JP2005043062A

JP2005043062A - Depth position recognition type radiation detector

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Publication number: JP2005043062A
Application number: JP2003199808A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Hasegawa; 智之長谷川; Hideo Murayama; 秀雄村山
Original assignee: National Institute of Radiological Sciences
Current assignee: National Institute of Radiological Sciences
Priority date: 2003-07-22
Filing date: 2003-07-22
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2023-07-22
Also published as: JP4168138B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To recognize a depth position regardless of a scintillator element of the same kind, and to prevent the influence of variations in the delicate optical properties of the element from being received so easily. <P>SOLUTION: First wavelength region cut filters 30, 31, 32 having different wavelength regions to be cut for each stage are provided between the stages of the scintillator elements 12f, 12m, 12n. Then, it is identified a scintillator element in which stage emitted light, based on the wavelength of light arriving at common photo detectors 20, 21. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層された複数段のシンチレータ素子と、共通の光検出器とを備えた深さ位置認識型放射線検出器に係り、放射線３次元位置検出器の深さ位置検出に用いることが可能な深さ位置認識型放射線検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検体に放射線同位元素（ＲＩ）が投与されると、γ線が放出される。ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴ、ガンマカメラなどの核医学イメージング装置は、この放射線を検出することにより、被検体内のＲＩの分布像を得る装置である。
【０００３】
このような核医学イメージング装置においては、シンチレーション検出器のシンチレータ素子の長さ（深さ）の影響により、装置有効視野の周辺領域において断面内空間分解能が悪化する。更に、軸方向有効視野の大きな大立体角・高感度装置の３次元的データ収集においては、同様な理由で軸方向分解能の劣化も生じる。今後、空間分解能の更なる向上を目指すには、検出器深さ方向の反応位置を認識することが必要となる。
【０００４】
前記のような核医学イメージング装置に用いられる放射線３次元位置検出器としては、複数のシンチレータ素子を、屈折率の異なる透明板を挟みながら光検出器上に積層してシンチレータユニットを構成し、光検出器に到達する光の透過率を各シンチレータ素子毎に異ならせることにより、光検出器における受光量の差に基づいて、放射線が入射して蛍光を発したシンチレータ素子を同定する技術が、特許文献１に記載されている。
【０００５】
又、複数のシンチレータ素子を、その中心位置が光位置検出器の受光面に平行な方向に偏倚するように光位置検出器上に積層し、光位置検出器からの出力光の空間分布の重心位置を各シンチレータ素子毎に異ならせることにより、重心位置演算に基づいて、放射線が入射して蛍光を発したシンチレータ素子を同定する技術が、特許文献２に記載されている。
【０００６】
更に、深さ位置を識別する手法としては、シンチレーション波形の異なる異種シンチレータ素子を積層し、波形弁別により素子位置を同定することも考えられる。
【０００７】
又、シンチレータ素子内及び素子間での光の減衰や分散に関わる発光深さ位置と出力信号とのアナログ的な相関を利用する方法も考えられる。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６３−４７６８６号公報
【特許文献２】
特公平５−７５９９０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に記載された技術においては、シンチレータ素子を多層化するほど、各シンチレータ素子による光位置検出器からの出力光の空間分布の重心位置の配列が密となり、当該重心位置の識別が困難になるため、放射線が入射して蛍光を発したシンチレータ素子の正確な同定が困難になる恐れがある。
