JPH10513550A

JPH10513550A - 半導体γ線カメラおよび医療用イメージングシステム

Info

Publication number: JPH10513550A
Application number: JP8520582A
Authority: JP
Inventors: リングレン，クリントン，エル．; フリーセンハーン，スタンレー，ジェイ; バトラー，ジャック，エフ．; ドティー，エフ．，パトリック; アシュバーン，ウィリアム，エル．; コンウェル，リチャード，エル．; オーグスティン，フランク，エル．; アポトフスキー，ボリス
Original assignee: ディジラッド
Priority date: 1994-12-23
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 1998-12-22
Anticipated expiration: 2015-12-21
Also published as: US5786597A; US20010025928A1; DE69534284D1; DE69534284T2; EP0871902A4; WO1996020412A1; US6172362B1; EP1251364A2; US20020148957A1; JP3358817B2; JP2001318151A; KR987001092A; AU4646096A; US5847396A; EP0871902A1; EP1258740A2; CN1190467A; US6541763B2; JP2001296369A; JP2001296368A

Abstract

(57)【要約】影像ヘッド、信号処理装置、データ収集システムおよび画像処理コンピュータを含むイメージングシステムが開示されている。影像ヘッドは検出器および放射線を検出器に向ける開口を含む。検出器は複数の高密度実装検出モジュール（２０６）を備える。検出モジュール（２０６）は複数の検出要素（２１２）を備える。検出要素（２１２）は回路担体（２１４）に取り付けられている。回路担体（２１４）は、検出要素が放射線を吸収したときに生成される電気パルスを調整して処理するチャネルを含む。パルスの振幅は吸収された放射線の大きさを示す。検出モジュールはフォールスルー回路を用いて、有効イベント、すなわち、予め決められたしきい値を超える記憶された振幅を有する検出要素のみを発見する。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称半導体γ線カメラおよび医療用イメージングシステム発明の背景産業上の利用分野本発明は、放射線医学、特に核医学における適用を重視した放射線影像の一般的な分野に関する。特に、本発明は、核医学および他の用途に適用するため、放射線を検出するとともに放射源の立体的分布に対応する画像を構成するための改良された装置および方法を提供する。関連技術医療用診断影像は、１８９５年のＷ．Ｃ．ＲｏｅｎｔｇｅｎによるＸ線の発見に始まり、今日では、Ｘ線撮影法、核医学影像、超音波影像、コンピュータ断層撮影および磁気共鳴像を含む。一般に、それぞれのタイプの医療用影像の目的は、患者の病状のパラメータ、特徴、または進行を立体的に写像することである。Ｘ線撮影法およびコンピュータ断層撮影の場合、Ｘ線源は患者の身体を通して適当な検出器、例えば、フィルムまたはプレートに放射される。検出器はＸ線の入射ビームの強度分布を測定し、Ｘ線が患者の体内で吸収および分散されることによって生じる放射線の減衰を画像で示す。核医学の場合、放射性医薬品を患者に投与し、患者の身体から放射されるγ放射線の強度分布を測定する。放射性トレーサを薬剤に装着して放射性医薬品を作成し、これは患部の器官に優先的に蓄積される。このため、放射パターンは、患部の血流、代謝、または受容器官密度の測定基準であり、器官の機能に関する情報を提供する。放射パターンの投影画像を１つ取る場合（平面影像）、あるいは、多数の投影画像を異なる方向から取る場合も、それを用いて３次元放射分布をコンピュータ処理する（単光子射出コンピュータ断層撮影すなわちＳＰＥＣＴ）。核医学で用いられる放射イメージングシステムは、多くの場合、「γ」カメラと呼ばれる。先駆的な核医学イメージングシステムは走査方法を用いて、撮像した。一般に、このような先駆的なシステムはシンチレーション型γ線検出器を用い、この検出器は焦点コリメータに装着され、コリメータは選択された座標方向、すなわち、平行範囲にわたって移動し、患部領域を走査する。このような初期のイメージングシステムの不利な点は、検査中の組織または器官の画像をとるために長時間放射線にさらさなければならないことである。さらに、多くの場合、このような器官の動的検査を行うのは困難である。従来技術の別のタイプの放射線検出システムは、「アンガー」型γシンチレーションカメラ（発明者の名前Ｈ．Ｏ．Ａｎｇｅｒにちなんで命名された、「γ線放射器をマッピングするための新しい器具」、ＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＭｅｄｉｃｉｎｅＱｕａｒｔｅｒｌｙＲｅｐｏｒｔ、Ｕ．Ｃ．Ｒ．Ｌ．−３６５３、１９５７年参照）を用い、患者の身体から放射される放射パターンを決定した。このような核医学影像は、大量の沃化ナトリウムシンチレーション結晶を光電子増倍管（ＰＭＴ）とともに用いる。シンチレーション結晶の前部に設けられたコリメーティング開口はγ線を結晶に集束させ、患者に投与された放射性医薬品から放射されるγ線は結晶の中で点滅し（シンチレーション）、結晶はＰＭＴによって電気信号に変換される。高密度の遮蔽材料、通常、鉛を用いて放射線検出装置の両側および後部を覆い、放射線がコリメータ以外の通路から検出器に侵入するのを防ぐ。コンピュータは、ＰＭＴ信号の相対的な大きさから個々の点滅の位置を探し当てる。結晶は、通常、面積で２００〜４００平方インチである。アンガー型カメラの限界は、シンチレーションを電気信号に変換することに由来する。ひずみの原因は、１）シンチレーションが起こる場所から離れたＰＭ管の受入視野角度の変動、２）屈折率の不整合に起因する屈折および導光、３）ＰＭＴ間に不感領域が生じるのを避けられないこと、４）離れたＰＭＴの高い有効密度（したがって、重量になる）、５）個々のＰＭＴの不均一な立体的応答、６）あるＰＭＴから他のＰＭＴへの応答の変動、７）ＰＭＴ応答の時間的変動、および８）ＰＭＴの中間部から外側の位置を決定できないことに関連して外周から数ｃｍの幅の不感周縁が生じるのを避けられないこと、である。他の誤差はＰＭＴの不安定性およびシンチレーション結晶の脆性および吸湿性によって生じる。不利なことに、シンチレーション、光管および光電子増倍管を組み合わせることによって検出装置の寸法が大きくなるので、鉛による遮蔽がかなり重くなり、アンガー型カメラのコストを上げてしまう。さらに、アンガーカメラ周辺の不感周縁によって、小さな器官および身体の部分（例えば、胸部）の適切なイメージングが困難になる。さらに、アンガーカメラは大型かつ重量なので、カメラを手術室、集中治療室、または患者のベッドサイドのような場所で効果的に用いることができない。アンガーカメラの設計上、シンチレーション検出要素は平面状である。用途によっては、撮像対象により近い形状の検出要素を形成する方が非常に有利である場合がある。半導体検出器アレイ影像装置はアンガーカメラの問題を解決するため提案されてきた。例えば、米国特許４，２９２，６４５号、米国特許５，１３２，５４２号、ＩＥＥＥ核科学会報、Ｖｏｌ．ＮＳ−２７、Ｎｏ．３、１９８０年６月号「核医学における半導体γカメラ」およびＩＥＥＥ核科学会報、Ｖｏｌ．ＮＳ−２５、Ｎｏ．１、１９７８年２月号「２検出器、５１２要素、高純度ゲルマニウムカメラの原型」を参照。半導体検出器アレイは、非常に小型かつ軽量で、優れた立体分解能を有し、γホトンから電気信号への直接変換が行え、オンボード信号処理が可能で、高い安定性および信頼性を有するので、核医学影像にとって潜在的な魅力がある。この技術を用いて、半導体検出器に吸収されたγ放射線は検出器材料内にホールおよび電子を生成し、バイアス電圧の影響のため、個々の電荷極性にしたがって分離したり半導体材料の反対面の方向に移動する。次に、電子およびホールの電流は電子回路によって増幅されて調整され、電気信号を生成し、電気信号を処理して、対応する入射γ線の放射位置および強度を示す。このような原理を実施する原型の半導体検出アレイカメラは、成功の度合いを変えながら開発されてきた。例えば、極低温冷却ゲルマニウム検出器および室温ＨｇＩ₂検出器の２次元検出器アレイは、一般に、極低温冷却およびＨｇＩ₂技術の実用化が困難であることに関連する問題があるため、実験室レベルに限定されてきた。テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）検出器の回転線形アレイに基づいたイメージングシステムの初期の実行可能性も同様に、満足な解決法とは言えず、断念されたようである。従来技術の半導体γカメラの一例は、Ｓｃｈｌｏｓｓｅｒ他による米国特許４，２９２，６４５号に記載されている。Ｓｃｈｌｏｓｓｅｒはゲルマニウムを主成分とする半導体γ検出器のドープ領域との必要な電気的接触を供給する改良された技術を教示している。抵抗材料層は半導体表面の導電ストリップに接触し、抵抗層の両側の２つの読み出し接触はストリップに平行に配置されるとともに２つの増幅器に接続され、それによって、γ線が吸収されたストリップを識別することができる。検出器の反対側は、ストリップが頂部のストリップと直交している点を除いて同様に配置されている。イベントの立体的位置は、識別されたストリップの交差部である。頂面用の増幅器および底面用の増幅器は、検出器全体のすべてのイベントを取り扱う。これは電気成分の数を少なく抑えるが、各γ線を検出するために結晶全体を用いる点が不利である。この結果、検出器の寸法が大きくなるにつれて、分解能は悪化し、達成可能なカウントレートは低減する。半導体検出器アレイを用いる従来技術のγ線イメージングシステムの別の例は、ＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈＳｏｃｉｅｔｙＳｙｍｐｏｓｉｕｍＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、Ｖｏｌ．３０２（ＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈＳｏｃｉｅｔｙ、ピッツバーグ、１９９３年）、ｐｐ．４３〜５４、ＢｒａｄｌｅｙＥ．Ｐａｔｔ著「Ｘ線およびγ線影像のための多素子沃化水銀検出器システム」に記載されている。Ｐａｔｔは、各ストリップに用いられる１つの増幅器とともに、半導体検出器アレイ画素を形成する半導体結晶の反対側に設けられた直交ストリップの使用を教示している。直交ストリップから送られる信号の同時性を用いて、γ線が結晶内で吸収された位置を決定する。あいにく、検出器の面積が大きくなり、ストリップの長さが長くなると、ストリップに関連する容量および検出器からストリップに漏れる漏れ電流が増える。容量および漏れ電流の両方がパルスエネルギ分解を減らし、影像装置の性能を劣化させる。従来技術には、核医学への適用を満足させるために十分に大きい、または室温で動作する半導体検出器アレイがかけている。したがって、アンガーカメラの不利な点を克服し、核医学への適用に適したアクティブエリアを有し、周囲の不感領域は無視できる程度で、室温で動作する検出器が必要である。核医学および他の用途に用いるこのような検出器を低コストで製造する手段が必要である。半導体検出器アレイは、多数の個別の検出素子をともに結合することによって実現される。しかしながら、個々の検出素子が立体分解能の必要条件を満たすように十分に小さく作られている場合、信号増幅に必要な増幅器の数は非常に多くなる。赤外線および低エネルギＸ線の場合、従来の焦平面アレイおよびシリコンストリップ検出器は、各素子ごとの増幅器と１つの出力を多数の入力に供給するマルチプレクサとを結合する（「物理的検査における核器具および方法」、Ｖｏｌ．２２６、１９８４年、ｐｐ．２００〜２０３およびＩＥＥＥ核科学会報、Ｖｏｌ．ＮＳ−３２、Ｎｏ．１、１９８５年２月号、ｐ．４１７参照）。これらの従来の読み出し回路は、核医学影像に必要なＣＺＴ検出器アレイのようなγ線検出器は生成した信号を取り扱うには適当でない。さらに、個々の検出素子間および個々の増幅器間の応答が変動するため、各検出素子の利得および効率性およびそれに関連する増幅器を正規化する方法が必要になる。本発明は、平面画像およびＳＰＥＣＴ画像が得られる半導体γ線カメラおよびイメージングシステムを提供する。本イメージングシステムは、検査対象から放射される放射線を検出する検出器と、検出された放射線信号を調整し処理する電子工学と、検出工程を制御して検出器が生成した信号に基づいて画像を形成し表示するコンピュータと、画像を表示してデータをユーザに供給する出力装置とを含む。発明の概要影像ヘッド、信号処理装置、データ収集システムおよび画像処理コンピュータを含むイメージングシステムを説明する。影像ヘッドはＸ線またはγ線検出器および光線を検出器に向けるためのコリメータまたはピンホールのような入射開口を含むのが好ましい。好適な実施の形態において、検出器は複数の高密度実装検出モジュールからなる。各検出モジュールは、回路担体に取り付けられた複数の検出素子からなる。検出素子は、検出素子が吸収した放射線の大きさを示す振幅を有する電気パルスを生成する。好適な実施の形態において、検出素子は、影像ヘッドに内蔵された回路担体に接続されている。回路担体は、検出素子が生成した信号を調整し処理するとともに信号処理装置がさらに処理を行うために処理信号を準備する回路を含む。検出素子は、それぞれ、対応する調整／処理チャネルを有する。検出素子はテルル化カドミウム−亜鉛材料からなるのが好ましい。本発明によると、各調整／処理チャネルは、予め決められたしきい値を超える検出素子電気パルスの振幅を記憶する。検出素子がしきい値を超える振幅を有する電気パルスを生成するのに十分な放射線を吸収すると、検出素子に関連するチャネルは有効検出素子「イベント」を記録する。検出モジュールはフォールスルー回路を用い、フォールスルー回路は有効ヒットを記録した検出素子のみを自動的に見つける。信号処理装置が動作を促すと、フォールスルー回路は次の検出素子および有効イベントを有する関連チャネルを探索する。次に記録されたイベントを見つけると、検出モジュールは素子のアドレスおよび有効イベントを生成した電気パルスの振幅を生成する。各検出素子およびパルス振幅のアドレスは信号処理装置に供給され、さらに処理を行う。信号処理装置は調整／処理チャネルからデータを収集し、データを正規化するとともにフォーマットし、データ収集コンピュータがアクセスできるようにそのデータをメモリブロックに記憶させる。さらに、信号処理装置はバイアス電圧を検出器に供給し、検出モジュールによって用いられるイベントしきい電圧を供給し、有効イベントを判別する。信号処理装置は、診断、利得正規化および応答効率正規化機能を果たす。データ収集システムは、信号処理装置および画像処理コンピュータシステムと通信するハードウェアおよびソフトウェアを含む。データ収集システムは、調整／処理チャネルから受信したデータの収集および処理を制御し、既存の撮像カメラと互換性のあるフォーマットのイベントデータに基づいて画像データを生成し、データを画像処理コンピュータに送信する。また、データ収集システムは、検出素子イベントヒストグラムおよびパルス波高分布データを保持する機構を備える。データ収集システムは画像を標準フォーマットに生成し、市販のイメージングシステムを用いて画像を表示することができる。画像処理コンピュータは、検出素子が生成した信号に基づいて画像を表示する。画像処理コンピュータは、処理信号に基づいて画像を結合し、結合された画像を表示装置に表示する。画像処理コンピュータは作業者とのインタフェースを有し、データ収集モードを制御し、画像データをデータ収集システムから受け取り、画像をリアルタイムに表示装置に表示し、表示装置および他の読み出し装置と通信する。また、画像処理コンピュータはイメージングシステムで用いられる動作パラメータを調整する機能を備える。本発明の好適な実施の形態の詳細は、添付図面および以下の説明によって示す。本発明の詳細が分かれば、様々な追加的改良および変更は当業者には明らかである。図面の簡単な説明図１は、本発明のカメラおよびイメージングシステムを示す。図２は、図１のカメラおよびイメージングシステムを示し、本発明の検出器、信号処理装置、データ収集システムおよび画像処理コンピュータシステムを示す。図３ａは、図２に示される検出器で用いられる検出モジュールの分解斜視図である。図３ｂは、図２に示される検出モジュールの代替の実施の形態の分解斜視図である。図４は、図２に示される検出モジュールボードのブロック図である。図５ａは、図４に示される検出モジュールボードで用いられる検出モジュールのブロック図であり、検出モジュール機能を実行するために用いられるアナログＡＳＩＣとディジタルＡＳＩＣとの間の信号の交差部を示す。