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JPS58200186A - Gain stabilizer - Google Patents

Gain stabilizer

Info

Publication number
JPS58200186A
JPS58200186A JP8426282A JP8426282A JPS58200186A JP S58200186 A JPS58200186 A JP S58200186A JP 8426282 A JP8426282 A JP 8426282A JP 8426282 A JP8426282 A JP 8426282A JP S58200186 A JPS58200186 A JP S58200186A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gain
value
pulse
height
output
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
Application number
JP8426282A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0377473B2 (en
Inventor
Masaki Yukimaru
正樹 幸丸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP8426282A priority Critical patent/JPS58200186A/en
Publication of JPS58200186A publication Critical patent/JPS58200186A/en
Publication of JPH0377473B2 publication Critical patent/JPH0377473B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/36Measuring spectral distribution of X-rays or of nuclear radiation spectrometry
    • G01T1/40Stabilisation of spectrometers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

PURPOSE:To automate completely the compensation of the fluctuation of a pulse height value of a radiation detector, by measuring pulses having height values within a reference peak region on the distribution of the height of detection pulses, and by adjusting a gain of an ampflifier on the basis of the difference of a measured value from a set value. CONSTITUTION:A prescribed height value is set within the distribution of a reference peak of detector output pulse from a reference height value pulse generating source 1, only pulses having a prescribed height value or above out of the outputs of a pulse- height discriminator 10 are counted 11, and a gain 4 of a measuring system is adjusted roughly according to a control signal for adjustment of the gain which is obtained by calculating 12 the difference between a counted value and a reference count value set 13 beforehand. Moreover, two height value regions 5 and 6 are set within the distribution of the height of the reference peak, another control signal for adjustment of the gain is delivered on the basis of the comparison 9 between pulse counting rates 7 and 8 within the two height value regions, and thereby the gain 4 is adjusted. Then, whether or not the control signal for adjustment of the gain which is calculated 12 is within a prescribed range is discriminated 14, and either one of the control signals is selected according to the output of the discrimination.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は放射線検出器の出力波高値の変動を抑えるた
めのゲインスタビライザに関するもので。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a gain stabilizer for suppressing fluctuations in the output peak value of a radiation detector.

検出器内蔵もしくは検出器外部に設置した放射線源また
は光電子増倍管を使用した検出器においては、光電子増
倍管に対するパルス状発光源により基準となる波高値の
パルスを出力できる放射線検出器を対象とするものであ
る。
For detectors that use a radiation source built into the detector or installed outside the detector, or a photomultiplier tube, this applies to radiation detectors that can output pulses with a reference peak value from a pulsed light source for the photomultiplier tube. That is.

以下ではコ4’/AmをドープしたNaI(Tj)シン
チレーション検出器を例にとり説明する。この検出器は
、出力波高値が計数率、温度、光電子増倍管の長期的劣
化等により変動するため波高分析や。
In the following, a NaI (Tj) scintillation detector doped with 4'/Am will be explained as an example. This detector requires pulse height analysis because the output peak value varies depending on the counting rate, temperature, long-term deterioration of the photomultiplier tube, etc.

シングルチャンネルアナライザ等により特定波高値区間
の計数値を測定する場合に誤差を持ち込むことがあった
。このような波高値の変動を抑えるための装置として従
来第1図に示すものがあった。
When measuring the count value in a specific peak value section using a single channel analyzer, etc., an error may be introduced. As a conventional device for suppressing such fluctuations in peak value, there is a device shown in FIG.

第1図において、/はコ4’/Amドープ型NaI(’
l)シンチレーション検出器1.2は検出器用のバイア
ス電源、3はプリアンプ、ダはメインアンプ、Sは第1
のシングルチャンネルアナライザ、6は第一のシングル
チャンネルアナライザ、りは第1の計数率計、tは第一
の計数率計、デは引算器である。なお、第1および第一
のシングルチャンネルアナライザ3および6、第1およ
び第一の計数率計7およびt、および引算器9にてゲイ
ンスタビライザ100が構成されている。
In FIG. 1, / is 4'/Am-doped NaI ('
l) Scintillation detector 1.2 is the bias power supply for the detector, 3 is the preamplifier, Da is the main amplifier, S is the first
6 is a first single channel analyzer, ri is a first count rate meter, t is a first count rate meter, and D is a subtracter. Note that a gain stabilizer 100 is configured by the first and first single channel analyzers 3 and 6, the first and first count rate meters 7 and t, and the subtracter 9.

次に動作について説明する。バイアス電源−によりバイ
アス電圧を印加されたjII/Amドープ型NaI(T
j)シンチレーション検出器lに入射したr線と検出器
内蔵の一ダ/Amのα線は、それぞれ検出器内部で光パ
ルスを生じ、その結果、電気的パルス信号を検出器出力
として発生する。この出力はプリアンプ3.メインアン
プダで増幅、波形整形され1通常測定系へ入力されると
共に、ゲインスタビライザ/ 00Cも入力される。
Next, the operation will be explained. jII/Am doped NaI (T
j) The r-rays incident on the scintillation detector l and the α-rays of 1 Da/Am built into the detector each generate optical pulses inside the detector, and as a result, an electrical pulse signal is generated as the output of the detector. This output is preamplifier 3. It is amplified and waveform shaped by the main amplifier and input to the normal measurement system, and is also input to the gain stabilizer/00C.