【００１０】
又、シンチレーション波形の異なる異種シンチレータ素子を積層して、波形弁別により素子位置を同定する方法は、同一種類のシンチレータ素子で構成される検出器には適用できない。
【００１１】
又、特許文献１に記載された方法や、シンチレータ素子内及び素子間での光の減衰や分散に関わる発光深さ位置と出力信号とのアナログ的な相関を利用する方法は、シンチレータ素子の光学的性質の微妙なばらつきの影響を受け易い等の問題点を有する。
【００１２】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、同種のシンチレータ素子にも適用でき、且つ、素子の微妙な光学的性質のばらつきの影響を受け難い深さ位置認識技術を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、積層された複数段のシンチレータ素子と、共通の光検出器とを備えた深さ位置認識型放射線検出器において、シンチレータ素子の各段の間に、段毎にカットされる波長域の異なる第１の波長域カットフィルタを設け、共通の光検出器に到達する光の波長に基づいて、どの段のシンチレータ素子が発光したか識別するようにして、前記課題を解決したものである。
【００１４】
又、最終段のシンチレータ素子と光検出器の間の少なくとも一部にも、他の段の波長域カットフィルタとカットされる波長域が異なる第２の波長域カットフィルタを設けると共に、前記光検出器が、該第２の波長域カットフィルタの数に対応する複数のチャンネルを有し、各チャンネル間の信号の比に基づいて、どの段のシンチレータ素子が発光したか識別するようにして、シンチレータに飛来する放射線の強度の相違による、発光強度の変化による影響をキャンセルしたものである。
【００１５】
又、前記第２の波長域カットフィルタを１つ設け、前記光検出器が、該第２の波長域カットフィルタの有無に対応する２つの信号を検出するようにしたものである。
【００１６】
又、前記第２の波長域カットフィルタを３色分解フィルタとし、前記光検出器が、該３色分解フィルタの各色に対応する３つの信号を検出するようにしたものである。
【００１７】
本発明においては、シンチレータの発光波長スペクトルが広い範囲に分布していることに基づき、シンチレータ素子層間に特定波長のみ透過性のある第１の波長域カットフィルタ（光学フィルタ）を挿入することで、光検出器到達時点での波長スペクトルに違いを生み出すことにより深さ位置を弁別する。更に、必要に応じて、最終段のシンチレータ素子と光検出器の間の少なくとも一部にも、第２の波長域カットフィルタ（光学フィルタ）を配置し、結果として検出器出力信号に違いを生み出すと共に、シンチレータに飛来する放射線の強度の相違による、発光強度の変化による影響をキャンセルする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１９】
本発明の第１実施形態は、本発明を２段シンチレータ２チャンネル検出器に適用したもので、図１に示す如く、シンチレータユニット１０は、シンチレータ素子が１２ｆ、１２ｎの２段に配置されており、ここでは短波長カットフィルタ３０を両シンチレータ素子間に挿入している。又、２チャンネルの光検出器２０と最終段（図では最下段）シンチレータ素子１２ｎの間のチャンネルＡ１側には、長波長カットフィルタ４０を配置している。図において、５０は、チャンネルＡ１とＡ２の比を比較して、どの段でシンチレータが発光したかを知るための比較回路である。
【００２０】
前記光検出器２０としては、ＣＣＤ素子などを用いた光電変換器、光電子増倍管、ＡＰＤ等を用いることができる。
【００２１】
前記比較回路５０は、各信号の入力インターフェイス、コンピュータ及び計算プログラム等からなり、信号強度比Ａ１／Ａ２を比較し、その結果を出力するものである。
【００２２】
以下、図２を参照して、作用を説明する。
【００２３】
なお、図２（Ａ）は、光検出器２０より遠いシンチレータ素子１２ｆでγ線を吸収し発光した場合、図２（Ｂ）は、近いシンチレータ素子１２ｎでγ線を吸収し発光した場合である。ここでは、シンチレータ素子と光検出器２０を離して書いてあるが、実際には図１に示したように密着させる。
【００２４】
図２（Ａ）に示す如く、もし、短波長カットフィルタ３０より上部のシンチレータ素子１２ｆで発光すると、下段のシンチレータ素子１２ｎに到達するその発光は、短波長カットフィルタ３０通過により短波長部がカットされている。更にその到達光は、長波長カットフィルタ４０を通過する光束と通過しない光束とに分かれて、各々２チャンネル光検出器２０の所定チャンネルＡ１又はＡ２に受光される。
【００２５】
その結果、図２（Ａ）（Ｂ）に示す如く、発光シンチレータ素子が短波長カットフィルタ３０より上段のもの（１２ｆ）なのか、下段のもの（１２ｎ）なのかに応じて、下段シンチレータ１２ｎ通過時の波長スペクトルに変化が生じ、更に長波長カットフィルタ４０を通過するかしないかで波長スペクトルに変化が追加され、結果として各チャンネルの信号強度が変わってくる。即ち、信号強度比Ａ１／Ａ２を比較回路５０で比較することにより、どの段のシンチレータ発光が生じたのかを弁別できる。
【００２６】
この例の場合においては、発光が短波長カットフィルタ３０より上段のシンチレータ素子１２ｆの場合には、信号Ａ１においては短波長／長波長ともカットされて受光し、信号Ａ２においては短波長のみがカットされて受光する。これに対して、発光が短波長カットフィルタ３０より下段のシンチレータ素子１２ｎの場合には、信号Ａ１においては長波長のみカットされて受光し、信号Ａ２においてはカットされずに受光する。従って、信号Ａ１／Ａ２を比較することにより明確に区別できる。
