JPH0755946A - 量子計数装置 - Google Patents
量子計数装置Info
- Publication number
- JPH0755946A JPH0755946A JP20773793A JP20773793A JPH0755946A JP H0755946 A JPH0755946 A JP H0755946A JP 20773793 A JP20773793 A JP 20773793A JP 20773793 A JP20773793 A JP 20773793A JP H0755946 A JPH0755946 A JP H0755946A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- signal
- detector
- energy
- ray
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｘ線などのフォトンを計数する装置におい
て、そのフォトンのエネルギ測定も可能な量子計数装置
を提供する。 【構成】 検出器１から発生したパルス状の信号の所定
波高値（Ｖref ）以上のパルスを、そのパルス持続時間
よりも短い周期のパルスで変調し、この変調後のパルス
数を計数して、その有効パルス幅つまり入射フォトンの
エネルギを測定する。
て、そのフォトンのエネルギ測定も可能な量子計数装置
を提供する。 【構成】 検出器１から発生したパルス状の信号の所定
波高値（Ｖref ）以上のパルスを、そのパルス持続時間
よりも短い周期のパルスで変調し、この変調後のパルス
数を計数して、その有効パルス幅つまり入射フォトンの
エネルギを測定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば医療用Ｘ線撮像
装置等に利用される量子計数装置に関する。
装置等に利用される量子計数装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線を利用して対象物の像を得る技術と
して最も広く利用されているものは、被写体透過後のＸ
線がもつ強度分布の差を、写真濃度の濃淡分布としてレ
ントゲンフィルム上に再現するＸ写真である。
して最も広く利用されているものは、被写体透過後のＸ
線がもつ強度分布の差を、写真濃度の濃淡分布としてレ
ントゲンフィルム上に再現するＸ写真である。
【０００３】また、このような強度情報をフィルム上に
表現する以外に、複数の画素が１次元もしくは２次元状
に配列されてなる検出器アレイに、線源からの被写体の
情報を含んだＸ線束を入射させ、その強度情報を例えば
ＣＲＴ上に表現するＸ線撮像装置も一般に利用されてい
る。
表現する以外に、複数の画素が１次元もしくは２次元状
に配列されてなる検出器アレイに、線源からの被写体の
情報を含んだＸ線束を入射させ、その強度情報を例えば
ＣＲＴ上に表現するＸ線撮像装置も一般に利用されてい
る。
【０００４】そして、この種のＸ線撮像装置では、従
来、Ｘ線フォトンの入射により検出器から発生するパル
ス信号を計数し、その計数値を画像情報とする、いわゆ
るフォトン（量子）計数方式が採用されている。その量
子計数装置の基本的な回路構成を図４に示す。Ｘ線が検
出器１に入射することにより発生するパルス信号は、ア
ンプ２を介して比較器３に導かれ、ここで所定波高値
（Ｖref ）以上のパルスのみが弁別され、その弁別後の
パルスが後段のカウンタ４によって計数され、このフォ
トン計数値が画像情報として出力される。
来、Ｘ線フォトンの入射により検出器から発生するパル
ス信号を計数し、その計数値を画像情報とする、いわゆ
るフォトン（量子）計数方式が採用されている。その量
子計数装置の基本的な回路構成を図４に示す。Ｘ線が検
出器１に入射することにより発生するパルス信号は、ア
ンプ２を介して比較器３に導かれ、ここで所定波高値
（Ｖref ）以上のパルスのみが弁別され、その弁別後の
パルスが後段のカウンタ４によって計数され、このフォ
トン計数値が画像情報として出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｘ線撮像装
置において、線源として通常使用されるＸ線管は制動放
射を利用した構造であることから、測定対象となるＸ線
は広いＸ線スペクトル分布を持つ場合が殆どである（図
５参照）。
置において、線源として通常使用されるＸ線管は制動放
射を利用した構造であることから、測定対象となるＸ線
は広いＸ線スペクトル分布を持つ場合が殆どである（図
５参照）。
【０００６】そこで、Ｘ線のエネルギ情報を加えて画像
を作成すれば、画質の高い画像を得ることができるが、
上記した量子計数装置では、Ｘ線エネルギ情報をレント
ゲンフィルムやイメージインテンシファイアのように単
純かつ短時間で得ることは困難である。
を作成すれば、画質の高い画像を得ることができるが、
上記した量子計数装置では、Ｘ線エネルギ情報をレント
ゲンフィルムやイメージインテンシファイアのように単
純かつ短時間で得ることは困難である。
