(57)【要約】  本発明は、複数のセンサ素子を持つ放射線センサ１０４を提供し、各センサ素子は、光電検出部と、前記光電検出部に衝突する電磁放射線の強度を示す取得されたアナログ信号の内蔵式アナログデジタル変換に対する積分電流・周波数変換器とを持つ。典型的には、前記検出器素子は、フォトダイオードのような光検出器の画素に対応する。好ましくは、前記電流・周波数変換器及び前記光電変換部は、共通基板上に互いのそばに配置され、前記放射線センサの費用効果の高い大量生産を可能にするＣＭＯＳ技術に基づいて実装される。
2008527344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサ素子を持つ放射線センサにおいて、前記センサ素子の各々が、
電磁放射線の衝突に応答して電荷を生成するように構成される放射線検出部と、
前記放射線検出部に結合され、前記放射線検出部の前記電荷を蓄積する電荷蓄積手段と、
前記蓄積された電荷が所定の閾値に到達する場合に信号を生成する信号生成手段と、
を有する、放射線センサ。
【請求項２】
前記信号生成手段が、
前記蓄積された電荷を前記所定の閾値と比較する比較器と、
前記蓄積された電荷が前記所定の閾値に到達する場合に前記比較器により生成されるフラグ信号の受信に応答して所定の形状を持つパルス信号を生成する信号生成モジュールと、
を有する、請求項１に記載の放射線センサ。
【請求項３】
前記信号生成手段を用いた前記信号の生成に応答して前記電荷蓄積手段に一定量の電荷を提供する電荷フィードバック機構を更に有する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項４】
前記電荷蓄積手段が、電荷を連続的に蓄積するように構成される、請求項１に記載のセンサ。
【請求項５】
前記比較器が、前記蓄積された電荷が前記所定の閾値を超過するのに応答して、又は前記蓄積された電荷が前記所定の閾値より下に落ちるのに応答して、前記フラグ信号を生成するように構成され、前記電荷蓄積手段が、正及び負の電荷を蓄積するように構成される、請求項２に記載のセンサ。
【請求項６】
前記電荷蓄積手段が、前記放射線検出部により生成された差分信号を処理するように更に構成される、請求項１に記載のセンサ。
【請求項７】
前記所定の閾値が、修正可能であり、前記信号の生成の周波数を決定する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項８】
前記電荷蓄積手段及び前記信号生成手段が、電流・周波数変換器を構成し、前記センサ素子が、放射線検出チップの画素を表す、請求項１に記載のセンサ。
【請求項９】
前記放射線検出部及び／又は前記電荷蓄積手段及び／又は前記信号生成手段が、相補型金属酸化膜半導体技術に基づいて実装され、共通基板上で互いのそばに配置される、請求項１に記載のセンサ。
【請求項１０】
複数のセンサ素子を持つ放射線センサにおいて、前記センサ素子の各々が、
電磁放射線の衝突に応答して電流を提供する光電検出部と、
前記光電検出部に結合され、前記電流により提供される電荷を蓄積する電流積分器と、
前記電流積分器により蓄積された電荷を所定の閾値と比較する比較器と、
前記蓄積された電荷が前記所定の閾値に到達する場合にパルス信号を生成するパルスエミッタと、
を有する、放射線センサ。
【請求項１１】
前記放射線センサがセンサ素子の２次元アレイを更に有し、前記センサ素子の各々が、光電検出部と、電流積分器と、比較器と、パルスエミッタとを有する、請求項１０に記載の放射線センサ。
【請求項１２】
前記光電検出部がＸ線を感知する、請求項１０に記載の放射線センサ。
【請求項１３】
前記電流積分器、前記比較器及び前記パルスエミッタが、電流・周波数変換器を構成する、請求項１０に記載の放射線センサ。
【請求項１４】
複数のセンサ素子を持つ少なくとも１つの放射線センサを持つＸ線検査装置において、各センサ素子が、
電磁放射線の衝突に応答して電流を提供する光電検出部と、
