(57)【要約】【課題】  光子計数装置及び方法を提供する。【解決手段】  本発明の一態様によって、光子は、多数の計数器を通じて計数される。それぞれの計数器は、自分の可用状態を表わすフラグ信号を生成する。該生成されたフラグ信号は、スイッチ制御器に入力される。スイッチ制御器は、受信されたフラグ信号に基づいてデッドタイムがない計数器に信号を入力させることが可能である。【選択図】      図４
2011043501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサー部によって検出された光子をカウントすることができる多数の計数器を含む計数部と、
前記センサー部によって光子が検出された可能性があることを表す電気信号を、前記センサー部から前記多数の計数器のうちの何れか一つに伝達するスイッチ部と、
前記多数の計数器のうち、複数の光子の検出を行う際にパイルアップを生じさせるデッドタイム状態ではない1つ以上の計数器へ、前記電気信号が選択的に提供されるように前記スイッチ部を制御する制御部と、
を含む光子計数装置であって、
前記制御部は、前記多数の計数器のうちの1つ以上が前記デッドタイム状態にあるか否かを示す1つ以上の受信されたフラグ信号に基づいて前記スイッチ部の制御を行う、
ことを特徴とする光子計数装置。
【請求項２】
前記センサー部は、
光電子増倍管、フォトダイオード及びＣＣＤのうちの少なくとも何れか一つであることを特徴とする請求項１に記載の光子計数装置。
【請求項３】
前記それぞれの計数器は、
前記電気信号に対応する電圧または電流と、基準電圧または基準電流とを比較して、デジタル比較値を出力する弁別器と、
前記デジタル比較値をカウントするデジタル計数器と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の光子計数装置。
【請求項４】
前記フラグ信号は、
前記デジタル比較値に対応することを特徴とする請求項３に記載の光子計数装置。
【請求項５】
前記スイッチ部は、
前記制御部の制御によって、前記多数の計数器のうちの動作中である計数器には、前記電気信号を伝達しないことを特徴とする請求項１に記載の光子計数装置。
【請求項６】
前記フラグ信号は、
前記弁別器の出力信号に基づいて定義されることを特徴とする請求項４に記載の光子計数装置。
【請求項７】
前記それぞれの計数器から光子計数情報を保存するバッファメモリをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光子計数装置。
【請求項８】
多数のカウンターを含むマルチエネルギー弁別器及び前記バッファに保存された光子計数情報を分析するマルチエネルギーカウンターをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の光子計数装置。
【請求項９】
前記光子計数情報は、
Ｘ線光子に対する計数情報を含むことを特徴とする請求項７に記載の光子計数装置。
【請求項１０】
センサー部によって検出された光子をそれぞれカウントする多数の計数器を含む計数部と、
前記センサー部によって光子が検出された可能性があることを表わす電気信号を前記センサー部から前記少なくとも一つの計数器に選択的に提供するスイッチ部と、を含み、
前記スイッチ部は、それぞれの計数器が光子検出に関して多数の電荷のパイルアップを引き起こす恐れがあるデッドタイム状態であるか否かを表わすステータスインジケータに基づいて、前記デッドタイム状態ではない少なくとも一つの計数器に、前記電気信号を選択的に提供することを特徴とする光計数装置。
【請求項１１】
前記ステータスインジケータは、
それぞれの計数器の現在オペレーティング状態を含むことを特徴とする請求項１０に記載の光計数装置。
【請求項１２】
それぞれの計数器から前記ステータスインジケータを受信し、該受信されたステータスインジケータに基づいて、前記スイッチ部が、前記デッドタイムがない計数器に前記電気信号を選択的に提供させる制御部をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の光計数装置。
【請求項１３】
前記ステータスインジケータが、それぞれの計数器がいずれもデッドタイムではないことを表わす場合、
前記制御部は、前記スイッチ部が、前記電気信号を、デッドタイムではない状態が最も長く持続されたと決定された計数器に提供することを特徴とする請求項１２に記載の光計数装置。