【０００７】すなわち、量子計数方式によると、検出器
に入射した１個のＸ線フォトンに対応する計数値は、そ
のフォトンのエネルギの大小に関係なく必ず「１」とな
るため、基本的には入射Ｘ線フォトンの個数の計数（強
度測定）以外の測定は不可能である。
に入射した１個のＸ線フォトンに対応する計数値は、そ
のフォトンのエネルギの大小に関係なく必ず「１」とな
るため、基本的には入射Ｘ線フォトンの個数の計数（強
度測定）以外の測定は不可能である。
【０００８】本発明はそのよう事情に鑑みてなされたも
ので、Ｘ線などのフォトンを計数する装置において、そ
のフォトンのエネルギ測定も可能な量子計数装置の提供
を所期の目的とする。
ので、Ｘ線などのフォトンを計数する装置において、そ
のフォトンのエネルギ測定も可能な量子計数装置の提供
を所期の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の量子計数装置は、実施例に対応する図１に
示すように、Ｘ線や光のフォトンの入射によりパルス状
の信号を出力する検出器１と、この検出器１の出力信号
の所定波高値以上のパルスを、そのパルス持続時間より
も短い周期のパルスで変調する回路手段（例えば比較器
３，ＡＮＤゲート５および高周波パルス発生器６）と、
この変調後のパルス数を計数する計数器（カウンタ）４
を備えていることによって特徴づけられる。
め、本発明の量子計数装置は、実施例に対応する図１に
示すように、Ｘ線や光のフォトンの入射によりパルス状
の信号を出力する検出器１と、この検出器１の出力信号
の所定波高値以上のパルスを、そのパルス持続時間より
も短い周期のパルスで変調する回路手段（例えば比較器
３，ＡＮＤゲート５および高周波パルス発生器６）と、
この変調後のパルス数を計数する計数器（カウンタ）４
を備えていることによって特徴づけられる。
【００１０】
【作用】検出器１の出力パルスはＸ線等のフォトンのエ
ネルギに応じた信号であることから、所定波高値（Ｖre
f ）以上の信号のパルス持続時間（パルス幅）は入射フ
ォトンのエネルギに比例することになる。従って、その
パルス幅を測定すれば入射フォトンのエネルギを知るこ
とができる。そこで、本発明では、検出器１からの信号
の所定波高値以上の有効パルスを、例えば高周波クロッ
クで変調して、そのパルス数を計数することで、上記し
たパルス持続時間を、いわばＡ／Ｄ変換的な方式でもっ
て測定する。
ネルギに応じた信号であることから、所定波高値（Ｖre
f ）以上の信号のパルス持続時間（パルス幅）は入射フ
ォトンのエネルギに比例することになる。従って、その
パルス幅を測定すれば入射フォトンのエネルギを知るこ
とができる。そこで、本発明では、検出器１からの信号
の所定波高値以上の有効パルスを、例えば高周波クロッ
クで変調して、そのパルス数を計数することで、上記し
たパルス持続時間を、いわばＡ／Ｄ変換的な方式でもっ
て測定する。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説
明する。図１は本発明実施例の回路構成図である。
明する。図１は本発明実施例の回路構成図である。
【００１２】検出器１は、半導体放射線検出器で、入射
したＸ線フォトンのエネルギに応じた波高のパルス信号
を発生する。この検出器１からのパルス信号は、アンプ
２に導かれ電圧信号に変換・増幅された後、比較器３に
よって所定波高値Ｖref 以上のパルス信号のみが抽出さ
れる。
したＸ線フォトンのエネルギに応じた波高のパルス信号
を発生する。この検出器１からのパルス信号は、アンプ
２に導かれ電圧信号に変換・増幅された後、比較器３に
よって所定波高値Ｖref 以上のパルス信号のみが抽出さ
れる。
【００１３】比較器３によって弁別された有効パルスは
ＡＮＤゲート５に導かれる。このＡＮＤゲート５には、
もう一方の入力として高周波パルス発生器６からのクロ
ックパルスが導入されており、従って、このゲート通過
後のＡＮＤ出力は、比較器３の出力信号をクロックパル
スで変調した信号となり、その変調後のパルス数がカウ
ンタ４で計数される。ここで、高周波パルス発生器６か
らのクロックパルスの周期は、比較器３が出力する有効
パルスの持続時間（パルス幅）よりも小さくしておく。
ＡＮＤゲート５に導かれる。このＡＮＤゲート５には、
もう一方の入力として高周波パルス発生器６からのクロ
ックパルスが導入されており、従って、このゲート通過
後のＡＮＤ出力は、比較器３の出力信号をクロックパル
スで変調した信号となり、その変調後のパルス数がカウ
ンタ４で計数される。ここで、高周波パルス発生器６か
らのクロックパルスの周期は、比較器３が出力する有効
パルスの持続時間（パルス幅）よりも小さくしておく。
【００１４】なお、以上の構成では、１個の検出器とそ
の信号処理系のみを示しているが、例えばＸ線撮像装置
などに適用する場合には、検出器１を１次元もしくは２
次元状に配列して使用することは言うまでもない。
の信号処理系のみを示しているが、例えばＸ線撮像装置
