JPH0580156A - Radiation measuring device - Google Patents
Radiation measuring deviceInfo
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- JPH0580156A JPH0580156A JP24531591A JP24531591A JPH0580156A JP H0580156 A JPH0580156 A JP H0580156A JP 24531591 A JP24531591 A JP 24531591A JP 24531591 A JP24531591 A JP 24531591A JP H0580156 A JPH0580156 A JP H0580156A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 デッドタイムのない完全なフォトン計数を可
能にする。
【構成】 センサ1からのパルス信号が電荷電圧変換器
2に入力されて電圧に変換され、フィルタ5からのフォ
トン信号が電圧比較器6でしきい値電圧Vref1と比較さ
れ、カウンタ7がX線フォトン数を計数する。一方、電
荷電圧変換器2の出力電圧は電圧比較器8にも入力さ
れ、しきい値電圧Vref2を越えたとき、タイマ9によっ
て定電流源10が電荷電圧変換器2にセンサ1からの電
荷と逆極性の電流を供給する。したがって、電荷電圧変
換器2の出力はゆっくりと下降してもとのレベルに戻
り、この下降時にも、同様な計数動作が可能となる。
(57) [Summary] [Purpose] To enable complete photon counting without dead time. A pulse signal from a sensor 1 is input to a charge-voltage converter 2 and converted into a voltage, a photon signal from a filter 5 is compared with a threshold voltage V ref1 by a voltage comparator 6, and a counter 7 is X Count the number of line photons. On the other hand, the output voltage of the charge-voltage converter 2 is also input to the voltage comparator 8, and when the threshold voltage V ref2 is exceeded , the constant current source 10 causes the charge-voltage converter 2 to charge the sensor 1 by the timer 9 when the voltage exceeds the threshold voltage V ref2. To supply a current of opposite polarity. Therefore, the output of the charge-voltage converter 2 returns to the original level even if it slowly drops, and the same counting operation is possible during this drop.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、放射線測定装置、特に
X線画像診断装置や産業用非破壊検査装置に用いて有効
な放射線測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation measuring apparatus, and more particularly to a radiation measuring apparatus effective for use in an X-ray image diagnostic apparatus and an industrial nondestructive inspection apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】放射線の測定方法としては、放射線検出
器への放射線入射により出力されるパルス信号を計数す
ることによって入射放射線を測定するフォトン計数法、
また、放射線検出器の出力を積分することによって入射
放射線を測定する積分法がある。 ところで、フォトン
計数法は、入射したX線フォトンの数を計数し、この計
数値により濃淡画像を得ようとするものであり、この手
法は、計測されたデータが理論的に予測される統計的な
ゆらぎ以外の誤差を含まない点が特に優れており、原理
的にはS/Nを無限大にすることができる。2. Description of the Related Art As a radiation measuring method, a photon counting method for measuring incident radiation by counting pulse signals output by radiation incident on a radiation detector,
There is also an integration method that measures the incident radiation by integrating the output of the radiation detector. By the way, the photon counting method counts the number of incident X-ray photons and tries to obtain a grayscale image by this count value. This method is a statistical method in which measured data is theoretically predicted. It is particularly excellent in that it does not include errors other than fluctuations, and in principle the S / N can be made infinite.
【0003】図3は上記フォトン計数法による従来の放
射線測定装置を示しており、X線を検出するセンサ21
の出力側が電荷電圧変換器22に接続されている。この
電荷電圧変換器22は演算増幅器23、この演算増幅器
23の入出力端に並列接続されたコンデンサ24及びリ
セットスイッチ25よりなり、その出力側にはフィルタ
26が接続されている。このフィルタ26の出力側は電
圧比較器27の一方の入力端と接続され、この電圧比較
器27の他方の入力端には外部電圧源からしきい値電圧
Vref1が入力されている。また、この電圧比較器27の
出力側にはカウンタ28が接続されている。さらに、電
荷電圧変換器22の出力側はフィルタ26と並列に、電
圧比較器29の一方の入力端と接続され、この電圧比較
器29の他方の入力端には外部電圧源からしきい値電圧
Vref2が入力されている。FIG. 3 shows a conventional radiation measuring apparatus based on the photon counting method, which includes a sensor 21 for detecting X-rays.