【請求項１４】
前記それぞれの計数器は、
前記センサー部からの前記電気信号が光子検出を表わすか否かを識別する識別部と、
前記識別部の出力に基づいて光子検出をカウントするカウンターと、
を含むことを特徴とする請求項１０に記載の光計数装置。
【請求項１５】
前記スイッチ部は、
前記電気信号が、それぞれの計数器に供給されることを調節するスイッチを含むことを特徴とする請求項１０に記載の光計数装置。
【請求項１６】
センサー部によって検出された光子をカウントする計数器の計数可能性を表わすステータスインジケータに基づいて、多数の計数器のうちのデッドタイムではない少なくとも何れか一つの計数器を選択する段階と、
前記センサー部によって光子が検出された可能性があることを表わす前記センサー部からの電気信号を前記選択された計数器に選択的に提供する段階と、を含み、
前記選択する段階は、それぞれの計数器が、多数の光子検出に対する多数の電荷のパイルアップを引き起こす恐れがあるデッドタイム状態であるか否かを表わし、前記電気信号の選択的供給を可能にする少なくとも一つのステータスインジケータに基づいて行われることを特徴とする光計数方法。
【請求項１７】
前記それぞれの計数器は、
前記電気信号から来由された電圧または電流を基準電圧または電流と比較し、前記電気信号が光子検出を表わすか否かを識別し、前記識別に基づいて光子検出をカウントすることを特徴とする請求項１６に記載の光計数方法。
【請求項１８】
前記少なくとも一つのステータスインジケータは、前記それぞれの計数器による識別に基づいて定義される多数のフラグ信号を含むことを特徴とする請求項１７に記載の光計数方法。
【請求項１９】
前記多数の計数器が、光子計数情報をバッファメモリに保存する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の光計数方法。
【請求項２０】
前記バッファメモリに保存された前記光子計数情報を多数のマルチエネルギー識別及び対応する計数器を通じて分析する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の光計数方法。
【請求項２１】
前記光子計数情報は、Ｘ線光子の計数情報を含むことを特徴とする請求項１９に記載の光計数方法。
【請求項２２】
前記多数の計数器は、前記センサー部によって検出されたＸ線光子をカウントすることを特徴とする請求項１６に記載の光計数方法。
【請求項２３】
前記電気信号の選択的供給は、前記ステータスインジケータに基づいて、前記電気信号が動作中である計数器に供給されることを遮断することを含むことを特徴とする請求項１６に記載の光計数方法。
【請求項２４】
前記ステータスインジケータは、それぞれの計数器に対する多数のステータスインジケータを含み、前記ステータスインジケータが、あらゆる計数器がデッドタイムではないことを表わす場合、前記電気信号は、前記デッドタイムではない状態が最も長く持続されたと決定された計数器に選択的に提供されることを特徴とする請求項２３に記載の光計数方法。
【請求項２５】
前記少なくとも一つのステータスインジケータは、
それぞれの計数器の現在オペレーティング状態を含むことを特徴とする請求項１６に記載の光計数方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光子計数検出器（ｐｈｏｔｏｎ  ｃｏｕｎｔｉｎｇ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、光子計数検出器は、該光子計数検出器へ入射する光の光子1個の個数をカウントする検出器を言う。例えば、光子検出器は、光電子増倍管を含みうる。光電子増倍管は、典型的に光電陰極及び電子増倍管を有することができ、何個のダイノード（ｄｙｎｏｄｅ）及び陽極（ａｎｏｄｅ）で構成することができる。光の光子が光電陰極に入ることによって、光電子が2次電子として光電陰極から電子増倍管に放出され、該放出された電子は、陽極によって収集される。したがって、電荷が陽極にてパルスの状態で生成される。それぞれのパルスは、一般的に一つの光子を表わす。すなわち、或る光子が光電陰極によって収集されて電子増倍管によって増幅されれば、所定の高さと幅とを有するパルスが陽極で観察されることが可能である。したがって、光子計数検出器は、入射される光に含まれた光子を検出し、該検出された光子に対応するパルス信号を出力することが可能である。一般的に、光子の個数は、このパルス信号の個数に対応する。
