KR102025475B1 - 마이크로패턴 검출기를 이용한 양전자단층촬영장치 - Google Patents
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Abstract
마이크로패턴 검출기를 이용한 양전자단층촬영장치가 개시된다. 양전자단층촬영장치는, 전자를 가속시켜 2차 전리 전자를 생성하는 마이크로 패턴 가스검출장치, 2차 전리 전자에 의한 전기 신호가 전달되는 리드아웃 스트립, 및 미리 지정된 위치에 배열된 리드아웃 스트립에서 검출된 전기 신호를 처리하는 신호 처리부를 포함하되, 마이크로 패턴 가스검출장치는 복수 개가 링 형태로 배치되고, 마이크로 패턴 가스검출장치의 외곽에 리드아웃 스트립이 배치된다.
Description
본 발명은 마이크로패턴 검출기를 이용한 양전자단층촬영장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 GEM(gas electron multiplier)과 같은 마이크로패턴 전자증폭 수단을 이용한 양전자단층촬영장치에 관한 것이다.
양전자 방출 단층촬영(positron emission tomography, PET)은 양전자 단층촬영이라고도 부르며 양전자 방출을 이용하는 핵의학 검사 방법 중 하나로 양전자를 방출하는 방사성 동위원소가 포함된 의약품을 체내에 주입한 후 양전자 방출 단층 촬영장치를 이용하여 이를 추적함으로써 방사성 동위원소의 체내 분포를 통해 질병 진단 등을 수행한다. 양전자 방출 단층촬영을 이용하면 암 검사, 심장 질환, 뇌 질환 및 뇌 기능 평가를 위한 수용체 영상이나 대사 영상을 얻을 수 있다.
양전자는 음전하를 가지고 있는 전자와 물리적 특성이 유사하지만 전자와 달리 양전하를 가지고 있다. 이러한 양전자는 방사선의 한 종류로서, C-11, N-13, O-15, F-18 등의 방사성 동위원소에서 방출되는데 이러한 원소들은 생체의 주 구성 물질이기 때문에 이를 이용하여 의약품을 만들 수 있다. 가장 흔히 이용하는 방사성 의약품인 F-18-불화디옥시포도당(F-18-FDG)는 포도당 유사 물질이어서, 이를 주사하면 몸 안에서 암과 같이 포도당 대사가 항진된 부위에 많이 모이게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 양전자단층촬영장치를 나타내는 예시도이다.
도 1을 참조하면, 좌측의 A 그림은 양전자를 방출하는 동위원소와 beta+(β+) 붕괴를 나타낸다. β+ 붕괴란 핵속의 양성자가 붕괴하여 “중성자와 양전자, 그리고 중성미자”를 내놓는 반응을 말한다. 이때 발생한 양전자가 주변에 있는 전자와 만나 쌍소멸하면서, 정확히 반대 방향으로 511keV를 갖는 두개의 광자(photon)를 내놓는다. 이 반응을 소멸방사능(annihilation)이라고 한다. 이때 방출되는 2개의 광자를 한 쌍의 검출기를 통해 검출하는 것이 PET의 근본원리이다. 도 1의 우측의 B 그림은 종래 기술에 따른 PET 스캔을 나타낸다.
그러나, 종래 기술에 따른 양전자 단층촬영장치는 인체 전체를 스캔할 수 있도록 제작된 대형의 장비로서 그 가격이 수십 억 원에 달해서 의학, 생물학 실험실에서 사용되는 실험용 쥐에 적용되기에 적합하지 않다.
