JPH0447789B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、入射γ線の検出器のエネルギ応答特
性の“むら”を補正する機能をもつシンチレーシ
ヨンカメラに関するものである。

シンチレーシヨンカメラの均一性を決定する主
要素の１つに入射γ線の検出器のエネルギ応答特
性の“むら”がある。γ線のエネルギは散乱を受
けない限り一定であるから、そのγ線によるシン
チレーシヨンカメラのエネルギ信号の大きさも一
定であるはずであるが、実際には、検出器のエネ
ルギ応答特性の“むら”によりシンチレーシヨン
カメラ視野内の位置に応じて少しずつ差を生ず
る。

第１図は、入射γ線のエネルギ信号の大きさの
分布（以下、エネルギスペクトルという）、特に
そのピークを示すエネルギ信号値が、カメラ視野
内の位置に応じて変化する様子を多少強調して示
す図で、カメラ視野Ｓ内の位置と各エネルギスペ
クトルのエネルギ信号値のピークａ，ｂ，ｃとを
矢印で対応付けて示している。なお、図中の各エ
ネルギスペクトルのほぼ中央から左側部分は散乱
を受けたγ線によるものである。

一般に、シンチレーシヨンカメラは、散乱を受
けたγ線を除去するための波高分析回路を備えて
おり、そのウインドＷに入るエネルギ信号値のγ
線についてのみ位置計算を行つてイメージ表示す
る。このため、第１図に示すように、エネルギ信
号値のピークがカメラ視野Ｓ内の位置に応じて
ａ，ｂ，ｃのように変化すると、上記ウインドＷ
に入るエネルギ信号値のγ線の割合が変化してイ
メージの均一性が低下することになる。

最近、以上の問題に対して、マイクロコンピユ
ータ制御により補正する方法が開発され、一般化
しつつある。その原理を第２図を参照して説明す
る。すなわち、この種の補正機能をもつシンチレ
ーシヨンカメラは基本的に２段の波高分析回路を
備えている。このうち、第１段目の波高分析回路
のウインドＷ１は、位置に応じて変化するピーク
ａ，ｂ，ｃに対して充分広く設定し、散乱を受け
たγ線成分の除去のみを行う。第２段目の波高分
析回路のウインドＷ２は、カメラ視野Ｓ内の位置
に応じて変化するエネルギ信号値のピークａ，
ｂ，ｃに対して補正データによつてＡ，Ｂ，Ｃの
ようにシフトする。この結果、ピークａ，ｂ，ｃ
に対するウインドＷ２の位置が各々一定となるの
で、実効的にエネルギ応答特性の“むら”を補正
することができる。この場合、前記補正データ
は、カメラ視野内の各位置でのエネルギスペクト
ル、換言すれば、エネルギ応答特性の“むら”を
予め計測し、処理して得る。また、他に、エネル
ギ信号に補正データを乗算し、その大きさがカメ
ラ視野内の位置によつて変化しないように補正す
る方法もある。

ところで、このようなシンチレーシヨンカメラ
において、第１段目の波高分析回路は散乱を受け
たγ線成分の除去のみを目的としているが、前記
位置計算処理には一定の時間を要するので、計数
率特性を良くするためにそのウインドＷ１の範囲
をできるだけ狭くして不必要なγ線成分を除去す
る必要がある。

しかしながらこの種の従来カメラでは、エネル
ギ応答特性の“むら”が経年変化によつてさらに
悪くなることを考慮しなければならないために、
前記ウインドＷ１の範囲を余り狭くすることがで
きず、その結果、補正機能をもたないものに比べ
て計数率特性が著しく悪くなるという欠点があつ
た。

本発明は上記のような欠点を除去するためにな
されたもので、入射γ線の検出器のエネルギ応答
特性の“むら”を補正する機能をもち、しかも計
数率特性の良いシンチレーシヨンカメラを提供す
ることを目的とする。

以下第３図および第４図を参照して本発明の実
施例を説明する。第３図は本発明によるシンチレ
ーシヨンカメラの一実施例を示すブロツク図で、
図中１は検出器である。この検出器１は、シンチ
レータ２と複数の光電子増倍管３を備えてなる。
ここで、シンチレータ２は入射γ線を光に変換
し、その光は拡散しながら光電子増倍管３に入射
して電気信号１０１となつて出力される。加算回
路４は電気信号１０１を全て加算してエネルギ信
号１０２を作成する。第１段目の波高分析回路
（以下、第1PHAと記す）５はエネルギ信号１０
２の大きさを弁別して散乱を受けていないγ線に
ついてのみ位置計算回路６に計算処理を開始させ
る。位置計算回路６は、光電子増倍管３からの電
気信号１０１を計算処理して位置信号１０３を
Ａ／Ｄ変換回路（以下、ADCと記す）７とCRT
８に出力する。位置信号１０３はADC７でデジ
タル信号となつてメモリ回路９に入力する。メモ
リ回路９はγ線入射位置の補正データ１０４を第
２段目の波高分析回路（以下、第2PHAと記す）
１０に送出する。第2PHA１０は、詳細を後述す
る補正データ１０４に従つてウインドＷ２を例え
ば、第４図中のＡ，Ｂ，Ｃに示すようにシフトし
てエネルギ信号１０２の大きさを弁別し、目的と
するエネルギのγ線についてのみアンプランク信
号１０５を出力する。CRT８は位置信号１０３
とアンプランク信号１０５によりその管面上の対
応する位置に輝点を表示するもので、その輝点を
フイルム（図示せず）上に集積してイメージを形
成する。

