KR101686306B1 - Signal loss detection and energy detection circuit without energy distortion method and structure from pulse pile-up at the signal readout integrated circuit in all radiation counting sensors - Google Patents

Signal loss detection and energy detection circuit without energy distortion method and structure from pulse pile-up at the signal readout integrated circuit in all radiation counting sensors Download PDF

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Abstract

일 실시예에 따른 방사선 계수 방식 센서 신호 처리단의 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 방법은, 입사된 방사선에 의해 생겨난 펄스(pulse) 신호와 딜레이(delay) 된 신호를 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라 발생하는 교차 정보에 기초하여 입사 에너지 정보 및 입사 계수를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of preventing radiation information loss and energy distortion of a radiation signal processing system, the method comprising: comparing a pulse signal generated by an incident radiation with a delayed signal; And detecting the incident energy information and the incident coefficient based on the crossing information generated according to the comparison result.

Figure R1020140192032
Figure R1020140192032

Description

방사선 계수 방식 센서 신호 처리단의 신호 중첩으로 인한 손실 정보를 막고 에너지의 왜곡을 없애는 방법과 구조{SIGNAL LOSS DETECTION AND ENERGY DETECTION CIRCUIT WITHOUT ENERGY DISTORTION METHOD AND STRUCTURE FROM PULSE PILE-UP AT THE SIGNAL READOUT INTEGRATED CIRCUIT IN ALL RADIATION COUNTING SENSORS}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method and system for preventing loss of information due to signal superimposition of a signal processing unit of a radiation counting method and eliminating distortion of energy. ALL RADIATION COUNTING SENSORS}

아래의 설명은 방사선 계수 방식의 센서 기술에 관한 것으로, 방사선 계수 정보와 에너지를 정확하게 획득하는 방법 및 독출 집적 회로에 관한 것이다.
The following description relates to sensor technology of the radiation counting method, and relates to a method of accurately acquiring radiation coefficient information and energy, and a readout integrated circuit.

19세기 말, 뢴트겐에 의해 X-ray라는 광선이 발견되었다. 수십 pm ~ 수 mm 정도의 파장을 갖는 전자기파인 X-ray는 투과성, 직진성으로 구분되는 특별한 성질을 갖고 있으며 이러한 특징을 많은 분야에서 유용하게 활용하고 있다. 기존의 X-ray 검출은 필름이나 마그네틱 테이프를 이용하였으나, 이는 해상도는 뛰어나지만 현상 시간이나 검색에 상당한 시간이 소요되며 비용과 환경 오염적인 면에서 문제가 되어 대체 수단이 필요하였다. 이런 문제를 해결하기 위하여 개발 된 것이 디지털 X-ray 방식이다. At the end of the nineteenth century, a ray called X-ray was found by Röntgen. X-rays, which are electromagnetic waves with wavelengths of several tens pm to several millimeters, have special properties that are classified into permeability and linearity, and these characteristics are utilized in many fields. Conventional X-ray detection uses films or magnetic tapes, but it has excellent resolution, but it takes a considerable amount of time to search for the developing time, and it is problematic in terms of cost and environmental pollution. Digital X-ray method was developed to solve this problem.

X-ray는 물질과 반응하여 투과량이 물질의 밀도에 따라 달라진다. 투과량을 디지털 반도체 센서를 통해 검출하고, X-ray는 X-ray 센서에서 전기적 신호로 변환되어 컴퓨터를 통해 영상을 얻는다. X-ray 발생장치에 의해 발생되는 X-ray는 특성 X-ray와 연속 X-ray로 나뉜다. 도2를 참고하면, X-ray 발생 장치에 발생하는 X-ray 스펙트럼을 나타낸 것으로, 연속 X-ray는 다양한 에너지 스펙트럼을 가지며, 특성 X-ray는 특정 에너지 스펙트럼을 가진다. X-ray는 전자파의 일종으로 우리 주변에서 많이 쓰이고 있다. X-ray는 사진작용, 형광작용, 이온화 작용을 일으키고 진공 중에서는 빛과 같은 속도로 진행하며, 밀도가 높은 물질일수록 투과하지 못한다. X-rays react with matter and the amount of permeation depends on the density of the material. The amount of transmitted light is detected by a digital semiconductor sensor, and the X-ray is converted into an electrical signal by an X-ray sensor to obtain an image through a computer. An X-ray generated by an X-ray generator is divided into a characteristic X-ray and a continuous X-ray. Referring to FIG. 2, an X-ray spectrum generated in an X-ray generator is shown. A continuous X-ray has various energy spectra and a characteristic X-ray has a specific energy spectrum. X-ray is a type of electromagnetic wave that is used in many places around us. X-rays cause photographic action, fluorescence, and ionization, and proceed at the same speed as light in vacuum, and substances with higher densities do not transmit.

도 3을 참고하면, X-ray 센서 기술을 분류한 것으로 나타낸 것으로, 종래의 X-ray 센서 기술은 기존의 아날로그 방식을 대체하여 많이 사용되는 디지털 X-ray 검출 방식 및 아날로그X-ray 검출 방식이 있다. 디지털 X-ray 검출 방식에는 X-ray와 직접 반응하여 생성된 전자-정공 쌍을 읽어내는 직접 검출방식과 X-ray 를 발광체를 통하여 빛으로 변환한 뒤 빛을 검출하여 읽어내는 간접 검출 방식으로 구분될 수 있다. Referring to FIG. 3, the X-ray sensor technology is classified into a conventional X-ray sensor technology and a conventional X-ray detection system and an analog X-ray detection system have. The digital X-ray detection method includes a direct detection method of reading electron-hole pairs generated by direct reaction with X-ray and an indirect detection method of detecting X-ray after converting X-ray into light through a light emitting body .

도 4는 직접 검출방식 및 간접 검출방식을 나타낸 것이다. 간접 방식 X-ray 디텍터는 섬광층, 비정질 실리콘 포토타이오드 그리고 센서 어레이가 샌드위치처럼 결합되어 구성된다. X-ray 광자가 섬광층에 입사하면 이에 비례하는 가시광선이 방출되고 포토다이오드 어레이에 의해 기록되고 전하로 변환된다. 전하는 직접방식 변환방식과 유사하게 센서 어레이에 의해 검출된다. 섬광층에 이용되는 물질은 보통 CsI, 또는 Gd2O2S로 구성된다. CsI에 기반한 섬광층의 장점은 이들의 결정이 수 마이크로 너비의 바늘 형태로 형성되어 디텍터 표면에 수직인 방향으로 정렬될 수 있다는 것이다. 이러한 조직화 된 바늘 형태의 어레이 섬광층은 빛의 분산을 줄여서 방출되는 광량을 증가시키고 높은 해상도의 이미지를 제공한다. 4 shows a direct detection method and an indirect detection method. Indirect-mode X-ray detectors consist of a sandwich-like combination of a scintillation layer, an amorphous silicon photothiode and a sensor array. When the X-ray photon is incident on the scintillation layer, visible light is emitted in a proportional manner and is recorded by the photodiode array and converted into charge. The charge is detected by the sensor array similar to the direct conversion method. The material used for the scintillator layer is usually composed of CsI, or Gd2O2S. The advantage of a CsI based scintillation layer is that these crystals can be formed in the form of needles of several micron width and aligned in a direction perpendicular to the detector surface. This organized needle-shaped array scintillation layer reduces the dispersion of light, thereby increasing the amount of light emitted and providing a high resolution image.

도 5는 센서 칩과 독출 검출 회로(ROIC) 칩이 입체적으로 결합된 하이브리드 구조의 픽셀 검출기를 나타낸 것이다. 이러한 직접 방식의 센서는 X-ray 입사 광자 하나하나를 처리하여 기존의 방식보다 훨씬 노이즈의 영향이 적고, 저선량으로 훨씬 좋은 이미지를 얻을 수 있는 장점이 있다. 하이브리드 픽셀의 장점은 서로 다른 이종 기술간의 장점을 취함으로써 최고의 성능을 확보할 수 있다. X-ray 센서 응용의 경우 X-ray 흡수 효율이 좋은 센서(CdTe, CZT등)와 성숙된 기술, 집적 효율이 뛰어난 CMOS 공정을 이용하여 readout 간의 결합이 대표적인 예이다. 센서와 electronics 칩은 정교한 bonding을 통해 연결되며 공정 기술 진화로 인해 대면적화 및 고집적화가 가능하게 되어 응용 분야가 점차 커지고 있는 추세이다.5 shows a pixel structure of a hybrid structure in which a sensor chip and a readout detection circuit (ROIC) chip are three-dimensionally combined. This direct-type sensor has the advantage of being able to obtain a much better image at low dose, by processing each X-ray incident photon, with less influence of noise than the conventional method. The advantage of hybrid pixels is that they can achieve the best performance by taking advantage of different technologies. In the case of X-ray sensor applications, a combination of readout with a sensor with good X-ray absorption efficiency (CdTe, CZT, etc.) and mature technology and CMOS process with high integration efficiency is a typical example. Sensors and electronics chips are connected through sophisticated bonding. As the process technology evolves, large-sized and highly integrated devices are becoming more and more widely used.

