KR101687238B1 - 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로 및 이를 이용한 방사선 계수 방법 - Google Patents

이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로 및 이를 이용한 방사선 계수 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101687238B1
KR101687238B1 KR1020140086586A KR20140086586A KR101687238B1 KR 101687238 B1 KR101687238 B1 KR 101687238B1 KR 1020140086586 A KR1020140086586 A KR 1020140086586A KR 20140086586 A KR20140086586 A KR 20140086586A KR 101687238 B1 KR101687238 B1 KR 101687238B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
circuit
radiation
amplifying
electric signal
Prior art date
Application number
KR1020140086586A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160006919A (ko
Inventor
조규성
강동욱
이대희
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020140086586A priority Critical patent/KR101687238B1/ko
Publication of KR20160006919A publication Critical patent/KR20160006919A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101687238B1 publication Critical patent/KR101687238B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/17—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T7/00—Details of radiation-measuring instruments

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

본 발명은 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로 및 이를 이용한 방사선 계수 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컴퓨터 단층촬영장치 등에 사용되는 방사선 계수 판독 회로를 구성함에 있어서, 센서로부터 입력되는 전기신호를 전압 신호로 변환하여 출력하는 전치증폭기(pre-amplifier)와, 전치증폭기의 출력 신호를 정형화하여 출력하는 정형증폭기(shape amplifier)로 이루어지는 증폭 회로를, 각각 병렬 구조의 이중 경로로 구성하여, 센서를 통해 입사되는 다수의 방사선 신호를 상기 두 개의 증폭 회로를 통해 교대로 처리하도록 구성함으로써, 먼저 입사된 방사선에 대한 신호 처리가 미처 끝나기 전에 뒤이어 입사되는 후속 방사선에 따라 신호값이 누적되어 포화되는 포화(saturation) 현상이나 연이어 입사되는 방사선의 신호 중첩에 의한 파일-업(pile-up) 현상의 발생을 억제하여, 방사선의 검출 효율을 높일 수 있는 방사선 계수 판독 회로 및 이를 이용한 방사선 계수 방법에 관한 것이다.

Description

이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로 및 이를 이용한 방사선 계수 방법{A radiation counting readout circuit having dual signal-procecessing paths and the radiation counting method using the same}
본 발명은 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로 및 이를 이용한 방사선 계수 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컴퓨터 단층촬영장치 등에 사용되는 방사선 계수 판독 회로를 구성함에 있어서, 센서로부터 입력되는 전기신호를 전압 신호로 변환하여 출력하는 전치증폭기(pre-amplifier)와, 전치증폭기의 출력 신호를 정형화하여 출력하는 정형증폭기(shape amplifier)로 이루어지는 증폭 회로를, 각각 병렬 구조의 이중 경로로 구성하여, 센서를 통해 입사되는 다수의 방사선 신호를 상기 두 개의 증폭 회로를 통해 교대로 처리하도록 구성함으로써, 먼저 입사된 방사선에 대한 신호 처리가 미처 끝나기 전에 뒤이어 입사되는 후속 방사선에 따라 신호값이 누적되어 포화되는 포화(saturation) 현상이나 연이어 입사되는 방사선의 신호 중첩에 의한 파일-업(pile-up) 현상의 발생을 억제하여, 방사선의 검출 효율을 높일 수 있는 방사선 계수 판독 회로 및 이를 이용한 방사선 계수 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드 픽셀 검출기나 핵의학 영상 센서 등에 적용되는 방사선 판독 회로(readout integrated circuit, ROIC)는 방사선이 입사되면 센서에서 발생하는 전기신호를 전압 신호로 변환 및 증폭하여 디지털 데이터 형태로 출력하는 회로이다.
이러한 방사선 판독 회로(10)의 일 예로는, 국제공개특허 제2012-029496호에 나타난 방사선 계측 장치의 판독 회로를 들 수 있으며, 이는 도 1에 도시된 바와 같이, 입사되는 방사선에 의해 센서로부터 입력되는 전기 신호를 전치 증폭기(11)를 통해 증폭하여 출력하고, 출력된 신호를 정형 증폭기(12)를 통해 신호의 파형을 정형화한 후, A/D변환기(13)를 통해 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 연산기(14)를 통해 연산 처리한다.