【００２７】
なお、信号Ａ１／Ａ２を比較するのは、シンチレータに飛来する放射線の強度の相違による、発光強度の変化による影響をキャンセルするためである。
【００２８】
次に、図３を参照して、３段シンチレータ２チャンネル検出器に適用した、本発明の第２実施形態を詳細に説明する。
【００２９】
本実施形態では、光検出器２０より遠いシンチレータ素子１２ｆと中間のシンチレータ素子１２ｍの間、及び、中間のシンチレータ素子１２ｍと近いシンチレータ素子１２ｎの間に、異なる種類の光学的な波長域カットフィルタ３１及び３２を全面に挿入している。更に、光検出器２０に近いシンチレータ素子１２ｎと光検出器２０の受光面の間のチャンネルＡ１側には、別種の光学的な波長域カットフィルタ４０を挿入する。
【００３０】
フィルタの選択には自由度があるが、最終的に受光面において、発光深さ位置により波長スペクトルに違いが生じ、結果として光検出器出力信号Ａ１とＡ２に明確な違いが生まれればよい。
【００３１】
なお、図３（Ａ）は、光検出器２０より遠いシンチレータ素子１２ｆでγ線を吸収し発光した場合、図３（Ｂ）は、中間のシンチレータ素子１２ｍでγ線を吸収し発光した場合、図３（Ｃ）は、近いシンチレータ素子１２ｎでγ線を吸収し発光した場合である。ここでも、シンチレータ素子と光検出器２０を離して書いてあるが、実際には密着させる。
【００３２】
次に、図４を参照して、３段シンチレータ３チャンネル検出器に適用した、本発明の第３実施形態を詳細に説明する。
【００３３】
本実施形態では、最終段（図では最下段）のシンチレータ素子１２ｎと３チャンネル光検出器２１の間に、図中のＲＧＢで示した３原色フィルタ４１を配置し、光検出器２１の３つのチャンネルＡ１、Ａ２、Ａ３で検出されるＲ、Ｇ、Ｂ信号の比に基づいて、発光深さを認識するようにしている。
【００３４】
他の点については、第２実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００３５】
同様な原理に基づき、使用する光学的フィルタの種類を増やすことにより４段（４層）以上の場合、及び４チャンネル以上の場合にも本発明は適用可能である。
【００３６】
又、前記実施形態においては、いずれも一次元の深さ方向位置のみを検出するようにされていたが、深さ方向と直交する２次元平面内の位置を検出する機能を組合せることによって３次元位置の検出も可能である。
【００３７】
【実施例】
以下に記す実験により本発明の実現可能性を検証した。ここでは２層シンチレータの場合を想定した。シンチレータとしてはＧＳＯ（３ｍｍ×３ｍｍ×１０ｍｍ）、光検出器としては、波長スペクトルを確認するため光学的分光器（ＯｃｅａｎＯｐｔｉｃｓ社製ＵＳＢ２０００）を用いた。又、放射線としては診断用Ｘ線（管電圧１２０ｋＶ、管電流５００ｍＡ）を用いた。因みに、実際の核医学イメージングにおいてはγ線が対象となるが、発光スペクトルに大きな違いはなく、本発明の検証には問題ないと判断した。又、波長域カットフィルタとしては２種類のマルチコートフィルタ（朝日分光製、長波長カットフィルタ（Ｌ−ｆｉｌｔｅｒ）ＳＶＯ４５０及び短波長カットフィルタ（Ｓ−ｆｉｌｔｅｒ）ＬＳＢ４５０）を用いた。その波長特性を図５に示す。
【００３８】
又、図６に、光検出器で測定された波長スペクトルを示す。４つの測定条件、短波長カットフィルタのみ（Ｓ−ｆｉｌｔｅｒ）、長波長カットフィルタのみ（Ｌ−ｆｉｌｔｅｒ）、両フィルタ（Ｓ＆Ｌ−ｆｉｌｔｅｒ）、フィルタ無し（ｗ．ｏ．−ｆｉｌｔｅｒ）は、図２におけるＡ２（ｆ）、Ａ１（ｎ）、Ａ１（ｆ）、Ａ２（ｎ）にそれぞれ対応している。即ち、積分した信号強度の比Ａ１（ｆ）／Ａ２（ｆ）（図では略０）とＡ１（ｎ）／Ａ２（ｎ）（図では略０．５）を比較することにより、明確に反応素子を同定可能である。
【００３９】
なお、実施例では、シンチレータとしてＧＳＯが用いられていたが、シンチレータ、光検出器、フィルタの種類や形状は実施例に限定されず、シンチレータとしてＢＧＯやＬＳＯ等、スペクトルが広い他のものを用いることもできる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、同種のシンチレータ素子であっても、素子の微妙な光学的性質のばらつきの影響を受けることなく、深さ位置を認識することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す構成図
【図２】第１実施形態における深さ認識の原理を示す線図
【図３】本発明の第２実施形態における深さ認識の原理を示す線図
【図４】同じく第３実施形態における深さ認識の原理を示す線図
【図５】本発明の実施例で用いられる光学的フィルタの透過スペクトルの例を示す線図
【図６】同じく光検出器におけるスペクトルを比較して示す線図
【符号の説明】
１０…シンチレータユニット
１２ｆ、１２ｍ、１２ｎ…シンチレータ素子
２０、２１…光検出器
３０、３１、３２…第１の波長域カットフィルタ
４０、４１…第２の波長域カットフィルタ
５０…比較回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a depth position-recognizing radiation detector having a plurality of stacked scintillator elements and a common photodetector, and can be used for detecting the depth position of a radiation three-dimensional position detector. The present invention relates to a depth position recognition type radiation detector.