The output side of is connected to the charge-voltage converter 22. The charge-voltage converter 22 comprises an operational amplifier 23, a capacitor 24 and a reset switch 25 connected in parallel to the input / output terminal of the operational amplifier 23, and a filter 26 is connected to the output side thereof. The output side of the filter 26 is connected to one input end of the voltage comparator 27, and the threshold voltage V ref1 is input to the other input end of the voltage comparator 27 from an external voltage source. A counter 28 is connected to the output side of the voltage comparator 27. Further, the output side of the charge-voltage converter 22 is connected in parallel with the filter 26 to one input end of the voltage comparator 29, and the other input end of the voltage comparator 29 is connected to the threshold voltage from an external voltage source. V ref2 is input.
【0004】次に、このような従来の放射線測定装置の
動作を説明する。センサ21がX線のX線フォトン1個
を検出すると、図4(a)に示すような1個のパルス信
号が電荷電圧変換器22に入力され、コンデンサ24に
電荷が蓄積されて、図4(b)に示すように出力電圧は
ステップ状に上昇し始める。この電荷電圧変換器22の
出力電圧はフィルタ26に入力されて、直流成分が除去
されるとともに、フォトン信号成分が増幅され、図4
(c)に示すような信号が出力される。そして、この出
力信号は電圧比較器27に入力されて外部電圧源からの
しきい値電圧Vre f1と比較され、その出力信号がこのし
きい値電圧を越えると、図4(d)に示すようなパルス
信号がカウンタ28に出力され、これによりカウンタ2
8はX線フォトン数を「1」と計数する。この動作を繰
り返してパルス頻度を検出することにより、X線フォト
ンの数を計数し、この計数値により、例えば、X線の濃
淡画像を形成するようにしている。Next, the operation of such a conventional radiation measuring apparatus will be described. When the sensor 21 detects one X-ray photon of the X-ray, one pulse signal as shown in FIG. 4A is input to the charge-voltage converter 22, and the electric charge is accumulated in the capacitor 24. As shown in (b), the output voltage starts to increase stepwise. The output voltage of the charge-voltage converter 22 is input to the filter 26, the DC component is removed, and the photon signal component is amplified.
A signal as shown in (c) is output. Then, the output signal is compared with a threshold voltage V re f1 from an external voltage source is input to the voltage comparator 27, when its output signal exceeds the threshold voltage, shown in FIG. 4 (d) Such a pulse signal is output to the counter 28, whereby the counter 2
8 counts the number of X-ray photons as "1". By repeating this operation to detect the pulse frequency, the number of X-ray photons is counted, and, for example, a grayscale image of X-rays is formed by this count value.
【0005】このとき、電荷電圧変換器22の出力電圧
は図4(b)に示すようにセンサ21の出力が入力され
るごとに、上昇し続けるため、この電荷電圧変換器22
の出力を電圧比較器29でしきい値電圧Vref2と比較
し、電荷電圧変換器22の出力がしきい値電圧Vref2を
越えたとき、リセットスイッチ25が動作し、コンデン
サ14の電荷が放電される。At this time, the output voltage of the charge-voltage converter 22 continues to rise each time the output of the sensor 21 is input as shown in FIG.
Is compared with the threshold voltage V ref2 by the voltage comparator 29, and when the output of the charge-voltage converter 22 exceeds the threshold voltage V ref2 , the reset switch 25 operates and the charge of the capacitor 14 is discharged. To be done.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来の放射線測定装置
は上記のように構成されており、電荷電圧変換器22の
出力がしきい値電圧Vref2を越えたとき、リセットスイ
ッチ25を用いてコンデンサ24の電荷を放電させる必
要があり、このリセット期間中はX線フォトンの計数を
行うことができず、高精度な放射線測定を行うことがで
きないという問題があった。本発明は、上記のような問
題点を解消するために創案されたものであり、デッドタ
イムのない完全なフォトン計数を行うことができる放射
線測定装置を提供することを目的とする。The conventional radiation measuring apparatus is constructed as described above, and when the output of the charge-voltage converter 22 exceeds the threshold voltage V ref2 , the reset switch 25 is used to connect the capacitor. There is a problem that it is necessary to discharge the charges of 24, the X-ray photons cannot be counted during this reset period, and highly accurate radiation measurement cannot be performed. The present invention was created in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a radiation measuring apparatus capable of performing complete photon counting without dead time.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の放射線測定装置は、リッセトスイッチを
用いる代わりに、タイマと定電流源を使用することによ
り電荷電圧変換器の電荷をゆるやかに放電させることを
特徴とし、放射線入射によって電流パルスを発生する放
射線検出器と、その電流パルスが入力される電荷電圧変
換器と、この電荷電圧変換器の出力がフィルタを介して
入力されるパルス計数器とを備えた放射線測定装置にお
いて、上記電荷電圧変換器の出力が予め設定した基準値
を越えたときに動作するタイマと、このタイマによって
動作し、上記電荷電圧変換器に一定電流を供給する定電
流源とを備えている。In order to achieve the above object, the radiation measuring apparatus according to the present invention uses a timer and a constant current source instead of using a reset switch so that the charge of a charge-voltage converter is reduced. Characterized by gentle discharge, a radiation detector that generates a current pulse upon incidence of radiation, a charge-voltage converter to which the current pulse is input, and the output of this charge-voltage converter are input via a filter. In a radiation measuring apparatus equipped with a pulse counter, a timer that operates when the output of the charge-voltage converter exceeds a preset reference value, and a timer that operates by this timer to supply a constant current to the charge-voltage converter. And a constant current source for supply.