前記光電検出部に結合され、前記電流により運ばれる電荷を蓄積する電流積分器と、
前記電流積分器により蓄積された前記電荷が所定の閾値に到達する場合にパルス信号を生成するパルスエミッタと、
を有する、Ｘ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にＸ線の検出に限定しない、放射線検出の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線の検出は、特に医療検査目的、したがって例えば人体の中に位置する構造の検査に対するＸ線検査の重要な技術である。Ｘ線検出器は、多種多様なコンピュータ断層撮影（ＣＴ）応用において開発されている。Ｘ線検出器は、典型的には、分離した形式で構築され、２次元フォトダイオードアレイと、前記フォトダイオードから取得された電荷を処理する別個の電子素子とからなる。取得された信号の処理は、例えば生体物質の塊の中に位置する構造、組織及び物質を視覚化することを可能にする。
【０００３】
取得されたデータを視覚化する信号処理は、典型的には、デジタル信号処理に基づいて実行される。したがって、アナログ信号を表すＸ線検出器により取得された電荷は、後の信号処理のために対応するデジタル信号に変換されなければならない。米国特許文書ＵＳ６１６３０２９は、Ｘ線診断装置及び対応する放射線検出器を開示している。ここで、前記放射線検出器は、標本を通過して衝突する放射線を電荷に変換し、前記電荷を蓄積するためにマトリクス内に配置された光電変換手段と、前記光電手段に蓄積された前記電荷を読み取る読み取り手段と、電圧に変換するために前記読み取り手段により前記光電手段から読み出された前記電荷を積分する前処理回路と、前記前処理回路から出力されたアナログ電圧信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、放射線照射条件に依存して前記前処理回路の特性を変更する制御手段とを持つ。
【０００４】
更に、ＵＳ６１６３０２９は、配置された画素の各々に対応する複数の光電変換素子と、前記光電変換素子の各々に対応して配置された、読み取りスイッチとしての複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、各列の前記ＴＦＴのゲートに駆動信号を送るゲートドライバと、各行の前記ＴＦＴのドレインに共通して接続された複数の初期段階積分増幅器と、各初期段階積分増幅器の出力を時分割多重化するマルチプレクサと、前記マルチプレクサの出力を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力のアナログ／デジタル変換を実行し、前記画像メモリに出力するＡＤＣとを有するＸ線ソリッドフラットパネル検出器を開示している。
【０００５】
ここで、前記アナログデジタル変換は、前記取得された電荷が光電変化素子からの読み出し、初期段階積分増幅器による積分及び多重化を受けた後に行われる。したがって、アナログ／デジタル変換は、前記光電変換素子のマトリクスの外で行われ、アナログ信号前処理及び外部アナログデジタル変換器に対するアナログ信号送信を必要とする。特に、従来の又は費用効果の高いフォトダイオードを光電変換素子として使用する場合、潜在的に非常に低い出力信号は、増幅され、例えばかなり長いライン及びコネクタを使用することによりこれら外部信号処理手段にルートされなければならない。Ｘ線検出器の性能及びインテグリティ的側面に関して、ノイズ並びにクロストーク及び複数の取得された信号間の干渉を最小化するために、前記検出器の読み出し電子素子を光放射線検出素子の可能な限り近くに配置することが必須である。