JPS62206479A - Radiation detector - Google Patents

Radiation detector

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Publication number
JPS62206479A
JPS62206479A JP4721286A JP4721286A JPS62206479A JP S62206479 A JPS62206479 A JP S62206479A JP 4721286 A JP4721286 A JP 4721286A JP 4721286 A JP4721286 A JP 4721286A JP S62206479 A JPS62206479 A JP S62206479A
Authority
JP
Japan
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scintillators
scintillator
output
radiation
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP4721286A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinobu Sugihara
杉原 栄伸
Akira Ogushi
大串 明
Shinichi Inoue
慎一 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP4721286A priority Critical patent/JPS62206479A/en
Publication of JPS62206479A publication Critical patent/JPS62206479A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce the number of photoelectric multipliers, by arranging sixteen scintillators in a matrix of 4X4 to connect photoelectric multipliers to scintillators, one per four as grouped in four zones divided by 2X2 areas. CONSTITUTION:A detector section 11 which detects radiation such as gamma rays radiated from an radioactive isotope dosed into a body as an object to be inspected is composed by combining sixteen scintillators 13 and four photoelectric multipliers 14. The scintillators 13 are arranged in a matrix of 4X4 and divided into a total of 9 blocks, four positioned at the center thereof, one per one of four corners and one with two scintillators each in the remaining perimeters. These blocks are optically separated from one another by binding boundary surfaces thereof with reflecting agent layers. Photoelectric multipliers are optically connected to sixteen scintillators 13, one per four as grouped in 4 zones divided by 2X2 areas.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、被検体の体内に投与した放射性同位元素から
放出される放射線を検出して断層画像等を得る例えばポ
ジ1ヘロンCT装置における放射線検出器に関し、特に
検出器部の光電子増倍管の数を増やすことなく断層面内
の空間分解能と体軸方向の空間分解能とを同時に向」ニ
することができる放射線検出器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a radiation detector used in, for example, a positive 1 Heron CT apparatus that obtains tomographic images by detecting radiation emitted from a radioactive isotope administered into the body of a subject. In particular, the present invention relates to a radiation detector that can simultaneously improve the spatial resolution within the tomographic plane and the spatial resolution in the body axis direction without increasing the number of photomultiplier tubes in the detector section.

従来の技術 例えば、ポジトロンCT装置における放射線検出器1は
、一般的に第4図及び第5図に示すように、1個のシン
チレータ2□の発光面と1本の光電子増倍管3の受光面
とをシリコングリース等により光学的に結合して成る検
出器部4と、上記光電子増倍93の出力信号を処理する
信号前処理回路5とから成る。ここで、上記ポジ1〜ロ
ンCT装置で得られる断層画像の理論的空間分解能の上
限は、上記シンチレータ2の幅W、の1/2であるので
、近年のポジトロンCT装置における放射線検出器1で
は、幅W□の小さいシンチレータ2が用いられるように
なってきた。しかし、現在の技術では、光電子増倍管3
の直径は最小でも1X2インチ程度までであり、この光
電子増倍管3の直径により制限されて、上記シンチレー
タ2の幅W□は1X2インチよりは小さくできない。
2. Description of the Related Art For example, a radiation detector 1 in a positron CT apparatus generally includes a light emitting surface of one scintillator 2 □ and a light receiving surface of one photomultiplier tube 3, as shown in FIGS. 4 and 5. It consists of a detector section 4 which is optically coupled to a surface using silicone grease or the like, and a signal pre-processing circuit 5 which processes the output signal of the photoelectron multiplier 93. Here, since the upper limit of the theoretical spatial resolution of the tomographic image obtained by the above-mentioned positron CT apparatus is 1/2 of the width W of the scintillator 2, the radiation detector 1 in the recent positron CT apparatus , scintillator 2 with a small width W□ has come to be used. However, with current technology, photomultiplier tube 3
The diameter of the scintillator 2 is at least about 1×2 inches, and is limited by the diameter of the photomultiplier tube 3, so the width W□ of the scintillator 2 cannot be smaller than 1×2 inches.

また、ポジトロンCT装置においては、被検体の体内に
投与した放射性同位元素から放出される陽電子が体内の
陰電子と結合して消滅する際に生じるガンマ線を効率よ
く検出するため、多数の放射線検出器1を被検体の周り
にリップ状に並べて配置する構造がとられている。ここ
で、上述のように断層画像の空間分解能を向上させるた
めに、シンチレータ2の幅W4を小さくしてリング状に
配列すると、このシンチレータ2に対して1本ずつ光結
合された光電子増倍4′f!3の数が大幅に増加するこ
ととなり、リング状の放射線検出器系の価格が上昇する
ものであった。
In addition, in a positron CT device, a large number of radiation detectors are used to efficiently detect gamma rays that are generated when positrons emitted from a radioactive isotope administered into a subject's body combine with negative electrons in the body and disappear. 1 are arranged in a lip shape around the subject. Here, in order to improve the spatial resolution of the tomographic image as described above, if the width W4 of the scintillators 2 is reduced and they are arranged in a ring shape, the photoelectron multiplier 4 is optically coupled to each scintillator 2. 'f! 3 would increase significantly, and the price of the ring-shaped radiation detector system would rise.

そこで、従来、特願昭54−124742号に示される
ように、上記リング状に配列した放射線検出器系におい
て光電子増倍管3の数を減らす工夫が提案されている。
Therefore, as shown in Japanese Patent Application No. 54-124742, a method has been proposed to reduce the number of photomultiplier tubes 3 in the ring-shaped radiation detector system.

すなわち、第6図に示すように、幅狭(W2<W□)の
シンチレータ2a、2b、2c、2dを鎖線矢印へ方向
において一直線上に4個並べ、第一のシンチレータ2a
と第二のシンチレータ2bとの間、及び第三のシンチレ
ータ2cと第四のシンチレータ2dとの間をそれぞれ反
射剤層6で光学的に分離すると共に、第二のシンチレー
タ2bと第三のシンチレータ2cとの間は光結合層7で
光学的に結合し、さらに第−及び第二のシンチレータ2
a、2bに対して第一の光電子増倍管3aを光結合する
と共に、第三及び第四のシンチレータ2c、’2dに対
して第二の光電子増倍管3bを光結合していた。そして
、上記各光電子増倍管3a、3bがらの出力信号の有無
強弱の組み合せを図示省略の信号前処理回路で処理する
ことにより、上記4個のシンチレータ28〜2dのうち
どのシンチレータにガンマ線が入射したかを検出するよ
うになっていた。
That is, as shown in FIG. 6, four narrow (W2<W□) scintillators 2a, 2b, 2c, and 2d are arranged in a straight line in the direction of the chain arrow, and the first scintillator 2a
and the second scintillator 2b, and between the third scintillator 2c and the fourth scintillator 2d, by the reflector layer 6, and the second scintillator 2b and the third scintillator 2c. are optically coupled by an optical coupling layer 7, and further provided with a first scintillator 2 and a second scintillator 2.
The first photomultiplier tube 3a was optically coupled to the scintillators a and 2b, and the second photomultiplier tube 3b was optically coupled to the third and fourth scintillators 2c and '2d. Then, by processing combinations of the presence/absence and strength of output signals from each of the photomultiplier tubes 3a and 3b in a signal preprocessing circuit (not shown), the gamma rays are incident on which scintillator among the four scintillators 28 to 2d. It was supposed to detect whether it was done.

