JPH0627855B2 - 半導体放射線位置検出装置 - Google Patents
半導体放射線位置検出装置Info
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- JPH0627855B2 JPH0627855B2 JP11805785A JP11805785A JPH0627855B2 JP H0627855 B2 JPH0627855 B2 JP H0627855B2 JP 11805785 A JP11805785 A JP 11805785A JP 11805785 A JP11805785 A JP 11805785A JP H0627855 B2 JPH0627855 B2 JP H0627855B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、半導体放射線位置検出装置の改良に関する
もので、この半導体放射線位置検出装置は、たとえば核
医学診断で通常使用されているシンチレーションカメラ
やエミッションＣＴ装置（コンピュータ断層撮影装置）
のように特定のエネルギの放射線の２次元的位置を検出
することによって特定のＲＩ（ラジオアイソトープ）核
種の分布イメージを得るのに有用であり、あるいは他に
理工学の分野等で使用される。
もので、この半導体放射線位置検出装置は、たとえば核
医学診断で通常使用されているシンチレーションカメラ
やエミッションＣＴ装置（コンピュータ断層撮影装置）
のように特定のエネルギの放射線の２次元的位置を検出
することによって特定のＲＩ（ラジオアイソトープ）核
種の分布イメージを得るのに有用であり、あるいは他に
理工学の分野等で使用される。
従来の技術 多数の半導体放射線検出素子をマトリクス状に配列して
放射線の２次元位置検出を行なう半導体放射線位置検出
装置は、従来では、たとえば第２図のように構成されて
いる。（特願昭５８−２４７１０９、特願昭５９−１３
５４９３）。この図において、半導体放射線検出素子配
列１は、たとえばＧｅやＳｉまたはＣｄＴｅやＨｇＩ２
等の化合物半導体を用いた半導体放射線検出素子を多数
マトリクス状に配列したものである。図では簡単のた
め、素子が４×４に配列されている。これらの各素子か
らの信号はそれぞれ前置増幅器に入力してもよいが、こ
こでは各素子からの信号は各行、各列毎に設けた前置増
幅器２、３に各行、各列毎に共通に入力するようにして
いる。Ｘ方向に並べられた各行毎の信号が対応する前置
増幅器２を経て対応するディスクリミネータ４に送ら
れ、その信号がスレッショルドレベルより大きな場合に
ラッチおよびエンコーダ１２にパルスを送って、このラ
ッチおよびエンコーダ１２によりコード信号への変換が
行なわれ、スレッショルドレベルより大きな信号を発生
した行に対応する位置信号Ｘ（デジタル信号）がラッチ
回路１４を経て出力される。他方、Ｙ方向に並べられた
各列毎の信号が対応する前置増幅器３を経て対応するデ
ィスクリミネータ５に送られ、その信号がスレッショル
ドレベルより大きな場合にラッチおよびエンコーダ１３
にパルスを送って、このラッチおよびエンコーダ１３に
よりコード信号への変換が行なわれ、スレッショルドレ
ベルより大きな信号を発生した列に対応する位置信号Ｙ
（デジタル信号）がラッチ回路１５を経て出力される。
放射線の２次元位置検出を行なう半導体放射線位置検出
装置は、従来では、たとえば第２図のように構成されて
いる。（特願昭５８−２４７１０９、特願昭５９−１３
５４９３）。この図において、半導体放射線検出素子配
列１は、たとえばＧｅやＳｉまたはＣｄＴｅやＨｇＩ２
等の化合物半導体を用いた半導体放射線検出素子を多数
マトリクス状に配列したものである。図では簡単のた
め、素子が４×４に配列されている。これらの各素子か
らの信号はそれぞれ前置増幅器に入力してもよいが、こ
こでは各素子からの信号は各行、各列毎に設けた前置増
幅器２、３に各行、各列毎に共通に入力するようにして
いる。Ｘ方向に並べられた各行毎の信号が対応する前置
増幅器２を経て対応するディスクリミネータ４に送ら
れ、その信号がスレッショルドレベルより大きな場合に
ラッチおよびエンコーダ１２にパルスを送って、このラ
ッチおよびエンコーダ１２によりコード信号への変換が
行なわれ、スレッショルドレベルより大きな信号を発生
