DE23639T1 - Instrument und verfahren zur kalibrierung von szintillationskameras. - Google Patents
Instrument und verfahren zur kalibrierung von szintillationskameras.Info
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Claims (11)
1. Instrument zum Abgleichen der Verstärkung von Photoelektronenvervielfacherröhren
in einer gammastrahlphotonenempfindlichen Kamera, die einen Szintillator zum Erzeugen
von Szintillationsereignissen auf die Absorption der Photonen hin, ein Feld von Photoelektronenvervielfacherröhren
mit einstellbarer Verstärkung, die mit dem Szintillator optisch gekoppelt sind und gleichzeitige
Analogausgangssignale erzeugen, welche Amplituden haben, die demjenigen Teil der Energie in einem Ereignis entsprechen,
den die besondere Röhre erfaßt, und eine Einrichtung (37) enthält, die die aus jedem Ereignis resultierenden
Signale aufsummiert, um ein Gesamtenergieanalogsignal zu erzeugen, dessen Amplitude zu der Gesamtenergie
in einem Ereignis proportional ist, wobei das Abgleichen der Kamera beinhaltet, einen Strahl von Gamma-
Strahlphotonen aus einem Testradioisotop in den Szintillator (14) zu leiten, der auf die zu testende Röhre
(16") ausgerichtet ist, gekennzeichnet durch: eine integrierende Kondensatoreinrichtung (106),
eine Einrichtung (90, 101, 113), die auf das Auftreten von Gesamtenergiesignalen hin, welche Spitzenamplituden
oberhalb einer vorbestimmten unteren Energiegrenze haben, den Spannungswert an der Kondensatoreinrichtung in einem
vorbestimmten Ausmaß in einer Richtung ändert und auf das Auftreten von Gesamtenergiesignalen hin, die Spitzenamplituden
haben, welche über einer vorbestimmten^„©beren Energiegrenze
liegen, den Spannungswert an der Kondensatoreinrichtung in einem vorbestimmten Ausmaß in der entgegengesetzten
Richtung ändert, wobei die obere und die untere Grenze ein Energiefenster festlegen,
eine Einrichtung (146) zum Abfühlen der Spannung an der integrierenden Kondensatoreinrichtung (106) und eine Anzeigeeinrichtung
(147, 148, 150, 151) zum Liefern einer Anzeige der Spannung an der Kondensatoreinrichtung, wenn
diese unter einem vorbestimmten Wert ist, und zum Liefern einer weiteren Anzeige der Spannung an der Kondensatoreinrichtung,
wenn diese über dem vorbestimmten Wert ist, um dadurch anzuzeigen, wie die Verstärkung der Photoelektronenvervielfacherröhre,
die sich im Test befindet, eingestellt werden sollte, damit die Gesamtenergiesignalspitzen überwiegend in das. Fenster fallen.
2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (90, 101, 113), die auf das Auftreten von Gesamtenergiesignalen anspricht, enthält:
eine erste Diskriminatoreinrichtung (77), die eine Eingangseinrichtung
zum Empfangen der Gesamtenergiesignale und eine Ausgangseinrichtung hat und erste Ausgangssignale
auf Gesamtenergiesignale hin, deren Spitzenamplituden über einer vorbestimmten unteren Energiegrenze liegen,
erzeugt,
eine zweite Diskrimina-Loreinrichtung (76) , die eine Eingangseinrichtung
zvua gleichzeitigen Empfangen der Gesamtenergiesignale
und eine Ausgangseinrichtung hat und zweite Ausgangssignale auf-Gesamtenergiesignale
hin, deren Spitzenamplituden über einer vorbestimmten oberen Energiegrenze liegen, erzeugt,
wobei die untere und die obere Energiegrenze ein Energiefenster festlegen.
3. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzeigeeinrichtungen aus einzelnen Lichtquellen bestehen.
4. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung ein Analogmeßinstument enthält.
5. Instrument nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Addieren und Subtrahieren von Ladung zu bzw. von der integrierenden
Kondensatoreinrichtung eine Flipflopeinrichtung enthält, die eine Ausgangsklemme hat, welche mit der Kondensatoreinrichtung
verbunden ist, und auf das Auftreten der Ausgangssignale aus einer der Diskriminatoreinrichtungen
hin ihre Ausgangsklemme auf einen hohen Spannungszustand zum Aufladen der Kondensatoreinrichtung umschaltet,
und auf das Auftreten der Ausgangssignale aus der anderen Diskriminatoreinrichtung hin ihre Ausgangsklemme
auf einen Spannungszustand umschaltet, der niedriger
als der hohe Spannungszustand ist, um die Kondensatroeinrichtung
zu entladen.