한편, 상술한 바와 같이 판독 회로에서 입사되는 방사선에 의해 센서로부터 입력되는 전기 신호를 전치 증폭기(11)를 통해 신호 처리하는데 있어서는, 일정한 처리 시간이 필수적으로 소요되는 바, 이때, 앞서 들어온 방사선의 신호를 처리하는 시간 동안에 후속 방사선이 연이어 입사되면, 이전에 들어온 방사선의 신호가 미처 완전히 처리되기 전에 새로운 방사선의 신호가 다시 생성되어, 결국 이들 신호가 서로 중첩 및 누적되는 현상이 발생한다.
이에 따라, 전치 증폭기(11)에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 앞서 처리된 신호가 쇠퇴(decay)되기 전에 새로운 신호가 생성되어, 이들 신호가 서로 중첩되어 누적됨에 따라 그 출력 신호가 점점 포화상태(saturation)에 이르게 되는 문제점이 있다.
또한, 이러한 전치 증폭기(11)의 출력신호를 입력받아, 입력된 신호의 파형을 정형화하는 정형 증폭기(12)에서는 도 2에 나타나는 바와 같이, 전치 증폭기(11)로부터 입력된 신호에서 포화(saturation) 상태에 도달한 신호 부분을 정형화하기 어려움은 물론, 전치 증폭기로 입력되는 센서 신호의 시간 간격이 지나치게 짧은 경우, 이들 인접 신호의 출력이 정형화 과정에서 서로 중첩되는 소위 파일 업(pulse pile-up) 현상이 발생하여, 신호 검출에 왜곡이 발생하는 문제점이 있다.
일본국제공개특허 제2012-029496호(방사선 계측 장치 : 2012.03.08)
본 발명은 상기한 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은 방사선 계수 판독 회로를 구성함에 있어서, 센서로부터 입력되는 전기신호를 전압 신호로 변환하여 출력하는 전치증폭기(pre-amplifier)와, 전치증폭기의 출력 신호를 정형화하여 출력하는 정형증폭기(shape amplifier)로 이루어지는 증폭 회로를, 각각 병렬 구조의 이중 경로로 구성하여, 센서를 통해 입사되는 다수의 방사선 신호를 상기 두 개의 증폭 회로를 통해 교대로 처리하도록 구성함으로써, 먼저 입사된 방사선에 대한 신호 처리가 미처 끝나기 전에 뒤이어 입사되는 후속 방사선에 따라 신호값이 누적되어 포화되는 포화(saturation) 현상이나 연이어 입사되는 방사선의 신호 중첩에 의한 파일-업(pile-up) 현상의 발생을 억제하여, 방사선의 검출 효율을 높일 수 있는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 방사선 센서에 구비되어 센서 소자로부터 입력되는 전기 신호를 통해 입사된 방사선을 계수하는 방사선 판독 회로(readout integrated circuit, ROIC)에 있어서, 상기 센서 소자로부터 전기 신호를 입력받는 스위칭 회로, 상기 스위칭 회로의 출력단에 연결되어, 상기 스위칭 회로로부터 전달되는 전기신호를 입력받아, 입력받은 신호를 전압신호로 변환하고 정형화하여 출력하는 제1 증폭 회로, 상기 제1 증폭 회로와 병렬 배치되어, 상기 스위칭 회로의 출력단에 연결되고, 상기 스위칭 회로로부터 전달되는 전기신호를 입력받아, 입력받은 신호를 전압신호로 변환하고 정형화하여 출력하는 제2 증폭 회로, 상기 제1 증폭 회로 또는 제2 증폭 회로를 통해 출력되는 신호를 입력받아, 입력된 신호의 전압값과 미리 설정된 기준 전압값을 비교하는 비교기 및 상기 비교기의 출력 신호를 카운팅하여 입사된 방사선을 계수하는 계수기;를 포함하여 구성되어, 상기 센서 소자로부터 입력되는 전기 신호를 상기 스위칭 회로를 통해 상기 제1 증폭 회로 및 제2 증폭 회로로 교대로 전달하도록 구성됨으로써, 두 개의 서로 독립적인 증폭 회로를 통해 입력되는 전기 신호를 교대로 처리하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로를 제공한다.
