JPS6135383A - パイルアップリジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、パイルアップが原因で正確な波高値情報を得
ることのできないパルスを、測定対象から除去するため
のパイルアップリジェクタに関する。

「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
トロスコピイの分野では、放射線検出器から出力された
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。

第７図ａは、放射線検出器から出力されリニアアンプに
供給される各種のパルスＰ１、Ｐ２、Ｐ３を表わしてい
る。例えばガウシアン波形整形回路を備えたリニアアン
プではこのパルス波形を積分してガウス波形Ｇ１、Ｇ２
、Ｇ３に整形する（同図ｂ）。同図ａ、ｂの間のピーク
のずれΔは整形時定数によるものである。

ところでガウス波形Ｇ１、Ｇ２の各波高値は、それぞれ
パルスＰ１、Ｐ２に対応した放射線の工ネルギに比例し
ており、図示しないΔＤコンバークによってエネルギ情
報に変換することができる。

ところがガウス波形Ｇ３については、対応するパルスＰ
３がパルスＰ２にパイルアップしているため、波高値情
報が過大となっている。このようにパイルアップによっ
て正確な波高値情報を得ることのできないパルスは、測
定対象から除去しなければならない。

第８図は従来用いられたこのためのパイルアップリジェ
クタの原理の一つを説明するためのものである。同図ａ
に示すようにパルスＰ４とパルスＰ５が近接して発生し
、パイルアップが生じたとする。従来では第７図すに示
した波形整形を行った後、リニアアンプ内に付加したピ
ークホールド回路（ストレッチャ）を用いて波高値情報
をホールドさせていたく第８図ｂ）。そしてピークを検
出したときはゲートパルス（同図Ｃ実線）を出力させて
ＡＤコンバータにホールドされた波高値情報を供給する
一方、ピークが検出されてから所定時間内に更にピーク
が検出されたときにはゲートパルス（同図Ｃ破線）の出
力を行わず、パイルアップの生じた波高値情報をΔＤコ
ンバータの手前でリジェク）　（ｒｅｊｅｃｔ）　　し
ていた。もう一つの方法として、パイルアップ情報をＡ
Ｄコンバークにディジタル的に入力し変換結果をメモリ
にストアさせない方法またはディジタル的にＡＤ変換を
インヒビットする方法がある。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが前者に対してはΔＤコンバータは本来ピークホ
ールド回路を内蔵しているものであり、これをリニアア
ンプに付加させることは同一機能を重複させたことにな
る。従って測定精度や対雑音性並びに測定装置の安定性
を十分向上させることができない。

後者に対してはＡＤコンバータのディジタル回路に依然
し、特定のリニアアンプとＡＤコンバータの組み合わせ
でなければ使えない。

本発明はこのような事情に鑑み、パイルア・ツブの生じ
ている信号部分をゲートやディジタルインターフェース
を用いることなく除去することのできるパイルアップリ
ジェクタを提供することをその目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明では第１図に原理的に示すように、パイルアップ
を検出するためのパイルアップ検出手段１と、パイルア
ップが検出されたときから所定の時間だけ人力信号２に
対する出力信号３を所定の基準信号レベルよりも高い信
号レベルにまで引き上げるレベル変換手段４をパイルア
ップリジェクタに具備させ、パイルアップ部分をＡＤ変
換の際に実質的に除去することとする。すなわち■パイ
ルアップされた信号部分をＡＤ変換器のＵＬＤ（アッパ
ー・レベル・ディスクリミネータ）レベルよりも高いレ
ベルにまで持ち上げることにより、これらの信号部分を
ＡＤ変換対象外とする。また■ΔＤ変換を行っても、そ
の結果が正常な人力信号の信号レベルの最大値よりも高
い値となるように設定しておけば、この値を後段の回路
部分で無視することにより、同様な結果を得ることがで
きる。しかもこの場合には、パイルアップの出現率を測
定することも可能になる。