6. Instrument nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch: eine erste triggerbare Einrichtung (90), die eine Aus-
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gangsklemme hat und auf das Triggern durch ein Äusgangssignal
aus der ersten Diskriminatoreinrichtung (77) hin eine Signalwertänderung, die eine vorbestimmte Dauer hat,
an ihrer Ausgangsklemme erzeugt,
eine zweite triggerbare Einrichtung 113, die eine Ausgangsklemme
hat und auf das Triggern durch ein Ausgangssignal aus der zweiten Diskriminatoreinrichtung (76) hin
eine Signalwertänderung, die eine vorbestimmte Dauer hat,
an ihrer Ausgangsklemme erzeugt, und eine Gattereinrichtung (101), die eine mit der integrierenden
Kondensatoreinrichtung verbundene Ausgangseinrichtung hat, welche ausschließlich auf Signalwertänderungen an der
Ausgangsklemme der einen triggerbaren Einrichtung hin die Spannung an der Kondensatoreinrichtung während einer
vorbestimmten Dauer vergrößert und ausschließlich auf Signalwertänderungen an der Ausgangsklemme der anderen
triggerbaren Einrichtung hin die Spannung an der Kondensatoreinrichtung während der anderen vorbestimmten
Dauer verringert.
7. Instrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtungen aus einzelnen Lichtquellen
bestehen.
8. Instrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung ein Analogmeßinstrument ententhält.
9. Instrument nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Hindern der Gattereinrichtung am Ändern
der Spannung an der Kondensatoreinrichtung auf ein Signal an der Ausgangsklemme einer der triggerbaren Einrichtungen
hin, welches einem Gesamtenergiesignal entspricht,
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das über der unteren Grenze liegt, wenn es ein gleichzeitiges
Signal an der Ausgangsklemme der anderen triggerbaren
Einrichtung gibt, welches dem Gesamtenergiesignal entspricht, das über der oberen Grenze liegt.
10. Instrument nach einem der Ansprüche 6, 7, 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abfühlen der Spannung an der Kondensatoreinrichtung ein
Komparator ist, der eine Eingangseinrichtung für die Spannung an dem Kondensator und eine Eingangseinrichtung
für eine Referenzspannung sowie eine Ausgangseinrichtung zum Liefern von Signalen hat, die der über bzw.
unter der Referenzspannung liegenden Kondensatorspannung entsprechen,
wobei die Anzeigeeinrichtung zwei Gatter enthält, die jeweils mehrere Eingänge und jeweils einen Ausgang haben, wobei der Ausgang eines Gatters mit einem Eingang des anderen Gatters verbunden ist, eine Einrichtung zum Anlegen eines Signals an einen der Eingänge eines Gatters und gleichzeitig an einen der Eingänge des anderen Gatters, um die Gatter während eines Tests freizugeben,
wobei die Anzeigeeinrichtung zwei Gatter enthält, die jeweils mehrere Eingänge und jeweils einen Ausgang haben, wobei der Ausgang eines Gatters mit einem Eingang des anderen Gatters verbunden ist, eine Einrichtung zum Anlegen eines Signals an einen der Eingänge eines Gatters und gleichzeitig an einen der Eingänge des anderen Gatters, um die Gatter während eines Tests freizugeben,
eine Einrichtung zum Anlegen von Festwertsignalen an einen anderen der Eingänge des einen Gatters und an
einen anderen der Eingänge des anderen Gatters, um die Gatter weiter freizugeben,
wobei einer der Eingänge des einen Gatters mit dem Ausgang der letztgenannten Komparatoreinrichtung verbunden
ist und das eine Gatter auf Signale hin, die der über der Referenzspannung liegenden Kondensatorspan-0
nung entsprechen, den Spannungswert an seinem Ausgang ändert, und wobei das andere Gatter auf Signale hin,
die der unter der Referenzspannung liegenden Kondensatorspannung entsprechen, den Spannungswert an seinem
Ausgang ändert,
weitere Gattereinrichtungen, die mit den Ausgängen des einen bzw. des anderen Gatters verbunden sind, wobei
die zusätzlichen Gatter jeweils Ausgangseinrichtungen haben und auf Spannungswertänderungen an dem Ausgang
des einen bzw. des anderen Gatters hin die Spannungswerte an den Ausgängen der weiteren Gatter ändern,
wobei die Anzeigeeinrichtung weiter lichtemittierende Vorrichtungen enthält, die mit den Ausgangseinrichtungen
der weiteren Gatter gekoppelt sind.