한층 진보된 센서 기술인 하이브리드 픽셀 타입의 3차원 구조 디텍터는 엑스선 에너지를 흡수하는 방사선 검출 물질과 이로부터 발생된 엑스선 신호를 전기적인 신호로 변환을 위한 ROIC 회로로 나뉜다. 개개의 픽셀에 독립적으로 이 ROIC가 구성되며, 에너지 윈도우 레벨 조정을 이용하여 특정 에너지에 대한 계수가 가능하다는 장점을 가진다. 검출 물질과 ROIC 픽셀 어레이와의 결합은 bump bonding 을 통하여 이루어진다. 아날로그적으로 pulse processing을 거쳐 디지털 출력을 가지는 비교기 출력을 이용하여 계수기의 값을 입사신호가 있을 때만(비교기의 출력이 변화 올 때) 하나씩 증가시킨 디지털 값을 가지고 있는다. 읽어 내는 신호와 함께 각 픽셀에 저장되어있는 계수기 값을 읽어 영상으로 볼 수 있다. 현재는 Cern을 주축으로 하는 MEDIPIX series 1, 2, 3 버전을 점차 업데이트 해가고 있다. 또한 PIXIRAD, XPAD, PILATUS 등 많은 그룹에서 X-ray 계수 디텍터를 개발하고 있다.Hybrid pixel type 3D structure detector, which is an advanced sensor technology, is divided into a radiation detection material that absorbs X-ray energy and a ROIC circuit for converting the X-ray signal generated from the X-ray energy into an electrical signal. This ROIC is constructed independently of individual pixels, and has the advantage that the energy window level adjustment can be used to factor to a specific energy. The coupling between the detection material and the ROIC pixel array is achieved through bump bonding. Analogically, the analog output has a digital value that is incremented by one when the input signal is present (when the output of the comparator changes), using the comparator output with digital output via pulse processing. It is possible to read the counter value stored in each pixel together with the signal to be read and to view it as an image. Currently, we are gradually updating the MEDIPIX series 1, 2, and 3 with Cern as the main axis. We are also developing X-ray coefficient detectors in many groups including PIXIRAD, XPAD and PILATUS.

현재의 방사선 계수 방식의 센서는 임의의 기준(preamp 파형에서 점선)을 두고 pulse processing을 거친 파형이 기준을 넘는 순간 비교기 (disc 파형 그림)의 출력이 ‘low’에서 ‘high’로 변하는 정보를 이용하여 카운터의 값을 하나 증가시키는 방식을 취하고 있다. The sensor of the present radiation counting method uses the information that the output of the comparator (disc waveform figure) changes from 'low' to 'high' when the pulse-processed waveform exceeds the reference with arbitrary reference (dotted line in the preamp waveform) And the value of the counter is incremented by one.

핵의학은 방사성 동위원소에서 방출되는 베타선이나 감마선을 이용하여 암과 같은 질병을 진단하고 치료하는 기술로서, 1920년대 미국의 블루밍거가 처음으로 방사능 물질을 이용하여 임상에서 혈액순환시간을 측정한 이래 많은 발전을 해왔다. 1936년 cyclotron이 발명된 이후 이를 이용하여 다양한 종류의 방사성 동위원소를 만들 수 있게 됨으로써 핵의학은 본격적으로 발전하기 시작하였다. 핵의학 영상측정은 1951년 베네딕트 카슨이 최초로 핵의학 스캐너를 개발한 것이 효시이지만 1958년 할 앵거가 감마 카메라를 개발한 이후 임상적으로 본격적으로 활용되기 시작하였으며, 1970년대 이후 컴퓨터의 발달에 힘입어 단일광자방출단층촬영장치(Single Photon Emission Computed Tomography: SPECT)나 양전자방출단층촬영장치(Positron Emission Tomography: PET)가 개발되어 널리 활용되고 있다. Nuclear medicine is a technology to diagnose and treat cancer-like diseases using beta-rays or gamma rays emitted from radioactive isotopes. Since the blood-circulation time was measured in clinic using radioactive materials for the first time in America, Has developed. Since the invention of cyclotron in 1936, it has become possible to produce various kinds of radioisotopes by using it, and nuclear medicine has started to develop in earnest. Nuclear medical imaging was first developed by Benedict Carson in 1951, but since 1959, Han Anger developed the gamma camera, which has been clinically used since the 1970s. Single photon emission computed tomography (SPECT) and positron emission tomography (PET) have been developed and widely used.

단일광자방출단층촬영장치와 양전자방출단층촬영장치는 방사선을 이용한 의료 영상기기의 하나로서 일반적으로 영상기기에서 요구하는 높은 공간 분해능과 높은 대조도 그리고 빠른 영상 획득이라는 기본적인 세 가지 기기 성능을 만족하여야 하며 추가적으로 환자의 방사선량 피폭이 적어야 한다.Single-photon emission tomography and positron emission tomography (CT) are one of the medical imaging devices using radiation. In general, they should satisfy three basic performance requirements: high spatial resolution, high contrast, and fast image acquisition required by imaging devices In addition, the patient's radiation dose should be low.

단일광자방출단층촬영장치 검출기는 환자 주위를 일정한 단위 각도씩 회전 하면서 평면 영상 데이터 세트를 획득하는데, 획득 시간을 줄이기 위해 두 개 또는 세 개의 unit 검출기가 동시에 회전하는 방식을 가지고 있다. 이 때, 사용되는 감마선은 특정한 에너지를 가진 방사선을 사용함으로 인하여 독출회로에서 검출되는 펄스는 일정한 크기를 가지는 파형이 검출된다.A single-photon emission tomography detector acquires a set of planar image data by rotating a unit angle around the patient, with two or three unit detectors rotating simultaneously to reduce acquisition time. At this time, since the gamma ray used is a radiation having a specific energy, a pulse having a certain size is detected in the pulse detected in the reading circuit.

양전자방출단층촬영장치에서 감마선은 특정한 에너지를 가질 수 있다. 양전자방출단층촬영장치 검출기는 검출기가 환자 주변을 링처럼 싸고 있어서 회전할 필요가 없으며, 하나의 양전자가 두 개의 감마선으로 변환되어 180도 방향으로 방출되므로 이 두 개의 감마선을 동시에 측정함으로써 동위원소의 위치 정보를 얻기 때문에 감마카메라에서 필요로 하는 조준기도 필요없다. 양전자방출단층촬영장치에 사용되는 감마선 또한 특정한 에너지를 가진 방사선을 사용함으로 인하여 독출회로에서 검출되는 펄스는 일정한 크기를 가지는 파형이 검출된다.
In a positron emission tomography system, gamma rays can have specific energy. The positron emission tomography detector does not need to rotate because the detector is ring-like around the patient, and since one positron is converted into two gamma rays and emitted in the direction of 180 degrees, the two gamma rays are measured at the same time, Because you get the information, you do not need the sights that gamma cameras need. The gamma rays used in the positron emission tomography also use a radiation having a specific energy, so that a pulse having a certain size is detected in the pulse detected in the readout path.

방사선 계측 분야에서 신호 중첩(Pulse Pile-Up) 문제는 영상의 질과 직결되어 상당히 중요한 부분이다. 하지만 신호가 빠르게 입사하는 CT 같은 경우 방사선의 유입이 빨라 한 신호 처리가 끝나기 전에 다른 신호가 입사하여 신호 중첩이 발생하기 때문에 영상의 질을 현저히 떨어뜨리며 왜곡시킨다. 이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 딜레이된 신호를 이용하여 펄스 파일업 환경하에서도 입사된 신호를 정확하게 찾는 방법을 제안한다.
In the field of radiation measurement, the problem of pulse pile-up is a very important part directly related to the quality of the image. However, in the case of a CT with a fast signal input, the radiation is fast and the signal quality is significantly degraded and distorted because the signal overlap occurs due to the incidence of the other signal before the signal processing is completed. Accordingly, a method of accurately finding an incident signal even in a pulse file up environment using a delayed signal according to an embodiment of the present invention is proposed.

일 실시예에 따른 방사선 계수 방식 센서 신호 처리단의 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 방법은, 입사된 방사선에 의해 생겨난 펄스(pulse) 신호와 딜레이(delay) 된 신호를 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라 발생하는 교차 정보에 기초하여 입사 에너지 정보 및 입사 계수를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of preventing radiation information loss and energy distortion of a radiation signal processing system, the method comprising: comparing a pulse signal generated by an incident radiation with a delayed signal; And detecting the incident energy information and the incident coefficient based on the crossing information generated according to the comparison result.

