(57)【要約】本発明に係る放射線検出器によれば、Ａ／Ｄ変換回路（１３）の個数を抑制することによりコンパクトで消費電力が小さく正確な動作を行う放射線検出器を提供できる。すなわち、本発明は、光検出器（３）から出力されたアナログ信号がＡ／Ｄ変換回路（１３）に入力されるまでの時間を延長することにより、光検出器（３）から同時に出力された各アナログ信号を順番にＡ／Ｄ変換回路（１３）に入力させる構成となっている。このようにすれば、光検出器（３）から出力されるアナログ信号の全てを１つのＡ／Ｄ変換回路（１３）でデジタル化することができる。
2015114740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を蛍光に変換するシンチレータと、  前記シンチレータの蛍光の発生位置を示した複数のアナログ信号および蛍光の強度を示したアナログ信号を出力する光検出器と、  各アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、  前記光検出器から出力されたアナログ信号が前記Ａ／Ｄ変換回路に入力されるまでの時間を延長することにより、前記光検出器から同時に出力された各アナログ信号を順番に前記Ａ／Ｄ変換回路に入力させる信号遅延手段と、  デジタル信号の各々に基づいて蛍光が前記シンチレータのどこで発生したかを算出する位置算出手段とを備えることを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線検出器において、  前記光検出器が前記シンチレータで蛍光が発生したことを示すトリガー信号を入力してから次のトリガー信号を入力するまでの経時的間隔に基づいて、放射線が前記シンチレータに入射して生じた蛍光が減衰していく過程で放射線が前記シンチレータに再び入射し、減衰しつつあった蛍光の強度が再び強まる現象であるパイルアップの発生の有無を判定するパイルアップ判定手段と、  前記光検出器から出力されたパイルアップに係る信号を破棄して前記Ａ／Ｄ変換回路に入力させないフィルタ手段とを備えることを特徴とする放射線検出器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放射線検出器において、  前記Ａ／Ｄ変換回路は、入力したアナログ信号の減衰が進むにつれ信号強度が次第に変化しなくなるテーリングが発生中の信号強度をベースラインに設定して次回のデジタル化動作を実行することを特徴とする放射線検出器。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線検出器において、  前記信号遅延手段は、蛍光を検出した前記光検出器が同時に出力する各アナログ信号のうち、最初に前記Ａ／Ｄ変換回路に入力されるものについては動作しないことを特徴とする放射線検出器。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放射線検出器において、前記信号遅延手段は、各アナログ信号を所定の時間ずつ遅延させることにより各アナログ信号が前記Ａ／Ｄ変換回路に入力するタイミングをずらすことを特徴とする放射線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、蛍光を通じて放射線を検出する放射線検出器に関し、特に、蛍光の入射位置を特定することができる放射線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の放射線薬剤の分布をイメージングするポジトロンエミッショントモグラフィー装置（ＰＥＴ）の具体的な構成について説明する。従来のＰＥＴ装置は、放射線を検出する放射線検出器が円環状に並んで構成される検出器リングが備えられている。この検出器リングは、被検体内の放射性薬剤から放出される互いが反対方向となっている一対のγ線（消滅放射線対）を検出する。【０００３】  放射線検出器５１の構成について説明する。放射線検出器５１は、図９に示すように、シンチレータ結晶が２次元的に配列されたシンチレータ５２と、シンチレータ５２に吸収されたγ線から発した蛍光を検出する光検出器５３と、蛍光の発生位置を特定する位置演算部５４とを備えている。光検出器５３は、検出素子がマトリックス状に配列された検出面を備えている。