Claims (39)
1. Детекторная установка, содержащая пару разнесенных в пространстве массивов чувствительных элементов, ориентированных, как правило, параллельно друг другу, в которой такие чувствительные элементы выполнены с возможностью обнаружения фотонов, испускаемых объектом, при этом каждый чувствительный элемент в одном из массивов связан или ассоциирован с одним или несколькими другими чувствительными элементами в другом одном из массивов для определения области интереса (RoI), при этом каждая RoI включает в себя подмножество чувствительных элементов в паре массивов, и при этом такая детекторная установка содержит блок триггера совпадений или соединена с ним с возможностью связи, который выполнен с возможностью регистрации или определения совпадения в ответ на прием сигналов обнаружения от двух разных чувствительных элементов, составляющих часть одной и той же RoI, указывающих на обнаружение, по существу, встречных коллинеарных и совпадающих фотонов в RoI.1. A detector installation containing a pair of arrays of sensitive elements spaced apart in space, oriented, as a rule, parallel to each other, in which such sensitive elements are configured to detect photons emitted by an object, with each sensitive element in one of the arrays connected or associated with one or more other sensing elements in another one of the arrays to define a region of interest (RoI), wherein each RoI includes a subset of sensing elements in a pair of arrays, and such a detector installation contains or is connected to a coincidence trigger block , which is configured to register or determine a match in response to receiving detection signals from two different sensing elements that are part of the same RoI, indicating the detection of substantially collinear and matching photons in the RoI.
2. Детекторная установка по п. 1, в которой предварительно заданная энергия может быть энергией, при которой из-за ядерной реакции между фотонами и углеродом возникает гигантский дипольный резонанс (GDR), что позволяет использовать такую детекторную установку для обнаружения алмаза в объекте.2. The detector setup of claim 1, wherein the predetermined energy may be the energy at which a giant dipole resonance (GDR) occurs due to a nuclear reaction between photons and carbon, allowing such detector setup to be used to detect a diamond in an object.
3. Детекторная установка по п. 1, в которой фотонами являются фотоны гамма-излучения.3. The detector installation according to claim 1, in which the photons are gamma radiation photons.
4. Детекторная установка по п. 1, в которой такая детекторная установка выполнена с возможностью обнаружения фотонов, имеющих уровень энергии приблизительно 511 кэВ, и отклонения фотонов, не имеющих уровня энергии, приближенного к 511 кэВ.4. The detector apparatus of claim 1, wherein such detector apparatus is capable of detecting photons having an energy level of approximately 511 keV and rejecting photons having no energy level approaching 511 keV.
5. Детекторная установка по п. 1, в которой чувствительные элементы выполнены с возможностью обнаружения фотонов, испускаемых объектом в результате аннигиляции позитронов, возникающих из-за облучения объекта фотонами заданной энергии.5. The detector installation according to claim 1, in which the sensitive elements are configured to detect photons emitted by the object as a result of positron annihilation arising from irradiation of the object with photons of a given energy.
6. Детекторная установка по п. 1, в которой каждая область интереса (RoI) включает в себя, по меньшей мере, один чувствительный элемент из каждого массива чувствительных элементов, а блок триггера совпадений выполнен с возможностью регистрации совпадения в ответ на прием сигналов обнаружения от чувствительного элемента каждого массива чувствительных элементов, при условии, что чувствительные элементы расположены в одной и той же RoI.6. The detector setup of claim 1, wherein each region of interest (RoI) includes at least one sensing element from each array of sensing elements, and the match trigger unit is configured to register a match in response to receiving detection signals from sensing element of each array of sensing elements, provided that the sensing elements are located in the same RoI.
7. Детекторная установка по п. 1, в которой каждая RoI включает в себя один чувствительный элемент из одного из массивов и множество чувствительных элементов из одного из других массивов.7. Detector setup according to claim 1, wherein each RoI includes one sensing element from one of the arrays and a plurality of sensing elements from one of the other arrays.