などに適用する場合には、検出器１を１次元もしくは２
次元状に配列して使用することは言うまでもない。
【００１５】次に、本発明実施例の作用を図２のタイム
チャートを参照しつつ述べる。まず、検出器１にエネル
ギの異なる２個のＸ線フォトンが間隔をおいて入射した
と仮定すると、従来の計数法では、図２(b) に示すよう
に、その入射フォトンのエネルギの大小には関係なく計
数値は「２」となる。これに対し、本発明実施例では、
同図(a) に示すように、入射フォトンのエネルギが大き
い場合つまり比較器３を経た有効パルスの持続時間が長
い場合には、１個のフォトン入射に対して計数値が
「２」以上になり、その計数値から入射フォトンのエネ
ルギ情報を得ることができる。
チャートを参照しつつ述べる。まず、検出器１にエネル
ギの異なる２個のＸ線フォトンが間隔をおいて入射した
と仮定すると、従来の計数法では、図２(b) に示すよう
に、その入射フォトンのエネルギの大小には関係なく計
数値は「２」となる。これに対し、本発明実施例では、
同図(a) に示すように、入射フォトンのエネルギが大き
い場合つまり比較器３を経た有効パルスの持続時間が長
い場合には、１個のフォトン入射に対して計数値が
「２」以上になり、その計数値から入射フォトンのエネ
ルギ情報を得ることができる。
【００１６】ここで、有効パルスの持続時間を測定する
手段としては、上記したように、比較器３の出力パルス
を高周波クロックで変調する手法のほか、例えば、比較
器３に導入する比較電圧Ｖref を高周波クロックで変調
するか、あるいは比較電圧発生器にＤ／Ａ変換器を用
い、比較電圧を高周波パルス状に発生する等の手法を採
用して、有効パルスの持続時間を測定するようにしても
よい（図３のタイムチャートを参照）。
手段としては、上記したように、比較器３の出力パルス
を高周波クロックで変調する手法のほか、例えば、比較
器３に導入する比較電圧Ｖref を高周波クロックで変調
するか、あるいは比較電圧発生器にＤ／Ａ変換器を用
い、比較電圧を高周波パルス状に発生する等の手法を採
用して、有効パルスの持続時間を測定するようにしても
よい（図３のタイムチャートを参照）。
【００１７】なお、以上の実施例では、いずれも、アン
プ２の出力パルスの信号処理により入射フォトンのエネ
ルギの測定を可能とする例を示したが、このほか、例え
ば、バイアス用電源１ａ（図１参照）から検出器１に印
加する高圧バイアスをクロックパルス等で変調するとい
った手法を採用しても、フォトンエネルギの測定は可能
である。
プ２の出力パルスの信号処理により入射フォトンのエネ
ルギの測定を可能とする例を示したが、このほか、例え
ば、バイアス用電源１ａ（図１参照）から検出器１に印
加する高圧バイアスをクロックパルス等で変調するとい
った手法を採用しても、フォトンエネルギの測定は可能
である。
【００１８】また、本発明は、Ｘ線フォトンの計数のほ
か、光のフォトンを計数するための装置にも適用可能で
ある。
か、光のフォトンを計数するための装置にも適用可能で
ある。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の量子計数
装置によれば、検出器へのフォトン入射により発生する
パルス状の信号の所定波高値以上の信号を、クロックパ
ルス等で変調することで、そのパルス持続時間を測定す
るように構成したから、入射フォトンの個数（強度）に
加えてエネルギの測定が可能になる。従って、例えばＸ
線撮像装置に本発明の量子計数装置を適用すれば、画質
の高いＸ線撮影画像を得ることできる。
装置によれば、検出器へのフォトン入射により発生する
パルス状の信号の所定波高値以上の信号を、クロックパ
ルス等で変調することで、そのパルス持続時間を測定す
るように構成したから、入射フォトンの個数（強度）に
加えてエネルギの測定が可能になる。従って、例えばＸ
線撮像装置に本発明の量子計数装置を適用すれば、画質
の高いＸ線撮影画像を得ることできる。
【００２０】また、本発明によると、従来の量子計数装
置の回路構成に、例えばＡＮＤゲートとクロック発生源
等を付加するだけで、簡単な構成のもとに上記した効果
を達成できるといった利点もある。
置の回路構成に、例えばＡＮＤゲートとクロック発生源
等を付加するだけで、簡単な構成のもとに上記した効果
を達成できるといった利点もある。
【図１】本発明実施例の構成を示すブロック図
【図２】本発明実施例の作用説明図で、各部の信号波形
を示すタイムチャート
を示すタイムチャート
【図３】本発明の他の実施例のタイムチャート
【図４】従来の量子計数装置の一般的な構成例を示すブ
ロック図
ロック図
【図５】放射Ｘ線スペクトルを示すグラフ
１ 検出器 ２ アンプ ３ 比較器 ４ カウンタ ５ ＡＮＤゲート ６ 高周波パルス発生器
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｘ線や光のフォトンの入射によりパルス
状の信号を出力する検出器と、この検出器の出力信号の
所定波高値以上のパルスを、そのパルス持続時間よりも