図５ｂは、本発明の検出素子調整／処理チャネルに記録された有効イベントを読み出すために用いられるフォールスルー回路の簡略ブロック図である。図６は、図５ａに示されるアナログＡＳＩＣのブロック図である。図７は、図５ａに示されるディジタルＡＳＩＣのブロック図である。図８は、図２に示される信号処理装置の機能ブロック図である。図９は、図８の信号処理装置のさらに詳細を示す。図中で同一の符号および名称は同一の構成要素を示す。［発明の詳細な説明］この説明をとおして、本発明の好適な実施態様および実施例は、本発明に基づく制限というよりもむしろ、具体例とみなすものとする。以下の説明では、ガンマ線検出を説明するが、Ｘ線検出も同様に考えられる。Ｘ線を応用するには、様々な寸法のサブコンポーネントが必要となる。本発明の半導体ベースのガンマ線カメラおよび医療用イメージングシステム（以下「カメラ」と称する）は、図１に示されており、参照番号１００で参照される。図１および２を同時に参照すると、本発明のカメラ１００は、ガンマ線検出器２００と、検出器へのガンマ線を検出するためのコリメータのような入射開口またはピンホール２０５と、信号処理装置３００と、データ収集計算機４００と、患者、器官、或は他の被検体１０２に隣接するカメラの位置決め用ガントリー５００とを具備する。検出器２００は、被検体１０２から放出された放射線を検出するための使用される。検出器２００で発生した信号は、あらゆる便利な手段、好適にはデジタル通信リンク２０２を使用して信号処理装置３００に送信される。図２に示すように、カメラ１００は、被検体１０２から得たイメージを本発明の装置設置現場(on-site)および遠隔にいるユーザーに送信し且つこれを表示するための複数の入出力装置を具備している。例えば、本発明のカメラ１００は好適には、最低でも被検体１０２のイメージを現場ユーザー（図示なし）に対して表示するための心電計や表示装置６０４のような装置からの入力を取り込む。しかし、イメージはまた、ファクシミリ６００やモデム６０２を用いる電気通信網６１６、或は直接デジタル回線（図示なし）を通して、現場にいない(off-site) 、つまり遠隔にいるユーザーにも伝送できる。カメラ１００を使えば、複数の紙面表示装置を用いて、イメージの「ハード・コピー」をとることができる。例えば、カメラ１００は、イメージのペーパー・コピーまたはフィルム・コピーを提供するためのレーザ・プリンタ６０６と、ドット・マトリクス・プリンタ６０８と、プロッタ６１０とを具備する。カメラ１００はまた、磁気データ記録装置６１４および／または光学式データ記録装置６１２において、被検体１０２のデジタル化イメージの記録もできる。放射性同位元素からの放射線の放射の平面及び単光子射出コンピュータ断層撮影(SPECT)のイメージは、本発明のカメラ１００を使用して得ることができる。カメラ１００は、アクセスの難しい領域のイメージと、従来のガンマ・カメラを使用して得られるイメージとを提供するように設計されている。また、本カメラ１００は、核医学において、従来得られているイメージをも提供するように設計されている。図２に示されているように、ガンマ線検出器２００は、好適には、モジュール・ボード２０８に搭載した検出モジュール２０６のアレイ２０４を具備する。モジュール・ボード２０８は、検出モジュールが発生した信号を、処理するために、信号処理装置３００へ伝送する。図３から４を参照して以下に詳細に説明するように、各検出モジュール２０６は、室温で許容できる性能を有する、ガンマ線放射を検出できる半導体物質から成る検出素子アレイ２１２を具備している。その上さらに、各検出モジュール２０６は、担体２１４の中に集積回路（IC）を具備しており、機能的に作用するように検出素子２１２に接続されており、信号処理装置３００への伝送のため、検出素子が発生した電気信号を増幅、調節して処理する。信号処理装置３００は、ガンマ線検出器２００からの信号を取り込み、データに対して修正を行い、被検体１０２のイメージを形成するためのデータ収集計算機４００での使用に供するために、データをメモリーの中におく。イメージは、表示装置６０４に表示され、図２に示したその他の装置を用いて、記録されたり、印刷されたり、或は送信される。カメラ１００の重要な部品は、以下の関連のサブセクションにおいて、説明する。［ガンマ線検出器］本発明のガンマ線検出器２００は、モジュール・ボード２０８に搭載され、稠密に収容された検出モジュール２０６のアレイを具備している。モジュール・ボード208は、検出モジュール２０６が発生した信号を信号処理装置３００に送出する。検出器２００は、好適には、検出モジュール２０６の８×８アレイ含む。表示の便宜上、図２は、４×５アレイの検出モジュール２０６を示している。検出モジュール２０６は、好適には、１インチ平方の大きさになっている。従って、ガンマ線検出器２００の好適な実施態様では、64平方インチの「活性」検出領域を有することになる。本発明の他の実施態様では、何かの被検体を撮像するための、より一層適切な検出面を形成するため、平面以外の他の形の検出モジュール２０６を搭載している。また図示した実施態様では、アレイ形式に配列した検出モジュール２０６を有する検出器２００を説明しているが、本発明は、他の形態に配列された検出モジュール２０６を具備する検出器２００をも意図している。例えば、モジュール２０６は、直線形や、円形、或いは他の都合のよい形態に配列できる。検出器２００のモジュール・ボード２０８および検出モジュール２０６は、光を通さないハウジング内に収容される。シールド物質は好適には鉛等であり、漂遊放射が、取り込んだイメージに有害な影響を与えないように、モジュール・ボード２０８と検出モジュール２０６の後ろと側面とに配置される。この代わりでは、シールドを、炭化タングステンや、或いは他の高密度の物質で作る。シールドは、不要な漂遊放射が検出素子に達してカメラ１００が作り出しているイメージの質を落としてしまうことがないように、十分な質量を有するものである。ハウジング（図示なし）はまた、好適には、検出モジュール２０６の使用面を覆って配置された薄いアルミニウム・ウインドウを具備する。このウインドウは、光および物理的損傷から検出モジュールを保護するものであるが、それにも関わらず、検査中の被検体１０２からのガンマ線放射が、ウインドウを貫通して検出素子２１２で吸収されることもできるようになっている。この代わりにウインドウは、画像化できる、感知可能な放射線量を吸収しない低原子番号材料ならどれからでも作ることができる。ハウジングは、モジュール・ボード２０８、検出素子２０６、シールド物質の周りに、ねじまたは他の取付手段を用いて固着される。デジタル通信リンク２０２は、１端部に形成されている穴またはスロット（図示なし）を貫通してハウジングに入る。スロット端部とハウジングの端部とは、好適には、光を通さないように作られる。ハウジングは好適には、防振技術を用いて、ガントリー５００に対して支持される。ある実施態様では、ハウジング内の温度を、ハウジングから熱を除去する冷却システムによって制御している。検出器の活性面の周りの無駄な領域は小さい。これは、検出器および支持ハウジングの側面のシールド物質から形成されており、典型的には 0.5インチよりも小さいものである。［検出モジュール］図３aは、本発明の１つの検出モジュール２０６の分解斜視図を示す。図３aに描いたように、検出モジュール２０６は、１インチ平方のセラミックまたはプラスチック・担体内に実装した集積回路を具備している。検出モジュール２０６の半導体検出物質、即ちサブ・コンポーネント２１０は、検出素子２１２のアレイを具備する。検出素子２１２は、好適には、８×８アレイに配列される。本発明の好適な実施態様では、検出素子２１２は、サブ・コンポーネント２１０の底面上に形成された複数のテルル化カドミウム亜鉛（CZT）ガンマ線検出領域から構成される。その結晶は、テルル化カドミウム、ヨウ化第二水銀、ゲルマニウム、シリコン、その他Ｘ線またはガンマ線に感応する物質で構成できる。従来技術において公知であったように、CZT 結晶では、良好なエネルギーおよび空間分解能が得られている。この結晶は室温で動作可能で、種々の寸法で大量に製造できる。CZT 結晶は、検査中の被検体１０２（図１）から受けたガンマ線を電荷パルスに変換する。電気パルスの振幅は、吸収されたガンマ線のエネルギーを示している。図３aに示した検出モジュール２０６は、サブ・コンポーネント２１０の上下両面に設置した薄い板と共に組み立てられる。上板（図示なし）は、バイアス電圧を検出モジュール２０６に印加するための手段を提供して、検出器ハウジングからバイアス電圧を絶縁し、更に、CZT 結晶を物理的に保護している。上板は、被検体１０２から放射されたガンマ線が、板を透過して検出素子２１２で吸収されるように設計される。好適な実施態様においては、板は、0.5 mm厚のアルミナから造られる。この他では、上板および／または下板は、ガラス・エポキシ製回路板または他の絶縁物質から作られる。下板２３０は、検出素子２１２を回路担体２１４に接続する手段を提供する。下板２３０は、検出素子２１２の位置に場所が対応している複数の接続パッド２３２を具備している。複数の接続パッド２３２は、検出素子ごとに、回路担体２１４最上面の対応する入力接続パッドへの電気的接続を行っている。また接続パッド２３２は、電気的に互いに絶縁してある。回路担体２１４は、ICおよび受動素子を収容しており、且つICから検出素子２１２およびモジュール・ボード３００への相互接続を行っている。回路担体２１４は、好適には、セラミックまたはプラスチックから成る。好適な実施例においては、回路担体２１４中の厚膜抵抗およびコンデンサは、検出素子２１２からIC の入力へ信号をリンクし、且つ検出器漏洩電流を接地へ逃がしている。本発明の好適な実施態様において、サブ・コンポーネント２１０の電極は、CZ T 上の金層により形成される。またこの代わりに、白金、炭素、その他導電性物質を使用することもできる。検出素子２１２は、サブ・コンポーネント２１０の底面の電極アレイによって形成される。ガンマ線検出器２００（図１）の空間分解能は、検出素子２１２の大きさによって大部分が決定される。性能および長期にわたる安定性は、電極間のCZT 結晶の領域を不動態化することにより向上する。他の実施態様では、検出モジュール２０６内に形成された検出素子212のアレイは、４つのCZT 結晶２１８、２２０、２２２、２２４として図３aに示してあるように、別々のCZT 結晶から構成される。図示した結晶は、好適には、縦12.7 mm、横12.7mm、厚さ3 mmで、スペクトル・グレード CZTを構成している。金製の接続薄膜または接続層は、個々の結晶２１８−２２４の上下両面に付着している。各結晶の底面の電極は検出素子ごとに、金の平方パターン、つまり１つの正方形を形成する。好適な実施例においては、金の正方形は、１辺で、およそ3 mmである。四角形の間の分離線２１６は、好適には不動態化されており、その結果、 100 メグオームより大きい検出素子間の絶縁が得られている。好適な実施態様においては、導電性エポキシ樹脂は、検出素子２１２の電極を下板の接続パッドに結合し、下板のコンタクトを回路担体２１４の入力接続パッドに接続するために使用される。この代わりに、インジウム・バンプ結合のような他の導電性結合手段を用いてもよい。従って、検出器の入力は、回路担体２１４内で、担体２１４の上面を介してIC に接続される。他の入力および出力は、回路担体２１４の底面にある複数のピン２４０を通してICに接続している。複数のピン２４０は、モジュール・ボード２０８（図２）に付着させた挿入物またはソケット・コネクタと掛合するように設計される。前に説明したように、半導体放射線検出器の従来技術における組立構造体は、典型的には、組立構造体が多くとも３面で接合されるような方法で、調節電子回路とインタフェース接続する。図２に示した検出モジュール２０６の構造では、都合良く、検出器モジュール２０６が４面全てで接合できるようになっている。従って、本検出モジュール２０６は、所望の構造をもつ核医学画像を作るために、幾つかの方法で他の検出モジュール２０６と組み合わせることができるモジュール素子を都合良く提供するものである。この代わりに、図３bでは、同じ検出モジュール２０６だが、サブ・コンポーネント２１０の上下面にある、直角ストリップにより形成された半導体検出素子２１３のアレイを有するものを示している。直角ストリップを用いる利点は、空間分解能が同じでも、信号調節チャネルの数が少なくなることであり、或いは、信号調節チャネルの数が同じ場合でも、空間分解能を更に高くすることができる事である。この実施態様では、上面からの信号は、コンデンサおよび抵抗回路網を通して、集積回路の入力にリンクしている。図３bに示した別の実施態様では、好適には、縦約32mm横約34 mm の外寸をもつモジュール内の1mm の中心部に32 個の上部ストリップと32個の底部ストリップとを備えている。モジュールは、ただ１つの端部に小さな無駄な領域をもち、全３側面、および小さな無駄な領域を伴う１側面の４側面で、モジュールを十分に接合できるように、その無駄な空間を最小にするように作られる。半導体物質は、１種類またはそれ以上の元素からできており、ストリップは表面に形成されて、全アレイを形成するために必要なように相互に接続される。 CZT 結晶は、1980年代以降、カリフォルニア、サンディエゴのAurora Technol ogies 社、および1993年以降はペンシルバニア州サクソンブルグの eV Products から市販で入手可能であり、テルル化カドミウムは、アメリカ、アジア、ヨーロッパのメーカーから入手できる。［CZT 検出器の不動態化］本発明の好適な実施態様においては、CZT サブ・コンポーネント２１０の表面上の不動態化領域は、CZT 上に絶縁膜を形成することで作り出す。好適な実施態様では、自然酸化膜をテルル化カドミウム亜鉛基板から成長させる前に、金属層を基板表面に蒸着しておく。自然酸化膜を成長させれば、基板中に形成する金属パッド或いは金属線間の抵抗を確実に増大して、これを高い値に維持するための手段を提供できる。絶縁膜層２１６（図２）は、低温で過酸化水素溶液を用いた CZT表面処理によってCZT 表面に形成される。金属層を蒸着した後、濃度約3 ％から30％の過酸化水素水溶液に、温度約20℃から60℃、温度により２秒から1 時間、CZT 基板をさらして、自然酸化膜を成長させる。例えば、CZT 検出素子アレイは、好適には先ず、不動態化してパターニングしてから、過酸化水素水溶液にさらす。典型的には、CZT サブ・コンポーネント２１０は、濃度約３％の過酸化水素水溶液中に、60℃で約30分間、置かれている。しかしながら、この温度は、所望の酸化層の深さと酸化層の成長速度に応じて変えてもよい。説明したように CZT基板をさらした後には、検出素子２１２間の表面漏洩電流を実質的に低減する、黒くて、高抵抗の酸化膜が、CZT 基板表面に形成される。またこの漏洩電流は、不動態化された検出素子２１２を、酸素・窒素雰囲気中で、比較的低い温度で乾燥すれば更に低減できる。例えば典型的には、温度約60℃でおよそ30分間、不動態化した検出素子を空気中で乾燥する。検出素子２１２間の酸化薄膜２１６は、塩化水素溶液に可溶である。薄膜はまた、コンタクト・メタリゼーション用に典型的に使用される酸性水溶液であるHA uCl₄電解めっき溶液でも溶解することがある。CZT 検出器が、CZT ウェーハにより作られてからメタリゼーションする場合、酸化膜を溶解できるということは重要である。加えて、酸化膜を溶解することは、金属蒸着を行うために、酸化層を選択的に除去する場合や、酸化物エッチング／金属めっき工程において役に立つ。 CZT 検出結晶の表面を不動態化する本発明の方法によれば、多くの理由により、フォトリソグラフィに伴う公知の問題を解決する。フォトリソグラフィにより作られたモノリシック・アレイ構造体には、化学量の変化および他の化学的影響に起因すると考えられる、金属化されたコンタクト間の表面抵抗の低下傾向が見られる。フォトリソグラフィにより生じた表面効果は、モノリシック・アレイ素子では厄介である。また、端部の不動態化により、高電圧で動作するために単一素子検出器またはアレイ検出器の性能を向上して、漏洩電流を低減する。フォトリソグラフィにより生じる問題は、前に説明した化学的不動態化法によって解消される。CZT 面を化学的に不動態化することによって、本発明は明らかに、従来技術では得られない便宜を提供している。例えば、自然成長させた絶縁層により、CZT 基板上への酸化層の蒸着に伴う問題は解消する。加うるに、自然成長させた酸化層を有する CZT結晶は容易且つ安価に製造できる。酸化層は、高い抵抗を生じて、検出素子２１２間の表面漏洩電流を低減できる。更にその上、自然酸化物は化学的には CZT基板と共存可能である。［検出モジュール・ボード］図４は、図２で図示した検出モジュール・ボード２０８のブロック線図を示す。検出モジュール・ボードは、図２で示した個々の検出モジュール２０６を内挿するソケット・コネクタのアレイを備えている。またこの代わりに、モジュール・ボードに対して、モジュールをはんだ付けすることもできる。