【0008】[0008]
【作用】本発明の放射線変換装置は上記のように構成さ
れており、放射線検出器に放射線が入射すると、放射線
検出器が電流パルスを発生して電荷電圧変換器に入力
し、この電荷電圧変換器の出力電圧がフィルタを介して
パルス計数器に入力され、このパルス計数器の計数値に
よりX線の濃淡画像等が形成される。一方、電荷電圧変
換器の出力電圧が予め設定した基準値を越えると、タイ
マが動作し、このタイマによって定電流源が駆動され、
この定電流源から電荷電圧変換器に一定時間だけ放射線
検出器からの電荷と逆極性の一定電流が供給されるの
で、電荷電圧変換器の出力は一定時間の間ゆっくりと下
降し、もとのレベルに戻る。このとき電荷電圧変換器の
出力の下降レートはゆっくりしたものであるので、フィ
ルタの出力はほとんど影響を受けず、今までと同様な計
数動作が可能となる。The radiation converting apparatus of the present invention is configured as described above, and when the radiation is incident on the radiation detector, the radiation detector generates a current pulse and inputs the current pulse to the charge-voltage converter. The output voltage of the pulse detector is input to the pulse counter through the filter, and an X-ray grayscale image or the like is formed by the count value of the pulse counter. On the other hand, when the output voltage of the charge-voltage converter exceeds the preset reference value, the timer operates and the constant current source is driven by this timer.
Since the constant current source supplies a constant current of the opposite polarity to the charge from the radiation detector to the charge-voltage converter for a certain period of time, the output of the charge-voltage converter slowly drops for a certain period of time. Return to the level. At this time, since the rate of decrease of the output of the charge-voltage converter is slow, the output of the filter is hardly affected and the same counting operation as before can be performed.
【0009】[0009]
【実施例】本発明の放射線測定装置の一実施例を図1に
より説明する。図1において、X線を検出するセンサ1
の出力側が電荷電圧変換器2に接続されている。この電
荷電圧変換器2は演算増幅器3、この演算増幅器3の入
出力端に並列接続されたコンデンサ4よりなり、その出
力側にはフィルタ5が接続されている。このフィルタ5
の出力側は電圧比較器6の一方の入力端と接続され、こ
の電圧比較器6の他方の入力端には外部電圧源からしき
い値電圧Vref1が入力されている。また、この電圧比較
器6の出力側にはカウンタ7が接続されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the radiation measuring apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a sensor 1 for detecting X-rays
Is connected to the charge-voltage converter 2. The charge-voltage converter 2 comprises an operational amplifier 3 and a capacitor 4 connected in parallel to the input / output terminal of the operational amplifier 3, and a filter 5 is connected to the output side thereof. This filter 5
Is connected to one input end of the voltage comparator 6, and the threshold voltage V ref1 is input to the other input end of the voltage comparator 6 from an external voltage source. A counter 7 is connected to the output side of the voltage comparator 6.
【0010】一方、電荷電圧変換器2の出力側にはフィ
ルタ5と並列に電圧比較器8が接続され、この電圧比較
器8の他方の入力端には外部電圧源からしきい値電圧V
ref2が入力されている。そして、この電圧比較器8の出
力側にはタイマ9が接続され、このタイマ9に定電流源
10及び第二のカウンタ11が接続されている。On the other hand, a voltage comparator 8 is connected in parallel with the filter 5 on the output side of the charge-voltage converter 2, and the threshold voltage V from an external voltage source is applied to the other input terminal of the voltage comparator 8.
ref2 has been entered. A timer 9 is connected to the output side of the voltage comparator 8, and a constant current source 10 and a second counter 11 are connected to the timer 9.
