JPS6335426Y2

JPS6335426Y2 -

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Publication number: JPS6335426Y2
Application number: JP7040783U
Authority: JP
Priority date: 1973-09-07
Filing date: 1983-05-11
Publication date: 1988-09-20
Also published as: JPS51122478A; FR2243449A1; JPS5952494U; NL7411817A; CA1026874A; DE2442872A1; FR2243449B3; IT1022081B

Description

【考案の詳細な説明】本考案は放射線場の生じさせた放射線刺激の平
面座標を得るためのシンチレーシヨン・カメラに
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a scintillation camera for obtaining the planar coordinates of a radiation stimulus produced by a radiation field.

従来この種のシンチレーシヨン・カメラは、外
部からの放射線刺激を受けるシンチレータ・クリ
スタルと、このクリスタルと組合わされかつ、光
軸がクリスタルの平面に対して垂直にされてい
て、光陰極でクリスタルからの光を受けるように
した光電子増倍管列と、光電子増倍管の出力を利
用する電子回路とで構成されている。放射線刺激
とクリスタルの格子構造との相互作用は、その刺
激のエネルギーやクリスタルの厚み等の要因に応
じて生じ、その相互作用の起きた位置で小光点
（発光現象）が生起されているものであろうとさ
れている。その位置から光は多方向に伝播され、
その一部が各種光電子増倍管の光陰極において受
光され、光電子増倍管は各々、その光陰極への入
射光の量の関数である出力を生じさせる。これら
の光電子増倍管出力に基づいて、電子回路が発光
現象の座標を算定する。 Conventionally, this type of scintillation camera has been combined with a scintillator crystal that receives external radiation stimulation, with the optical axis perpendicular to the plane of the crystal, and a photocathode that detects radiation from the crystal. It consists of an array of photomultiplier tubes that receive light and an electronic circuit that uses the output of the photomultiplier tubes. The interaction between the radiation stimulus and the crystal lattice structure occurs depending on factors such as the energy of the stimulus and the thickness of the crystal, and a small light spot (luminescence phenomenon) is generated at the position where the interaction occurs. It is believed that it will be. From that position, light is propagated in multiple directions,
A portion of the light is received at the photocathodes of various photomultiplier tubes, each of which produces an output that is a function of the amount of light incident on its photocathode. Based on these photomultiplier tube outputs, an electronic circuit calculates the coordinates of the luminescence event.

上記のシンチレーシヨン・カメラは放射電界の
分布密度を描示するのに用いられ、また放射性薬
物を注射、すなわち導入することによつて放射線
場を患者の体内に生じさせる医学分野において極
めて高い価値を備えている。こうして得られる描
図は患者の研究、検査および治療において価値の
ある重要な医学的情報をもたらすものである。 The scintillation camera described above is used to depict the distribution density of the radiated electric field and is of great value in the field of medicine, where a radiation field is created within a patient's body by injecting or introducing radioactive drugs. We are prepared. The resulting picture provides important medical information that is valuable in patient research, testing, and treatment.

米国特許第3011057号（発明者：H.O.Auger）
には、光電子増倍管が円形クリスタル上に六角形
パターンで配置されていて、重なり合つた視野を
備えている、上記形式の代表的シンチレーシヨ
ン・カメラが開示されている。六角形パターンが
選ばれているのは、円形光陰極をもつた光電子増
倍管の最も高密度のクラスタ化ができるためであ
る。 US Patent No. 3011057 (Inventor: HOAuger)
discloses a typical scintillation camera of the above type in which photomultiplier tubes are arranged in a hexagonal pattern on a circular crystal and have overlapping fields of view. The hexagonal pattern was chosen because it allows for the densest clustering of photomultiplier tubes with circular photocathodes.

２つの直交座標軸の各々からの発光現象の変位
の算定は、発光現象の該当座標軸からの距離に従
つて各光電子増倍管の出力を評価し、かつ光電子
増倍管の出力を加算することによつて行なわれ
る。座標軸からの発光現象の変位を計算するのに
用いる、この光電子増倍管出力の重みつきの和
は、出力の１つの確定した解析関数を示す。単一
の解析関数は、クリスタル中の発光現象の発生場
所とは無関係に用いられるので、上記形式のシン
チレーシヨン・カメラの性能品質の目安である２
つのパラメータ、すなわち、分解能および均一性
は発光現象の空間位置に依存することになるとい
う問題がある。（すなわち、クリスタルにおける
発光現象の発生場所に左右される。）換言すれば、
光電子増倍管出力の解析関数が与えられている場
合の分解能および均一性は、クリスタルのある領
域で生じる発光現象に対するほうがその他の領域
に生じる発光現象に比べ極めて良好となり得る。 Calculating the displacement of a luminescent phenomenon from each of the two orthogonal coordinate axes involves evaluating the output of each photomultiplier tube according to the distance of the luminescent phenomenon from the corresponding coordinate axis, and adding the outputs of the photomultiplier tubes. It is done by twisting. This weighted sum of photomultiplier tube outputs, used to calculate the displacement of the luminescent phenomenon from the coordinate axes, represents one determined analytical function of the outputs. Since a single analytical function is used regardless of the location of the luminescence phenomenon in the crystal, it is a measure of the performance quality of scintillation cameras of the above type.
The problem is that two parameters, namely resolution and uniformity, will depend on the spatial location of the luminescence phenomenon. (That is, it depends on the location of the luminescence phenomenon in the crystal.) In other words,
Given an analytic function of the photomultiplier tube output, the resolution and uniformity can be much better for luminescent phenomena occurring in certain regions of the crystal than for luminescent phenomena occurring in other regions.

上記形式のシンチレーシヨン・カメラの別の例
が米国特許第3717763号（発明者：タナカ等）に
開示されている。この例においては、光電子増倍
管の座標位置により遅延時間が確定され、この遅
延時間だけ光電子増倍管の出力信号を時間順位に
分離させることができる。この例のシンチレーシ
ヨン・カメラの最大分解能および直線性は合成電
子パルスの形状と、カメラの幾何学的形態のため
に生じる波形との類似度によつて決まる。従つ
て、この例でのシンチレーシヨン・デテクタ（カ
メラ）では計算位置の基礎に時間領域を用いてお
り、このため、その不感時間が比較的長くなつて
いる。 Another example of a scintillation camera of the type described above is disclosed in US Pat. No. 3,717,763 (Tanaka et al.). In this example, the delay time is determined by the coordinate position of the photomultiplier tube, and the output signal of the photomultiplier tube can be separated in time order by this delay time. The maximum resolution and linearity of the scintillation camera in this example is determined by the similarity between the shape of the resultant electron pulse and the waveform produced due to the camera geometry. Therefore, the scintillation detector (camera) in this example uses the time domain as the basis for its calculated position, which results in its dead time being relatively long.

いずれにしても、上記の２つの米国特許は、発
光現象の座標を求める際に、発光現象から離れて
いる光電子増倍管の寄与の程度を少なくしようと
しているが（；発光現象から離れた光電子増倍管
の出力をそのまま計算に組み入れると、分解能・
均一性が低下するため）、依然としてその影響を
排除することができず、このため、計算精度が悪
化するという問題があつた。 In any case, the two above-mentioned US patents attempt to reduce the contribution of photomultiplier tubes that are distant from the luminescent phenomenon when determining the coordinates of the luminescent phenomenon (; If the output of the multiplier tube is directly incorporated into the calculation, the resolution and
(because the uniformity deteriorates), its influence still cannot be eliminated, and therefore there is a problem that calculation accuracy deteriorates.

従つて、本考案の目的は、高度の分解能と均一
性とをもち、不感時間の短縮された新規の改良さ
れたシンチレーシヨン・カメラを提供することに
ある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a new and improved scintillation camera having a high degree of resolution, uniformity, and reduced dead time.

