JPS59122984A - シンチレ−シヨンカメラ - Google Patents
シンチレ−シヨンカメラInfo
- Publication number
- JPS59122984A JPS59122984A JP22856182A JP22856182A JPS59122984A JP S59122984 A JPS59122984 A JP S59122984A JP 22856182 A JP22856182 A JP 22856182A JP 22856182 A JP22856182 A JP 22856182A JP S59122984 A JPS59122984 A JP S59122984A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- incident
- signal
- photomultiplier tubes
- output
- photomultiplier
- 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.)
- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/161—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting
- G01T1/164—Scintigraphy
- G01T1/1641—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras
- G01T1/1644—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras using an array of optically separate scintillation elements permitting direct location of scintillations
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はシンチレーションカメラの有効視野を拡大す
るための光電子増倍管の配列およびその出力の演算方式
に関するものである。
るための光電子増倍管の配列およびその出力の演算方式
に関するものである。
従来シンチレーションカメラにおいてγ線の入射位置に
対して表示装置上における表示位置を算出する方式(以
下位置計算回路と称す)として広く用いられているもの
は抵抗マトリクス方式と称されるもので、これは光電子
増倍管(以下PMTと称す)Pl、P21・・・、PM
の出力+11.112+・・・18NおよびこれらのX
方向位置座標kl、 k2.・・・、kN、y方向位置
座標1+ 、 +2 、・・・、lNを用いて、γ線入
射に対する表示装置上における表示位置か により演算される。この方式ではPMTの配置面積に比
較して画像となる面積(以下有効視野と称す)か狭い1
例えば直径501111のPMTを六角形状品配置した
場合、配置には直径350Hの円形領域が必要であるが
、有効視野は高々直径260fiである。
対して表示装置上における表示位置を算出する方式(以
下位置計算回路と称す)として広く用いられているもの
は抵抗マトリクス方式と称されるもので、これは光電子
増倍管(以下PMTと称す)Pl、P21・・・、PM
の出力+11.112+・・・18NおよびこれらのX
方向位置座標kl、 k2.・・・、kN、y方向位置
座標1+ 、 +2 、・・・、lNを用いて、γ線入
射に対する表示装置上における表示位置か により演算される。この方式ではPMTの配置面積に比
較して画像となる面積(以下有効視野と称す)か狭い1
例えば直径501111のPMTを六角形状品配置した
場合、配置には直径350Hの円形領域が必要であるが
、有効視野は高々直径260fiである。
この原因を説明するため、−次元でPMT2本の場合を
考える。第1図は2本のP M T Ps 、 P2を
持つ一次元のシンチレータ1ンカメラであり、入射した
γ線はシンチレータ(1)で螢光となり、ライトガイド
(2)を通じてP M T P+ 、 P2に信号81
、82を生じさせる。第2図はr’7の入射位置Xに
対する信号sl I B2の波高を示す* kl *
k2はP M T Pl、 P2のX方向位置座椋であ
る。従来の演算方式では。
考える。第1図は2本のP M T Ps 、 P2を
持つ一次元のシンチレータ1ンカメラであり、入射した
γ線はシンチレータ(1)で螢光となり、ライトガイド