第2図は、メインアンプダの出力波高値の分布を示した
もので、横軸には検出器出力パルス波高値を、縦軸には
計数率を示している。一点鎖線1の左側には測定対象r
@による計数率が、右側には波高値変動補正用コダ/A
ma線ピークPが示されており1図示するように r線
によるパルス波高値は通常−ダ/Amα線によるパルス
波高値よりも小さい。第1のシングルチャンネルアナラ
イザjは第2図の波高値H/とHJの間の波高値を持つ
パルスに灯してのみパルスを出力するように調整され、
シングルチャンネルアナライザ6は第2図の波高値HJ
とHjの間の波高値を持つパルスに灼してのみパルスを
出力するように調整される。
FIG. 2 shows the distribution of the output peak value of the main amplifier, with the horizontal axis showing the detector output pulse peak value and the vertical axis showing the counting rate. On the left side of the dashed-dotted line 1 is the measurement target r.
The counting rate is indicated by @, and Koda/A for wave height fluctuation correction is shown on the right.
The ma-ray peak P is shown, and as shown in Figure 1, the pulse height value of the r-ray is usually smaller than the pulse height value of the -da/Amα ray. The first single channel analyzer j is adjusted so as to output a pulse only in response to a pulse having a peak value between the peak value H/ and HJ in FIG.
The single channel analyzer 6 measures the peak value HJ in Figure 2.
It is adjusted so that a pulse is output only by burning a pulse having a peak value between and Hj.

H/ 、HjとHJ、HJは普通コ41/Amα線ピー
クの中心波高値Hθに対してはぼ対称にとられる。  
1シングルチヤンネルアナライザ3.6の出力はそねぞ
ね計数率計7.fに入力され計数率に比例した出力を出
す。今、計数率?、tの出力をn/。
H/, Hj and HJ, HJ are generally taken almost symmetrically with respect to the central wave height Hθ of the C41/Amα line peak.
1. The output of the single channel analyzer 3.6 is the count rate meter 7. f and outputs an output proportional to the counting rate. Counting rate now? , t's output as n/.

n2とし1両出力共引算器9に入力し、ここでn/、f
iコの差Δn:n/−nコを出力し、Δnの4?縁値お
よび符号によりメインアンプダのゲインを調節する。こ
の調節について以下もう少し具体的に晴明する。
Let n2 be input to the subtracter 9 for both outputs, where n/, f
Output the difference Δn:n/-n between i and 4? Adjust the gain of the main amplifier by the edge value and sign. This adjustment will be explained in more detail below.

今、n/=nコとなるようにシングルチャンネルアナラ
イザs、6を設定シ、引算器9の出方が負ならばその絶
対値に比例してメインアンプゲインを自動的に下げ引算
器9の出方が正ならばそのMI!対値に比例してメイン
アンプゲインを自動的に上げるようにする。光電子増倍
管の増幅率の低下等の理由により出力パルス波高値が一
定の割合で低下した場合を第3図ta+および(b)で
説明する。第3図では簡略化、のためH2=HJ=HO
ととってあり、また、21I/Ama線ピークPのみを
示しである、第3図(a)に示すようにn / : n
Jの初期設定をした後、第3図(b)に示すように波高
値が低下すると、n/)nコ従って引算器デの出カΔn
=n/−nコは正数になる。既に述べたようにΔnが正
の時はその絶対値に比例してメインアンプゲインを自動
的に上げるようにするため波高値は初期状態にもどり、
n/=nコとなり、その結果Δn=0となることでゲイ
ン調整動作が終了する。
Now, set the single channel analyzer s, 6 so that n/=n.If the output of subtracter 9 is negative, the main amplifier gain will be automatically lowered in proportion to its absolute value. If the number 9 is positive, its MI! To automatically increase the main amplifier gain in proportion to the relative value. A case where the output pulse height value decreases at a constant rate due to a decrease in the amplification factor of the photomultiplier tube will be explained with reference to FIGS. 3(a) and 3(b). In Figure 3, for simplification, H2=HJ=HO
As shown in Figure 3(a), which shows only the 21I/Ama line peak P, n/: n
After initial setting of J, when the peak value decreases as shown in Fig. 3(b), n/)n is therefore output from the subtractor D, Δn.
=n/-n is a positive number. As already mentioned, when Δn is positive, the main amplifier gain is automatically increased in proportion to its absolute value, so the peak value returns to its initial state.
n/=n, and as a result, Δn=0, and the gain adjustment operation ends.

波高値の増加が起こった場合には以上述べた場合と反対
の現象が起こり、同様のプロセスによりゲイン調整が行
われる。
When the peak value increases, a phenomenon opposite to that described above occurs, and gain adjustment is performed by a similar process.

なお、メインアンプダのゲインを調整する代わりにバイ
アス電源コの電圧を調整して光電子増倍管の増倍率を変
えることによりパルス波高値を調整するという方法をと
る場合もある。
Note that instead of adjusting the gain of the main amplifier, the pulse height value may be adjusted by adjusting the voltage of the bias power supply and changing the multiplication factor of the photomultiplier tube.