図４は、検出モジュールの入出力ピンの相互接続を示している。１つの実施態様においては、ガンマ線検出器２００は、５×７アレイに配列された35個の検出モジュールを具備する。しかし図示した実施態様において使用されているアレイの大きさは、例示にすぎず、本発明を制限するものではない。本発明のガンマ線検出器２００は、Ｎ×Ｍアレイに、若しくは形または寸法を問わずに配列したＸ検出モジュールを具備するものでもよい。このようなＮ×Ｍアレイのカメラと図示した実施例との違いは、個々のモジュールのイメージ中でのマッピング方法と、必要なアドレス線の数である。例えば、ある実施態様においては、６本のアドレス線が、正方形のパターンに配列された64個の検出モジュール２０６の位置を指定している。同じ64個の素子を、他の所望の形状、すなわち矩形、円形、環形状、または十字形のような形状に配列することもできる。１６×１６アレイの検出モジュールを有する実施態様においては、８本のアクティブ線が、モジュール・アドレス・バス２５６上に必要となる。図４に示されている個々の検出モジュール２０６は、モジュール・ボード２０８に対してはんだ付けされているか、さもなければ付着されて電気的に接続されている対応するソケット・コネクタ（図示なし）に掛合される。モジュールがソケットと十分に係合し且つ掛合している場合、ソケットは、４面全部で互いに接合された検出モジュール２０６と、モジュール・ボード２０８上で一緒に稠密に収容されることになる。モジュール・ボードは好適には、検査および点検中に技術者がモジュール２０６を傷付けずに、これをソケットに挿入したり、或いはソケットから外したりできるようにする「プッシュ・ホール」（図示なし）を、個々のモジュール位置に具備している。図４に概略的に示されるように、デジタル信号およびアナログ信号とも、公知のやり方で、モジュール・ボード２０８内で配線を介して、個々のソケットに送出される。デジタル信号と供給線は、デジタル通信リンク２０２（図２）に接続されている入出力ポートを介して、モジュール・ボード２０８に提供されている。図２に示されているように、また図８を参照してより詳細に以下で説明するように、デジタル通信リンク２０２は、信号処理装置３００に接続されている。アナログ信号、即ち、個々の検出モジュール２０６による出力は、モジュール・ボード２０８上で一緒にバスにより伝送されて、線形バッファ２５０、２５２を経て、アナログ・リンク２０３、好適には対ケーブルを媒介として、信号処理装置３００（図２）に送出される。この方法によって、アナログ信号とデジタル信号との間のクロス・トークは、アナログ出力信号を調節してシールドし、且つ別々の通信リンク２０２、２０３にアナログ信号とデジタル信号を伝送することによって大幅に低減する。図４に示された実施態様において、検出モジュールは、複数の入力／出力ピン２４０（図３ａ）を具備しており、このピンは、モジュール・ボード２０８に付けたモジュール・ソケット内にある対応する内挿コネクタと掛合するものである。図示した実施態様の個々のモジュール・ソケットに関するピンの機能リストは、以下の表１に掲載する。ピンおよび以下に列挙した機能は、図４を参照して以下で機能的に説明するように、対応する集積回路の入力／出力との相関関係を有するものである。接地接続、バイアス信号、供給電圧は、検出モジュール・ボード２０８の内側層を介して検出モジュール２０６へ送られる。電源ピンは、電源を個々の接地板にバイパスしているバイパスコンデンサ（図示なし）に接続されている。デジタル信号および線形信号は、モジュール・ボード２０８上と、信号処理装置３００（図２）上との両方で緩和される。表２は、モジュール・ボード２０８を信号処理装置３００に接続するデジタル通信リンク２０２に関するピンの機能リストを示している。好適な実施態様において、信号処理装置３００から検出モジュール・ボード２０８へ提供される信号には、電圧信号および接地参照信号と、「アドバンス(adv anc e)」信号とが含まれる。さらに詳細に以下で説明するように、フォールスルーアドレス指定が、検出素子２１２の中で有効なイベントを同定する時、アドレス信号、「有効(valid)」信号、およびアナログ出力が、検出モジュール・ボード２０８から信号処理装置３００に提供される。これらの信号は、モジュール・ボード２０８上のいずれの検出モジュール２０６へもバスにより伝送される。例えば、検出モジュール２０６の全ての有効線は、線２６０上の一緒のバスにまとめられる。バイアス電圧（好適には、２００−５００ボルト）は、各検出モジュールの最上面にリンクされて、カメラの操作中に検出素子２１２を励起している。モジュールアドレスおよび素子アドレスともに、モジュール・ボード２０８上の各検出モジュールの位置から接続されている共通のアドレス線２５６、２６２を通して、信号処理装置３００に供給される。モジュール・アドレス・バス２５６と素子アドレス・バス２６２とは、ｎビット幅のアドレス・バスを作るように、論理的に組み合わせられる。好適な実施態様においては、信号処理装置３００へ送られるアドレス・バスは、１４ビット幅である。好適な実施態様においては、モジュール・アドレス線２５６は、信号処理装置３００により最上位のアドレス・ビットとして処理され、素子アドレス線２６２は、最下位のアドレス・ビットとして処理される。アドレス・バス２５６、２６２は、個々の検出モジュールの位置で、トライステート・バッファにより駆動される。１つの検出モジュール２０６のみが、所定の時間に、アドレス・バス２５６、２６２上にアドレスを送出する。好適な実施例においては、個々の検出モジュール２０６のモジュール・アドレスは、モジュール・ボード２０８上の各モジュールに(at)配置されたトライステート・トランシーバの中へ「結線(hard-wired)」される。即ち、各モジュール・ソケット用のバイナリ・アドレスは、適切なビットをデジタル接地および電源に接続することによって、予め配線される。図５−７を参照して、より詳細に以下で説明するように、フォールスルー・アドレス指定が、有効信号をもつ検出モジュールに到達した時、そのモジュールは、アナログ信号（線形信号出力線２７０経由）、「有効(valid)」信号、「アドレス・イネーブル(address enable)」信号を出力し、この出力は、唯一の検出素子２１２を同定する。「アドレス・イネーブル」信号が真(true)であると仮定する時、検出モジュール２０６中のデジタルICは、アドレス・バス２５６上に検出素子のアドレスを送出し、そのモジュールの位置にあるトライステート・アドレス・バッファは、バス２６２上に検出モジュールのアドレスを流す。従って、検出モジュール２０６は、完全に相互に交換可能なように設計される。その結果、検出モジュール２０６は、従来の意味で、データ収集計算機４００によって「アドレス指定」されることはない。むしろ図５ー７を参照して後に詳細に説明するように、イベントが起きた時、モジュール２０６はアドレスを初期化する。図４に示されているように、検出モジュール２０６は、１つのモジュールからの「フォールアウト」出力信号（例えば、フォールアウト信号２８０）を、連続モジュールの「フォールイン」入力信号（例えばフォールイン信号２８２）に対して結合することによって、「数珠つなぎ(dai sy-chain)」構造で一緒にリンクされる。以下で説明するように、「フォールイン」信号および「フォールアウト」信号は、本発明の「フォールスルー」データ方式を実行するために使用される。以下で更に詳細に説明するように、検出モジュール２０６が、線２６０上に有効信号を流した場合、信号処理装置３００は、「アドレス」線上のその検出素子のアドレスと、「線形出力」線上のアナログ信号とを、読出して処理する。次に、信号処理装置３００は、デジタル通信リンク２０２越しに「アドバンス(advan ce)」信号を発生して送信することにより、フォールスルー・アドレス指定とデータ収集工程を再び初期化する。［検出モジュール −− アナログおよびデジタル集積回路の相互接続］回路担体２１４は、好適には、３つの集積回路、即ち同一のアナログASIC２つとデジタルASIC１つを内蔵する。２つのアナログASICは、デジタルASICを用いて、処理用のアナログ信号を増幅して成形する。デジタルASICは、アナログASICが発生したアナログ信号を、参照電圧またはしきい値電圧と比較する。信号がしきい値（「有効ヒット(valid hit)」）よりも大きい場合は、アナログ値をピーク検出回路中に保存されるようにするラッチが設定される。フォールスルー信号により動作可能にされた場合、デジタルASICは、「有効」信号と「アドレス・イネーブル」信号とを発生する。検出モジュール内の２つのアナログASIC７００とデジタルASIC８００間の相互接続については、図５aのブロック線図に示してある。検出素子２１２からの64通りの信号は、担体２１４内の厚膜コンデンサを通してアナログASICの入力端に接続される。個々の検出素子２１２からの漏洩電流は、担体上にまたリソグラフィで形成された厚膜抵抗を通して、接地に逃がすようになっている。本発明では、各検出モジュール２０６において２つのアナログASIC７００があるように示されているが、当業者ならば、アナログASIC７００により行われる信号調節作用は、１つのASIC７００内の他の実施態様でも実行できるという事と、１つのASIC７００内のアナログ・チャネルの数が32より大きくなるか、または小さくなるだろう事とを理解するものと考えられる。更に本発明では、単一の集積回路上で、アナログ処理機能とデジタル処理機能とを組み合わせている。検出素子２１２は、放射線にさらされた時、低振幅の電気パルスを生じるので、これらの信号の処理中に発生する如何なるノイズも、合成されたイメージに有害な影響を及ぼす。本発明は、アナログ回路とデジタル回路とを別々のASIC中に分離することにより、漏話とノイズとを大幅に低減している。従来技術におけるイメージング装置には、検出器および増幅器の入力電流を補正するために、各検出素子２１２の前置増幅器を周期的にリセットしなければならないASICs を使用しているものもある。このリセットは、前置増幅器帰還経路を横切って接続したアナログ・スイッチで行われる。またスイッチの操作は、大きなスプリアス信号を引き起こして、一瞬、増幅器の機能を阻害する。ノイズ・レベルを効果的に低減するために高い値の抵抗を使用しなければならないため、受動帰還回路網を、条件に適うようにするのは難しい。そのような抵抗値の高い抵抗器を製造することは、今のところ可能ではない。図５aに示すように、本発明は、入力ポート７０４と、これに接続するアナログASIC ７００の個々の入力端子上の入力パッド７０６との間に抵抗器／コンデンサ回路網７０２を配置することによって、この問題のうち検出電流についての問題を解消している。漏洩電流をアナログASIC ７００へ入れてしまう前に、抵抗器／コンデンサ回路網７０２は、検出素子２１２からの漏洩電流をモジュール・ボード２０８上のアナログ接地７１２へ逃がしている。この抵抗器／コンデンサ回路網７０２の抵抗器７０８とコンデンサ７１０の典型的な値は、それぞれ、200 ＭΩ、100 ｐＦである。増幅器の入力電流は、前置増幅器を巡る帰還素子として高出力インピーダンス増幅器を用いることで、補正される。各検出モジュール２０６の８×８アレイｎの個々検出素子２１２は、回路担体２１４上の入力ポート７０４と電気的に結合している。検出素子２１２で生成されて、64個の入力ポート７０４へ伝送される信号は、6,000〜60,000電子なる数値範囲の比較的低いレベルの信号である。検出モジュール２０６のうちの１つによる有効線２６０のアサーションは、少なくとも検出素子２１２のうちの１つが、処理を要求するヒット(hit)を受け取り、それがフォールスルー・アドレス指定によって選択されることを示している。有効ヒットに続いて、ピーク検出器内で、線形信号が十分に安定できる短い時間待機した後、デジタルASIC ８００は、内部ゲートをかけられるようにして、以降で詳細に説明するフォールスルー信号により動作状態にされるまで待機する。有効ヒットは、検出モジュール２０６内の全部の検出素子２１２について、デジタルASICにより、同時に記録できる。検出素子２１２は有効ヒットを受け取った後、フォールスルー信号により動作状態にされるまで待機する。次にASIC ８００は、「有効」信号を出力線２６０上に流し、アドレス・イネーブル信号を出力パッド８３１上に流す。以上で説明しかつ図４に示すように、検出モジュール２０６全ての有効線２６０は、電気的に一緒に結合されており、有効信号は、デジタル通信リンク２０２で、信号処理装置３００へ伝送される。この結果、ガンマ線検出器２００中の何れかの検出素子に有効ヒットが生じた場合に、その素子がフォールスルー信号により機能状態にされていれば、その検出素子に関する有効およびアドレス・イネーブル信号が送出される。デジタルAS IC ８００の各チャネル内のピーク検出器は、信号処理装置３００によって読出されるまで、検出素子２１２から受信した電荷信号の振幅を保存する。図５aに示すように、保存したアナログ信号は、線形バス２７０に接続されたアナログパッド８１７を介して信号処理装置３００に提供される。そのヒットは、信号処理装置３００により作られたアドバンス(advance)信号２５８によって、読出されて処理されてから、消去されるまで、デジタルASIC ８００内に保持される。デジタルASIC ８００内の各ピーク検出器は、信号処理装置３００によりリセットされるまで、検出素子２１２が発生した連続ヒットの最大振幅の振幅を保存する。ピーク検出器の「保持垂下(hold droop)」は、好適には、約0.0001％毎マイクロ秒しかない。信号処理装置８００がイベントの処理を終了する時、この処理装置は、「アドバンス(advance)」信号をアドバンス信号線２５８に流す。図４に示すように、各モジュール２０６のアドバンス信号線２５８は、電気的に一緒に結合されている。アドバンス線２５８に真(true)と送出された場合、活性状態にある検出モジュール２０６（すなわちアドレス・バス２５６、２６２および線形バス２７０をただちに操作できる検出モジュール）が、活性状態の出力線（有効線、アドレス線、線形信号）をクリアし、フォールスルー信号を次にラッチがかかる検出素子に送れるようにする。［フォールスルー回路］フォールスルー回路は、検出素子ごとにASIC ８００の中に具備されている。このフォールスルー回路の簡略化したブロック線図は、互いに結合した、一連の論理的な「AND」ゲートおよび「OR」ゲートとして、図５bに示してある。このフォールスルー回路の表示は、その機能を説明するために簡単にしたものである。各検出素子２１２は、検出素子２１２が受けた有効ヒットを蓄積するために、AS IC ８００内に対応するラッチを具備している。例えば図５bに示すように、ラッチ８０８は、第１検出素子(DE 0)が受けたヒットを蓄積し、ラッチ８１０は８ ×８アレイ中の第２検出素子(DE 1)が受けたヒットを蓄積して、以下同様に行われる。ラッチ出力は、対応するフォールスルーブロック８１２、８１４、に対して接続されている。ブロック８１２は、フォールイン信号線２８２に接続されたその OR ゲート８１６の第１入力端を有する。ボード２０８上の検出モジュール２６６のフォールイン信号線およびフォールアウト信号線は、一緒に「数珠つなぎ」にされている（図４）。例えば、検出モジュール２６６のフォールアウト信号線２８０は、次の検出モジュール２６８のフォールイン入力端２８２に接続されている。検出モジュール２０６アレイの最後の検出モジュール２８４は、NOR ゲート２８６に接続されたフォールアウト線２８０を有する。NOR ゲート２８６の出力端は、第１検出モジュール２６６のフォールイン入力端２８２に接続される。従って、ガンマ線検出器２００の各検出モジュール２０６内のフォールスルー回路は全て一緒につなぎ合わされており、１つの環状のフォールスルー・ループを形成している。NOR ゲート２８６によって、パワーアップ・シーケンスの最中にフォールスルー・システムを初期化することが可能になっている。例えば、パワーアップ時には、PWR#UP信号２８８が「High」で送出されるが、これによりワンショットマルチバイブレータ２９０は、第１検出モジュール２６６のフォールイン信号線２８２への論理的０パルスの送出を停止することになる。再び図５bを参照すると、第１検出モジュール２６６の第１検出素子ラッチ８０８が設定されていない（換言すれば、ラッチ８０８に関わる第１検出素子２１２が有効ヒットを受け取っていない）場合、ORゲート８１６は、論理的に「Low」値を出力する。論理的「Low」は、８×８アレイの検出素子２１２の次の検出素子２１２（例えば「DE 1）に連結されている次のフォールスルー・ブロック８１４のORゲート８１８へ入力される。次の検出素子ラッチ８１０が設定されていない（換言すれば、ラッチ８１０に連結されている第２検出素子２１２が有効ヒットを受け取っていない）場合、ORゲート８１８はまた、論理的に低い値を出力することになる。次のフォールスルーブロックは、同様に、論理的に低い値を発生し続けるが、この値は、ヒットを受け取り且つそれによって対応するラッチを設定した検出素子が見つかるまで、フォールスルー・ブロックの連鎖を通って伝搬する。