このような構成の放射線検出器1′においては、2個の
シンチレータ2に対して1本ずつの光電子増倍管3の組
み合わせであるので、従前の1対1の組み合わせに比較
して光電子増倍管3の数を減らすことができる。また、
鎖線矢印Aの方向を断層面の方向とすると、該方向にお
けるシンチレータ2の幅W2は従前のものより狭くされ
ているので、断層面内の空間分解能は向上することがで
きるものであった。
In the radiation detector 1' having such a configuration, one photomultiplier tube 3 is combined for each two scintillators 2, so the photomultiplier is higher than the conventional one-to-one combination. The number of tubes 3 can be reduced. Also,
When the direction of the dashed line arrow A is taken as the direction of the tomographic plane, the width W2 of the scintillator 2 in this direction is narrower than that of the conventional scintillator, so that the spatial resolution within the tomographic plane can be improved.

発明が解決しようとする問題点 しかし、一般に、被検体の体内に投与した放射性同位元
素の半減期は短いので、最近のポジトロンCT装置にお
いては、被検体の広い部分について計測を一度に実行す
るために、上記リング状の放射線検出器系を被検体の体
軸方向に沿って複数列並べるようになった。この場合、
第6図に示す放射線検出器1′において、その光電子増
倍管3a、3bの直径が1X2インチ程度であるとする
と、実線矢印Bで示す体軸方向の幅Wはこれより小さく
することはできない。従って、第6図に示す従来の放射
線検出器1′を用いてリング状の放射線検出器系を構成
し、さらにこの放射線検出器系を体軸方向に複数列並べ
たものにあっては、矢印Bで示す体軸方向の位置情報の
精度向上は望めず、その空間分解能を向上することがで
きなかった。そこで、本発明は、検出器部の光電子増倍
管の数を増やすことなく断層面内の空間分解能と体軸方
向の空間分解能とを同時に向上することができる′放射
線検出器を提供することを目的とする。
Problems to be Solved by the Invention However, in general, the half-life of a radioactive isotope administered into the body of a subject is short, so recent positron CT devices are difficult to measure because they measure a wide area of the subject at once. In addition, the ring-shaped radiation detector systems are now arranged in multiple rows along the body axis of the subject. in this case,
In the radiation detector 1' shown in Fig. 6, assuming that the diameter of the photomultiplier tubes 3a and 3b is approximately 1 x 2 inches, the width W in the body axis direction indicated by the solid arrow B cannot be made smaller than this. . Therefore, if a ring-shaped radiation detector system is constructed using the conventional radiation detector 1' shown in FIG. 6, and if this radiation detector system is arranged in multiple rows in the body axis direction, It was not possible to improve the accuracy of the position information in the body axis direction shown in B, and it was not possible to improve the spatial resolution. Therefore, the present invention aims to provide a radiation detector that can simultaneously improve the spatial resolution within the tomographic plane and the spatial resolution in the body axis direction without increasing the number of photomultiplier tubes in the detector section. purpose.

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決する本発明の手段は、複数個のシン
チレータと複数本の光電子増倍管とを有しそれぞれの発
光面と受光面とを光結合してなる検出器部と、各光電子
増倍管の出力信号の波高値比較により放射線が入射した
シンチレータの位置決め及びタイミング情報の取り出し
を行う信号前処理回路とから成る放射線検出器において
、上記検出器部は、16個のシンチレータを4X4のマ
トリクス状に配置し、これらのシンチレータのうち中央
部に位置する4個のシンチレータと四隅部に位置する1
個ずつのシンチレータと残りの周辺部に位置する2個ず
つのシンチレータとを光学的に分離すると共に、この分
離された各ブロック内では各シンチレータを光学的に結
合し、上記マトリクス状配置のシンチレータを2×2の
領域ごとに四区分した4個ずつのシンチレータに対して
1本ずつの光電子増倍管を配置して光結合したことによ
ってなされる。
Means for Solving the Problems The means of the present invention for solving the above problems includes a plurality of scintillators and a plurality of photomultiplier tubes, and optically couples the light-emitting surface and light-receiving surface of each. and a signal preprocessing circuit for positioning the scintillator into which the radiation has entered and extracting timing information by comparing the peak values of the output signals of each photomultiplier tube. , 16 scintillators are arranged in a 4×4 matrix, and among these scintillators, 4 scintillators are located in the center and 1 scintillator is located in the four corners.
Each scintillator is optically separated from two scintillators located in the remaining peripheral area, and each scintillator is optically coupled within each separated block, so that the scintillators arranged in a matrix are This is accomplished by optically coupling one photomultiplier tube to each of four scintillators divided into four 2×2 areas.

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明による放射線検出器の実施例を示す説明
図である。この放射線検出器10は、例えばポジトロン
CT装置において被検体の体内に投与した放射性同位元
素から放出されるガンマ線等の放射線を検出するもので
、検出器部11と、信号前処理回路12とから成る。上
記検出器部11は、被検体の体内から放出された放射線
を入射して電気信号を送出するもので、上記放射線が入
射することによりその点でシンチレーションをおこして
発光する複数個のシンチレータ13と、これらのシンチ
レータ13の発光を受けて電気信号に変換する複数本の
光電子増倍管14とを有し、上記シンチレータ13の接
合面に対して光電子増倍管14の受光面を光結合してい
る。また、信号前処理回路12は、上記各光電子増倍管
14の出力信号の波高値比較により放射線が入射したシ
ンチレータ13の位置決め及びタイミング情報の取り出
しを行うもので、各光電子増倍管14からの信号引出線
15に接続されている。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of a radiation detector according to the present invention. This radiation detector 10 detects radiation such as gamma rays emitted from a radioisotope administered into the body of a subject in a positron CT apparatus, for example, and is composed of a detector section 11 and a signal preprocessing circuit 12. . The detector unit 11 is configured to receive radiation emitted from the body of the subject and send out an electrical signal, and includes a plurality of scintillators 13 that cause scintillation and emit light when the radiation is incident. , a plurality of photomultiplier tubes 14 that receive the light emitted from these scintillators 13 and convert it into an electric signal, and the light receiving surface of the photomultiplier tube 14 is optically coupled to the joint surface of the scintillator 13. There is. Further, the signal preprocessing circuit 12 performs positioning of the scintillator 13 into which radiation is incident and extracts timing information by comparing the peak values of the output signals of the respective photomultiplier tubes 14. It is connected to the signal lead line 15.