した行に対応する位置信号Ｘ（デジタル信号）がラッチ
回路１４を経て出力される。他方、Ｙ方向に並べられた
各列毎の信号が対応する前置増幅器３を経て対応するデ
ィスクリミネータ５に送られ、その信号がスレッショル
ドレベルより大きな場合にラッチおよびエンコーダ１３
にパルスを送って、このラッチおよびエンコーダ１３に
よりコード信号への変換が行なわれ、スレッショルドレ
ベルより大きな信号を発生した列に対応する位置信号Ｙ
（デジタル信号）がラッチ回路１５を経て出力される。
また前置増幅器２の各出力は、それぞれ遅延回路および
バッファ増幅器６を通ってアナログマルチプレクサ７に
送られ、いずれか１つの信号が選択される。選択された
信号は主増幅器８で波形整形され、さらにピークホール
ド回路９を経てエネルギ信号Ｚとして波高分析器１０に
入力される。こうしてエネルギ信号Ｚの波高が所定のエ
ネルギ範囲内か否かの判別がなされ、範囲内の場合はタ
イミング制御回路１１に信号が送られ、これに応じてタ
イミング制御回路１１からＵＮＢＬＡＮＫ信号が出力さ
れる。タイミング制御回路１１はディスクリミネータ
２、３の出力によりトリガされるようになっており、デ
ィスクリミネータ２の出力とディスクリミネータ３の出
力とが同時に入力されたことを検出する同時計数機能を
有し、各回路のタイミングを適切に制御する。ラッチお
よびエンコーダ１２の出力データがアナログマルチプレ
クサ制御回路１６に入力され、この制御回路１６によ
り、アナログマルチプレクサ７が、ディスクリミネータ
４のうちパルスを発生したものに対応する、遅延回路お
よびバッファ増幅器６の出力信号のみを通すよう制御さ
れる。
バッファ増幅器６を通ってアナログマルチプレクサ７に
送られ、いずれか１つの信号が選択される。選択された
信号は主増幅器８で波形整形され、さらにピークホール
ド回路９を経てエネルギ信号Ｚとして波高分析器１０に
入力される。こうしてエネルギ信号Ｚの波高が所定のエ
ネルギ範囲内か否かの判別がなされ、範囲内の場合はタ
イミング制御回路１１に信号が送られ、これに応じてタ
イミング制御回路１１からＵＮＢＬＡＮＫ信号が出力さ
れる。タイミング制御回路１１はディスクリミネータ
２、３の出力によりトリガされるようになっており、デ
ィスクリミネータ２の出力とディスクリミネータ３の出
力とが同時に入力されたことを検出する同時計数機能を
有し、各回路のタイミングを適切に制御する。ラッチお
よびエンコーダ１２の出力データがアナログマルチプレ
クサ制御回路１６に入力され、この制御回路１６によ
り、アナログマルチプレクサ７が、ディスクリミネータ
４のうちパルスを発生したものに対応する、遅延回路お
よびバッファ増幅器６の出力信号のみを通すよう制御さ
れる。
発明が解決しようとする問題点 ところで、第２図で示したような従来の構成では、検出
素子配列１のうち、たとえば素子ａで入射した放射線が
検出された直後に素子ｃまたは素子ｄでも検出された場
合、素子ａの信号のみが主増幅器８およびピークホール
ド回路９で処理されることになる。そこで、素子ａの信
号のみが計数され、素子ｃや素子ｄの信号は数え落され
てしまい、結局計数率特性が低いという問題がある。
素子配列１のうち、たとえば素子ａで入射した放射線が
検出された直後に素子ｃまたは素子ｄでも検出された場
合、素子ａの信号のみが主増幅器８およびピークホール
ド回路９で処理されることになる。そこで、素子ａの信
号のみが計数され、素子ｃや素子ｄの信号は数え落され
てしまい、結局計数率特性が低いという問題がある。
そのため、従来より、マトリクス状の半導体放射線検出
素子配列１を複数の領域に分割し、その各々に第２図で
示したような独立の信号処理回路を設けることが考えら
れている。
素子配列１を複数の領域に分割し、その各々に第２図で
示したような独立の信号処理回路を設けることが考えら
れている。
このように領域分割してその各領域に独立の信号処理回
路を設けると、たしかに、放射線の均一照射条件下で
は、全体での計数率特性は、見かけ上、分割数に対応す
る倍率だけ改善される。
路を設けると、たしかに、放射線の均一照射条件下で
は、全体での計数率特性は、見かけ上、分割数に対応す
る倍率だけ改善される。
しかしながら、核医学診断、特に心臓検査等の用途で
は、高濃度のＲＩが局在していることが多く、そのよう
