JPS60181675A - radiation detector - Google Patents
radiation detectorInfo
- Publication number
- JPS60181675A JPS60181675A JP3769284A JP3769284A JPS60181675A JP S60181675 A JPS60181675 A JP S60181675A JP 3769284 A JP3769284 A JP 3769284A JP 3769284 A JP3769284 A JP 3769284A JP S60181675 A JPS60181675 A JP S60181675A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scintillators
- scintillator
- coupled
- output
- light guide
- 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
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/202—Measuring radiation intensity with scintillation detectors the detector being a crystal
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Nuclear Medicine (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
この発明は、ポジトロンECT装 (エミッシゴンコン
ピュータ断層撮影装置〕やシングルフォトンECT装置
等において用いられる放射線検出器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application This invention relates to a radiation detector used in a positron ECT device (emissigon computed tomography device), a single photon ECT device, and the like.
(ロ)従来技術
従来のポジトロンECT装置やシングルフォトンECT
装置などでは、第1図のような、1個のシンチレータl
に1個の光電子増倍管(以下PMTと略す)11を光学
的に結合して構成された放射線検出器を多数リング型に
配列しているが、PMTIIを小さくするのにも限度が
あり、検出器幅dをあまり小さくできず、空間分解能に
制約があった。(b) Prior art Conventional positron ECT device and single photon ECT
In equipment, one scintillator l as shown in Figure 1 is used.
A large number of radiation detectors each having one photomultiplier tube (hereinafter abbreviated as PMT) 11 optically coupled to each other are arranged in a ring shape, but there is a limit to how small the PMTII can be. The detector width d could not be made very small, and the spatial resolution was limited.
また、たとえ、小さなPMTを作ることができたとして
も、これをリング型に配列するとPMTの個数が多くな
ってしまい、装置全体として製造コストがかさんでしま
う。Furthermore, even if small PMTs can be made, arranging them in a ring will increase the number of PMTs, increasing the manufacturing cost of the entire device.
(ハ)目的
この発明は、位置検出分解能が非常に高く、しかもPM
Tの個数が少なくてよく、検出器をリング型に配列した
ECT装置に適用するのに好適な、安価な放射線検出器
を提供することを目的とする。(c) Purpose This invention has extremely high position detection resolution and
It is an object of the present invention to provide an inexpensive radiation detector that requires only a small number of T's and is suitable for application to an ECT device in which detectors are arranged in a ring shape.
(ニ)構成
この発1)]による放射線検出器では、放射線が入用す
る複数個のシンチレータと、複数個の互いに独立した光
検出系を有する1個または複数個の光電子増倍管と、上
記複数個のシンチレータの出力面と複数個の光検出系の
入力面とを光結合する、j二記光検出系と同個数の互い
に独立したライトガイドとを有し、この各ライトガイド
の出力面をそれぞれ1個の光検出系にのみ結合し、且つ
各ライトガイドの入力面は各々のシンチレータ出力面に
またがって結合するとともに、各々のシンチレータ出力
面についてはこの出力面を所定比率で分割した各分割8
11分に各ライトガイドの入力面を結合し、」二記の分
割比率を各シンチレータ出力面につき異ならしめて、こ
の分割比率の相違を利用し上したシンチレータを判別す
るようにしている。(D) Configuration The radiation detector according to this invention 1) includes a plurality of scintillators through which radiation is applied, one or more photomultiplier tubes having a plurality of mutually independent photodetection systems, and the above-mentioned It has the same number of mutually independent light guides as the two photodetection systems, optically coupling the output surfaces of the plurality of scintillators and the input surfaces of the plurality of photodetection systems, and the output surface of each light guide. are coupled to only one photodetection system, and the input surface of each light guide is coupled across the output surface of each scintillator, and for each scintillator output surface, each of the output surfaces is divided at a predetermined ratio. division 8
At 11 minutes, the input surfaces of each light guide are combined, and the division ratios described in "2" are made different for each scintillator output surface, and the difference in division ratios is used to identify the scintillator.