ここで、本発明においては、上記検出器部1]は、16
個のシンチレータ13と、4本の光電子増倍管14とを
組み合せてなる。すなわち、第2図に示すように、まず
、16個のシンチレータC□□、C□21C131・・
・C4,が4×4のマトリクス状に配置されている。そ
して、これらのシンチレータC□□〜C44は、中央部
に位置する4個のシンチレータC22,C23,C32
,C33と、四隅部に位置する1個ずつのシンチレータ
C1□、 C14,C4□。
Here, in the present invention, the detector section 1] has 16
It is made up of a combination of four scintillators 13 and four photomultiplier tubes 14. That is, as shown in FIG. 2, first, 16 scintillators C□□, C□21C131...
・C4, are arranged in a 4×4 matrix. These scintillators C□□ to C44 are composed of four scintillators C22, C23, and C32 located in the center.
, C33, and one scintillator C1□, C14, C4□ located at each of the four corners.

C44と、残りの周辺部に位置する2個ずつのシンチレ
ータC□2.C□3;C21,C3□;C24,C34
;C4□、C43との合計九つのブロックに分割され、
各ブロックの境界面は、硫酸バリウム等からなる反射剤
層16で接合されて、光学的に分離されている。また、
上記反射剤層16で分離された各ブロックの内部におい
ては、各シンチレータはシリコングリース等からなる光
結合層17で接合されて、光学的に結合されている。す
なわち、中央部に位置するブロック内において、シンチ
レータC2□+ C231C3□、C33は相互に光結
合層17で光結合されると共に、周辺部に位置する四つ
ブロック内において、シンチレータC1□とC13,C
2,とC3□、C24とC34,C4□とC43はそれ
ぞれ相互に光結合層17で光結合されている。さらに、
上記4×4の71−リクス状配置の16個のシンチレー
タC工□〜C44は、2×2の領域ごとに四区分されて
4個ずつのシンチレータのグループに分けられ、これら
の各グループのシンチレータに対して1本ずつの光電子
増倍管P1.P2.P、、P4が配置結合されている。
C44 and two scintillators C□2. located at the remaining periphery. C□3; C21, C3□; C24, C34
; Divided into a total of nine blocks, C4□ and C43,
The boundary surfaces of each block are joined by a reflector layer 16 made of barium sulfate or the like, and are optically separated. Also,
Inside each block separated by the reflector layer 16, each scintillator is joined by an optical coupling layer 17 made of silicone grease or the like and optically coupled. That is, in the block located in the center, the scintillators C2□+C231C3□, C33 are optically coupled to each other by the optical coupling layer 17, and in the four blocks located in the peripheral part, the scintillators C1□, C13, C
2, and C3□, C24 and C34, and C4□ and C43 are optically coupled to each other by an optical coupling layer 17, respectively. moreover,
The 16 scintillators C to C44 in the 4×4 71-iron arrangement are divided into four groups of 4 scintillators each in a 2×2 area, and the scintillators in each group are One photomultiplier tube P1. P2. P, , P4 are arranged and combined.

すなわち、第一グループのシンチレータC1□、 c、
2. C2工、C2□に対して第一の光電子増倍管I〕
□が、第ニゲループのシンチレータC3□、C32,C
41,C4□に対して第二の光電子増倍管P2が、第三
グループのシンチレータC工、。
That is, the first group of scintillators C1□, c,
2. First photomultiplier tube I for C2 engineering and C2□]
□ is the scintillator C3□, C32, C of the second loop
41, for C4□, the second photomultiplier tube P2 is the scintillator C of the third group.

C1,、C23,、C,4に対して第三の光電子増倍管
P3が、第四グループのシンチレータc33. C,、
A third photomultiplier tube P3 is connected to C1, , C23, , C, 4, and a fourth group of scintillators c33 . C,,
.

C43,C44に対して第四の光電子増倍管P4がそれ
ぞれ配置され、上記各シンチレータC11〜C44の接
合面に対して各光電子増倍管P工〜P4の受光面がシリ
コングリース等により光学的に結合されている。
A fourth photomultiplier tube P4 is arranged for each of C43 and C44, and the light-receiving surface of each photomultiplier tube P to P4 is optically coated with silicone grease or the like to the joint surface of each scintillator C11 to C44. is combined with

なお、第2図に示すように、上記マトリクス状に配置し
た16個のシンチレータC□、〜C44の外周面はすべ
て反射剤層16が施されており、さらに、第1図におい
て、複数個のシンチレータ13の上面にて光電子増倍管
P1〜P4と結合していない部分及び上記複数個のシン
チレータ13の底面はすべて反射剤層16が施されてい
る。これにより、シンチレータC□□〜C44がシンチ
レーションをおこして発光した光が外部に漏れないよう
にされている。
As shown in FIG. 2, the outer peripheral surfaces of the 16 scintillators C□, ~C44 arranged in a matrix are all coated with a reflector layer 16, and in addition, in FIG. A reflector layer 16 is applied to all of the upper surfaces of the scintillators 13 that are not connected to the photomultiplier tubes P1 to P4 and the bottom surfaces of the plurality of scintillators 13. This prevents the light emitted by the scintillators C□□ to C44 from leaking to the outside.

次に、このように構成された検出器部]1において、ガ
ンマ線等の放射線が16個のシンチレータC□1〜C4
4のうち例えば第一のグループのシンチレータC□□〜
C2□に入射した場合の各光電子増倍管P1〜P4から
の出力信号の大小関係を示すと、第1表のようになる。
Next, in the detector section configured as described above]1, radiation such as gamma rays is transmitted through 16 scintillators C□1 to C4.
4, for example, the first group of scintillators C□□~
Table 1 shows the magnitude relationship of the output signals from each of the photomultiplier tubes P1 to P4 when incident on C2□.