[0002]
[Prior art]
When a radioisotope (RI) is administered to a subject, γ rays are emitted. Nuclear medicine imaging apparatuses such as PET, SPECT, and gamma camera are apparatuses that obtain an RI distribution image in a subject by detecting this radiation.
[0003]
In such a nuclear medicine imaging apparatus, the spatial resolution in the cross section deteriorates in the peripheral region of the effective field of view of the apparatus due to the influence of the length (depth) of the scintillator element of the scintillation detector. Further, in the three-dimensional data collection of a large solid angle / high sensitivity device having a large axial effective field of view, the axial resolution is degraded for the same reason. In the future, in order to further improve the spatial resolution, it is necessary to recognize the reaction position in the detector depth direction.
[0004]
As a radiation three-dimensional position detector used in the nuclear medicine imaging apparatus as described above, a scintillator unit is configured by laminating a plurality of scintillator elements on a photodetector while sandwiching transparent plates having different refractive indexes. A technique for identifying scintillator elements that emit fluorescence when radiation is incident on the basis of the difference in the amount of light received by the photodetectors by changing the transmittance of light reaching the detector for each scintillator element. It is described in Document 1.
[0005]
In addition, a plurality of scintillator elements are stacked on the optical position detector so that the center position thereof is deviated in a direction parallel to the light receiving surface of the optical position detector, and the center of gravity of the spatial distribution of the output light from the optical position detector Patent Document 2 describes a technique for identifying a scintillator element that emits fluorescence upon incidence of radiation, based on a center-of-gravity position calculation, by making the position different for each scintillator element.
[0006]
Further, as a method for identifying the depth position, it is conceivable to stack different kinds of scintillator elements having different scintillation waveforms and identify the element position by waveform discrimination.