「実施例」 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明のパイルアップリジェクタを使用した放
射線測定システム例を表わしたものである。このシステ
ムで検出器１１は、線源１２から出る放射線を検出する
たびにそのエネルギに比例した波高値を有するパルス１
３を出力する。パルス１３はプリアンプ１４を経た後、
パイルアップリジェクタ１５に供給される。

パイルアップリジェクタ１５でその入力端子１６に供給
された人力信号１７は、そのままリニアアンプ１８に人
力されて増幅される他、信号検出器１９でパルスの到来
が検出されるようになっている。リトリガブルなシング
ルシＢット回路２１は信号検出器１９がパルスを検出す
るたびに所定時間幅のパイルアップ検出用パルス２２を
発生させる。このパイルアップ検出用パルス２２は、例
えば整形後の単一のガウス波形Ｇ（第３図ａ）の始端か
ら終端までの時間幅の予想しろる最大値よりも長い時間
幅Ｔ（同図ｂ）に設定される。

パルス発生器２３は、シングルショッ）回Ｈ１ｔ２１か
らパイルアップ検出用パルス２２が出力されている間に
信号検出器１９が次のパルスを検出すると、パイルアッ
プが発生したものとしてリジェクト用パルス２４を出力
する。ただしこのりジェクト用パルス２４は波形整形方
式に合わせて最適な形状の波形を使用することができ、
図に示すような方形波である必要はない。このリジェク
ト用パルス２４はリニアアンプ１８に供給され、このパ
ルス２４の存在している間、出力側の信号レベルはＡＤ
コンバータ２６の変換上限領域（ＵＬＤ）よりも上の値
に引き上げられる。

このような信号処理を第４図と共に説明する。

パイルアップリジェクタの入力端子１６に人力信号１７
として第４図ａに示すようなパルスＰ４、Ｐ５が人力さ
れたものとする。アンプ１８は最初のパルスＰ４を整形
し、ガウス波形Ｇ４の出力信号２８（第４図ｂ）として
出力端子２９へ送出する。一方、信号検出器１９はパル
スＰ４の到来を検出し、シングルショット回路２１の出
力端子Ｑからはこれと共にパイルアップ検出用パルス２
２（第４図Ｃ）が出力される。このパイルアップ検出用
パルス２２が出力されている時間中に信号検山型１９は
次のパルスＰ５を検出し、検出出力をパルス発生器２３
に供給する。パルス発生器２３はこれによりパイルアッ
プを検出し、リジェクト用パルス２４を発生させる。ま
たリトリガブルなシングルショット回路２１はこの時点
から新たに時間幅Ｔだけパイルアップ検出用パルス２２
を延長させる。

さて、リジェクト用パルス２４はリニアアンプ１８に供
給され、その出力をΔＤコンバーク２６のＯＬＤレベル
よりも高い値に引き上げるく第４図ｂ）。先のパルスＰ
４の場合、ＡＤコンバータ２６は整形後のピークを検出
するとその波高値をディジタル信号に変換し、メモリ３
１に書き込んでいる。パルスＰ５の場合にはリニアアン
プ１８の出力レベルがＯＬＤレベルよりも高い。従って
ΔＤコンバーク２６はその変換を行わず、メモリ３１へ
の波高値情報（エネルギ情報）の書き込みはない。

リジェクト用パルス２４が立ち下がると、整形後のガウ
ス波形Ｇ５のピークを越えた部分がＡＤコンバータ２６
に入力される。この部分では信号レベルが時間と共に減
衰しているので、ΔＤコンバータ２６はピーク値を検出
することができず、同様にディジタル信号への変換を行
わないことになる。この結果、パルスＰ５に対するエネ
ルギ情報の測定作業が完全にリジェクトされることにな
る。なおパイルアップ検出用パルス２２はパルス５の存
在によりその時間幅が延長されているので、この存続期
間に新たなパルスが到来した場合にはパイルアップが生
じたものと見做される。すなわちこの場合にも同様にΔ
Ｄ変操作業が拒絶されることになる。