第1−表 第1表において、◎印は出力信号の波高値が大、O印は
中、Δ印は小であることを示し、X印は出力信号が無い
ことを示す。まず、放射線がシンチレータC11に入射
してこのシンチレータC1,が発光した時は、第2図に
示すように、上記シンチレータC□、は反射剤層16.
16によって他のシンチレータC1゜l C21,、C
2□と光学的に分離されているので、上記発光は第一の
光電子増倍管P□のみに入射し、他の光電子増倍管P2
〜P4には入射しない。従って、上記第−の光電子増倍
管P、のみに大きな波高値の出力信号が現われ、他の光
電子増倍管P2〜P4には出力信号は無い。次に、放射
線がシンチレータC+−zに入射してこのシンチレータ
C1□が発光した時は、第2図に示すように、上記シン
チレータC工、はそのブロック内で光結合層17によっ
て隣接するシンチレータC33と光学的に結合されてい
るので、その発光の一部がシンチレータc13にも分配
され、上記発光が第一の光電子増倍管P、に入射すると
共に、上記分配光が第三の光電子増倍管P、にも入射す
る。従って、上記第一の光電子増倍管■)、には中程度
の波高値の出力信号が現われると共に、第三の光電子増
倍管P3にも小さな波高値の出力信号が現われ、他の光
電子増倍管P2.P4には出力信号は無い。また、放射
線がシンチレータC2□に入射してこのシンチレータC
21が発光した時は、第2図に示すように、上記シンチ
レータC21はそのブロック内で光結合層17によって
隣接するシンチレータC31と光学的に結合されている
ので、その発光の一部がシンチレータC3,にも分配さ
れ、上記発光が第一の光電子増倍管P、に入射すると共
に、上記分配光が第二の光電子増倍管P2にも入射する
。従って、上記第一の光電子増倍管P□には中程度の波
高値の出力信号が現われると共に、第二の光電子増倍管
P2にも小さな波高値の出力信号が現われ、他の光電子
増倍管P3. P4には出力信号は無い。さらに、放射
線がシンチレータC2□に入射してこのシンチレータC
2,が発光した時は、第2図に示すように、上記シンチ
レータC2□はそのブロック内で光結合層17によって
隣接するシンチレータC23及びC32と光学的に結合
されると共に、これらのシンチレータC23及びC3□
に隣接する他のシンチレータC33も光結合層」−7に
よって光学的に結合されているので、その発光の一部が
シンチレータC23及びC3゜に分配されると共に、他
のシンチレータC33にも分配され、上記発光が第一の
光電子増倍管P、に入射すると共に、上記各分配光が第
二〜第四の光電子増倍管P2〜P4にも入射する。従っ
て、上記第一の光電子増倍管P、には中程度の波高値の
出力信号が現われると共に、第二〜第四の光電子増倍管
P2〜P4にも小さな波高値の出力信号が現われる。こ
のことから、第1表に示すように、各光電子増倍管P1
〜P4からの出力信号の波高値の大小関係を比較するこ
とにより、放射線が入射した位置のシンチレータC1、
〜C2□を知ることができる。
Table 1 In Table 1, ◎ indicates that the peak value of the output signal is large, O indicates medium, Δ indicates small, and X indicates that there is no output signal. First, when radiation enters the scintillator C11 and the scintillator C1 emits light, as shown in FIG.
16 by other scintillators C1゜l C21,,C
2□, the above-mentioned light emission enters only the first photomultiplier tube P□ and enters the other photomultiplier tube P2.
~It does not enter P4. Therefore, an output signal with a large peak value appears only in the -th photomultiplier tube P, and there are no output signals in the other photomultiplier tubes P2 to P4. Next, when radiation enters the scintillator C+-z and this scintillator C1□ emits light, as shown in FIG. Since the emitted light is optically coupled to the scintillator c13, a part of the emitted light is also distributed to the scintillator c13, and the emitted light is incident on the first photomultiplier tube P, and the distributed light is also transmitted to the third photomultiplier tube P. It also enters the tube P. Therefore, an output signal with a medium peak value appears in the first photomultiplier tube (■), and an output signal with a small peak value also appears in the third photomultiplier tube P3. Double tube P2. There is no output signal on P4. Also, the radiation enters the scintillator C2□ and this scintillator C
21 emits light, as shown in FIG. 2, since the scintillator C21 is optically coupled to the adjacent scintillator C31 by the optical coupling layer 17 within the block, a part of the emitted light is transmitted to the scintillator C3. , and the above-mentioned emitted light is incident on the first photomultiplier tube P, and the above-mentioned distributed light is also incident on the second photomultiplier tube P2. Therefore, an output signal with a medium peak value appears in the first photomultiplier tube P□, and an output signal with a small peak value also appears in the second photomultiplier tube P2, and other photomultipliers Pipe P3. There is no output signal on P4. Furthermore, the radiation enters the scintillator C2□ and this scintillator C
2, when the scintillator C2□ emits light, as shown in FIG. C3□
Since the other scintillator C33 adjacent to the scintillator C33 is also optically coupled by the optical coupling layer "-7, a part of the emitted light is distributed to the scintillators C23 and C3° as well as to the other scintillator C33, The above-mentioned light emission enters the first photomultiplier tube P, and each of the above-mentioned distributed lights also enters the second to fourth photomultiplier tubes P2 to P4. Therefore, an output signal with a medium peak value appears in the first photomultiplier tube P, and output signals with small peak values also appear in the second to fourth photomultiplier tubes P2 to P4. From this, as shown in Table 1, each photomultiplier tube P1
~ By comparing the magnitude relationship of the peak values of the output signals from P4, the scintillator C1 at the position where the radiation is incident,
〜C2□ can be known.

なお、以」二の説明及び第1表においては、放射線が第
一のグループのシンチレータCt、〜C2゜に入射した
場合について述べたが、他のグループのシンチレータC
3□〜C4z;C13〜C24;C33〜C44に入射
した場合についても、放射線の入射位置と各光電子増倍
管P□〜P4の出力信号の波高値の大小関係について上
記第1表と全く同様のものが得られる。従って、上記他
のグループのシンチレ−夕についても、同様にして、各
光電子増倍管P1〜P4からの出力信号の波亮値の犬l
JX関係を比較することにより、放射線が入射した位置
のシンチレータを知ることができる。
In addition, in the following explanation and Table 1, the case where radiation is incident on the scintillators Ct, ~C2° of the first group is described, but the scintillators C of the other groups are
3□ to C4z; C13 to C24; C33 to C44, the magnitude relationship between the incident position of radiation and the peak value of the output signal of each photomultiplier tube P□ to P4 is exactly the same as in Table 1 above. You can get the following. Therefore, for the other groups of scintillators mentioned above, in the same way, the peak value of the output signal from each photomultiplier tube P1 to P4 is
By comparing the JX relationship, it is possible to know the scintillator at the position where the radiation is incident.