有効ヒットを受けた検出モジュール２６６内に検出素子２１２がない場合、即ち、検出モジュール２６６のデジタルASIC８００のラッチ設定が行われていない場合、検出モジュールは、そのフォールアウト信号線２８０から論理的「Low 」を出力する。その「Low」の値は、次のモジュール２６８のフォールイン入力線２８２へ入力される。このため、論理的「Low」は、処理の準備ができたイベントを有する素子に出くわすか、或いは信号が最後のモジュールを通過して最初のモジュールに戻るまで、次の各モジュールのORゲートを通って進み続ける。どのORゲート（即ち ORゲート８１６、８１８など）でも、論理的「High」入力があれば、フォールスルー処理は停止する。イベントが見いだされた時、デジタルASIC８００は、ASICがデジタル・アドレス・バス２５６、２６２と、線形信号線２７０との両方（図４）を制御できるようにするトライステート・バッファ（図示なし）を活性化する。ヒットを受け取り、その後フォールスルー回路を停止（halt）させる検出素子２１２のアドレスは、ASIC８００により素子アドレス・バス２６２上へ出力される。ASICの検出モジュール２０６のアドレスはまた、トランシーバからモジュール・アドレス先２５６上へ、アドレス・イネーブル線８３２により送出される。以上に説明したように、モジュール・アドレスは、モジュール・ボード２０８上で、アドレス・イネーブル信号により機能する８ビットのトランシーバ内へ結線されている。フォールスルー処理の停止(halt)を引き起こす検出素子２１２のアナログ信号は、デジタルASIC８００の検出素子アドレス出力２６２を用いて選択される。ヒットにより生じた有効信号は、信号処理装置３００にアドレスおよびアナログ信号を読出させて処理させる。フォールスルー構造によって、確実に１つの検出モジュール２０６だけが一度に機能するようにしているため、他の検出モジュールは、バス・ラインにアクセスできない。信号処理装置３００がイベントの処理を終了して検出モジュールに共用されているアドバンス信号線２５８に「アドバンス(advance)」信号を送出するまで、ホールスルー処理は停止されたままである。活性検出モジュールは、アドバンス信号を受信すると、その時点でアドレス指定されているピーク検出器をリセットし；有効信号線２６０に論理的「Low 」値をとらせている有効信号の送出を停止し；アドレス・イネーブル信号の送出を停止し；トライステート・バッファを機能しないようにして、これによりアドレスバスおよび信号バスを解放し；そのフォールアウト線に論理的「Low」パルスを送出する、という作用を順次行う。フォールスルー処理は、デジタルASIC８００の中の次のフォールスルーブロックで、再び続く。フォールスルー方式は、連続した方法で検出素子を走査、つまり一度に１つの素子を走査しているので、有効ヒットを受けた検出素子２１２は、他の検出素子の走査に影響せず、或いはその走査を妨げることはない。その後のフォールスルー走査の最中に読出されるまで、全ての素子は、「ラッチ・アウト」若しくは抑制される。従って、各モジュール２０６の個々の検出素子２１２は、信号処理装置３００により処理される機会を平等に与えられる。集積回路（ＩＣ）図６は図５ａのアナログＡＳＩＣ７００のブロック図である。各アナログＡＳＩＣ７００は３２チャネルを含むのが好ましい。各チャネルは入力パッド７０６を有するのが好ましく、入力パッド７０６は、γ線が吸収されたとき関連する検出要素２１２が生成するアナログ信号を受信するとともに調整する。チャネルは、それぞれ、電荷増幅器７１８および整形増幅器７２０を含む。前置増幅器は電流源増幅器（図６ではレジスタ７３８を示す）を内蔵し、回路の直流安定性を維持する。整形増幅器の立ち上がり時間および立ち下がり時間は、ＡＳＩＣ７００の外部のレジスタを介して設定される。コンデンサ７４０の好ましい値を選択し、所望の遅延時間を供給する。増幅器７１８は、検出要素２１２が生成したパルスを、ディジタルＡＳＩＣ８００内のコンパレータを作動できるレベルに増幅するように設計されている。増幅器７１８はアナログ信号をほぼ１Ｖのレベルまで増幅するのが好ましい。整形増幅器７２０のピーク時間および立ち下がり時間は、白色雑音およびＩ／Ｆ雑音寄与を最小化するとともに良好な基底線回復を得るように選択される。ピーク時間は０．１〜１．０ｍｓｅｃで立ち下がり時間は１〜１０ｍｓｅｃが好ましい。整形増幅器７２０の出力は、ディジタルＡＳＩＣ８００内の対応するピーク検出器の入力に接続されている。図７に示されるように、ディジタルＡＳＩＣ８００は、各検出モジュール２０６に関連する６４個の検出要素２１２に対応する６４個の並列チャネルを含むのが好ましい。チャネルは、それぞれ、ピーク検出器８２０、コンパレータ８２２、イベントラッチ８２４、ＡＮＤゲート８２６、８２８、フォールスルーブロック８３０およびアドレスエンコーダ８３２を含む。図５ａを参照した上記のとおり、ピーク検出器８２０は、有効信号が順次生成されたパルスを「ロックアウト」するまで、検出要素２１２が生成した連続パルスのうち最高パルスを記憶することによってアナログピーク検出を行う。ピーク値が読出されるまで、順次生成されたパルスは「ロックアウト」される。検出要素のアドレスが有効である場合、スイッチ８１４は、選択されたピーク検出器から送られるアナログ信号を線形ｏｕｔｓｉｇ線路８１７を介して信号処理装置３００に送信することができる。図７に示されるように、ピーク検出器８２０は、フォールスルーブロック（８３０、８３６、８３８）からスイッチ８１４に接続された制御線路８３３を含む。スイッチ８１４は、制御線路８３３によって作動されると、選択されたピーク検出器８２０の出力を信号バッファ８１２に接続する。ピーク検出器８２０のいずれか１つによって記憶されたアナログ電圧は、要素のアドレスがイネーブルである場合およびその場合にのみ、アドバンス信号８４２によって再設定される。すなわち、スイッチ８１４がフォールスルーブロック（すなわち、８３０）によって作動された場合、アドバンス信号８４２の存在が検出されると、作動スイッチ８１４に接続されたピーク検出器は再設定される。このため、信号処理装置３００がピーク検出器に記憶されたイベントを処理した後、信号処理装置３００は選択されたピーク検出器８２０をクリアし、続いてヒットを累積し始める。バッファ／ドライバ８１２はスイッチ８１０に接続されている。スイッチ８１０は、アドレス有効信号線路８４８によって制御される。アドレス有効信号線路８４８は、フォールスルーブロックイネーブル信号を参照しながら以下に詳細に示す。バッファ／ドライバ８１２の出力はｏｕｔｓｉｇ出力パッド８１７に接続され、ｏｕｔｓｉｇ出力パッド８１７は線形アウト信号線路２７０を介して信号処理装置３００に接続されている（図４および図５参照）。図７に示されるように、第１の入力は入力パッド８０２を介してコンパレータ８２２に供給される。コンパレータ８２２に送られる第２の入力はしきい値電圧（Ｖ_TH）入力線路８０４を介して供給され、しきい値電圧入力線路８０４はシステムのすべてのモジュールに共通している。検出要素信号の振幅がしきい値電圧より低い電圧の場合、イベントは記録されない。しかしながら、検出要素信号の振幅がしきい値電圧（Ｖ_TH）より高い場合、コンパレータ８２２は出力の存在を確認し（出力で論理的に高い値を確認するのが好ましい）、対応するラッチ８２４を設定する。以下に詳細に示すように信号が信号処理装置３００によって処理され再設定されるまで、信号はイベントラッチに記録されたままである。ＡＮＤゲート８２６、８２８は、２つの異なるタイミング機能を果たす。ＡＮＤゲート８２６を用いて、有効信号が生成される前に、検出要素２１２が生成したパルスを検出要素２１２に関連するピーク検出器８２０（図７参照）内で安定化することができる。論理１はＡＮＤゲート８２６に入力される前に反転され、ＡＮＤゲート８２６はＡＮＤゲートの出力を論理的に低い値に遷移させる。入力８０２が受けたパルスがしきい値電圧未満に遷移するまで、ＡＮＤゲート８２６の出力は論理的に低い値に保持され続ける。したがって、ＡＮＤゲート８２６は、パルスがしきい値電圧を下回るレベルに戻るまで、イベントラッチ８２４の出力がＡＮＤゲート８２６を通過してＡＮＤゲート８２８の入力に達するのを防ぐ。このような遅延によって、ヒットがフォールスルーブロック８３０を通過する前に、ピーク検出器８２０を確実に安定化できる。これによって、ｏｕｔｓｉｇパッド８１７を介してピーク検出器８２０によって生成されたアナログ信号は確実にパルスのピーク振幅に対応する。ＡＮＤゲート８２８をフォールスルーブロック８３０とともに用いて、上記のフォールスルー方法を簡単に行う。以下に詳細に示すように、検出要素がフォールスルー回路によって走査されるまで、ＡＮＤゲート８２８は、ヒットを受ける検出要素２１２がフォールスルー処理を遮断するのを防ぐ。ＡＮＤゲート８２８およびフォールスルーブロックによって、確実にすべてのイベントラッチ８２４が順番に走査され、すべての検出要素が等しく信号処理装置３００に処理される。図５ａを参照して以上に示すように、「アドバンス」信号２５８がアドバンス入力パッド８４２で確認されると、走査されたイベントラッチ８２４が再設定線路６４４を介して再設定される。図７に示されるように、イネーブルラッチ８２４の再設定線路８４４は優先選択／フォールスルーブロック８３０に接続される。選択されたブロック８３０がアドバンス信号８４２を受信すると、ブロック８３０は再設定線路８４４を介してラッチ８２４を再設定する。フォールスルーブロックは、複数のアドレスエンコーダ（例えば、８３２、８７０、８９０等）に接続される「イネーブル」出力を含む。選択された優先選択ブロックに接続されたイベントラッチ８２４がイベントを含むとともに選択された優先選択ブロックが走査されている（例えば、フォールスルー処理が選択された優先選択ブロックに到達した）ときは常に、選択されたフォールスルーブロックのイネーブル出力は確認される。このため、イネーブル出力によって、アドレスエンコーダ（すなわち、８３２）の１つが内部アドレスバス８４６でアドレスを示し、アドレスバス８４６は有効ヒットを含む選択された検出要素２１２を示す。次に、有効アドレス信号８４８の存在が確認されることによって、アナログスイッチ８５０は閉じられる。その後、検出要素のアドレスが検出要素アドレスバス２６２で確認され、信号処理装置３００に伝送される。図５〜図７を参照して以上に示したように、各検出モジュール２０６はアナログＡＳＩＣ７００を有し、アナログＡＳＩＣ７００は検出要素２１２が生成したアナログ信号を増幅し、アナログ信号とイベントしきい値電圧を比較する。なお、しきい値電圧は検出モジュール２０６のすべてに共通する。イベントしきい値電圧は上記雑音レベルに設定されるのが好ましい。検出要素２１２が生成したアナログ信号がイベントしきい値電圧を上回り、検出要素が上記フォールスルー方法によって「アドレス指定」された場合、ディジタルＡＳＩＣ８００は有効信号２６０を発生させ、有効信号２６０はコンピュータの信号処理装置３００に少なくとも１つの検出要素２１２がヒット要求処理を受けたことを知らせる。ディジタルＡＳＩＣ８００は線形アドレスバスを制御し、検出要素２１２のアドレスおよび増幅信号の大きさの両方を出力する。いったん信号処理装置がイベントを読出し処理すると、ＡＳＩＣ７００および８００は、アドレス指定された検出要素２１２が生成したフラグおよび線形信号をクリアする。以下に詳細に示すように、信号処理装置３００は、アドバンス信号線路２５８を介して「アドバンス」信号を確認することによってイベントを処理したときを示す。このため、γ線検出器２００および特にモジュールボード２０８は、信号処理装置３００にとって非常に簡易なアナログ／ディジタル入力装置である。このアナログ／ディジタル入力装置は、読出し完了応答が（アドバンス信号２５８を介して）信号処理装置３００によって生成されるまで、パルス波高およびアドレス情報を生成するとともにこの情報を記憶する検出器のアレイからなる。信号処理装置３００が検出要素のアドレス処理および要素の線形信号読出しを完了すると、システムはアドバンス信号２５８を発生させることによって、次に待機中の検出要素のアドレス指定を行う。ヒット待機中の検出モジュールアレイに含まれる次の要素は、そのアドレス、アドレス信号および有効フラグを生成する。それによって、信号処理装置３００は、各検出要素２１２（ヒット待機中でない検出要素を含む）のポーリングのような時間集約的な作業から解放される。実際、図５〜図７を参照して以上に示されたフォールスルー方法を用いると、検出要素のアドレス指定は、信号処理装置３００が行う処理から独立して行われる。信号処理装置３００は、検出要素のイベントデータを読出したとき、アドバンス信号線路２５８にパルス処理を行うだけでよい。図２に示されるように、信号処理装置３００は回路盤に収納され、回路盤はデータ収集計算機４００とインタフェースを形成する。信号処理装置３００と検出器２００間のすべての通信は、通信リンク２０２および２０３を介して行われる。信号処理装置３００信号処理装置３００はγ線検出器２００から送られるデータを収集し、データを正規化するとともにフォーマットし、データ収集計算機４００がアクセスできるようにデータをメモリブロックに記憶する。さらに、信号処理装置３００はバイアス電圧を検出器２００に供給し、有効γ線パルスを判別するため検出モジュール２０６によって用いられるイベントしきい値電圧を供給する。図８は信号処理装置３００の機能ブロック図である。信号処理装置３００は、現場でプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）３０２、フラッシュＡＤ変換器（ＡＤＣ）３０４、利得正規化に用いる高速ＤＡ変換器（ＤＡＣ）３０６、イベントしきい値電圧を設定するしきい値ＤＡＣ３１６、データ収集計算機４００と通信するための入力／出力ポート３１８、ゲートトランシーバ３１４、低ポート３２４および高ポート３２６を有するディジタルウィンドウブロック３２２、ラッチ３２８、試験信号発生器３７０、１ｍｓｅｃクロック３７２およびバイアス電圧供給源２５４を備えるのが好ましい。以下に詳細に示すように、信号処理装置３００は、数ブロックに割り当てられたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、利得メモリブロック３０８、ヒストグラムメモリブロック３１０および記憶されている情報のタイプ毎に名づけられているパルス波高分布メモリブロック３１２も含む。図９を参照して以下に詳細に示すように、信号処理装置３００は２つの「ピンポン」バッファ３４６、３４８を含み、これらのバッファはデータ記憶装置の「ストリームモード」で用いられるアドレスを記憶する。信号処理装置３００とモジュールボード間のすべての通信信号および電力は通信リンク２０２および２０３を介して伝送される。例えば、図８に示されるように、線形入力線路２７０は、アナログ通信リンク２０３を介してすべての検出モジュール２０６の線形出力に接続されている。アドレスはアドレス線路２５６および２６２を介してＦＰＧＡ３０２に入力される。有効線路は有効信号線路２６０に接続される。アドバンス信号はアドバンス信号線路２５８を介して供給される。しきい値電圧はしきい値信号線路２７２で伝送される。試験信号は試験信号線路２７４で供給される。バイアス電圧はバイアス信号線路２５４で供給される。これらはすべてアナログリンク２０３を介して行われる。ＦＰＧＡ３０２によって、信号処理装置３００の機能はソフトウェアを介して制御可能になる。初期化のとき、データ収集計算機４００は、コンフィグレーション情報を並列入力／出力ポート３１８を介して信号処理装置３００に送信する。このコンフィグレーション情報はデータ収集モードを示す。例えば、信号処理装置３００は、ソフトウェアによって制御されたしきい値電圧を上回るイベントデータをヒストグラムメモリブロック３１０に記憶するように、ＦＰＧＡ３０２を構成する。この代わりに、いくつかのパルス波高を特定し、分離ヒストグラムをウィンドウ毎にヒストグラムメモリブロック３１０に累積することもできる。さらに、各検出要素２１２から受信したパルス波高分布またはスペクトルをパルス波高メモリブロック３１２に記憶することができる。このようなモードは、それぞれ、ＦＰＧＡ３０２の初期化時に個別に特定できる。有効信号線路２６０が真になると、検出要素アドレスはアドレス線路２５６および２６２から読出される。このアドレスを用いて、要素の利得正規化係数を含むメモリロケーションのアドレス指定をする。この情報はＤＡＣ３０６に転送され、ＤＡＣ３０６は要素利得に比例する電圧を出力する。ＤＡＣ３０６が出力した電圧は、選択された処理チャネルによって生成されて線路２７０に供給されたアナログ信号を正規化し変換するとき、ＡＤＣ３０４によって用いられる。また、要素アドレスを用いて、パルス波高振幅をヒストグラムメモリブロック３１０またはパルス波高分布メモリブロック３１２にマッピングする。初期測定時、利得正規化係数は均一に設定され、等方性信号源を用いて個々の要素の応答を測定する。