즉, 종래 기술에 따른 양전자 단층촬영장치는 방사능 등을 검출하는 신틸레이터(Scintillator)라는 섬광검출기 및 이를 증폭하는 광증폭장치(Photo multiplier Tube, PMT)를 이용하므로 그 가격이 고가이고, 크기도 대형일 수 밖에 없는 단점이 존재한다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 요구에 부응하기 위해 도출된 것으로, 본 발명의 목적은, 실험용 동물에 적용될 수 있는 소형 양전자단층촬영장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기존의 신틸레이터(섬광검출기) 및 광증폭장치(PMT)를 대체하는 장치를 이용하는 보급형 소형 양전자단층촬영장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 GEM 검출기를 활용하는 소형 양전자단층촬영장치를 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 양전자단층촬영장치는, 전자를 가속시켜 2차 전리 전자를 생성하는 마이크로 패턴 가스검출장치(micro pattern gas detectors); 상기 2차 전리 전자에 의한 전기 신호가 전달되는 리드아웃 스트립(readout strip); 및 미리 지정된 위치에 배열된 상기 리드아웃 스트립에서 검출된 상기 전기 신호를 처리하는 신호 처리부를 포함하되, 상기 마이크로 패턴 가스검출장치는 복수 개가 링 형태로 배치되고, 상기 마이크로 패턴 가스검출장치의 외곽에 상기 리드아웃 스트립이 배치된다.
일 실시예에서, 상기 마이크로 패턴 가스검출장치는, 방사선의 중복 검출이 가능하도록 소정 거리를 두고 서로 다른 궤적의 복수의 링 형태로 배치된다.
일 실시예에서, 상기 마이크로 패턴 가스검출장치는, 필름 타입의 GEM(gas electron multiplier) 검출기에 해당한다.
일 실시예에서, 상기 GEM 검출기는, 반응 가스가 유입되는 GEM 챔버; 상기 GEM 챔버 내부에서 상기 전자가 유입되는 쪽에 설치되는 유도적극; 상기 유도전극에 이격되어 설치되는 적어도 하나의 GEM 포일; 및 상기 GEM 포일과 인접하여 설치되고, 상기 리드아웃 스트립과 연결되는 수집전극을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 GEM 포일은, 연성회로기판에 소정 패턴의 다수의 구멍이 배열되고, 상기 연성회로기판을 통과하는 전자를 전기장 내에서 가속하여 다수의 2차 전리 전자를 생성한다.
일 실시예에서, 신호 처리부는, 상기 리드아웃 스트립으로부터 입력된 전기 신호를 증폭 및 성형하는 아날로그 신호 처리부; 상기 아날로그 신호 처리부에 의해 처리된 전기 신호를 디지털로 변환하고 이를 데이터메모리에 실시간으로 매핑하는 디지털 신호 처리부; 및 상기 데이터메모리에 축적된 데이터를 불러와 화상처리에 필요한 데이터로 가공하는 데이터 획득 시스템을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 아날로그 신호 처리부는, 리드아웃 스트립으로부터 입력된 전기 신호를 이용하여 상기 전자의 위치를 검출하는 리드아웃 회로를 포함한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 양전자단층촬영장치를 이용하면, 소형의 양전자단층촬영장치를 제작할 수 있다. 즉, 전자가스증배기의 원리를 이용하는 마이크로패턴 전자증폭장치를 원형 밴드 형태로 적어도 1층 이상 배열하고, 그 외곽에 리드아웃 스트립을 배치한 새로운 구조의 양전자단층촬영장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 복수의 링 형태로 배열된 GEM 검출기를 이용하여 방사선 검출 효과를 높일 수 있다. 즉, 리드아웃 스트립의 개수로 해상도를 매우 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 실험용 동물에 적용할 수 있는 저가의 소형 양전자단층촬영장치를 제작할 수 있다. 따라서, 의원이나 대형 병원뿐 아니라 의학 실험실, 생물학 실험실 등에서도 매우 효율적으로 사용할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 양전자단층촬영장치를 나타내는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치의 GEM 검출기의 배치를 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 GEM 검출기의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치에 채용할 수 있는 GEM 검출기의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치에 채용할 수 있는 신호 처리부의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치의 GEM 검출기의 배치를 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 GEM 검출기의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치에 채용할 수 있는 GEM 검출기의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치에 채용할 수 있는 신호 처리부의 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 아니하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함한다", "가진다" 등과 관련된 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도 2 내지 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치(100)는 마이크로 패턴 가스검출장치(110), 리드아웃 스트립(120) 및 신호 처리부(130)를 포함한다.