8. Детекторная установка по п. 1, в которой блок триггера совпадений выполнен с возможностью, в ответ на регистрацию совпадения, передачи сигнала совпадения обратно к каждому из двух чувствительных элементов в качестве информации о срабатывании, указывающей на такое совпадение.8. The detector apparatus of claim 1, wherein the match trigger unit is configured, in response to registering a match, to send a match signal back to each of the two sensors as trigger information indicative of such a match.
9. Детекторная установка по п. 8, в которой чувствительные элементы выполнены с возможностью передачи или выпуска данных о событии, относящихся к зарегистрированному сигналу совпадения, на отдельный компьютер для сбора данных (DAQ) в ответ на прием информации о срабатывании, указывающей на сигнал совпадения.9. The detection apparatus of claim 8, wherein the sensing elements are configured to transmit or emit event data related to the registered match signal to a separate data acquisition (DAQ) computer in response to receiving trigger information indicative of the match signal. .
10. Система обнаружения, которая содержит:10. A detection system that contains:
детекторную установку, содержащую, по меньшей мере, один массив чувствительных элементов, при этом такие чувствительные элементы выполнены с возможностью обнаружения фотонов, испускаемых объектом, причем каждый чувствительный элемент в массиве связан или ассоциирован с одним или несколькими другими чувствительными элементами в массиве для ограничения области интереса (RoI), причем каждая RoI включает в себя подмножество чувствительных элементов массива;a detector installation containing at least one array of sensing elements, wherein such sensing elements are configured to detect photons emitted by an object, and each sensing element in the array is associated with or associated with one or more other sensing elements in the array to limit the area of interest (RoI), and each RoI includes a subset of sensitive elements of the array;
блок триггера совпадений, образующий часть детекторной установки или соединенный с ней с возможностью связи, при этом блок триггера совпадения выполнен с возможностью регистрировать или определять совпадение в ответ на прием сигналов обнаружения от двух разных чувствительных элементов, составляющих часть одной и той же RoI и указывающих на обнаружение, по существу, встречных коллинеарных и совпадающих фотонов в RoI; иa match trigger unit forming part of, or communicatively coupled to, a detector array, wherein the match trigger unit is configured to register or determine a match in response to receiving detection signals from two different sensing elements forming part of the same RoI and indicating detecting essentially counter collinear and coincident photons in RoI; and
множество компьютеров сбора данных (DAQ), выполненных с возможностью приема данных событий от детекторной установки, при этом данные события связаны с совпадением, зарегистрированным или определенным блоком триггера совпадений, при этом каждый компьютер DAQ выполнен с возможностью приема данных события только от чувствительных элементов, которые составляют часть одной или нескольких RoI, связанных с конкретным компьютером DAQ.a plurality of data acquisition computers (DAQ) configured to receive event data from the detector array, wherein the event data is associated with a match, a registered, or a specific match trigger block, each DAQ computer configured to receive event data only from sensing elements that form part of one or more RoIs associated with a particular DAQ computer.
11. Система по п. 10, в которой фотоны, испускаемые объектом, являются результатом аннигиляции позитронов, возникающих из-за облучения объекта фотонами заданной энергии.11. The system of claim. 10, in which the photons emitted by the object are the result of the annihilation of positrons arising from the irradiation of the object with photons of a given energy.
12. Система по п. 10, в которой данные о событии представляют собой необработанные выходные данные детекторной установки, а каждый компьютер DAQ выполнен с возможностью определять линию отклика (LoR), исходя из необработанных выходных данных детекторной установки.12. The system of claim 10, wherein the event data is the raw output of the detector array and each DAQ computer is configured to determine a line of response (LoR) from the raw output of the detector array.