本考案に係るシンチレーシヨン・カメラは、放
射線刺激に応答してその相互作用に対応した空間
位置で発光現象を生じさせる平面的なシンチレー
タ・クリスタルと；該シンチレータ・クリスタル
の平面に対して光軸が垂直に配置され、該シンチ
レータ・クリスタルからの光を受ける光陰極を備
え、各々が発光現象に対応した出力を送出する複
数の光電子増倍管と；該光電子増倍管に結合さ
れ、その出力を組合わせて前記シンチレータ・ク
リスタルにおける基準軸への投射を計算回路と；
を備えたシンチレーシヨン・カメラにおいて、発
光の空間位置に対応して出力を組合わすべき光電
子増倍管を選定するようにしたことを特徴とする
ものである。 The scintillation camera according to the present invention includes a planar scintillator crystal that responds to radiation stimulation and produces a luminescence phenomenon at a spatial position corresponding to the interaction; a plurality of photomultiplier tubes arranged vertically, each comprising a photocathode for receiving light from the scintillator crystal, and each transmitting an output corresponding to a luminescence phenomenon; in combination with a circuit that calculates the projection onto the reference axis in the scintillator crystal;
This scintillation camera is characterized in that the photomultiplier tubes whose outputs are to be combined are selected in accordance with the spatial position of the emitted light.

本考案は、発光現象の場所に応じて光電子増倍
管を選定する。この選定は、粗座標を決定するこ
とになり、発光現象から近い位置にある光電子増
倍管のみを選定し、遠い位置にある光電子増倍管
の影響を排除することを意味している。そして、
前記の選定された光電子増倍管の出力に基づい
て、かつ粗座標に応じた好適な計算により微座標
を求めるようにしている。これにより、発光現象
がどの領域に生じても分解能および均一性の双方
が満足できる座標が得られる。また、光電子増倍
管の出力の遅延情報を利用するものではないか
ら、不感時間も短縮される。 The present invention selects a photomultiplier tube according to the location of the luminescence phenomenon. This selection involves determining the rough coordinates and means selecting only the photomultiplier tubes located close to the luminescent phenomenon and eliminating the influence of photomultiplier tubes located far away. and,
The fine coordinates are determined based on the output of the selected photomultiplier tube and by suitable calculations according to the coarse coordinates. As a result, coordinates that can satisfy both resolution and uniformity can be obtained no matter in which region the light emission phenomenon occurs. Furthermore, since the delay information of the output of the photomultiplier tube is not used, the dead time is also shortened.

このようにして、クリスタル全体に亘つて実質
上同一の分解能および均一性を維持することがで
きる。 In this way, substantially the same resolution and uniformity can be maintained throughout the crystal.

通常シンチレーシヨン・カメラにおいては、光
電子増倍管はモチーフが少なくとも３つの光電子
増倍管からなり（例えば第９図の斜線部分を参
照）また少なくとも２組の交差し合う光電子増倍
管平行列に上つて画定されたパターンに配置さ
れ、各組の平行列はクリスタルの平面上にある座
標系の基準軸線と組合わされ、かつそれに対して
直交する。一般的に言つて、本考案は各々が、基
準軸線（第２図のY₁，Y₂，Y₃参照）と組合わさ
つている組（第２図の組S₁，S₂，S₃参照）の中の
光電子増倍管列の出力の和（例えば第２図の
PM1〜PM5の和）である列表示信号を用いるこ
とにより基準軸線への発光現象の投射を計算する
ものである。本考案の実施例においては、基準軸
線の１つへの発光現象投射の計算は、発光現象の
生じた隣接する２つの列（“基本列”と称する）
の一方の列表示信号を用いて行なわれる。これに
より、発光現象の場所から離れた光電子増倍管か
らの信号情報であつて、シンチレーシヨン・カメ
ラの分解能を低下させるような信号情報は除かれ
る。このようにして本考案によれば、基準軸線へ
の発光現象投射の計算では、発光現象の場所から
遠い列からの信号を除外して、発光現象の生じ場
所のいかんに拘らず、発光現象の場所に近い列か
らの信号が用いられる。後述する実施例では、発
光現象の場所に隣接した列からの列表示信号が
様々に組合わされて利用されている。 Typically, in scintillation cameras, the photomultiplier tube motif consists of at least three photomultiplier tubes (see e.g. the shaded area in Figure 9) and at least two pairs of intersecting parallel photomultiplier tubes. Arranged in the above-defined pattern, each set of parallel rows is associated with and orthogonal to the reference axis of the coordinate system lying in the plane of the crystal. Generally speaking, the present invention provides a combination of sets (see sets S ₁ , S 2 , S ₃ in FIG. 2), each associated with a reference axis (see Y ₁ , Y ₂ , Y ₃ in FIG. 2 ₎ . ) (for example, the sum of the outputs of the photomultiplier tube arrays in
The projection of the light emitting phenomenon onto the reference axis is calculated by using the column display signal which is the sum of PM1 to PM5. In an embodiment of the present invention, the calculation of the projection of a luminescence event onto one of the reference axes is performed by calculating the projection of a luminescence event onto one of the reference axes by comparing two adjacent columns (referred to as "base columns") in which the luminescence phenomenon occurs.
This is done using one column display signal. This eliminates signal information from photomultiplier tubes remote from the location of the luminescent event, which would degrade the resolution of the scintillation camera. In this way, according to the present invention, when calculating the projection of a luminescent phenomenon onto the reference axis, signals from columns far from the location of the luminescent phenomenon are excluded, and regardless of the location where the luminescent phenomenon occurs, the luminescent phenomenon is The signal from the column closest to the location is used. In the embodiments described below, various combinations of column display signals from columns adjacent to the location of the light emitting phenomenon are utilized.

また、本考案の実施例においては、基準軸線と
組合わさつた１組の光電子増倍管の列表示信号の
相対的な大きさの論理解析により、上記１組の光
電子増倍管の基本列、すなわち、基準軸線と組合
わさつた平行列組のうちでも、発光現象がすでに
それらの間に起つている２つの列が識別される。
たとえば、それらの基本列は、第１列の生じさせ
た列表示信号の大きさが第３列によつて生じさせ
られた列表示信号の大きさを上まわつていれば、
19個の光電子増倍管からなる六角形配列の５列１
組のうちの最初の２列ということになる。 Further, in the embodiment of the present invention, by logical analysis of the relative magnitudes of the column display signals of a set of photomultiplier tubes combined with the reference axis, the fundamental column of the photomultiplier tubes, That is, among the set of parallel rows associated with the reference axis, two rows are identified between which the luminescence phenomenon has already occurred.
For example, the basic columns are such that if the magnitude of the column display signal produced by the first column exceeds the magnitude of the column display signal produced by the third column, then
Five rows of hexagonal arrays consisting of 19 photomultiplier tubes 1
These are the first two rows of the set.

いつたん識別されると、各組の基本列は交差し
て光電子増倍管配列の、内部に発光現象のすでに
生じているモチーフ（第９図の斜線部分参照）を
画定し、このようにして発光現象の空間場所が明
らかとなる。モチーフ中の発光現象の正確な場所
は列組のうち２組またはそれ以上の組の基本列ど
うしを補間することによつて知ることができる。
かかる補間は、基本列のうちどちらか一方の列表
示信号の大きさが、発光現象が基本列間を結ぶ直
線上を移動するにつれて、実質上直線的に変化す
るので簡単化される。（第３図参照）次に添付図面につき従つて本考案を更に詳しく
説明する。 Once identified, the elementary rows of each set intersect to define a motif (see the shaded area in Figure 9) within which the luminescent phenomenon has already occurred in the photomultiplier tube array, thus The spatial location of the luminescence phenomenon becomes clear. The exact location of the luminescent phenomenon in the motif can be determined by interpolating the elementary columns of two or more of the column sets.
Such interpolation is simplified because the magnitude of the column display signal for either one of the elementary columns varies substantially linearly as the light emission event moves on a straight line connecting the elementary columns. (See FIG. 3) The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

先ず第１図において、図中の符号１０はシンチ
レーシヨン・カメラのヘツドを示しており、この
ヘツドは各々に符号１１を付した複数個の光電子
増倍管と、シンチレータ・クリスタル１２と、コ
リメータ１３と、これら構成部品をユニツト状に
集合保持するハウジング構造体１４とから構成さ
れている。上記シンチレータ・クリスタル１２は
タリウム活性化ヨウ化ナトリウム等のデイスク状
或いは平板状のシンチレータ・クリスタルであ
り、適当な突起部材１５によつて上記のハウジン
グ１４の中に取付けられている。このようなシン
チレータ・クリスタルはサイズが各種あり、現在
広く用いられている好都合なサイズは直径約
30.48cm（12インチ）である。 First, in FIG. 1, reference numeral 10 in the figure indicates the head of a scintillation camera, and this head includes a plurality of photomultiplier tubes, each numbered 11, a scintillator crystal 12, and a collimator 13. and a housing structure 14 that collectively holds these components in a unit form. The scintillator crystal 12 is a disc or flat scintillator crystal, such as thallium activated sodium iodide, and is mounted within the housing 14 by suitable projections 15. Such scintillator crystals come in a variety of sizes, with a currently widely used and convenient size being approximately
It is 30.48cm (12 inches).