【０００３】
図６Ａを参照すると、光子の個数をカウントするためには、パルス信号を処理しなければならない。例えば、電流−電圧変換器が陽極で電流パルス信号を電圧信号に変換し、増幅器が電圧信号を増幅し、弁別器が電圧信号の高さによってノイズと欲しい信号とを区別して一定のレベルのパルス信号を出力しなければならない。
【０００４】
ところが、或る信号を処理するためには、デッドタイム（ｄｅａｄ  ｔｉｍｅ）を伴うことが不可避である。デッドタイムとは、或るシステムでの、命令後から作動するまでの不動時間を意味する。例えば、或るシステムが、以前パルスを処理している間に現在パルスが入れば、新たに入ったパルスを処理することができない場合が発生することがある。
【０００５】
言い換えれば、図６Ｂのように、システムのデッドタイムを考慮すれば、光子計数検出器が、第１光子に対応する第１パルス信号を処理する途中に、第２光子が検出されて第２パルス信号が発生する場合、第１パルス信号と第２パルス信号とが重複されるパイルアップ現象が発生することがある。
【０００６】
このようなパイルアップ現象は、正確な光子の個数のカウントを妨害する。パイルアップ現象は、第２パルス信号を、リジェクタを通じて弱化させることによって解消することが可能である。しかし、このような方式によれば、図６Ｃのように、デッドタイム間に検出される光子を無視する結果をもたらすために、光子計数に応用するのは適切ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、光子計数装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様による光子計数装置は、センサー部によって検出された光子をカウントすることができる多数の計数器を含む計数部と、前記センサー部によって光子が検出された可能性があることを表す電気信号を、前記センサー部から前記多数の計数器のうちの何れか一つに伝達するスイッチ部と、前記多数の計数器のうち、複数の光子の検出を行う際にパイルアップを生じさせるデッドタイム状態ではない1つ以上の計数器へ、前記電気信号が選択的に提供されるように前記スイッチ部を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記多数の計数器のうちの1つ以上が前記デッドタイム状態にあるか否かを示す1つ以上の受信されたフラグ信号に基づいて前記スイッチ部の制御を行う。
【０００９】
本発明の他の態様による光子計数装置は、センサー部によって検出された光子をそれぞれ計数する多数の計数器を含む計数部と、前記センサー部によって光子が検出された可能性があることを表わす電気信号を前記センサー部から前記少なくとも一つの計数器に選択的に提供するスイッチ部と、を含み、前記スイッチ部は、それぞれの計数器が光子検出に関して多数の電荷のパイルアップを引き起こす恐れがあるデッドタイム状態であるか否かを表わすステータスインジケータに基づいて、前記デッドタイム状態ではない少なくとも一つの計数器に前記電気信号を選択的に提供することができる。
【００１０】
本発明の一態様による光子計数方法は、センサー部によって検出された光子を計数する計数器の計数可能性を表わすステータスインジケータに基づいて、多数の計数器のうちのデッドタイムではない少なくとも何れか一つの計数器を選択する段階と、前記センサー部によって光子が検出された可能性があることを表わす前記センサー部からの電気信号を前記選択された計数器に選択的に提供する段階と、含み、前記選択する段階は、それぞれの計数器が多数の光子検出に対する多数の電荷のパイルアップを引き起こす恐れがあるデッドタイム状態であるか否かを表わし、前記電気信号の選択的供給を可能にする少なくとも一つのステータスインジケータに基づいて行われることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による光子計数装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による計数器の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による光子計数装置の入力信号を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による光子計数方法の流れを示す図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態によるマルチエネルギー弁別器を有する光子検出及び計数装置を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態によるマルチエネルギー弁別器を有する光子検出及び計数装置を示す図である。