마이크로 패턴 가스검출장치(110)는 수십 마이크로미터 크기의 캐패시터를 주기적으로 배열하여 구현될 수 있다. 적당한 기체로 채워진 마이크로 캐패시터에 고전압이 인가되면, 각각의 캐패시터가 가이거 계측기의 역할을 하여, 마치 고밀도로 집적된 방사선 검출기 배열처럼 작동한다.
마이크로 패턴 가스검출장치(110)는, 필름 타입의 GEM(gas electron multiplier) 검출기를 이용하여 구현될 수 있다.
GEM 검출기(110)는 기체 전자 증배기라 할 수 있다. 이는 광자의 갯수를 증폭시키는 광증배기(Photo-multiplier) 또는 광증배관(Photo Multiplier Tube)에 대응한다. GEM 검출기(110)는 입자검출의 매체로 기체를 이용한다는 점에서 기체 검출기의 일종으로 볼 수 있다.
GEM 검출기(110)는 최근에 유럽의 입자가속기 연구소(CERN)에서 고에너지 입자물리학 분야에서 소립자의 궤적을 추적하기 위한 센서로서 최초로 고안되었다. 이 증폭기는 기존의 다른 기체검출기들에 비해 공간해상도, 시간해상도, 검출효율 등 여러 면에서 뛰어나 동작특성을 가진다.
GEM 검출기(110)는 입자 또는 방사선이 가스 입자를 전리시킬 때에 발생하는 2차 전리 전하에 기초하여 방사선을 검출하는 가스 이온화 검출기의 일종이다.
리드아웃 스트립(120)에 2차 전리 전자에 의한 전기 신호가 전달된다. 리드아웃 스트립(120)은 링 형태로 배열된 GEM 검출기(110)의 최외곽에 배열된다. 특히 리드아웃 스트립(120)은 GEM 검출기(110)에 의해 증폭된 2차 전리 전하가 전달되는 채널 별로 배열될 수 있다.
신호 처리부(130)는 미리 지정된 위치에 배열된 상기 리드아웃 스트립에서 검출된 상기 전기 신호를 처리한다.
특히 마이크로 패턴 가스검출장치(110)는 복수 개가 링 형태로 배치되고, 상기 마이크로 패턴 가스검출장치(110)의 외곽에 리드아웃 스트립(120)이 배치될 수 있다. 리드아웃 스트립(120)의 개수를 조정함으로써 출력 영상의 해상도를 조절할 수 있다.
이하 GEM 검출기의 배열 형태에 대해 자세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 복수의 GEM 검출기(110)들이 링 형태로 배열되고, 최외곽에 리드아웃 스트립(120)이 링 형태로 배열된다. 도 3에는 예시로서 GEM 검출기(110)가 3개의 층으로 배열되어 있다. 그러나 GEM 검출기(110)가 배열되는 층의 수는 이에 한정되지 않으며 복수 개의 층으로 형성된 링 모양의 GEM 검출기(110)는 다시 복수 개가 모여 원통을 형성할 수 있다.
종래의 기술에 따른 검출기(detector)는 하나의 층으로 형성되며, 단일 링 형태의 검출기의 배열로 인하여 인체를 검출기 내부에서 이동시켜야 한다. 즉 종래의 기술에 따른 검출기는 그 배열에 의한 좁은 단면적으로 인하여 광자(photon)의 방사를 커버하기에 역부족하므로 인체를 이동시켜서 스캔하여야 한다. 따라서 인체의 이동 속도에 따라 검출기를 벗어나는 광자가 발생할 수 있다.