次に、これらの応答はホストコンピュータによって分析され、影像時に用いられる利得係数を得る。このように、要素応答の分散を排除することによって、画像の品質を向上させる。イベントが収集され、正規化されて記憶されると、アドバンス信号が線路２５８で生成され、それによって、γ線検出器２００は有効ヒットを有する次の検出要素に進むことができる。上記のとおり、信号処理装置３００が行う機能で重要な点の１つは、検出要素利得の正規化である。信号処理装置は利得メモリブロック３０８を用いて、この利得正規化機能を行う。この利得メモリブロック３０８は、γ線検出器２００の各検出要素毎の利得正規化係数を含む。好適な実施の形態において、モジュールあたり２５６個の検出モジュール２０６および６４個の検出要素２１２がある。パルス波高分布は、深さ２バイトのチャネルを１２８個備える。したがって、本例において、利得メモリブロック３０８は、２５６×６４×１２８×２すなわち４，１９４，３０４メモリバイトのロケーションを有する。イベントが発生すると、利得メモリ３０８はアドレス指定され、データは正規化ＤＡＣ３０６に転送される。これは順番にＡＤＣ３０４の瞬間的な全域を制御する。このように、ＡＤＣ３０４の出力は「利得正規化」される。ＡＤＣ「出力完了」信号３４４によってデータ記憶動作が続行される。利得正規化係数は、まず、係数を均一に設定して得られる。次に、信号処理装置３００は、パルス波高メモリブロック３１２の各検出要素のパルス波高分布を累積する。パルス波高分布はデータ収集計算機４００によって分析され、各要素ごとの相対利得を得る。この値に比例する数が、利得メモリブロック３０８の各検出要素の利得正規化係数として記憶される。このようにして得られた利得正規化係数を用いて、データ収集時に各検出要素２１２から順次受信されたアナログ信号を正規化する。パルス波高モードの場合、要素のアドレスおよびＡＤＣ出力を用いて、各検出要素２１２のパルス波高スペクトル生成中に、アドレス線路３４０および出力線路３３８を介してパルス波高メモリブロック３１２のアドレス指定を行う。このため、各要素アドレスは１２８ロケーションのヒストグラムに関連する。ＡＤＣの上位７ビットは１２８ロケーションの「アドレス」を指定する。ヒストグラムの各ロケーションは、そのアドレスがＡＤＣに出現すると、１ずつ増分される。各ロケーションで１バイト以上のメモリは、統計確度を向上させるため指定できる。このため、パルス波高メモリ３１２は、γ線検出器２００の各検出要素２１２ごとのパルス波高スペクトルを累積する。このスペクトルは、パルス波高メモリ３１２にアクセスすることによって、データ収集計算機４００によって分析できる。画像収集モードの場合、各検出要素アドレスは４バイトの深さで、アドレスがアドレス線路に示されてＡＤＣ出力が適当な振幅になる度に１ずつ増分される。このため、到来データのヒストグラムは、検出されたγ線エネルギにしたがって形成される。図８に示されるように、アドレスおよびイベント振幅は、アドレス信号線路３４０、３３８を介してディジタルウィンドウブロック３２２に示される。ディジタルウィンドウブロックは、高ポート３２６および低ポート３２４を有する。データ収集計算機４００は、コンピュータバス３２０を介して高低の振幅値を低ポート３２４および高ポート３２６に書込むことによって、ポートに供給された値を設定する。ＡＤＣ３０４の出力は低ポート３２４および高ポート３２６に記憶された値と比較される。増幅線路３３８の値がディジタルウィンドウの低ポート３２４および高ポート３２６記憶された低い値と高い値の間にある場合、アドレス線路３４０に供給された要素アドレスを用いて、ヒストグラムメモリ３１０のアドレス指定を行う。要素アドレスのヒストグラムメモリ３１０の値は１ずつ増分され、そのアドレスに再び書込まれる。「リスト」モードの場合、各イベントは「時間タグ」を付けられる。アドレス情報はＡＤＣから送られた８ビットおよびクロックから送られた３ビットと結合され、ピンポンメモリバッファの１つに配置される。このようなバッファの大きさは、高速のデータ収集において容易にデータ転送ができるように決定される。バッファがデータで満たされると、データ転送を他方のバッファに切り替え、遮断し、データが充満しているバッファのＤＭＡ転送は、データ収集計算機４００または画像処理コンピュータシステム４５０のいずれかに任意で接続されているハードディスクにセットアップされる。ポートから送られる出力は、データ収集完了時にバッファを点滅させる。 γ線検出器２００の８つのアドレス線路を介してアドレス指定できる２５６個のモジュールの場合、各画像ヒストグラムは６５，５３６バイト（２５６×６４ ×４）のメモリブロックを必要とする。信号処理装置はデュアルポートメモリを用い、ＦＰＧＡ３０２およびデータ収集計算機４００のＣＰＵは利得メモリに同時にアクセスできる。いったんメモリ３１０、３１２が検出要素データとともに書込まれると、ＦＰＧＡ３０２はアドバンス信号線路２５８でアドバンス信号の存在を確認し、次のイベントがアドレス線路２５６、２６２および線形入力線路２７０に示される。図５〜図７を参照して以上に示したように、有効ヒットを有するモジュールが見つかるまで、検出モジュール２０６は次々に走査される。信号処理装置３００は、有効ヒットアドレスおよび線形データを読出す。好適な実施の形態において、有効ヒットが存在しない場合、検出モジュール２０６全体を走査するのにほぼ２．５ｍｓｅｃかかる。各検出要素のヒットを処理するのに約２ｍｓｅｃかかる。およそ２２０，０００回／秒の速度で、信号処理装置３００は全走査につき１つのデータ点の平均値を読出し、その最大読出し速度は５００，０００回／秒である。画像処理システム４５０は、予め定義されたパルス波高レベル間で生じるγ線のパルス波高分布またはイベントヒストグラムをリアルタイムに表示できる。さらに、データ収集計算機４００は、メモリブロック３１０、３１２のデータに基づいて診断機能を実行できる。例えば、予備測定において、影像装置は、影像処理に用いられる同位体から放射線が放射される一様な場にさらされる。データレートはシステムに各要素ごとに記録され、各要素の相対的なカウントレートを用いて、その要素の検出効率係数を得る。次に行われる画像分析でこれらの係数を用い、要素検出効率の付帯的な分散を訂正する。図８に示されるように、信号処理装置３００はしきい値ＤＡＣ３１６も含み、しきい値ＤＡＣ３１６によって、しきい値電圧線路２７２を介して検出モジュール２０６に供給されたしきい値電圧をソフトウェアで制御して調整できる。入力はコンピュータバス３２０を介してしきい値ＤＡＣ３１６に供給される。好適な実施の形態において、信号処理装置３００は図９に示されるブロックを含む。信号処理装置３００は、２つのメモリアドレスバッファ３４６、３４８、バッファポインタ３５０および１ｍｓｅｃクロック３５２を含む。図９に示されるハードウェアを用いて、信号処理装置３００はメモリアドレスバッファ３４６、３４８にアドレス情報を記憶できるとともに、上記のように、ヒストグラムを形成し、ヒストグラムデータをヒストグラムメモリブロック３１０に記憶する。アドレス情報は、クロック３５２によって生成されたタイミング情報とともに、メモリアドレスバッファ３４６、３４８に記憶される。第１のメモリバッファ３４６がいっぱいになると、アドレスはバッファポインタ３５０によって第２のメモリバッファ３４８に送られる。第１のバッファ３４６がいっぱいになると、バッファポインタ３５０は、制御線路３６２を介してデータ収集計算機４００に対してディスク白割り込み信号を発生させる。図９に示されるように、制御線路３６２はコンピュータバス３２０に接続されている。バッファポインタが制御線路３６２に割込み信号の存在を確認すると、データ収集計算機４００は第１の割込みルーチンの実行を開始し、データを第１のメモリバッファ３４６からデータディスク（例えば、データ記憶装置６１４、図１参照）に転送する。第２のメモリバッファ３４８がいっぱいになると、バッファポインタ３５０は第２のディスク白割込み信号を発生させることによって、データ収集計算機４００は第２の割込みルーチンを実行し、データを第２のバッファ３４８からデータディスクに転送する。次に、アドレス情報は第１のバッファ３４６にロードされる。このようにアドレスおよびタイミング情報を記憶する「ストリームモード」は、ＣＰＵで動作するソフトウェアを介してデータ収集計算機４００によって制御される。アドレスおよびデータと外部イベントの発生を同期させるため、信号処理装置３００は、イベントにメモリアドレスバッファ３４６、３４８に記憶されたアドレス情報のタグを容易に付ける。例えば、メモリバッファ３４６、３４８に記憶されたアドレスを心臓収縮のようなイベントに同期させるため、信号が心臓モニタセンサから送られる。論理レベル入力信号は信号線路３６４を介して供給される。外部イベントが発生すると、信号線路３６４を確認し、アドレスデータストリーム入力内部で特定タグがバッファ３４６、３４８に挿入される。例えば、イベントによって、アドレスビットのうちの１つを設定またはクリアできるので、アドレスビットをフラグとして用いることができる。データが時分割で処理される場合、タグ時間イベントによって、データをフェーズドタイムスライスに細分化できる。代替の実施の形態において、図９に示されるメモリバッファ３４６、３４８は、アドレス、パルス波高データおよびタイミング情報を格納できる。次に、このようなストリームデータはハードディスクから読返され、外部イベントフラグに関連する時間ビンにソートできる。このため、心臓収縮または他の反復するイベント発生の時間記録を作成することができる。クロック情報の代わりに外部位置エンコーダから送られるパルスを用いて、位置による画像を累積して断層放射線写真に適用できる。ＤＡＣ３５６は調整器３５８およびＤＣ／ＤＣ変換器３６０とともに動作し、調整電圧源をバイアス電圧２５４に供給する。ＤＡＣ３５６への入力は、ソフトウェアの制御によってコンピュータバス３２０を介して行われる。変換器の出力電圧の分数を用いて、入力を高利得動作増幅器と比較する。増幅器は変換器に送信される駆動信号を制御し、所望の値で動作バイアスを維持する。イベントが発生すると、イベントを引き起こした検出要素２１２のアドレスを用いて、利得アドレスバス線路３３２を介して利得メモリブロック３０８のアドレス指定をする。本実施の形態において、ＦＰＧＡ３０２はモジュールアドレスバス３５６を検出要素アドレスバス２６２に接続し、利得アドレスバス３３２を形成する。上記のとおり、ＦＰＧＡ３０２はモジュールアドレスを最上位アドレスビットとして扱い、要素アドレスを最下位アドレスビットとして扱う。利得メモリブロック３０８が利得アドレス線路３３２を介してＦＰＧＡ３０２によってアドレス指定されると、前もって計算された待機中の検出要素２１２の利得正規化係数は、利得正規化信号線路３３４に示される。次に、前もって記憶された待機中の検出要素２１２の利得正規化係数は、利得正規化ラッチ３２８にラッチされる。本実施の形態において、信号処理装置３００は８ビットのＤＡＣ３０６を用い、ＤＡＣ３０６は８ビットの利得正規化係数をラッチ３２８から受け取る。選択された利得正規化係数がラッチ３２８にラッチされると、アナログ参照値は、８ビットの正規化係数に対応してＤＡＣ３０６によって生成される。利得参照電圧は参照電圧線路３３６で出力され、参照電圧線路３３６はフラッシュＡＤＣ３０４に接続されている。ＤＡＣ３０６が生成した参照出力電圧は、フラッシュＡＤＣ３０４に対する参照値として用いられる。電圧は、検出モジュールボード２０８の線形入力線路２７０からフラッシュＡＤＣ３０４に入力される。ＡＤＣ３０４は比例計型ＡＤ変換器なので、ＡＤＣ３０４の出力は、線形入力線路２７０で受信された入力信号と参照電圧線路３３６を介してＤＡＣ３０６によって生成された参照電圧との比に比例する。このため、フラッシュＡＤＣ３０４は線形入力信号の振幅をディジタル表示する。なお、この線形入力信号は検出要素によって生成され、（ヒットを受けた）検出要素は利得正規化係数によって修正され、利得正規化係数は（検出要素２１２のために用いられる）利得メモリ３０８に記憶されている。したがって、ＡＤＣ３０４は増幅線路３３８に８ビットの出力を行い、増幅線路３３８は各検出要素２１２の特定の利得変動および対応する増幅／調整回路の変動から独立している。ＦＰＧＡ３０２は、変換信号をフラッシュＡＤＣ３０４に送信する前にラッチ３２８およびＤＡＣ３０６の出力が安定するゲーティング過渡を短時間待機する。変換信号は変換信号線路３４２で供給され、フラッシュＡＤＣ３０４は増幅線路３３８にディジタル出力する。フラッシュＡＤＣ３０４はおよそ５０ｎｓｅｃ以下でＡＤ変換を行い、信号線路３４２の変換信号確認から増幅線路３３８の出力生成までの全変換時間はほぼ３００ｎｓｅｃである。フラッシュＡＤＣ３０４は信号線路３４４でＡＤＣ処理完了信号を確認し、ＦＰＧＡ３０２に変換完了時間を報知する。ＡＤＣ処理完了信号が信号線路３４４で確認されると、ＦＰＧＡ３０２はアドバンス信号線路２５８でアドバンス信号を確認し、アクティブ検出モジュール２０６は、次に待機中の検出要素イベントを検索しながら処理を続けることができる。次の検出要素イベント処理を開始しながら、ヒストグラムメモリ３１０を更新できる。データ収集コンピュータデータ収集計算機４００は、信号処理装置３００および画像処理コンピュータシステム４５０と通信するハードウェアおよびソフトウェアを含む。データ収集計算機４００は、検出モジュール２０６のアレイから受信されたデータの収集および処理を制御し、既存の影像カメラと互換性のあるフォーマットのイベントデータに基づいた画像データを作成し、そのデータを画像処理コンピュータシステム４５０に伝送する。データ収集計算機４００は、検出要素イベントヒストグラムおよびパルス波高分布データを保持する機構を提供し、標準フォーマットの画像を作成することができ、画像処理コンピュータ４５０に用いられる市販のイメージングシステムを用いて画像を表示できる。例えば、好適な実施の形態において、データ収集計算機４００は画像ヒストグラムを第１のデータリンクを介して画像処理コンピュータに送る。別の実施の形態において、各イベントの相対的位置および信号振幅は、並列リンクを介して画像処理コンピュータに伝送される。後者の実施の形態において、画像処理コンピュータはヒストグラムを作成する作業を行う。画像は、クロックによって解像できる所望のレートで時間タグ処理できる。好適な実施の形態において、データは３０フレーム／秒のレートでタグ処理される。したがって、データがほぼ３００，０００回／秒で収集される場合、時間タグ処理されたフレームは、それぞれ、ほぼ１０，０００個のデータ点を含む。データ収集計算機４００は信号処理装置３００とともに、検出要素利得および検出要素効率正規化機能を実行することによって、フレキシビリティを向上させ、検出器２００のコストを削減する。検出要素の品質の必要条件を厳密にせず、検出要素／増幅／ピーク検出ストリングの利得を整合させる必要がないので、以上のような利点が得られる。データ収集計算機４００は各検出要素２１２の相対的な効率性を分析し受信データの正規化を行い、均一に放射線にさらすことによって、確実に強度の均一な画像を作成する（すなわち、均等に放射された検出要素は画素ごとに同一のグレーシェードを生成する）。このため、初期化後、信号処理装置３００およびデータ収集計算機４００は、各検出要素２１２に均等に放射されると、各検出要素２１２が応答を同一に表示することを保証し、この応答は検出要素２１２が行った実際の応答から独立している。この正規化特性によって、均一な応答および利得特性を有する検出要素２１２および検出モジュール２０６を生成することに関連してコストが削減される。この特性によって、各検出要素２１２の利得調整の必要性およびそれに関連する増幅および信号調整回路を排除する。また、この特性によって、各検出要素２１２のエネルギ分解を向上させ、コンプトン散乱イベントの拒絶を向上させる。また、イメージングシステムの長期安定化を向上させる。このような特性は、データ処理量を大幅に減らすことなく実現される。すなわち、現存のデータ収集計算機４００によって、５００，０００回／秒のカウントレートが実現できる。信号処理装置３００およびデータ収集計算機４００は、ソフトウェアで制御して機能を変化させることによってフレキシビリティを向上させ、それによって、機能追加が必要または望ましい場合の回路盤の再設計にコストをかけることを防ぐ。画像処理コンピュータシステム画像処理コンピュータシステム４５０は作業者とのインタフェースを提供し、データ収集モードを制御し、画像データをデータ収集計算機４００から受信し、画像をリアルタイムに表示装置６０４に表示し、表示装置および読出し装置と通信する。また、画像処理コンピュータシステム４５０は、システムで用いられる γ線エネルギの限界および較正パラメータのような動作パラメータの調整を容易にする。データ収集計算機４００は、特定の画像処理コンピュータシステム４５０に適したデータプロトコルを用いるイーサネットまたはＳＣＳＩ−２のような標準的なインタフェースを介して通信する。画像処理コンピュータシステムは、作業者の制御によって、画像表示、回転、スライス、関連領域のハイライト等を行う。図２に示されるように、画像処理コンピュータシステム４５０は、システムに接続された他の表示装置に画像を表示できる。このシステムはソフトウェアおよびハードウェアの両方を含み、図２に示される入力装置および出力装置を制御する。以上のように、影像ヘッド２００、信号処理装置３００およびデータ収集計算機４００を含む核医学イメージングシステムを説明してきた。影像ヘッドは高密度実装検出モジュールのアレイを含む。各検出モジュールは回路担体を含み、回路担体は、検出要素によって生成された信号を調整し処理するとともに、処理信号を準備して信号処理装置によってさらに処理する回路を含む。イメージングシステムは処理信号に基づいて画像を結合し、結合画像を表示装置に表示する。検出装置はテルル化カドミウム−亜鉛材料からなるのが好ましい。検出要素が信号処理装置によって制御されたしきい値より大きいエネルギのγ線（有効ヒット）を吸収する場合、各検出モジュールおよび検出要素のアドレスは信号処理装置に供給される。検出モジュールはフォールスルー方法を用い、有効ヒットを受信した検出要素のみを順次自動的に読出し、要素のアドレスおよび吸収ホトンの大きさを示す。信号処理装置は、診断機能、利得正規化機能、応答効率正規化機能およびデータ収集機能を行う。イメージングシステムは、検出要素によって生成された信号に基づいて画像を表示する。本発明の多数の実施の形態を説明してきた。しかし、様々な変形が本発明の精神および範囲から逸脱することなくなされるのは理解されるであろう。例えば、三角形、矩形または六角形のような突き合わせ可能な形状を検出モジュール２０６に用いることができる。同様に、検出要素２１２は正方形以外の形状でもよい。また、上記のとおり、各検出モジュールの２つのアナログＡＳＩＣを１つのＡＳＩＣに結合できる。同様に、ディジタル機能およびアナログ機能の両方は１つのＡＳＩＣを用いて実現できる。さらに、利得正規化方法は、アナログ値をディジタル変換した後、ソフトウェアで完全に行うことができる。したがって、本発明は特定の上記の実施の形態に限定されず、以下の請求の範囲によってのみ限定されることが理解されるであろう。