본 발명에 따른 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로는 방사선 계수 판독 회로를 구성함에 있어서, 센서로부터 입력되는 전기신호를 전압 신호로 변환하여 출력하는 전치증폭기(pre-amplifier)와, 전치증폭기의 출력 신호를 정형화하여 출력하는 정형증폭기(shape amplifier)로 이루어지는 증폭 회로를, 각각 병렬 구조의 이중 경로로 구성하여, 센서를 통해 입사되는 다수의 방사선 신호를 상기 두 개의 증폭 회로를 통해 교대로 처리하도록 구성함으로써, 먼저 입사된 방사선에 대한 신호 처리가 미처 끝나기 전에 뒤이어 입사되는 후속 방사선에 따라 신호값이 누적되어 포화되는 포화(saturation) 현상이나 연이어 입사되는 방사선의 신호 중첩에 의한 파일-업(pile-up) 현상의 발생을 억제하여, 방사선의 검출 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 이를 통해 방사선 판독 회로가 사용되는 CT나 PET 등의 핵의학 영상기기에서 얻어지는 영상의 화질을 효과적으로 개선할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 방사선 판독 회로를 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래의 방사선 판독 회로에서 전치 증폭기의 출력 신호에서 나타나는 포화(saturation) 현상과, 정형 증폭기의 출력신호에서 나타나는 파일-업(pile-up) 현상을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로를 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 3에 도시된 방사선 판독 회로에서 전치 증폭기와 정형 증폭기의 출력단에서 출력되는 각각의 신호를 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로를 이용한 방사선 계수 방법을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로(100)를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로(100)를 통해 처리되는 신호를 보여주는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로(100)는 센서(미도시)와 범프 본딩(bump bonding) 등을 통해 연결되며, 스위칭회로(110), 제1 증폭 회로(120), 제2 증폭 회로(130), 비교기(140) 및 계수기(150)를 포함하여 구성된다.
스위칭 회로(110)는 센서에 방사선이 입사되어 발생된 전기신호를 입력받아, 입력된 전기신호를 제1 증폭 회로(120) 및 제2 증폭 회로(130)에 교대로 전달해주는 역할을 수행한다.
제1 증폭 회로(120)는 제1 전치 증폭기(121)와 제1 정형 증폭기(122)로 이루어지며, 스위칭 회로(110)의 출력단에 연결되어, 스위칭 회로(110)를 통해 전달되는 전기신호를 제1 전치 증폭기(121)를 통해 전압 신호로 변환하고, 변환된 전압 신호를 제1 정형 증폭기(122)를 통해 신호의 파형을 정형화하여 출력시키는 역할을 수행한다.
제2 증폭 회로(130)는 제2 전치 증폭기(131)와 제2 정형 증폭기(132)로 이루어지며, 스위칭 회로(110)의 출력단에 연결되어, 스위칭 회로(110)를 통해 전달되는 전기신호를 제2 전치 증폭기(131)를 통해 전압 신호로 변환하고, 변환된 전압 신호를 제2 정형 증폭기(132)를 통해 신호의 파형을 정형화하여 출력시키는 역할을 수행한다.
이때, 상술한 제1 증폭 회로(120)와 제2 증폭 회로(130)는 스위칭 회로(110)의 출력단에 각각 병렬 연결되어, 스위칭 회로(110)의 제어에 따라 각각의 입력단이 교대로 온(on)/오프(off)됨으로써, 스위칭 회로(110)에서 전달된 전기신호을 내부에 구비된 전치 증폭기(121, 131) 및 정형 증폭기(122, 132)를 통해 각각 신호 처리하게 된다.
즉, 본 발명에 따른 방사선 계수 판독 회로(100)는 다수의 방사선이 센서에 입사되는 경우, 스위칭 회로(110)를 통해 제1 증폭 회로(120)의 입력단을 온(on) 시키고, 제2 증폭 회로(130)의 입력단을 오프(off)시켜, 먼저 입사되는 방사선에 의해 발생되는 전기신호를 제1 증폭 회로(120)로 전달하여 신호 처리시키고, 이후, 뒤이어 입사되는 방사선에 의해 발생되는 전기신호는 제1 증폭 회로(120)의 입력단을 오프(off) 시키고, 제2 증폭 회로(130)의 입력단을 온(on)시켜, 제2 증폭 회로(130)에 전달하여 신호 처리되도록 제어함으로써, 두 개의 서로 독립적인 증폭회로를 통해 입사되는 방사선에 의해 생성되는 전기신호를 교대로 처리하게 된다.
