JP3858933B1 - 放射線検出回路およびそれを用いた核医学診断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体検出器と、前記半導体検出器に結合された電荷蓄積手段と、前記電荷蓄積手段から発生する信号を所定の閾値でタイミングを弁別する回路と、前記電荷蓄積手段から第1の時定数で帯域を制限した波形整形回路1と、前記電荷蓄積手段から第2の時定数で帯域を制限した波形整形回路2と、前記波形整形回路1のアナログピーク値1をホールドする回路1と、前記波形整形回路2のアナログピーク値2をホールドする回路2と、
前記アナログピーク値1と前記アナログピーク値2よりタイミング補正データを生成し前記タイミング弁別回路のタイミング情報に対して補正を行う信号処理を具備することを特徴とした放射線検出回路。
【選択図】図1
Description
Claims (20)
- 半導体検出器の出力側に接続され、放射線の入射エネルギーに応じた強度の電流パルス信号を前記半導体検出器から入力し、前記電流パルス信号の強度に基づいて前記放射線の入射エネルギー情報および入射タイミング情報を出力する放射線検出回路であって、
前記放射線検出回路の出力側に接続され、かつ、前記入射タイミング情報の補正を行うデジタル補正演算回路に対して、前記電流パルス信号の強度から、電子の移動度に応じた時定数を有するフィルタを用いて電子寄与率の情報を取得して出力する
ことを特徴とする放射線検出回路。 - 請求項1において、
前記入射タイミング情報は、前記放射線検出回路が前記電流パルス信号の強度に比例する電圧信号を所定の電圧閾値と比較した結果に基づいて出力されることを特徴とする放射線検出回路。 - 請求項2において、
前記入射タイミング情報は、時間誤差を含んだ状態で出力されることを特徴とする放射線検出回路。 - 請求項3において、
前記時間誤差が前記デジタル補正演算回路にて補正されるよう、前記電子寄与率の情報を前記デジタル補正演算回路に対して出力することを特徴とする放射線検出回路。 - 請求項2において、
前記所定の電圧閾値は、前記放射線検出回路の内部で生成されることを特徴とする放射線検出回路。 - 請求項2において、
前記所定の電圧閾値は、前記放射線検出回路の外部から入力されることを特徴とする放射線検出回路。 - 請求項1において、
前記放射線検出回路は、前記半導体検出器から入力される雑音に対して所定の信号対雑音比を維持する機能を有することを特徴とする放射線検出回路。 - 請求項1において、
前記入射エネルギー情報および前記電子寄与率の情報に対してキャリブレーションをかけることにより入力信号毎にプロセスばらつきの補正を実行することを特徴とする放射線検出回路。 - 半導体検出器の出力側に接続され、放射線の入射エネルギーに応じた強度の電流パルス信号を前記半導体検出器から入力し、前記電流パルス信号の強度に比例した電圧信号を出力する電荷増幅型プリアンプと、
前記電荷増幅型プリアンプから出力される電圧信号の帯域を前記半導体検出器の内部における正孔の移動時間より長い第1の時定数で制限して通過させる第1の波形整形回路と、
前記電荷増幅型プリアンプから出力される電圧信号の帯域を電子の移動度に応じた時定数を有するフィルタを用いて前記半導体検出器の内部における電子の移動時間と同等レベルの第2の時定数で制限して通過させる第2の波形整形回路と、
前記第1の波形整形回路の出力信号のアナログピーク値をホールドする第1のピークホールド回路と、
前記第2の波形整形回路の出力信号のアナログピーク値をホールドする第2のピークホールド回路と、
前記電荷増幅型プリアンプが出力する電圧信号を所定の電圧閾値と比較し、比較した結果をタイミング情報として出力するコンパレータと
を具備してなり、
前記タイミング情報の補正を行うデジタル補正演算回路と出力側で接続可能に構成され、かつ、前記第1の波形整形回路の出力信号のアナログピーク値である第1のアナログピーク値と前記第2の波形整形回路の出力信号のアナログピーク値である第2のアナログピーク値とを前記デジタル補正演算回路に対して出力する
ことを特徴とする放射線検出回路。 - 請求項9において、
前記タイミング情報は、前記放射線検出回路が前記電流パルス信号の強度に比例する電圧信号を所定の電圧閾値と比較した結果に基づいて出力されることを特徴とする放射線検出回路。 - 請求項10において、
前記タイミング情報は、時間誤差を含んだ状態で出力されることを特徴とする放射線検出回路。 - 請求項11において、
前記時間誤差が前記デジタル補正演算回路にて補正されるよう、前記第2のアナログピーク値を前記デジタル補正演算回路に対して出力することを特徴とする放射線検出回路。 - 請求項10において、
前記所定の電圧閾値は、前記放射線検出回路の内部で生成されることを特徴とする放射線検出回路。 - 請求項10において、
前記所定の電圧閾値は、前記放射線検出回路の外部から入力されることを特徴とする放射線検出回路。 - 請求項9において、
前記放射線検出回路は、前記半導体検出器から入力される雑音に対して所定の信号対雑音比を維持する機能を有することを特徴とする放射線検出回路。 - 請求項9において、
前記第1および第2のアナログピーク値に対してキャリブレーションをかけることにより入力信号毎にプロセスばらつきの補正を実行することを特徴とする放射線検出回路。 - 半導体素子によって構成され、放射線の入射エネルギーに応じた強度の電流パルス信号を出力する半導体検出器と、
前記半導体検出器に接続され、前記半導体検出器から出力された電流パルス信号を入力し、前記半導体検出器に放射線が入射したタイミングを表す第1のタイミング情報と、入射した放射線のエネルギーに比例する第1のエネルギー情報とを出力すると共に、前記電流パルス信号に寄与する電子の割合に比例する第1の電子エネルギー情報を、電子の移動度に応じた時定数を有するフィルタを用いて取得して出力する電荷蓄積型アナログ信号検出回路と、
前記第1のタイミング情報と、前記第1のエネルギー情報と、前記第1の電子エネルギー情報とを入力し、前記半導体検出器に放射線が入射したタイミングを補正し、補正されたタイミング情報を出力するデジタル補正演算回路と
を具備することを特徴とする核医学診断装置。 - 請求項17において、
前記デジタル補正演算回路は、前記電荷蓄積型アナログ信号検出回路から出力される前記第1のタイミング情報を入力し、前記第1のタイミング情報をシステムの同期したクロック信号により第2のタイミング情報に変換するするタイミング検出回路を具備してなることを特徴とする核医学診断装置。 - 請求項18において、
前記デジタル補正演算回路は、補正データテーブルユニットを更に具備してなり、
前記補正データテーブルユニットは前記第1のエネルギー情報をデジタル値に変換して生成された第2のエネルギー情報と、前記第1の電子エネルギー情報をデジタル値に変換して生成された第2の電子エネルギー情報とに基づいて前記第2のタイミング情報に対する補正値を出力するよう構成され、
前記第2のタイミング情報と前期補正値とから第3のタイミング情報を生成することを特徴とする核医学診断装置。 - 請求項18において、
前記デジタル補正演算回路は、補正演算ユニットを更に具備してなり、
前記補正演算ユニットは前記第1のエネルギー情報をデジタル値に変換して生成された第2のエネルギー情報と、前記第1の電子エネルギー情報をデジタル値に変換して生成された第2の電子エネルギー情報とに基づいて前記第2のタイミング情報に対する補正値を算出して出力するよう構成され、
前記第2のタイミング情報と前期補正値とから第3のタイミング情報を生成することを特徴とする核医学診断装置。
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