また、アナログ信号の送信は、一般に、例えば等しい形状のパルスのシーケンスを特徴とするデジタル信号の送信と比較して大幅に摂動（perturbations）を感知しやすい（sensitive）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、感知素子が配置されたのと同じ基板において取得された信号のアナログデジタル変換を実行する信号処理手段を特徴とする放射線センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数のセンサ素子を持つ放射線センサを提供し、前記センサ素子の各々が、電磁放射線の衝突に応答して電荷を生成するように構成された放射線検出部を有する。更に、前記センサ素子の各々は、前記放射線検出部に結合されて前記放射線検出部により生成された前記電荷を蓄積する電荷蓄積手段を有し、前記蓄積された電荷が所定の閾値に到達する場合に信号を生成する信号生成手段を有する。
【０００８】
典型的には、前記放射線センサは、前記放射線センサの最小の分離した放射線検出領域を表す画素としても示される、センサ素子の１次元又は２次元アレイを特徴とする。本発明によると、前記放射線センサの各画素は、電荷蓄積手段と、デジタル信号として更に処理されることができる信号のシーケンスを生成する信号生成手段とを持つ。典型的には、前記信号生成手段により生成される信号のシーケンスの周波数は、前記センサ素子の前記放射線検出部により取得された電荷の情報を運ぶ。したがって、放射線センサの各画素に対してアナログ・デジタル変換を提供し、したがって画素レベルでアナログ・デジタル変換を実施することは本発明の利点である。
【０００９】
結果として、各センサ素子、即ち各画素により取得された電荷は、局所的にデジタル信号に変換される。デジタル信号はアナログ信号より外部摂動に対して大幅にロバストであるので、アナログ信号送信を制限し、前記放射線センサの各画素又はセンサ素子内で処理することにより、アナログ信号に対する摂動は、効果的に最小まで減少され、したがって前記放射線センサの全体的な感度及び精度を増大する。
【００１０】
他の実施例において、前記放射線センサの前記信号生成手段は、前記蓄積された電荷を前記所定の閾値と比較する比較器と、前記蓄積された電荷が前記所定の閾値に到達する場合に前記比較器により生成されたフラグ信号の受信に応答して所定の形状を持つパルス信号を生成する信号生成モジュールとを有する。前記生成されたパルス信号は、典型的には、所定の振幅及び所定のパルス幅を特徴とする。したがって、前記蓄積された電荷が繰り返し前記閾値に到達する場合に生成される信号のシーケンスの離散的信号として解釈されることができる。
【００１１】
本発明の他の好適な実施例によると、前記放射線センサは、前記信号生成手段を用いた信号の生成に応答して前記電荷蓄積手段に一定量の電荷を提供する電荷フィードバック機構を有する。このように、前記蓄積された電荷が前記所定の閾値に到達するのに応答して、信号が前記信号生成手段を用いて生成され、前記一定量の電荷は、前記所定の閾値の下である電荷蓄積のレベルを回復するために前記電荷蓄積手段に提供される。
【００１２】
特に、前記電荷蓄積手段が正電荷を蓄積するように構成される場合、前記フラグ信号は、前記蓄積された電荷が前記所定の閾値より上である場合に生成され、逆に前記電荷蓄積手段が負電荷を蓄積するように構成される場合、前記フラグ信号は、好ましくは、前記蓄積された電荷のレベルが前記所定の閾値より下に落ちる場合に生成される。いずれの場合にも、前記フィードバック機構は、前記蓄積された電荷に対する固定量の電荷の減算又は重畳（superposition）を提供する。正電荷の蓄積の場合、前記フィードバック機構は、前記比較器が、前記蓄積された電荷が前記所定の閾値の上であることを検出し、前記信号生成モジュールは前記パルス信号を生成する場合に前記一定量の電荷の減算を提供する。したがって、前記蓄積された電荷のレベルは、前記所定の閾値より下に落ち、連続的な電荷蓄積により、前記蓄積された電荷は、後のパルス信号を生成する閾値に繰り返し到達する。このように、デジタルパルストレイン（digital pulse train）は、前記放射線センサ自体の画素内にもかかわらず電荷蓄積器、比較器及び信号生成モジュールを用いて効果的に生成されることができる。