(ホ)実施例
第2図において、多数の薄いシンチレータl、2、・・
・が互いに光のクロストークがないようにして1方向に
並べられている。これらのシンチレータl、2、・・・
の各々の表面にはライトガイド20a、20bと結合さ
れる出力面を除いて光反射材が塗布され、集光効率を向
上させるようにしている。また、各シンチレータ1.2
、・・・のあいだに薄い鉛板等を挿入して放射線のクロ
ストークを少なくするよう構成してもよい。これらシン
チレータ1.2、・・・の前面(図では下方の面)から
放射線が入射するようになっており、裏面側(図では上
方の面)の出力面にライトガイド20a、20bが光学
的に結合されている。このライトガイド20a 、 2
0bはそれぞれシンチレータl、2、・・・での発光波
長に対して吸収の少ないガラスやアクリルなどで作られ
、特有の形状とされている。そして、このライトガイド
20a、20bの裏面の出力面にPMT12の入力面が
光学的に結合されている。PMT12はこの実施例では
たがいに独立の2つの光検出系A、Bを内蔵している2
回路内蔵型の角型のもので、光検出系A、Hの各々の入
力面はライトガイド20aの出力面とライトガイド20
bの出力面とにそれぞれ光結合されている。(e) Example In FIG. 2, a large number of thin scintillators l, 2,...
・are arranged in one direction so that there is no optical crosstalk with each other. These scintillators l, 2,...
A light reflecting material is coated on each surface of the light guides 20a and 20b, except for the output surface connected to the light guides 20a and 20b, to improve light collection efficiency. In addition, each scintillator 1.2
, . . . may be configured to insert a thin lead plate or the like between them to reduce radiation crosstalk. Radiation enters from the front surface (lower surface in the figure) of these scintillators 1, 2, . is combined with This light guide 20a, 2
0b is made of glass, acrylic, or the like that has low absorption for the wavelength of light emitted by the scintillators 1, 2, . . . and has a unique shape. The input surface of the PMT 12 is optically coupled to the output surface on the back surface of the light guides 20a, 20b. In this embodiment, the PMT 12 incorporates two independent photodetection systems A and B.
It is a rectangular type with a built-in circuit, and the input surface of each of the photodetection systems A and H is connected to the output surface of the light guide 20a and the light guide 20.
They are optically coupled to the output surface of b.
ライトガイド20a、20bは第2図に示すように、そ
れぞれ三角柱の一部を切取ったような形状になっている
。すなわち、シンチレータ1〜6の出力面を四辺形PQ
R3,PMT12の入力面を四辺形TUVW、光検出系
Aの入力面を四辺形TUZX、光検出系Bの入力面を四
辺形xzvwとし、xZの中点をYとすると、四角柱P
QR5TUVWをその対角線PRVTで2分割して2つ
の三角柱を作ったのち、YZRVの部分およびYXPT
の部分をこれら三角柱から切取れば、ライトガイド20
a、20bが形成できる。なお、これらライトガイド2
0a、20bの各々の、シンチレータ1〜6に結合して
いる入力面およびPMT12に結合している出力面以外
の面は、光の減衰やクロスト−りがないように反射材と
遮光材が塗布されている。ライトガイド20aの出力面
は台形TUZYとなっており光検出系Aの入力面にのみ
光結合している。またライトガイド20bの出力面は台
形vwxyであり光検出系Bの入力面にのみ光結合して
いる。ライトガイド20a。As shown in FIG. 2, the light guides 20a and 20b are each shaped like a partially cut out triangular prism. That is, the output surfaces of scintillators 1 to 6 are quadrilaterals PQ
R3, the input surface of PMT12 is a quadrilateral TUVW, the input surface of photodetection system A is a quadrilateral TUZX, the input surface of photodetection system B is a quadrilateral xzvw, and the midpoint of xZ is Y, then a quadrilateral prism P
Divide QR5TUVW into two by its diagonal line PRVT to create two triangular prisms, then divide the YZRV part and YXPT.