そして、光検出器５３の検出面とシンチレータ５２の一面とが光学的に接続されている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】  シンチレータ５２に入射した放射線は、多数の光子に変換されて光検出器５３に向かう。このとき、光子は、空間的に広がりながらシンチレータ５２の内部を進んでマトリックス状に配列された光検出器５３の各々の検出面に入射する。つまり、蛍光による多数の光子は、複数の検出素子に同時に分配され検出されることになる。【０００５】  放射線検出器５１は、複数の検出素子によって捕捉された蛍光の検出データを用いてシンチレータ２のどこで蛍光が発したのかを知る構成となっている。すなわち、放射線検出器５１は、複数の検出素子により検出面における蛍光の光束の重心の位置を求めるのである。この重心の位置こそが蛍光の発生した位置を意味している。この位置データは、被検体の放射性薬剤をマッピングするときに使用される。【０００６】  従来の放射線検出器５１が蛍光の重心を算出する方法について説明する。簡単のため、光検出器５３の検出面は、図１０に示すように２×２の検出素子から構成されているものとする。検出素子ａ１……ａ４から出力された蛍光の検出信号をＡ１……Ａ４とする。Ａ１……Ａ４は、各検出素子ａ１……ａ４が検出した蛍光の強度を示している。蛍光の光束のｘ方向における重心の位置Ｘは、中心の位置を原点として、次のように表される。  Ｘ＝｛（Ａ１＋Ａ３）−（Ａ２＋Ａ４）｝／｛（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４）｝……（１）【０００７】  （Ａ１＋Ａ３）をＸａ，（Ａ２＋Ａ４）Ｘｂとすると、Ｘ＝（Ｘａ−Ｘｂ）／（Ｘａ＋Ｘｂ）の関係が成り立つ。【０００８】  同様に、蛍光の光束のｙ方向における重心の位置Ｙは、ａ５の位置を原点として、次のように表される。  Ｙ＝｛（Ａ１＋Ａ２）−（Ａ３＋Ａ４）｝／｛（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４）｝……（２）【０００９】  （Ａ１＋Ａ２）をＹａ，（Ａ３＋Ａ４）Ｙｂとすると、Ｙ＝（Ｙａ−Ｙｂ）／（Ｙａ＋Ｙｂ）の関係が成り立つ。【００１０】  従来構成の放射線検出器５１は、この様な原理に基づいて蛍光の重心を算出し、シンチレータ５２を構成するシンチレータ結晶のうちのどれが蛍光を発したかを区別する。シンチレータ５２が蛍光を放つと、光検出器５３は、その検出データＸａ，Ｘｂ，Ｙａ．Ｙｂを位置演算部５４に送る。位置演算部５４は、上述の（１）（２）式に基づいて��射線検出器５１における蛍光の発生位置であるＸ，Ｙを算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−１２２１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】  しかしながら、従来構成の放射線検出器には次のような問題点がある。  すなわち、従来構成の放射線検出器は、回路が複雑であるという問題点がある。【００１３】  従来装置によれば、蛍光が発せられると１つの蛍光について検出データＸａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂが生成され位置演算部５４に向けて同時に送出する。したがって、光検出器５３と位置演算部５４との間には、検出データＸａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂのそれぞれについて専用のラインが設けられていることになる。そして、光検出器５３が出力する検出データは、アナログデータとなっている。位置演算部５４が（１），（２）式のような演算を行うには、これら検出データをデジタルデータに変換しなければならない。検出データＸａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂは、同時に光検出器５３から送出されることからすると、各検出データのデジタル化も同時に行う必要がある。したがって、従来装置では、図９に示すように各検出データについてＡ／Ｄ変換回路が必要となる。図９の符号ＥＮＧは、蛍光の強度を示すアナログデータである。