【００１３】
本発明の更に他の好適な実施例によると、前記電荷蓄積手段は、電荷を連続的に蓄積するように構成される。典型的には、前記電荷蓄積手段は、積分器のような電荷積分装置として実装される。更に、前記放射線検出部により生成された電荷を連続的に蓄積することにより、放射線検出は、決してリセットを受けない。したがって、前記放射線検出器部に対する電磁放射線の衝突に応答して生成された電荷は、前記電荷蓄積手段を用いて又は前記積分器を用いて完全に蓄積される。前記積分器又は電荷蓄積手段は、したがって、不感時間を特徴としない装置として実施される。
【００１４】
本発明の更に他の好適な実施例によると、前記比較器は、前記蓄積された電荷が前記所定の閾値を超えるのに応答して又は前記蓄積された電荷が前記所定の閾値より下に落ちるのに応答して前記フラグ信号を生成するように構成される。これは、電磁放射線衝突に応答して負又は正電荷を提供する前記放射線検出部の機能を説明する。これに対応して、前記電荷蓄積手段も、正及び負電荷を蓄積するように構成される。前記電荷蓄積手段は、好ましくは、正又は負電荷のいずれかを蓄積するように構成される。また、前記電荷蓄積手段を表す前記積分器は、正又は負電荷のいずれかを蓄積するように構成可能でありうる。
【００１５】
本発明の更に他の好適な実施例によると、前記電荷蓄積手段は、前記放射線検出部が入射電磁放射線の光電変換を提供することにより生成される差分信号を処理するように更に構成される。これに対応して、前記センサ素子又は画素の前記放射線検出部又は光電変換部も、典型的には２つの別個の導体を用いて前記電荷蓄積手段に送信される前記差分信号を提供するように構成される。このように、全体的な電荷蓄積及び後の信号処理は、差分信号送信及び差分信号処理により提供される全ての利益に関して実行されることができる。例えば、このような差分信号送信は、ノイズを減少し、前記放射線センサの感度を増大するために効果的な共通モード拒絶を可能にする。
【００１６】
本発明の更に他の好適な実施例によると、前記信号生成手段により、及び特に前記信号生成モジュールにより使用される前記所定の閾値は、修正可能であり、前記パルス信号の生成の周波数を決定する。前記センサ素子が電磁放射線の連続的な衝突を受けると仮定すると、前記放射線検出部は、提供される電流を生成し、その電荷は前記電荷蓄積手段により蓄積される。結果として、前記電荷蓄積手段、即ち前記積分器の出力は、常に上昇する。前記比較器が前記閾値の到達を検出する場合はいつでも、前記フラグ信号が生成され、前記パルス信号の生成を引き起こす。前記所定の閾値を下げることにより、前記蓄積された電荷の閾値レベルは、より短い時間間隔内に到達され、したがってより短い時間間隔後の反復的信号生成を引き起こす。対応する形で、前記閾値を増大することにより、２つの連続的に生成されるパルス信号間の時間間隔は、増大されることができる。
【００１７】
本発明の更に他の好適な実施例によると、前記電荷蓄積手段及び前記信号生成手段、特に前記比較器及び前記信号生成モジュールは、電流・周波数変換器（current to frequency converter）を構成し、前記センサ素子は、好ましくは集積回路として実現される放射線検出チップの画素を表す。特に、前記センサ素子の前記放射線検出部により生成される電流の大きさは、電荷蓄積速度を決定し、これにより２つの連続的に生成されるパルス信号間の時間間隔を決定する。例えば衝突する放射線の増大する強度による前記電流の増大は、したがって、より短いパルス間隔に直接的に関連する。したがって、前記生成される信号の周波数は、入射放射線の強度の増大の結果として増大する。結果として、本発明は、内蔵式の電流・周波数変換器を各々特徴とする複数の画素を持つ放射線センサを提供する。
【００１８】