【0011】次に、この放射線測定装置の動作を説明す
る。センサ1がX線のX線フォトン1個を検出すると、
図2(a)に示すような1個のパルス信号が電荷電圧変
換器2に入力され、コンデンサ4に電荷が蓄積されて、
図2(b)に示すように電圧に変換される。この電荷電
圧変換器2の出力電圧はフィルタ5に入力されて、直流
成分が除去されるとともに、フォトン信号成分が増幅さ
れ、図2(c)に示すような信号が出力される。そし
て、この出力信号は電圧比較器6に入力されて外部電圧
源からのしきい値電圧Vref1と比較され、その出力信号
がこのしきい値電圧ref1を越えると、図2(d)に示す
ようなパルス信号がカウンタ7に出力され、これにより
カウンタ7はX線フォトン数を「1」と計数する。この
動作を繰り返してパルス頻度を検出することにより、X
線フォトンの数を計数し、この計数値により、例えば、
X線の濃淡画像を形成するようにしている。Next, the operation of this radiation measuring apparatus will be described. When the sensor 1 detects one X-ray photon,
One pulse signal as shown in FIG. 2A is input to the charge-voltage converter 2 and the charge is accumulated in the capacitor 4,
It is converted into a voltage as shown in FIG. The output voltage of the charge-voltage converter 2 is input to the filter 5, the DC component is removed, the photon signal component is amplified, and a signal as shown in FIG. 2C is output. Then, this output signal is input to the voltage comparator 6 and compared with the threshold voltage V ref1 from the external voltage source. When the output signal exceeds this threshold voltage ref1 , it is shown in FIG. 2 (d). Such a pulse signal is output to the counter 7, which causes the counter 7 to count the number of X-ray photons as "1". By repeating this operation and detecting the pulse frequency, X
The number of line photons is counted, and by this count value, for example,
An X-ray grayscale image is formed.
【0012】一方、電荷電圧変換器2の出力電圧は電圧
比較器8にも入力されて他のしきい値電圧Vref2と比較
され、電荷電圧変換器8の出力がしきい値電圧Vref2を
越えたとき、電圧比較器8は図2(e)のようなパルス
信号を出力し、タイマ9に供給する。これにより、タイ
マ9は図2(f)に示すように一定時間Tのパルス信号
を定電流源10に供給し、定電流源10はこの一定時間
Tの間だけ電荷電圧変換器2にセンサ1からの電荷と逆
極性の電流を供給する。したがって、電荷電圧変換器2
の出力は図2(b)に示すように、時間Tの間ゆっくり
と下降し、もとのレベルに戻る。このとき電荷電圧変換
器2の出力の下降レートはゆっくりしたものであるの
で、フィルタ5の出力はほとんど影響を受けず、今まで
と同様な計数動作が可能となる。On the other hand, the output voltage of the charge-voltage converter 2 is also input to the voltage comparator 8 and compared with another threshold voltage V ref2, and the output of the charge-voltage converter 8 changes to the threshold voltage V ref2 . When it exceeds, the voltage comparator 8 outputs a pulse signal as shown in FIG. As a result, the timer 9 supplies the pulse signal of the constant time T to the constant current source 10 as shown in FIG. It supplies a current of opposite polarity to the charge from. Therefore, the charge-voltage converter 2
As shown in FIG. 2 (b), the output of ∘ falls slowly during the time T and returns to the original level. At this time, the falling rate of the output of the charge-voltage converter 2 is slow, so the output of the filter 5 is hardly affected, and the same counting operation as before can be performed.
【0013】一方、タイマ9の出力は第二のパルスカウ
ンタ11にも供給され、タイマのオンになった回数がカ
ウンタ11に記録される。このカウンタ11の計数値も
入力された電荷量に比例するため、X線の入射レートが
高くなり、個々のパルスを分離するのが不能となった場
合には、カウンタ11の計数値を利用することによりセ
ンサ1に入力された電荷量を求めることができる。On the other hand, the output of the timer 9 is also supplied to the second pulse counter 11, and the number of times the timer is turned on is recorded in the counter 11. Since the count value of the counter 11 is also proportional to the input charge amount, the count value of the counter 11 is used when the incidence rate of X-rays becomes high and it becomes impossible to separate the individual pulses. As a result, the amount of electric charge input to the sensor 1 can be obtained.