If you cut out the parts from these triangular prisms, you will get the light guide 20.
a, 20b can be formed. In addition, these light guides 2
The surfaces of each of 0a and 20b other than the input surface coupled to the scintillators 1 to 6 and the output surface coupled to the PMT 12 are coated with reflective material and light shielding material to prevent light attenuation and crosstalk. has been done. The output surface of the light guide 20a has a trapezoidal TUZY shape and is optically coupled only to the input surface of the photodetection system A. The output surface of the light guide 20b is trapezoidal vwxy, and is optically coupled only to the input surface of the photodetection system B. Light guide 20a.
20bの各入力面はそれぞれ三角形PQR1三角形R5
Pであり、これら三角形の入力面はシンチレータ1〜6
のすべての出力面にまたがって光結合されており、1つ
のシンチレータの出力面についてはライトガイド20a
、20bの入力面が両方とも光結合され、ただしライト
ガイド20aの入力面に結合している面積とライトガイ
ド20bの入力面に結合している面積との比率がシンチ
レータ毎に異ならしめである。換言すると、シンチレー
タ1〜6の出力面はライトガイド20a側と20b側と
に対角線PRで分割され、分割された各部分の面積はシ
ンチレータ1〜6の各々で異なっており、ライトガイド
20a側の面積はシンチレータ番号が大きくなると大き
くなり、ライトガイド20b側は逆に小さくなる。Each input surface of 20b is a triangle PQR1 and a triangle R5.
P, and these triangular input surfaces are scintillators 1 to 6
The light guide 20a is optically coupled across all output surfaces of one scintillator.
, 20b are optically coupled, but the ratio of the area coupled to the input surface of the light guide 20a and the area coupled to the input surface of the light guide 20b is different for each scintillator. In other words, the output surfaces of the scintillators 1 to 6 are divided into the light guide 20a side and the light guide 20b side by the diagonal line PR, and the area of each divided portion is different for each of the scintillators 1 to 6. The area increases as the scintillator number increases, and conversely, the area decreases on the light guide 20b side.
放射線がシンチレータl、2、・・・の1つたとえばシ
ンチレータ4に入射すると、そこで発光し、その光が薄
いシンチレータ4内を伝わっての裏面の出力面より出射
する。この光はライトガイド20a、20bに入り、こ
れらのライトガイド20a 、20bのそれぞれを伝わ
ッテPMT 12の光検出系A、Hに入射する。この光
検出系A、Bに各々入射する光の量の比はシンチレータ
4の出力面をライトカイト20aと20bとで分割した
その分割比率に対応しており、この分割比率はあらかじ
め定まっているので、光検出系A、Hの出力比よりシン
チレータ4で発光があったことが分る。つまり光検出系
A、Bの各出力の比率は発光したシンチレータによって
異なり、その比から放射線がどのシンチレータに入射し
たかが分る。When radiation is incident on one of the scintillators 1, 2, . This light enters the light guides 20a and 20b, travels through these light guides 20a and 20b, respectively, and enters the photodetection systems A and H of the PMT 12. The ratio of the amount of light incident on each of the photodetection systems A and B corresponds to the division ratio of the output surface of the scintillator 4 divided into the light kites 20a and 20b, and this division ratio is predetermined. It can be seen from the output ratio of the photodetection systems A and H that the scintillator 4 emitted light. In other words, the ratio of the respective outputs of the photodetection systems A and B differs depending on the scintillator that emitted light, and from this ratio it can be determined which scintillator the radiation has entered.
そこで、第3図に示すように、A、B出力を減算回路2
1、加算回路22に入力し、減算信号と加算信号とを得
る。加算信号は入射した放射線のエネルギに対応し、エ
ネルギ信号として用いられる。このエネルギ信号を波高
弁別回路25で波高5r別することにより散乱線を除去
することができる。ポジトロンECT装置に適用する場
合はこの波高弁別回路25からタイミング信号を得る。Therefore, as shown in FIG.