이때, 상기 제1 및 제2 증폭 회로(120, 130)는 각각 자신에게 전달된 전기신호에 대한 신호처리가 완료되면, 즉각 리셋(reset)되어 다음 신호에 대기하도록 설정되며, 이에 따라 상기 스위칭 회로(110)는 리셋되어 대기중인 증폭 회로의 입력단을 교대로 온(on) 시킴으로써 입사된 방사선에 의해 생성되는 다수개의 연속적인 전기신호를 두 개의 증폭회로를 통해 교대로 처리할 수 있게 된다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 방사선 판독 회로는 다수개의 방사선이 센서에 짧은 간격으로 연속하여 입사하는 경우에도, 상술한 바와 같은 이중 회로 경로(제1 증폭 회로(120) 및 제2 증폭 회로(130))를 통해, 입사되는 방사선들을 교대로 개별 처리함으로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 전치 증폭기의 출력 신호에 포화상태(saturation)가 발생하는 것을 최대한 억제할 수 있고, 또한, 이들 제1 및 제2 전치 증폭기의 출력 신호를 각각 입력받는 제1 및 제2 정형 증폭기의 출력 신호에도 신호가 중첩되는 파일-업(pile-up) 현상을 방지할 수 있다.
한편, 비교기(140)는 입력단을 통해 제1 증폭 회로(120) 및 제2 증폭 회로(130)의 각 출력단에 연결되어, 제1 증폭 회로(120)와 제2 증폭 회로(130)에서 교대로 출력되는 신호를 입력받아, 입력된 신호의 전압값을 미리 설정된 기준 전압값과 비교하는 역할을 수행한다.
이때, 비교기(140)에서 적용되는 기준 전압은 방사선 판독 회로의 적용 사양에 따라 하나 또는 2 개 이상의 다수개의 기준 전압이 설정되어 사용될 수 있다.
계수기(150)는 비교기(140)의 출력단에 연결되어, 비교기(140)에서 출력되는 출력 신호를 카운팅하여 입력된 방사선을 계수하는 역할을 수행한다.
상술한 바와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로(100)는 입사된 방사선의 신호를 처리하는 도중에 다른 방사선이 연이어 입사하는 경우에도 서로 다른 회로 경로를 통해 입력 신호를 처리함으로써, 출력 신호의 포화상태(saturation)를 최대한 억제하는 동시에 신호의 중첩으로 인한 파일-업(pile-up) 현상을 방지하여 방사선 신호를 효과적으로 검출할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로를 이용한 방사선 계수 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로를 이용한 방사선 계수 방법은 먼저 방사선 센서로부터 생성되는 전기신호를 스위칭 회로를 통해 입력(S100)받는다.
이후, 스위칭 회로를 통해, 스위칭 회로에 각각 병렬 연결된 제1 증폭 회로 또는 제2 증폭 회로의 입력단을 선택적으로 온(on)/오프(off)시켜, 입력된 전기신호를 제1 증폭 회로 또는 제2 증폭 회로에 전달한다.
이때, 스위칭 회로를 통해 제1 증폭 회로 또는 제2 증폭 회로의 입력단을 온/오프함에 있어서는, 제1 증폭 회로 및 제2 증폭 회로 중, 리셋(reset)상태인 증폭 회로의 입력단을 온(on) 시키고, 아직 신호 처리 중인 증폭 회로의 입력단을 오프(off)시킨다.
즉, 제1 증폭 회로가 리셋(reset) 상태로 확인(S110)되면, 스위칭 회로를 통해 제1 증폭 회로의 입력단을 온(on) 시키고, 제2 증폭 회로의 입력단을 오프(off)(S120)시키며, 반대로 제2 증폭 회로가 리셋(reset) 상태로 확인(S130)되면, 스위칭 회로를 통해 제1 증폭 회로의 입력단을 오프(off) 시키고, 제2 증폭 회로의 입력단을 온(on)(S140)시킨다.
한편, 제1 증폭 회로 및 제2 증폭 회로 모두 리셋 상태인 경우에는, 제1 증폭 회로 및 제2 증폭 회로 중, 특정 순서에 관계없이 어느 하나의 경로에 전기신호를 전달해도 무관하다.