第3図は本発明における信号前処理回路12を示すブロ
ック図である。以下、このブロック図に基づいて上記信
号前処理回路12の動作を説明する。最初に、放射線が
各シンチレータC3、〜C44に入射したタイミングを
示すタイミング信号の作成動作について説明する。まず
、第一〜第四の光電子増倍管P1〜P4からそれぞれ出
力されるアノード信号Anは、第一の増幅器18aに加
算されて入力すると共に増幅され、この増幅された後の
信号は、タイミングディスクリミネータ19に入力され
る。そして、このタイミングディスクリミネータ19で
入射のタイミングが識別され、その出力信号は遅延回路
20へ入力する。この遅延回路20は、後述のエネルギ
ディスクリミネータ22からの出力信号とのタイミング
を合せるために遅延時間をとるものである。一方、上記
第一〜第四の光電子増(i″イ管P〜P4からそれぞれ
出力されるダイノード信号Dyは、各々対応する第二〜
第五の増幅器18b〜18eに入力して増幅された後、
積分回路を備えた加算回路21にそれぞれ入力して加算
される。そして、この加算回路21からの出力信号は、
消滅放射線と散乱放射線とを弁別するエネルギディスク
リミネータ22に入力される。次に、このエネルギディ
スクリミネータ22で放射線のエネルギが弁別された出
力信号S1と、上記遅延回路20でタイミングが合せら
れた出力信号S2とは、ANDゲー1〜G1に入力して
ANDがとられる。そして、このANDゲートG1から
の出力は、モノマルチバイブレータ23へ入力し、一つ
のパルスが出力される。このようにして、各シンチレー
タ011〜C44が消滅放射線を検出した時にのみ、モ
ノマルチバイブレータ23からタイミング信号tが出力
される。
FIG. 3 is a block diagram showing the signal preprocessing circuit 12 in the present invention. The operation of the signal preprocessing circuit 12 will be explained below based on this block diagram. First, the operation of creating a timing signal indicating the timing at which radiation enters each scintillator C3, to C44 will be described. First, the anode signals An output from the first to fourth photomultiplier tubes P1 to P4 are added and input to the first amplifier 18a, and are amplified. It is input to the discriminator 19. The timing discriminator 19 identifies the timing of incidence, and its output signal is input to the delay circuit 20 . This delay circuit 20 takes a delay time in order to match the timing with an output signal from an energy discriminator 22, which will be described later. On the other hand, the dynode signals Dy outputted from the first to fourth photoelectron amplification tubes P to P4, respectively, are
After being input to and amplified by the fifth amplifiers 18b to 18e,
The signals are respectively input to an adding circuit 21 equipped with an integrating circuit and added. The output signal from this adder circuit 21 is
It is input to an energy discriminator 22 that discriminates between annihilation radiation and scattered radiation. Next, the output signal S1 whose radiation energy has been discriminated by the energy discriminator 22 and the output signal S2 whose timing has been matched by the delay circuit 20 are input to the AND gates 1 to G1, and the AND is performed. It will be done. The output from this AND gate G1 is input to the mono multivibrator 23, and one pulse is output. In this way, the timing signal t is output from the mono-multivibrator 23 only when each of the scintillators 011 to C44 detects annihilation radiation.

次に、上記放射線を検出したシンチレータC11〜C4
4の位置を示すポジション信号の作成動作について説明
する。まず、第一〜第四の光電子増倍管P1〜P4から
それぞれ出力されるダイノード信号Dyは、各々対応す
る第二〜第五の増幅器18 。
Next, the scintillators C11 to C4 that detected the radiation
The operation of creating a position signal indicating the position No. 4 will be explained. First, the dynode signals Dy output from the first to fourth photomultiplier tubes P1 to P4, respectively, are sent to the corresponding second to fifth amplifiers 18, respectively.

b〜18aに入力して増幅される。ここで、これら第二
〜第五の増幅器18b〜18eで増幅された結果の出力
信号をそれぞれA、B、C,Dとする。次に、上記各出
力信号A、B、C,Dは、ポジション信号作成のため、
各アナログ演算回路24a〜24d、25a〜25d及
び26に入力する。上記各アナログ演算回路24a〜2
4d、25a〜25d及び26は、第3図の該当枠内に
示す演算を各信号A、B、C,D間について行い、その
結果をそれぞれアナログ信号Z□〜Zgで出力するもの
である。例えば、第一グループのアナログ演算回路24
a〜24dは、2本の光電子増倍管P1. P2; P
3. P4; P工、P3;P2.P4の増幅後のダイ
ノード信号の差を演算してアナログ信号2□〜z4を出
力する。また、第ニゲループのアナログ演算回路25a
〜25dは、2本の光電子増倍管p、、p2; p3.
p4; p□、 P、 ; P2. P。
b to 18a and are amplified. Here, the output signals resulting from the amplification by these second to fifth amplifiers 18b to 18e are referred to as A, B, C, and D, respectively. Next, each of the above output signals A, B, C, and D is used to create a position signal.
It is input to each analog calculation circuit 24a-24d, 25a-25d and 26. Each of the above analog calculation circuits 24a to 2
4d, 25a to 25d, and 26 perform the calculations shown in the corresponding frames in FIG. 3 between the signals A, B, C, and D, and output the results as analog signals Z□ to Zg, respectively. For example, the first group of analog calculation circuits 24
a to 24d are two photomultiplier tubes P1. P2; P
3. P4; P engineering, P3; P2. The difference between the amplified dynode signals of P4 is calculated and analog signals 2□ to z4 are output. In addition, the analog calculation circuit 25a of the second loop
~25d are two photomultiplier tubes p,, p2; p3.
p4; p□, P, ; P2. P.

の増幅後のダイノード信号のうち、振幅の大きい信号を
に倍したものと、増幅後の両ダイノード信号の和との差
を演算してアナログ信号Z5〜Zllを出力する。さら
に、第三のアナログ演算回路26は、4本の光電子増倍
管P1〜P4の増幅後のダイノード信号について、上記
第ニゲループのアナログ演算回路25a〜25dと同様
の演算をしてアナログ信号Z、を出力する。ただし、そ
の比例定数に′の値は、上記第ニゲループのアナログ演
算回路25a〜25dにおける比例定数にの値とは異な
るものとする。
Of the amplified dynode signals, the difference between the signal with a large amplitude multiplied by 2 and the sum of both amplified dynode signals is calculated to output analog signals Z5 to Zll. Further, the third analog arithmetic circuit 26 performs the same arithmetic operation as the analog arithmetic circuits 25a to 25d of the second loop on the amplified dynode signals of the four photomultiplier tubes P1 to P4, and generates an analog signal Z, Output. However, the value of the proportionality constant ' is different from the value of the proportionality constant in the analog calculation circuits 25a to 25d of the second loop.

このような回路において、放射線を検出した各シンチレ
ータ011〜C44の位置と、その場合に各アナログ演
算回路24a〜24d、25a〜25d及び26から出
力されるアナログ信号z1〜Z9の極性との対応関係を
示すと、第2表のようになる。
In such a circuit, the correspondence relationship between the position of each scintillator 011 to C44 that detected radiation and the polarity of the analog signal z1 to Z9 output from each analog calculation circuit 24a to 24d, 25a to 25d, and 26 in that case. is shown in Table 2.