従来の装置は以上のようKm成されているが何らかの原
因で波高値が急変した場合や、測定系の電源投入時弊の
場合には、第ダ図(a)に示すように初期波高値設定状
態と異なる波高値でn/とnJの値が等しくなる場合が
あり、また第亭図(b)に示すように波高分布形状によ
っては本来調整すべき方向にゲイン調整できなくなりn
/>nJまたはn / < nコ状態がいつまでも解消
せず、ついには波高値変動に対する調整能力を喪失して
しすうようになることもある。第9図では波高値が急激
に増加した場合について示したが急激に低下した場合に
ついても類似の現象が起こりうる。従って完全自動での
波高値変動補正はできなかった。
The conventional device has Km as described above, but if the peak value suddenly changes for some reason, or if the measurement system fails when the power is turned on, the initial peak value setting state is changed as shown in Figure 2(a). There are cases where the values of n/ and nJ become equal for different wave height values, and as shown in Figure (b), depending on the shape of the wave height distribution, the gain may not be able to be adjusted in the direction that should be adjusted.
//nJ or n/<n condition may not be resolved forever, and the ability to adjust to peak value fluctuations may eventually be lost. Although FIG. 9 shows the case where the peak value suddenly increases, a similar phenomenon may occur when the peak value suddenly decreases. Therefore, it was not possible to completely automatically correct wave height fluctuations.

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、測定対象とする放射線によるパル
ス波高値よりも高い波高値を有するパルスを放射線検出
器を経由して発生させうる強度一定の基準パルス発生源
を備えた放射線検出器において、前記基準パルス発生源
に起因する検出器出力パルス波高分布上の基準ピーク領
域内に7点適当な波高値を設定し、それ以上の波高値を
もつパルスのみを計測し、あらかじめ設定した値との差
もしくは比によりアンプゲインもしくはバイアス電圧等
を調整することによりパルス波高値の変動を補正した後
従来のゲインスタビライザをイ 使って波高値の微調整をやることliより、測定系11
11 の分解能劣化などの現象が起こった□場合も含めて、パ
ルス波高値の変動補正を完全自動化できるゲインスタビ
ライザを提供することを目的としている。
This invention was made in order to eliminate the drawbacks of the conventional ones as described above, and it is possible to generate a pulse having a higher peak value than the pulse peak value due to the radiation to be measured through a radiation detector. In a radiation detector equipped with a constant reference pulse generation source, appropriate peak values are set at seven points within the reference peak region on the detector output pulse wave height distribution caused by the reference pulse generation source, and the peak values higher than that are set. After measuring only the pulses that have a value of From making adjustments, measurement system 11
It is an object of the present invention to provide a gain stabilizer that can fully automate the correction of fluctuations in pulse peak values, even when phenomena such as resolution deterioration occur.

以下、この発明の一実施例を第3図について説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

従来例と同様コQ/Amドープ型NaI(’I’j)シ
ンチレーション検出器を例にとる。第3図においてはゲ
インスタビライザ10/が、第1図に示された符号5〜
90指し示す要素に加えて符号10〜/41の指し示す
要素を新たに設けているが、その他の構成要素は第1図
と同様であり、従ってメインアンプ亭の出力パルス波高
分布も、第一図に示したものと同様である。追加要素に
ついて説明すれば、lθは波高弁別器であり、入カッく
ルスが例えば第一図のHQ以上の波高値を有する場合に
のみ出力を生じるよう設計されている。//は波高弁別
器出力を受けてHII以上の波高値のノ(ルスの計数率
に比例する電圧を計数率n3として出力する計数率計、
/2は第一の引算器であり、基準計数率設定器/3から
の基準計数率信号njOと前記n3との差(Δn’==
 n J = n30 )を出力する。
As with the conventional example, a co-Q/Am-doped NaI ('I'j) scintillation detector will be taken as an example. In FIG. 3, the gain stabilizer 10/ is replaced by the reference numerals 5 to 5 shown in FIG.
In addition to the element pointing to 90, elements 10 to /41 are newly provided, but the other components are the same as in Figure 1. Therefore, the output pulse height distribution of the main amplifier is also the same as in Figure 1. Same as shown. To explain an additional element, lθ is a pulse height discriminator, which is designed to produce an output only when the input pulse has a pulse height value greater than, for example, HQ in FIG. // is a count rate meter that receives the output of the pulse height discriminator and outputs a voltage proportional to the count rate of the pulse with a peak value of HII or higher as the count rate n3;
/2 is a first subtractor, which calculates the difference (Δn'==
n J = n30).

この出力もメインアンプのゲイン調節に使用する。This output is also used to adjust the gain of the main amplifier.