このアナログデータも検出データＸａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂと同時に光検出器５３から送出されるので、このアナログデータについてもＡ／Ｄ変換回路が必要となる。【００１４】  Ａ／Ｄ変換回路は、複雑な回路である。従来構成によればこのような複雑なＡ／Ｄ変換回路が複数（図９の例では５個）必要となってしまう。ＰＥＴ装置の中には、放射線検出器５１を例えば１００個も並べる必要がある場合もあり、ＰＥＴ装置に含まれるＡ／Ｄ変換回路の数は相当なものとなる。この様な事情は、ＰＥＴ装置の小型化やコストダウンの観点から望ましくない。また、Ａ／Ｄ変換回路は、動作に多くの電力を必要とする。したがって、Ａ／Ｄ変換回路を多く持つＰＥＴ装置は、消費電力の抑制の観点から望ましくない。【００１５】  また、光検出器５３から検出データＸａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂが一斉に出力されるのと同時に複数のＡ／Ｄ変換回路を動作させなければならないことからすると、複数のＡ／Ｄ変換回路を動かしたときに、放射線検出器５１の消費電力が急に上昇することになる。このような消費電力の変化は、Ａ／Ｄ変換回路の安定した動作を妨げ、出力に係るデジタルデータが正しい値とならなくなる。このようなデジタルデータの乱れは、Ａ／Ｄ変換回路に供給されるクロック信号によっても生じる。クロック信号は、複数のＡ／Ｄ変換回路を同期して駆動させようとするときにどうしても必要であり、この信号を省くことはできない。【００１６】  本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、Ａ／Ｄ変換回路の個数を抑制することで、コンパクトで消費電力が小さく正確な動作を行う放射線検出器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】  本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。  すなわち、本発明に係る放射線検出器は、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、シンチレータの蛍光の発生位置を示した複数のアナログ信号および蛍光の強度を示したアナログ信号を出力する光検出器と、各アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、光検出器から出力されたアナログ信号がＡ／Ｄ変換回路に入力されるまでの時間を延長することにより、光検出器から同時に出力された各アナログ信号を順番にＡ／Ｄ変換回路に入力させる信号遅延手段と、デジタル信号の各々に基づいて蛍光がシンチレータのどこで発生したかを算出する位置算出手段とを備えることを特徴とするものである。【００１８】  ［作用・効果］本発明に係る放射線検出器によれば、Ａ／Ｄ変換回路の個数を抑制することによりコンパクトで消費電力が小さく正確な動作を行う放射線検出器を提供できる。すなわち、本発明は、光検出器から出力されたアナログ信号がＡ／Ｄ変換回路に入力されるまでの時間を延長することにより、光検出器から同時に出力された各アナログ信号を順番にＡ／Ｄ変換回路に入力させる構成となっている。このようにすれば、光検出器から出力されるアナログ信号の全てを１つのＡ／Ｄ変換回路でデジタル化することができる。本発明によれば、放射線検出器に複数のＡ／Ｄ変換回路を備える必要がなくなるので、消費電力が抑制でき、それだけノイズを低減できる。また、本発明に係る放射線検出器によれば、Ａ／Ｄ変換回路を同期するクロック信号が必要なくなるので、クロック信号に由来するノイズが生じることもない。【００１９】  また、上述の放射線検出器において、光検出器がシンチレータで蛍光が発生したことを示すトリガー信号を入力してから次のトリガー信号を入力するまでの経時的間隔に基づいて、放射線がシンチレータに入射して生じた蛍光が減衰していく過程で放射線がシンチレータに再び入射し、減衰しつつあった蛍光の強度が再び強まる現象であるパイルアップの発生の有無を判定するパイルアップ判定手段と、光検出器から出力されたパイルアップに係る信号を破棄してＡ／Ｄ変換回路に入力させないフィルタ手段とを備えればより望ましい。【００２０】  ［作用・効果］上述の構成は、本発明をより具体的なものとしている。