【0014】上記実施例では、タイマ9の出力をカウン
タ11に供給してタイマのオンになった回数を計数する
例を説明したが、電圧比較器8の出力を直接カウンタ1
1に供給することによりタイマのオンになった回数を計
数することもできる。また、上記実施例では、タイマ9
の出力をカウンタ11に供給することにより、高放射線
入射率の場合にも測定できるようにしたが、低放射線入
射率の場合には特に第二のカウンタを設ける必要はな
い。In the above embodiment, the example in which the output of the timer 9 is supplied to the counter 11 to count the number of times the timer is turned on has been described. However, the output of the voltage comparator 8 is directly output to the counter 1.
It is also possible to count the number of times the timer is turned on by supplying 1 to it. In the above embodiment, the timer 9
By supplying the output of 1 to the counter 11, it is possible to measure even in the case of a high radiation incidence rate. However, in the case of a low radiation incidence rate, it is not necessary to provide the second counter.
【0015】[0015]
【発明の効果】本発明の放射線測定装置は以上のように
構成されており、電荷電圧変換器のコンデンサにたまっ
た電荷は定電流源によってゆっくりと放電されるため、
リセット期間中においてもパルスを計数することが可能
であるので、デッドタイムのない完全なフォトンカウン
トが可能である。また、タイマのオンになった回数をカ
ウンタで計数した場合には、X線の入射レートが高くな
り、個々のパルスを分離するのが不能となった場合に
も、入力された電荷量を求めることができる。したがっ
て、低線量から高線量にいたる広いダイナミックレンジ
のX線電荷計測が可能となる。The radiation measuring apparatus of the present invention is configured as described above, and the charge accumulated in the capacitor of the charge-voltage converter is slowly discharged by the constant current source.
Since it is possible to count the pulses even during the reset period, complete photon counting without dead time is possible. Further, when the number of times the timer is turned on is counted by the counter, the input charge amount is obtained even when the X-ray incidence rate becomes high and it becomes impossible to separate individual pulses. be able to. Therefore, it is possible to measure the X-ray charge in a wide dynamic range from low dose to high dose.
【図1】本発明の放射線測定装置の一実施例を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a radiation measuring apparatus of the present invention.
【図2】図1の放射線測定装置の動作波形を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing operation waveforms of the radiation measuring apparatus of FIG.
【図3】従来の放射線測定装置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a conventional radiation measuring apparatus.
【図4】図3の従来の放射線測定装置の動作波形を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing operation waveforms of the conventional radiation measuring apparatus of FIG.
1……センサ 2……電荷電圧変換
器 5……フィルタ 6、8……電圧比較
器 7、11……カウンタ 9……タイマ 10……定電流源1 ... Sensor 2 ... Charge / voltage converter 5 ... Filter 6,8 ... Voltage comparator 7,11 ... Counter 9 ... Timer 10 ... Constant current source
Claims (1)
る放射線検出器と、その電流パルスが入力される電荷電
圧変換器と、この電荷電圧変換器の出力がフィルタを介
して入力されるパルス計数器とを備えた放射線測定装置
において、上記電荷電圧変換器の出力が予め設定した基
準値を越えたときに動作するタイマと、このタイマによ
って動作し、上記電荷電圧変換器に一定電流を供給する
定電流源とを備え、上記電荷電圧変換器の電荷をゆるや
かに放電させることを特徴とする放射線測定装置。1. A radiation detector that generates a current pulse upon incidence of radiation, a charge-voltage converter to which the current pulse is input, and a pulse counter to which the output of this charge-voltage converter is input via a filter. In a radiation measuring apparatus provided with, a timer that operates when the output of the charge-voltage converter exceeds a preset reference value, and a constant current that operates by the timer and supplies a constant current to the charge-voltage converter. And a source for slowly discharging the charge of the charge-voltage converter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24531591A JPH0580156A (en) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | Radiation measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24531591A JPH0580156A (en) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | Radiation measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580156A true JPH0580156A (en) | 1993-04-02 |
Family
ID=17131845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24531591A Pending JPH0580156A (en) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | Radiation measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0580156A (en) |
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1991
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