일 예로, 최초 입력되는 신호의 처리를 위해 이하의 실시예에서는 스위칭 회로를 통해 제1 증폭 회로의 입력단을 온(on) 시키고, 제2 증폭 회로의 입력단을 오프(off)(S120)시켜, 스위칭 회로에 입력된 전기신호가 제1 증폭 회로에 전달되도록 하는 경우를 살펴보기로 한다.
이렇게 입력된 전기신호가 제1 증폭 회로에 전달되면, 전달된 전기신호는 제1 증폭 회로에 구비된 제1 전치 증폭기를 통해 전압 신호로 변환(S151)되고, 변환된 전압 신호는 제1 전치 증폭기에 연결된 제1 정형 증폭기를 통해 그 신호의 파형이 정형화(S161)되어 출력된다.
한편, 제1 증폭 회로를 통해 입력된 전기신호를 신호 처리하는 도중에, 센서에 다른 방사선이 입사되어, 센서로부터 새로운 전기신호가 스위칭 회로에 입력되는 경우, 스위칭 회로에서는 앞서 들어온 전기신호를 신호 처리 중인 제1 증폭 회로의 입력단을 오프(off)시키고, 리셋(reset) 상태인 제2 증폭 회로의 입력단을 온(on)(S140) 시킨다.
이에 따라, 새로 입력된 전기신호는 제2 증폭 회로에 전달되어, 제2 증폭 회로에 구비된 제2 전치 증폭기를 통해 전압 신호로 변환(S152)되고, 변환된 전압 신호는 제2 전치 증폭기에 연결된 제2 정형 증폭기를 통해 그 신호의 파형이 정형화(S162)되어 출력된다.
이처럼 제1 증폭 회로 또는 제2 증폭 회로를 통해 신호가 처리되어 출력되면, 비교기에서는 제1 증폭 회로 또는 제2 증폭 회로에서 출력된 신호를 입력받아, 입력된 신호의 전압값과 미리 설정된 기준 전압값을 비교(S170)하여, 그 비교 검출 신호를 출력한다.
이때, 본 발명에서의 신호 비교 방법은 입력된 신호의 전압값이 기준 전압값보다 크면 '1(high)'을 출력하고, 작으면 '0(low)'을 출력하며, 이러한 신호 비교 방법은 그 검출 설정에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이렇게 비교기를 통해 비교 검출 신호가 출력되면, 출력된 신호를 계수기를 통해 카운팅(S180)하여, 입사된 방사선을 계수한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로 및 이를 이용한 방사선 계수 방법은 센서로부터 입력되는 전기신호를 전압 신호로 변환하여 출력하는 전치증폭기(pre-amplifier)와, 전치증폭기의 출력 신호를 정형화하여 출력하는 정형증폭기(shape amplifier)로 이루어지는 증폭 회로를, 각각 병렬 구조의 이중 경로로 구성하여, 센서를 통해 입사되는 다수의 방사선 신호를 상기 두 개의 증폭 회로를 통해 교대로 처리하도록 구성함으로써, 먼저 입사된 방사선에 대한 신호 처리가 미처 끝나기 전에 뒤이어 입사되는 후속 방사선에 따라 신호값이 누적되어 포화되는 포화(saturation) 현상이나 연이어 입사되는 방사선의 신호 중첩에 의한 파일-업(pile-up) 현상의 발생을 억제하여, 방사선의 검출 효율을 높일 수 있다.
또한, 이를 통해 방사선 판독 회로가 사용되는 CT나 PET 등의 핵의학 영상기기에서 얻어지는 영상의 화질을 효과적으로 개선할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.