第2表 第2表しこおいて、十印はアナログ信号が正極性、−印
は負極性であることを示し、X印はアナログ信号が無い
ことを示す。まず、シンチレータC1□が放射線を検出
すると、前掲の第1表に示すように、第一の光電子増倍
管P1にのみ信号が出力されるので、各アナログ演算回
路24a〜26の出力のうち、アナログ信号z1. z
3. zS、 z、、 z、が正極性となり、z2.z
4.Z6.z、lには信号が現われない。次に、シンチ
レータC1□が放射線を検出した場合は、第1表に示す
ように、第一の光電子増倍管P□に中程度の波高値の信
号が出力されると共に、第三の光電子増倍管P3にも小
さな波高値の信号が出力されるので、各アナログ演算回
路24a〜26の出力のうち、アナログ信号Z1〜23
.25.26が正極性となり、アナログ信号2.、2g
が負極性となり、Z4とZBには信号が現われない。ま
た、シンチレータC2、が放射線を検出すると、第1表
に示すように、第一の光電子増倍管P1に中程度の波高
値の信号が出力されると共に、第二の光電子増倍管P2
にも小さな波高値の信号が出力されるので、各アナログ
演算回路24a〜26の出力のうち、アナログ信号Zi
tz3.’z、、z、、z、が正極・性となり、アナロ
グ信号25.2.が負極性となり、Z2とZGには信号
が現われない。
In Table 2, the cross mark indicates that the analog signal has positive polarity, the - mark indicates negative polarity, and the X mark indicates that there is no analog signal. First, when the scintillator C1□ detects radiation, a signal is output only to the first photomultiplier tube P1 as shown in Table 1 above, so among the outputs of each analog calculation circuit 24a to 26, Analog signal z1. z
3. zS, z,, z, have positive polarity, and z2. z
4. Z6. No signal appears at z and l. Next, when the scintillator C1□ detects radiation, as shown in Table 1, a signal with a medium peak value is output to the first photomultiplier tube P□, and a signal with a medium peak value is output to the third photomultiplier tube P□. Since a signal with a small peak value is also output to the multiplier tube P3, among the outputs of the analog calculation circuits 24a to 26, the analog signals Z1 to 23
.. 25 and 26 have positive polarity, and the analog signal 2. , 2g
becomes negative polarity, and no signal appears at Z4 and ZB. Further, when the scintillator C2 detects radiation, as shown in Table 1, a signal with a medium peak value is output to the first photomultiplier tube P1, and a signal with a medium peak value is output to the second photomultiplier tube P2.
Since a signal with a small peak value is outputted to
tz3. 'z, , z, , z become positive polarity, and the analog signal 25.2. becomes negative polarity, and no signal appears at Z2 and ZG.

ここで、第ニゲループのアナログ演算回路258〜25
dの出力信号は、第2図に示す16個のシンチレータC
□□〜C44のうち周辺部に位置する四つのブロック内
のシンチレータC12とC13,C21とC31,C2
4とC34,C4□とC43のいずれかが放射線を検出
すると、負極性となるようにその比例定数にの値が設定
されている。そして、このkの値は、上記のようにその
ブロック内で隣接するシンチレータ間のシンチレーショ
ン光の分配比率により、最適値が決まる。
Here, the analog calculation circuits 258 to 25 of the second loop
The output signal of d is transmitted through the 16 scintillators C shown in FIG.
Scintillators C12 and C13, C21, C31, and C2 in four blocks located at the periphery among □□ to C44
The value of the proportionality constant is set so that when any of C4 and C34, C4□ and C43 detects radiation, the polarity becomes negative. As described above, the optimum value of k is determined by the distribution ratio of scintillation light between adjacent scintillators within the block.

さらに、シンチレータC22が放射線を検出した場合は
、第1表に示すように、第一の光電子増倍管P1に中程
度の波高値の信号が出力されると共に、第二〜第四の光
電子増倍管P2〜P4にも小さな波高値の信号が出力さ
れるので、各アナログ演算回路24a〜26の出力のう
ち、アナログ信号Z□〜Z4が正極性となり、アナログ
信号Z、が負極性となり、75〜Z8は比例定数にの値
等により正極性となったり、負極性となったりする。
Further, when the scintillator C22 detects radiation, as shown in Table 1, a signal with a medium peak value is output to the first photomultiplier tube P1, and a signal with a medium peak value is output to the second to fourth photomultiplier tubes P1. Since signals with small peak values are also output to the multipliers P2 to P4, among the outputs of the respective analog calculation circuits 24a to 26, the analog signals Z□ to Z4 have positive polarity, and the analog signal Z has negative polarity. 75 to Z8 have positive polarity or negative polarity depending on the value of the proportionality constant, etc.

ここで、第三のアナログ演算回路26の出力信号は、第
2図に示す16個のシンチレータ011〜C44のうち
中央部に位置するブロック内のシンチレータC2□、c
、3.c、□、C33のいず匙かが放射線を検出すると
、負極性となるようにその比例定数に′の値が設定され
ている。ただし、上記中央部に位置するブロック内の4
個のシンチレータと、前記周辺部に位置する四つのブロ
ック内の2個ずつのシンチレータとでは、シンチレーシ
ョン光の分配比率が異なるので、上記比例定数に′は、
前述の比例定数にの値とは異なる。また、上記シンチレ
ータC2□が放射線を検出した場合、第ニゲループのア
ナログ演算回路25a〜25dから出力されるアナログ
信号2.〜Z8は、前述の比例定数にの値と、中央部に
位置するブロック内の4個のシンチレータ間のシンチレ
ーション光の分配比率とに依存するので、その極性は一
義的には決まらない。しかし、上記中央部に位置するブ
ロック内の4個のシンチレータにおいて、相互に隣接す
るシンチレータ間の光学的条件は縦横同一であるので、
この場合の第ニゲループのアナログ演算回路25a〜2
5dから出力されるアナログ信号Z5〜Z、lは、同一
の極性をもった信号となる。
Here, the output signal of the third analog calculation circuit 26 is the scintillator C2□, c in the block located in the center among the 16 scintillators 011 to C44 shown in FIG.
, 3. A value of ' is set in the proportionality constant so that when any one of c, □, and C33 detects radiation, the polarity becomes negative. However, 4 in the block located in the center above
Since the distribution ratio of scintillation light is different between the individual scintillators and the two scintillators in each of the four blocks located at the periphery, the above proportionality constant ′ is
This is different from the value of the proportionality constant described above. Further, when the scintillator C2□ detects radiation, analog signals 2. ~Z8 depends on the value of the proportionality constant described above and the distribution ratio of scintillation light among the four scintillators in the block located in the center, so its polarity is not uniquely determined. However, among the four scintillators in the block located in the center, the optical conditions between the adjacent scintillators are the same vertically and horizontally.
In this case, the analog calculation circuits 25a to 2 of the second loop
Analog signals Z5 to Z, l output from 5d are signals with the same polarity.

なお、以上の説明では、放射線が第一のグループのシン
チレータ01□〜C22に入射した場合について述べた
が他のグループのシンチレータC81〜C42;C□3
〜C74;C33〜C44に入射した場合についても同
様に考えることによって、第2表に示す対応表を得るこ
とができる。
In addition, in the above explanation, the case where radiation was incident on the scintillators 01□ to C22 of the first group was described, but the scintillators C81 to C42; C□3 of the other groups were described.
~C74; By considering the case where the light is incident on C33 to C44 in the same manner, the correspondence table shown in Table 2 can be obtained.