13. Система по п. 12, в которой LoR соответствует воображаемой линии, проходящей через объект и соединяющей столкновения с чувствительными элементами на противоположных сторонах объекта, причем эти столкновения соответствуют встречным коллинеарным и совпадающим фотонам, которые испускаются объектом или от объекта.13. The system of claim 12, wherein LoR corresponds to an imaginary line passing through the object and connecting collisions with sensors on opposite sides of the object, these collisions corresponding to counter collinear and coincident photons that are emitted by or from the object.
14. Система по п. 10, в которой детекторная установка выполнена с возможностью выполнять обнаружение в потоке объектов, проходящем через детекторную установку.14. The system of claim. 10, in which the detection installation is configured to perform detection in the stream of objects passing through the detection installation.
15. Система по п. 14, в которой система обнаружения выполнена с возможностью разделения потока объектов на виртуальные контейнеры, причем каждая LoR ассоциирована с, по меньшей мере, одним виртуальным контейнером.15. The system of claim 14, wherein the discovery system is configured to divide the stream of objects into virtual containers, with each LoR associated with at least one virtual container.
16. Система по п. 15, в которой каждый компьютер DAQ выполнен с возможностью передачи LoR в компьютер или подсистему обработки объема, выполненную с возможностью обработки только тех LoR, которые относятся к одному или нескольким конкретным виртуальным контейнерам, при этом компьютер или подсистема обработки объема выполнена с возможностью формирования изображения позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) на основе LoR, ассоциированных с конкретным виртуальным контейнером.16. The system of claim. 15, wherein each DAQ computer is configured to transmit the LoR to a computer or volume processing subsystem, configured to process only those LoRs that relate to one or more specific virtual containers, while the computer or volume processing subsystem configured to generate a positron emission tomography (PET) image based on LoRs associated with a specific virtual container.
17. Система по п. 15, в которой виртуальные контейнеры имеют привязку в координатах движущейся ленты.17. The system according to claim 15, in which the virtual containers are anchored in the coordinates of the moving tape.
18. Система по п. 15, в которой компьютеры DAQ имеют привязку в координатах детектора.18. The system of claim 15 wherein the DAQ computers are referenced in detector coordinates.
19. Система по п. 15, в которой компьютеры DAQ не имеют привязки к виртуальным контейнерам, но обрабатывают непрерывную вереницу виртуальных контейнеров.19. The system of claim 15, wherein the DAQ computers are not associated with virtual containers but process a continuous string of virtual containers.
20. Система по п. 15, в которой система обнаружения содержит множество узлов обработки, ассоциированных с каждым виртуальным контейнером и/или каждым компьютером или подсистемой обработки объема так, что каждый узел обработки оперативно обрабатывает суб-объем объема, ассоциированного с каждым виртуальным контейнером.20. The system of claim 15, wherein the discovery system comprises a plurality of processing nodes associated with each virtual container and/or each computer or volume processing subsystem such that each processing node operatively processes a sub-volume of the volume associated with each virtual container.
21. Способ обработки данных от детекторной установки, в котором детекторная установка включает в себя, по меньшей мере, один массив чувствительных элементов, причем такой способ содержит:21. A method for processing data from a detector installation, in which the detector installation includes at least one array of sensitive elements, and this method includes:
связывание или ассоциирование каждого чувствительного элемента в массиве с одним или несколькими другими чувствительными элементами в массиве для определения области интереса (RoI), причем каждая RoI включает в себя подмножество чувствительных элементов в массиве;linking or associating each sensing element in the array with one or more other sensing elements in the array to define a region of interest (RoI), each RoI including a subset of the sensing elements in the array;
обнаружение, с помощью массива чувствительных элементов, фотонов, испускаемых объектомdetection, using an array of sensing elements, photons emitted by an object
прием блоком триггера совпадений сигналов обнаружения от, по меньшей мере, двух чувствительных элементов;receiving, by the trigger unit, coincidences of detection signals from at least two sensing elements;
регистрацию или определение совпадения, если блок триггера совпадений принимает сигналы обнаружения от двух разных чувствительных элементов, образующих часть одной и той же RoI и указывающих на обнаружение в RoI, по существу, встречных коллинеарных и совпадающих фотонов;registering or determining a match if the match trigger unit receives detection signals from two different sensors forming part of the same RoI and indicating detection in the RoI of substantially collinear and matching photons;
передачу блоком триггера совпадений в каждый из двух чувствительных элементов информации триггера, указывающей на сигнал совпадения, в ответ на регистрацию или определение совпадения; иtransmitting, by the match trigger unit, to each of the two sensing elements trigger information indicative of a match signal in response to registering or determining a match; and
передачу или выдачу двумя чувствительными элементами на один из множества компьютеров сбора данных (DAQ) данных о событиях, относящихся к зарегистрированному совпадению.transmission or output by the two sensing elements to one of the plurality of data collection computers (DAQ) of event data related to the registered match.