短い周期のパルスで変調する回路手段と、この変調後の
パルス数を計数する計数器を備えた量子計数装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20773793A JPH0755946A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 量子計数装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20773793A JPH0755946A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 量子計数装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755946A true JPH0755946A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16544708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20773793A Pending JPH0755946A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | 量子計数装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755946A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006118965A (ja) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Seiko Epson Corp | 光検出回路、電気光学装置、および電子機器 |
| US7948483B2 (en) | 2004-10-12 | 2011-05-24 | Seiko Epson Corporation | Photo detection circuit, method of controlling the same, electro-optical panel, electro-optical device, and electronic apparatus |
| JP2011123503A (ja) * | 2005-12-01 | 2011-06-23 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置 |
| CN102339412A (zh) * | 2011-06-23 | 2012-02-01 | 安徽量子通信技术有限公司 | 一种用于纠缠光子探测实验的符合计数*** |
| JPWO2021199195A1 (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 |
-
1993
- 1993-08-23 JP JP20773793A patent/JPH0755946A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7948483B2 (en) | 2004-10-12 | 2011-05-24 | Seiko Epson Corporation | Photo detection circuit, method of controlling the same, electro-optical panel, electro-optical device, and electronic apparatus |
| JP2006118965A (ja) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Seiko Epson Corp | 光検出回路、電気光学装置、および電子機器 |
| JP4599985B2 (ja) * | 2004-10-21 | 2010-12-15 | セイコーエプソン株式会社 | 光検出回路、電気光学装置、および電子機器 |
| JP2011123503A (ja) * | 2005-12-01 | 2011-06-23 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置 |
| CN102339412A (zh) * | 2011-06-23 | 2012-02-01 | 安徽量子通信技术有限公司 | 一种用于纠缠光子探测实验的符合计数*** |
| JPWO2021199195A1 (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | ||
| WO2021199195A1 (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | 国立大学法人静岡大学 | 放射線検出器 |
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