일측에 따르면, 상기 입사된 방사선에 의해 생겨난 펄스(pulse) 신호와 딜레이(delay) 된 신호를 비교하는 단계는, 펄스의 시작점 및 최고점에서의 영역값을 저장하는 단계를 포함할 수 있다.According to one aspect, comparing the pulse signal generated by the incident radiation with the delayed signal may include storing an area value at a beginning and a peak of the pulse.

또 다른 일측에 따르면, 상기 입사된 방사선에 의해 생겨난 펄스(pulse) 신호와 딜레이(delay) 된 신호를 비교하는 단계는, 펄스가 시작되는 시점에서 상기 펄스가 존재하는 제1 영역값을 메모리 1에 저장하는 단계; 상기 펄스의 최고점에서 상기 펄스가 존재하는 제2 영역값을 메모리 2에 저장하는 단계; 및 상기 메모리 1과 메모리 2에 저장된 제1 영역값과 제2 영역값의 차를 비교 결과로 확인하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, the step of comparing a pulse signal generated by the incident radiation with a delayed signal includes the steps of: Storing; Storing in the memory (2) a second region value in which the pulse exists at the highest point of the pulse; And checking a difference between the first area value and the second area value stored in the memory 1 and the memory 2 as a comparison result.

또 다른 일측에 따르면, 상기 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 방법은, 카운터 기록장치에 상기 비교 결과를 기록하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the method of preventing radiation information loss and energy distortion may further include recording the comparison result in a counter recording apparatus.

또 다른 일측에 따르면, 상기 입사 에너지 정보 및 입사 계수를 검출하는 단계는, 상기 카운터 기록장치에 기록된 비교 결과에 따라 발생하는 교차 정보에 기초하여 상기 입사 에너지 정보 및 입사 계수를 검출하는 것을 특징으로 할 수 있다. According to another aspect of the present invention, the step of detecting the incident energy information and the incident coefficient detects the incident energy information and the incident coefficient based on the crossing information generated according to the comparison result recorded in the counter recording apparatus can do.

또 다른 일측에 따르면, 상기 입사된 방사선에 의해 생겨난 펄스(pulse) 신호와 딜레이(delay) 된 신호를 비교하는 단계는, 앰프(AMP)의 출력을 소정의 딜레이 시간을 갖는 버퍼(BUFFER)에 넣어 출력을 획득하는 단계; 및 비교기에서 상기 앰프의 출력과 상기 버퍼의 출력을 동시 비교하여 상기 비교기의 출력을 획득하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, the step of comparing a pulse signal generated by the incident radiation with a delayed signal includes the step of putting the output of the amplifier AMP into a buffer BUFFER having a predetermined delay time Obtaining an output; And comparing the output of the amplifier and the output of the buffer in a comparator to obtain an output of the comparator.

또 다른 일측에 따르면, 상기 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 방법은, 상기 비교기의 출력에 따른 신호를 이용하여 디지털 회로에서 신호처리를 수행함으로써 상기 입사 에너지 정보 및 입사 계수가 검출되는 것을 특징으로 할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of preventing radiation information loss and energy distortion, comprising the steps of: performing signal processing in a digital circuit using a signal according to an output of the comparator, have.

일 실시예에 따른 방사선 계수 방식 센서 신호 처리단의 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치는, 입사된 방사선에 의해 생겨난 펄스(pulse) 신호와 딜레이(delay) 된 신호를 비교하는 비교기; 및 상기 비교 결과에 따라 발생하는 교차 정보에 기초하여 입사 에너지 정보 및 입사 계수를 검출하는 검출기를 포함할 수 있다. An apparatus for preventing radiation information loss and energy distortion of a radiation signal processing method sensor signal processing unit according to an exemplary embodiment includes a comparator for comparing a pulse signal generated by an incident radiation with a delayed signal; And a detector for detecting the incident energy information and the incident coefficient based on the crossing information generated according to the comparison result.

일측에 따르면, 상기 비교기는, 펄스의 시작점 및 최고점에서의 영역값을 저장할 수 있다.According to one aspect, the comparator may store region values at the beginning and peak of the pulse.

또 다른 일측에 따르면, 상기 비교기는, 상기 펄스가 시작되는 시점에서 상기 펄스가 존재하는 제1 영역값을 저장하는 제1 메모리; 및 상기 펄스의 최고점에서 상기 펄스가 존재하는 제2 영역값을 저장하는 제2 메모리를 포함하고, 상기 제1 메모리와 상기 제2 메모리에 저장된 제1 영역값과 제2 영역값의 차를 비교 결과로 확인할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the comparator includes: a first memory for storing a first region value at which the pulse is present at the start of the pulse; And a second memory for storing a second area value in which the pulse exists at the highest point of the pulse, wherein the difference between the first area value stored in the first memory and the second area value is compared with a difference value .

또 다른 일측에 따르면, 상기 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치는, 카운터 기록장치에 상기 비교 결과를 기록할 수 있다.According to another aspect, the apparatus for preventing radiation information loss and energy distortion may record the comparison result in a counter recording apparatus.

또 다른 일측에 따르면, 상기 검출기는, 상기 카운터 기록장치에 기록된 비교 결과에 따라 발생하는 교차 정보에 기초하여 상기 입사 에너지 정보 및 입사 계수를 검출할 수 있다.According to another aspect, the detector can detect the incident energy information and the incident coefficient based on the crossing information generated according to the comparison result recorded in the counter recording apparatus.

또 다른 일측에 따르면, 상기 비교기는, 앰프(AMP)의 출력을 소정의 딜레이 시간을 갖는 버퍼(BUFFER)에 넣어 출력을 획득하고, 상기 비교기에서 상기 앰프의 출력과 상기 버퍼의 출력을 동시 비교하여 상기 비교기의 출력을 획득할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the comparator includes an amplifier AMP for receiving an output by putting the output of the amplifier AMP into a buffer BUFFER having a predetermined delay time, and for comparing the output of the amplifier and the output of the buffer simultaneously The output of the comparator can be obtained.

또 다른 일측에 따르면, 상기 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치는, 상기 비교기의 출력에 따른 신호를 이용하여 디지털 회로에서 신호처리를 수행함으로써 상기 입사 에너지 정보 및 입사 계수가 검출되는 것을 특징으로 할 수 있다.
According to another aspect of the present invention, the apparatus for preventing radiation information loss and energy distortion may be characterized in that the incident energy information and the incident coefficient are detected by performing signal processing in a digital circuit using a signal according to the output of the comparator have.

본 발명은 모든 방사선 의료장비, 산업용 비파괴 관측 장비, 전자식 개인용 선량계 등 방사선 계수 방식 센서와 모든 pulse process를 하는 통신, 영상 등 많은 분야에 응용 및 이용이 가능함에 있다. 또한, 기존의 많은 피폭 선량을 동반하는 PET, CT 등 의료기기에서 신호 중첩 문제를 해결할 수 있으므로 훨씬 좋은 이미지를 통하여 정확한 진단과 판단에 도움을 줄 수 있다.The present invention can be applied and used in many fields such as radiation counting type sensors such as all kinds of radiation medical instruments, industrial non-destructive observation equipment, electronic personal dosimeters, and all pulse processes. In addition, since it can solve the problem of signal overlap in medical devices such as PET and CT accompanying a lot of existing radiation doses, it can help accurate diagnosis and judgment through a much better image.

본 발명은 방사선 입사에 해당하는 신호 처리 기간 동안 신호를 받지 않는 방법을 사용하여 계수 기간 동안 잃어버린 정보 문제를 해결함으로써 계측 성능이 향상될 수 있다. 또한, 짧은 시간 많이 들어오는 방사선을 처리할 수 있어 현재보다 잃는 정보 없이 빠르게 정보를 처리하여 환자의 진단 영상 획득에 소요되는 시간이 확연히 줄어든다.The present invention can improve the measurement performance by solving the problem of information lost during the counting period by using a method of not receiving the signal during the signal processing period corresponding to the radiation incidence. In addition, it can process a lot of incoming radiation for a short time, so it can process the information quickly without losing information, and the time required to acquire the diagnostic image of the patient is significantly reduced.

본 발명은 cross 시점을 조정하여 1n 이하의 방사선 입사도 구별할 수 있어 빠른 ROIC 회로 구현이 가능하다.
According to the present invention, it is possible to distinguish radiation incidence of 1n or less by adjusting the cross point of view, thereby realizing a fast ROIC circuit.