(2)を通じてP M T P+ 、 P2に信号81
、82を生じさせる。第2図はr’7の入射位置Xに
対する信号sl I B2の波高を示す* kl *
k2はP M T Pl、 P2のX方向位置座椋であ
る。従来の演算方式では。
表示装置上における表示位置Xは、(1ン式よりとなる
。r線入対位置Xが変化したときの表示位置X。の変化
は第3図の曲線gsのようになり、入射位11xかに、
とに2の間にあるときは表示位置Xは入射位置Xの変−
化により大きく変化するが、に1とに2の間にないとき
は表示位置Xの変化が小さい、これは、入射位置Xかに
、とに2の間にないときは、Xが変化してもその変化を
表示装置上で識別することができないことを意味し、結
局有効視野はklとに2の間に制限されることになる。
。r線入対位置Xが変化したときの表示位置X。の変化
は第3図の曲線gsのようになり、入射位11xかに、
とに2の間にあるときは表示位置Xは入射位置Xの変−
化により大きく変化するが、に1とに2の間にないとき
は表示位置Xの変化が小さい、これは、入射位置Xかに
、とに2の間にないときは、Xが変化してもその変化を
表示装置上で識別することができないことを意味し、結
局有効視野はklとに2の間に制限されることになる。
本発明は有効視野を拡大する目的で、上記の抵抗マトリ
クス方式とは異なる演算方式を与えるもので1次式(3
)の演算を行なうものである。
クス方式とは異なる演算方式を与えるもので1次式(3
)の演算を行なうものである。
x = −!!−’−一 ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(3)γ線入対位置Xが変化したときの表示位置Xの
変化は第3図の曲線g2のようになり、入射位置Xが変
化したときの表示位置Xの変化は0曲A!igtと異な
り。入射位置Xかに1とに2の間にないときも大きく、
入射位置Xの変化を表示位1i1Xの変化として識別で
きる範囲は、PMT配置の左右の外端の間にほぼ等しく
なる。従って、有効視野は従来の方式に比較して約2倍
に拡大される。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(3)γ線入対位置Xが変化したときの表示位置Xの
変化は第3図の曲線g2のようになり、入射位置Xが変
化したときの表示位置Xの変化は0曲A!igtと異な
り。入射位置Xかに1とに2の間にないときも大きく、
入射位置Xの変化を表示位1i1Xの変化として識別で
きる範囲は、PMT配置の左右の外端の間にほぼ等しく
なる。従って、有効視野は従来の方式に比較して約2倍
に拡大される。
以上は一次元の例であり、実際に使用されているシンチ
レーションカメラは二次元の検出器であるが、事情は全
く同一である。PMT4本を正方形状に配置した場合に
ついて以下に述べる。第4図は検出器をシンチレータ側
から見た図であり。
レーションカメラは二次元の検出器であるが、事情は全
く同一である。PMT4本を正方形状に配置した場合に
ついて以下に述べる。第4図は検出器をシンチレータ側
から見た図であり。
PMTの1.7各方向位置は、 P M T P+ 、
P2− PsP4に対し、X方向がkl * k2
* tcs l k4で与えられ・y方向がb 、 +
2 、13.14で与えられる。正方形状の配置より、
kx= kz、ki=に4.11==14+ h=1g
の関係がある。前記の一次元の演算方式(式(3))は
二次元の場合には9次式のように拡張できる。
P2− PsP4に対し、X方向がkl * k2
* tcs l k4で与えられ・y方向がb 、 +
2 、13.14で与えられる。正方形状の配置より、
kx= kz、ki=に4.11==14+ h=1g
の関係がある。前記の一次元の演算方式(式(3))は
二次元の場合には9次式のように拡張できる。
8+ +112 11I +84X=〜
”=L−扁一 ・・・・・・・・・・・・・・・(4)
811 十114 上の式のx、Yの演算を実現する演算回路の一例を第5
図に示す。第5図(a)はXの演算回路であり、 P
M T Pl、 P2の出力at e 82は抵抗器R
を通り演算増幅器<33により加算され、 P M T
Ps 、 P4の出力83,114は抵抗器Rを通り
演算増幅器(4)により加算され、演算増幅器(3)お
よび(4)の出力は除算器(7)の入力となり、演算増
幅器(3)の出力は演算増幅器(4)の出力で除され、
その結果を表示位置信号Xとして出力する。第5図(b
)は表示位置信号Yの演算回路であり、その動作は第5
図(IL)と同様であり。