本発明の更に他の好適な実施例によると、前記放射線検出部及び／又は前記電荷蓄積手段及び／又は前記信号生成手段は、相補型金属酸化膜半導体技術（ＣＭＯＳ）又は同様の集積回路製造プロセスに基づいて実装される。更に、前記センサ素子のこれらのコンポーネントは、全て、共通の基板上で互いのそばに配置される。ＣＭＯＳ技術に基づく実装は、前記放射線センサの費用効果の高い実現を可能にし、放射線センサ及びセンサ素子の大量生産に適している。
【００１９】
他の態様において、本発明は、複数のセンサ素子を持つ放射線センサを提供し、前記複数のセンサ素子の各々が、電磁放射線の衝突に応答して電流を提供する光電検出部と、前記光電検出部に結合され、前記電流により提供される電荷を蓄積する電流積分器と、前記電流積分器により蓄積された電荷を所定の閾値と比較する比較器と、前記蓄積された電荷が前記所定の閾値に到達する場合にパルス信号を生成するパルスエミッタとを有する。好適な実施例において、前記放射線センサは、センサ素子の２次元アレイを有し、前記センサ素子の各々は、本発明による光電検出部と、電流積分器と、比較器と、パルスエミッタとを有する。
【００２０】
更に他の好適な実施例によると、前記光電検出部は、Ｘ線を感知する。この意味で、前記放射線センサ全体は、Ｘ線検出に使用可能であり、好ましくは、例えば生体組織又は媒体の塊の中に配置されたアクセスできない構造のＸ線検査に対するＸ線検査装置に組み込まれるように設計される。
【００２１】
依然として他の態様において、本発明は、本発明による少なくとも１つの放射線センサを持つＸ線検査装置を提供する。前記放射線センサは、複数のセンサ素子を持ち、前記複数のセンサ素子の各々は、好ましくはＸ線波長範囲内の電磁放射線の衝突に応答して電流を提供する光電検出部と、前記光電検出部に結合され、前記電流により運ばれる電荷を蓄積する電流積分器と、前記電流積分器により蓄積された前記電荷が所定の閾値に到達する場合にパルス信号を生成するパルスエミッタとを有する。
【００２２】
下記において、請求項内の参照符号が、本発明の範囲を限定するように解釈されるべきでないことに注意する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、少なくとも１つのセンサ素子１０２を持つ放射線センサ１００の概略的なブロック図を示し、少なくとも１つのセンサ素子１０２は、放射線検出領域１０４及び信号処理モジュール１０６を有する。前記放射線検出領域は、電磁放射線１０８の検出に応答して信号処理モジュール１０６に電流を提供する。典型的には、放射線検出領域１０４は、電磁放射線１０８の強度を表す電流を信号処理モジュール１０６に提供するＣＭＯＳフォトダイオードとして実装される。典型的には、放射線検出領域１０４は、センサ素子１０２の大部分を覆う。信号処理モジュール１０６は、典型的には、前記放射線検出領域のそばに配置され、放射線検出領域１０４及び信号処理モジュール１０６の両方が、例えばＣＭＯＳ技術を使用することにより、共通基板上に実装される。
【００２４】
信号処理モジュール１０６は、典型的には、電荷蓄積手段と、放射線検出領域１０４から受けた電流を離散的及びデジタルな信号のパルストレインに変換する信号生成手段とを有する。信号処理モジュール１０６は、したがって、放射線センサ１００の各画素１０２内に配置された前処理手段及びアナログ・デジタル変換素子として機能する。有利には、取得された信号のこの前処理は、放射線センサ１００のセンサ素子１０２のアレイの外に配置されたアナログ信号処理手段までかなりの距離にわたりアナログ信号を送信する問題を避けるのを助ける。放射線センサ１００の画素１０２内への信号処理モジュール１０６の内蔵式実装を用いると、信号処理モジュール１０６により生成されたデジタル信号は、取得された放射線１０８の視覚的画像を形成するように構成された画像処理手段に対する送信中に如何なる種類の妨害に対しても大幅に感知しにくい（insensitive）ので、放射線検出全体が、妨害、摂動及びノイズに対してよりロバストになる。
【００２５】