なお、引算器9とlコは外部からの信号により出力ゲー
トの開閉がコントロールできるようにされている。また
、基準計数率設定器/3のn30は外部より設定できる
ように設計しである。比較器/lIは、引算器/コの出
力端/Jaより常時出力を受けてその出力とあらかじめ
比較器内部に設定された数値との大小関係を判定しその
結果に従って引算器デまたはlコヘゲート信号を出力す
る。その結果引算器9または/2の出力がメインアンプ
亭のゲイン調整用としてメインアンプ4Iニ与えられる
、 この発明を実施するには、例えば2ダ/Amα線パルス
Pより高い波高値のパルスは無視できる程少な−ように
2II/kmα線パルス波高値を設定するのが好ましい
。(コ4(/Amα線パルス波高値はNaI(Tj )
中に光学的に結合をとって埋め込まれたコlllAmを
ドープしたNa1(Tj)結晶小片中のT1の量をコン
トロールすることにより変えることができる)また、波
高値の初期設定時には、第を図のシングルチャンネル3
.6および波高弁別器IOはそわそれ、第2図に示さ幻
たH/〜H3間の波高値、Hコ〜H3間の波高値、およ
びH41以トの波高値をもつパルスに対してのみ出力を
出すように設定するのが一般的であるが、ここでは説明
の便宜のためHコニH3=HOおよび、Ht=Hダとす
る。すなわち、シングルチャンネルよ、6および波高弁
別器10は、初期設定時の波高値を示す86図(a)の
ように、そねぞれH/−HOの波高値、HO〜Heの波
高値およびH41以上の波高値をもつパルスに対しての
み出力を出すように設定される。従って第1.第一およ
び第3の計数率計7、fおよび//の出力n/、nコお
よびH3は第6図1a) 、 (blおよび(C)中の
それぞれn/、、n 2およびH3に対応する。第6図
(a)に示す初期設定時ではHO,H/およびHダはn
/==nコになるように設定され、その時のH3の値を
n3=n30とする。基準計数率設定器13の出力はこ
のn30と等しく設定されている。
The opening and closing of the output gates of the subtracters 9 and 1 can be controlled by external signals. Further, n30 of the reference counting rate setter/3 is designed so that it can be set from the outside. The comparator/lI constantly receives an output from the output terminal/Ja of the subtracter/l, determines the magnitude relationship between the output and a numerical value set in advance in the comparator, and then outputs the subtracter D or l according to the result. Outputs cohegate signal. As a result, the output of the subtracter 9 or /2 is given to the main amplifier 4I for gain adjustment of the main amplifier. It is preferable to set the peak value of the α-ray pulse at 2II/km so as to be negligibly small. (K4 (/Amα ray pulse height value is NaI (Tj)
(This can be changed by controlling the amount of T1 in the small Na1(Tj) crystal doped with CollAm, which is optically bonded and embedded in the core.) Also, when initially setting the peak value, single channel 3
.. 6 and the pulse height discriminator IO are fidgety and output only for pulses with peak values between H/ and H3, between H and H3, and between H41 and higher as shown in Figure 2. Although it is common to set it so that it appears, here, for convenience of explanation, it is assumed that H3=HO and Ht=Hda. That is, in the case of a single channel, the wave height discriminator 6 and the wave height discriminator 10 each have a wave height value of H/-HO, a wave height value of HO to He, and a wave height value of It is set to output only for pulses having a peak value of H41 or higher. Therefore, the first. The outputs n/, n and H3 of the first and third count rate meters 7, f and // correspond to n/, n2 and H3 in Fig. 6 1a), (bl and (C), respectively) At the initial setting shown in Fig. 6(a), HO, H/ and Hda are n.
/==n, and the value of H3 at that time is n3=n30. The output of the reference counting rate setter 13 is set equal to this n30.

以上の構成において、第一の引算器12の出力端子lコ
aから常時、出力Δn’=n3−n30が比較器ipに
入力され、この比較器では次の条件−αくny−n3o
く+β    ・ ・ ・′(1)(α、βはOまたは
正の数) 満たすかどうかにより次のように出力をコントロールす
る。
In the above configuration, the output Δn'=n3-n30 is always input from the output terminal l core a of the first subtractor 12 to the comparator ip, and this comparator satisfies the following condition -α ny-n3o
+β ・ ・ ・′(1) (α and β are O or positive numbers) The output is controlled as follows depending on whether they are satisfied.

(イ)条件(1)を満す場合 比較器/ダからの出力(ゲート信号)により引算器/コ
の出力端子(lコb)のゲートを閉じその後引算器9の
出力ゲートを開はメインアンプダのゲイン調整用として
引算器9の出力を使用するようにする。
(b) When condition (1) is satisfied, the output (gate signal) from the comparator/da closes the gate of the output terminal (l/b) of the subtracter/co, and then opens the output gate of the subtracter 9. The output of the subtracter 9 is used for gain adjustment of the main amplifier.

(ロ)条件(1)を満たさない場合 比較器/+1・からの出力(ゲート信号)により引算器
デの出力ゲートを閉じその後引算器lコの出力端子(/
コb)のゲートを開はメインアンブダのゲイン調整用と
して引算器lコの出力を使用するようにする。
(b) If condition (1) is not satisfied, the output gate of the subtracter D is closed by the output (gate signal) from the comparator /+1, and then the output terminal of the subtracter l (/
Opening the gate b) allows the output of the subtracter l to be used for gain adjustment of the main amplifier.

以上の(イ)および(ロ)について第6図(b)および
(c) Kより具体的に説明する。第6図(b)は測定
系のエネ11 ルギー分解能の劣化が起こっている時にノくルス波高値
の急激な増加があった場合の1例を示す。このように急
激な波高値の変化によりシングルチャンネルアナライザ
3.6の設定波高値H/、HO。
The above (a) and (b) will be explained in detail with reference to FIGS. 6(b) and (c) K. FIG. 6(b) shows an example of a case where there is a sudden increase in the Norls wave height value when the energy resolution of the measurement system is deteriorating. Due to this sudden change in the peak value, the set peak value H/, HO of the single channel analyzer 3.6.