”=L−扁一 ・・・・・・・・・・・・・・・(4)
811 十114 上の式のx、Yの演算を実現する演算回路の一例を第5
図に示す。第5図(a)はXの演算回路であり、 P
M T Pl、 P2の出力at e 82は抵抗器R
を通り演算増幅器<33により加算され、 P M T
Ps 、 P4の出力83,114は抵抗器Rを通り
演算増幅器(4)により加算され、演算増幅器(3)お
よび(4)の出力は除算器(7)の入力となり、演算増
幅器(3)の出力は演算増幅器(4)の出力で除され、
その結果を表示位置信号Xとして出力する。第5図(b
)は表示位置信号Yの演算回路であり、その動作は第5
図(IL)と同様であり。
演算回路の入力となるPMTの信号@11 I121
sl 184の入力位置が第5図(a)と異なっている
ほかは。
sl 184の入力位置が第5図(a)と異なっている
ほかは。
回路構成は全く同一である。
次に数多くのPMTを珀いる場合について述べる。この
ような場合、PMT配列を4本1組とした小部分の集合
と見なして演算回路を構成することができる。その−例
として。第6図のように。
ような場合、PMT配列を4本1組とした小部分の集合
と見なして演算回路を構成することができる。その−例
として。第6図のように。
1.7各方向4列9合計16本のPMTを正方形格子状
に配置した場合は、4本1組の4つの小部分の集まりと
考え、γ紛入射位1i x 、 yに対する表示位置x
、Yの演算を例えば次の2つの段階に分けて行なうこと
ができる。
に配置した場合は、4本1組の4つの小部分の集まりと
考え、γ紛入射位1i x 、 yに対する表示位置x
、Yの演算を例えば次の2つの段階に分けて行なうこと
ができる。
囚 4つの小部分のいずれに入射したかを演算する。
(B) 入射した小部分の内で(4)式の演算を行な
い。
い。
表示位iiX、Yを定める。
以下、この演算について詳しく述べる。第6図は検出器
をシンチレータ側から見た図であるが。
をシンチレータ側から見た図であるが。
4つの小部分を& 、 Ez 、 Ea 、 E4とし
、各小部分の中心位置のX方向位置座標を各々nil
+ 1112 + ulB 、 1114 。
、各小部分の中心位置のX方向位置座標を各々nil
+ 1112 + ulB 、 1114 。
7方向位置座標を各々01 * B2 + n11 @
lI4とする。その配置より、 1111:012
e ull”in41111””I141 J=ム8の
関係がある。小部分Bi(iは1.2.3.4のいずれ
かを表わす)は、 P M T Pix 、 Pl2.
Pis 、 Pl4で構成され、それらのPMTの中
心位置はX座標がkil、 kiz 、 kis 、
ki4y座碩がlil、 fiz 、 l1i1i4
であり、 kit =ki2. kis =ki4.
lit = li4 。
lI4とする。その配置より、 1111:012
e ull”in41111””I141 J=ム8の
関係がある。小部分Bi(iは1.2.3.4のいずれ
かを表わす)は、 P M T Pix 、 Pl2.
Pis 、 Pl4で構成され、それらのPMTの中
心位置はX座標がkil、 kiz 、 kis 、
ki4y座碩がlil、 fiz 、 l1i1i4
であり、 kit =ki2. kis =ki4.
lit = li4 。
fiz == li3の関係がある。第7図は表示位置
を求める演算回路の一例である。γ線が入射したとき。
を求める演算回路の一例である。γ線が入射したとき。
小部分E1のPMT信号81’l m g+2 + 8
18 m 814 は抵抗Rf!:通じて、演算増幅器
(9)により加算され、信号Ulとなる。Ulは池の小
部分E2 、 E4 、 hE4からの信号U2 、
U3 、 Uaと比較器101 、 (111、(6)
で比較され、各比較器の出力はアンドゲート13の入力
となる。γ線が小部分E1に入射した場合は信号Ulが
他の信号U2゜Ua 、 U4のいずれよりも大きくな
るので比較器uO)。
18 m 814 は抵抗Rf!:通じて、演算増幅器
(9)により加算され、信号Ulとなる。Ulは池の小
部分E2 、 E4 、 hE4からの信号U2 、
U3 、 Uaと比較器101 、 (111、(6)
で比較され、各比較器の出力はアンドゲート13の入力
となる。γ線が小部分E1に入射した場合は信号Ulが
他の信号U2゜Ua 、 U4のいずれよりも大きくな
るので比較器uO)。
αu 、 (12+の出力は全てハイ・レベルとなり、
アンドゲート13の出力FNlはハイレベルとなる。逆
にγ線か小部分E!以外に入射した″場合は、器1はロ