次に、上記のようにして各アナログ演算回路248〜2
6から出力されたアナログ信号2□〜Z。
Next, as described above, each analog calculation circuit 248 to 2
Analog signals 2□~Z output from 6.

は、それぞれ対応するコンパレータ27a〜27jに入
力される。上記各コンパレータ27a〜27jは、入力
したアナログ信号2□〜Z9の極性を判定し、この入力
信号が正極性の場合は、ディジタル信号を出力するもの
である。そして、第−及び第二のコンパレータ27a、
27bからの出力はORゲートG2へ入力し、第三及び
第四のコンパレータ27c、27dからの出力はORゲ
ー1−G3へ入力し、第五及び第六のコンパレータ27
e、27fからの出力はORゲートG4へ入力し、第七
及び第へのコンパレータ27g、27hからの出力はO
RゲートGSへ入力する。また、第九のコンパレータ2
7iからの出力はANDゲートG□。の一方の入力端子
へ入力する。
are input to the corresponding comparators 27a to 27j, respectively. Each of the comparators 27a to 27j determines the polarity of the input analog signals 2□ to Z9, and outputs a digital signal if the input signal has positive polarity. and second and second comparators 27a,
The output from 27b is input to OR gate G2, the output from third and fourth comparators 27c and 27d is input to OR gate 1-G3, and fifth and sixth comparator 27
Outputs from e and 27f are input to OR gate G4, and outputs from seventh and seventh comparators 27g and 27h are input to O
Input to R gate GS. Also, the ninth comparator 2
The output from 7i is AND gate G□. input to one of the input terminals.

このような状態で、上記ORゲートG4及びG5の出力
は、それぞれANDゲートG11又はG9の一方の入力
端子に入力されると共に、Ex、ORゲb a sに入
力される。そして、このEx、ORゲートGGの出力は
、上記ANDゲー1〜GIl及びG9の他方の入力端子
に入力されると共に、インバータ28で論理を反転した
後にANDゲートG□。
In this state, the outputs of the OR gates G4 and G5 are input to one input terminal of the AND gate G11 or G9, respectively, and are also input to Ex and the OR gate b a s. The outputs of Ex and OR gate GG are input to the other input terminals of the AND gates 1 to GI1 and G9, and after being inverted in logic by the inverter 28, they are input to the AND gate G□.

の他方の入力端子へ入力される。次に、上記ANDゲー
トG8及びGgからの出力は、それぞれORゲートG1
1又はG工2の一方の入力端子に入力し、ANDゲート
G1oからの出力は、ORゲートG11及びG□2の他
方の入力端子に入力される。このような構成の論理回路
により、上記ORゲートG4と05の出力論理が不一致
のときは、該ORゲートG4とG5の出力がそれぞれO
RゲートG、、、 G1□から出力される。また、OR
ゲートG4と05の出力論理が一致しているときは、第
九のコンパレータ271からの出力がORゲートG□□
とG□2の両方から出力される。
is input to the other input terminal. Next, the outputs from the AND gates G8 and Gg are respectively OR gate G1
The output from the AND gate G1o is input to the other input terminal of the OR gates G11 and G□2. With the logic circuit having such a configuration, when the output logics of the OR gates G4 and 05 do not match, the outputs of the OR gates G4 and G5 are set to 0, respectively.
It is output from the R gates G,..., G1□. Also, OR
When the output logics of gates G4 and 05 match, the output from the ninth comparator 271 is output from OR gate G□□
and G□2.

そして、前記ORゲートG2及びG3からの出力は、そ
のままANDゲートG13.G14の一方の入力端子へ
それぞれ入力し、また、上記ORゲートG11及びG1
□からの出力は、ANDゲートG15゜G16の一方の
入力端子へそれぞれ入力する。このような状態で、前記
モノマルチバイブレータ23から出力されるタイミング
信号tが、上記ANDゲートG13.G□、、 G15
. G□6の他方の入力端子へそれぞれ入力してAND
がとられる。この結果、これらのANDゲート613〜
Gよ、から出力される信号が、放射線を検出したシンチ
レータの位置を示すポジション信号p工r P21 P
3t P4となる。
The outputs from the OR gates G2 and G3 are directly applied to the AND gates G13. input to one input terminal of G14, and also input to one input terminal of the OR gates G11 and G1.
The outputs from □ are input to one input terminal of AND gates G15 and G16, respectively. In this state, the timing signal t output from the mono-multivibrator 23 is applied to the AND gate G13. G□,, G15
.. Input each to the other input terminal of G□6 and AND
is taken. As a result, these AND gates 613~
The signal output from G is a position signal indicating the position of the scintillator that detected radiation.
3t P4.

このような回路動作により、放射線を検出したシンチレ
ータC□1〜C44の位置と、その場合に出力されるポ
ジション信号P、〜p4の対応関係を示すと、第3表の
ようになる。
Table 3 shows the correspondence between the positions of the scintillators C□1 to C44 that detected radiation through such circuit operation and the position signals P and p4 output in that case.

第3表 第3表において、例えばシンチレータC□□が放射線を
検出した場合は、前掲の第2表に示すように、各アナロ
グ演算回路24. a〜26から出力されるアナログ信
号のうち、2□t 231 Z51 Z71Z、が正極
性となるので、ORゲートG2.G3−G4.G5の出
力は“1”となる。また、ORゲートG4及びG5の出
力論理が一致しているので、ANDゲートG1oのみが
開いて、○RゲートG□□。
Table 3 In Table 3, if the scintillator C□□ detects radiation, each analog calculation circuit 24. Among the analog signals output from a to G26, 2□t 231 Z51 Z71Z has positive polarity, so the OR gate G2. G3-G4. The output of G5 becomes "1". Also, since the output logics of OR gates G4 and G5 match, only AND gate G1o is opened, and ○R gate G□□.

G1□からは第九のコンパレータ27jの出力“1”が
出力される。従って、このときは、ANDゲート013
〜G□6から出力されるポジション信号P s +P2
1 Pa+ P4は、第3表に示すように、全ビット“
1”となる。次に、シンチレータC12が放射線を検出
した場合は、第2表に示すように、各アナログ演算回路
24a〜26から出力されるアナログ信号のうち、zl
、 z、、 z3. z5. z、が正極性となるので
、ORゲートG2.G3.G4の出力は“1”となる。
The output "1" of the ninth comparator 27j is output from G1□. Therefore, at this time, AND gate 013
~Position signal P s +P2 output from G□6
1 Pa+P4 means all bits “
1". Next, when the scintillator C12 detects radiation, as shown in Table 2, among the analog signals output from each analog calculation circuit 24a to 26, zl
, z,, z3. z5. Since OR gate G2.z has positive polarity, OR gate G2. G3. The output of G4 becomes "1".