H41がコダ/Amα線ピークから大きくはずれてしま
う場合は第6図(b)に示すようにピーク位置からはず
れたところでn/=nコとなったり、またゲイン調整方
向(増加または減少)を逆にしてしまったりすることが
あり、従来のゲインスタビライザだけでは波高値変動補
正能力が失なわれることがあるということは前述の通り
である。しかしこのような場合は適当に選ばわたβ値に
対しては常ICnJ>nJθ+β(すなわちnj−n3
0>β)が成立する、従って条件(/)を満たさないた
め上記(ロ)に従って引算器lコの出力信号(Δn’=
nj−rx30)によりメインアンプダのゲインを調整
することになる。その結果Δn′値がβに等しくなると
条件V)が満たされるようになり上記(イ)に従って引
算器デの出力信号(Δn=n/−nコ)によりメインア
ンプゼのゲインな調整することになる。その様子は第6
図(C)に示す通りである。第6図(C1ではn/=n
J   、1になった後はn、)<nJO+βが満たさ
れると共に分解能が劣化しているという前提からn、?
>n、?θ〉n30−αも満たされておりこの近くの波
高値変動に対しては引続き引算器tの出力信号によりゲ
インが調整されることがわかる。もし分解能が向上した
状態で上記と同様な波高値の急激な増加があったとして
も基本的には上記と同様な動作によりゲインが調整され
る。たyし、引算器9の出力によりn/”nコの形にメ
インアンプダのゲインが調整された場合を考えると分解
能が向上しているためn % < n 30になってい
るが、αを適当に選択してあらかじめ想定される分解能
向上幅についてすべてn3’:2n30−αとすること
ができる。従って条件(1)を満たすことになり引続き
引算器9の出力により、ゲインが調整さねることがわか
る。波高値の急激な減少が起こった場合についても同様
である。
If H41 deviates significantly from the Koda/Amα line peak, as shown in Figure 6(b), it may become n/=n at a point away from the peak position, or the gain adjustment direction (increase or decrease) may be reversed. As mentioned above, the conventional gain stabilizer alone may lose its ability to correct peak value fluctuations. However, in such a case, for a properly chosen β value, ICnJ>nJθ+β (i.e., nj−n3
0>β) holds true. Therefore, since the condition (/) is not satisfied, the output signal of the subtracter l (Δn'=
nj-rx30) to adjust the gain of the main amplifier. As a result, when the Δn' value becomes equal to β, condition V) is satisfied, and the gain of the main amplifier is adjusted according to the above (A) using the output signal of the subtracter D (Δn=n/-n). become. The situation is the 6th
As shown in Figure (C). Figure 6 (n/=n in C1
From the premise that after J, becomes 1, n, )<nJO+β is satisfied and the resolution is degraded, n,?
>n,? It can be seen that θ>n30−α is also satisfied, and the gain is subsequently adjusted by the output signal of the subtracter t for fluctuations in the peak value near this. Even if there is a sudden increase in the peak value similar to the above when the resolution is improved, the gain is basically adjusted by the same operation as above. However, considering the case where the gain of the main amplifier is adjusted in the form of n/''n by the output of the subtracter 9, n% < n 30 because the resolution has improved. By appropriately selecting α, all of the predetermined resolution improvement widths can be set to n3':2n30-α.Therefore, condition (1) is satisfied, and the gain is subsequently adjusted by the output of the subtracter 9. The same thing can be seen when a sudden decrease in the peak value occurs.

上述したα、βは引算器9の出力によるゲイン調整によ
り比較器/4Iのゲート信号の状態が変化して引算器l
、2の出力によるゲイン調整に切換わることにより両コ
ントロール間にて振動を引き起こすことがないようにす
るためにヒステリシス特性をもたせて設定した数値であ
り、既述したようにコatp、mα線ピーク位置変動が
ない場合の想定される分解能の劣化または向上によ6n
j値の増減幅を含む程に充分大きな値にとると共に条件
(1)が満たされた時(引算器デの出力信号によりゲイ
ン調整が正しくできるように設定されなければならない
。(あまりα、βが大きいと第6図(b) K示すよう
な状況になってもnjくn30+βとなり引算器デの出
力信号によるゲイン調整を継続し、この場合n/=nコ
なので波高値変動補正能力を喪失してしまうことがある
。) なお、上記実施例では引算器9または/コの信号でメイ
ンアンプダのゲインをコントロールする場合について説
明したが、メインアンプダのゲインの代りに他のゲイン
変化要素1例えばシンチレーション検出aにおいてはバ
イアス電源−の電圧をコントロールしてもよい。また、
上記実施例では波高弁別@ 10を使用したが、実質的
にこれと同等の働きをするものであれば何でもよい。ま
た。
The above-mentioned α and β are obtained by changing the state of the gate signal of the comparator/4I due to the gain adjustment using the output of the subtracter 9.
, is a value set with hysteresis characteristics in order to prevent vibration between the two controls by switching to gain adjustment using the output of 2, and as mentioned above, the core atp, 6n due to the expected degradation or improvement of resolution when there is no position variation.
It must be set to a value large enough to include the range of increase/decrease in the j value and when condition (1) is satisfied (the output signal of the subtractor de should be set so that the gain can be adjusted correctly. If β is large, even if the situation shown in Figure 6(b) K occurs, nj × n30 + β, and the gain adjustment is continued using the output signal of the subtractor D. In this case, n/=n, so the peak value fluctuation correction ability is achieved. Note that in the above embodiment, the case where the gain of the main amplifier is controlled by the signal of the subtracter 9 or / is explained, but instead of the gain of the main amplifier, other Gain change element 1 For example, in scintillation detection a, the voltage of the bias power supply may be controlled.
Although the wave height discrimination @10 was used in the above embodiment, any other device may be used as long as it functions substantially equivalently. Also.