【手続補正書】【提出日】１９９８年４月２１日【補正内容】請求の範囲１．核イメージングシステムにおいて、ａ．コリメータ又はピンホールのいずれか１つを具備する放射線誘導構造と、ｂ．前記放射線誘導構造の近傍に設けられた影像検出器と、を備え、前記影像検出器は、（１）各々が１つの露出面、該露出面に対向する１つの面および複数の側面を有し、前記露出面は放射線検出物質で実質的に覆われている検出モジュールであって、前記影像検出器には隣接する検出モジュール間で実質的に空き領域がないように、すべての側面において隣接する検出モジュールは接することが可能であり、そして各検出モジュールはさらに、前記露出面に衝突する高エネルギホトンの放射線エネルギを示す振幅を有する電気パルスを生成する複数の半導体検出要素を包含する複数の検出モジュールと、（２）前記検出要素に作動的に接続され、前記パルスの低雑音増幅を行い、前記パルスを調整する調整回路と、を備えることを特徴とする核イメージングシステム。２．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記調整回路はさらに、前記パルスを整形することを特徴とする核イメージングシステム。３．請求項２記載のイメージングシステムにおいて、前記影像検出器は、前記調整回路に作動的に接続され前記パルスを処理するイベント処理器をさらに備え、該イベント処理器は、ａ．振幅弁別を使用して有効イベントを識別し、ｂ．有効イベントに対応するイベント・アドレスを発生することを特徴とする核イメージングシステム。４．請求項３記載のイメージングシステムにおいて、前記イベント処理器は入射ホトンエネルギの振幅を表す電圧を記憶することを特徴とする核イメージングシステム。５．請求項３記載のイメージングシステムにおいて、さらに、ａ．データ処理器を備え、前記データ処理器は、（１）前記有効イベントに対応するアドレスを記憶し、（２）正規化されたイベントの振幅を求め、（３）前記イベントを選択されたメモリバンクに記憶することによって、前記有効イベントに応答することを特徴とする核イメージングシステム。６．請求項５記載のイメージングシステムにおいて、さらに、前記データ処理器に接続されたコンピュータイメージングシステムを備え、前記コンピュータイメージングシステムは前記選択メモリバンクに記憶された前記データにアクセスして影像データモードを制御するとともに、前記コンピュータイメージングシステムは前記データを画像にフォーマットして前記画像を表示媒体に表示することを特徴とする核イメージングシステム。７．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記検出モジュールは頭部または胸部のような非平面に適合できるように構成されていることを特徴とする核イメージングシステム。８．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記検出要素は、検出要素のアレイを形成するように区分された少なくとも１つの半導体ウェーハを具備することを特徴とする核イメージングシステム。９．請求項８記載のイメージングシステムにおいて、複数の半導体ウェーハが互いにタイルばり状にされていることを特徴とする核イメージングシステム。１０．請求項８記載のイメージングシステムにおいて、各半導体ウェーハは、高エネルギホトンにさらされる前記ウェーハの一方の側に接続された電極を含み、各半導体ウェーハは、さらに、前記ウェーハの反対側に接続された電極アレイを含むことを特徴とする核イメージングシステム。１１．請求項１０記載のイメージングシステムにおいて、前記半導体はテルル化カドミウム−亜鉛（ＣＺＴ）を具備し、前記電極は金属を具備し、前記電極はＣＺＴウェーハ上に薄層状に被覆され、ＣＺＴウェーハの電極金属が被覆されていない部分は、表面に形成された不動態化層によって被覆されていることを特徴とする核イメージングシステム。１２．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記検出要素は少なくとも１つの互いにタイルばり状にされたＣＺＴ結晶を具備し、前記ＣＺＴ結晶は分離検出要素を形成する導体領域でパターニングされ、前記導体領域は不動態化領域によって分離され、前記不動態化領域は、前記導体領域間の領域を過酸化水素溶液で処理することによって形成されることを特徴とする核イメージングシステム。１３．請求項３記載のイメージングシステムにおいて、前記イベント処理器はピーク検出回路および比較回路を備え、前記調整回路は前記ピーク検出回路および前記比較回路の両方に接続され、前記イベント処理器は、さらに、前記比較回路に接続された複数のラッチを備え、前記比較回路は前記検出要素の振幅と参照値を比較し、前記比較回路は前記比較に基づいて選択ラッチを設定することを特徴とする核イメージングシステム。１４．請求項１３記載のイメージングシステムにおいて、前記イベント処理器は設定ラッチを処理するフォールスルー方法を用い、すべての設定ラッチは予め決められたシーケンスで読込まれることを特徴とする核イメージングシステム。１５．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、複数の抵抗およびコンデンサが前記検出要素と前記調整回路との間で作動的に接続されていることを特徴とする核イメージングシステム。１６．請求項１１記載のイメージングシステムにおいて、前記検出モジュールは、さらに、前記ＣＺＴウェーハを前記調整回路に接続する複数の相互接続部を有する回路担体を含むことを特徴とする核イメージングシステム。１７．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、さらに、前記検出モジュールは回路担体を含み、前記担体の材料はＣＺＴの膨張率と実質的に等しい熱膨張率を有することを特徴とする核イメージングシステム。１８．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記イメージングシステムは単光子射出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）の応用に使用されることを特徴とする核イメージングシステム。１９．請求項８記載のイメージングシステムにおいて、各半導体ウェーハは区分されて第１組および第２組の並列ストリップを形成し、前記第１組のストリップは前記検出モジュールの前記露出面に設けられ、前記第２組のストリップは前記検出モジュールの前記露出面に対向する面に設けられ、前記第２組のストリップは前記第１組のストリップと直交することを特徴とする核イメージングシステム。２０．請求項１９記載のイメージングシステムにおいて、前記検出要素は前記第１組および第２組の直交ストリップの交差部で形成されていることを特徴とする核イメージングシステム。２１．放射源が放射した放射線の位置および強度の画像を得るためのイメージングシステムにおいて、放射線のエネルギおよび入射位置を検出する影像検出器を備え、前記影像検出器は複数の検出モジュールを備え、該検出モジュールの各々は１つの露出面、該露出面に対向する１つの面および複数の側面を有し、前記露出面は放射線検出物質で実質的に覆われていて、前記検出モジュールはＮ×Ｍアレイになるように構成でき、前記影像検出器には接する検出モジュール間で実質的に空き領域がないように、各検出モジュールはすべての側面において隣接する検出モジュールと接することが可能であり、各検出モジュールはさらに、前記露出面に衝突する高エネルギホトンの放射線エネルギを示す電気パルスを生成する複数の半導体検出要素を包含することを特徴とするイメージングシステム。２２．請求項２１記載のイメージングシステムにおいて、機械的支持、電気的雑音に対する遮蔽、漂遊ホトン放射に対する遮蔽および電気的相互接続部となる支持構造を、さらに包含することを特徴とするイメージングシステム。２３．請求項２１記載のイメージングシステムにおいて、ホトンイベントを処理する調整回路をさらに包含し、前記調整回路は前記検出要素に作動的に接続され、そして前記調整回路は、前記検出要素が生成したパルスの低雑音増幅および整形を行うことを特徴とするイメージングシステム。２４．請求項２３記載のイメージングシステムにおいて、前記調整回路に作動的に接続され、前記調整されたホトンイベントを処理するイベント処理器をさらに包含し、該イベント処理器は、ａ．振幅弁別を使用して有効イベントを識別し、ｂ．有効イベントに対応するイベント・アドレスを発生することを特徴とするイメージングシステム。２５．請求項２４記載のイメージングシステムにおいて、前記イベント処理器は、さらに各入射ホトンエネルギの大きさを表す電圧を記憶することを特徴とするイメージングシステム。２６．請求項２４記載のイメージングシステムにおいて、前記イベント処理器に作動的に接続されたデータ処理器をさらに包含し、該データ処理器は、ａ．有効イベントに対応するイベント・アドレスを記憶し、ｂ．正規化されたイベントの振幅を求め、ｃ．前記イベントを選択されたメモリバンクに記憶することによって、前記有効イベントに応答することを特徴とするイメージングシステム。２７．請求項２１記載のイメージングシステムにおいて、前記検出要素は、ｎ×ｍアレイの検出要素を形成するように区分された少なくとも１つの半導体ウェーハを備えることを特徴とするイメージングシステム。２８．請求項２７記載のイメージングシステムにおいて、複数の半導体ウェーハが互いにタイルばり状にされていることを特徴とするイメージングシステム。２９．請求項２７記載のイメージングシステムにおいて、各半導体ウェーハは区分されて第１組および第２組の並列ストリップを形成し、第１組のストリップは前記検出モジュールの前記露出面に設けられ、第２組のストリップは前記検出モジュールの前記露出面に対向する面に設けられ、前記第２組のストリップは前記第１組のストリップと直交することを特徴とするイメージングシステム。３０．請求項２９記載のイメージングシステムにおいて、前記検出要素は第１組および第２組の直交ストリップの交差部で形成されていることを特徴とする核イメージングシステム。３１．請求項２７記載のイメージングシステムにおいて、各半導体ウェーハは、高エネルギホトンにさらされる前記ウェーハの一方の側に接続された電極を含み、さらに、各半導体ウェーハは、前記ウェーハの反対側に接続された電極アレイを含むことを特徴とするイメージングシステム。３２．請求項３１記載のイメージングシステムにおいて、各半導体はテルル化カドミウム−亜鉛（ＣＺＴ）を具備し、前記電極は金属を具備し、前記電極はＣＺＴウェーハ上に薄層状に被覆され、ＣＺＴウェーハの電極金属が被覆されていない部分は、表面に形成された不動態化酸化層によって被覆されていることを特徴とするイメージングシステム。３３．ａ．検出モジュールにおいて、ｂ．頂面および底面を有し、前記底面は、導体領域で表面の選択された部分をパターニングすることによって形成された複数の検出要素にパターニングされ、各検出要素は各要素が受けた放射線の大きさを示す電荷検出要素パルスを生成し、前記検出要素パルスは各要素の前記底面に接続された電極に送られる半導体放射線検出器と、ｃ．前記検出器に機械的に接続され、前記検出要素パルスを処理する回路を含み、前記回路は各検出要素に接続され、前記検出要素パルスを調整し処理するための少なくとも１つのチャネルを含む電子回路担体とを備えることを特徴とする検出モジュール。３４．請求項３３記載の検出モジュールにおいて、さらに、前記検出器と前記担体との間に取り付けられた回路盤を備え、前記回路盤は、各要素の前記底面からの前記電極を各要素の調整および処理チャネルに接続することを特徴とする検出モジュール。３５．請求項３３記載の検出モジュールにおいて、前記チャネルは前記検出要素パルスの増幅、調整および処理を行い、前記調整および処理チャネルは、参照しきい値を超える前記検出要素パルスの振幅およびアドレスを記憶することを特徴とする検出モジュール。３６．請求項３５記載の検出モジュールにおいて、前記チャネルは、フォールスルー手段によってイネーブルになると、前記記憶された振幅およびアドレスを伝送し、前記フォールスルー手段は、上流チャネルを処理した後に前記チャネルをイネーブルにすることを特徴とする検出モジュール。３７．請求項３５記載の検出モジュールにおいて、前記調整および処理チャネルは、さらに、漏れ電流補償回路を含み、前記補償回路は、前記検出要素によって生じたかなり大量かつ変動する漏れ電流を補償することを特徴とする検出モジュール。３８．検出モジュールにおいて、ａ．頂面および底面を有し、前記底面は複数の検出要素にパターニングされ、各検出要素は、各要素が受けた放射線の吸収ホトンのエネルギを示すパルスを生成し、前記検出要素パルスは各要素の前記底面に接続された電極に送られる半導体放射線検出器と、ｂ．前記検出器に機械的に接続され、前記検出要素パルスを処理するための電子回路を含み、前記回路は各検出要素に対して少なくとも１つの処理チャネルを含み、前記処理チャネルは検出要素パルスが参照しきい値を超える度にフラグを生成する電子回路担体とを備えることを特徴とする検出モジュール。３９．複数のγ線検出要素から受けたパルスを処理する電子回路において、ａ．各々が前記検出要素の１つずつに対応し、前記対応要素に接続され、前記対応検出要素が生成した前記パルスの増幅、整形および積分を行う複数のアナログチャネルと、ｂ．前記アナログチャネルの１つずつに対応し、前記対応アナログチャネルに接続され、前記対応検出要素が生成した前記増幅パルスの振幅をしきい値と比較し、前記比較結果をラッチし、イメージングシステムがアクセスできるように前記対応検出要素および前記対応パルス振幅のアドレスを供給する複数のディジタルチャネルとを備えることを特徴とする電子回路。４０．請求項３９記載の回路において、前記アナログチャネルおよびディジタルチャネルは物理的に離れ、耐雑音障害性を向上させるとともに漏話を軽減することを特徴とする電子回路。４１．検出要素のアレイを形成する導体領域のアレイでパターニングされた半導体検出器において、前記半導体はＣＺＴを具備し導体領域は不動態化され、該不動態化は前記導体領域間の領域を過酸化水素溶液で処理することによって行われることを特徴とする半導体検出器。４２．試験対象が放射した放射線を撮像する核医学イメージングシステムにおいて、ａ．複数の検出モジュールを備え、各検出モジュールは１つの露出面、該露出面に対向する１つの面および複数の側面を有し、前記露出面は放射線検出物質で実質的に覆われている検出モジュールであって、前記影像検出器には隣接する検出モジュール間で実質的に空き領域がないように、すべての側面において隣接する検出モジュールは接することが可能であり、そして各検出モジュールはさらに、前記露出面に衝突する高エネルギホトンの放射線エネルギを示す電気パルスを生成する複数の半導体検出要素を包含する影像ヘッドと、ｂ．前記検出モジュール内に取り付けられ、前記パルスを処理し、予め決められたしきい値を超えるパルスを生成する各検出要素に対応するイベントのフラグを形成するイベント処理器と、ｃ．前記イベント処理器に接続され、前記フラグイベントを連続的に読出すデータ処理器と、ｄ．前記データ処理器に接続され、前記イメージングシステムは前記データ処理器にアクセスして前記連続的なフラグイベントを読出し、前記フラグイベントに対応する前記検出要素の前記パルスを画像にフォーマットし、前記画像を表示装置に表示するコンピュータイメージングシステムとを備えることを特徴とする核医学イメージングシステム。４３．試験対象が放射した放射線を撮像するカメラにおいて、ａ．複数の検出モジュールを備え、影像ヘッドには隣接する検出モジュール間で実質的に空き領域がないように、前記検出モジュールはアレイ内で互いに突き合わされ、前記検出モジュールは複数の半導体検出要素を含み、前記検出要素は前記検出要素が吸収した放射線の大きさを示すパルスを生成する影像ヘッドと、ｂ．前記パルスを処理するために前記検出モジュール内に取り付けられ、前記パルスの増幅、調整および処理を行い、しきい値を超える処理されたパルスを記憶する処理器とを備えることを特徴とするカメラ。４４．複数の信号調整および処理チャネルが生成したイベントを選択するフォールスルーイベントシステムにおいて、各チャネルは対応する検出要素に接続され、各チャネルは前記対応検出要素が生成した電気パルスを調整して処理し、各チャネルは、前記対応検出要素が所定しきい値を超えるパルスを生成する度に有効イベントを生成し、前記フォールスルーイベントシステムは、ａ．有効イベントが見つかるまで予め決められたシーケンスで各チャネルを走査し、有効イベントが見つかると、前記有効イベントを含む前記チャネルをイネーブルにし、前記シーケンスで次のチャネルの走査を続行する前にアドバンス信号の受信を待機するチャネル走査手段を備えることを特徴とするフォールスルーイベントシステム。４５．請求項４４記載のフォールスルーイベントシステムにおいて、各チャネルは、それぞれ独立して、前記対応検出要素が生成した前記電気パルスを調整し処理することを特徴とするフォールスルーイベントシステム。４６．請求項４４記載のフォールスルーイベントシステムにおいて、各チャネルは、無作為な時間に前記対応検出要素が生成した前記電気パルスを受信することを特徴とするフォールスルーイベントシステム。４７．請求項４４記載のフォールスルーイベントシステムにおいて、各チャネルは、前記対応検出要素が生成した前記電気パルスの振幅に基づいて有効イベントを生成することを特徴とするフォールスルーイベントシステム。４８．請求項４４記載のフォールスルーイベントシステムにおいて、各チャネルは、予め決められたしきい値を超える前記電気パルスの振幅を記憶することを特徴とするフォールスルーイベントシステム。４９．請求項４８記載のフォールスルーイベントシステムにおいて、前記読出し手段によってイネーブルになったチャネルは有効信号を生成し、前記イネーブルチャネルに関連するアドレスを出力し、前記イネーブルチャネルが記憶した前記振幅を出力することを特徴とするフォールスルーイベントシステム。５０．請求項４９記載のフォールスルーイベントシステムにおいて、前記アドバンス信号受信時、前記イネーブルチャネルは前記有効信号、前記関連アドレスおよび前記振幅の出力を完了し、前記イネーブルチャネルは前記イネーブルチャネルが記憶した前記振幅を再設定することを特徴とするフォールスルーイベントシステム。５１．請求項４９記載のフォールスルーイベントシステムにおいて、前記イネーブルチャネルは、前記イネーブルチャネルが記憶した前記振幅のディジタル表記を発生することを特徴とするフォールスルーイベントシステム。５２．複数の調整および処理チャネルが生成した信号を処理する信号処理装置において、各チャネルは、検出要素が吸収した放射線の大きさを示す電気パルスを生成する対応検出要素に作動的に接続され、各チャネルは予め決められたしきい値を超える前記電気パルスの振幅を記憶し、各チャネルは、前記電気パルスが予め決められたしきい値を超える度にイベントを生成し、前記信号処理装置は、ａ．イベントを生成するチャネルの記憶された振幅をサンプリングする手段と、ｂ．前記サンプリング手段に作動的に接続され、前記チャネルおよび前記対応検出要素が導入した利得を正規化し、前記サンプル振幅を正規化する正規化手段と、ｃ．前記正規化手段に接続され、前記正規化振幅を記憶する手段とを備えることを特徴とする信号処理装置。５３．請求項５２記載の信号処理装置において、各検出要素は固有のアドレスを有し、イベントを生成する各チャネルは前記対応検出要素のアドレスを前記信号処理装置に送信し、前記信号処理装置は、さらに、前記サンプル手段に接続された前記送信アドレス読出し手段を含むことを特徴とする信号処理装置。５４．請求項５３記載の信号処理装置において、前記信号処理装置は、前記正規化振幅を記憶した後、アドバンス信号を発生させることを特徴とする信号処理装置。５５．請求項５３記載の信号処理装置において、前記信号処理装置は、前記サンプリング手段に接続され前記送信されたアドレスおよび正規化振幅に時間タグを付ける手段を、さらに含み、前記アドレス、振幅および時間タグはともに、前記信号処理装置に接続された記憶装置に記憶されることを特徴とする信号処理装置。５６．請求項５５記載の信号処理装置において、前記記憶装置に記憶された前記アドレス、振幅および時間タグは、外部イベントフラグに関連する時間ビンにソートされることを特徴とする信号処理装置。５７．請求項５２記載の信号処理装置において、前記正規化手段は、ａ．参照入力およびアナログ入力を有し、前記アナログ入力は前記サンプル振幅に接続されるＡＤ変換器と、ｂ．前記参照入力に接続されて、複数の利得正規化係数を記憶し、各検出要素は前もって記憶された対応利得正規化係数を有し、前記イベントを生成するチャネルに接続された前記検出要素の利得正規化係数を前記参照入力に出力することによって前記ＡＤ変換器が正規化信号を発生させる記憶手段とを備えることを特徴とする信号処理装置。５８．複数の調整および処理チャネルおよび複数の検出要素が生成した信号を正規化する方法において、各検出要素は前記検出要素が吸収した放射線の大きさを示す電気パルスを生成し、各チャネルはそれぞれ固有の前記検出要素に作動的に接続され、前記方法は、ａ．前記検出要素を単一エネルギホトンにさらすステップと、ｂ．各検出要素が生成したパルスの振幅をマッピングするステップと、ｃ．前記チャネルが生成した前記電気信号を前記振幅マッピングに基づいて正規化するステップとを具備することを特徴とする信号正規化方法。５９．複数の検出要素が生成した電気パルスを正規化する方法において、前記電気パルスは前記検出要素が吸収した放射線の大きさを示し、前記方法は、ａ．前記検出要素を一様な放射の場にさらすステップと、ｂ．各検出要素の効率性をマッピングするステップと、ｃ．各検出要素が生成した前記電気パルスを前記効率性マッピングに基づいて正規化するステップとを具備することを特徴とする電気パルス正規化方法。６０．複数の処理チャネルが生成した信号の利得を正規化する回路において、ａ．参照入力およびアナログ入力を有し、前記アナログ入力は選択チャネルが生成した信号に接続されているＡＤ変換器と、ｂ．前記参照入力に接続されて、複数の利得正規化係数を記憶し、各チャネルは前もって記憶された対応利得正規化係数を有し、前記選択チャネルに対応する利得正規化係数を前記参照入力に出力することによって前記ＡＤ変換器が利得正規化信号を発生させる記憶手段とを備えることを特徴とする利得正規化回路。６１．請求項６０記載の利得正規化回路において、前記利得正規化信号はリアルタイムに生成されることを特徴とする利得正規化回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＭ，ＡＵ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＪＰ，ＫＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＫ，ＵＡ (72)発明者バトラー，ジャック，エフ. アメリカ合衆国 92067 カリフォルニア州，ランチョサンタフェ，ピー．オー. ボックス 1333 (72)発明者ドティー，エフ．，パトリックアメリカ合衆国 92128 カリフォルニア州，サンディエゴ，エスプリ 13719 (72)発明者アシュバーン，ウィリアム，エル. アメリカ合衆国 92037 カリフォルニア州，ラホヤ，アイバーネスドライブ 2744 (72)発明者コンウェル，リチャード，エル. アメリカ合衆国 92014−3408 カリフォルニア州，デルマー，ボキータドライブ 13684 (72)発明者オーグスティン，フランク，エル. アメリカ合衆国 92024 カリフォルニア州，エンシンタス，パークデールレーン 2115 (72)発明者アポトフスキー，ボリスアメリカ合衆国 92122 カリフォルニア州，サンディエゴ，カミニトカレナ 6243

Claims

【特許請求の範囲】１．核イメージングシステムにおいて、ａ．コリメータと、ｂ．前記コリメータの近傍に設けられた影像検出器とを備え、前記影像検出器は、（１）各々が複数の検出要素を含み、前記検出要素はＸ線またはγ線放射のホトンから吸収された放射線の大きさを示す振幅の電気パルスを生成する複数の検出モジュールと、（２）前記検出要素に作動的に接続され、前記パルスの低雑音増幅および整形を行い、前記パルスを調整する手段と、（３）前記調整手段に作動的に接続され、前記整形パルスを処理する手段とを備え、前記処理手段は、（ａ）振幅判別を用いて有効イベントを識別し、（ｂ）入射ホトンエネルギの大きさを示す電圧を記憶し、（ｃ）有効イベントに対応するイベントアドレスを生成することを特徴とする核イメージングシステム。２．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、さらに、ａ．データ処理手段を備え、前記データ処理手段は、（１）有効イベントに対応するアドレスを記憶し、（２）正規化されたイベントの振幅を求め、（３）前記イベントを選択されたメモリバンクに記憶することによって、前記有効イベントに応答することを特徴とする核イメージングシステム。３．請求項２記載のイメージングシステムにおいて、さらに、前記データ処理手段に接続されたコンピュータイメージングシステムを備え、前記コンピュータイメージングシステムは前記選択メモリバンクに記憶された前記データにアクセスして影像データモードを制御するとともに、前記コンピュータイメージングシステムは前記データを画像にフォーマットして前記画像を表示媒体に表示することを特徴とする核イメージングシステム。４．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記検出モジュールは１×１アレイになるように構成されていることを特徴とする核イメージングシステム。５．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記検出モジュールは５×７アレイになるように構成されていることを特徴とする核イメージングシステム。６．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記検出モジュールは１６×１６アレイになるように構成されていることを特徴とする核イメージングシステム。７．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記検出モジュールは非矩形状に構成されていることを特徴とする核イメージングシステム。８．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記検出モジュールは頭部または胸部のような非平面に適合できるように構成されていることを特徴とする核イメージングシステム。９．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記検出要素は、検出要素のアレイを形成するように区分された半導体ウェーハからなることを特徴とする核イメージングシステム。１０．請求項９記載のイメージングシステムにおいて、前記半導体ウェーハは互いにタイルばり状にされた複数の半導体ウェーハからなることを特徴とする核イメージングシステム。１１．請求項９記載のイメージングシステムにおいて、前記半導体ウェーハは、γ線にさらされる前記ウェーハの一方の側に接続された電極を含み、前記半導体ウェーハは、さらに、前記ウェーハの反対側に接続された電極アレイを含むことを特徴とする核イメージングシステム。１２．請求項１１記載のイメージングシステムにおいて、前記半導体はテルル化カドミウム−亜鉛（ＣＺＴ）からなり、前記電極は金属からなり、前記電極はＣＺＴウェーハ上に薄層状に被覆され、電極金属が被覆されていないＣＺＴウェーハの一部は、前記表面に形成された不動態化層によって被覆されていることを特徴とする核イメージングシステム。１３．請求項１２記載のイメージングシステムにおいて、前記不動態化層は、前記ＣＺＴウェーハを過酸化水素水溶液に浸漬して前記ＣＺＴを空気中で乾燥することによって形成されることを特徴とする核イメージングシステム。１４．請求項１２記載のイメージングシステムにおいて、前記不動態化層は、前記ＣＺＴウェーハを６０℃の温度で重量の３％の過酸化水素水溶液に浸漬して前記ＣＺＴウェーハを６０℃で約３０分間空気中で乾燥することによって形成されることを特徴とする核イメージングシステム。１５．請求項９記載のイメージングシステムにおいて、前記検出要素のアレイは８×８の正方形アレイであることを特徴とする核イメージングシステム。１６．請求項１５記載のイメージングシステムにおいて、前記検出要素のアレイの外部寸法は１平方インチであることを特徴とする核イメージングシステム。１７．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記検出要素は少なくとも１つの互いにタイルばり状にされたＣＺＴ結晶からなり、前記ＣＺＴ結晶は分離検出要素を形成する導体領域でパターニングされ、前記導体領域は不動態化領域によって分離され、前記不動態化領域は、前記導体領域間の領域を過酸化水素溶液で処理することによって形成されることを特徴とする核イメージングシステム。１８．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記γ線放射はおよそ５ｋｅＶ〜１０ＭｅＶの範囲であることを特徴とする核イメージングシステム。１９．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記処理手段はアナログ集積回路およびディジタル集積回路からなることを特徴とする核イメージングシステム。２０．請求項２記載のイメージングシステムにおいて、前記処理手段はピーク検出手段および比較手段からなり、前記調整手段は前記ピーク検出手段および前記比較手段の両方に接続され、前記処理手段は、さらに、前記比較手段に接続された複数のラッチからなり、前記比較手段は前記検出要素の振幅と参照値を比較し、前記比較手段は前記比較に基づいて選択ラッチを設定することを特徴とする核イメージングシステム。２１．請求項２０記載のイメージングシステムにおいて、前記データ処理手段は設定ラッチを処理するフォールスルー方法を用い、すべての設定ラッチは予め決められたシーケンスに読込まれることを特徴とする核イメージングシステム。２２．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、複数のレジスタおよびコンデンサは前記検出要素と前記調整手段との間で作動的に接続されていることを特徴とする核イメージングシステム。２３．請求項２２記載のイメージングシステムにおいて、前記レジスタおよびコンデンサは厚膜技術を用いることを特徴とする核イメージングシステム。２４．請求項２２記載のイメージングシステムにおいて、前記レジスタおよびコンデンサは薄膜技術を用いることを特徴とする核イメージングシステム。２５．請求項１２記載のイメージングシステムにおいて、前記検出モジュールは、さらに、前記ＣＺＴウェーハを前記調整手段に接続する複数の相互接続部を有する回路担体を含むことを特徴とする核イメージングシステム。２６．請求項２５記載のイメージングシステムにおいて、前記回路担体はピングリッドアレイであることを特徴とする核イメージングシステム。２７．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、さらに、前記検出モジュールは回路担体を含み、前記担体の材料はＣＺＴの膨張率とほぼ等しい熱膨張率を有することを特徴とする核イメージングシステム。２８．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記検出モジュールは複数の側面を有し、全表面領域は放射線検出材料で被覆され、各検出モジュールは他の検出モジュールの各側面に突き合わせ可能であることを特徴とする核イメージングシステム。２９．請求項１記載のイメージングシステムにおいて、前記イメージングシステムを用いて、生物学的組織または器官が放射した放射線を検出することを特徴とする核イメージングシステム。