JPH0580156A - 放射線測定装置 - Google Patents
放射線測定装置Info
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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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- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
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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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ある。
【図２】図１の放射線測定装置の動作波形を示す図であ
る。
る。
【図３】従来の放射線測定装置を示す図である。
【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。
図である。
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
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
Claims (1)
- 【請求項１】 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、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24531591A JPH0580156A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 放射線測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24531591A JPH0580156A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 放射線測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580156A true JPH0580156A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17131845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24531591A Pending JPH0580156A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 放射線測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0580156A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2769099A1 (fr) * | 1997-10-01 | 1999-04-02 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de mesure du temps de montee de signaux parasites par des bruits, provenant de detecteurs de rayonnements y ou x |
| KR100727900B1 (ko) * | 2005-12-27 | 2007-06-13 | 한국전기연구원 | 단광자 계수형 디지털 엑스선 이미지센서용 문턱전압생성기 |
| JP2017116342A (ja) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | セイコー・イージーアンドジー株式会社 | 放射能検出システム、及び放射能検出方法 |
| WO2020090311A1 (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像素子 |
| JP2020072471A (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像素子、撮像装置、および、固体撮像素子の制御方法 |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP24531591A patent/JPH0580156A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2769099A1 (fr) * | 1997-10-01 | 1999-04-02 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de mesure du temps de montee de signaux parasites par des bruits, provenant de detecteurs de rayonnements y ou x |
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