도 1은 종래의 신호 중첩 문제를 해결하는 방법을 설명한 도면이다.
도 2는 X-ray 발생 장치에 발생하는 X-ray 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 3은 X-ray 센서 기술을 분류한 것으로 나타낸 것이다.
도 4는 X-ray의 직접 검출방식 및 간접 검출방식을 나타낸 것이다.
도 5는 센서 칩과 독출 검출 회로(ROIC) 칩이 입체적으로 결합된 하이브리드 구조의 픽셀 검출기를 나타낸 것이다.
도 6은 독출회로(ROIC)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 계수 방식의 방사선 디텍터 ROIC 단 원리를 나타낸 것이다.
도 8은 방사선 계수 방식의 기술 개략도를 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 신호 중첩 문제를 해결하기 위한 기술 개략도를 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치의 동작을 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치를 적용하여 시뮬레이션한 것을 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치의 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 13 내지 도 15는 일 실시예에 따른 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치의 회로도를 나타낸 도면이다.
1 is a diagram illustrating a method for solving a conventional signal overlap problem.
2 shows an X-ray spectrum generated in the X-ray generator.
3 shows a classification of the X-ray sensor technology.
Fig. 4 shows a direct detection method and an indirect detection method of X-ray.
5 shows a pixel structure of a hybrid structure in which a sensor chip and a readout detection circuit (ROIC) chip are three-dimensionally combined.
6 is a diagram showing a configuration of a read circuit (ROIC).
Fig. 7 shows the principle of the radiation detector ROIC of the counting system.
Fig. 8 is a schematic view of the technique of the radiation counting method.
9 is a schematic diagram of a technique for solving the signal overlap problem according to an embodiment.
10 is a diagram illustrating an operation of the radiation information loss and energy distortion prevention apparatus according to an embodiment.
11 is a diagram illustrating a simulation using a radiation information loss and energy distortion prevention apparatus according to an embodiment.
12 is a flowchart illustrating a method of preventing radiation information loss and energy distortion of a radiation information loss and energy distortion prevention apparatus according to an embodiment.
13 to 15 are circuit diagrams of a radiation information loss and energy distortion prevention apparatus according to an embodiment.

이하, 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 신호 중첩 문제를 해결하는 방법을 설명한 도면이다.1 is a diagram illustrating a method for solving a conventional signal overlap problem.

종래의 방사선 계수 방식 모든 센서는 입사하는 방사선 하나하나를 각각 측정하는 방식이다. 임의로 생겨나 입사하는 방사선은 주기가 없다. 이로 인하여 방사선 계수 방식의 센서는 방사선 입사가 많은 환경에서 입사한 방사선을 회로에서 완전히 처리하기 전에 방사선이 또 입사하여 출력 신호가 중첩되는 신호 중첩(Pulse Pile-Up) 문제가 생긴다. 이는 방사선 계수 방식의 센서에 최종 기록되는 입사 방사선 개수를 왜곡한다.Conventional radiation counting methods All sensors measure each incident radiation individually. There is no period of radiation incident randomly. Therefore, the sensor of the radiation counting method generates a pulse pile-up problem in which the radiation is incident again and the output signal is overlapped before the radiation incident on the radiation incidence environment is completely processed in the circuit. This distorts the number of incident radiation eventually recorded in the radiation-coded sensor.

신호 중첩 문제를 해결하기 위한 방법으로 단순히 입사된 방사선 하나가 독출 집적 회로(Readout Integrated Circuit: ROIC)에서 처리되는 시간동안 다른 입력을 강제로 받지 않는 방식으로 신호 중첩 문제를 대처한다. 하지만 도1 과 같은 방식은 방사선 입사가 많은 환경에서 계수된 수와 이미지에 상당히 왜곡 되는 결과를 일으킨다는 문제점이 있다. 이에 따라 종래의 계수 방식 센서에서 신호 중첩 문제로 손실된 방사선 계수 정보와 에너지를 왜곡하지 않고 올바르고 정확한 정보를 획득하는 방법에 대하여 아래에서 상세히 설명하기로 한다.As a way to solve the signal overlap problem, simply coping with the signal overlap problem in such a way that one incident radiation does not forcibly receive another input for the time being processed in the readout integrated circuit (ROIC). However, the method shown in FIG. 1 has a problem that the number of images and the image are significantly distorted in an environment where radiation incidence is high. Accordingly, a method for obtaining correct and accurate information without distorting the radiation coefficient information and energy lost due to the signal overlap problem in the conventional coefficient sensor will be described in detail below.

도 7은 계수 방식의 방사선 디텍터 ROIC 단 원리를 나타낸 것이다.Fig. 7 shows the principle of the radiation detector ROIC of the counting system.

하이브리드 픽셀 검출기 및 핵의학 영상 센서에서 중요한 핵심 기술 중의 하나는 센서에서 발생하는 전자-정공 쌍을 효율적으로 읽어낼 수 있는 독출용 집적회로이다. 기존의 디지털 X-ray 검출기술에서도 독출용 집적회로가 사용되었으나, 전하 축적용 커패시터를 이용하는 방식으로 일정한 시간동안 발생된 전자-정공 쌍을 커패시터에 축적하여 A/D 변환기를 통하여 읽어내는 전하 축적 방식이 사용되었다. 하지만 하이브리드 픽셀 검출기나 핵의학 영상 센서는 pulse 하나하나를 처리하기 위하여 빠른 속도와 필요한 블록이 달라진다.One of the key technologies in hybrid pixel detectors and nuclear medicine image sensors is a readout integrated circuit that can efficiently read the electron-hole pairs generated in the sensor. In the conventional digital X-ray detection technology, a readout integrated circuit is used. However, a charge accumulation method which accumulates electron-hole pairs generated in a certain time period by using a charge-storage capacitor in a capacitor and reads through an A / D converter Was used. However, hybrid pixel detectors and nuclear medicine imaging sensors have different speeds and blocks to process each pulse.

포토다이오드에 인가된 X-ray는 전자-정공 쌍을 발생시키고, 이 전하는 일정 시간동안 커패시터에 축적된 후에 ROIC 회로에 의해 읽어진다. 이 방식은 X-ray photon의 에너지 량에 상관없이 모든 대역의 X-ray photon에 의해 발생하는 전자-정공 쌍의 신호가 축적됨에 따라 에너지 량에 따른 영상신호의 구분이 불가능하며, 발생된 신호 이외에 주변의 영향으로 발생한 잡음까지도 모두 판독하기 때문에 SNR(Signal To Noise Ratio)이 낮다. An X-ray applied to the photodiode generates an electron-hole pair, and this charge is stored in the capacitor for a predetermined time and then read by the ROIC circuit. In this method, as the electron-hole pair signals generated by the X-ray photon of all the bands accumulate irrespective of the energy amount of the X-ray photon, it is impossible to distinguish the image signals according to the energy amount. The noise due to the influence of the surroundings is also read, and the SNR (signal to noise ratio) is low.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 포톤 계수형 방식의 독출회로가 개발되었다. 포톤 계수 방식의 독출회로는 1980년대 많은 고에너지 분야를 연구하는 과학자들이 입자가속기에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있는 상황에서, 입자가속기의 tracking 검출기를 개발하기 위하여 설계한 microstrip 검출기와 semiconductor drift 검출기에 기술적 기반을 두고 있다. 그 후 포톤 카운팅 회로의 기반이라 할 수 있는 pixel 검출기가 개발되어 다양한 진화를 거쳐 hybrid pixel 검출기의 형태로 개발되어 사용되고 있다.In order to overcome these problems, a photon counting type dummy circuit was developed. In the 1980s, scientists studying high energy fields have been actively studying particle accelerators. In the field of photon counting, microstrip detectors and semiconductor drift detectors, which are designed to develop a tracking detector for particle accelerators, And has a technical basis. After that, a pixel detector, which is the basis of Photon counting circuit, has been developed and has been developed and used in the form of a hybrid pixel detector through various evolution.

X-ray 포톤 카운팅 회로는 도 6과 같이 구성될 수 있다. 반도체 검출기와 독출회로는 bump bonding 을 통해 연결되며, 역전압이 인가된 포토다이오드는 입사된 X-ray 와 반응하여 전자 정공 쌍을 생성한다. 발생된 전하는 독출회로의 전치 증폭기로 전달되고 이에 해당하는 전압신호를 출력한다. 이 신호는 폴 제로 제거 회로와 shaping 증폭기를 거쳐 가우시안 모양의 펄스 파형이 출력된다. SHA에서 출력된 전압신호는 비교기로 전달되어 외부에서 가해지는 기준전압과 비교하여 ‘1’ 또는 ‘0’의 디지털 신호를 출력한다. 이 신호를 이용하여 계수기에서는 비교기의 출력 중 ‘1’이 몇 번이나 출력되었는지를 디지털 형태로 계수하여 데이터를 출력한다. 이러한 방식을 포톤 계수형 방식이라고 부른다. 기존의 대표적인 X-ray 포톤 검출 방식인 전하 축적 방식은 SNR이 낮고 피폭량이 크다는 단점이 있었다. 이에 비해 포톤 계수형 방식은 단일 X-ray 광자에 의해 신호가 발생될 때마다 비교기를 토해 정해진 문턱 전압과 비교하여 계수하는 방식을 사용하기에 잡음의 영향이 거의 없으며, 높은 SNR 방사선 피폭량을 크게 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다.The X-ray photon counting circuit can be configured as shown in FIG. The semiconductor detector and the readout circuit are connected by bump bonding, and the photodiode with reverse voltage reacts with the incident X-ray to generate electron hole pairs. The generated charge is transferred to the preamplifier of the readout circuit and the corresponding voltage signal is output. This signal passes through a pole zero rejection circuit and a shaping amplifier and outputs a Gaussian pulse waveform. The voltage signal output from the SHA is transmitted to the comparator and outputs a digital signal of '1' or '0' in comparison with a reference voltage externally applied. Using this signal, the counter counts in digital form how many times '1' of the output of the comparator is output and outputs the data. This method is called a photon counting method. The conventional charge accumulation method, which is a typical X-ray photon detection method, has a disadvantage in that the SNR is low and the dose is large. In contrast, the photon counting method uses a method of counting a comparator with a threshold voltage determined whenever a signal is generated by a single X-ray photon, so there is almost no influence of noise, and the amount of high SNR radiation dose is greatly reduced It has the advantage of being able to.