【図６Ａ】光子計数において、デッドタイムによって誘発される電荷のパイルアップを示す図である。
【図６Ｂ】光子計数において、デッドタイムによって誘発される電荷のパイルアップを示す図である。
【図６Ｃ】光子計数において、デッドタイムによって誘発される電荷のパイルアップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施のための具体的な例を詳しく説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態による光子計数装置の構成を示す図である。図１を参照すると、光子計数装置１００は、センサー部１０１、スイッチ部１０２、制御部１０３、計数部１０４、及びバッファ１０５を含む。
【００１４】
センサー部１０１は、光信号を受信し、該受信された光信号に対応するそれぞれのパルス電流を出力する。例えば、センサー部１０１は、光信号に含まれた光子を検出し、該検出された光子に対応するパルス電流を生成することが可能である。このようなセンサー部１０１としては、光に反応して電流を生成するフォトダイオードが使われる。また、センサー部１０１は、ＣＣＤまたは光電子増倍管であって良い。入射光は、多様な種類の波長の光、例えば、Ｘ線を含みうる。そして、センサー部１０１は、多数の光子検出器を含むこともできる。
【００１５】
スイッチ部１０２は、センサー部１０１から出力された電気信号または電荷を計数部１０４の適切な計数器に選択的に伝達する。計数部１０４は、多数の計数器（１０４−１、２、３、４）からなるが、スイッチ部１０２は、制御部１０３の制御信号によって多数の計数器（１０４−１、２、３、４）のうちからデッドタイムがない計数器に電気信号を伝達する。
【００１６】
図６Ｂ及び図６Ｃで明らかにしたように、デッドタイムとは、光子検出システムが以前に提供されたパルス信号に関する光子をカウントしている時間を言う。もし、光子検出システムが連続的な光子パルス信号を処理することを開始する場合に、元のカウントが完了されなければ、電荷のパイルアップが起こりうる。このように、デッドタイムとは、或る命令後から作動するまでの不動時間を意味する。すなわち、システムが動作中であって、そのシステムに或る命令を下しても、実行中である動作が完了される前まで受信された命令を処理することができない状態であれば、そのシステムはデッドタイム状態であるとみなされる。本実施形態で、デッドタイムがない計数器とは、デッドタイム状態でない計数器であってよい。
【００１７】
スイッチ部１０２は、動作中である計数器には電気信号を伝達しなく、待機中である計数器にのみ電気信号を伝達することが可能である。スイッチ部１０２が、如何にデッドタイムがない計数器に電気信号を伝達するかについては後述する。
【００１８】
計数部１０４を構成するそれぞれの計数器（１０４−１、２、３、４）は、光子の個数をカウントすることが可能である。それぞれの計数器（１０４−１、２、３、４）の構成をより詳細に説明すれば、図２のようである。
【００１９】
図２は、本発明の一実施形態による計数器の構成を示す図である。図２を参照すると、計数器１０４−１は、変換器２０１、増幅器２０２、弁別器２０３、及びデジタル計数器２０４を含みうる。
【００２０】
変換器２０１は、受信された電気信号または電荷を電圧または電流に変換する。例えば、図１で、センサー部１０１が、光信号に対応する電流を生成した場合、変換器２０１は、受信される電流を電圧に変換することが可能である。
【００２１】
増幅器２０２は、変換器２０１の出力を増幅させて弁別器２０３に伝達する。もし、センサー部１０１から提供された電気信号または電荷が検出レベルを満足させるほど十分であれば、増幅器２０２はなくても良い。しかしながら、光電子増倍器を通じて光子が検出される時に生成されたパルス信号は、正確な識別及び計数のために増幅される必要がある。
弁別器２０３は、デジタル計数器２０４がデジタル信号をカウントできるように受信された信号を適切に変換する機能を行う。例えば、弁別器２０３は、受信された電圧または電流を所定の基準電圧または電流と比較して、デジタル比較値を出力することが可能である。弁別器２０３の出力は、“ＨＩＧＨ”または“ＬＯＷ”のような定数になり、これは、増幅された信号が閾値より高いか、または低いかを表わすことができる。
【００２２】
本実施形態で、センサー部１０１は、光子が検出された場合、パルス電流を生成し、このパルス電流は、変換器２０１を通じてパルス電圧に変換され、該変換されたパルス電圧は、増幅器２０２を通じて増幅されて弁別器２０３に入力されることが可能である。弁別器２０１は、受信された増幅電圧を基準電圧と比較し、その比較結果によって、ＨＩＧＨまたはＬＯＷ信号を出力することが可能である。例えば、弁別器２０３は、増幅電圧と基準電圧との差が閾値以上である場合、“１”を出力し、そうではない場合、“０”を出力することができる。
【００２３】
デジタル計数器２０４は、弁別器２０３のデジタル比較値をカウントする。例えば、前記の例で、デジタル計数器２０４は、弁別器２０３の“１”出力をカウントすることが可能である。光子によってパルス電流が生成され、該生成されたパルス電流が基準値以上である場合、出力“１”は検出された光子に対応するために、出力“１”をカウントすれば、光子の個数をカウントすることが可能である。
【００２４】
本実施形態で、弁別器２０３の出力、すなわち、デジタル比較値は、フラグ信号に対応しうる。フラグ信号は、計数器１０４−１の待機状態または動作状態を表わすものとして制御部１０３に入力される。例えば、フラグ信号は、計数器（例えば、１０４−１）が図６Ｂのようなパイルアップを引き起こすことがなく、新たな電気信号または電荷をカウントすることができるか否かを表わすことができる。
【００２５】
再び図１で、制御部１０３は、フラグ信号に基づいて計数部１０４の計数器（１０４−１、２、３、４）のうちからデッドタイムがない計数器に電気信号が伝達されるように、スイッチ部１０２を制御する。
【００２６】
例えば、Ｆｌａｇ１が“１”であり、Ｆｌａｇ２、３、４が“０”である場合、これは、第１計数器１０４−１は動作中であり、残りの計数器（１０４−２、３、４）は待機中であることを意味する。したがって、制御部１０３は、スイッチ部１０２を制御してセンサー部１０１の出力を第２計数器１０４−２、第３計数器１０４−３、及び第４計数器１０４−４のうちの何れか一つに入力させることが可能である。本実施形態で、“１”または“０”は、説明の便宜のためのものであって、フラグ信号及びデジタル比較値は、多様に設定されうるということは勿論である。
【００２７】
バッファ１０５は、それぞれの計数器（１０４−２、３、４）の計数結果を保存する。バッファ１０５の後端には、計数結果を可視化する像処理部（図示せず）などが備えられることが可能である。
【００２８】
それぞれの計数器（１０４−２、３、４）は、フラグ信号を通じて自分の状態を制御部１０３に知らせ、制御部１０３及びスイッチ部１０２は、フラグ信号に基づいて正常動作が可能な経路に電気信号を伝達するために、デッドタイムによるパルスのパイルアップ現象を除去することができる。
【００２９】
図３は、本発明の一実施形態による光子計数装置の入力信号を示す図である。図３で、参照番号３０１は、センサー部１０１の出力を表わすことができ、参照番号３０２は、それぞれの計数器（１０４−１、２、３、４）の入力を表わすことができる。例えば、Ｐａｓｓ＿１は、第１計数器１０４−１の入力を、Ｐａｓｓ＿２は、第２計数器１０４−２の入力を、Ｐａｓｓ＿３は、第３計数器１０４−３の入力を、Ｐａｓｓ＿４は、第４計数器１０４−４の入力を表わすことができる。
【００３０】
図３で、それぞれの矢印は、検出された光子によって発生したパルス電圧を表わし、矢印の端から右側下側に向ける点線は、光子計数時に必要なデッドタイムを表わす。前述したように、デッドタイムは、計数器が利用されることができない時間を意味する。このデッドタイムは、提供されたそれぞれの電気信号または電荷が十分に消滅するのにかかる時間を意味する。例えば、図６Ｂのように、大きな電荷の消滅時間が、小さな電荷の消滅時間より大きいように光電子増倍器によって提供された電荷のエネルギーレベルは、デッドタイムを調節することができる。エネルギーレベルが多様な場合、デッドタイムは、計数器１０４の処理時間を推定することによって予測されることができない。したがって、それぞれの弁別器２０３の状態を考慮することは、パイルアップなしに正確に光子をカウントするのに有利である。また、このような状態に関する情報は、計数器１０４の他の部分またはバッファ１０５によって提供されることもある。
【００３１】
まず、計数器が１つのみ形成される場合を説明する。
【００３２】
１つの計数器のみ形成される場合、３０１の入力がいずれも１つの計数器に入力される。計数器が（１）番パルスを処理するためには、Ｔｄほどのデッドタイムが生じる。すなわち、Ｔｄ時間の間に（２）番、（３）番、（４）番パルスが生成されても、これを処理することができなくなる。すなわちパイルアップが発生することがある。
【００３３】
しかし、本実施形態のように、多数の計数器を利用すれば、デッドタイムによるパイルアップ現象を解消することが可能である。
【００３４】
３０１の入力は、スイッチ部１０２を通じて３０２のように複数個に分離されることが可能である。例えば、最初の（１）番パルスを第１計数器１０４−１が処理する場合、第１計数器１０４−１は、（１）番パルスをカウントし、自分が現在動作中であることを表わすフラグ信号を制御部１０３に印加する。制御部１０３は、受信されたフラグ信号に基づいて第１計数器１０４−１は動作中であり、残りの計数器（１０４−２、３、４）は待機中にあるということが分かる。引き続き、（２）番パルスがスイッチ部１０２に入力されれば、制御部１０３は、（２）番パルスを第１計数器１０４−１ではない他の計数器（１０４−２、３、４）が処理するように制御信号をスイッチ部１０２に印加する。例えば、（２）番パルスは、第２計数器１０４−２に入力されることが可能である。同様に、第２計数器１０４−２は、自分が現在動作中であることを表わすフラグ信号を制御部１０３に印加し、制御部１０３は、フラグ信号を用いてスイッチ部１０２を制御する。
【００３５】
すなわち、何れか一つの計数器がデッドタイム状態にある場合、デッドタイムがない他の計数器に信号伝達経路を連結させることが可能であり、これを通じてＴｄ時間の間にパルスが発生しても、パイルアップ現象なしにカウントを行うことが可能となる。
【００３６】
図３では、それぞれの計数器が順次に使われるものを例示したが、必ずしもこれに限定するものではない。デッドタイムがない他の計数器は、複数個があり得るが、そのうち任意のものを選択しても良い。例えば、デッドタイムがない計数器が複数個存在する場合、最も長期間実行されなかった計数器を選択することも可能である。また、あらゆる計数器がデッドタイム状態にある場合、最も長く動作している計数器を選択することもできる。さらに、計数器の状態を表わすフラグ信号も弁別部２０３の以外に計数器１０４の他の部分から提供されることもよい。
【００３７】
図４は、本発明の一実施形態による光子計数方法を示す図である。図４を参照すると、まず、制御部１０３は、それぞれの計数器（１０４−１、２、３、４）からフラグ信号を受信する（４０１）。フラグ信号は、それぞれの計数器（１０４−１、２、３、４）の待機状態を表わすことが可能である。例えば、フラグ信号は、それぞれの計数器（１０４−１、２、３、４）に備えられた弁別器２０３のデジタル比較値を利用することが可能である。
【００３８】
そして、制御部１０３は、受信されたフラグ信号を用いてデッドタイムがない計数器を少なくとも１以上選択する（４０２）。例えば、検出された光子に対応するデジタル比較値が“１”である場合、制御部１０３は、“０”のフラグ信号を出力する計数器をデッドタイムがない計数器に決定することが可能である。
【００３９】
そして、制御部１０３は、選択されたデッドタイムがない計数器に光信号に対応する電気信号が伝達されるように、スイッチ部１０２を制御する（４０３）。例えば、スイッチ部１０２は、制御部１０３の制御信号によって現在動作していない計数器に信号が伝達されるように、信号伝達経路をスイッチングすることが可能である。
【００４０】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の他の実施形態による光子検出及び計数システムを示す図である。図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、センサーは、スイッチングモジュールを通じて電気信号または電荷を光子計数ブロックに提供する。図５Ａを参照すると、スイッチングモジュールは、分離スイッチを含みうる。分離スイッチは、センサーの出力をそれぞれの光子計数ブロックに選択的に供給するか、遮断する。