クリスタル１２と放射線場１６との間に挿置さ
れているコリメータ１３は複数の孔を備えてお
り、それらの孔の軸線は、孔の直下の領域の放射
線場に発生したガンマ線だけを通過さすべく、ク
リスタルの平面に対し垂直にされている。光電子
増倍管１１は従来形式のものであり、30.48cmφ
のシンチレータ・クリスタルでは、各々の直径が
約7.62cm（約３インチ）である19個の光電子増倍
管を用いるのが都合よい。これらの光電子増倍管
は第２図に示す如く、５列六角形パターンで配置
させる。上記光電子増倍管の光軸は第１図に示す
ようにクリスタルの平面に垂直にされており、光
電子増倍管の光陰極は、光電子増倍管の幾何学的
感度（geometrical sensitivity）を最適化するた
めに、クリスタル１２の上面に対して間隔をもつ
て配置されている。この間隔は幾何学的感度が一
定かつ最大値となるように選ばれている。 The collimator 13, which is placed between the crystal 12 and the radiation field 16, is equipped with a plurality of holes, and the axes of these holes are set in such a way that only gamma rays generated in the radiation field in the area directly below the holes pass through. , perpendicular to the plane of the crystal. The photomultiplier tube 11 is of a conventional type and has a diameter of 30.48 cm.
In a scintillator crystal, it is convenient to use 19 photomultiplier tubes, each about 7.62 cm (about 3 inches) in diameter. These photomultiplier tubes are arranged in a five-row hexagonal pattern as shown in FIG. The optical axis of the photomultiplier tube is perpendicular to the plane of the crystal, as shown in Figure 1, and the photocathode of the photomultiplier tube optimizes the geometrical sensitivity of the photomultiplier tube. They are spaced apart from the top surface of the crystal 12 in order to make the crystal 12 more transparent. This spacing is chosen so that the geometric sensitivity is constant and maximum.

放射線場１６のある個所から発して、その個所
の上方のコリメータ１３の孔を通過したガンマ線
１７は、クリスタル１２に入射し、自身のエネル
ギーおよびクリスタルの厚みに応じて、そのクリ
スタルとある深さのところで相互作用して、発光
現象１８を生じさせる。この発光現象は光電子増
倍管全部によつて感知される。このような発光現
象を生じさせる、放射線場上の個所の座標を計算
するのが、上記カメラ・ヘツド１０に組合わさつ
た回路の機能である。 Gamma rays 17 emanating from a certain point in the radiation field 16 and passing through the holes in the collimator 13 above that point are incident on the crystal 12 and, depending on their own energy and the thickness of the crystal, are at a certain depth with that crystal. By the way, they interact to cause a luminescence phenomenon 18. This luminescence phenomenon is sensed by all photomultiplier tubes. It is the function of the circuitry associated with the camera head 10 to calculate the coordinates of the point on the radiation field that causes such a luminescence phenomenon.

上記の回路についての説明に入る前に、本考案
が他の配列にも適用可能であるところから、第２
図に示す光電子増倍管配列に関連したいくつかの
一般的術語についての解釈を行なつておけば本考
案の理解に役に立とう。 Before going into the explanation of the above circuit, let us introduce the second
It will be helpful to understand the present invention if some common terminology associated with the photomultiplier tube arrangement shown in the figure is interpreted.

一般に、光電子増倍管のいかなる反復パターン
のモチーフも、光電子増倍管の全使用個数とは無
関係に、少なくとも３個の光電子増倍管を含むも
のでなければならない。六角形配置では、そのモ
チーフは正三角形となり、方形配置ではモチーフ
が正方形となる。いずれの場合にもモチータは少
なくとも２組の交差し合う光電子増倍管平行列で
形成される。第２図に示す六角形配置では、３組
の平行列（組S₁，S₂，S₃）が設けられていて、各
組の列はクリスタルの平面上にある基準軸線Y₁，
Y₂，Y₃のうち対応のものに対し垂直に置かれて
いる。更に、３組の平行列は互に、基準軸線が互
いに交差している角度と同じ60゜の角度で交差し
ている。説明の便宜上、基準軸線Y₁と垂直な光
電子増倍管平行列組S₁は第２図において、列１〜
５として示し、この組S₁の列３の５個の光電子増
倍管にはPM₁〜PM₅を付した。組S₁の列３は、
列中の光電子増倍管の個数が３個から５個に変化
しても同じ組あるいは他の組の全ての列を代表し
ているものとする。 Generally, any repeating pattern motif of photomultiplier tubes must contain at least three photomultiplier tubes, regardless of the total number of photomultiplier tubes used. In a hexagonal arrangement, the motif is an equilateral triangle; in a square arrangement, the motif is a square. In each case, the mochita is formed by at least two sets of parallel arrays of intersecting photomultiplier tubes. In the hexagonal arrangement shown in FIG. 2, three sets of parallel rows (sets S ₁ , S ₂ , S ₃ ) are provided, each set of rows having a reference axis Y ₁ , which lies in the plane of the crystal.
It is placed perpendicular to the corresponding one of Y ₂ and Y ₃ . Furthermore, the three sets of parallel rows intersect each other at an angle of 60°, which is the same angle at which the reference axes intersect each other. For convenience of explanation, the photomultiplier tube parallel array set S ₁ perpendicular to the reference axis Y ₁ in FIG.
5, and the five photomultiplier tubes in row 3 of this set S ₁ were labeled PM ₁ to PM ₅ . Column 3 of set S ₁ is
Even if the number of photomultiplier tubes in a column changes from three to five, it is assumed that all columns of the same group or other groups are represented.

15個の光電子増倍管列の各々には加算回路が組
合わさつており、この回路によつて列中の光電子
増倍管の出力が加え合わされ、発光現象に応答し
て15個の列表示信号を生じさせる。代表的な列と
しての、組S₁中の列３について考察すれば、光電
子増倍管M₁〜M₅の各々からの出力は等しい加算
抵抗１９を通じて加算増幅器２０へ加えられる。
この加算増幅器２０は上記加算抵抗と共に加算回
路２１を形成している。クリスタル１２において
発光現象が生じると、５個の光電子増倍管の各々
の光陰極がその発光現象の場所からの距離の自乗
に反比例した光を受ける。従つて、加算回路２１
の出力である列表示信号A₃は、列中の５個の光
電子増倍管が受けた光の全量のアナログ信号であ
る。 Each of the 15 photomultiplier tube banks is associated with a summing circuit that sums the outputs of the photomultiplier tubes in the bank and generates the 15 column display signals in response to light emission events. cause Considering column 3 in set S ₁ as a representative column, the output from each of photomultiplier tubes M ₁ -M ₅ is applied through an equal summing resistor 19 to summing amplifier 20 .
This summing amplifier 20 forms an summing circuit 21 together with the summing resistor. When a luminescent phenomenon occurs in the crystal 12, the photocathode of each of the five photomultiplier tubes receives light inversely proportional to the square of the distance from the location of the luminescent phenomenon. Therefore, the addition circuit 21
The output of column display signal _A3 is an analog signal of the total amount of light received by the five photomultiplier tubes in the column.