도 8은 방사선 계수 방식의 기술 개략도를 나타낸 도면이다.Fig. 8 is a schematic view of the technique of the radiation counting method.

도 8을 참고하면, 방사선 계수 방식의 회로 동작을 나타낸 것으로, 신호 중첩이 일어난 경우, 실제 입사한 방서선의 에너지가 2에 해당하는 에너지 2개, 1에 해당하는 에너지 1개, 총 입사한 방사선 계수가 3개가 입사되었다고 가정하자. 그러면, 실제 입사한 방서선의 에너지 및 총 입사한 방사선 계수는 신호 중첩 영향에 의하여 도 10에서 도시된 방사선 계수 방식의 회로에서 실제로 기록되는 에너지 정보와 카운트 수와 다를 수 있다. 방사선 계수 방식의 회로에서 실제로 기록되는 에너지 정보 및 카운트 수는 1에 해당하는 에너지 0, 2에 해당하는 에너지 1, 3에 해당하는 에너지 1, 총 입사한 방사선 계수 2개일 수 있으며, 입사한 방사선의 정보를 왜곡한다. Referring to FIG. 8, the circuit operation of the radiation counting method is shown. In the case of signal overlapping, the energy of the actual incident beam is 2 energy corresponding to 2, 1 energy corresponding to 1, Let us assume that three are entered. Then, the energy of the incident incident ray and the total incident radiation may be different from the energy information actually recorded in the radiation counting circuit shown in FIG. 10 and the count number due to the signal overlapping effect. The energy information and the count number actually recorded in the radiation counting circuit may be 1 energy corresponding to 1, energy 1 corresponding to 2, energy of 1 corresponding to 2, and total radiation count of 2 incident, Distort information.

도 9는 일 실시예에 따른 신호 중첩 문제를 해결하기 위한 기술 개략도를 나타낸 도면이다.9 is a schematic diagram of a technique for solving the signal overlap problem according to an embodiment.

방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치는 펄스가 반응을 시작하기 전, 시작 영역을 저장 공간 1(예를 들면, memory NCP)에 값을 저장할 수 있다. 그리고 방사선이 입사되어 펄스가 생성되면, 펄스의 최고점에서 존재하는 펄스의 최고점 상태 값을 저장 공간 2(예를 들면, memory PCP)에 저장할 수 있다. 저장 공간 2에서 저장이 완료된 경우, 저장 공간 2의 값에서 저장 공간 1의 값의 차를 카운터 H, M, L 중 해당하는 카운터에 기록을 할 수 있다. The radiation information loss and energy distortion prevention device can store the value of the start area in storage space 1 (e.g., memory NCP) before the pulse begins to react. When radiation is incident and a pulse is generated, the peak state value of the pulse present at the peak of the pulse can be stored in storage 2 (e.g., memory PCP). When the storage is completed in the storage space 2, the difference in the value of the storage space 1 from the value of the storage space 2 can be recorded in the corresponding counter of the counter H, M, and L.

예를 들면, 실제 입사한 방서선의 에너지가 2에 해당하는 에너지 2개, 1에 해당하는 에너지 1개, 총 입사한 방사선 계수가 3개가 입사되었다고 가정하면, 실제로 기록되는 에너지 정보 및 카운트 수는 1에 해당하는 에너지 0, 2에 해당하는 에너지 2, 총 입사한 방사선 계수는 3개일 수 있다. 다시 말해서, 입사한 방사선의 에너지 및 총 입사한 방사선 계수와 실제로 기록되는 에너지 정보 및 카운트 수가 같게 된다. For example, assuming that the energy of the actual incident ray is 2, the energy is 1, and the total incident radiation is 3, the energy information actually recorded and the count number are 1 The energy corresponding to 0, 2 corresponding to energy 2, and the total incident radiation coefficient can be 3. In other words, the energy of the incident radiation, the total incident radiation coefficient, and the actually recorded energy information and the number of counts are equal.

도 10은 일 실시예에 따른 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치의 동작을 나타낸 도면이다.10 is a diagram illustrating an operation of the radiation information loss and energy distortion prevention apparatus according to an embodiment.

방사선은 하나의 광자이다. 광자들은 임의의 확률 분포로 랜덤하게 생성되기 때문에 일정한 주기를 가지고 입사하지 않는다. 입사하는 에너지 정보와 입사하는 개수를 정확하게 디텍터 하기 위하여 펄스가 시작되는 시점에서 펄스가 존재하는 제1 영역값은 메모리 1에 저장할 수 있다. 그리고 펄스의 최고점에서 펄스가 존재하는 제2영역값을 메모리 2에 저장할 수 있다. 이때, 메모리 1에 저장된 제1 영역값과 메모리 2에 저장된 제2 영역값의 차를 비교 결과로 얻고, 상기 비교 결과를 카운터 기록장치에 기록함으로써 정확한 에너지와 정확한 입사 계수를 검출할 수 있다. Radiation is a photon. Since photons are randomly generated at random probability distributions, they do not enter with a constant period. In order to accurately detect the incident energy information and the incident number, the first area value in which the pulse exists at the start of the pulse can be stored in the memory 1. [ And the second region value in which the pulse exists at the highest point of the pulse can be stored in the memory 2. At this time, the difference between the first area value stored in the memory 1 and the second area value stored in the memory 2 is obtained as a comparison result, and the comparison result is recorded in the counter recording apparatus, so that accurate energy and accurate incident coefficient can be detected.

앰프(1010)는 방사선에 의하여 생겨난 펄스 신호를 출력할 수 있고, 앰프(1010)의 출력을 소정의 딜레이 시간을 갖는 버퍼(1020)에 넣어 출력을 획득할 수 있다. 비교기(1030)는 앰프(1010)의 출력과 버퍼(1020)의 출력을 동시에 비교하여 결과를 출력할 수 있다. 이때, 두 개의 신호를 비교함으로써 크로스 지점이 생성됨으로써 비교기의 출력이 토글될 수 있다. 카운터(1040)는 비교기(1030)의 출력에 따른 신호를 이용하여 디지털 회로에서 신호처리를 수행함으로써 입사 에너지 정보 및 입사 계수가 검출될 수 있다. 카운터(1040)는 상기 비교기(1030)로부터 출력된 상기 비교 출력 신호를 바탕으로 계수기가 입사한 광자를 계수하여 디지털 데이터로 출력할 수 있다.The amplifier 1010 can output a pulse signal generated by the radiation and can obtain an output by putting the output of the amplifier 1010 into the buffer 1020 having a predetermined delay time. The comparator 1030 can compare the output of the amplifier 1010 and the output of the buffer 1020 at the same time and output the result. At this time, the output of the comparator can be toggled by generating a cross point by comparing the two signals. The counter 1040 performs signal processing in a digital circuit using a signal corresponding to the output of the comparator 1030 so that incident energy information and incident coefficients can be detected. The counter 1040 counts photons incident on the counter based on the comparison output signal output from the comparator 1030, and outputs the photon as digital data.

예를 들면, 도 9를 참고하면, 실제 입사한 방서선의 에너지가 2에 해당하는 에너지 2개, 1에 해당하는 에너지 1개, 총 입사한 방사선 계수가 3개가 입사되었다고 가정하면, 실제로 기록되는 에너지 정보 및 카운트 수는 1에 해당하는 에너지 0, 2에 해당하는 에너지 2 총 입사한 방사선 계수는 3개일 수 있다. 다시 말해서, 입사한 방사선의 에너지 및 총 입사한 방사선 계수와 실제로 기록되는 에너지 정보 및 카운트 수가 같게 된다. For example, referring to FIG. 9, assuming that the energy of the actually incident ray is 2, the energy is 1, and the total incident radiation is 3, The information and count number is 1 and the energy corresponding to 2 is 2. The total radiation dose can be 3. In other words, the energy of the incident radiation, the total incident radiation coefficient, and the actually recorded energy information and the number of counts are equal.

