして放
電され、Ｉ−Ｖ変換器２の出力が再びゼロレベルに戻
る。これにより、第２の電圧比較器５ｂの出力が「Ｈ」
レベルとなって、アナログスイッチ４が「開」となり、
Ｉ−Ｖ変換器２の出力が再び増加する。以上の動作が順
次繰り返され、第２の電圧比較器５ｂの出力が「Ｌ」レ
ベルとなった回数、すなわち、アナログスイッチ４が
「閉」となった回数が後段の第２のカウンタ６ｂによっ
て計数され、その計数値および第１のカウンタ６ａによ
る計数値がデータ処理装置７に入力される。なお、第２
の電圧比較器５ｂの出力およびアナログスイッチ４の開
閉動作が遅延するのは、個々の機能部品が持つ動作時間
特性によるものである。
に、Ｉ−Ｖ変換器２の出力にパイルアップが生じ、その
出力は時間とともに増加して基準電圧Ｖ2を超えること
になる。Ｉ−Ｖ変換器２の出力が基準電圧Ｖ2を超える
と、まずは、第２の電圧比較器５ｂの出力が「Ｌ」レベ
ルとなり、次いで、アナログスイッチ４が閉じる。アナ
ログスイッチ４が「閉」となることによって、Ｉ−Ｖ変
換器２の帰還容量Ｃ2に蓄積された電荷は瞬時にして放
電され、Ｉ−Ｖ変換器２の出力が再びゼロレベルに戻
る。これにより、第２の電圧比較器５ｂの出力が「Ｈ」
レベルとなって、アナログスイッチ４が「開」となり、
Ｉ−Ｖ変換器２の出力が再び増加する。以上の動作が順
次繰り返され、第２の電圧比較器５ｂの出力が「Ｌ」レ
ベルとなった回数、すなわち、アナログスイッチ４が
「閉」となった回数が後段の第２のカウンタ６ｂによっ
て計数され、その計数値および第１のカウンタ６ａによ
る計数値がデータ処理装置７に入力される。なお、第２
の電圧比較器５ｂの出力およびアナログスイッチ４の開
閉動作が遅延するのは、個々の機能部品が持つ動作時間
特性によるものである。
ここで、入射放射線量が高いときには、第１のカウンタ
６ａによる計数値は、パルス数え落としのために、実際
の入射フォトン数よりも低い値となるが、そのパルス数
え落とし分を、データ処理装置において第２のカウンタ
６ｂの計数値、すなわち、Ｉ−Ｖ変換器２の出力積分値
に基づいて補正することにより、実際の入射フォトン数
に相関した測定情報を得ることができる。
６ａによる計数値は、パルス数え落としのために、実際
の入射フォトン数よりも低い値となるが、そのパルス数
え落とし分を、データ処理装置において第２のカウンタ
６ｂの計数値、すなわち、Ｉ−Ｖ変換器２の出力積分値
に基づいて補正することにより、実際の入射フォトン数
に相関した測定情報を得ることができる。
なお、以上の本発明実施例においては、Ｉ−Ｖ変換器２
からカウンタ６ａ，６ｂまでの全ての回路を、集積回路
製造プロセスにより１チップ内に集積することができ
る。
からカウンタ６ａ，６ｂまでの全ての回路を、集積回路
製造プロセスにより１チップ内に集積することができ
る。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、積分器およびＡ
／Ｄ変換器等を用いることなく、従来のフォトン計数法
の回路系に、アナログスイッチおよび電圧比較器等を付
加するだけで、ダイナミックレンジの広い放射線測定装
置を構築できる。しかも、測定回路系が簡単で、かつ、
ＩＣ化が可能なことから、装置の小型化、簡略化をはか
ることができる。また、Ａ／Ｄ変換のための時間が不要
となって、放射線測定値を、従来の装置よりも高速度に
得ることができる。さらに、アナログスイッチおよび電
圧比較器は、Ａ／Ｄ変換器等に比して低電源電圧により
作動するので、消費電力の低減化をはかることができ
る、という効果もある。
／Ｄ変換器等を用いることなく、従来のフォトン計数法
の回路系に、アナログスイッチおよび電圧比較器等を付
加するだけで、ダイナミックレンジの広い放射線測定装
置を構築できる。しかも、測定回路系が簡単で、かつ、
ＩＣ化が可能なことから、装置の小型化、簡略化をはか
ることができる。また、Ａ／Ｄ変換のための時間が不要
となって、放射線測定値を、従来の装置よりも高速度に
得ることができる。さらに、アナログスイッチおよび電
圧比較器は、Ａ／Ｄ変換器等に比して低電源電圧により
作動するので、消費電力の低減化をはかることができ
る、という効果もある。
第１図は本発明実施例の構成を示すブロック図である。 第２図は本発明実施例の作用を示す波形図である。 第３図は、本発明実施例のデータ処理装置の機能を説明
するための図である。 １……半導体放射線検出器 ２……Ｉ−Ｖ変換器 ３……電圧増幅器 ４……アナログスイッチ ５ａ……第１の電圧比較器 ５ｂ……第２の電圧比較器 ６ａ……第１のバイナリーカウンタ ６ｂ……第２のバイナリーカウンタ ７……データ処理装置
するための図である。 １……半導体放射線検出器 ２……Ｉ−Ｖ変換器 ３……電圧増幅器 ４……アナログスイッチ ５ａ……第１の電圧比較器 ５ｂ……第２の電圧比較器 ６ａ……第１のバイナリーカウンタ ６ｂ……第２のバイナリーカウンタ ７……データ処理装置
Claims (1)
- 【請求項１】放射線入射によって電流パルスを発生する
放射線検出器と、その電流パルスを入力するＩ−Ｖ変換
器と、このＩ−Ｖ変換器の出力パルス信号を入力するパ
ルス計数器を備えた装置において、上記Ｉ−Ｖの変換器
の入出力間に並列に接続され、そのＩ−Ｖ変換器の出力
があらかじめ設定した基準値を超えたときに「閉」とな
るアナログスイッチと、そのアナログスイッチが「閉」
となる回数を計数する計数手段と、その計数手段および
上記パルス計数器のそれぞれの出力に基づいて、入射放
射線量の測定情報を出力するデータ処理手段を設けたこ
とを特徴とする、放射線測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21049289A JPH0619455B2 (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | 放射線測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21049289A JPH0619455B2 (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | 放射線測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0373882A JPH0373882A (ja) | 1991-03-28 |
| JPH0619455B2 true JPH0619455B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=16590248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21049289A Expired - Lifetime JPH0619455B2 (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | 放射線測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619455B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2076791B1 (en) * | 2006-10-25 | 2015-04-22 | Koninklijke Philips N.V. | Apparatus, imaging device and method for detecting x-ray radiation |
| KR101616056B1 (ko) * | 2009-08-19 | 2016-04-28 | 삼성전자주식회사 | 광자 계수 장치 및 방법 |
| EP2490441A1 (en) | 2011-02-16 | 2012-08-22 | Paul Scherrer Institut | Single photon counting detector system having improved counter architecture |
-
1989
- 1989-08-15 JP JP21049289A patent/JPH0619455B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0373882A (ja) | 1991-03-28 |
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