デテクタ（カメラ）・ヘツドのその他の光電子
増倍管も同様に光を受けて、組S₁のうちち他の４
列と組合わさつた加算回路も列表示信号をそれぞ
れ生じさせる。本考案の実施例においては、第８
図のチヤートの左から２番目の欄に示した論理解
析が、発光現象の発生時に各組の各列表示信号
A₁〜A₅について実行される。かかる分析から各
組の基本列が識別されて、第１図から判るように
発光現象の粗座標が形成され、第１図には代表例
としての発光現象を符号１８で示している。かか
る発光現象では、合成された列表示信号の論理分
析から、発光現象が組１の列３と４との間、組２
の列１と２との間、組３の列４と５との間に生じ
たことが判る。それら基本列の交差で、発光現象
を含んだモチーフ（斜線陰影で示す）が画定され
る。 The other photomultiplier tubes in the detector (camera) head receive light in the same way, and the other 4 of group _S1
Summing circuits associated with the columns also produce respective column indication signals. In the embodiment of the present invention, the eighth
The logical analysis shown in the second column from the left of the chart in the figure shows the signals displayed in each column of each set when a light emission phenomenon occurs.
Executed for A ₁ to _{A 5} . From such analysis, each set of elementary columns is identified to form the rough coordinates of the luminescence phenomenon, as can be seen in FIG. 1, where a representative luminescence phenomenon is indicated at 18. In such a light emitting phenomenon, from logical analysis of the combined column display signals, the light emitting phenomenon occurs between columns 3 and 4 of group 1, and between columns 3 and 4 of group 2.
It can be seen that this occurred between columns 1 and 2 of , and between columns 4 and 5 of set 3. The intersection of these basic rows defines a motif (indicated by diagonal shading) containing the luminescence phenomenon.

発光現象の微座標の組の基本列を含む補間プロ
セスによつて決定される。一般に、補間には、空
間位置に依存した光電子増倍管出力の解析関数が
含れる。これはその補間に、基本列のいずれか一
方の列から選んだ列表示信号を含む１つ、もしく
はそれ以上の列表示信号を用いることが必要なた
めである。たとえば、発光現象が列１と２との間
に生じた場合、出力の解析関数は列表示信号A₂
を含むものとなり得るが、列４と５との間に生じ
た発光現象では、解析関数は列表示信号A₄を含
むものとなり得る。ここでは補間に用いる列表示
信号となる基本列を選定基本列、またその他の基
本列を非選択基本列と称するものとする。補間に
１つの列表示信号だけが含まれる時には、その信
号の大きさは基本列間の発光現象発生場所に応じ
て実質上直線的に変化する。これを示しているの
は第３図のグラフである。列１と２との間に発光
現象が生じた時の列表示信号A₁について考察す
ればこの信号は発光現象が列１（すなわち、選択
基本列上ある）に起つた場合値が最大となり、発
光現象が列２（すなわち選択基本列から１つ目の
列）において起ると値が最小値となる。実際に
は、光電子増倍管のｉ番目の列についての列表示
信号は、その第ｉ列の近くの発光現象については
直線的に変化するが、このｉ列から遠く離れた位
置に生じた発光現象については非直線的に変化す
る。 It is determined by an interpolation process involving the fundamental sequence of the set of microcoordinates of the luminescence phenomenon. In general, interpolation involves an analytic function of the photomultiplier tube output depending on spatial location. This is because the interpolation requires the use of one or more column display signals, including a column display signal selected from one of the basic columns. For example, if a luminescence phenomenon occurs between columns 1 and 2, the analytical function of the output is column display signal A ₂
However, for the luminescence phenomenon occurring between columns 4 and 5, the analytic function may include the column display signal _A4 . Here, the basic column serving as the column display signal used for interpolation will be referred to as the selected basic column, and the other basic columns will be referred to as non-selected basic columns. When only one column display signal is included in the interpolation, the magnitude of that signal varies substantially linearly depending on the location of the luminescence event between elementary columns. This is illustrated in the graph in Figure 3. Considering the column display signal _A1 when a luminescent phenomenon occurs between columns 1 and 2, this signal has a maximum value when the luminescent phenomenon occurs in column 1 (that is, on the selected basic column), When the luminescence phenomenon occurs in column 2 (ie, the first column from the selected basic column), the value becomes the minimum value. In reality, the column display signal for the i-th column of a photomultiplier varies linearly for luminescence phenomena near that i-th column, but for luminescence events occurring far away from this i-column. Phenomena change non-linearly.

微座標に必要な線補間（line interpolation）
は第４図に、組の第ｎ列および第ｎ＋１列につい
て詳示されている。第ｎ列が選択基本列とすれば
判るように、第ｎ列の生じさせる列表示信号An
の値は、光電子増倍管列組の列ｎにおいて発光現
象が生じれば値がAn，ｏとなる。（実際には、列
表示信号の大きさは放射線刺激のエネルギー準位
へのその信号の大きさの依存度を低下させるため
にノーマライズされており、これについては後程
詳しく述べる。）また、列間距離（すなわち光電
子増倍管列の間隔）をＤとし、列組のうち第ｎ＋
１列に発光現象の生じた場合、第ｎ列についての
列表示信号の値はAn，Ｄとなる。値An，ｏおよ
びAn，Ｄは装置の較正によつて知られる固定値
であるから、両者の差異、すなわち量△Ａ（＝
An，ｏ−An，Ｄ）も判り、選択基本列に対する
発光現象の変位量ｄでの列表示信号の変動のスロ
ープ△Ａ／Ｄが確定される。従つて、選択基本列
からの発光現象の変位量ｄは次式に現わされる。 Line interpolation required for fine coordinates
is detailed in FIG. 4 for the nth and (n+1)th columns of the set. As can be seen from the assumption that the nth column is the selection basic column, the column display signal An generated by the nth column is
The value of becomes An,o if a light emission phenomenon occurs in column n of the photomultiplier tube array set. (In practice, the magnitude of the column display signal is normalized to reduce the dependence of that signal magnitude on the energy level of the radiation stimulus, as will be discussed in more detail later.) Let the distance (that is, the spacing between the photomultiplier tube arrays) be D, and the n+th
When a light emission phenomenon occurs in one column, the values of the column display signal for the nth column are An,D. Since the values An,o and An,D are fixed values known by the calibration of the device, the difference between them, that is, the amount ΔA(=
An, o-An, D) is also known, and the slope ΔA/D of the variation of the column display signal with the displacement amount d of the light emission phenomenon with respect to the selected basic column is determined. Therefore, the amount of displacement d of the light emission phenomenon from the selected basic column is expressed by the following equation.

ｄ＝（Ｄ／△Ａ）（An，ｏ−An，ｄ） …(1) ここで、Mn，ｄは発光現象が選択基本列から
距離ｄのところに生じた時、その基本列に生じる
列表示信号の値である。また、非選択基本列から
の発光現象の変位量d′は次式に表わされる。 d=(D/△A)(An, o−An, d) …(1) Here, Mn, d is the sequence that occurs in the selected basic sequence when a luminescence phenomenon occurs at a distance d from the selected basic sequence. This is the value of the display signal. Further, the amount of displacement d' of the light emission phenomenon from the non-selected basic column is expressed by the following equation.

d′＝（Ｄ／△Ａ）（An，ｄ−An，Ｄ） …（1A）上記(1)，（1A）の双方における唯一の変数は
An，ｄであり、これは選択基本列から距離ｄの
ところに生じた発光現象に応答してその選択基本
列が生じさせる列表示信号の値を示している。従
つて列間における発光現象の補間は上式(1)または
（1A）のいずれかを用いて行なうことができる。 d′=(D/△A)(An, d−An, D) …(1A) The only variable in both (1) and (1A) above is
An,d, which indicates the value of the column indicator signal produced by the selected elementary column in response to a luminescent phenomenon occurring at a distance d from the selected elementary column. Therefore, interpolation of luminescence phenomena between columns can be performed using either equation (1) or (1A) above.