본 실시예에 따른 양전자단층촬영장치(100)에 포함된 GEM 검출기(110)는 원통형으로 배열될 수 있다. 특히 GEM 검출기(110)들은 복수의 링 형태로 궤적을 달리하여 배열되어 복수의 층으로 배열될 수 있다. 복수의 층으로 배열되는 GEM 검출기(110)는 광자에 의해 발생하는 2차 전리 전자의 증폭율을 높일 수 있다. 또한, 복수의 층으로 배열된 GEM 검출기(110)에 의해 방사선의 중복 검출이 가능하고, 광자의 이동 경로를 용이하게 추적할 수 있다. 여기서, 중복 검출이라는 것은 하나의 광자로 이해 발생하는 2차 전리 전자를 광자의 이동 경로를 따라 검출함을 뜻한다.
그리고 원통형으로 배열되는 GEM 검출기(110)로 인하여 실험용 동물 등을 이동시키지 않고도 스캔이 가능하다. 따라서, 검사 대상체의 이동 없이 스캔함으로써 시간에 따른 전기 신호 해석이 이동을 하는 때와 비교하여 단순해지고 에러를 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치의 GEM 검출기의 배치를 나타내는 예시도이다.
도 4를 참조하면, 스트립 형태의 GEM 검출기(110)가 링 형상으로 배열될 수 있다. 즉 기존의 GEM 검출기(110) 모듈 복수 개를 이용하는 대신에 하나의 띠 형태로 GEM 검출기(110)를 구현할 수도 있다. 도 4를 참조하면, 예시적으로 2개의 층으로 된 띠 형상의 GEM 검출기(110)가 나타나 있다. 그리고 최외곽에는 리드아웃 스트립(120)에 배열되어 있다. 리드아웃 스트립(120)은 신호 처리부(130)와 연결된다.
이하 GEM 검출기(110)의 구성요소에 대해 자세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 GEM 검출기의 블록도이다.
도 5를 참조하면, GEM 검출기(110)는 GEM 챔버(111), 유도전극(112), GEM 포일(113) 및 수집전극(114)을 포함한다. 그 밖에 GEM 검출기(110)는 전극(112, 114)과 GEM 포일(113)에 전압을 인가하는 전압 생성부 및 GEM 챔버(111)내에 가스를 주입하고 회수하는 가스 순환부를 더 포함할 수 있다.
GEM 챔버(111)는 그 내부에 유도전극(112), GEM 포일(113) 및 수집전극(114)을 포함한다. 그리고 GEM 챔버(111) 내부로 반응 가스가 유입된다. 유도전극(112)은 캐소드에 해당하고, 수집전극(114)는 애노드에 해당한다.
유도전극(112)은 GEM 챔버(111) 내부에서 전자가 유입되는 쪽에 설치된다.
GEM 포일(113)은 유도전극(112)에 이격되어 설치된다. 특히 GEM 포일(113)은 전자의 증폭율을 높이기 위해 복수 개가 설치될 수 있다.
GEM 포일(113)은, 연성회로기판에 소정 패턴의 다수의 구멍이 배열되고, 상기 연성회로기판을 통과하는 전자를 전기장 내에서 가속하여 다수의 2차 전리 전자를 생성한다.
구체적으로 GEM 포일(113)은 수십 ㎛의 직경 및 수십~수백 ㎛의 간격을 가지는 수많은 구멍들이 뚫린 수십~수백 ㎛의 얇은 절연체 기판의 양면에 예를 들어 구리와 같은 금속층을 얇게 형성한 평판이다. 절연체 기판은 예를 들어 캡톤(Kapton) 소재로 구현될 수 있다. 캡톤 소재는 -269℃의 극저온부터 400℃의 고온까지 안정적이고 절연 성능이 뛰어나기 때문에 절연체로서 널리 사용된다. GEM 포일(113)의 두 금속층에 서로 다른 크기의 전압이 각각 인가되면 캐소드 전극과 애노드 전극 사이의 전기장이 구멍 사이로 밀집하면서 구멍 내에 강한 전기장이 형성되는데, 방사선에 의해 가스 입자로부터 유리된 전리 전자(drift electron)가 음극과 GEM 포일 사이의 전기장에 의해 가속되어 구멍으로 접근하였다가 갑자기 고밀도의 전기장을 만나면서 가스 입자들로부터 대량의 전자들이 유리되는 전자 사태(Electron Avalanche)를 일으킨다.