補正データ１０４は、カメラ（検出器１）視野
内の各位置でのエネルギスペクトル、換言すれ
ば、エネルギ応答特性の“むら”をデータ内容と
するもので、通常のイメージデータ収集（検査撮
像）に先立つて、マイクロコンピユータを内蔵す
る補正データ作成回路１２により、位置信号１０
３とエネルギ信号１０２を計測、処理して得られ
るもので、メモリ回路９に蓄えられる。

第2PHA１０のウインドＷ２は、ウインド設定
回路１１からのウインド信号１０６で設定され、
また、第1PHA５のウインドＷ１は、ウインド信
号１０７で設定される。

このウインド信号１０７は次のようにして作成
される。すなわち、補正データ作成回路１２は、
前述したように補正データ１０４を得てメモリ回
路９に蓄えるが、この補正データ１０４の蓄積時
に、その最大値および最小値を検出し、これをウ
インド補正信号１０８としてウインド制御回路１
３に出力する。このウインド制御回路１３には、
ウインド設定回路１１から、第2PHA１０へ与え
られると同様のウインド範囲Ｗ２のウインド信号
１０６も入力されている。ウインド制御回路１３
は、前記ウインド補正信号１０８により、ウイン
ド信号１０６のウインド範囲をＷ２から第４図に
示す範囲Ｗ１に広げる。このウインド範囲Ｗ１の
新たなウインド信号１０７が第1PHA５に入力さ
れ、イメージを形成するのに最少限必要とするγ
線についてのみ位置計算回路６に位置計算処理を
行わせる。

ここで、前記補正データ１０４について更に詳
しく説明する。補正データ１０４は、検出器１の
視野全体にγ線を均一に照射し、その際の位置信
号１０３とエネルギ信号１０２を補正データ作成
回路１２で計測、処理して得る。すなわち、補正
データ作成回路１２は、エネルギ信号１０２およ
び位置信号１０３によつて検出器１の視野内の各
位置でのエネルギ信号１０２の大きさの分布（エ
ネルギスペクトル）を計測する。そして、検出器
１の視野内の各位置でのエネルギスペクトルのピ
ークを示すエネルギ信号値（第４図の横軸上の位
置）を検出し、それを補正データ１０４としてメ
モリ回路９に格納する。

イメージデータの収集においては、γ線が１個
入射する毎に、その入射位置（位置信号１０３）
に応じてメモリ回路９から補正データ１０４が出
力され、第2PHA１０のウインドＷ２の中心位置
が補正データ１０４の表わす位置（第４図の横軸
上の位置）に、又は補正データ１０４分だけ、シ
フトされて設定される。これにより、γ線の入射
位置に応じたエネルギスペクトルのピークを示す
エネルギ信号値（第４図の横軸上の位置）に、第
2PHA１０のウインドＷ２の中心位置が一致され
る。

また上記補正データ１０４の最大値、最小値
は、前述したようにメモリ回路９に蓄積された補
正データ１０４から検出されるが、これは、検出
器１の視野内各位置での、エネルギスペクトルの
ピークを示すエネルギ信号値（第４図の横軸上の
位置）の最大値、最小値に相当する。すなわち、
第2PHA１０のウインドＷ２のシフト位置（又は
シフト量）の最大、最小であり、第1PHA５のウ
インドＷ１の幅は、第2PHA１０のウインドＷ２
の幅にこのシフト位置（又はシフト量）の最大
値、最小値間の幅を加えたものになる。

これを第５図により説明する。第５図におい
て、視野内の各位置ａ，ｂ，ｃ（第１図参照）に
対するエネルギスペクトルのピークを示すエネル
ギ信号値をEa，Eb，Ecとすると、その中で最大
値はEb、最小値はEcである。いま、エネルギス
ペクトルのピークａ，ｂ，ｃの適正なウインドを
Ｗ２ａ，Ｗ２ｂ，Ｗ２ｃとし、それらの範囲
（幅）の絶対値はＷ２で、各々等しく、また、各
ウインドＷ２ａ，Ｗ２ｂ，Ｗ２ｃはその範囲の1/
２の位置に上記ピークａ，ｂ，ｃが位置するよう
に設定されるものとする。