光検出器から出力されたパイルアップに係る信号を破棄してＡ／Ｄ変換回路に入力させないようにすれば、より信頼性の高い放射線の検出が可能な放射線検出器が提供できる。【００２１】  また、上述の放射線検出器において、Ａ／Ｄ変換回路は、入力したアナログ信号の減衰が進むにつれ信号強度が次第に変化しなくなるテーリングが発生中の信号強度をベースラインに設定して次回のデジタル化動作を実行すればより望ましい。【００２２】  ［作用・効果］上述の構成は、本発明をより具体的なものとしている。次々とアナログ信号がＡ／Ｄ変換回路に入力される際に、先のアナログ信号が発生させたテーリングに係るの信号強度を入力のベースラインに設定して次のアナログ信号をデジタル化すれば、テーリングの影響で次のアナログ信号が多く見積もられてしまうことがない。【００２３】  また、上述の放射線検出器において、信号遅延手段は、��光を検出した光検出器が同時に出力する各アナログ信号のうち、最初にＡ／Ｄ変換回路に入力されるものについては動作しなければより望ましい。【００２４】［作用・効果］  上述の構成によれば、信号遅延手段が最初にＡ／Ｄ変換回路に入力されるアナログ信号については信号の遅延を行わないので、極力動作が遅れず、レスポンスがよい放射線検出器を提供できる。【００２５】  また、上述の放射線検出器において、信号遅延手段は、各アナログ信号を所定の時間ずつ遅延させることにより各アナログ信号がＡ／Ｄ変換回路に入力するタイミングをずらせばより望ましい。【００２６】［作用・効果］  上述の構成によれば、信号遅延手段が各アナログ信号を所定の時間ずつ遅延させる構成となっている。このように所定の時間を決めるようにすれば、各アナログ信号について個別に遅延時間を設定しなくてもよくなる。
【発明の効果】
【００２７】  本発明に係る放射線検出器によれば、Ａ／Ｄ変換回路の個数を抑制することによりコンパクトで消費電力が小さく正確な動作を行う放射線検出器を提供できる。すなわち、本発明は、光検出器から出力されたアナログ信号がＡ／Ｄ変換回路に入力されるまでの時間を延長することにより、光検出器から同時に出力された各アナログ信号を順番にＡ／Ｄ変換回路に入力させる構成となっている。このようにすれば、光検出器から出力されるアナログ信号の全てを１つのＡ／Ｄ変換回路でデジタル化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１に係る放射線検出器の全体構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係る光検出器の構成を説明する平面図である。
【図３】実施例１に係るアナログ信号を説明するタイムコースである。
【図４】実施例１に係るアナログ信号が一斉に発せられる様子を説明するタイムコースである。
【図５】実施例１に係るアナログ信号の各々が異なる間隔で遅延される様子を説明するタイムコースである。
【図６】実施例１に係るアナログ信号が異なるタイミングでＡ／Ｄ変換回路に入力する様子を説明するタイムコースである。
【図７】実施例１に係る蛍光のパイルアップを説明するタイムコースである。
【図８】実施例１に係るＡ／Ｄ変換回路のベースラインのリセットについて説明するタイムコースである。
【図９】従来構成に係る放射線検出器を説明する模式図である。
【図１０】従来構成に係る放射線検出器を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】  以降、発明を実施するための形態について実施例に基づき説明する。
【実施例１】
【００３０】  ＜放射線検出器の全体構成＞  図１に示すように、実施例１に係る放射線検出器１は、シンチレータ結晶Ｃが縦横に配列されて構成されたシンチレータ２と、シンチレータ２の下面に設けられ、シンチレータ２から発する蛍光を検知する光検出器３と、シンチレータ２と光検出器３との間に介在する位置に配置されたライトガイド４とを備える。シンチレータ結晶Ｃの各々は、Ｃｅが拡散したＬｕ２（１−Ｘ）Ｙ２ＸＳｉＯ５（以下、ＬＹＳＯとよぶ）によって構成されている。シンチレータ２に放射線が入射すると、放射線は蛍光に変換される。【００３１】  光検出器３は、入射した蛍光のｘ，およびｙについての位置を弁別するのに必要なアナログ信号を出力する。