22. Способ по п. 21, в котором фотон, испускаемый объектом, является результатом аннигиляции позитрона, возникающего из-за облучения объекта фотонами заданной энергии.22. The method of claim 21, wherein the photon emitted by the object is the result of positron annihilation resulting from irradiating the object with photons of a given energy.
23. Способ по п. 21, в котором RoI могут перекрываться, поэтому подмножества чувствительных элементов, которые образуют RoI, не являются взаимоисключающими подмножествами.23. The method of claim 21, wherein the RoIs may overlap so that the sensor subsets that form the RoI are not mutually exclusive subsets.
24. Способ по п. 21, в котором детекторная система содержит способность выявлять информацию RoI, относящуюся к каждой конечной точке LoR.24. The method of claim 21, wherein the detection system comprises the ability to detect RoI information related to each LoR endpoint.
25. Способ по п. 21, в котором чувствительный элемент в детекторной установке, который был инициирован, как обнаруживший, по меньшей мере, одну из двух совпадающих конечных точек LoR, выдает информацию об этой конечной точке в одну или несколько отдельных систем на следующем уровне (DAQ).25. The method of claim 21, wherein the sensing element in the detector setup, which has been triggered to have detected at least one of two matching LoR endpoints, provides information about that endpoint to one or more separate systems in the next layer. (DAQ).
26. Способ по п. 25, в котором, если существует неоднозначность относительно того, какой именно чувствительный элемент RoI мог принять партнерскую конечную точку LoR, этот блок будет выдавать данные более чем в один уровень DAQ.26. The method of claim 25, wherein if there is an ambiguity as to which RoI sensing element may have received the peer LoR endpoint, the block will output data to more than one DAQ layer.
27. Способ по п. 26, в котором геометрическая часть критериев достоверности LoR будет определена на уровне DAQ, и LoR может быть сформирована правильно.27. The method of claim 26, wherein the geometric portion of the LoR confidence criteria is determined at the DAQ level and the LoR can be correctly generated.
28. Способ по п. 21, в котором чувствительные элементы детекторной установки обладают интеллектуальными функциями, позволяющими выпускать их данные в независимую сеть компьютеров DAQ разной топологии, за счет этого достигая разделения сигналов по разным сетям.28. The method according to claim 21, in which the sensitive elements of the detector installation have intelligent functions that allow their data to be released to an independent network of DAQ computers of different topologies, thereby achieving separation of signals over different networks.
29. Технологическая система алмазного рудника, которая содержит, по меньшей мере, одну детекторную установку по п. 1 и систему обнаружения по п. 10.29. Technological system of a diamond mine, which contains at least one detector installation according to claim 1 and a detection system according to claim 10.
30. Система медицинской позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), которая содержит, по меньшей мере, одну детекторную установку по п. 1 и систему обнаружения по п. 10.30. Medical positron emission tomography (PET) system, which contains at least one detector unit according to claim 1 and a detection system according to claim 10.