図２は、放射線検出器１４０のブロック図を概略的に示す。ここで、放射線検出器１４０は、３つの放射線センサ１３０、１３２及び１３４を持つ。放射線センサ１３０の内部構造は、模範的に図示される。放射線センサ１３０は、センサ素子１０２、１１２、１２２...のアレイを有する。これらのセンサ素子１０２、１１２、１２２の各々は、図１に示されるように、放射線検出領域１０４、例えばフォトダイオード、及び信号処理モジュール１０６を有する。センサ素子１０２、１１２、１２２の各々は、電磁放射線、特にＸ線の衝突に応答してデジタルパルストレインを別々に生成するように構成される。典型的な実装、例えばＸ線検査装置において、このような放射線検出器１４０は、数百のような大量の放射線センサを持ちうる。これらの放射線センサ１３０、１３２、１３４は、光感知‐又は電荷結合装置（ＣＣＤ）チップとしても示される。また、典型的な実装において、各放射線センサ１３０、１３２、１３４は、数百又は数千もの大量の画素を持つことができ、前記画素の各々は、典型的には、数平方ミリメートル又はサブ平方ミリメートル範囲のサイズを特徴とする。
【００２６】
特に、ＣＭＯＳ技術を使用することによる共通基板上の光電変換部及びそれぞれの前処理手段の一体化された実現により、このようなチップ１３０は、大量生産プロセスにおいて費用効果の高い形で製造されることができる。
【００２７】
図３は、センサ素子１０２及びセンサ素子１０２の信号処理モジュール１０６の内部構造のブロック図を示す。信号処理モジュール１０６は、加算器１５０と、積分器１５２と、比較器１５４と、パルス生成器１５６と、電荷フィードバックモジュール１５８とを持つ。放射線検出領域１０４に入射する電磁放射線１０８は、信号処理モジュール１０６を用いて、センサ素子１０２の出力ポート１６０において検出されることができる離散的信号のパルストレインに変換される。
【００２８】
加算器１５０は、放射線検出領域１０４により提供される電荷及び電荷フィードバックモジュール１５８により提供される電荷を重畳するように構成される。加算器１５０の出力部は、前記加算器の前記出力部により提供される電荷を蓄積する働きをする積分器１５２の入力部に結合される。例えば、積分器１５２が正電荷を蓄積するように設計される場合、積分器１５２の出力部１６２は、一定強度が積分器１５２に結合された一定電流を生成する前記放射線検出領域に入射する場合に上昇信号（rising signal）を提供する。積分器１５２により生成されたこのような上昇信号は、この上昇信号を所定の閾値と比較する比較器１５４に結合される。前記信号が前記閾値に到達するか、又は前記閾値を超過さえする場合、前記比較器は、パルス生成器１５６に送信されるフラグ信号を生成する。積分された電荷の前記所定の閾値レベルが到達されたことを示すこのフラグ信号の受信に応答して、パルス生成器モジュール１５６は、所定の振幅及び所定の幅を持つ離散的なパルス信号を生成する。
【００２９】
前記パルス生成器の出力は、出力ポート１６０及び電荷フィードバックモジュール１５８に結合される。電荷フィードバックモジュール１５８は、蓄積された電荷のレベルを前記閾値より下に減少する働きをする。このように、積分器１５２の連続的な電荷蓄積を用いて、前記閾値レベルは、特定の時間間隔後に繰り返し到達される。結果として、連続的なパルス信号がパルス生成器１５６により生成される。前記閾値のレベル及び放射線検出領域１０４により提供される電流の大きさに依存して、前記パルス信号生成の周波数が変化する。前記所定の閾値のレベルを一定に保つと、前記パルス信号の周波数は、放射線検出領域１０４により生成される電流の大きさを表す。
【００３０】
センサ素子１０２の出力ポート１６０をそれぞれのデジタル信号処理手段に結合すると、前記パルス信号の周波数は、前記取得された電磁放射線の視覚化に対して正確に決定されることができる。出力ポート１６０からそれぞれのデジタル信号処理手段への前記デジタル信号の送信は、非常にロバストであり、アナログ信号送信と比較して外部摂動を感知しにくい。