[0007]
Further, a method using an analog correlation between the light emission depth position related to the attenuation and dispersion of light within and between the scintillator elements and the output signal is also conceivable.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 63-47686 A [Patent Document 2]
Japanese Examined Patent Publication No. 5-75990 [0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique described in Patent Document 2, the array of centroid positions of the spatial distribution of the output light from the optical position detector by each scintillator element becomes denser as the scintillator elements are multilayered, and the centroid position is identified. Therefore, it may be difficult to accurately identify the scintillator element that has emitted fluorescence and emitted fluorescence.
[0010]
Also, the method of stacking different types of scintillator elements having different scintillation waveforms and identifying the element position by waveform discrimination is not applicable to detectors composed of the same type of scintillator elements.
[0011]
Further, the method described in Patent Document 1 and the method using the analog correlation between the light emission depth position and the output signal related to the attenuation and dispersion of light within and between the scintillator elements are the optical elements of the scintillator element. There are problems such as being easily affected by subtle variations in physical properties.
[0012]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and can be applied to the same type of scintillator element, and provides a depth position recognition technique that is not easily affected by variations in subtle optical properties of the element. The task is to do.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a depth position recognizing type radiation detector having a plurality of stacked scintillator elements and a common photodetector, and a wavelength region cut for each stage between the stages of the scintillator element. The above-mentioned problems are solved by providing a first wavelength band cut filter having a different wavelength and identifying which stage of the scintillator element emits light based on the wavelength of light reaching a common photodetector. .
[0014]
In addition, a second wavelength band cut filter that is different from the wavelength band cut filter of the other stage is provided at least partly between the scintillator element of the last stage and the photodetector, and the light detection is performed. A scintillator having a plurality of channels corresponding to the number of the second wavelength band cut filters, and identifying which stage of the scintillator element emits light based on a signal ratio between the channels. The effect of the change in the light emission intensity due to the difference in the intensity of the radiation flying in is canceled.
[0015]
In addition, one second wavelength band cut filter is provided, and the photodetector detects two signals corresponding to the presence or absence of the second wavelength band cut filter.
[0016]
In addition, the second wavelength band cut filter is a three-color separation filter, and the photodetector detects three signals corresponding to the respective colors of the three-color separation filter.
[0017]
In the present invention, based on the fact that the emission wavelength spectrum of the scintillator is distributed over a wide range, by inserting a first wavelength band cut filter (optical filter) that transmits only a specific wavelength between the scintillator element layers, The depth position is discriminated by creating a difference in the wavelength spectrum at the time of arrival at the photodetector. Furthermore, if necessary, a second wavelength band cut filter (optical filter) is also disposed at least partly between the scintillator element in the final stage and the photodetector, and as a result, a difference is produced in the detector output signal. At the same time, the influence of the change in the emission intensity due to the difference in the intensity of the radiation flying to the scintillator is canceled.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
In the first embodiment of the present invention, the present invention is applied to a two-stage scintillator two-channel detector. As shown in FIG. 1, the scintillator unit 10 has scintillator elements arranged in two stages of 12f and 12n. Here, the short wavelength cut filter 30 is inserted between both scintillator elements. A long wavelength cut filter 40 is disposed on the channel A1 side between the two-channel photodetector 20 and the final stage (the lowermost stage in the figure) scintillator element 12n. In the figure, reference numeral 50 denotes a comparison circuit for comparing the ratio between channels A1 and A2 to know at which stage the scintillator emits light.
[0020]
As the photodetector 20, a photoelectric converter using a CCD element or the like, a photomultiplier tube, an APD, or the like can be used.
[0021]
The comparison circuit 50 comprises an input interface for each signal, a computer, a calculation program, and the like, compares the signal intensity ratio A1 / A2, and outputs the result.
[0022]
Hereinafter, the operation will be described with reference to FIG.
[0023]
2A shows a case where the scintillator element 12f far from the photodetector 20 absorbs γ rays and emits light, and FIG. 2B shows a case where the near scintillator element 12n absorbs γ rays and emits light. . Here, the scintillator element and the photodetector 20 are written apart from each other, but in actuality, they are brought into close contact as shown in FIG.
[0024]
As shown in FIG. 2A, if the scintillator element 12f above the short wavelength cut filter 30 emits light, the light reaching the lower scintillator element 12n is cut by the short wavelength cut filter 30 through the short wavelength portion. Has been. Further, the reaching light is divided into a light beam that passes through the long wavelength cut filter 40 and a light beam that does not pass through, and is received by the predetermined channel A1 or A2 of the two-channel photodetector 20, respectively.