이러한 전자 증폭 현상에 의해 전자들의 개수가 급증하므로 독출 회로(Readout circuit)에서 전기적으로 검출하기가 용이해진다. 복수의 GEM 포일(113)들을 나란히 배치하면 전자들이 독출 회로까지 도달하기 전에 전자 증폭 현상을 여러 차례 일으킬 수 있다.
기존의 가스 이온화 검출기는 전리된 전하가 음극까지 도달하는 비율이 낮아 검출 성능이 좋지 않았지만, GEM 검출기(110)는 가스 챔버 내에 하나 이상의 GEM 포일(113)을 구비하여 전하의 개수를 증폭시킬 수 있기 때문에 검출 성능이 향상되었다.
수집전극(114)은 GEM 포일(113)과 인접하여 설치되고, 리드아웃 스트립(130)과 연결된다.
통상적으로, GEM 검출기는 수집전극(112)인 캐소드에 -2000 V, GEM 포일의 두 금속층에 각각 서로 다른 레벨의 고전압을 인가하여야 하며, 챔버 내에 아르곤(Ar)과 이산화탄소(CO2)가 8:2로 섞인 가스를 채워야 하는 등 필요한 주변 장치들이 많다.
GEM 검출기에 사용되는 평판은 통상 약 50 내지 70 마이크미터 두께의 캡톤(kapton) 필름에 5 내지 10 마이크로미터의 구리막이 양면에 쌓여 있는 구조로 되어 있다. 여기서 반도체 공정에 사용되는 포토리소그래피 기술과 에칭 기술을 활용하여 50 내지 70 마이크로미터 정도의 구멍을 뚫게 된다. 이러한 마이크로 공정을 통해 미세한 구멍을 주기적으로 만들 수 있고, 만들어진 GEM 평판은 거의 반투명으로 보이게 된다. 수 많은 미세 구멍만 없다면 각종 전자기기 내에 부품과 부품 사이를 연결하는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board), 즉 연성회로기판과 사실상 같은 구조이다.
GEM 검출기의 기체이득은 미소구멍의 직경과 절연체의 두께에 의존하다. 미소구멍의 직경이 작을수록 미소구멍 내의 전기장의 크기가 크다. 절연체의 두께가 증가할수록 미소구멍 내에서의 전자사태가 전개되는 경로가 깊어지고, 보다 큰 기체이득이 얻어진다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치에 채용할 수 있는 GEM 검출기의 예시도이다.
도 6을 참조하면, 정사각형 형상의 하나의 GEM 검출기 모듈이 나타나 있다. 본 실시예에 따른 양전자단층촬영장치는 GEM 검출기 모듈을 복수 개 배열하여 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치에 채용할 수 있는 신호 처리부의 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양전자단층촬영장치(100)의 신호 처리부(130)는 아날로그 신호 처리부(131), 디지털 신호 처리부(132) 및 데이터 획득 시스템(133)을 포함한다.
아날로그 신호 처리부(131)는 리드아웃 스트립(120)으로부터 입력된 전기 신호를 증폭 및 성형한다. 예로써 아날로그 신호 처리부(131)는, 리드아웃 스트립(120)으로부터 입력된 전기 신호를 이용하여 전자의 위치를 검출하는 리드아웃 회로를 포함한다.
즉 아날로그 신호 처리부(131)는 β+ 붕괴로 인해 발생하는 2개의 광자를 추적할 수 있다. 즉 광자로 인해 발생하는 2차 전리 전자 구름으로 발생하는 펄스의 전기 신호들을 비교하여 특정 붕괴의 2개의 광자로 인한 펄스를 판독함으로써 붕괴 위치를 역추적 할 수 있다.