な条件下では、特定の領域についての信号処理回路のみ
が主に動作することになり、計数率特性は改善されな
い。
は、高濃度のＲＩが局在していることが多く、そのよう
な条件下では、特定の領域についての信号処理回路のみ
が主に動作することになり、計数率特性は改善されな
い。
この発明は、簡単な回路構成で、高濃度のＲＩが局在し
ている条件下での計数率特性も、均一照射条件下と同様
に改善することのできる半導体放射線位置検出装置を提
供することを目的とする。
ている条件下での計数率特性も、均一照射条件下と同様
に改善することのできる半導体放射線位置検出装置を提
供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 この発明による半導体放射線位置検出装置では、放射線
入射事象毎に、各検出素子の出力が入力される前置増幅
器出力に関係する信号のいずれか１つをアナログマルチ
プレクサで選択し、この選択された信号をエネルギ信号
処理回路により波形整形処理および増幅するというエネ
ルギ信号処理系統を並列的に複数チャンネル設けてい
る。
入射事象毎に、各検出素子の出力が入力される前置増幅
器出力に関係する信号のいずれか１つをアナログマルチ
プレクサで選択し、この選択された信号をエネルギ信号
処理回路により波形整形処理および増幅するというエネ
ルギ信号処理系統を並列的に複数チャンネル設けてい
る。
作用 エネルギ信号処理系統を並列的に複数チャンネル設けた
ので、どれか１つのチャンネルが動作中のときは他のチ
ャンネルを動作させて並列的な処理が可能になってい
る。ところで、計数率特性は主にエネルギ信号処理系統
で規定される。したがって、このようにエネルギ信号処
理系統を並列的に複数チャンネル設けて並列的に動作さ
せることにより、計数率特性が向上することになる。
ので、どれか１つのチャンネルが動作中のときは他のチ
ャンネルを動作させて並列的な処理が可能になってい
る。ところで、計数率特性は主にエネルギ信号処理系統
で規定される。したがって、このようにエネルギ信号処
理系統を並列的に複数チャンネル設けて並列的に動作さ
せることにより、計数率特性が向上することになる。
実施例 第１図において、遅延回路およびバッファ増幅器６の各
出力が２つのアナログマルチプレクサ７１、７２に入力
され、これらにより選択された信号が主増幅器８１、８
２を経てピークホールド回路９１、９２に送られるとい
うように、エネルギ信号処理チャンネルが２チャンネル
構成されている。遅延回路およびバッファ増幅器６より
前の構成は、第２図と同様であるので省略している。デ
ィスクリミネータ４の各パルス出力はラッチおよびエン
コーダ１２０に入力され、これによりコード信号への変
換が行なわれ、位置信号Ｘ（デジタル信号）がラッチ回
路１４１、１４２に送られ、さらにセレクタ（デジタル
マルチプレクサ）２１０で選択された後ラッチ回路２１
４を経て出力される。
出力が２つのアナログマルチプレクサ７１、７２に入力
され、これらにより選択された信号が主増幅器８１、８
２を経てピークホールド回路９１、９２に送られるとい
うように、エネルギ信号処理チャンネルが２チャンネル
構成されている。遅延回路およびバッファ増幅器６より
前の構成は、第２図と同様であるので省略している。デ
ィスクリミネータ４の各パルス出力はラッチおよびエン
コーダ１２０に入力され、これによりコード信号への変
換が行なわれ、位置信号Ｘ（デジタル信号）がラッチ回
路１４１、１４２に送られ、さらにセレクタ（デジタル
マルチプレクサ）２１０で選択された後ラッチ回路２１
４を経て出力される。
上記の２つのアナログマルチプレクサ７１、７２は、ラ
ッチおよびエンコーダ１２０の出力データが入力されて
いるアナログマルチプレクサ制御回路１６１、１６２に
よりそれぞれ、ディスクリミネータ４のうちパルスを発
生したものに対応する、遅延回路およびバッファ増幅器
６の出力信号のみを通すよう制御される。ピークホール
ド回路９１、９２の各出力はセレクタ（アナログマルチ
プレクサ）２００で選択された後、サンプル／ホールド
回路２０９を経てエネルギ信号Ｚとして波高分析器１０
０に入力される。こうしてエネルギ信号Ｚの波高が所定
のエネルギ範囲内か否かの判別がなされ、範囲内の場合
はタイミング制御回路１１０に信号が送られ、これに応