上記実施例ではシングルチャンネルアナライザ3゜6お
よび波高弁別器10に計数率計7 、t 、//を接続
する構成にしたがこれをカウンタにして一定時間計数毎
に引算器?または/コに読み込ませ。
In the above embodiment, the count rate meter 7, t, // is connected to the single channel analyzer 3.6 and the pulse height discriminator 10, but this is used as a counter and a subtracter is used for each count for a fixed period of time. Or load it into /.

かつ基準針車設定器/3からの基準出方をその一定時間
に相応するものとすることにより実施例と同様な操作を
行わせるようにしても良い。このような変更は、カウン
タや引算器内部または基準計数率設定器への設定値を変
えるなどにより簡単に対処することができる。さらに引
算器9または/コ。
In addition, the same operation as in the embodiment may be performed by making the reference output from the reference needle wheel setter/3 correspond to the fixed time. Such a change can be easily handled by changing the setting value inside the counter or subtracter or the reference count rate setter. Furthermore, subtractor 9 or /co.

基準計数率設定器および比較器/ダ等をコンピュータも
しくはマイクロプロセッサ等に代えて、上記実施例にて
述べた演算、制御をすべてソフトウェアで代行させても
よく上記実施例と同様の効果を奏する。
The reference counting rate setter, the comparator/da, etc. may be replaced with a computer, a microprocessor, etc., and all the calculations and controls described in the above embodiments may be performed by software, and the same effects as in the above embodiments can be obtained.

また、上記実施例ではコ4(/Amドープ型NaI(T
j)シンチレーション検出器を例にとり説明したが。
Furthermore, in the above embodiment, Co4(/Am-doped NaI(T)
j) The explanation was given using a scintillation detector as an example.

コ411Ama線による第1図に示、すような波高分布
−51 上のピークと同様、それ以上の□波高値をもちかつ強度
の変化するパルスが存在しないようなピークを波高分布
上に形成するような強度一定の基準波高値パルス、発生
源(適当なエネルギーのα線を放出する核種で、長半減
期のものであれば良く。
Wave height distribution as shown in Figure 1 by 411Ama line-51 A peak is formed on the wave height distribution that has a wave height value similar to the above peak, but is higher than that, and there are no pulses with varying intensity. A reference peak value pulse with constant intensity such as a source (a nuclide that emits alpha rays with appropriate energy and a long half-life is sufficient).

24(/Am以外に例えばコ3tPuを上げることかで
きる。)を備えた検出系であわばどのような検出系であ
ってもよく上記実施例と同様の効果を奏する。このよう
な検出系として例えば、 NaI(TJ)シンチレーシ
ョン検出器ではなく、 C5I(Tj) 、アントラセ
ン、プラスチックシンチレータ、 BO2輪)’/ンチ
レーション検出器に上記したような強度一定の基準波高
値パルス発生源をドープしたものを上げることかでき、
またガス比例計数管内部壁面にコII/Am等のα検出
核種を塗布したものでも良く。
24 (in addition to /Am, for example, it is possible to increase 3tPu), any detection system may be used to achieve the same effect as the above embodiment. As such a detection system, for example, instead of a NaI (TJ) scintillation detector, a C5I (Tj), anthracene, plastic scintillator, BO2 wheel)/scintillation detector generates a reference peak value pulse with a constant intensity as described above. It is possible to raise a doped source,
Alternatively, the inner wall surface of the gas proportional counter tube may be coated with an α detection nuclide such as CoII/Am.

コ41/Amをドープしたシンチレーション検出器の場
合と同様なαスペクトルを得られる。
An α spectrum similar to that obtained with a scintillation detector doped with 41/Am can be obtained.

以上のように、この発明によねば測定対象とする放射1
IjVCよるパルス波高値よりも高い波高値を有するパ
ルスを測定に使用している放射線検出器を経由して発生
させうる強度一定の基準波高値パ    1ルス発生源
を備えた放射線検出器において基準′波^値パルス発生
源に起因する検出器出力パルス波高分布上の基準ピーク
領域内K1点適当な波高値を設定[7,波高弁別器を使
ってそれ以上の波高のパルスのみを計測し、あらかじめ
設定した値との差もしくは比によりアンプゲイン、もし
くはバイアス電圧等ゲイン変化要素を大まかに調整する
ことによりパルス波高値の変動を大まかに補正し、その
後に従来のゲインスタビライザを使って精度よくパルス
波高値の変動を補正するようにしたので次に示すような
効果かえられる。
As described above, according to the present invention, radiation 1 to be measured
A reference peak value pulse with a constant intensity that can be generated via a radiation detector using a pulse having a pulse peak value higher than that of the pulse peak value by IjVC. Wave value Set an appropriate wave height value at point K1 within the reference peak area on the detector output pulse wave height distribution caused by the pulse generation source [7. Use a wave height discriminator to measure only pulses with wave heights higher than By roughly adjusting amplifier gain or gain change factors such as bias voltage according to the difference or ratio with the set value, fluctuations in the pulse peak value are roughly corrected, and then a conventional gain stabilizer is used to accurately stabilize the pulse wave. By correcting fluctuations in high prices, the following effects can be obtained.

