JPS61275684A - Semiconductor radiation position detecting device - Google Patents
Semiconductor radiation position detecting deviceInfo
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- JPS61275684A JPS61275684A JP11805785A JP11805785A JPS61275684A JP S61275684 A JPS61275684 A JP S61275684A JP 11805785 A JP11805785 A JP 11805785A JP 11805785 A JP11805785 A JP 11805785A JP S61275684 A JPS61275684 A JP S61275684A
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Abstract
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
やエミツション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R1(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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to improvement of a semiconductor radiation position detection device. Equipment (computed tomography equipment)
It is useful for obtaining a distribution image of a specific R1 (radioisotope) nuclide by detecting the two-dimensional position of radiation of a specific energy, such as, and is also used in other fields such as science and engineering.
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59−135
493)。この図において、半導体放射線検出素子配列
lは、たとえばGeやSiまたはCdTeやHg I
x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0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璽ルド
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。2. Description of the Related Art A semiconductor radiation position detection device that detects the two-dimensional position of radiation by arranging a large number of semiconductor radiation detection elements in a matrix has conventionally been constructed, for example, as shown in FIG. -247109, patent application 1986-135
493). In this figure, the semiconductor radiation detection element array l is made of, for example, Ge, Si, CdTe, Hg I
In Figure 0, which shows a large number of semiconductor radiation detection elements using compound semiconductors such as x arranged in a matrix, the elements are arranged in a 4×4 pattern for simplicity. The signals from each of these elements may be input to a preamplifier, but in this case, the signal from each element is input to a preamplifier 2.3 provided for each row and each column, which is common to each row and each column. I am trying to input it into . The signals for each row arranged in the X direction are sent to the corresponding discriminator 4 via the corresponding preamplifier 2, and if the signal is greater than the threshold level, a pulse is sent to the latch and encoder 12 to disable the latch. Then, the encoder 12 performs conversion into a code signal, and a position signal X (digital signal) corresponding to the row in which a signal greater than the threshold level is generated is outputted via the latch circuit 14. On the other hand, the signals for each column arranged in the Y direction are sent to the corresponding discriminator 5 via the corresponding preamplifier 3, and if the signal is greater than the threshold level, a pulse is sent to the latch and encoder 13. The latch and encoder 13 convert the signal into a code signal, and the position signal Y(
digital signal) is outputted via the latch circuit 15.
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0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lOに
入力される。Each output of the preamplifier 2 is sent to an analog multiplexer 7 through a delay circuit and a buffer amplifier 6, and one of the signals is selected.The selected signal is waveform-shaped by the main amplifier 8. Further, it is inputted as an energy signal Z to a pulse height analyzer IO via a peak hold circuit 9.
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。In this way, it is determined whether or not the wave height of the energy signal Z is within a predetermined energy range. If it is within the range, a signal is sent to the timing control circuit 11, and in response, the timing control circuit 11 outputs the UNBLANK signal. . The timing control circuit 11 is triggered by the output of the discriminator 2.3, and has a coincidence function that detects when the output of the discriminator 2 and the output of the discriminator 3 are input at the same time. control the timing of each circuit appropriately. The output data of the latch and encoder 12 are input to an analog multiplexer control circuit 16, which controls the analog multiplexer 7 to select a delay circuit and a buffer amplifier 6 corresponding to the discriminator 4 that has generated the pulse. It is controlled so that only the output signal of
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l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。Problems to be Solved by the Invention Incidentally, in the conventional configuration shown in FIG. In this case, only the signal of element a will be processed by main amplifier 8 and peak hold circuit 9. Therefore, only the signal of element a is counted, and the signals of element C and element d are omitted, resulting in a problem that the counting rate characteristic is low.
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。Therefore, conventionally, it has been considered to divide the matrix-shaped semiconductor radiation detection element array 1 into a plurality of regions and provide each region with an independent signal processing circuit as shown in FIG.
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1分割数に対応する
倍率だけ改善される。By dividing the area in this way and providing an independent signal processing circuit for each area, it is true that under uniform radiation irradiation conditions, the overall count rate characteristics are apparently improved by the magnification corresponding to the number of divisions. Ru.
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。However, in applications such as nuclear medicine diagnosis, especially cardiac examination, high concentration of RI is often localized, and under such conditions, only the signal processing circuit for a specific region operates mainly. , and the count rate characteristics are not improved.
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。An object of the present invention is to provide a semiconductor radiation position detection device that can improve count rate characteristics under conditions where high concentration RI is localized in the same way as under uniform irradiation conditions with a simple circuit configuration. With the goal.
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
。Means for Solving the Problems In the semiconductor radiation position detection device according to the present invention, for each radiation incident event, one of the signals related to the output of the preamplifier into which the output of each detection element is input is transferred to an analog multiplexer. A plurality of channels are provided in parallel with an energy signal processing system in which the selected signal is waveform-shaped and amplified by an energy signal processing circuit.
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。Since a plurality of channels of the action energy signal processing system are provided in parallel, when any one channel is in operation, the other channels are operated to enable parallel processing. By the way, the count rate characteristic is mainly defined by the energy signal processing system. Therefore, by providing a plurality of channels of energy signal processing systems in parallel and operating them in parallel, the count rate characteristics can be improved.