10 : 방사선 판독 회로 11 : 전치 증폭기
12 : 정형 증폭기 13 : A/D 변환기
14 : 연산기
100 : 방사선 계수 판독 회로 110 : 스위칭 회로
120 : 제1 증폭 회로 121 : 제1 전치 증폭기
122 : 제1 정형 증폭기
130 : 제2 증폭 회로 131 : 제2 전치 증폭기
132 : 제2 정형 증폭기
140 : 비교기 150 : 계수기

Claims (10)

  1. 방사선 센서에 구비되어 센서 소자로부터 입력되는 전기 신호를 통해 입사된 방사선을 계수하는 방사선 판독 회로(readout integrated circuit, ROIC)에 있어서,
    상기 센서 소자로부터 전기 신호를 입력받는 스위칭 회로;
    상기 스위칭 회로의 출력단에 연결되며, 상기 스위칭 회로에서 전달되는 전기신호를 입력받아 전압 신호로 변환하기 위한 제1 전치 증폭기와, 상기 제1 전치 증폭기의 출력단에 연결되어 제1 전치 증폭기에서 출력되는 신호의 파형을 정형화하기 위한 제1 정형 증폭기로 구성되어, 상기 스위칭 회로로부터 전달되는 전기신호를 입력받아, 입력받은 신호를 전압신호로 변환하고 정형화하여 출력하는 제1 증폭 회로;
    상기 제1 증폭 회로와 병렬 배치되어 상기 스위칭 회로의 출력단에 연결되며, 상기 스위칭 회로에서 전달되는 전기신호를 입력받아 전압 신호로 변환하기 위한 제2 전치 증폭기와, 상기 제2 전치 증폭기의 출력단에 연결되어 제2 전치 증폭기에서 출력되는 신호의 파형을 정형화하기 위한 제2 정형 증폭기로 구성되어, 상기 스위칭 회로로부터 전달되는 전기신호를 입력받아, 입력받은 신호를 전압신호로 변환하고 정형화하여 출력하는 제2 증폭 회로;
    상기 제1 증폭 회로 또는 제2 증폭 회로를 통해 출력되는 신호를 입력받아, 입력된 신호의 전압값과 미리 설정된 기준 전압값을 비교하는 비교기; 및
    상기 비교기의 출력 신호를 카운팅하여 입사된 방사선을 계수하는 계수기;를 포함하여 구성되어,
    상기 센서 소자로부터 입력되는 전기 신호를 상기 스위칭 회로를 통해 상기 제1 증폭 회로 및 제2 증폭 회로로 교대로 전달하도록 구성됨으로써, 병렬구조의 이중 경로로 구성되는 두 개의 서로 독립적인 증폭 회로를 통해, 센서 소자로부터 입력되는 전기 신호를 교대로 처리하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 증폭 회로 및 제2 증폭 회로는 자신에게 전달된 전기신호에 대한 신호처리가 완료되면, 즉각 리셋(reset)되어 다음 신호에 대기하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 스위칭 회로는 상기 센서 소자로부터 입력되는 전기 신호를 리셋되어 대기 중인 증폭 회로로 전달하는 것을 특징으로 하는 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로.
  6. 방사선 센서에 구비되어 센서 소자로부터 입력되는 전기 신호를 통해 입사된 방사선을 계수하는 방사선 판독 회로(readout integrated circuit, ROIC)에 적용되는 방사선 계수 방법에 있어서,
    상기 방사선 판독 회로에는 상기 센서 소자로부터 입력되는 전기 신호를 처리하기 위한 복수개의 증폭 회로를 구비하고, 구비된 복수개의 증폭회로에 스위칭 회로를 연결하여,
    상기 스위칭 회로를 통해 상기 센서 소자로부터 입력되는 전기신호를 상기 복수개의 증폭 회로로 순차적으로 교번하여 전달하도록 구성하되,
    상기 복수개로 구비되는 각각의 증폭회로는,
    상기 스위칭 회로에서 전달되는 전기신호를 입력받아 전압신호로 변환하기 위한 전치 증폭기와, 상기 전치 증폭기의 출력단에 연결되어 전치 증폭기에서 출력되는 신호의 파형을 정형화하는 정형 증폭기로 구성되어, 상기 스위칭 회로로부터 전달되는 전기신호를 입력받아, 입력받은 신호를 전압신호로 변환하고 정형화하여 출력하도록 구성되어,
    병렬 구조의 다중 경로로 구성되는 서로 독립적인 복수개의 증폭회로를 통해 센서 소자로부터 입력되는 전기신호를 교대로 처리하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로를 이용한 방사선 계수 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 방사선 판독 회로에는,
    두 개의 서로 독립적인 증폭 회로가 구비되는 것을 특징으로 하는 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로를 이용한 방사선 계수 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 복수개의 증폭 회로는 자신에게 전달된 전기신호에 대한 신호처리가 완료되면, 즉각 리셋(reset)되어 다음 신호에 대기하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로를 이용한 방사선 계수 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 스위칭 회로는 상기 센서 소자로부터 입력되는 전기 신호를 리셋되어 대기 중인 증폭 회로로 전달하는 것을 특징으로 하는 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로를 이용한 방사선 계수 방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 스위칭 회로를 통해, 상기 센서 소자로부터 입력되는 전기신호를 복수개의 증폭 회로를 통해 교대로 처리한 이후에는,
    비교기를 통해 상기 복수개의 증폭 회로를 통해 출력되는 신호값과 미리 설정된 기준 전압값을 비교하여, 비교기의 출력 값을 계수기를 통해 카운팅하는 것을 특징으로 하는 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로를 이용한 방사선 계수 방법.