(1)急激かつ大きな波高値の変動が起こっても波高値
変動補正能力を喪失することがなく正しく補正できる。
(1) Even if a sudden and large change in peak value occurs, the ability to correct the change in peak value can be corrected without losing the ability to correct the change.

(,2)測定系電源投入の際、波高値初期状態がどのよ
うになっていようとも、設定どおりの波高値に自動補正
することかできる。
(,2) When the measurement system is powered on, no matter what the initial state of the peak value is, it is possible to automatically correct the peak value to the set value.

(3)項目(1)および(2)よりパルス波高値の変動
補正を完全自動化できる。
(3) Items (1) and (2) allow complete automation of pulse height value fluctuation correction.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のゲインスタビライザーを概略的に示すブ
ロック構成図、第一図は一〇/Amドープ型NaI(T
j)シンチレーション検出器出力の波高分布例を示す波
形図、第3図(a)および(b)は第1図に示す従来の
ゲインスタビライザーを使用【7た場合の動作原理を説
明するための波形図、第ダ図(a)および(blは第1
図に示す従来のゲインスタビライザの欠点を説明するた
めの波形図、第3図はこの発明の一実施例によるゲイン
スタビライザを概略的に示すブロック構成図、第6図(
a)、 (blおよび(C)は第3図の動作を説明する
ための波形図である。 図において、lは2’l/kmドープ型NaI(Tj)
シンチレーション検出器、2はバイアス電源、3はプリ
アンプ、ダはメインアンプ、3および6はそねぞれ第1
および第一のシングルチャンネルアナライザー、7およ
びlはそhぞわ第7および第一の計数率針、9は引算器
、10は波高弁別器−7/は第3の計数率針、lコは第
一の引算器、/jは基準計数率設定器、/41は比較器
、10/はゲインスタビライザである。 なお1図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 焔3図 (b) 幣4図 手続補正書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示    特願昭Iクー#参J4−号2、
発明の名称 ゲイVXIビジィず 3、  VA正をする者 代表者片山仁へ部 4、代理人 よ 補正の対象 (1)  明細書の特許請求の範囲の欄(2)  明細
書の発明の詳細な説明の橢ム 補正の内容 (1)特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 (2) 明細書第3頁参行の「絶縁値」を「絶対値」と
補正する。 (3)同第1j頁ダ行の「基準計率」を「基準計数率」
と補正する。 (4)  同第13頁−Sj行の「一定時間」な「一定
時間計数値」と補正する。 (5)  同第1A頁′Iコ行の「α検出」を「α線放
出」と補正し、同/ダ行の「e1スペクトル」を「α線
スペクトル」と補正する。 (6)  同第17頁/4−It行の「(J)  項目
(1)および(2)よりや・・・O自動化できる。」を
次の通り補正する。 rcJ)  III定系のエネルギ分解能が変化してい
ても、項目(1)および(2)の補正ができる。 (4)  項目(1)、(2)および(3)よりパルス
波高値の変動補正を完全自動化できる。」 測定対象とする放射線によるパルス波高値よりも高い基
準ピーク波高分布のパルスを発生てる基準波高値パルス
発生源からのパルスを、測定に使用している放射線検出
器を経由して発生させ、これにより得た前記放射線検出
器からの基準ピーク波高分布出力を監視するととにより
測定系のゲインを調整するようにしたゲインスタビライ
ザにおいて、基準波高値パルス発生源からの検出器出力
パルスの基準ピーク波高分布内に、ある所定の波高値を
設定し、波高弁別機能を有する装置Y使って、前記所定
の波高値以上の波高値のパルスのみを計数し、その計数
値と、あらかじめ設定した基準計数値との差もしくは比
をとったゲイン調整用制御信号により測定系のゲインを
大まかに調整する第1の制御系と、同じ前記基準ピーク
波高分布内に一つの波高値領域を設定し、両波高値領域
内のパルス計数率カ比較によりゲイン調整用制御信  
1号を出力し、測定系のゲインを調整する第一の制御系
とを備え、前記第1の制御系のゲイン調整用制御ll信
号の範囲を設定し前記ゲイン調整用制御信号が前記範囲
内にあるかどうか!判別することにより前記第1および
第一の制御系の出力を選択し、これにより測定系のゲイ
ンを調整するようにしたことを特徴とするゲインスタビ
ライザ。
Figure 1 is a block diagram schematically showing a conventional gain stabilizer.
j) Waveform diagram showing an example of wave height distribution of scintillation detector output, Figures 3 (a) and (b) are waveforms for explaining the operating principle when the conventional gain stabilizer shown in Figure 1 is used. Figure 1 (a) and (bl are the first
FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the drawbacks of the conventional gain stabilizer shown in FIG.
a), (bl and (C) are waveform diagrams for explaining the operation of Fig. 3. In the figure, l is 2'l/km doped NaI (Tj)
Scintillation detector, 2 is a bias power supply, 3 is a preamplifier, DA is a main amplifier, 3 and 6 are each the first
and the first single channel analyzer, 7 and l are the seventh and first count rate needles, 9 is the subtractor, 10 is the pulse height discriminator, 7/ is the third count rate needle, and l is the third count rate needle. is a first subtractor, /j is a reference counting rate setter, /41 is a comparator, and 10/ is a gain stabilizer. In Figure 1, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Homura Figure 3 (b) Draft 4 Procedural Amendment (Voluntary) Mr. Commissioner of the Japan Patent Office 1, Indication of the Case Patent Application Sho I Cou # Reference J4-No. 2,
Name of the invention Gay VXI Busyzu 3, VA representative Hitoshi Katayama Part 4, agent Subject of amendment (1) Scope of claims in the specification (2) Details of the invention in the specification Abuse of explanation Contents of amendment (1) The scope of claims is amended as shown in the attached sheet. (2) “Insulation value” on page 3 of the specification shall be corrected to “absolute value”. (3) "Standard counting rate" on page 1j, line d of the same page is changed to "Standard counting rate".