じてタイミング制御回路１１０からＵＮＢＬＡＮＫ信号
が出力される。タイミング制御回路１１０は第２図のタ
イミング制御回路１１とほぼ同じであり、同時計数機能
を有し、各回路のタイミングを適切に制御するほか、つ
ぎのような制御を行なう。
ッチおよびエンコーダ１２０の出力データが入力されて
いるアナログマルチプレクサ制御回路１６１、１６２に
よりそれぞれ、ディスクリミネータ４のうちパルスを発
生したものに対応する、遅延回路およびバッファ増幅器
６の出力信号のみを通すよう制御される。ピークホール
ド回路９１、９２の各出力はセレクタ（アナログマルチ
プレクサ）２００で選択された後、サンプル／ホールド
回路２０９を経てエネルギ信号Ｚとして波高分析器１０
０に入力される。こうしてエネルギ信号Ｚの波高が所定
のエネルギ範囲内か否かの判別がなされ、範囲内の場合
はタイミング制御回路１１０に信号が送られ、これに応
じてタイミング制御回路１１０からＵＮＢＬＡＮＫ信号
が出力される。タイミング制御回路１１０は第２図のタ
イミング制御回路１１とほぼ同じであり、同時計数機能
を有し、各回路のタイミングを適切に制御するほか、つ
ぎのような制御を行なう。
まず、アナログマルチプレクサ７１、７２、主増幅器８
１、８２、ピークホールド回路９１、９２でなる２チャ
ンネルのエネルギ信号処理チャンネルのいずれもが非動
作中の場合に、放射線検出信号が入力されたときは先に
非動作になったチャンネルで優先的に信号処理を行なわ
せる。どちらか一方が動作中の場合に別の放射線検出信
号が入力されたときは、空いているチャンネルで信号処
理が行われるよう制御する。両方のチャンネルが動作中
の場合には次の信号の受け付けを拒否する。そしてさら
に、この２つのチャンネルのどちらが動作しているかに
対応して、ラッチ回路１４１、１４２を動作させるとと
もに、このラッチ回路１４１、１４２のいずれかの出力
をセレクタ２１０で選択するよう制御する。
１、８２、ピークホールド回路９１、９２でなる２チャ
ンネルのエネルギ信号処理チャンネルのいずれもが非動
作中の場合に、放射線検出信号が入力されたときは先に
非動作になったチャンネルで優先的に信号処理を行なわ
せる。どちらか一方が動作中の場合に別の放射線検出信
号が入力されたときは、空いているチャンネルで信号処
理が行われるよう制御する。両方のチャンネルが動作中
の場合には次の信号の受け付けを拒否する。そしてさら
に、この２つのチャンネルのどちらが動作しているかに
対応して、ラッチ回路１４１、１４２を動作させるとと
もに、このラッチ回路１４１、１４２のいずれかの出力
をセレクタ２１０で選択するよう制御する。
なお、この位置信号出力系は、エネルギ信号処理チャン
ネルと同期して位置信号を出力すればよいので、ラッチ
回路を２つ設けそれを選択するという構成以外に、ＦＩ
ＦＯ回路（メモリを利用した高速入力・高速出力回路）
などの他の構成をとることもできる。
ネルと同期して位置信号を出力すればよいので、ラッチ
回路を２つ設けそれを選択するという構成以外に、ＦＩ
ＦＯ回路（メモリを利用した高速入力・高速出力回路）
などの他の構成をとることもできる。
また、上記では、位置信号Ｙに関する回路は省略したが
位置信号Ｘに関する回路と同様に構成すればよい。
位置信号Ｘに関する回路と同様に構成すればよい。
上記はこの発明の１つの実施例であるから、発明の趣旨
を逸脱しない範囲で種々に変更が可能である。たとえ
ば、エネルギ信号処理チャンネルは３チャンネル以上並
列に設けることも可能である。また、４×４以外の検出
素子配列に適用することができることも勿論であり、さ
らに各検出素子毎に前置増幅器を設けるようにした構成
などの他の構成の半導体放射線位置検出装置にも適用で
きる。
を逸脱しない範囲で種々に変更が可能である。たとえ
ば、エネルギ信号処理チャンネルは３チャンネル以上並
列に設けることも可能である。また、４×４以外の検出
素子配列に適用することができることも勿論であり、さ
らに各検出素子毎に前置増幅器を設けるようにした構成
などの他の構成の半導体放射線位置検出装置にも適用で
きる。
また、本発明は、通常のガンマカメラなどの２次元放射
線検出装置以外に多層スライスのエミッションＣＴ装置
などに適用できる。
線検出装置以外に多層スライスのエミッションＣＴ装置