補間に単列だけを使用せざるを得ない時には２
つの基本列のいずれか片方を用いることができ
る。従つて、列表示信号を全部論理解析した結
果、発光現象が列２と３の間に生じていることが
判ればそれらの列のいずれか一方の列表示信号を
用いてその選択基本列と発光現象との距離を算定
することができる。 2 when it is necessary to use only a single column for interpolation
Either one of the two basic sequences can be used. Therefore, as a result of logically analyzing all the column display signals, if it is found that a light emission phenomenon occurs between columns 2 and 3, the column display signal of one of those columns is used to match the selected basic column and light emission. The distance to the phenomenon can be calculated.

時には、補間精度を利用度のもつと高い情報を
用いることにより高めることができ、また補間を
単列表示信号だけでないその他の要因にもとづい
て行なうことができる。たとえば、補間の基礎
を、選択基本列の生じさせた列表示信号とし、そ
の選択基本列に隣接した列組中の非基本列を生じ
させた別の列表示信号との和に置いてもよい。１
組の中の列数が十分に大きい場合、補間は選択基
本列の生じさせた列表示信号と、その選択基本列
に最も近い組の２個の非選択基本列等によつて生
ぜしめられた２つの別の列表示信号との和を用い
ることによつて行なうことができる。 Sometimes, interpolation accuracy can be increased by using more available information, and interpolation can be based on other factors than just the single column display signal. For example, the interpolation may be based on the column display signal caused by the selected base column, summed with another column display signal that caused the non-base columns in the set of columns adjacent to the selected base column. . 1
If the number of columns in the set is large enough, interpolation is caused by the column display signal produced by the selected elementary column and the two non-selected elementary columns of the set closest to the selected elementary column, etc. This can be done by using the summation of two separate column display signals.

上式(1)の一般形式を示せば次の通り。 The general form of the above formula (1) is as follows.

ｄ＝（Ｄ／△Ｂ）（Dn，ｏ−Dn，ｄ）…（1B）但し、 Bj＝_h 〓^i=J Ai，ｈ≧ｊ，ｊ＝１，２…… しかし、第８図のチヤートの右側の２つの欄に
示すように用いることのできる列には拘束が加え
られる。従つて、２つの列を用いたい時で、しか
も列１，２の間に発光現象が生じた時には、補間
は好ましくはA₂とA₃の和にのみもとづいて行な
われ、上記の和は第３図に、基本列１，２の間に
おける発光現象の変位量の変動について示したス
ロープを有している。付言すれば、上記の列の間
の発光現象は選択基本列、すなわち列２からの和
の最大値については（０＋１）列だけ、和の最小
値については（１＋２）列だけ変位させられるこ
とになる。第３図において、選択基本列の列表示
信号には識別の容易なように円を施してある。 d=(D/△B)(Dn,o-Dn,d)...(1B) However, Bj= _h 〓 ^i=J Ai, h≧j, j=1,2... However, the chart in Figure 8 Constraints are applied to the available columns as shown in the two columns on the right. Therefore, when it is desired to use two columns and a luminescence phenomenon occurs between columns 1 and 2, the interpolation is preferably carried out only on the sum of A ₂ and A ₃ , and the above sum is FIG. 3 shows a slope showing the variation in the amount of displacement of the light emission phenomenon between the basic rows 1 and 2. In addition, the luminescence phenomenon between the above columns is displaced by (0+1) columns for the maximum value of the sum from the selected basic column, i.e. column 2, and by (1+2) columns for the minimum value of the sum. Become. In FIG. 3, the column display signal of the selected basic column is circled for easy identification.

各組の選択基本列がいつたん識別されて基本列
間の補間が各組について実施されると、各基準軸
線への発光現象の投射が測定される。第１図に示
す形態では、３つの基準軸線があつて、それらに
はそれぞれY₁，Y₂，Y₃が付されていると共に、
これらの基準軸線の支点から測定される、それら
軸線への発光現象の投射にはそれぞれy₁，y₂，y₃
が付されている。かかる投射を組合わせるとデカ
ルト座標を得ることができる。原点が配列の中心
（すなわち、基準軸線の交点）上にあり、ｘ＋ｙ
座標軸が＋Y₁軸と合致すると仮定して、第６図
は既知の投射y₁，y₂と投射ｙに垂直な投射x₁，
x₂，x₃との幾何学的関係を示している。投射ｘを
一括して示せば次の通り。 Once each set of selected elementary columns has been identified and interpolation between elementary columns has been performed for each set, the projection of the luminescence phenomenon onto each reference axis is measured. In the form shown in FIG. 1, there are three reference axes, labeled Y ₁ , Y ₂ , Y ₃ respectively, and
The projections of the luminescent phenomena onto these axes, measured from the fulcrum of these reference axes, have y ₁ , y ₂ , y ₃ respectively.
is attached. Combining such projections yields Cartesian coordinates. The origin is on the center of the array (i.e., the intersection of the reference axes) and x+y
Assuming that the coordinate axes coincide with the +Y ₁ axis, Figure 6 shows the known projections y ₁ , y ₂ and the projections perpendicular to the projection y x ₁ ,
It shows the geometric relationship with x ₂ and x ₃ . The projection x can be collectively shown as follows.

x₁＝（y₁＋2y₂）／√３＝（y₃＋y₂）／√３ …(2) x₂＝（2y₁＋y₂）／√３＝（2y₃−y₂）／√３ …(3) x₃＝（y₁−y₂／√３＝（y₃−2y₂）／√３…(4) 第６図を観察すれば判る通り、y₁＝y₃−y₂であ
り、従つて発光現象の座標値は次の通り。 x ₁ = (y ₁ + 2y ₂ ) / √ 3 = (y ₃ + y ₂ ) / √ 3 … (2) x ₂ = (2y ₁ + y ₂ ) / √ 3 = (2y ₃ − _{y 2} ) / √ 3 … (3) x ₃ = (y ₁ − y ₂ / √3 = (y ₃ − 2y ₂ ) / √ 3…(4) As you can see from Figure 6, y ₁ = y ₃ − y ₂ . , Therefore, the coordinate values of the luminescence phenomenon are as follows.

ｙ＝y₁ …(5) ｘ＝x₁＝（y₃＋y₂）／√３ …(6) ｘ座標値を算定してかかる計算から投射y₁の計
算時の起り得べき誤算を排して座標の精度を高め
るには投射y₂，y₃を利用するのが好ましい。更
に、投射y₁，y₂，y₃の基礎を個別の原点におくこ
とができ、また／あるいはデカルト座標原点をク
リスタルの幾何学的中心以外の場所におくことも
できる。 y=y ₁ ...(5) x=x ₁ = (y ₃ +y ₂ )/√3 ...(6) Calculate the x coordinate value and eliminate possible miscalculations when calculating the projection y ₁ from such calculations. It is preferable to use the projections y ₂ and y ₃ to increase the accuracy of the coordinates. Furthermore, the projections y ₁ , y ₂ , y ₃ can be based on separate origins and/or the Cartesian coordinate origin can be placed elsewhere than at the geometric center of the crystal.

補間に２列からの列表示信号をクリスタルの幾
何学的中心に原点のおかれているデカルト座標に
基づいて利用する場合、上式（1A）を用いた座
標値計算を第５図に示す装置を用いて行なうこと
ができる。上記装置については次に説明する。第
５図のブロツク図は基準軸線Y₁への投射の計算
に係わつた細部を示しており、図から判る通り、
同様の計算は他の２つの基準軸線についても行な
い得る。従つて、基準軸線Y₁上の発光現象の変
位を計算する手段３０は、組S₁の５列と個々に組
合わさつていて列表示信号A₁〜A₅を生じさせる
５個の加算回路２１と、発光現象に関連した基本
列を指定する基本列検出回路３１と、基準軸線へ
の発光現象の投射を計算する線補間回路３２とを
有している。 When using the column display signals from the second column for interpolation based on Cartesian coordinates whose origin is placed at the geometric center of the crystal, the system shown in Figure 5 calculates the coordinate values using the above equation (1A). This can be done using The above device will be explained next. The block diagram in Figure 5 shows the details involved in the calculation of the projection onto the reference axis _Y1 , and as can be seen from the figure,
Similar calculations can be performed for the other two reference axes. The means 30 for calculating the displacement of the luminescent phenomenon on the reference axis Y ₁ therefore consist of five summing circuits which are individually combined with the five columns of the set S ₁ to produce column display signals A ₁ to _{A 5} . 21, a basic column detection circuit 31 that specifies a basic column associated with a light emission phenomenon, and a line interpolation circuit 32 that calculates the projection of the light emission phenomenon onto a reference axis.