and correct it. (4) Correct it to the "fixed time count value" of "fixed time" on page 13, line Sj. (5) "α Detection" in the I column of page 1A' is corrected to "α ray emission", and "e1 spectrum" in the / D row of the same page is corrected to "α ray spectrum". (6) "(J) From items (1) and (2)...O can be automated." on page 17, line 4-It is corrected as follows. rcJ) Items (1) and (2) can be corrected even if the energy resolution of the III constant system changes. (4) From items (1), (2), and (3), it is possible to completely automate the correction of fluctuations in pulse height values. ” Pulses from a reference peak value pulse generation source that generates pulses with a reference peak wave height distribution higher than the pulse height value due to the radiation to be measured are generated via the radiation detector used for measurement, and this is In a gain stabilizer that adjusts the gain of the measurement system by monitoring the reference peak wave height distribution output from the radiation detector obtained by A predetermined pulse height value is set within the clock, and a device Y having a pulse height discrimination function is used to count only the pulses having a pulse height value greater than or equal to the predetermined pulse height value. A first control system that roughly adjusts the gain of the measurement system using a gain adjustment control signal that takes the difference or ratio of The control signal for gain adjustment is determined by comparing the pulse count rate within
a first control system that outputs a signal No. 1 and adjusts the gain of the measurement system, and sets a range of a gain adjustment control signal of the first control system so that the gain adjustment control signal is within the range. Whether it's there or not! A gain stabilizer characterized in that the outputs of the first and first control systems are selected by determining the outputs, and the gain of the measurement system is thereby adjusted.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 測定対象とする放射線によるパルス波高値よりも高い基
準ピーク波高分布のパルスを発生する基準波高値パルス
発生源からのパルスを、測定に使用している放射線検出
器を経由させ、これにより得た前記放射線検出器からの
基準ピーク波高分布出力を監視することにより測定系の
ゲインを調整するようにしたゲインスタビライザにおh
て、基準波高値パルス発生源からの検出器出力パルスの
基準ピーク波高分布内に、ある所定の波高値を設定し、
波高弁別機能を有する装置を使って、前記所定の波高値
以上の波高値のパルスのみを計数し。 その計数値と、あらかじめ設定した基準計数値との差も
しくは比をとったゲイン調整用制御信号により測定系の
ゲインを大まかに調整する第1の制御系と、同じ前記基
準ピーク波高分布内に一つの波高値領域を設定し5両波
高値領域内のパルス計数率の比較べよりゲイン調整用制
御信号を出力し。 測定系のゲインを調整する第2の制御系とを備え、前記
第7の制御系のゲイン調整用制御信号の範囲を設定し前
記ゲイン調整用制御信号が前記範囲内にあるかどうかを
判別することにより前記第1および第コの制御系の出力
を選択し、これにより測定系のゲインを調整するように
したことを特徴とするゲインスタビライザ、
[Claims] Pulses from a reference peak value pulse generation source that generates pulses with a reference peak height distribution higher than the pulse peak value of the radiation to be measured are passed through the radiation detector used for measurement. , a gain stabilizer that adjusts the gain of the measurement system by monitoring the reference peak wave height distribution output from the radiation detector thus obtained.
Set a certain predetermined peak value within the reference peak peak height distribution of the detector output pulse from the reference peak value pulse generation source,
Using a device having a pulse height discrimination function, only pulses having a pulse height value equal to or higher than the predetermined pulse height value are counted. A first control system that roughly adjusts the gain of the measurement system using a gain adjustment control signal that takes the difference or ratio between the counted value and a preset reference counted value; Two peak value regions are set, and a control signal for gain adjustment is output by comparing the pulse count rates within the five peak value regions. and a second control system that adjusts the gain of the measurement system, sets a range of a gain adjustment control signal of the seventh control system, and determines whether the gain adjustment control signal is within the range. A gain stabilizer characterized in that the outputs of the first and second control systems are selected, thereby adjusting the gain of the measurement system.
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