KR1020140086586A 2014-07-10 2014-07-10 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로 및 이를 이용한 방사선 계수 방법 KR101687238B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140086586A KR101687238B1 (ko) 2014-07-10 2014-07-10 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로 및 이를 이용한 방사선 계수 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140086586A KR101687238B1 (ko) 2014-07-10 2014-07-10 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로 및 이를 이용한 방사선 계수 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160006919A KR20160006919A (ko) 2016-01-20
KR101687238B1 true KR101687238B1 (ko) 2016-12-16

Family

ID=55307674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140086586A KR101687238B1 (ko) 2014-07-10 2014-07-10 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로 및 이를 이용한 방사선 계수 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101687238B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012029496A1 (ja) * 2010-09-02 2012-03-08 株式会社日立製作所 放射線計測装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2717334B2 (ja) * 1992-02-15 1998-02-18 株式会社堀場製作所 放射線測定器
JPH05231876A (ja) * 1992-02-25 1993-09-07 Toshiba Corp アナログ信号切換装置
JPH11109039A (ja) * 1997-10-03 1999-04-23 Hitachi Ltd 並列放射線検出装置
JP5480741B2 (ja) 2010-07-26 2014-04-23 ミネベア株式会社 面対向型レゾルバのインシュレータおよび面対向型レゾルバ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012029496A1 (ja) * 2010-09-02 2012-03-08 株式会社日立製作所 放射線計測装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160006919A (ko) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6391388B2 (ja) 放射線撮像装置
US11047808B2 (en) Radiation imaging apparatus, radiation imaging system, and radiation imaging method
US11303831B2 (en) Radiation imaging apparatus and radiation imaging method
US8866094B2 (en) Radiation detector
US20140239186A1 (en) Radiation imaging apparatus, radiation inspection apparatus, method for correcting signal, and computer-readable storage medium
US20190029618A1 (en) Radiation image capturing apparatus, radiation image capturing system, and method of controlling radiation image capturing apparatus
EP3659507B1 (en) Radiation image capturing device
CA2690382A1 (en) Antibody formulations
US11921245B2 (en) Photon counting device and photon counting method
US9247163B2 (en) Radiation image pickup system, computer having reset operation to reset electric charge of pixels caused by dark current, and computer-readable medium storing program therefor
US20180124346A1 (en) Imaging apparatus, imaging system, and method of driving an imaging system
US20140061488A1 (en) Radiation imaging apparatus and radiation imaging system
JP2015159464A5 (ko)
CA2690387A1 (en) Digitizer for a digital imaging system
US9910169B2 (en) Radiation imaging apparatus, radiation imaging system, and irradiation start detection method
CN103654808A (zh) 放射线成像装置和放射线成像系统
US10348995B2 (en) Image sensor and imaging apparatus
JP2011513702A (ja) Ｘ線検出器における直接検出現象の抑制
CN111896991A (zh) 一种辐射成像探测方法和装置
US9239390B2 (en) Radiation imaging apparatus and radiation imaging system
JP2008533469A (ja) 改良型信号ディスクリミネータを備える放射線検出システムとその利用法
KR101687238B1 (ko) 이중 경로를 갖는 방사선 계수 판독 회로 및 이를 이용한 방사선 계수 방법
KR101330117B1 (ko) 다채널 광전소자를 이용하는 양전자방출 단층촬영장치
CN109283569B (zh) 用于测量光子信息的装置和光子测量设备
JPH095445A (ja) 放射線像撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191126

Year of fee payment: 4