ーレベルとなる。同様の回路は小部分E2 * Ea
DE4にで第5図と同様の回路により、X、Y信号かそ
れぞれ算出される。各小部分0例えばE、のX信号は。
アンドゲート13の出力FNlはハイレベルとなる。逆
にγ線か小部分E!以外に入射した″場合は、器1はロ
ーレベルとなる。同様の回路は小部分E2 * Ea
DE4にで第5図と同様の回路により、X、Y信号かそ
れぞれ算出される。各小部分0例えばE、のX信号は。
加算器−で定電圧信号VXIと加算される。VXIはあ
らかじめ決められた小部分E+の中心位置座標mlK比
例する値を持つ電圧信号で、これはγ線の入射位置Xか
小部分E4の右端から小部分E1に変化したとき9表示
座標が連続してなめらかに変化するようにあらかじめ行
なう試駐により定められる。
らかじめ決められた小部分E+の中心位置座標mlK比
例する値を持つ電圧信号で、これはγ線の入射位置Xか
小部分E4の右端から小部分E1に変化したとき9表示
座標が連続してなめらかに変化するようにあらかじめ行
なう試駐により定められる。
加算器−の出力X1はゲート(141を通る。ゲート0
4)の出力Xlは、アンドゲート[131の出力F、N
lが/%イレベルのときはX、と等しく 、 EN、が
ローレベルのときは零となる。同様にして小部分E2
+ E3 * Ei4に対し。
4)の出力Xlは、アンドゲート[131の出力F、N
lが/%イレベルのときはX、と等しく 、 EN、が
ローレベルのときは零となる。同様にして小部分E2
+ E3 * Ei4に対し。
信号心、X3.淘か作られる1次にX+ 、 X2 、
Xs 、 X4は加算器116)で加算され1表示装
置上における位置信号X′を発生する。全く同様にして
6位1a信号Y′が得られる。
Xs 、 X4は加算器116)で加算され1表示装
置上における位置信号X′を発生する。全く同様にして
6位1a信号Y′が得られる。
本発明のような検出器で一般に問題となる非直線性は1
例えば第8図に示すような位置補正回路を1例えば第7
図の加算器ti41の前段に設けることKより解消でき
る。第8図の補正回路を説明すると、X、Y信号はti
l、 囮のA/D変換器(例えば各8ビツトの精度を持
つ)によりデジタル値となり。
例えば第8図に示すような位置補正回路を1例えば第7
図の加算器ti41の前段に設けることKより解消でき
る。第8図の補正回路を説明すると、X、Y信号はti
l、 囮のA/D変換器(例えば各8ビツトの精度を持
つ)によりデジタル値となり。
この値でメモリ叫の番地を指定する。メモリ(1!ll
の指定された番地にはx、Yの正しい位置(すなわち入
射位置x、y)が記録されている。これは前もって点状
線源などを用いた測定により、記録されている。この正
しい位置信号がメモリ091より出力される。このよう
にし゛て非直線性は補正されるので1本発明における問
題点とはならない。
の指定された番地にはx、Yの正しい位置(すなわち入
射位置x、y)が記録されている。これは前もって点状
線源などを用いた測定により、記録されている。この正
しい位置信号がメモリ091より出力される。このよう
にし゛て非直線性は補正されるので1本発明における問
題点とはならない。
次に本発明の効果を述べる。PMTd本の場合について
は、従来の演算方式ではPMTの中心位置を結ぶ四角形
かほぼ有効視野になるのに対し1本発明ではPMTに外
接する四角形が有効視野になるので、有効視野の面積は
約4倍になる。また。
は、従来の演算方式ではPMTの中心位置を結ぶ四角形
かほぼ有効視野になるのに対し1本発明ではPMTに外
接する四角形が有効視野になるので、有効視野の面積は
約4倍になる。また。
PMTが4本より多い場合1例えば16本の場合は、従
来は最も外側のPMTの中心を結ぶ四角形が有効視野で
あったのに対し一9本発明では外接する四角形が有効視
野となるのて1面積は約1.8倍(16/9倍)となる
。
来は最も外側のPMTの中心を結ぶ四角形が有効視野で
あったのに対し一9本発明では外接する四角形が有効視
野となるのて1面積は約1.8倍(16/9倍)となる
。
以上詳述したように1本発明は有効視野の広いすぐれた
シンチレーシ替ンカメラを提供できるものである。
シンチレーシ替ンカメラを提供できるものである。
第1図は2本の光電子増倍管を有する一次元シンチレー
シ暫ンカメラ、第2図はr線入射位置XK対する2本の
光電子増倍管の出力分布、第3図はγ線入対位置xK対
する表示位置Xのグラフ。 第4図は4本の光電子増倍管を有するシンチレーシ璽ン
カメラの配置図、第5図は第4図の場合の位置演算回路