1. Input to the adder circuit 22 to obtain a subtraction signal and an addition signal. The added signal corresponds to the energy of the incident radiation and is used as an energy signal. Scattered rays can be removed by dividing this energy signal into wave heights 5r by the wave height discrimination circuit 25. When applied to a positron ECT device, a timing signal is obtained from this pulse height discrimination circuit 25.
一方、減算信号は位置情報を含み、この減算信号を割算
回路23においてエネルギ信号で割算することによって
規格化し、より正確な位置情報を有する信号を得、この
信号はA/D変換器24でデジタル信号に変換され、位
置信号が得られる。この位置信号は、シンチレータ1に
放射線入射した場合に最も大きな負の値をとり、シンチ
レータ2.3、・・・テハ徐々に正側に近づいていき、
シンチレータ6で最も大きな正の値をとる。On the other hand, the subtracted signal includes positional information, and is normalized by dividing this subtracted signal by the energy signal in the division circuit 23 to obtain a signal having more accurate positional information. is converted into a digital signal and a position signal is obtained. This position signal takes the largest negative value when radiation is incident on scintillator 1, and gradually approaches the positive side for scintillators 2, 3, ...
The scintillator 6 takes the largest positive value.
こうして構成される放射線検出器を第4図のようにリン
グ型に多数配列すれば、リング型ECT装置を構成する
ことができ、位置分解能が高い割にPMTの個数および
内蔵回路数を少なくできる。By arranging a large number of radiation detectors constructed in this manner in a ring shape as shown in FIG. 4, a ring-type ECT device can be constructed, and the number of PMTs and the number of built-in circuits can be reduced in spite of the high positional resolution.
なお、ライトガイドの形状は上記の実施例の形状に限ら
れない。また、上記の実施例ではPMT12は2回路内
蔵型のものを使用したが、1回路ずつ内蔵されている円
筒型のPMTを複数個用いてもよく、この場合は単にラ
イトガイドの出力面の形状を変更するだけでよい。さ°
らに放射線入射したシンチレータがどれであるかを判別
する回路は第3図の構成に限られず、種々の構成をとる
ことができる。Note that the shape of the light guide is not limited to the shape of the above embodiment. In addition, in the above embodiment, the PMT 12 is of a type with two built-in circuits, but a plurality of cylindrical PMTs each having one circuit built-in may be used.In this case, the shape of the output surface of the light guide is simply All you have to do is change the . Sa°
Furthermore, the circuit for determining which scintillator the radiation is incident on is not limited to the configuration shown in FIG. 3, but can have various configurations.
(へ)効果
この発明によれば、複数個のPMT出力から放射線入射
したシンチレータがどれであるかを判別するよう゛にし
ているため、PMTの幾何学的な大きさに拘束されるこ
となく、シンチレータ幅を小さくして位置分解能を高め
ることができ、また、PMTの個数の増大を招かないの
で製造コストの」二昇も抑えることができる。(f) Effects According to the present invention, since it is determined from the outputs of a plurality of PMTs which scintillator the radiation has entered, the scintillator is not restricted by the geometric size of the PMT. The scintillator width can be reduced to improve positional resolution, and since the number of PMTs does not increase, manufacturing costs can also be reduced.