また、アナログ信号Z7が負極性となりzl+が無しで
あるのでORゲートG5の出力は1′0”となり、Ex
、ORゲートG、の出カ論理がII I IIとなって
、ORゲートG□□、G□2からはそれぞれORゲート
G4.G、の出力信号“1”  170”が出力される
。従って、このときは、ANDゲートG工、〜G16か
ら出力されるポジション信号p□〜P4は、第3表に示
すように、“1,1,1.O”のビットパターンとなる
。なお、他のシンチレータが放射線を検出した場合につ
いても同様に考えることによって、第3表に示す対応表
を得ることができる。
Also, since analog signal Z7 has negative polarity and zl+ is absent, the output of OR gate G5 becomes 1'0'', and Ex
, OR gate G becomes II I II, and the output logic from OR gates G□□ and G□2 is outputted from OR gate G4 . Therefore, at this time, the position signals p□-P4 output from the AND gates G-G16 are "1" as shown in Table 3. ,1,1. The bit pattern is "O". By considering the case where other scintillators detect radiation in the same way, the correspondence table shown in Table 3 can be obtained.

発明の効果 本発明は以上のように構成されたので、16個のシンチ
レータ0□1〜C44を4×4のマトリクス状に配置す
ると共に、2×2の領域ごとに四区分した4個ずつのシ
ンチレータに対して1本ずつの光電子増倍管P1. P
2. P3. P4を配置結合することにより、従来の
シンチレータに1対1で結合するのに比較して、光電子
増倍管の数を減らすことができる。また、従来技術を示
す第6図と、本発明を示す第2図とを比較して明らかな
ように、仮に光電子増倍管P1〜P4の直径を1/2イ
ンチ程度まで小さくしたとしても、本発明に係るシンチ
レータC1□〜C44は、鎖線矢印Aで示す断層面方向
の幅Wと実線矢印Bで示す体軸方向の幅Wとを、同時に
上記光電子増倍管P1〜P4の直径よりも小さいものと
することができる。従って、本発明の放射線検出器10
を用いてリング状の放射線検出器系を構成し、さらにこ
の放射線検出器系を体軸方向に1列または複数列並べる
ことにより、矢印Aで示す断層面方向の空間分解能を向
上できると同時に、矢印Bで示す体軸方向の位置情報の
精度を向上してその空間分解能を向上することができる
。このことにより、例えばポジトロンCT装置で得られ
る断層画像をきめの細かいものとして、より精度の高い
診断情報を提供することができる。
Effects of the Invention Since the present invention is configured as described above, the 16 scintillators 0□1 to C44 are arranged in a 4 x 4 matrix, and each 2 x 2 area is divided into four sections. One photomultiplier tube P1 for each scintillator. P
2. P3. By positionally coupling P4, the number of photomultiplier tubes can be reduced compared to one-to-one coupling to a conventional scintillator. Furthermore, as is clear from a comparison between FIG. 6 showing the prior art and FIG. 2 showing the present invention, even if the diameters of the photomultiplier tubes P1 to P4 are reduced to about 1/2 inch, The scintillators C1□ to C44 according to the present invention have a width W in the tomographic direction indicated by the chain line arrow A and a width W in the body axis direction indicated by the solid line arrow B at the same time, which is larger than the diameter of the photomultiplier tubes P1 to P4. It can be made small. Therefore, the radiation detector 10 of the present invention
By configuring a ring-shaped radiation detector system using , and further arranging this radiation detector system in one or more rows in the body axis direction, it is possible to improve the spatial resolution in the tomographic direction shown by arrow A, and at the same time, It is possible to improve the accuracy of positional information in the body axis direction indicated by arrow B and improve its spatial resolution. This makes it possible to provide more accurate diagnostic information by making finer tomographic images obtained by, for example, a positron CT device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による放射線検出器の実施例を示す説明
図、第2図はその検出器部の各シンチレータ及び光電子
増倍管の光学的結合状態を示す平面説明図、第3図は信
号前処理回路を示すプロッり図、第4図は第一の従来例
を示す説明図、第5図はその検出器部を示す平面図、第
6図は第二の従来例の検出器部を示す平面図である。 ]C0・・放射線検出器 11・・・検出器部 12・・・信号前処理回路 13・・複数個のシンチレータ 14・・・複数本の光電子増倍管 15・・・信号引出線 16・・・反射剤層 17・・・光結合層
Fig. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the radiation detector according to the present invention, Fig. 2 is an explanatory plan view showing the optical coupling state of each scintillator and photomultiplier tube in the detector section, and Fig. 3 is an explanatory diagram showing a signal FIG. 4 is a plot diagram showing the preprocessing circuit, FIG. 4 is an explanatory diagram showing the first conventional example, FIG. 5 is a plan view showing the detector section thereof, and FIG. 6 is the detector section of the second conventional example. FIG. ] C0... Radiation detector 11... Detector section 12... Signal pre-processing circuit 13... Multiple scintillators 14... Multiple photomultiplier tubes 15... Signal leader line 16... -Reflector layer 17...optical coupling layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数個のシンチレータと複数本の光電子増倍管とを有し
それぞれの発光面と受光面とを光結合してなる検出器部
と、各光電子増倍管の出力信号の波高値比較により放射
線が入射したシンチレータの位置決め及びタイミング情
報の取り出しを行う信号前処理回路とから成る放射線検
出器において、上記検出器部は、16個のシンチレータ
を4×4のマトリクス状に配置し、これらのシンチレー
タのうち中央部に位置する4個のシンチレータと四隅部
に位置する1個ずつのシンチレータと残りの周辺部に位
置する2個ずつのシンチレータとを光学的に分離すると
共に、この分離された各ブロック内では各シンチレータ
を光学的に結合し、上記マトリクス状配置のシンチレー
タを2×2の領域ごとに四区分した4個ずつのシンチレ
ータに対して1本ずつの光電子増倍管を配置して光結合
してなることを特徴とする放射線検出器。
Radiation is detected by comparing the peak values of the output signals of each photomultiplier tube with a detector section that has multiple scintillators and multiple photomultiplier tubes and optically couples the light emitting surface and light receiving surface of each. In a radiation detector comprising a signal preprocessing circuit that positions the incident scintillator and extracts timing information, the detector section has 16 scintillators arranged in a 4×4 matrix, and among these scintillators, The four scintillators located in the center, one scintillator each located in the four corners, and the remaining two scintillators located in the periphery are optically separated, and within each separated block, Each scintillator is optically coupled, and the scintillators arranged in a matrix are divided into four regions of 2 x 2, and one photomultiplier tube is arranged and optically coupled to each of the four scintillators. A radiation detector characterized by:
JP4721286A 1986-03-06 1986-03-06 Radiation detector Pending JPS62206479A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000321357A (en) * 1999-03-10 2000-11-24 Toshiba Corp Nuclear medicine diagnostic device
JP2007093376A (en) * 2005-09-28 2007-04-12 Natl Inst Of Radiological Sciences Method and apparatus for detecting radiation position

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JP4534006B2 (en) * 2005-09-28 2010-09-01 独立行政法人放射線医学総合研究所 Radiation position detection method and apparatus

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