[0025]
As a result, as shown in FIGS. 2A and 2B, depending on whether the light emitting scintillator element is the upper one (12f) or the lower one (12n) from the short wavelength cut filter 30, it passes through the lower scintillator 12n. A change occurs in the wavelength spectrum of the hour, and a change is further added to the wavelength spectrum depending on whether or not it passes through the long wavelength cut filter 40. As a result, the signal intensity of each channel changes. That is, by comparing the signal intensity ratio A1 / A2 by the comparison circuit 50, it is possible to discriminate which stage of scintillator light emission has occurred.
[0026]
In the case of this example, when the light is emitted from the scintillator element 12f above the short wavelength cut filter 30, both the short wavelength and the long wavelength are cut off in the signal A1, and only the short wavelength is cut off in the signal A2. Received light. On the other hand, in the case of the scintillator element 12n below the short-wavelength cut filter 30, only the long wavelength is cut and received in the signal A1, and the signal A2 is received without being cut. Therefore, it can be clearly distinguished by comparing the signals A1 / A2.
[0027]
The reason why the signals A1 / A2 are compared is to cancel the influence of the change in the light emission intensity due to the difference in the intensity of the radiation flying to the scintillator.
[0028]
Next, a second embodiment of the present invention applied to a three-stage scintillator two-channel detector will be described in detail with reference to FIG.
[0029]
In the present embodiment, different types of optical wavelength band cut filters 31 are provided between the scintillator element 12f and the intermediate scintillator element 12m farther than the photodetector 20, and between the scintillator elements 12n close to the intermediate scintillator element 12m. And 32 are inserted over the entire surface. Further, another type of optical wavelength band cut filter 40 is inserted on the channel A1 side between the scintillator element 12n close to the photodetector 20 and the light receiving surface of the photodetector 20.
[0030]
Although there is a degree of freedom in selecting a filter, it is only necessary that the wavelength spectrum finally varies depending on the light emission depth position on the light receiving surface, and as a result, a clear difference occurs between the photodetector output signals A1 and A2.
[0031]
3A shows a case where γ rays are absorbed and emitted by a scintillator element 12f far from the photodetector 20, and FIG. 3B shows a case where γ rays are absorbed and emitted by an intermediate scintillator element 12m. FIG. 3C shows a case where the near scintillator element 12n absorbs γ rays and emits light. Here too, the scintillator element and the photodetector 20 are written apart from each other, but in actuality they are closely attached.
[0032]
Next, a third embodiment of the present invention applied to a three-stage scintillator three-channel detector will be described in detail with reference to FIG.
[0033]
In the present embodiment, the three primary color filters 41 indicated by RGB in the figure are arranged between the scintillator element 12n at the final stage (the lowermost stage in the figure) and the three-channel photodetector 21, and three photodetectors 21 of the photodetector 21 are arranged. The light emission depth is recognized based on the ratio of the R, G, and B signals detected in the channels A1, A2, and A3.
[0034]
Since the other points are the same as those of the second embodiment, description thereof will be omitted.
[0035]
Based on the same principle, the present invention can be applied to the case of four stages (four layers) or more and the case of four channels or more by increasing the types of optical filters to be used.
[0036]
In the above-described embodiments, only the one-dimensional depth direction position is detected. However, by combining the functions of detecting the position in the two-dimensional plane perpendicular to the depth direction, the three-dimensional position is detected. Dimension position detection is also possible.
[0037]
【Example】
The feasibility of the present invention was verified by the experiment described below. Here, the case of a two-layer scintillator was assumed. As the scintillator, GSO (3 mm × 3 mm × 10 mm) was used, and as the photodetector, an optical spectrometer (USB2000 manufactured by Ocean Optics) was used to confirm the wavelength spectrum. As radiation, diagnostic X-rays (tube voltage 120 kV, tube current 500 mA) were used. Incidentally, in actual nuclear medicine imaging, γ rays are targeted, but there is no significant difference in the emission spectrum, and it was judged that there is no problem in the verification of the present invention. In addition, two types of multi-coat filters (manufactured by Asahi Spectroscopy, long wavelength cut filter (L-filter) SVO450 and short wavelength cut filter (S-filter) LSB450) were used as the wavelength band cut filters. The wavelength characteristics are shown in FIG.