上記の基本列検出回路３１は４つの列表示信号
の和すなわち、B₁＝A₁＋A₂，B₂＝A₂＋A₃，B₃
＝A₃＋A₄，B₄＝A₄＋A₅を計算する４個の加算器
３３と信号和の加えられる論理回路３４とからな
つている。上記回路３４の入力線３５における信
号レベルが線路３６におけるレベルよりも高けれ
ば（すなわち、B₁＞B₂あるいはA₁＞A₃）、出力
線の論理信号レベルが低から高へと変わる。しか
し、その他の出力線における信号レベルは低いレ
ベルのままにとどまる。従つて、出力線３７にお
ける信号の高レベルは発光現象と係わつた基本列
が１，２であることを指示する。同様に、その他
の出力線における信号が高レベルとなるときは、
発光現象と係わる基本列を指示することになる。 The above basic column detection circuit 31 calculates the sum of four column display signals, that is, B ₁ =A ₁ +A ₂ , B ₂ =A ₂ +A ₃ ,B ₃
It consists of four adders 33 for calculating =A ₃ +A ₄ , B ₄ =A ₄ +A ₅ and a logic circuit 34 for adding signal sums. If the signal level on input line 35 of circuit 34 is higher than the level on line 36 (ie, B ₁ >B ₂ or A ₁ >A ₃ ), the logic signal level on the output line changes from low to high. However, the signal levels on the other output lines remain at low levels. Therefore, a high level of the signal on output line 37 indicates that the fundamental column involved in the luminescence event is 1,2. Similarly, when the signals on other output lines are at high level,
This indicates the basic sequence related to the luminescence phenomenon.

上記の線補間回路３２はゲート３８、記憶レジ
スタ３９，４０、デジタル計算機モジユール４１
および加算器４２からなる。発光現象を生じさせ
る放射線刺激の総合エネルギーに比例した回路４
３の出力は単チヤンネル・アナライザ４４へ与え
られ、このアナライザは、放射線刺激の総合エネ
ルギーが、そのアナライザの設定値により決定さ
れるエネルギー予選定帯域内にある時に伝達パル
スZ′を出力として送出する。 The above line interpolation circuit 32 includes a gate 38, storage registers 39 and 40, and a digital computer module 41.
and an adder 42. Circuit 4 proportional to the total energy of radiation stimulation that causes a luminescent phenomenon
The output of 3 is provided to a single channel analyzer 44, which outputs a transmitted pulse Z' when the total energy of the radiation stimulus is within an energy qualification band determined by the settings of the analyzer. .

上記４個のゲート３８は各々３個の入力を備え
ている。そのうち１つの入力は論理回路３４のそ
れぞれの出力線から出ており、他の１つの入力は
加算器３３′，３３″のうちの一方から発し、また
残る１つの入力はアナライザ４４の出力をその源
としている。加算器３３′は減算B₂−Bn，ｏを行
ない、ここで量Bn，ｏは比例回路５０から関係
Bn，ｏ＝α_z（０＜α≦１）に従つて与えられる信
号である。同様に、加算器３３″は減算B₃−Bn，
ｏを行なう。 Each of the four gates 38 has three inputs. One input originates from each output line of the logic circuit 34, another input originates from one of the adders 33', 33'', and one input outputs the output of the analyzer 44 from its output line. The adder 33' performs a subtraction B ₂ -Bn,o, where the quantity Bn,o is derived from the proportional circuit 50.
This is a signal given according to Bn,o= _αz (0<α≦1). Similarly, the adder 33'' subtracts B ₃ −Bn,
Do o.

上記４個のゲート３８の１つは、必要な光度の
発光現象の生じた時に情報をデジタル計算機モジ
ユール４１へ転送するものである。従つて、発光
現象が第２図の符号１８のところに示すように生
じると、A₅＜A₃＜A₂となり、従つて、B₄＜B₃＞
B₂となつて、この結果線３７′は高レベルの付勢
（enabling）ゲート３８−３と接続され、このゲ
ートの他の入力には信号B₂−Bn，ｏが現われる
（ここでB₂＝A₂＋A₃，Bn，ｏはＺに比例する）。
ゲート３８−３は、そのように付勢され、更にア
ナライザ４４からの所望パルスZ′が与えられる
と、信号B₂−Bn，ｏをデジタル計算機モジユー
ル４１へ通過させる。 One of the four gates 38 transfers information to the digital computer module 41 when a light emission phenomenon of the required luminous intensity occurs. Therefore, when the luminescence phenomenon occurs as shown at 18 in FIG. 2, A ₅ _{_{_{_{<A 3 <A 2 and therefore B 4 <B 3 >}}}}
B ₂ and this resulting line 37' is connected to a high level enabling gate 38-3, at the other input of which appears the signal B ₂ -Bn,o (where B ₂ =A ₂ +A ₃ , Bn, o is proportional to Z).
Gate 38-3, when so energized and also provided with the desired pulse Z' from analyzer 44, passes signal B ₂ -Bn,o to digital computer module 41.

補間回路３２が基準軸線Y₁上の発光現象の変
位を計算する態様は第７図を参照すれば理解され
よう。この図はチヤートに掲げた列どうしの間
における発光現象の変位の２つの列表示信号の和
の大きさの変化を示している。付言すれば、基本
列１，２の間におけるB₂の変化を示す曲線４５
はB₂，ｏの値が最大で（選択基本列が第２列で
あるため）、B₂，Ｄの値が最小となつている。一
般的に、第ｎの和Bnの場合、限度Bn，ｏとBn，
Ｄとの間の変化となり、スロープは△Ｂ／Ｄとな
る。ここで、△Ｂ＝Bn，ｏ−Bn，Ｄ、またＤ＝
列間隔である。 The manner in which the interpolation circuit 32 calculates the displacement of the luminescent phenomenon on the reference axis _Y1 can be understood with reference to FIG. This figure shows the change in the magnitude of the sum of the two column display signals of the displacement of the luminescence phenomenon between the columns displayed on the chart. In addition, a curve 45 showing the change in B ₂ between basic columns 1 and 2
The values of B ₂ and o are the maximum (because the selected basic column is the second column), and the values of B ₂ and D are the minimum. In general, for the nth sum Bn, the limits Bn,o and Bn,
D, and the slope becomes ΔB/D. Here, △B=Bn, o-Bn, D, and D=
It is the column spacing.

一般的には基本列と発光現象発生個所との距離
は次の通りである。 Generally, the distance between the basic row and the location where the light emission phenomenon occurs is as follows.

d_i−ｊ＝（Ｄ／△Ｂ）（Bn，ｏ−Bn，ｄ） …(7) ここで、発光現象の場所次第で、d_i−ｊは基本
列ｉ，ｊのうちのいずれかの列と発光現象との距
離を示し、Bn，ｄは列２，３の生じさせた列表
示信号の和もしくは、列３，４の生じさせた列表
示信号の和のいずれかを示す。たとえば、発光現
象が列３，４の間に生じた場合、Bn，ｄは列２，
３の生じさせた列表示信号の和を示し、d_i−ｊは
基本列３から発光現象発生個所までの距離を示
す。 d _i -j = (D/△B) (Bn, o - Bn, d) ...(7) Here, depending on the location of the luminescence phenomenon, d _i -j is the value of either of the basic sequences i and j. The distance between the column and the light emitting phenomenon is shown, and Bn,d indicates either the sum of the column display signals generated by columns 2 and 3 or the sum of the column display signals generated by columns 3 and 4. For example, if the luminescence phenomenon occurs between columns 3 and 4, then Bn,d is column 2,
3, and d _i −j represents the distance from the basic column 3 to the location where the light emission phenomenon occurs.