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チヤンネル
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。Embodiment In FIG. 1, each output of the delay circuit and buffer amplifier 6 is input to two analog multiplexers 71.72, and the signals selected by these are input to the main amplifier 81.8.
The energy signal processing channel is configured to have two channels, such that the energy signal is sent to the peak hold circuits 91 and 92 through the energy signal processing channel 2 and the peak hold circuit 91 and 92, respectively. The configuration before the delay circuit and buffer amplifier 6 is the same as that in FIG. 2, so it is omitted.
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2
14を経て出力される。Each pulse output of the discriminator 4 is input to the latch and encoder 120, where it is converted into a code signal, and the position signal ) Latch circuit 2 after being selected at 210
14 and is outputted.
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。The above two analog multiplexers 71 and 72 respectively correspond to those of the discriminator 4 that generate pulses by the analog multiplexer control circuits 161 and 162 to which the output data of the latch and encoder 120 are input. It is controlled to pass only the output signals of the delay circuit and buffer amplifier 6. After each output of the peak hold circuits 91 and 92 is selected by a selector (analog multiplexer) 200, it passes through a sample/hold circuit 209 and is sent to the pulse height analyzer 10 as an energy signal Z.
It is input to 0. In this way, it is determined whether or not the wave height of the energy signal Z is within a predetermined energy range. If it is within the range, a signal is sent to the timing control circuit 110, and in response, the timing control circuit 110 outputs the UNBLANK signal. . The timing control circuit 110 is almost the same as the timing control circuit 11 in FIG. 2, has a coincidence function, and in addition to appropriately controlling the timing of each circuit, performs the following control.
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チヤ
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
理が行なわれるよう制御する0両方のチャンネルが動作
中の場合には次の信号の受は付けを拒否する。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。First, analog multiplexers 71, 72, main amplifier 8
1.82, When both of the two energy signal processing channels consisting of the peak hold circuit 91.92 are inactive, when a radiation detection signal is input, priority is given to the channel that became inactive first. perform signal processing. If one of the channels is in operation and another radiation detection signal is input, control is performed so that the signal processing is performed in the free channel.0 If both channels are in operation, the reception of the next signal is controlled. Refuse to attach. Further, the latch circuits 141 and 142 are operated depending on which of the two channels is operating, and the selector 210 is controlled to select the output of either of the latch circuits 141 or 142.
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。Note that this position signal output system only needs to output the position signal in synchronization with the energy signal processing channel, so in addition to the configuration in which two latch circuits are provided and selected, the FI
FO circuit (high-speed input/high-speed output circuit using memory)
Other configurations such as
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。Further, although the circuit related to the position signal Y is omitted in the above, it may be configured in the same manner as the circuit related to the position signal X.
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チヤンネル以上並列
に設けることも可能である。また、4X4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。Since the above is one embodiment of the present invention, various changes can be made without departing from the spirit of the invention. For example, three or more energy signal processing channels can be provided in parallel. It goes without saying that the present invention can be applied to detection element arrays other than 4x4, and can also be applied to semiconductor radiation position detection devices with other configurations, such as a configuration in which a preamplifier is provided for each detection element.
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ジョンCT装置
などに適用できる。Further, the present invention can be applied to a multilayer slice emission CT device and the like in addition to a two-dimensional radiation detection device such as a normal gamma camera.
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物件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。Effects of the Invention According to the present invention, count rate characteristics can be significantly improved with a simple circuit configuration without deterioration of various properties such as position resolution and energy resolution. High count rate characteristics can be obtained not only under conditions where the RI distribution is uniform, but also under conditions where the RI is localized.
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12.13,1
20・・・ラッチおよびエンコーダ14.15.141
,142,214・・・ラッチ回路18.181,18
2・・・アナログマルチプレクサ制御回路200.21
0・・・セレクタFIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a conventional example. 1... Semiconductor radiation detection element array 2.3... Preamplifier 4.5... Discriminator 6... Delay circuit and buffer amplifier 7.71.72
... Analog multiplexer 8.81.82 ... Main amplifier 9.91.92 ... Peak hold circuit 10.100
... Wave height analyzer 11.110 ... Timing control circuit 12.13,1
20...Latch and encoder 14.15.141
, 142, 214...Latch circuit 18.181, 18
2...Analog multiplexer control circuit 200.21
0...Selector
Claims (1)
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。(1) In a semiconductor radiation position detection device that detects the two-dimensional position of radiation by arranging a large number of semiconductor radiation detection elements in a matrix, a preamplifier receives the output of each of the detection elements for each radiation incident event. an analog multiplexer that selects any one of the signals related to the output;
A semiconductor radiation position detection device characterized in that a plurality of parallel channels of an energy signal processing system including an energy signal processing circuit that performs waveform shaping processing and amplification of the selected signal are provided.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11805785A JPH0627855B2 (en) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | Semiconductor radiation position detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11805785A JPH0627855B2 (en) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | Semiconductor radiation position detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61275684A true JPS61275684A (en) | 1986-12-05 |
JPH0627855B2 JPH0627855B2 (en) | 1994-04-13 |
Family
ID=14726946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11805785A Expired - Lifetime JPH0627855B2 (en) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | Semiconductor radiation position detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0627855B2 (en) |
-
1985
- 1985-05-31 JP JP11805785A patent/JPH0627855B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0627855B2 (en) | 1994-04-13 |
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