図５Ｂは、それぞれの光子計数ブロックが、電圧−電流変換器、メイン増幅器、弁別器／シェイパー（ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｏｒ／ｓｈａｐｅｒ）、及びカウンターを含む場合を示す図である。図５Ｂで、状態フラグは、それぞれのカウンターに提供される弁別器／シェイパーの出力信号から来由される。フラグ信号は、適応的スイッチコントローラに提供される。適応的スイッチコントローラは、センサーの出力の供給を調節する。適応的スイッチコントローラは、スイッチングモジュールを通じてセンサーの出力が選択された光子計数ブロックに供給させる。フラグは、弁別器／シェイパーから“ＨＩＧＨ”または“ＬＯＷ”の定数電圧値で適応的スイッチコントローラに出力される。その前に、弁別器／シェイパーは、カウンターに出力される形状が調節されたパルスを生成することが可能である。本実施形態によって、“ＨＩＧＨ”または“ＬＯＷ”信号は、スイッチングモジュールに直接入力されうる。スイッチングモジュール、適応的スイッチコントローラ、光子計数ブロック、及びバッファは、適応的光子処理システムとして参照されうる。図５Ａ及び図５Ｂに示されたシステムは、付加的な比較器及びマルチエネルギーカウンターを有するマルチエネルギーディスクリミネータシステムになることもある。これは、処理されたパルス電荷を分析するか、分類することが可能である。処理されたパルス電荷信号、すなわち、バッファの出力は、多重比較器による増幅によって分類され、該分類された信号のカウントがディスプレイ上の所定のグレーイメージに視覚化されることも可能である。
【００４１】
図１と同様に、弁別器／シェイパーの出力は、それぞれの光子計数ブロックの状態及び光子計数ブロックが検出された光子をカウントすることができる程度に十分なパルスを表わすコンスタントなＴＴＬロジックレベルまたはＣＭＯＳレベルになりうる。弁別器／シェイパーまたは光子計数ブロックの他のステージは、バッファに追加情報を提供することができる。追加情報は、パルス振幅、パルス幅、消滅時間、周波数のような光子計数のために区別されるパルス信号と関連することができる。そして、マルチエネルギーシステムを使う場合、イメージ処理部が、本実施形態によるシステムに含まれうる。例えば、Ｘ線を獲得して光子をカウントし、関連するイメージをディスプレイすることが可能である。
【００４２】
一方、本発明の実施形態は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコードとして具現しうる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取れるデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。
【００４３】
コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがあり、また、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じる伝送）の形態で具現するものを含む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードとして保存されて実行可能である。そして、本発明を具現するための機能を備えたプログラム、コード及びコードセグメントは、本発明が属する技術分野のプログラマーによって容易に推論されうる。
【００４４】
以上、本発明の実施のための具体的な例を説明した。前述した実施形態は、本発明を例示的に説明するためのものであって、本発明の権利範囲が特定の実施形態に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、光子計数装置及び方法関連の技術分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  光子計数装置
１０１  センサー部
１０２  スイッチ部
１０３  制御部
１０４  計数部
１０４−１  計数器
１０４−２  計数器
１０４−３  計数器
１０４−４  計数器
１０５  バッファ
２０１  変換器
２０２  増幅器
２０３  弁別器
２０４  デジタル計数器
３０１  センサー部の出力
３０２  各計数器の入力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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