基準軸線Y₁に沿つて測定される、クリスタル
の幾何的中心からの発光現象の変位量y₁を一般形
式で示せば次の通り。 The displacement y ₁ of the luminescent phenomenon from the geometric center of the crystal, measured along the reference axis Y ₁ , is expressed in general form as follows.

y₁＝（ｍ）（Ｄ／△Ｂ）（Bn，ｏ−Bn，ｄ）₁＋nD …(8) ここで、基本列次第でｍ＝±１，ｎ＝０，±１、
またサブスクリプト“１”は組S₁の列の生じさせ
た列表示信号の和を示している。付言すれば、量
Bn，ｏおよびBn，ｄは発光現象で生じた全体の
光に比例する。△Ｂで分割することによりノーマ
ライズされている。上式(8)と同様の式によりy₂，
y₃が定められる。式(8)から、また第７図を観察す
れば判る通り、基本列の関数としての変位y₁は次
の通りである。 y ₁ = (m) (D/△B) (Bn, o-Bn, d) ₁ + nD ...(8) Here, depending on the basic sequence, m = ±1, n = 0, ±1,
Further, subscript "1" indicates the sum of the column display signals generated by the columns of set _S1 . In addition, the amount
Bn,o and Bn,d are proportional to the total light produced by the luminescence phenomenon. It is normalized by dividing by ΔB. By a formula similar to the above formula (8), y ₂ ,
y ₃ is determined. From equation (8) and by observing FIG. 7, the displacement y ₁ as a function of the fundamental column is:

列１，２の間の発光現象の変位y₁は、 y₁＝Ｄ＋（Ｄ／△Ｂ）（B₂，ｏ−B₂，ｄ）
…（8A）列２，３の間の発光現象の変位y₁は、 y₁＝（Ｄ／△Ｂ）（B₃，ｏ−B₃，ｄ）…（8B）列３，４の間の発光現象の変位y₁は、 y₁＝（Ｄ／△Ｂ）（B₃，ｏ−B₂，ｄ）…（8C）列４，５の間の発光現象の変位y₁は、 y₁＝Ｄ−（Ｄ／△Ｂ）（B₄，ｏ−B₃，ｄ）
…（8D）以上を背景とすれば判る通り、デジタル計算機
モジユール４１は、ゲート３８の１つによつて通
されたアナログ信号（すなわち、発光現象の場所
により左右される±Bn，ｄ）が供給され、この
信号を処理のためにデジタル形式に変換し、指示
された乗算および除算、すなわち、ｍ（Ｄ／△Ｂ）
（Bn，ｏ−Bn，ｄ）を行なう。量△Ｂの値は発
光現象で生じた全体の光に左右され、またこの信
号は比例回路５０によつて発生させられる。 The displacement y ₁ of the luminescence phenomenon between rows 1 and 2 is: y ₁ = D + (D/△B) (B ₂ , o−B ₂ , d)
...(8A) The displacement y ₁ of the luminescence phenomenon between rows 2 and 3 is y ₁ = (D/△B) (B ₃ , o - B ₃ , d) ... (8B) The displacement y 1 of the luminescence phenomenon between rows 3 and 4 is The displacement y ₁ of the luminescence phenomenon is: y ₁ = (D/△B) (B ₃ , o−B ₂ , d)...(8C) The displacement y ₁ of the luminescence phenomenon between columns 4 and 5 is: y ₁ = D-(D/△B) (B ₄ , o-B ₃ , d)
...(8D) With the above background, it can be seen that the digital computer module 41 is supplied with an analog signal (i.e. ±Bn, d depending on the location of the luminescence phenomenon) passed by one of the gates 38. and convert this signal to digital form for processing and perform the indicated multiplication and division, i.e., m(D/△B)
Perform (Bn, o-Bn, d). The value of the quantity ΔB depends on the total light produced by the luminescent phenomenon, and this signal is generated by the proportional circuit 50.

デジタル計算機モジユール４１の代りに、アナ
ログ計算機、もしくは結合形デジタル／アナログ
計算機を用いてもよい。たとえば、除算（Ｄ／△
Ｂ）を行なうには、放電電流の変化率により、発
光現象の全エネルギーに拠つた分割が行なわれる
ウイルキンソン（Wilkinson）形のアナログ−デ
ジタル計算機（A.D.C.）を用いてもよい。いず
れにしても、計算機モジユール４１の出力は加算
器４２に与えられ、この加算器には更に、発光現
象の場所に応じてレジスタ３９，４０のいずれか
の内容が与えられる。 Instead of the digital computer module 41, an analog computer or a combined digital/analog computer may be used. For example, division (D/△
To carry out B), an analog-to-digital computer (ADC) of the Wilkinson type may be used, in which a division according to the total energy of the luminescent phenomenon is effected by the rate of change of the discharge current. In any case, the output of the computer module 41 is applied to an adder 42, which is also provided with the contents of either register 39 or 40 depending on the location of the luminescent phenomenon.

発光現象が列１，２の間に生じた場合、ゲート
３８−１が計算機モジユール４１に与える信号は
−B₂，ｄ＋Bn，ｏである。この場合、出力線３
７は高レベルを備えた唯一の線路であるから、レ
ジスタ３９の内容は伝達パルスZ′のために加算器
４２へ送られる。加算器４２の出力は従つて、式
（8A）において得られた量である。 When a light emission phenomenon occurs between columns 1 and 2, the signals that the gate 38-1 gives to the computer module 41 are -B ₂ , d+Bn, o. In this case, output line 3
Since 7 is the only line with a high level, the contents of register 39 are sent to adder 42 for transmission pulse Z'. The output of adder 42 is therefore the quantity obtained in equation (8A).

同様にして、他の２つの基準軸線上の発光現象
の偏移y₂，y₃が加算される。３つの変位量y₁，
y₂，y₃は各々計算モジユール４６に与えられ、こ
の計算機モジユールが指示された演算を行なつて
デカルト座標値ｘ，ｙをデジタル形式で生じさせ
る。座標値をアナログ形式で示す場合には、デジ
タル−アナログ変換器４７を用いてもよい。更
に、このデジタル−アナログ変換器４７のアナロ
グ出力をオツシロスコープに加えて、発光現象の
座標にそのビームを位置づけてもよく、かかる場
合には、伝達パルスZ′はオツシロスコープの輝度
調整器に加えられることになり、従つて、発光現
象は、放射電界上のガンマ線を放射する個所に対
応したオツシロスコープ上の空間場所において可
視化される。 In the same manner, the shifts _y2 _and _y3 of the luminous phenomena on the other two reference axes are added.
_y2 , _y3 are each applied to a calculation module 46 which performs the indicated operations to produce the Cartesian coordinate values x, y in digital form. If the coordinate values are to be presented in analog form, a digital-to-analog converter 47 may be used. Furthermore, the analog output of the digital-to-analog converter 47 may be applied to an oscilloscope to position the beam in the coordinates of the luminous phenomenon, in which case the transmission pulse Z' would be applied to the brightness control of the oscilloscope, and the luminous phenomenon would then be visualized at a spatial location on the oscilloscope which corresponds to the location of the gamma ray emitting spot on the radiation field.