３０．請求項２９記載のイメージングシステムにおいて、前記イメージングシステムを用いて単光子射出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）に適用することを特徴とする核イメージングシステム。３１．請求項９記載のイメージングシステムにおいて、前記半導体ウェーハは区分されて第１組および第２組の並列ストリップを形成し、前記第１組のストリップは前記検出モジュールの頂部に面する面に設けられ、前記第２組のストリップは前記検出モジュールの底部に面する面に設けられ、前記第２組のストリップは前記第１組のストリップと直交することを特徴とする核イメージングシステム。３２．請求項３１記載のイメージングシステムにおいて、前記検出要素は前記第１組および第２組の直交ストリップの交差部で形成されていることを特徴とする核イメージングシステム。３３．放射源が放射した放射線の位置および強度の画像を得るためのイメージングシステムにおいて、ａ．放射線のエネルギおよび入射位置を検出する影像検出器を備え、前記影像検出器は、（１）Ｎ×Ｍアレイになるように構成でき、各々が複数の検出要素を含み、吸収された放射線の大きさを示す電気パルスを生成する複数の検出モジュールと、（２）機械的支持、電気的雑音に対する遮蔽、漂遊ホトン放射に対する遮蔽および電気的相互接続部を備える検出モジュール支持手段と、（３）前記検出要素に作動的に接続され、前記検出要素が生成したパルスの低雑音増幅および整形を行う吸収ホトンイベント調整手段と、（４）前記調整手段に作動的に接続され、調整された吸収ホトンイベントをイベント処理する手段とからなり、前記イベント処理手段は、（ａ）振幅判別を用いて有効イベントを識別し、（ｂ）各入射ホトンエネルギの大きさを示す電圧を記憶し、（ｃ）有効イベントに対応するイベントアドレスを生成し、ｂ．前記イベント処理手段に作動的に接続されたデータ処理手段を備え、前記データ処理手段は、（１）前記有効イベントのイベントアドレスを記憶し、（２）正規化されたイベントの振幅を求め、（３）前記イベントを選択されたメモリバンクに記憶することによって、前記有効イベントに応答することを特徴とする核イメージングシステム。３４．請求項３３記載のイメージングシステムにおいて、前記検出要素は、ｎ×ｍアレイの検出要素を形成するように区分された半導体ウェーハからなることを特徴とする核イメージングシステム。３５．請求項３４記載のイメージングシステムにおいて、前記半導体ウェーハは、互いにタイルばり状にされた複数の半導体ウェーハからなることを特徴とする核イメージングシステム。３６．請求項３４記載のイメージングシステムにおいて、前記半導体ウェーハは区分されて第１組および第２組の並列ストリップを形成し、前記第１組のストリップは前記検出モジュールの頂部に面する面に設けられ、前記第２組のストリップは前記検出モジュールの底部に面する面に設けられ、前記第２組のストリップは前記第１組のストリップと直交することを特徴とする核イメージングシステム。３７．請求項３６記載のイメージングシステムにおいて、前記検出要素は前記第１組および第２組の直交ストリップの交差部で形成されていることを特徴とする核イメージングシステム。３８．請求項３４記載のイメージングシステムにおいて、前記半導体ウェーハは、γ線にさらされる前記ウェーハの一方の側に接続された電極を含み、さらに、前記半導体ウェーハは、前記ウェーハの反対側に接続された電極アレイを含むことを特徴とする核イメージングシステム。３９．請求項３８記載のイメージングシステムにおいて、前記半導体はテルル化カドミウム−亜鉛（ＣＺＴ）からなり、前記電極は金属からなり、前記電極はＣＺＴウェーハ上に薄層状に被覆され、電極金属が被覆されていないＣＺＴウェーハの一部は、前記表面に形成された不動態化酸化層によって被覆されていることを特徴とする核イメージングシステム。４０．請求項３９記載のイメージングシステムにおいて、前記不動態化酸化層は、前記ＣＺＴウェーハを過酸化水素水溶液に浸漬して前記ＣＺＴを空気中で乾燥することによって形成されることを特徴とする核イメージングシステム。４１．請求項３９記載のイメージングシステムにおいて、前記不動態化酸化層は、前記ＣＺＴウェーハを６０℃の温度で重量の３％の過酸化水素水溶液に浸漬して前記ＣＺＴウェーハを６０℃で３０分間空気中で乾燥することによって形成されることを特徴とする核イメージングシステム。４２．請求項３４記載のイメージングシステムにおいて、前記検出要素のアレイは８×８の正方形アレイであることを特徴とする核イメージングシステム。４３．請求項４２記載のイメージングシステムにおいて、前記検出要素のアレイの外部寸法は１平方インチであることを特徴とする核イメージングシステム。４４．検出モジュールにおいて、ａ．頂面および底面を有し、前記底面は、導体領域で表面の選択された部分をパターニングすることによって形成された複数の検出要素にパターニングされ、各検出要素は各要素が受けた放射線の大きさを示す電荷検出要素パルスを生成し、前記検出要素パルスは各要素の前記底面に接続された電極に送られる半導体放射線検出器と、ｂ．前記検出器に機械的に接続され、前記検出要素パルスを処理する回路を含み、前記回路は各検出要素に接続された前記検出要素パルスを調整し処理するための少なくとも１つのチャネルを含む電子回路担体とを備えることを特徴とする検出モジュール。４５．請求項４４記載の検出モジュールにおいて、さらに、前記検出器と前記担体との間に取り付けられた回路盤を備え、前記回路盤は、前記電極を各要素の前記底面から各要素の調整／処理チャネルに接続することを特徴とする検出モジュール。４６．請求項４４記載の検出モジュールにおいて、さらに、前記検出器の前記頂面に取り付けられ電気的に接続されたかなり薄いプレートを備えることを特徴とする検出モジュール。４７．請求項４４記載の検出モジュールにおいて、さらに、前記検出器の前記底面に取り付けられたかなり薄いプレートを備えることを特徴とする検出モジュール。４８．請求項４６および４７記載の検出モジュールにおいて、前記プレートはセラミックからなることを特徴とする検出モジュール。４９．請求項４８記載の検出モジュールにおいて、前記プレートの厚さは０．０２５インチ未満であることを特徴とする検出モジュール。５０．請求項４４記載の検出モジュールにおいて、前記チャネルは前記検出要素パルスの増幅、調整および処理を行い、前記調整／処理チャネルは、参照しきい値を超える前記検出要素パルスの振幅およびアドレスを記憶することを特徴とする検出モジュール。５１．請求項５０記載の検出モジュールにおいて、前記チャネルは、フォールスルー手段によってイネーブルになると、前記記憶された振幅およびアドレスを伝送し、前記フォールスルー手段は、上流チャネルを処理した後に前記チャネルをイネーブルにすることを特徴とする検出モジュール。５２．請求項５０記載の検出モジュールにおいて、前記調整／処理チャネルは、さらに、漏れ電流補償手段を含み、前記補償手段は、前記検出要素によって生じたかなり大量かつ変動する漏れ電流を補償することを特徴とする検出モジュール。５３．検出モジュールにおいて、ａ．頂面および底面を有し、前記底面は複数の検出要素にパターニングされ、各検出要素は、各要素が受けた放射線の吸収ホトンのエネルギを示すパルスを生成し、前記検出要素パルスは各要素の前記底面に接続された電極に送られる半導体放射線検出器と、ｂ．前記検出器に機械的に接続され、前記検出要素パルスを処理するための電子回路を含み、前記回路は各検出要素を処理するための少なくとも１つの処理チャネルを含み、前記処理チャネルは検出要素パルスが参照しきい値を超える度にフラグを生成する電子回路担体とを備えることを特徴とする検出モジュール。５４．複数のγ線検出要素から受けたパルスを処理する電子回路において、ａ．各々が前記検出要素の１つずつに対応し、前記対応要素に接続され、前記対応要素が生成した前記パルスの増幅、整形および積分を行う複数のアナログチャネルと、ｂ．前記アナログチャネルの１つずつに対応し、前記対応アナログチャネルに接続され、前記対応検出要素が生成した前記増幅パルスの振幅をしきい値と比較し、前記比較結果をラッチし、イメージングシステムがアクセスできるように前記対応検出要素のアドレスおよび前記対応パルス振幅を供給する複数のディジタルチャネルとを備えることを特徴とする電子回路。５５．請求項５４記載の回路において、前記電子回路は集積回路からなることを特徴とする電子回路。５６．請求項５４記載の回路において、前記アナログチャネルおよびディジタルチャネルは物理的に離れ、耐雑音障害性を向上させるとともに漏話を軽減することを特徴とする電子回路。５７．検出要素のアレイを形成する導体領域のアレイでパターニングされた半導体検出器。５８．請求項５７記載の半導体検出器において、前記半導体はＣＺＴからなることを特徴とする半導体検出器。５９．請求項５８記載の半導体検出器において、前記導体領域間の領域は不動態化されていることを特徴とする半導体検出器。６０．請求項５９記載の半導体検出器において、前記不動態化は、前記導体領域間の領域を過酸化水素溶液で処理することによって行われることを特徴とする半導体検出器。６１．試験対象が放射した放射線を撮像する核医学イメージングシステムにおいて、ａ．複数の検出モジュールからなり、各検出モジュールは複数の検出要素を含み、前記検出要素は、放射されたときに前記検出要素が吸収した放射線の大きさを示すパルスを生成する影像ヘッドと、ｂ．前記検出モジュール内に取り付けられ、前記パルスを処理し、予め決められたしきい値を超えるパルスを生成する各検出要素に対応するイベントのフラグを形成するイベント処理手段と、ｃ．前記イベント処理手段に接続され、前記フラグイベントを連続的に読出すデータ処理手段と、ｄ．前記データ処理手段に接続され、前記イメージングシステムは前記データ処理手段にアクセスして前記連続的なフラグイベントを読出し、前記フラグイベントに対応する前記検出要素の前記パルスを画像にフォーマットし、前記画像を表示装置に表示するコンピュータイメージングシステムとを備えることを特徴とする核医学イメージングシステム。６２．試験対象が放射した放射線を撮像するカメラにおいて、ａ．複数の検出モジュールからなり、前記検出モジュールはアレイ内で互いに突き合わされ、前記検出モジュールは複数の半導体検出要素を含み、前記検出要素は前記検出要素が吸収した放射線の大きさを示すパルスを生成する影像ヘッドと、ｂ．前記パルスを処理する前記検出モジュール内に取り付けられ、前記パルスの増幅、調整および処理を行い、しきい値を超えるパルスを記憶する処理手段とを備えることを特徴とするカメラ。６３．複数の信号調整／処理チャネルが生成したイベントを選択するフォールスルーイベントシステムにおいて、各チャネルは対応する検出要素に接続され、各チャネルは前記対応検出要素が生成した電気パルスを調整して処理し、各チャネルは、前記対応検出要素が所定しきい値を超えるパルスを生成する度に有効イベントを生成し、前記フォールスルーイベントシステムは、ａ．有効イベントが見つかるまで予め決められたシーケンスで各チャネルを走査し、有効イベントが見つかると、前記有効イベントを含む前記チャネルをイネーブルにし、前記シーケンスで次のチャネルの走査を続行するまでアドバンス信号の受信待機状態になるチャネル走査手段を備えることを特徴とするフォールスルーイベントシステム。６４．請求項６３記載のフォールスルーイベントシステムにおいて、各チャネルは、それぞれ独立して、前記対応検出要素が生成した前記電気パルスを調整し処理することを特徴とするフォールスルーイベントシステム。６５．請求項６３記載のフォールスルーイベントシステムにおいて、各チャネルは、無作為な時間に前記対応検出要素が生成した前記電気パルスを受信することを特徴とするフォールスルーイベントシステム。６６．請求項６３記載のフォールスルーイベントシステムにおいて、各チャネルは、前記対応検出要素が生成した前記電気パルスの振幅に基づいて有効イベントを生成することを特徴とするフォールスルーイベントシステム。６７．請求項６３記載のフォールスルーイベントシステムにおいて、各チャネルは、予め決められたしきい値を超える前記電気パルスの振幅を記憶することを特徴とするフォールスルーイベントシステム。６８．請求項６７記載のフォールスルーイベントシステムにおいて、前記読出し手段によってイネーブルになったチャネルは有効信号を生成し、前記イネーブルチャネルに関連するアドレスを出力し、前記イネーブルチャネルが記憶した前記振幅を出力することを特徴とするフォールスルーイベントシステム。６９．請求項６８記載のフォールスルーイベントシステムにおいて、前記アドバンス信号受信時、前記イネーブルチャネルは前記有効信号、前記関連アドレスおよび前記振幅の出力を完了し、前記イネーブルチャネルは前記イネーブルチャネルが記憶した前記振幅を再設定することを特徴とするフォールスルーイベントシステム。７０．請求項６８記載のフォールスルーイベントシステムにおいて、前記イネーブルチャネルは、前記イネーブルチャネルが記憶した前記振幅をディジタル表示することを特徴とするフォールスルーイベントシステム。７１．複数の調整／処理チャネルが生成した信号を処理する信号処理装置において、各チャネルは、検出要素が吸収した放射線の大きさを示す電気パルスを生成する対応検出要素に作動的に接続され、各チャネルは予め決められたしきい値を超える前記電気パルスの振幅を記憶し、各チャネルは、前記電気パルスが予め決められたしきい値を超える度にイベントを生成し、前記信号処理装置は、ａ．イベントを生成するチャネルの記憶された振幅をサンプリングする手段と、ｂ．前記サンプリング手段に作動的に接続され、前記チャネルおよび前記対応検出要素が導入した利得を正規化し、前記サンプル振幅を正規化する正規化手段と、ｃ．前記正規化手段に接続され、前記正規化振幅を記憶する手段とを備えることを特徴とする信号処理装置。７２．請求項７１記載の信号処理装置において、各検出要素は独自のアドレスを有し、イベントを生成する各チャネルは前記対応検出要素のアドレスを前記信号処理装置に送信し、前記信号処理装置は、さらに、前記サンプル手段に接続された前記送信アドレス読出し手段を含むことを特徴とする信号処理装置。７３．請求項７２記載の信号処理装置において、前記信号処理装置は、前記正規化振幅を記憶した後、アドバンス信号を発生させることを特徴とする信号処理装置。７４．請求項７２記載の信号処理装置において、前記信号処理装置は、さらに、前記サンプリング手段に接続された、前記送信されたアドレスおよび正規化振幅に時間タグを付ける手段を含み、前記アドレス、振幅および時間タグはともに、前記信号処理装置に接続された記憶装置に記憶されることを特徴とする信号処理装置。７５．請求項７４記載の信号処理装置において、前記記憶装置に記憶された前記アドレス、振幅および時間タグは、外部イベントフラグに関連する時間ビンにソートされることを特徴とする信号処理装置。７６．請求項７１記載の信号処理装置において、前記正規化手段は、ａ．参照入力およびアナログ入力を有し、前記アナログ入力は前記サンプル振幅に接続されるＡＤ変換器と、ｂ．前記参照入力に接続されて複数の利得正規化係数を記憶し、各検出要素は前もって記憶された対応利得正規化係数を有し、前記イベントを生成するチャネルに接続された前記検出要素の利得正規化係数を前記参照入力に出力することによって前記ＡＤ変換器が正規化信号を発生させる記憶手段とを備えることを特徴とする信号処理装置。７７．複数の調整／処理チャネルおよび複数の検出要素が生成した信号を正規化する方法において、各検出要素は前記検出要素が吸収した放射線の大きさを示す電気パルスを生成し、各チャネルは前記検出要素の個々に作動的に接続され、前記方法は、ａ．前記検出要素を単一エネルギホトンにさらすステップと、ｂ．各検出要素が生成したパルスの振幅をマッピングするステップと、ｃ．前記チャネルが生成した前記電気信号を前記振幅マッピングに基づいて正規化するステップとからなることを特徴とする信号正規化方法。７８．複数の検出要素が生成した電気パルスを正規化する方法において、前記電気パルスは前記検出要素が吸収した放射線の大きさを示し、前記方法は、ａ．前記検出要素を一様な放射の場にさらすステップと、ｂ．各検出要素の効率性をマッピングするステップと、ｃ．各検出要素が生成した前記電気パルスを前記効率性マッピングに基づいて正規化するステップとからなることを特徴とする電気パルス正規化方法。７９．複数の処理チャネルが生成した信号の利得を正規化する回路において、ａ．参照入力およびアナログ入力を有し、前記アナログ入力は選択チャネルが生成した信号に接続されているＡＤ変換器と、ｂ．前記参照入力に接続されて複数の利得正規化係数を記憶し、各チャネルは前もって記憶された対応利得正規化係数を有し、前記選択チャネルに対応する利得正規化係数を前記参照入力に出力することによって前記ＡＤ変換器が利得正規化信号を発生させる記憶手段とを備えることを特徴とする利得正規化回路。８０．請求項７９記載の利得正規化回路において、前記利得正規化信号はリアルタイムに生成されることを特徴とする利得正規化回路。