例、第6図は16本の光電子増倍管を有するシンチレー
シッンカメラの配置図、第7図は第6図の場合の位置演
算回路例、第8図は非直線性補正回路の、それぞれ−例
を表わす。 (υ・・・シンチレータ (2)・・・ライトガイド
(3)・(4J 、 <5) 、 (6) ・・・演算
増幅器R・・・抵抗器 (7)、(8)・・・
割算器(9)・・・演算増幅器 (101、U1)
、αの・・・比較器[131・・・アンドゲート圓・・
・加算器α5・・・ゲート (161・・・加
算器面、0段・・・A/D変換器 叩・・・メモ!J(
ROM)Y1図 第2図 第40 (久) 尺 (1)) 第 5 図 惰 乙 図 惰 7 凹
シ暫ンカメラ、第2図はr線入射位置XK対する2本の
光電子増倍管の出力分布、第3図はγ線入対位置xK対
する表示位置Xのグラフ。 第4図は4本の光電子増倍管を有するシンチレーシ璽ン
カメラの配置図、第5図は第4図の場合の位置演算回路
例、第6図は16本の光電子増倍管を有するシンチレー
シッンカメラの配置図、第7図は第6図の場合の位置演
算回路例、第8図は非直線性補正回路の、それぞれ−例
を表わす。 (υ・・・シンチレータ (2)・・・ライトガイド
(3)・(4J 、 <5) 、 (6) ・・・演算
増幅器R・・・抵抗器 (7)、(8)・・・
割算器(9)・・・演算増幅器 (101、U1)
、αの・・・比較器[131・・・アンドゲート圓・・
・加算器α5・・・ゲート (161・・・加
算器面、0段・・・A/D変換器 叩・・・メモ!J(
ROM)Y1図 第2図 第40 (久) 尺 (1)) 第 5 図 惰 乙 図 惰 7 凹
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 シンチレータへの放射線の入射による発光を多数の光電
子増倍管で電気信号として検出し、放射線の入射位置に
対応して表示装置上で表示するものにおいて、光電子増
倍管な正方形あるいは矩形をなす格子状に配列すると共
に、正方形あるいは矩形を構成する隣接する4本の光電
子増倍管Pl。 P2 、 P3. P4の各々の出力81 * 82
+ s3 + 84に基づき。 発光を表示する位置を演算する演算回路を設け。 繭記演算回路は次式の演算を行なうものであることを特
徴とするシンチレータ1ンカメラ。 X=(81+82)/ (sa+s4 )Y= (8
1+84)/ (lIz+!1g )ただし、光電子増
倍管P1とP3 * P2とP4は対角線状に位置し、
且つ各光電子増倍管の配列中心に対し点対称にあるもの
とする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22856182A JPS59122984A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | シンチレ−シヨンカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22856182A JPS59122984A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | シンチレ−シヨンカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59122984A true JPS59122984A (ja) | 1984-07-16 |
| JPH0423231B2 JPH0423231B2 (ja) | 1992-04-21 |
Family
ID=16878295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22856182A Granted JPS59122984A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | シンチレ−シヨンカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59122984A (ja) |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP22856182A patent/JPS59122984A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0423231B2 (ja) | 1992-04-21 |
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