これによれば、第2PHA１０の上記ピークａ，
ｂ，ｃに対応するウインドは、Ｗ２ａ，Ｗ２ｂ，
Ｗ２ｃとなる。第1PHA５のウインドＷ１は、範
囲が（Eb−Ec）＋W2となり、エネルギ信号値と
しては、｛（Ec−（１／２）×W2）〜（Eb＋（１／
２）×W2）｝となり、第５図中のＷ１に示すよう
になる。

これにより、検出器視野内の各位置のエネルギ
スペクトルのピークにつき、計測可能になる。

上記のような第1PHA５のウインドＷ１にエネ
ルギ信号１０２が入ると、位置計算回路６はその
γ線の入射位置に対応する位置信号１０３を出力
する。位置信号１０３はADC７でデジタル信号
となり、メモリ回路９に入る。メモリ回路９はγ
線入射位置に対応する補正データ１０４を第
2PHA１０に与える。第2PHA１０は補正データ
１０４の表わす位置に（又は補正データ１０４に
相当する分だけ）、ウインドＷ２をシフトして、
例えば、第１図の視野内の位置ｃがγ線入射位置
１０３と計算されたとき、Ｗ２を第４図中のＣ位
置へシフトして、エネルギ信号１０２を波高分析
する。

ここで、ウインド制御回路１３は、第1PHA５
のウインドＷ１を前述した範囲に設定する。この
ウインドＷ１の設定動作はγ線１個毎に行われる
のではなく、目的とるγ線エネルギ（核種）につ
いてイメージデータ収集開始前に得ておいた補正
データ一式毎に、補正データ作成回路１２からそ
の補正データ１０４の最大値、最小値をウインド
制御回路１３に入力することで設定される。すな
わち、ウインド制御回路１３と補正データ作成回
路１２の動作は、イメージデータ収集開始前に
（γ線エネルギ（核種）が違えばその都度、γ線
エネルギ（核種）が同じでも経時変化を補正した
いときにはその時）実行される。なお、異なるγ
線エネルギ（核種）毎に予め補正データ１０４の
最大値、最小値を得ておき、補正データメモリ９
に格納しておいてもよい。

なお、上述実施例では、ウインドＷ２をシフト
してエネルギ応答特性の“むら”を補正するシン
チレーシヨンカメラに本発明を適用した場合につ
いて述べたが、エネルギ信号１０２に補正データ
１０４を乗算してエネルギ応答特性の“むら”を
補正するシンチレーシヨンカメラにおいても第
1PHA５の作用が同じであるので同様に適用でき
る。

また上述実施例では、補正データを得る際に、
その補正データの最大および最小値を検出し、そ
の値によつて第1PHA５のウインド範囲を制御す
るウインド範囲制御手段を、補正データ作成回路
１２及びウインド制御回路１３などを用いて構成
したが、これのみに限らない。

以上述べたように本発明は、散乱を受けたγ線
成分を除去するための波高分析回路を備え、検出
器のエネルギ応答特性の“むら”を補正するよう
にしたカメラにおいて、補正データを得る際に、
その補正データの最大および最小値を検出し、そ
の値によつて前記波高分析回路のウインド範囲を
制御するようにしたので、ウインド範囲は補正デ
ータの最大および最小値検出時毎決定されること
になる。従つて、前記ウインド範囲は、従来カメ
ラのようにエネルギ応答特性の“むら”の経年変
化を考慮して予め広く設定する必要がなくなり、
必要最小限の広さに維持させ得、計数率特性を向
上させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は入射γ線のエネルギ信号の大きさの分
布（エネルギスペクトル）がカメラ視野内の位置
に応じて変化する様子を示す図、第２図はシンチ
レーシヨンカメラの検出器のエネルギ応答特性の
“むら”を補正する方法を説明するための図、第
３図は本発明によるシンチレーシヨンカメラの一
実施例を示すブロツク図、第４図および第５図は
同カメラの動作を説明するための図である。 １…検出器、４…加算回路、５…第1PHA、６
…位置計算回路、７…ADC、８…CRT、９…メ
モリ回路、１０…第2PHA、１１…ウインド設定
回路、１２…補正データ作成回路、１０２…エネ
ルギ信号、１０３…位置信号、１４…補正デー
タ、１０６，１０７…ウインド信号、１０８…ウ
インド補正信号、Ｗ１…第1PHAのウインド、Ｗ
２…第2PHAのウインド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 散乱を受けたγ線成分を除去するための波高
   分析回路を備え、そのウインドに入るγ線につい
   てのみ位置計算を行い、かつ、位置に応じたエネ
   ルギ信号の大きさの分布を予め計測して得られた
   補正データを用いて検出器のエネルギ応答性の
   “むら”を補正するようにしたシンチレーシヨン
   カメラにおいて、前記補正データを得る際に、そ
   の補正データの最大および最小値を検出し、その
   値によつて前記波高分析回路のウインド範囲を制
   御するウインド範囲制御手段を具備することを特
   徴とするシンチレーシヨンカメラ。