(57)【要約】      （修正有）【課題】エネルギー分解能を低下させること無く、高計数率の放射線検出を可能にする。【解決手段】放射線が入射することにより発生した電荷を出力する放射線検出器２と、発生した電荷をアナログ信号に変換するプリアンプ３と、プリアンプ３からのアナログ信号をステップ状のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部４と、ステップ状のデジタル信号から台形フィルタを用いて台形状のパルス信号を生成する波形整形部６と、パルス信号の波高値とデジタル信号の立ち上がり部分の傾きとをパラメータとして、放射線のエネルギーを算出するエネルギー算出部７と、エネルギー算出部７により算出されたエネルギーをエネルギー別にカウントするカウント部８とを備える。【選択図】図１
2020148688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線が入射することにより発生した電荷を出力する放射線検出器と、
前記発生した電荷をアナログ信号に変換するプリアンプと、
前記プリアンプからのアナログ信号をステップ状のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記ステップ状のデジタル信号から台形フィルタを用いて台形状のパルス信号を生成する波形整形部と、
前記パルス信号の波高値Ｐと前記デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧとをパラメータとして、前記放射線のエネルギーＥを算出するエネルギー算出部と、
前記エネルギー算出部により算出されたエネルギーＥをエネルギー別にカウントするカウント部とを備える、放射線検出装置。
【請求項２】
前記エネルギー算出部は、
前記デジタル信号における立ち上がり時間ＲＴと、前記台形フィルタのピーキングタイムＰＴと、前記台形フィルタのホールディングタイムＨＴとの関係が、ＨＴ＜ＲＴ＜２ＰＴ＋ＨＴとなる場合に、
前記パルス信号の波高値Ｐと前記デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧとをパラメータとして、前記放射線のエネルギーＥを算出する、請求項１記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記エネルギー算出部は、
前記パルス信号の波高値Ｐと、前記デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧと、前記台形フィルタのピーキングタイムＰＴと、前記台形フィルタのホールディングタイムＨＴとの関係が、Ｇ×ＨＴ＜Ｐ＜Ｇ（ＰＴ＋ＨＴ）である場合に、
前記パルス信号の波高値Ｐと前記デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧとをパラメータとして、前記放射線のエネルギーＥを算出する、請求項１記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記エネルギー算出部は、
前記パルス信号の波高値Ｐと、前記デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧと、前記台形フィルタのホールディングタイムＨＴとの関係が、Ｐ≦Ｇ×ＨＴである場合に、
前記パルス信号の波高値Ｐを、前記放射線のエネルギーＥとして出力する、請求項３記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記エネルギー算出部は、前記デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧが所定の閾値未満である前記パルス信号を除外する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の放射線検出装置。
【請求項６】
放射線が入射した放射線検出器から出力される電荷をアナログ信号に変換するプリアンプと、
前記プリアンプからのアナログ信号をステップ状のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記ステップ状のデジタル信号から台形フィルタを用いて台形状のパルス信号を生成する波形整形部と、
前記パルス信号の波高値Ｐと前記デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧとをパラメータとして、前記放射線のエネルギーＥを算出するエネルギー算出部と、
前記エネルギー算出部により算出されたエネルギーＥをエネルギー別にカウントするカウント部とを備える、放射線検出用信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出装置及び当該放射線検出装置に用いられる信号処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の放射線検出装置としては、特許文献１に示すように、シリコンドリフト検出器（ＳＤＤ（Silicon Drift Detector））等の放射線検出部から出力される電荷の積算量を、ＣＳＡ（Charge Sensitive Amplifier）等の変換部によりその積算量に応じた積算信号（例えば電圧信号）に変換して、ＤＰＰ（Digital Pulse Processor）等のパルスプロセッサに入力する構成とされている。このパルスプロセッサは、台形フィルタを用いて、階段状波形からなる積算信号を台形状波形からなるパルス信号に整形する。このパルス信号の波高値は、放射線のエネルギーに対応している。そして、このパルス信号をＭＣＡ（Multi Channel Analyzer）等のカウンタで波高別にカウントすることによって、放射線スペクトルを得ることができる。
【０００３】
ここで、パルスプロセッサの台形フィルタのホールディングタイム（Holding Time）は、階段状波形からなる積算信号におけるステップの立ち上がり時間（Rise Time）の最大値よりも長くなるように設定されている。
【０００４】
しかしながら、シリコンドリフト検出器の特性上、Ｘ線の入射位置などによって立ち上がり時間のばらつきが大きく、一番長い立ち上がり時間に合わせてホールディングタイムを長く設定しなければならない。そうすると、パルス処理中はデッドタイムとなるところ、ホールディングタイムが長くなると、パルス処理時間も長くなり、デッドタイムが長くなってしまう。その結果、計数率が制限されてしまい、高計数率の測定が難しくなってしまう。
【０００５】
一方、計数率を優先して、ホールディングタイムを立ち上がり時間よりも短くすると、エネルギースペクトルにテーリングが発生し、エネルギー分解能が劣化してしまう。なお、立ち上がり時間を制限するために、検出器上にコリメータを設置することも考えられるが、検出器の立体角が制限されてしまい、計数率が低下してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２１９３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決すべくなされたものであり、エネルギー分解能を低下させること無く高計数率の放射線検出を可能にすることをその主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明に係る放射線検出装置は、放射線が入射することにより発生した電荷を出力する放射線検出器と、前記発生した電荷をアナログ信号に変換するプリアンプと、前記プリアンプからのアナログ信号をステップ状のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、前記ステップ状のデジタル信号から台形フィルタを用いて台形状のパルス信号を生成する波形整形部と、前記パルス信号の波高値Ｐと前記デジタル信号における立ち上がり部分の傾きＧとをパラメータとして、前記放射線のエネルギーＥを算出するエネルギー算出部と、前記エネルギー算出部により算出されたエネルギーＥをエネルギー別にカウントするカウント部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この放射線検出装置によれば、パルス信号の波高値Ｐとデジタル信号における立ち上がり部分の傾きＧとをパラメータとして、放射線のエネルギーＥを算出するので、台形フィルタのホールディングタイムよりもデジタル信号の立ち上がり時間が長い場合であっても、本来の放射線のエネルギーＥを逆算することができ、エネルギー分解能が低下しない。これにより、パルス処理時間（台形フィルタのピーキングタイム及びホールディングタイム）を、デジタル信号の立ち上がり時間に律速されることなく短くすることができるので、パルス処理に伴うデットタイムを短くすることができる。その結果、エネルギー分解能を低下させること無く高計数率の放射線検出を可能にすることができる。
【００１０】
具体的に前記エネルギー算出部は、前記デジタル信号の立ち上がり時間ＲＴと、前記台形フィルタのピーキングタイムＰＴと、前記台形フィルタのホールディングタイムＨＴとの関係が、ＨＴ＜ＲＴ≦２ＰＴ＋ＨＴとなる場合に、前記パルス信号の波高値Ｐと前記デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧとをパラメータとして、前記放射線のエネルギーＥを算出することが望ましい。
【００１１】
ここで、ＲＴ＞２ＰＴ＋ＨＴとなる場合は、放射線のエネルギーＥを逆算することはできないが、ＲＴ＞２ＰＴ＋ＨＴであることは、パルス信号の波高値Ｐとデジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧとから判別可能であり、パルス信号の幅からも判別可能である。
【００１２】
また、前記エネルギー算出部は、前記パルス信号の波高値Ｐと、前記デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧと、前記台形フィルタのピーキングタイムＰＴと、前記台形フィルタのホールディングタイムＨＴとの関係が、Ｇ×ＨＴ＜Ｐ＜Ｇ（ＰＴ＋ＨＴ）である場合に、前記パルス信号の波高値Ｐと前記デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧとをパラメータとして、前記放射線のエネルギーＥを算出することが望ましい。
【００１３】
ここで、前記エネルギー算出部は、前記パルス信号の波高値Ｐと、前記デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧと、前記台形フィルタのホールディングタイムＨＴとの関係が、Ｐ≦Ｇ×ＨＴである場合に、前記パルス信号の波高値Ｐを、前記放射線のエネルギーＥとして出力することが望ましい。
【００１４】
放射線検出器が例えばシリコンドリフト検出器（ＳＤＤ（Silicon Drift Detector））である場合には、放射線の入射位置に基づいて、デジタル信号における立ち上がり部分の傾きＧが異なる。
この特性を生かして、放射線検出器の周縁部に入射した放射線を除外して、エネルギー分解能を向上させるためには、前記エネルギー算出部は、前記デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧが所定の閾値未満である前記パルス信号を除外することが望ましい。
【００１５】
また本発明に放射線検出用信号処理装置は、放射線が入射した放射線検出器から出力される電荷をアナログ信号に変換するプリアンプと、前記プリアンプからのアナログ信号をステップ状のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、前記ステップ状のデジタル信号から台形フィルタを用いて台形状のパルス信号を生成する波形整形部と、前記パルス信号の波高値Ｐと前記デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧとをパラメータとして、前記放射線のエネルギーＥを算出するエネルギー算出部と、前記エネルギー算出部により算出されたエネルギーＥをエネルギー別にカウントするカウント部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
このように構成した本発明によれば、エネルギー分解能を低下させること無く高計数率の放射線検出を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態のＸ線検出装置の構成を示す模式図である。
【図２】デジタル信号の立ち上がり時間ＲＴを変化させた時のパルス信号の台形波の形状を示す図である。
【図３】同実施形態のデジタル信号及びパルス信号の一例を示す図である。
【図４】変形実施形態のエネルギー算出部の処理内容を示す模式図である。
【図５】変形実施形態のエネルギー算出部の処理内容を示す模式図である。
【図６】階段状波形のデジタル信号における理想的なステップ形状及びシグモイド関数で表される形状と、補正後のステップ形状とを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明に係る放射線検出装置の一態様であるＸ線検出装置について図面を参照して説明する。
【００１９】
本実施形態のＸ線検出装置１００は、図１に示すように、Ｘ線が入射することにより発生した電荷を出力するＸ線検出器２と、Ｘ線検出器２から出力される電荷の積算量をその積算量に応じたアナログ積算信号である電圧信号に変換する電圧信号に変換するプリアンプ３と、プリアンプ３からのアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換するＡ／Ｄ変換部４と、Ａ／Ｄ変換部４からのデジタル電圧信号からノイズを除去するノイズ除去フィルタ５と、ノイズ除去フィルタ５を通過したデジタル電圧信号からパルス信号を生成する波形整形部６と、波形整形部６からのパルス信号等を用いてＸ線のエネルギーを算出するエネルギー算出部７と、エネルギー算出部７により得られたＸ線のエネルギーを、エネルギー別にカウントするカウント部８とを備えている。なお、ノイズ除去フィルタ５は、必須の構成ではなく、Ａ／Ｄ変換部４からのデジタル信号をそのまま波形整形部６に入力しても良い。なお、Ａ／Ｄ変換部４以降の構成、つまり、本実施形態ではＡ／Ｄ変換部４、ノイズ除去フィルタ５、波形整形部６、エネルギー算出部７及びカウント部８は、デジタルパルスプロセッサ（ＤＰＰ）により構成されている。
【００２０】
Ｘ線検出器２は、シリコンドリフト検出器（ＳＤＤ（Silicon Drift Detector））である。なお、シリコンドリフト検出器は、同心状の電極構造により中心部の収集電極に集めるものである。そして、このシリコンドリフト検出器では、入射したＸ線を空乏層で吸収し、当該空乏層において入射したＸ線のエネルギーに比例した数の電子−正孔対が生成される。生成された電子は、シリコンドリフト検出器内の電位勾配に従って、発生した電子は収集電極（アノード）に流れる。これにより、シリコンドリフト検出器は、入射したＸ線のエネルギーに比例した電荷を出力する。
【００２１】
プリアンプ３は、電荷増幅器（ＣＳＡ（Charge Sensitive Amplifier））であり、Ｘ線検出器２から出力された電荷をオペアンプ３１及びコンデンサ３２により積分・増幅して、Ｘ線のエネルギーに比例した電圧信号（アナログ信号）に変換するものである。プリアンプ３は、オペアンプ３１と、オペアンプ３１の入力端子（反転入力端子）及び出力端子の間に接続されたコンデンサ３２と、コンデンサ３２の電荷をリセット（放電）させる半導体スイッチ（例えばＦＥＴ）等のスイッチ３３とを有する。
【００２２】
ノイズ除去フィルタ５は、Ａ／Ｄ変換部４からのデジタル電圧信号に含まれるホワイトノイズを除去するものである。具体的にノイズ除去フィルタ５は、Ａ／Ｄ変換部４からのデジタル電圧信号の値を、所定の基準値からの差に応じた重み付け係数を用いて、加重移動平均することによってノイズを除去する。より詳細には、ノイズ除去フィルタ５は、時刻ｔ＝ｔ０における基準値ｖ（ｔ０）に応じて、時刻ｔ０−ｎΔｔ≦ｔ＜ｔ０＋ｎΔｔにおける電圧値ｖ（ｔ）＝ｖ（ｔ０−ｎΔｔ）〜ｖ（ｔ０＋ｎΔｔ）に、ｖ（ｔ）−ｖ（ｔ０）に応じた重み付け係数ｗ（ｔ）を用いて電圧値ｖ（ｔ）を加重移動平均する。ここで、ノイズ除去フィルタ５は、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ又はＤＳＰ等のデジタル信号処理デバイス（デジタル回路）で構成されており、リアルタイムにパイプライン処理を行うという条件においてロジックリソースや処理速度の制約により、電圧方向に矩形状をなす重み付け係数（０／１の重み付け）を用いている。
【００２３】
波形整形部６は、Ａ／Ｄ変換部４からのデジタル電圧信号から例えば台形波形のパルス信号を生成する。
【００２４】
ここで、本実施形態の波形整形部６は、スロー系波形出力部６１とファスト系波形出力部６２とを備えている。
【００２５】
スロー系波形出力部６１は、Ｘ線のエネルギーに対して高分解能を有するものであり、大きいフィルタ時定数を用いて、Ａ／Ｄ変換部４からのデジタル電圧信号をフィルタ処理することにより、時間幅の大きい台形波形のパルス信号を生成するものである。なお、このスロー系波形出力部６１により得られた時間幅の大きいパルス信号は、エネルギー算出部７に出力されてＸ線情報に生成に用いられる。
【００２６】
なお、スロー系波形出力部６１は、十分なエネルギー分解能を得るには、通常０．５〜４μｓのフィルタ時定数が最適（この値はＸ線計数率、ノイズ、測定対象元素などに依存）である。また、信号の立ち上がりによる整形波形の鈍りを考慮し、パルス波形の頂上が平坦な台形となるよう、ホールディングタイムＨＴを数１０〜数１００ｎｓ設ける（この値はＳＤＤやＣＳＡ、プリアンプの特性や付加容量に依存）。このようにスロー系波形出力部６１の台形フィルタのフィルタ長は、最大波高を与える時間であるピーキングタイムＰＴとホールディングタイムＨＴとに基づいて、２ＰＴ＋ＨＴとなる。これにより、平坦部の平均値（或いはピーク（極大値））と立ち上がり前の値（ベースライン）の差を取ることで、入射Ｘ線のエネルギーに比例したパルス波高値が得られ、ファスト系波形出力部のパルス信号を用いるより正確なエネルギー値が得られるが、全体のプロセス時間（２ＰＴ＋ＨＴ）はファスト系波形出力部６２より長くなり、その期間に複数のＸ線が入射すると、台形波が重なってしまい、個々の台形波の波高値が正確に取得できなくなってしまう。
【００２７】
ここで、ピーキングタイムＰＴを２００ｎｓとし、ホールディングタイムＨＴを１００ｎｓとした場合に、立ち上がり時間ＲＴを変化させた場合のパルス信号の台形波の形状を図２に示す。立ち上がり時間ＲＴが０ｎｓの場合には、テーリングすること無く綺麗な台形波が整形されているものの、立ち上がり時間ＲＴを長くするにつれて、テーリングが発生して台形波が崩れていることが分かる。このように、台形フィルタを通過させることによって、立ち上がり時間ＲＴに基づいてＸ線のエネルギーが見かけ上小さくなってしまうことが分かる。
【００２８】
また、ファスト系波形出力部６２は、Ｘ線の入射検出に対して高分解能を有するものであり、スロー系波形出力部６１よりも小さい時定数を用いて、Ａ／Ｄ変換部４からのデジタル電圧信号をフィルタ処理することにより、時間幅の小さいパルス信号（タイミングパルス）を生成するものである。なお、このファスト系波形出力部６２により得られた時間幅の小さいパルス信号は、パイルアップの検出等に用いられる。
【００２９】
また、エネルギー算出部７は、波形整形部６のスロー系波形出力部６１からのパルス信号のうち、ファスト系波形出力部６２によりパイルアップ検出されたものを除いたものからＸ線のエネルギーを算出する。具体的な算出方法は後述する。
【００３０】
カウント部８は、マルチチャンネルアナライザ（ＭＣＡ）である。このカウント部８は、エネルギー別に、エネルギー算出部７により算出されたエネルギーＥが入力された回数をカウントして、Ｘ線情報であるＸ線スペクトルを生成する。
【００３１】
次に、エネルギー算出部７の具体的な算出方法について詳述する。
【００３２】
エネルギー算出部７は、図３に示すように、パルス信号の波高値Ｐとデジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧとをパラメータとして、Ｘ線のエネルギーＥを算出するものである。
【００３３】
まず、エネルギー算出部７は、波形整形部６のパルス信号からその波高値Ｐを算出する。この波高値Ｐは見かけ上のＸ線のエネルギーである。また、エネルギー算出部７は、ノイズ除去フィルタ５を通過した階段状波形のデジタル信号から、その立ち上がり部分の傾きＧを算出する。なお、傾きＧは、立ち上がり部分の立ち上がり始点と立ち上がり終点とを波形から検出して求めることができる。
【００３４】
そして、エネルギー算出部７は、以下の式（１）又はこれと等価の式を用いて、Ｘ線のエネルギーＥを算出する。この式（１）において、ＨＴは、スロー系波形出力部６１における台形フィルタのホールディングタイムであり、ＰＴは、スロー系波形出力部６１における台形フィルタのピーキングタイムである。
【００３５】
【数１】
2020148688.tif 000003
【００３６】
つまり、エネルギー算出部７は、パルス信号の波高値Ｐと、デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧと、台形フィルタのホールディングタイムＨＴとの関係が、Ｐ≦Ｇ×ＨＴである場合に、パルス信号の波高値Ｐを、Ｘ線のエネルギーＥとして出力する。
【００３７】
また、エネルギー算出部７は、パルス信号の波高値Ｐと、デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧと、台形フィルタのピーキングタイムＰＴと、台形フィルタのホールディングタイムＨＴとの関係が、Ｇ×ＨＴ＜Ｐ＜Ｇ（ＰＴ＋ＨＴ）である場合に、上記の式（１）により、パルス信号の波高値Ｐとデジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧと台形フィルタのピーキングタイムＰＴと台形フィルタのホールディングタイムＨＴとをパラメータとして、Ｘ線のエネルギーＥを算出する。
【００３８】
さらに、エネルギー算出部７は、Ｐ＝Ｇ（ＰＴ＋ＨＴ）の場合は、デジタル信号における立ち上がり時間ＲＴが２ＰＴ＋ＨＴよりも大きい（ＲＴ＞２ＰＴ＋ＨＴ）と判断して、このデータを除去する。
なお、理論的にＰ＞Ｇ（ＰＴ＋ＨＴ）となることは無いが、実測ではノイズの影響などで超える場合もあるので、パルス幅などを用いた他の判定方法も併用する。
【００３９】
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態のＸ線検出装置１００によれば、パルス信号の波高値Ｐとデジタル信号における立ち上がり部分の傾きＧとをパラメータとして、Ｘ線のエネルギーＥを算出するので、台形フィルタのホールディングタイムよりもデジタル信号の立ち上がり時間が長い場合であっても、本来のＸのエネルギーＥを逆算することができ、エネルギー分解能が低下しない。これにより、パルス処理時間（２ＰＴ＋ＨＴ）を、デジタル信号の立ち上がり時間ＲＴに律速されること無く短くすることができるので、パルス処理に伴うデットタイムを短くすることができる。その結果、エネルギー分解能を低下させること無く高計数率のＸ線検出を可能にすることができる。
【００４０】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００４１】
シリコンドリフト検出器である場合には、放射線の入射位置に基づいて、デジタル信号における立ち上がり部分の傾きＧが異なる。この特性を生かして、シリコンドリフト検出器の周縁部に入射した放射線を除外して、エネルギー分解能を向上させるためには、エネルギー算出部７は、デジタル信号の立ち上がり部分の傾きＧと、所定の閾値とを比較して、傾きＧが所定の閾値未満であるパルス信号を除外することが望ましい。
【００４２】
波形整形部により得られるパルス信号は、リーク電流や低周波のゆらぎによってオフセットを含む場合がある。そのため、エネルギー算出部７は、図４に示すように、台形波のパルス信号ｄ（ｔ）を微分して積分することにより得られる微分積分波の信号ｇ（ｔ）を算出することが望ましい。具体的には、以下の手順により、微分積分波の信号ｇ（ｔ）を算出する。