[0038]
FIG. 6 shows a wavelength spectrum measured by the photodetector. The four measurement conditions, short wavelength cut filter only (S-filter), long wavelength cut filter only (L-filter), both filters (S & L-filter), and no filter (wo-filter) are shown in FIG. This corresponds to A2 (f), A1 (n), A1 (f), and A2 (n), respectively. That is, by comparing the integrated signal intensity ratio A1 (f) / A2 (f) (substantially 0 in the figure) and A1 (n) / A2 (n) (substantially 0.5 in the figure), a clear response is obtained. The element can be identified.
[0039]
In the embodiment, GSO is used as the scintillator. However, the types and shapes of the scintillator, the photodetector, and the filter are not limited to those in the embodiment, and other scintillators having a broad spectrum such as BGO and LSO are used. You can also.
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention, even in the same kind of scintillator element, it is possible to recognize the depth position without being affected by the subtle variation in optical properties of the element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a principle of depth recognition in the first embodiment. FIG. 3 is a principle of depth recognition in a second embodiment of the invention. FIG. 4 is a diagram showing the principle of depth recognition in the third embodiment. FIG. 5 is a diagram showing an example of a transmission spectrum of an optical filter used in an example of the present invention. ] Diagram showing comparison of spectra in photodetectors [Description of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Scintillator unit 12f, 12m, 12n ... Scintillator element 20, 21 ... Photodetector 30, 31, 32 ... 1st wavelength range cut filter 40, 41 ... 2nd wavelength range cut filter 50 ... Comparison circuit

Claims

積層された複数段のシンチレータ素子と、共通の光検出器とを備えた深さ位置認識型放射線検出器であって、
シンチレータ素子の各段の間に、段毎にカットされる波長域の異なる第１の波長域カットフィルタが設けられ、
共通の光検出器に到達する光の波長に基づいて、どのシンチレータ素子が発光したか識別することを特徴とする深さ位置認識型放射線検出器。A depth position recognition type radiation detector comprising a plurality of stacked scintillator elements and a common photodetector,
Between each stage of the scintillator element, a first wavelength band cut filter having a different wavelength band cut for each stage is provided,
A depth position-recognizing radiation detector characterized by identifying which scintillator element emits light based on the wavelength of light reaching a common photodetector.

最終段のシンチレータ素子と光検出器の間の少なくとも一部にも、他の段の波長域カットフィルタとカットされる波長域が異なる第２の波長域カットフィルタが設けられると共に、
前記光検出器が、該第２の波長域カットフィルタの数に対応する複数のチャンネルを有し、
各チャンネル間の信号の比に基づいて、どのシンチレータ素子が発光したか識別することを特徴とする請求項１に記載の深さ位置認識型放射線検出器。At least a portion between the scintillator element of the final stage and the photodetector is provided with a second wavelength band cut filter that is different from the wavelength band cut filter of the other stage,
The photodetector has a plurality of channels corresponding to the number of the second wavelength band cut filters;
2. The depth position recognizing type radiation detector according to claim 1, wherein which scintillator element emits light is identified based on a signal ratio between the channels.

前記第２の波長域カットフィルタが１つ設けられ、前記光検出器が、該第２の波長域カットフィルタの有無に対応する２つの信号を検出するようにされている請求項２に記載の深さ位置認識型放射線検出器。The said 2nd wavelength range cut filter is provided one, The said photodetector detects two signals corresponding to the presence or absence of this 2nd wavelength range cut filter. Depth position recognition type radiation detector.

前記第２の波長域カットフィルタが３色分解フィルタとされ、前記光検出器が、該３色分解フィルタの各色に対応する３つの信号を検出するようにされている請求項２に記載の深さ位置認識型放射線検出器。The depth according to claim 2, wherein the second wavelength band cut filter is a three-color separation filter, and the photodetector detects three signals corresponding to the respective colors of the three-color separation filter. Position recognition type radiation detector.