「変形例」 ところで以上説明した実施例ではパイルアップされたパ
ルスの測定を行わないために、パイルアップの生じた信
号をＡＤコンバータ２６のＯＬＤレベルよりも高いレベ
ルに引き上げたが、これに限られるものではない。すな
わちパイルアップされていない信号について予期される
最も高い信号レベルヨリモ高いレベルであれば、ＵＬＤ
レベルよりも低くて構わない。第５図は第４図に対応す
るもので、ＵＬＤレベルよりも低いレベルにまで引き上
げた例を表わしたものである。

この場合、パイルアップの生じたパルスに対してもＡＤ
コンバータ２６はディジクル信号への変換を行うことに
なる。変換された波高情報はメモリ３１に書き込まれる
が、これはパイルアップの生じていないパルスについて
のエネルギ情報とは別個のりジエクト情報（パイルアッ
プの発生情報）として利用することができる。第６図は
このような場合のメモリ３１の記憶内容の一例を表わし
たものである。メモリ３１には測定時間に関する情報や
リジェクトされたパルスの情報が本来のエネルギ情報と
共にマルチチャンネルで記憶されることになる。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によればパイルアップを生じ
ている信号を所定の信号レベルまで引き上げて他の信号
と区別するようにしたので、■リニアアンプの後段にピ
ークホールド回路やサンプルホールド回路を設ける必要
がなく、また■ＡＤコンバータに供給する信号をオン・
オフ制御するための出力ゲート回路が不要となる。更に
■従来のパイルアップリジェクタに対してロジックが簡
単になる他、■パイルアップの生じていないパルスに対
する加工を行わないので、測定精度、雑音並びに回路の
安定性で有利となる。また■ＡＤコンバータのディジタ
ル信号を使用しないのでＵ　Ｌ　Ｄを備えたΔＤコンバ
ータならばどんなＡＤコンバータでも使用でき、更に変
形例で説明したように■パイルアップを生じたパルスに
ついてもその発生を測定することが可能となり、パイル
アップによるパルスの数え落しを減少させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成を示すブロック図、第２図
〜第４図は本発明の一実施例を示すもので、このうち第
２図はパイルアップリジェクタを使用した放射線測定シ
ステムのブロック図、第３図は整形後のパルスとパイル
アップ検出用パルスの関係を示す各種波形図、第４図は
パイルアップリジェクタの各部の波形を示す波形図、第
５図はリニアアンプの出力信号の変形例を示す波形図、
第６図はこの変形例におけるメモリの構成を示す説明図
、第７図は各種パルスと整形後の波形を示す各種波形図
、第８図は従来のパイルアップリジェクタの処理動作を
説明するための各種波形図である。 １・・・・・・パイルアップ検出手段、２・・・・・・
入力信号、３・・・・・・出力信号、４・・・・・・レ
ベル変換手段、１８・・・・・・リニアアンプ、１９・
・・・・・信号検出器、２３・・・・・・パルス発生器
、２６・・・・・・ＡＤコンバータ。 出　願　人　　　　日本原子力事業株式会社代　　理　
　人　　　　　　弁理士　　山　　内　　梅　　雄第１
　図 第３図 第４図 第５図 αブ　　　　　　　　ｌ〕 へへ の　　　　　　　ｏ　　　　　。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パイルアップを検出するためのパイルアップ検出手
   段と、パイルアップが検出されたときから所定の時間だ
   け入力信号を所定の基準信号レベルよりも高い信号レベ
   ルにまで引き上げて出力させるレベル変換手段とを具備
   し、レベル変換手段の信号レベル引き上げによってパイ
   ルアップを除去することを特徴とするパイルアップリジ
   ェクタ。 ２、基準信号レベルが、ＡＤ変換器の信号変換のための
   上限値かこれよりも高いことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のパイルアップリジェクタ。 ３、基準信号レベルが、ＡＤ変換器の信号変換のための
   上限値よりも低くかつ正常な入力信号の信号レベルの最
   大値よりも高いことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のパイルアップリジェクタ。