【００４３】
【数２】
2020148688.tif 000004
【００４４】
このパルス信号ｄ（ｔ）を微分すると以下となる。
【００４５】
【数３】
2020148688.tif 000005
【００４６】
さらに、この式を積分すると以下となる。
【００４７】
【数４】
2020148688.tif 000006
【００４８】
すなわち、台形波を（ＰＴ＋ＨＴ）だけ遅延させて差分をとったものが微分積分波ｇ（ｔ）となる。そして、エネルギー算出部７は、この微分積分波のピークを用いることで、Ｘ線のエネルギーＥを精度良く求めることができる。
【００４９】
さらに、エネルギー算出部７は、図５に示すように、上記の微分積分波ｇ（ｔ）を微分して積分する（ＰＴ＋ＨＴだけ遅延させて差分を取る）ことで、台形波の前後のオフセットを除去するようにしても良い。
【００５０】
Ｘ線検出装置が複数のデジタルパルスプロセッサ（ＤＰＰ）を有する場合には、各ＤＰＰからマルチチャンネルアナライザ（ＭＣＡ）に入力されるＸ線エネルギーデータにタイムスタンプ等の時間データを付けておくことが望ましい。
このようにＸ線エネルギーデータに時間データが付してあるので、ＭＣＡがＸ線エネルギーデータを取得した順番毎に取り込まなくても、時間データ順に並べ直すことできる。その結果、ＤＰＰがＸ線検出領域ごとに設けられている場合には、当該Ｘ線検出領域ごとのエネルギースペクトルを再合成することができるし、全Ｘ線検出領域の時系列のエネルギースペクトルを再合成することができる。このため、接続するＤＰＰ数が増えても、バスを共有したり、ある程度のＸ線エネルギーデータが各ＤＰＰに溜まってからバースト転送するなど、回路や転送帯域の効率化が可能となる。
【００５１】
エネルギー算出部７は、以下の式（２）又はこれと等価の式を用いて、Ｘ線のエネルギーＥを算出しても良い。この式（２）は、前記実施形態の式（１）とは場合分けの条件が異なる。
【００５２】
【数５】
2020148688.tif 000007
【００５３】
さらに、Ｘ線検出器としては、Ｓｉ（Ｌｉ）型検出器等のその他の半導体検出器を用いることができるし、比例計数管や光電子増倍管など半導体以外でも良い。その他、Ｘ線検出の他、γ線など、その他の放射線検出に適用することもできる。また、放射線検出器は、シンチレータ等で光に変換したものを光検出器で検出する方式であっても良い。
【００５４】
上述したエネルギーＥの算出式（１）、（２）は、ノイズ除去フィルタ５を通過した階段状波形のデジタル信号が理想的なステップ形状であることを想定したものであったが、階段状波形のデジタル信号のステップ部分がシグモイド関数や指数関数（１−ｅｘｐ−ｔ／τ）で表される形状であっても良い。
例えば、図６に示すように、シグモイド関数の形状（Sigmoid）と理想的なステップ形状（Ideal）では、立ち上がりの中心での傾きＧは同じであるが、シグモイド関数の方が波形がなまっているので、ＨＴ＜ＲＴの場合、台形波にした時のピーク値Ｐは、シグモイド関数の方が小さくなる。これを補正するために、傾きＧに例えば０．７２をかけて、補正後のステップ形状を想定して、０．７２ＧとＰからＥを求めれば、シグモイド関数でも、前記実施形態のエネルギー算出式を用いることができる。なお、上記では、シグモイド関数の中心の傾きをＧとしたが、１０％〜９０％の平均斜度を用いれば、補正係数は、０．９９で、ほとんど補正が必要ない。
同様に、指数関数でも、どの値を傾きＧと定義するか、また、実際の波形をどのような関数としてフィッティングするか（検出器やプリアンプの特性に依存）で、傾きＧに補正係数をかけてやれば、前記実施形態のエネルギー算出式は理想的ではない実際の波形にも広く適用可能である。
【００５５】
その上、本発明は、パルス計測式のスペクトル分析装置であればよく、放射線以外にも流路を流れる流体に光を照射し、流体に含まれる測定対象成分に光が当たることにより生じる二次光をエネルギー線として検出するものであっても良い。
【００５６】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５７】
１００・・・Ｘ線検出装置
２    ・・・Ｘ線検出器
３    ・・・プリアンプ
４    ・・・Ａ／Ｄ変換部
５    ・・・ノイズ除去フィルタ
６    ・・・波形整形部
６１  ・・・スロー系波形出力部
６２  ・・・ファスト系波形出力部
７    ・・・エネルギー算出部
８    ・・・カウント部
【図１】
2020148688.tif 000008
【図２】
2020148688.tif 000009
【図３】
2020148688.tif 000010
【図４】
2020148688.tif 000011
【図５】
2020148688.tif 000012
【図６】
2020148688.tif 000013