変位量y₁，y₂，y₃の計算は上記にデジタル形式
で行なわれるとしたが、かかる計算はアナログ形
式においても行ない得る。更に、第７図に示すア
プローチは、計算上の補間目的に用いられる列個
数や、列表示信号の和を用いるか差を用いるかに
は無関係に、代表的な例である。付言すれば、列
表示信号の差あるいは和を用いると、列表示信号
の位数（すなわち符号）を変えて補間曲線に対し
て正または負のスロープを得ることができる。更
に、計算方法を基本列の場所に応じて変えてもよ
い。たとえば、原点をクリスタルの縁部におけば
電子回路を極めて著しく簡略化でき、また発光現
象が、原点を通る列と次の列との間に生じれば、
単一基本列が補間に用いられ、その一方、発光現
象が、原点を通る列に隣接した２つの列等の間に
生じる場合には２列が用いられる。 Although the calculations of the displacements y ₁ , y ₂ , y ₃ are performed in digital format above, such calculations can also be performed in analog format. Moreover, the approach shown in FIG. 7 is representative, regardless of the number of columns used for computational interpolation purposes or whether sums or differences of column representation signals are used. Additionally, by using the difference or sum of the column display signals, the order (ie, sign) of the column display signals can be changed to obtain a positive or negative slope for the interpolation curve. Furthermore, the calculation method may be changed depending on the location of the basic column. For example, placing the origin at the edge of the crystal can greatly simplify the electronic circuitry, and if the luminescent phenomenon occurs between one row passing through the origin and the next,
A single elementary column is used for interpolation, whereas two columns are used if the luminescence phenomenon occurs between two columns adjacent to the column passing through the origin, etc.

式（8A〜8D）を観察すれば判る通り、基準軸
線への発光現象の投射は、クリスタルにおける発
光現象の発生場所に左右される、光電子増倍管の
出力の解析関数から計算される。列１，２の間の
発光現象の場合、式（8A）から判るように、解
析関数−B₂，ｄすなわち、列表示信号A₂，A₃の
和の逆符号の値であり、他方、列３，４の間の発
光現象の場合、解析関数は列表示信号A₂，A₃の
和である＋B₂，ｄとなる。従つて、投射の計算
は発光現象の場所を最も正確に位置づけ、かつク
リスタル中の発光現象発生場所のいかんにかかわ
らず均一な分解能をもたらす情報を用いて行なわ
れる。 As can be seen by observing equations (8A-8D), the projection of the luminescence event onto the reference axis is calculated from an analytical function of the output of the photomultiplier tube, which depends on the location of the luminescence phenomenon in the crystal. In the case of the luminescence phenomenon between columns 1 and 2, as can be seen from equation (8A), the analytical function −B ₂ , d is the value of the opposite sign of the sum of the column display signals A ₂ , A ₃ , and on the other hand, In the case of a light emission phenomenon between columns 3 and 4, the analytical function is +B ₂ , d, which is the sum of the column display signals A ₂ , A ₃ . Therefore, projection calculations are performed using information that most accurately locates the luminescence event and provides uniform resolution regardless of the location of the luminescence event in the crystal.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はガンマ線カメラ・ヘツドを示す第２図
の−線による断面図、第２図は正三角形のモ
チーフをもつたパターンで配置された19個の光電
子増倍管を用いたガンマ線カメラ・ヘツドの平面
図であつて、結果的に生じる３組の交差し合う光
電子増倍管平行列とそれら３組の光電子増倍管平
行列に組合わさつた３本の基準軸線とを示す。第
３図は第２図に示したデテクタ（カメラ）・ヘツ
ドの３組の光電子増倍管列の１つ相対位置を示し
た図と、電子増倍管列どうしの間における発光現
象の偏移の関数としての、光電子増倍管によつて
生ぜしめられる任意の基本列信号の振幅変化の線
図とを示す。第４図は光電子増倍管平行列どうし
の補図の実施態様を示す線図、第５図は本考案の
１実施例のブロツク図、第６図は第２図に示す基
準軸線と１組のデカルト座標軸との関係を示す線
図、第７図は第３図に示した線図に似ているが第
５図の実施例に特有である線図を示しており、第
８図は六角形配列の19個の光電子増倍管の場合に
おける光電子増倍管出力のあり得るべき解析関数
のいくつかを要約したチヤート、第９図は矩形モ
チーフのパターンで配置された光電子増倍管の別
のパターンの平面図である。１０……シンチレーシヨン・カメラ・ヘツド、
１１……光電子増倍管、１２……シンチレータ・
クリスタル、１３……絞り、１４……ハウジン
グ、１５……シヨルダ部材、１６……放射電界、
１８……発光現象、１９……加算抵抗、２０……
加算係数器、２１……加算回路。 Figure 1 is a cross-sectional view taken along the - line in Figure 2 showing the gamma-ray camera head. Figure 2 is a gamma-ray camera head using 19 photomultiplier tubes arranged in a pattern with an equilateral triangle motif. FIG. 3 is a plan view of the resulting three intersecting photomultiplier tube parallel arrays and the three reference axes associated with the three photomultiplier tube parallel arrays. Figure 3 shows the relative position of one of the three photomultiplier tube arrays of the detector (camera)/head shown in Figure 2, and the deviation of the luminescence phenomenon between the electron multiplier tube arrays. 2 shows a diagram of the amplitude change of an arbitrary fundamental column signal produced by a photomultiplier tube as a function of . Fig. 4 is a line diagram showing an embodiment of complementary diagrams of parallel arrays of photomultiplier tubes, Fig. 5 is a block diagram of one embodiment of the present invention, and Fig. 6 is a set of reference axes shown in Fig. 2. FIG. 7 shows a diagram similar to the diagram shown in FIG. 3, but is unique to the embodiment of FIG. 5, and FIG. A chart summarizing some of the possible analytical functions of photomultiplier tube output for the case of 19 photomultiplier tubes arranged in a rectangular arrangement. FIG. 10...Scintillation camera head,
11...Photomultiplier tube, 12...Scintillator
Crystal, 13...Aperture, 14...Housing, 15...Shoulder member, 16...Radiation electric field,
18...Light emission phenomenon, 19...Additional resistance, 20...
Addition coefficient unit, 21... Addition circuit.

Claims

【実用新案登録請求の範囲】放射線刺激に応答してその相互作用に対応した
空間位置で発光現象を生じさせるシンチレータ・
クリスタルと、シンチレータ・クリスタルの発光
現象に応答して出力信号を送出する複数の光電子
増倍管とを有するシンチレーシヨン・カメラにお
いて、少なくとも２組の交差する平行列のパターンで
配置され、前記各平行列は基準軸に垂直であり、
該基準軸はデカルト座標に対して所定の角度をも
つている前記光電子増倍管と、前記各平行列に対応してそれぞれ設けられ、前
記各平行列の光電子増倍管の各々からの出力信号
を加算し、前記の少なくとも２組の各々の各平行
列についての列信号を生じさせる加算回路と、前記列信号の信号レベルに基づいて、発光現象
が起こつている位置を挟んだ位置にある基本列
を、前記の少なくとも２組の各々について検出す
る基本列検出回路と、前記基本列の列信号及び前記基本列に近い位置
にある列の列信号を用いて、基準軸に対する発光
現象の位置を計算する補間装置３８，３９，４
０，４１，４２とを有し、前記補間装置は、前記基準軸についての位置を
前記デカルト座標の位置に変換する変換手段４６
を含んでいることを特徴とするシンチレーシヨン・カメラ。[Claims for Utility Model Registration] A scintillator that responds to radiation stimulation and generates a luminescent phenomenon at a spatial position corresponding to the interaction.
In a scintillation camera having a crystal and a plurality of photomultiplier tubes for delivering an output signal in response to a luminescence phenomenon of the scintillator crystal, each of said photomultipliers arranged in a pattern of at least two sets of intersecting parallel rows; The matrix is perpendicular to the reference axis,
The reference axis is provided corresponding to the photomultiplier tubes having a predetermined angle with respect to Cartesian coordinates, and each of the parallel rows, and the reference axis is provided corresponding to each of the photomultiplier tubes in each of the parallel rows, and the output signal from each of the photomultiplier tubes in each of the parallel rows. a summing circuit for adding column signals for each parallel column of each of the at least two sets; a basic column detection circuit for detecting a column for each of the at least two sets; and detecting a position of a light emission phenomenon with respect to a reference axis using a column signal of the basic column and a column signal of a column located near the basic column. Interpolation device 38, 39, 4 to calculate
0, 41, and 42, and the interpolation device includes conversion means 46 for converting the position about the reference axis to the Cartesian coordinate position.
A scintillation camera comprising: