JP5815532B2 - 放射線検出器によって供給される信号を処理するためのデバイス - Google Patents
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Description
- 電磁放射線の電気信号への直接変換(これに対して、シンチレータが光電子増倍管とともに使用されるときには、変換は間接的である[ガンマ線/光/電荷])、
- 検出器が室温で動作する、それゆえ、非常にかさばることがなく、大きな電気信号が優れたエネルギー分解能を得ることを可能にする。
- アナログ/ディジタル変換器によって供給されるディジタル信号を読み取るための読み取りユニットと、
- 読み取ったディジタル信号の時間的変化率を計算する計算ユニットと、
- 前記計算ユニットによって制御され、時間的変化率が所定のしきい値に達するときに読み取ったディジタル信号を取り込むことが可能な取り込み回路と
を備えた処理回路を備えることを特徴とする。
- 時点tにおいて前置増幅器によって供給されるアナログ信号V(t)と、
- 同じ時点において遅延回線回路によって供給され、アナログ信号V(t-Δt)に依存するアナログ信号V'(t)と
の間で引き算を実行することを可能にする。
V'(t)=V(t-Δt)
または、より一般的に
V'(t)=a V(t-Δt)、aは実数である、
を有することが可能である。
V'(t)≦V(t-Δt)
である。
E(t)=V(t)-V'(t)、
であり、その時間特性は、検出器の電極のところで検出したパルスの特性に近い。当業者には知られた方式で、時間オフセットΔtは、前置増幅器によって生成されたパルスV(t)の立ち上がり時間以上になるように選択される。したがって、検出器による相互作用の検出中には、すなわち、検出器がパルスを生成するときには、前述の出願EP2071722に見ることができるように、減算回路3によって生成される信号E(t)は、パルスの振幅が検出電流の振幅に比例するパルスを記述する。
S'(t)=[S(t)L-S(t-dt)L]/dt (1)
S'(t0)≦S1、同時にS'(t0-δt)>S1
のときの時点に対応する。
2 電子近接回路
3 電子処理回路、減算回路
4 アナログディジタル変換器
5 処理回路
6 読み取りユニット
7 計算ユニット
8 比較ユニット
9 取り込みユニット
10 比較ユニット
11 計数ユニット
12 比較ユニット
A1 増幅器
A2 増幅器
ADC アナログ/ディジタル変換器
AMP 増幅器
Am 振幅
Att アッテネータ
C1 キャパシタ
C2 キャパシタ
D 減算器
E(t) パルス
Es エネルギーしきい値
HT 高電圧
i(t) 電流
Lr 遅延回路
M 半導体材料のブロック
ph フォトン
R 抵抗器
Ri 抵抗器
Rp 抵抗器
S1 しきい値
S2 しきい値
Sc1 比較信号
Sc2 信号
S(t) ディジタル信号
S(t)L 読み取ったディジタル信号
S'(t) 変化率
SW1 スイッチ
SW2 スイッチ
Timp 正の部分のパルス持続期間
Tm 持続期間
VOUT(t) 電圧
Vs(t) 電圧
Vsat 飽和電圧
Vth しきい値電圧
Y(t) 信号
Claims (10)
- 放射線検出器(1)によって供給される信号を処理するためのデバイスであって、電圧パルスの振幅が前記検出器(1)によって検出される電荷に比例する電圧パルスを供給することが可能な第1の回路(2、3)と、所与のサンプリング周波数で前記電圧パルスをディジタル化し、ディジタル信号(S(t))を供給するアナログ/ディジタル変換器(ADC)とを備えたデバイスにおいて、前記アナログ/ディジタル変換器(ADC)の下流に、
- 前記アナログ/ディジタル変換器(ADC)によって供給される前記ディジタル信号(S(t))を読み取るための読み取りユニット(6)と、
- 前記読み取ったディジタル信号(S(t)L)の時間的変化率(S'(t))を計算する計算ユニット(7)であって、前記時間的変化率が連続的に正の値および負の値を仮定するバイポーラ信号である、計算ユニット(7)と、
- 前記計算ユニット(7)によって制御され、前記時間的変化率(S'(t))が所定のしきい値(S1)に達するときに前記読み取ったディジタル信号を取り込むことが可能な取り込み回路(8、9)と、
- 処理回路(5)の下流に、前記取り込んだ信号の振幅スペクトルを得ることを可能にする手段と
を備えた処理回路(5)
を備えることを特徴とするデバイス。 - 前記処理回路が、前記時間的変化率(S'(t))が前記所定のしきい値(S1)とは反対の符号を有する振幅しきい値(S2)を超える持続期間(Timp)を決定することが可能な手段(10、11)と、前記持続期間を持続期間しきい値の値(Tm)と比較するための比較手段(12)とをさらに備え、その上、前記時間的変化率(S'(t))が前記振幅しきい値(S2)よりも大きくなる前記持続期間が、前記持続期間しきい値の値以下である場合に、読み取ったディジタルパルスが取り込まれるように、前記ディジタルパルスの持続期間の前記比較手段(12)が、前記読み取ったディジタルパルスの前記取り込みを調整する信号を供給する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記時間的変化率(S'(t))が振幅しきい値(S2)を超える持続期間(Timp)を決定することが可能な前記手段(10、11)が、各読み取ったディジタル信号で増加する計数器を備え、計数することは、一旦、読み取ったディジタルパルスが前記振幅しきい値(S2)よりも低い振幅を有すると中断される、請求項2に記載のデバイス。
- 前記持続期間しきい値の値(Tm)は、電圧パルスの振幅が前記検出器によって検出される電荷に比例する電圧パルスを供給することが可能な回路を備えた前記デバイスの入力部のところに置かれた電荷前置増幅器の出力信号の立ち上がり時間である、請求項2に記載のデバイス。
- 電圧パルスの前記振幅が前記検出器によって検出される電荷に比例する電圧パルスを供給することが可能な前記回路が、各遅延回線(Lr、Att、D、A2)を有するエネルギー測定回路を備える、請求項1に記載のデバイス。
- 前記アナログ/ディジタル変換器の前記サンプリング周波数が、100KHzよりも大きい、請求項1に記載のデバイス。
- 前記処理回路(5)が、マイクロプロセッサ、またはプログラマブル論理回路、または特定集積回路である、請求項1に記載のデバイス。
- 検出器と、前記検出器によって供給される信号を処理するためのデバイスとを備えた放射線検出システムにおいて、前記処理デバイスが、請求項1から6のいずれか一項に記載のデバイスであることを特徴とする、放射線検出システム。
- 前記検出器が、半導体検出器である、請求項8に記載の放射線検出システム。
- 前記半導体が、CdZnTe、CdTe:Cl、CdTe:Inの中から選択される、請求項9に記載の放射線検出システム。
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