일 실시예에 따른 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 장치는 빠른 펄스 처리 시간을 구현하기 위하여 회로적 방법뿐만 아니라 논리적 기법을 적용함으로써 적은 파워 소모로도 신호 중첩 문제를 해결할 수 있다.The radiation information loss and energy distortion apparatus according to one embodiment can solve the signal overlap problem even with a small power consumption by applying a logical method as well as a circuit method in order to realize fast pulse processing time.

본 발명의 일 실시예에 따라 추가적 회로를 개발하여 X-ray의 입사되는 신호의 계수뿐만 아니라 에너지 구별회로를 개발하여 에너지별 이미지 획득에 기초가 될 수 있다. 또한, 현재 쓰이고 있는 센서는 CT, 맘모그래피 등 연속적 에너지를 가지는 X-ray 선원을 사용하지만 필터를 통하여 좁은 에너지 분포를 가지는 X-ray로 변환하여 사용한다면 이미지의 질을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an additional circuit may be developed to develop an energy discrimination circuit as well as a coefficient of an incident signal of the X-ray, thereby providing a basis for energy-based image acquisition. In addition, currently used sensors use X-ray sources with continuous energy such as CT and mammography, but if they are converted into X-rays with a narrow energy distribution through filters, the quality of the images can be improved.

또한, 본 발명은 방사선 전자식 개인 선량계도 계수 방식을 사용하는 선량계의 경우에도 방사선 선량을 보다 정확하고 확실하게 측정할 수 있다.In addition, the present invention can more accurately and reliably measure the radiation dose even in the case of a dosimeter using a radiation electronic personal dosimeter and counting method.

도 10b는 펄스 중첩 문제로 인한 계수 정보 손실을 방지하기 위한 회로의 시뮬레이션 결과를 나타낸 것으로, 실제 앰프 출력(1050)과 버퍼 신호(1060)를 나타내고 있으며, 이 두신호를 비교기에 넣어 나오는 출력(1070)을 나타내고 있다. 10B shows a simulation result of a circuit for preventing coefficient information loss due to a pulse overlap problem and shows an actual amplifier output 1050 and a buffer signal 1060 and outputs the two signals to the comparator 1070 ).

도 11은 일 실시예에 따른 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치를 적용하여 시뮬레이션한 것을 나타낸 도면이다.11 is a diagram illustrating a simulation using a radiation information loss and energy distortion prevention apparatus according to an embodiment.

신호 중첩 문제에 의해 잃어버린 정보로 인하여 본 발명을 적용하지 않은 이미지는 이미지의 질이 확연히 나빠지고, X-ray 이미지의 밝은 부분은 SNR이 상당히 나빠짐을 확인 할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라 획득된 영상은 신호 중첩 문제로 기존의 방식으로는 잃어버릴 수 있는 에너지 정보와 계수 정보를 정확히 획득함에 의해서 원본에 가까운 이미지를 얻을 수 있다. 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 방법을 적용함으로써 잃어버리는 정보가 거의 없이 모두 이미지 획득에 사용될 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 에너지 정보를 획득함에 따라 뼈의 영상과 연질의 조직을 확실히 구별함이 가능하다.Due to the information lost due to the signal superposition problem, the image quality of the image which does not apply the present invention is remarkably deteriorated, and the SNR of the bright part of the X-ray image is considerably deteriorated. The image obtained according to the embodiment of the present invention can acquire an image close to the original by correctly obtaining the energy information and the coefficient information which can be lost in the conventional method due to the signal overlap problem. By applying radiation information loss and energy distortion prevention methods, almost no information lost can be used for image acquisition. Accordingly, it is possible to clearly distinguish the bone image and the soft tissue by acquiring the energy information according to the present invention.

도 12는 일 실시예에 따른 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치의 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 방법을 나타낸 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a method of preventing radiation information loss and energy distortion of a radiation information loss and energy distortion prevention apparatus according to an embodiment.

단계(1210)에서 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치는 입사된 방사선의 펄스 신호를 출력할 수 있다. 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치는 적어도 하나의 광자가 입사함에 따라 가우시안 모양의 펄스 신호를 출력할 수 있다. In step 1210, the radiation information loss and energy distortion prevention device may output a pulse signal of the incident radiation. The radiation information loss and energy distortion prevention apparatus can output a Gaussian pulse signal as at least one photon is incident.

단계(1220)에서 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치는 출력된 펄스 신호를 소정의 딜레이(Delay) 시간을 갖는 버퍼에 넣어 딜레이된 신호를 획득할 수 있다. 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치는 펄스 신호로부터 약간의 지연시간을 가지는 펄스 신호를 버퍼에 저장할 수 있다. 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치는 펄스의 시작점 및 최고점에서의 영역값을 저장할 수 있다. 이때, 메모리 1에는 펄스가 시작되는 시점에서 펄스가 존재하는 제1 영역값을 저장할 수 있고, 메모리2에는 펄스의 최고점에서 펄스가 존재하는 제2 영역값을 저장할 수 있다. In step 1220, the apparatus for preventing radiation information loss and energy distortion may insert the output pulse signal into a buffer having a predetermined delay time to obtain a delayed signal. The radiation information loss and energy distortion prevention apparatus can store in the buffer a pulse signal having a slight delay time from the pulse signal. The radiation information loss and energy distortion prevention device can store the area values at the beginning and the peak of the pulse. At this time, the memory 1 may store the first region value where the pulse exists at the start of the pulse, and the memory 2 may store the second region value where the pulse exists at the peak of the pulse.

단계(1230)에서 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치는 입사된 방사선의 펄스 신호와 딜레이된 신호를 비교할 수 있다. 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치는 출력된 펄스 신호와 버퍼로부터 출력된 딜레이된 신호를 동시에 비교할 수 있다. 이때, 비교 결과를 카운터 기록장치에 기록할 수 있다. In step 1230, the radiation information loss and energy distortion prevention device may compare the delayed signal with the pulse signal of the incident radiation. The radiation information loss and energy distortion prevention apparatus can simultaneously compare the output pulse signal and the delayed signal output from the buffer. At this time, the comparison result can be recorded in the counter recording apparatus.

단계(1240)에서 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치는 에너지 정보 및 입사 계수를 검출할 수 있다. 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치는 비교기의 출력에 따른 신호를 이용하여 디지털 회로에서 신호처리를 수행함으로써 입사 에너지 정보 및 입사 계수를 검출할 수 있다. 이때, 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치는 비교 결과를 바탕으로 입사한 광자를 계수하여 디지털 데이터로 출력할 수 있다. In step 1240, the apparatus for preventing radiation information loss and energy distortion may detect energy information and incident coefficients. The radiation information loss and energy distortion prevention apparatus can detect incident energy information and incident coefficient by performing signal processing in a digital circuit using a signal according to the output of the comparator. At this time, based on the comparison result, the apparatus for preventing radiation information loss and energy distortion can count the incident photons and output them as digital data.

일 실시예에 따른 본 발명은 모든 방사선 의료장비, 산업용 비파괴 관측 장비, 전자식 개인용 선량계 등 방사선 계수 방식 센서와 모든 pulse process를 하는 통신, 영상 등 많은 분야에 응용 및 이용이 가능함에 있다. The present invention according to one embodiment can be applied and used in many fields such as radiation counting type sensors such as all radiation medical instruments, industrial non-destructive observation instruments, electronic personal dosimeters, and all pulse processes.

도 13 내지 도 15는 일 실시예에 따른 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치의 회로도를 나타낸 도면이다.13 to 15 are circuit diagrams of a radiation information loss and energy distortion prevention apparatus according to an embodiment.

도 13의 회로도에서 Vpreout은 방사선 에너지별에 해당하는 전압 펄스가 출력되는 부분을 의미하며, 딜레이된 아날로그 출력을 생성하기 위하여 Vpreout를 버퍼에 입력할 수 있다. 이에 대한 결과는 도 14와 같이 출력될 수 있다. 점선은 Vpreout를 나타낸 것이고, 실선은 Vbuffer를 나타낸 것이다.In the circuit diagram of FIG. 13, Vpreout denotes a portion where a voltage pulse corresponding to the radiation energy is output, and Vpreout can be input to the buffer to generate a delayed analog output. The result of this can be outputted as shown in Fig. The dotted line represents Vpreout, and the solid line represents Vbuffer.

이렇게 출력된 신호를 비교기에 각각 입력할 수 있고, Vcomp라는 출력을 획득할 수 있다. 비교기는 두 입력 신호를 비교하여 출력을 디지털 값인 low(0) 또는 high(1)을 출력하는 소자로서, 입력 값이 교차하는 순간 low에서 high 또는 high 에서 low로 변하는 특성을 가진 소자이다. 이를 적용하면, 점선이 더 높은 위치에 있으면, 비교기는 디지털 low값인 0을 출력할 수 있고, 실선이 더 높게 있으면 디지털 high 값인 1을 출력할 수 있다.The signals thus output can be input to the comparator, respectively, and the output Vcomp can be obtained. A comparator is a device that compares two input signals and outputs a digital value of low (0) or high (1). It is a device that changes from low to high or from high to low at the moment the input value crosses. With this, if the dotted line is at a higher position, the comparator can output a digital low value of 0, and if the solid line is higher, it can output a digital high value of 1.