などに適用できる。
発明の効果 この発明によれば、簡単な回路構成で、位置分解能やエ
ネルギ分解能などの諸特性の劣化を伴なわずに、計数率
特性を大幅に改善できる。ＲＩ分布が均一な条件下では
もちろんのこと、ＲＩ局在条件下でも高計数率特性が得
られる。
ネルギ分解能などの諸特性の劣化を伴なわずに、計数率
特性を大幅に改善できる。ＲＩ分布が均一な条件下では
もちろんのこと、ＲＩ局在条件下でも高計数率特性が得
られる。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は従
来例のブロック図である。 １……半導体放射線検出素子配列 ２、３……前置増幅器 ４、５……ディスクリミネータ ６……遅延回路およびバッファ増幅器 ７、７１、７２……アナログマルチプレクサ ８、８１、８２……主増幅器 ９、９１，９２……ピークホールド回路 １０、１００……波高分析器 １１、１１０……タイミング制御回路 １２、１３、１２０……ラッチおよびエンコーダ １４、１５、１４１，１４２，２１４……ラッチ回路 １６，１６１，１６２……アナログマルチプレクサ制御
回路 ２００、２１０……セレクタ ２０９……サンプル／ホールド回路
来例のブロック図である。 １……半導体放射線検出素子配列 ２、３……前置増幅器 ４、５……ディスクリミネータ ６……遅延回路およびバッファ増幅器 ７、７１、７２……アナログマルチプレクサ ８、８１、８２……主増幅器 ９、９１，９２……ピークホールド回路 １０、１００……波高分析器 １１、１１０……タイミング制御回路 １２、１３、１２０……ラッチおよびエンコーダ １４、１５、１４１，１４２，２１４……ラッチ回路 １６，１６１，１６２……アナログマルチプレクサ制御
回路 ２００、２１０……セレクタ ２０９……サンプル／ホールド回路
Claims (1)
- 【請求項１】多数の半導体放射線検出素子をマトリクス
状に配列して放射線の２次元位置検出を行なう半導体放
射線位置検出装置において、放射線入射事象毎に、上記
各検出素子の出力が入力される前置増幅器出力に関係す
る信号のいずれか１つを選択するアナログマルチプレク
サと、該選択された信号を波形整形処理および増幅する
エネルギ信号処理回路とからなるエネルギ信号処理系統
を並列的に複数チャンネル設けたことを特徴とする半導
体放射線位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11805785A JPH0627855B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 半導体放射線位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11805785A JPH0627855B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 半導体放射線位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61275684A JPS61275684A (ja) | 1986-12-05 |
| JPH0627855B2 true JPH0627855B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=14726946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11805785A Expired - Lifetime JPH0627855B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 半導体放射線位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627855B2 (ja) |
-
1985
- 1985-05-31 JP JP11805785A patent/JPH0627855B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61275684A (ja) | 1986-12-05 |
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