11. Verfahren zum Testen und Abgleichen der Verstärkung jeder Photoelektronenvervielfacherröhre in einer
Szintillationskamera, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Richten eines Strahls von Photonen aus einer Radioisotopquelle in einen Szintillator, mit dem die Photoelektronenvervielf acherröhren optisch gekoppelt sind und der auf eine Röhre ausgerichtet ist, die zu testen ist, wobei das Radioisotop Photonen erzeugt, die ein breites Spektrum von Energien haben, das ein bevorzugtes 0 spektrales Band oder Fenster enthält, welches durch eine untereund eine obere Energiegrenze festgelegt ist, Aufsummieren der Analogausgangssignale aus jeder Röhre, die aus Photonenabsorptionsereignissen in dem Szintillator resultieren, um Gesamtenergieanalogsignale zu erzielen, deren Amplituden zu den Gesamtenergien von aufeinanderfolgenden Ereignissen proportional sind, Erzeugen einer ersten Reihe von Impulsen vorbestimmter Amplitude und Dauer entsprechend jeder Gesamtenergiesignalamplitudenspitze, die über der unteren Energiegrenze und innerhalb des Fensters liegt, und gleichzeitig Erzeugen einer zweiten Reihe von Impulsen vorbestimmter Amplitude und Dauer entsprechend jeder Gesamtenergiesignalamplitudenspitze, die über der oberen Energiegrenze und über dem Fenster liegt,
Richten eines Strahls von Photonen aus einer Radioisotopquelle in einen Szintillator, mit dem die Photoelektronenvervielf acherröhren optisch gekoppelt sind und der auf eine Röhre ausgerichtet ist, die zu testen ist, wobei das Radioisotop Photonen erzeugt, die ein breites Spektrum von Energien haben, das ein bevorzugtes 0 spektrales Band oder Fenster enthält, welches durch eine untereund eine obere Energiegrenze festgelegt ist, Aufsummieren der Analogausgangssignale aus jeder Röhre, die aus Photonenabsorptionsereignissen in dem Szintillator resultieren, um Gesamtenergieanalogsignale zu erzielen, deren Amplituden zu den Gesamtenergien von aufeinanderfolgenden Ereignissen proportional sind, Erzeugen einer ersten Reihe von Impulsen vorbestimmter Amplitude und Dauer entsprechend jeder Gesamtenergiesignalamplitudenspitze, die über der unteren Energiegrenze und innerhalb des Fensters liegt, und gleichzeitig Erzeugen einer zweiten Reihe von Impulsen vorbestimmter Amplitude und Dauer entsprechend jeder Gesamtenergiesignalamplitudenspitze, die über der oberen Energiegrenze und über dem Fenster liegt,
Hinzufügen eines Ladung ,inkrernents zu einem integrierenden
Kondensator, um dadurch dessen Spannung entsprechend dem Auftreten jedes Impulses in einer Reihe zu erhöhen,
und Abziehen eines Ladungsinkrements von dem Kondehsator, um dadurch dessen Spannung auf das Auftreten jedes
Impulses in der anderen Reihe hin zu verringern,
kontinuierliches Abfühlen der Spannung an dem integrierenden Kondensator und Bereitstellen einer Anzeigeeinrichtung,
um anzuzeigen, wann die abgefühlte Spannung über oder unter einem vorbestimmten Wert liegt, um dadurch
eine Bestimmung zu ermöglichen, ob Gesamtenergiesignale innerhalb des Fensters oder über dem Fenster
überwiegen, so daß die Verstärkung der im Test befindlichen Photoelektronenvervielfacherröhre so eingestellt
werden kann, daß die Gesamtenergiesignale, die in das Fenster fallen, überwiegen.
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