도 13에서 VTHM, VTHH, VTHL이 적혀있는 부분의 핵심 소자는 비교기를 의미하고, 이를 이용하면 Vpreout의 출력이 Vpreout<vthl<vthm<vthm의 상태에서, 비교기는 000(HML의 출력)를 출력할 수 있다. Vpreout의 출력이 vthl<Vpreout<vthm<vthh 상태에서 비교기는 001을 출력할 수 있고, Vpreout의 출력이 vthl<vthm<Vpreout<vthh 상태에서 비교기는 011을 출력할 수 있고, Vpreout의 출력이 vthl<vthm<vthh<Vpreout 상태에서 비교기는 111를 출력할 수 있다. 출력의 상태를 살펴보면 000->001->011->111 과 같이 상태가 변할 수 있고, 총 상태는 4가지로 표현될 수 있다.In FIG. 13, the key element in the part where VTHM, VTHH, and VTHL are written means a comparator. When the output of Vpreout is Vpreout <vthl <vthm <vthm, the comparator outputs 000 (output of HML) . When the output of Vpreout is in the state of vthl <Vpreout <vthm <vthh, the comparator can output 001. When the output of Vpreout is vthl <vthm <Vpreout <vthh, the comparator can output 011. When the output of Vpreout is vthl < Vthm <Vthh <Vpreout, the comparator can output 111. Looking at the state of the output, the state can be changed as 000-> 001-> 011-> 111, and the total state can be expressed in four ways.

도 15를 참고하면, 디지털은 0 또는 1로 값을 나타낼 수 있다. 그래서 디지털에서 0또는 1을 나타낼 수 있는 한 자리를 bit라고 한다. 1bit로 표현 할 수 있는 것은 0 또는 1 이렇게 총 2가지의 상태를 표현할 수 있으며, 2bit는 00, 01, 10, 11 와 같이 4가지로 표현할 수 있다. 도 15를 참고하면, 바닥을 기준으로 첫 번째 점선은 Vthl을 의미할 수 있으며 첫 번째 점선 아래 영역은 디지털 00이라는 값으로 표현할 수 있다. 그리고 첫 번째 점선과 두 번째 점선 사이의 영역은 01이라는 값으로 표현할 수 있고, 두 번째 점선과 세 번째 점선 사이의 영역은 10, 세 번째 점선 위쪽의 영역은 11로 과 같이 디지털로 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 15, digital may represent a value of 0 or 1. So one digit that can represent 0 or 1 in digital is called bit. 1bit can represent 0 or 1, and 2bit can represent 4 states such as 00, 01, 10, and 11. Referring to FIG. 15, the first dotted line with respect to the bottom may be denoted by Vthl, and the first dotted line area may be expressed with a value of digital 00. [ The area between the first dotted line and the second dotted line can be expressed as 01, the area between the second dotted line and the third dotted line as 10, and the area above the third dotted line as 11.

000, 001, 011, 111의 출력이 4가지 상태이므로 자리수가 줄어든 디지털 값으로 변환하기 위한 신호처리를 수행할 수 있다. 이때, 도 13 에서 도시된 바와 같이, 디코더(Decoder)를 통하여 상기 4가지 상태를 2bit의 00, 01, 10, 11로 변환할 수 있다. 디코더의 출력을 정리하면 000->00, 001->01, 011->10, 111->11로 변환될 수 있다. Since the outputs of 000, 001, 011, and 111 are in four states, it is possible to perform signal processing for converting the digit number to a digital value having a reduced number of digits. At this time, as shown in FIG. 13, the four states can be converted into 2 bits 00, 01, 10, and 11 through a decoder. The output of the decoder can be rearranged into 000-> 00, 001-> 01, 011-> 10, 111-> 11.

이때, 추가로 필요한 것이 디지털 메모리 소자이다. 디지털 메모리 소자는 clock이라는 신호로 동작을 하는데 디지털 신호가 low->high 또는 high->low로 디지털 값이 변경될 때 입력을 저장하는 역할을 한다. 그래서 도 13에서 memory NCP는 도 14의 두 번째 그림에서 보는 Vcomp 출력의 negative(high ->low)로 가는 상태에서 디코더 값을 저장할 수 있고, memory PCP는 positive(low->high)로 갈 때 디코더 값을 저장할 수 있다. At this time, a digital memory element is further required. A digital memory device operates with a signal called clock, which serves to store the input when the digital value changes from low-> high or high-> low. Thus, in FIG. 13, the memory NCP can store the decoder value in a negative (high -> low) state of the Vcomp output shown in the second figure of FIG. 14, and when the memory PCP goes to a positive You can store the value.

이를 이용하여 도 14의 첫 번째 그림에서 생기는 crossing point의 교차 정보를 이용하여 정보를 처리할 수 있다. 예를 들면, 처음에 2의 에너지가 들어오면 출력은 Vpreout에서 펄스 신호가 생성될 수 있다. 이때, negative에서 펄스 신호가 들어온 방사선에 반응하기 시작할 때의 값을 memory NCP에 저장할 수 있다. 디코더 출력은 01 영역에서 반응이 시작하였으면 01을 저장할 수 있다. 그리고 최고점에 이르렀을 때 crossing point에서 생겨나는 교차 정보를 이용하여 memory PCP에 값을 저장할 수 있다. 이 때의 디코더 값이 11이라고 하면 memory PCP에는 11의 값이 저장될 수 있다. Using this information, information can be processed using the crossing information of the crossing point in the first figure of FIG. For example, if the energy of 2 initially comes in, the output can be a pulse signal at Vpreout. At this time, the value at the time when the pulse signal starts to react to the incoming radiation in the negative can be stored in the memory NCP. The decoder output can store 01 if the response has started in the 01 area. And, when the peak is reached, the value can be stored in the memory PCP using the crossing information generated at the crossing point. If the decoder value at this time is 11, a value of 11 can be stored in the memory PCP.

이렇게 값이 저장이 완료되면 뺄셈 회로에서 동작을 거쳐 입력된 방사선의 에너지를 찾는 과정이 수행될 수 있다. 뺄셈 회로는 디지털적으로 동작되는 회로이기 때문에 2의 보수 값을 이용한다. 숫자 0=00 1=01 2=10 3=11으로 표현될 수 있다. After the value is stored, a subtraction circuit may be operated to find the energy of the input radiation. Since the subtracting circuit is a circuit that is operated digitally, it uses 2's complement value. The numbers 0 = 00 1 = 01 2 = 10 3 = 11.

"3-1(3과 1의 차)"을 디지털 상에서 수행하려면 우선 각각의 해당하는 디지털 값은 11, 01이다. -1에 해당하는 디지털 값이 2의 보수인데 이를 구하는 방법은 0->1, 1->0으로 반전 시킨 후 1을 더한다. 즉 -1의 값을 찾으려면 1에 해당하는 01의 디지털 값에서 각각을 반전시킨 값 10에 1을 더해주면 11이 된다. 이 상태에서 3=11, -1은 11 이므로 3+(-1)=3-1로 나타낼 수 있고 이를 수행한 결과는 11+11=110 이 된다. 하지만 세자리 수 중 아래 2자리만 보면 10이다. 2=10인데 결과로 3-1=10이 나왔으므로 올바른 2의 값을 디지털 적으로 수행하였음을 판단할 수 있다. To perform "3-1 (difference between 3 and 1)" digitally, each corresponding digital value is 11, 01. The digital value corresponding to -1 is the complement of 2, and the method of obtaining it is 0-> 1, 1 -> 0 and then 1 is added. In other words, if you want to find a value of -1, add 1 to the value 10 which is inverted from the digital value of 01 corresponding to 1, In this state, 3 = 11 and -1 is 11, so 3 + (- 1) = 3-1, and the result is 11 + 11 = 110. However, if you look at the bottom two digits of the three digits, it is ten. 2 = 10, which is 3-1 = 10, so it can be judged that the correct value of 2 is digitally performed.