또한 아날로그 신호 처리부(131)은 양전자가 붕괴되기 전에 양전자로 인한 2차 전리 전자 구름으로 인해 발생하는 펄스의 전기 신호를 이용하여 양전자의 위치를 직접 판독할 수 있다.
디지털 신호 처리부(132)는 아날로그 신호 처리부(131)에 의해 처리된 전기 신호를 디지털로 변환하고 이를 데이터메모리에 실시간으로 매핑한다.
데이터 획득 시스템(133)은 데이터메모리에 축적된 데이터를 불러와 화상처리에 필요한 데이터로 가공한다. 즉 데이터 획득 시스템(133)은 데이터메모리에 축적된 이미지 데이터를 불러와 이미지 처리(image processing)를 통하여 처리된 이미지를 디스플레이 장치 등을 통해 출력할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (7)
- GEM 검출기 모듈을 하나의 띠 형태로 복수개 배열한 GEM 검출기를 방사선의 중복 검출이 가능하도록 소정 거리를 두고 서로 다른 궤적을 갖는 복수의 링 형상으로 복수의 층으로 배치하고, 상기 복수의 층으로 배치된 링 형상의 GEM 검출기를 다시 복수 개 중첩하여 원통형을 형성하는 마이크로 패턴 가스검출장치(micro pattern gas detectors);
상기 마이크로 패턴 가스검출장치의 최외곽에 링 형태로 배열되어 위치하되, 상기 마이크로 패턴 가스검출장치의 증폭된 2차 전리 전하가 전달되는 채널 별로 개수를 조정하여 배치되어 상기 GEM 검출기에 의해 증폭된 2차 전리 전자에 의한 전기 신호가 채널 별로 전달되도록 하는 리드아웃 스트립(readout strip); 및
상기 리드아웃 스트립에서 전달되는 상기 전기 신호를 처리하는 신호 처리부를 포함하는, 양전자단층촬영장치. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 마이크로 패턴 가스검출장치는, 필름 타입의 GEM(gas electron multiplier) 검출기에 해당하는, 양전자단층촬영장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 GEM 검출기는,
반응 가스가 유입되는 GEM 챔버;
상기 GEM 챔버 내부에서 상기 전자가 유입되는 쪽에 설치되는 유도적극;
상기 유도전극에 이격되어 설치되는 적어도 하나의 GEM 포일; 및
상기 GEM 포일과 인접하여 설치되고, 상기 리드아웃 스트립과 연결되는 수집전극을 포함하는, 양전자단층촬영장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 GEM 포일은, 연성회로기판에 소정 패턴의 다수의 구멍이 배열되고, 상기 연성회로기판을 통과하는 전자를 전기장 내에서 가속하여 다수의 2차 전리 전자를 생성하는, 양전자단층촬영장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 신호 처리부는,
상기 리드아웃 스트립으로부터 입력된 전기 신호를 증폭 및 성형하는 아날로그 신호 처리부;
상기 아날로그 신호 처리부에 의해 처리된 전기 신호를 디지털로 변환하고 이를 데이터메모리에 실시간으로 매핑하는 디지털 신호 처리부; 및
상기 데이터메모리에 축적된 데이터를 불러와 화상처리에 필요한 데이터로 가공하는 데이터 획득 시스템을 포함하되,
상기 리드아웃 스트립의 개수가 증폭된 2차 전리 전하가 전달되는 채널 별로 조정됨으로써 상기 화상처리의 해상도가 조절되는, 양전자단층촬영장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 아날로그 신호 처리부는, 리드아웃 스트립으로부터 입력된 전기 신호를 이용하여 상기 전자의 위치를 검출하는 리드아웃 회로를 포함하는, 양전자단층촬영장치.
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