【００３１】
積分器１５２、放射線検出器領域１０４及び比較器１５４さえも、典型的には２つの別個の導体を用いて送信される差分信号を処理するように構成されたモジュールとして実装されることもできる。このような実装において、放射線検出領域１０４により生成された電流の共通モード成分は、効果的に拒絶されることができ、したがってセンサ素子１０２の出力信号の全体のノイズを減少することを可能にする。
【００３２】
更に、加算器１５０、積分器１５２、比較器１５４、信号エミッタ１５６及び電荷フィードバックモジュール１５８により構成される回路は、放射線センサ１００又は放射線検出器１４０のシステムクロックによりクロックされることができる。また、電流・周波数変換器を構成するこの回路は、連続モードで駆動されうる。
【００３３】
図４は、電荷積分器１５２により生成された信号２０２の時間発展を図示する図２００を示す。更に、図２００は、パルス生成器１５６の出力信号２０４の対応する時間発展を表示する。閾値２０６は、水平線として示され、時間ｔ0に対応する第１の交点２０８において、パルス信号２１０が生成される。前記電荷フィードバックモジュールのため、パルス２１０が生成されると信号２０２は下がる。このフィードバック機構は、閾値２０６が繰り返し到達されるまで、前記蓄積された電荷を繰り返し減少し、信号２０２の繰り返される上昇を可能にすることを可能にする。
【００３４】
放射線検出領域１０４により生成された電流は、積分出力信号２０２の傾きに表される。電流が高いと、傾きも高くなり、結果としてパルス信号の連続した生成の間の時間間隔は減少する。したがって、入射放射線のより大きな強度を示す増大された電流は、直接的に、パルス出力信号２０４のより大きな周波数をもたらす。
【００３５】
これに対応する形で、前記電流・周波数変換器は、負電荷を蓄積するように設計されることもできる。この場合、積分出力信号２０２の傾きは負であり、前記閾値はより低い閾値を表す。前記信号がこのより低い閾値の下に落ちる場合、対応するフラグ信号は、比較器１５４により生成され、パルス信号２０４は、同じように生成される。放射線検出領域１０４に実装されたフォトダイオードのタイプに依存して、本発明の電流・周波数変換器は、センサ素子１０２の光電変換部１０４の様々な仕様及び後のデジタル信号処理の様々な仕様に普遍的に適合されることができる。例えば、閾値２０６を下げる又は上げることにより、パルス出力信号２０４の基本周波数は任意に修正されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】放射線センサ及びセンサ素子の概略的なブロック図を示す。
【図２】複数のセンサ素子を各々持つ複数の放射線センサを持つ放射線検出器の概略的なブロック図を示す。
【図３】センサ素子の内部構造のブロック図を示す。
【図４】積分器出力及びパルス信号生成を反映する図を示す。
【符号の説明】
【００３７】
１００  放射線センサ
１０２  センサ素子
１０４  放射線検出領域
１０６  信号処理モジュール
１０８  放射線
１１２  センサ素子
１２２  センサ素子
１３０  放射線センサ
１３２  放射線センサ
１３４  放射線センサ
１４０  放射線検出器
１５０  加算器
１５２  積分器
１５４  比較器
１５６  パルス生成器
１５８  電荷フィードバックモジュール
１６０  出力ポート
１６２  積分出力ポート
２００  図
２０２  積分出力信号
２０４  パルス出力信号
２０６  閾値
２０８  交点
２１０  信号パルス
【図１】
2008527344.tif 000003
【図２】
2008527344.tif 000004
【図３】
2008527344.tif 000005
【図４】
2008527344.tif 000006
【国際調査報告】
2008527344.tif 000007
2008527344.tif 000008
2008527344.tif 000009