이와 같은 방식으로 최고점에서의 영역값, 펄스 반응 시작 값을 서로 비교하여 입사된 방사선의 에너지를 찾을 수 있다. 입사된 에너지를 찾고 난 다음, 복수의 카운터 중에서 해당 에너지 카운터를 뺄셈을 한 결과를 결과값으로 선택할 수 있다. 예를 들면, 2에 해당하는 에너지가 들어왔다면 counter M을 선택할 수 있다. 그리고 해당 카운터에 연결되면 Vcomp 디지털 신호를 딜레이된 디지털 값을 이용하여 카운터의 값을 하나 증가시킬 수 있다.In this way, the energy of the incident radiation can be found by comparing the region value at the peak and the pulse response start value with each other. After finding the incident energy, the result of subtracting the corresponding energy counter from a plurality of counters can be selected as a result value. For example, if energy corresponding to 2 comes in, you can select counter M. When the counter is connected to the counter, the value of the counter can be increased by one using the delayed digital value of the Vcomp digital signal.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI &gt; or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (14)

방사선 계수 방식 센서 신호 처리단의 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 방법에 있어서,
입사된 방사선에 의해 생겨난 펄스(pulse) 신호와 딜레이(delay) 된 신호를 비교하는 단계; 및
상기 비교 결과에 따라 발생하는 교차 정보에 기초하여 입사 에너지 정보 및 입사 계수를 검출하는 단계
를 포함하고,
상기 입사된 방사선에 의해 생겨난 펄스(pulse) 신호와 딜레이(delay) 된 신호를 비교하는 단계는,
앰프(AMP)의 출력을 소정의 딜레이 시간을 갖는 버퍼(BUFFER)에 넣어 출력을 획득하고, 비교기에서 상기 앰프의 출력과 상기 버퍼의 출력을 동시 비교하여 상기 비교기의 출력을 획득하는 단계
를 포함하고,
상기 비교 결과에 따라 발생하는 교차 정보에 기초하여 입사 에너지 정보 및 입사 계수를 검출하는 단계는,
상기 비교기의 출력에 따른 신호를 이용하여 디지털 회로에서 신호처리를 수행함으로써 상기 입사 에너지 정보 및 입사 계수가 검출되는 단계
를 포함하는 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 방법.
A method of preventing radiation information loss and energy distortion of a radiation signal processing sensor signal processing stage,
Comparing a pulse signal generated by the incident radiation with a delayed signal; And
Detecting incident energy information and an incident coefficient based on the crossing information generated according to the result of the comparison
Lt; / RTI &gt;
The step of comparing a pulse signal generated by the incident radiation with a delayed signal,
A step of obtaining an output by putting the output of the amplifier AMP into a buffer BUFFER having a predetermined delay time and simultaneously comparing an output of the amplifier and an output of the buffer in a comparator to obtain an output of the comparator
Lt; / RTI &gt;
Wherein the step of detecting the incident energy information and the incident coefficient based on the crossing information generated according to the comparison result comprises:
Wherein the input energy information and the incident coefficient are detected by performing signal processing in a digital circuit using a signal according to an output of the comparator
Wherein the radiation information loss and energy distortion prevention method comprises the steps of:
제1항에 있어서,
상기 입사된 방사선에 의해 생겨난 펄스(pulse) 신호와 딜레이(delay) 된 신호를 비교하는 단계는,
펄스의 시작점 및 최고점에서의 영역값을 저장하는 단계
를 포함하는 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 방법.
The method according to claim 1,
The step of comparing a pulse signal generated by the incident radiation with a delayed signal,
Storing the region values at the beginning and the peak of the pulse
Wherein the radiation information loss and energy distortion prevention method comprises the steps of:
제1항에 있어서,
상기 입사된 방사선에 의해 생겨난 펄스(pulse) 신호와 딜레이(delay) 된 신호를 비교하는 단계는,
펄스가 시작되는 시점에서 상기 펄스가 존재하는 제1 영역값을 메모리 1에 저장하는 단계;
상기 펄스의 최고점에서 상기 펄스가 존재하는 제2 영역값을 메모리 2에 저장하는 단계; 및
상기 메모리 1과 메모리 2에 저장된 제1 영역값과 제2 영역값의 차를 비교 결과로 확인하는 단계
를 포함하는 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 방법.
The method according to claim 1,
The step of comparing a pulse signal generated by the incident radiation with a delayed signal,
Storing a first region value in which the pulse is present in the memory 1 at the start of the pulse;
Storing in the memory (2) a second region value in which the pulse exists at the highest point of the pulse; And
Confirming a difference between the first region value stored in the memory 1 and the second region value stored in the memory 1 and the memory 2 as a result of the comparison
Wherein the radiation information loss and energy distortion prevention method comprises the steps of:
제3항에 있어서,
카운터 기록장치에 상기 비교 결과를 기록하는 단계
를 더 포함하는 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 방법.
The method of claim 3,
Recording the comparison result in the counter recording apparatus
Wherein the radiation information loss and energy distortion prevention method further comprises:
제4항에 있어서,
상기 입사 에너지 정보 및 입사 계수를 검출하는 단계는,
상기 카운터 기록장치에 기록된 비교 결과에 따라 발생하는 교차 정보에 기초하여 상기 입사 에너지 정보 및 입사 계수를 검출하는
것을 특징으로 하는 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step of detecting the incident energy information and the incident coefficient comprises:
The incident energy information and the incident coefficient are detected based on the crossing information generated in accordance with the comparison result recorded in the counter recording apparatus
Wherein the radiation information loss and energy distortion prevention method comprises the steps of:
삭제delete 삭제delete 방사선 계수 방식 센서 신호 처리단의 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치에 있어서,
입사된 방사선에 의해 생겨난 펄스(pulse) 신호와 딜레이(delay) 된 신호를 비교하는 비교기; 및
상기 비교 결과에 따라 발생하는 교차 정보에 기초하여 입사 에너지 정보 및 입사 계수를 검출하는 검출기
를 포함하고,
상기 비교기는,
앰프(AMP)의 출력을 소정의 딜레이 시간을 갖는 버퍼(BUFFER)에 넣어 출력을 획득하고, 상기 비교기에서 상기 앰프의 출력과 상기 버퍼의 출력을 동시 비교하여 상기 비교기의 출력을 획득하는
것을 포함하고,
상기 검출기는,
상기 비교기의 출력에 따른 신호를 이용하여 디지털 회로에서 신호처리를 수행함으로써 상기 입사 에너지 정보 및 입사 계수가 검출되는 것
을 특징으로 하는 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치.
An apparatus for preventing radiation information loss and energy distortion in a radiation signal processing method sensor signal processing stage,
A comparator for comparing a pulse signal generated by the incident radiation with a delayed signal; And
A detector for detecting incident energy information and an incident coefficient based on the crossing information generated according to the result of the comparison,
Lt; / RTI &gt;
The comparator comprising:
The output of the amplifier AMP is put into a buffer BUFFER having a predetermined delay time to obtain an output. The comparator simultaneously compares the output of the amplifier and the output of the buffer to obtain the output of the comparator
&Lt; / RTI &gt;
The detector comprises:
And the incident energy information and the incident coefficient are detected by performing signal processing in a digital circuit using a signal corresponding to the output of the comparator
Wherein the radiation information loss and energy distortion prevention apparatus is characterized by comprising:
제8항에 있어서,
상기 비교기는,
펄스의 시작점 및 최고점에서의 영역값을 저장하는
방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치.
9. The method of claim 8,
The comparator comprising:
To store the area values at the beginning and the peak of the pulse
Devices for preventing radiation information loss and energy distortion.
제8항에 있어서,
상기 비교기는,
상기 펄스가 시작되는 시점에서 상기 펄스가 존재하는 제1 영역값을 저장하는 제1 메모리; 및
상기 펄스의 최고점에서 상기 펄스가 존재하는 제2 영역값을 저장하는 제2 메모리
를 포함하고,
상기 제1 메모리와 상기 제2 메모리에 저장된 제1 영역값과 제2 영역값의 차를 비교 결과로 확인하는
방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치.
9. The method of claim 8,
The comparator comprising:
A first memory for storing a first region value at which the pulse is present at the start of the pulse; And
A second memory for storing a second region value in which the pulse exists at the highest point of the pulse,
Lt; / RTI &gt;
A difference between a first area value stored in the first memory and a second area value stored in the second memory is checked as a comparison result
Devices for preventing radiation information loss and energy distortion.
제10항에 있어서,
카운터 기록장치에 상기 비교 결과를 기록하는
것을 더 포함하는 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치.
11. The method of claim 10,
The comparison result is recorded in the counter recording apparatus
Wherein the radiation information loss and energy distortion prevention apparatus further comprises:
제11항에 있어서,
상기 검출기는,
상기 카운터 기록장치에 기록된 비교 결과에 따라 발생하는 교차 정보에 기초하여 상기 입사 에너지 정보 및 입사 계수를 검출하는
것을 특징으로 하는 방사선 정보 손실 및 에너지 왜곡 방지 장치.
12. The method of claim 11,
The detector comprises:
The incident energy information and the incident coefficient are detected based on the crossing information generated in accordance with the comparison result recorded in the counter recording apparatus
Wherein the radiation information loss and energy distortion prevention apparatus is characterized by comprising:
삭제delete 삭제delete
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Citations (2)

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