第1図は従来例の外観を示す斜視図、第2図はこの発明
の一実施例の外観を示す斜視図、第3図は同実施例の回
路を示すブロック図、FS4図は配列の一例を示す概略
斜視図である。
1〜6・・・シンチレータ
11.12・・・光電子増倍管
20a、20b・・・ライトガイド
21・・・減算回路 22・・・加算回路23・・・割
算回路 24・・・A/D変換器25・・・波高弁別回
路
出願人 株式会社島津製作所Fig. 1 is a perspective view showing the appearance of a conventional example, Fig. 2 is a perspective view showing the appearance of an embodiment of the present invention, Fig. 3 is a block diagram showing the circuit of the same embodiment, and FS4 is an example of the arrangement. FIG. 1 to 6...Scintillator 11.12...Photomultiplier tubes 20a, 20b...Light guide 21...Subtraction circuit 22...Addition circuit 23...Divide circuit 24...A/ D converter 25... Wave height discrimination circuit Applicant: Shimadzu Corporation
Claims (1)
個の互いに独立した光検出系を有する1個または複数個
の光電子増倍管と、上記複数個のシンチレータの出力面
と複数個の光検出系の入力面とを光結合する、上記光検
出系と同個数の互いに独立したライi・ガイドとを有し
、この各ライトガイドの出力面をそれぞれ1個の光検出
系にのみ結合し、且つ各ライトガイドの入力面は各々の
シンチレータ出力面にまたがって結合するとともに、各
々のシンチレータ出力面についてはこの出力面を所定比
率で分割した各分割部分に各ライトガイドの入力面を結
合し、上記の分割比率を各シンチレータ出力面につき異
ならしめ、上記の複数個の光検出系の各出力により書記
の各分割比率にもとづき放射線入射したシンチレータを
判別することを特徴とする放射線検出器。(1) A plurality of scintillators into which radiation enters, one or more photomultiplier tubes having a plurality of mutually independent photodetection systems, and an output surface of the plurality of scintillators and a plurality of photodetectors. It has the same number of mutually independent light guides as the light detection systems, which are optically coupled to the input surface of the system, and the output surface of each light guide is respectively coupled to only one light detection system, and the input surface of each light guide is coupled across each scintillator output surface, and for each scintillator output surface, the input surface of each light guide is coupled to each divided portion obtained by dividing this output surface at a predetermined ratio, A radiation detector characterized in that the above-mentioned division ratio is made different for each scintillator output surface, and the scintillator on which radiation is incident is discriminated based on each division ratio of the writing by each output of the above-mentioned plurality of photodetection systems.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3769284A JPS60181675A (en) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | radiation detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3769284A JPS60181675A (en) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | radiation detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60181675A true JPS60181675A (en) | 1985-09-17 |
| JPH0532715B2 JPH0532715B2 (en) | 1993-05-17 |
Family
ID=12504609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3769284A Granted JPS60181675A (en) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | radiation detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60181675A (en) |
-
1984
- 1984-02-29 JP JP3769284A patent/JPS60181675A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0532715B2 (en) | 1993-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5925452B2 (en) | Positron emission tomography (PET) detector module, positron emission tomography (PET) scanner system, optical fiber plate and nuclear medicine imaging detector module | |
| US5391878A (en) | Multiplexed fiber readout of scintillator arrays | |
| US6407392B1 (en) | Radiation detector | |
| JP4406699B2 (en) | Radiation and neutron detectors using optical fibers. | |
| GB2072452A (en) | Apparatus for detecting locating of incident radiation | |
| JPH0627847B2 (en) | Radiation detector | |
| GB2204769A (en) | Position-sensitive radiation detector | |
| JPH01229995A (en) | Radiation position detector | |
| US20210141103A1 (en) | Backscatter detection module | |
| US5012103A (en) | Radiation detector | |
| US4454424A (en) | Neutron position-sensitive scintillation detector | |
| JPH0558147B2 (en) | ||
| JP3220239B2 (en) | Radiation detector | |
| CA2034237A1 (en) | High resolution scintillation counters | |
| JP2003240857A (en) | Radiation detector | |
| JPH0532715B2 (en) | ||
| JPH0531585Y2 (en) | ||
| JP2009031132A (en) | Radiation detector | |
| JPH0544991B2 (en) | ||
| JPH0524068Y2 (en) | ||
| CN85101399B (en) | Radiation detector | |
| JPH04303786A (en) | radiation detector | |
| JPH07104072A (en) | ECT device | |
| JPH051911B2 (en) | ||
| JPS639881A (en) | Radiation detector |