より具体的には、光検出器３は、例えば縦８×横８のマトリックス状に検出素子３ａが配列された検出面３ｂを有し、この検出面３ｂがシンチレータ２と光学的に接続されている。蛍光が発生すると、検出素子３ａの各々は、蛍光を検出する。光検出器３は、検出素子３ａの蛍光の検出結果に基づいて蛍光の発生位置を示したアナログ信号Ｘａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂおよび蛍光の強度を示したアナログ信号ＥＮＧを出力する。【００３２】  光検出器３が出力するアナログ信号について説明する。図２に示すように検出面３ｂの中心点を原点とし、蛍光の発生位置はこれを基準に示すものとする。原点から見て左側の領域をＲＸａとし、原点から見て右側の領域をＲＸｂとする。原点から見て上側の領域をＲＹａとし、原点から見て下側の領域をＲＹｂとする。【００３３】  光検出器３は、所定の重み付け演算をしながら領域ＲＸａ，領域ＲＸｂ，領域ＲＹａ，領域ＲＹｂの４領域について検出素子３ａが出力した蛍光の検出強度を合計して合計値を取得する。この合計値をアナログ信号Ｘａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂと呼ぶことにする。また、光検出器３は、蛍光の発生位置に関する上述のアナログ信号以外に蛍光強度を示すアナログ信号ＥＮＧも出力する。このアナログ信号ＥＮＧは、検出面３ｂ全体における蛍光検出の結果であるから、蛍光の発生位置に関する情報は持っていない。その代わりに、アナログ信号ＥＮＧは、蛍光に係る放射線のエネルギーに関する情報を有している。【００３４】  ライトガイド４は、シンチレータ２で生じた蛍光を光検出器３に導くために設けられている。したがって、ライトガイド４は、シンチレータ２と光検出器３とに光学的に結合されている。【００３５】  ＜Ａ／Ｄ変換回路１３について＞  この様なアナログ信号Ｘａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧは、種々の計算処理を行う前段階としてＡ／Ｄ変換回路１３によりデジタル信号に変換される。図３は、アナログ信号Ｘａについてのデジタル化処理を概念的に表している。アナログ信号Ｘａは、パルス状の信号であり、アナログ信号Ｘａの強度を時間で積分したものが領域ＲＸａにおける蛍光の強度を意味している。したがって、Ａ／Ｄ変換回路１３は、アナログ信号Ｘａを時間的に積分してその結果をデジタル信号ＤＸａとして出力するようになっている。この様な事情は他のアナログ信号Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧについても同じである。Ａ／Ｄ変換回路１３は、アナログ信号Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧを時間的に積分してその結果をデジタル信号ＤＸｂ，ＤＹａ，ＤＹｂ，ＤＥＮＧとして出力するようになっている。【００３６】  ＜アナログ信号Ｘａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧが出力されるタイミング＞  光検出器３は、蛍光を検出するとアナログ信号Ｘａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧを出力する。そして、各アナログ信号の出力のタイミングは、図４のタイムコースが示すように同時となっている。各アナログ信号は、共通の蛍光についての出力だからである。このような事情を考慮せずにアナログ信号Ｘａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧをＡ／Ｄ変換回路１３に入力させると、各アナログ信号の合計に相当する信号がＡ／Ｄ変換されるだけで、各アナログ信号に対応するデジタル信号ＤＸａ，ＤＸｂ，ＤＹａ，ＤＹｂ，ＤＥＮＧは得られない。【００３７】  ＜信号遅延部１１について＞  そこで、本発明によれば、信号遅延部１１を備え、各アナログ信号をＡ／Ｄ変換回路１３に同時に入力させないようにしている。この信号遅延部１１は、光検出器３から出力されたアナログ信号がＡ／Ｄ変換回路１３に入力されるまでの時間を延長することにより、光検出器３から同時に出力された各アナログ信号を順番にＡ／Ｄ変換回路１３に入力させる構成となっている。【００３８】  本実施例では、光検出器３が出力する５種類のアナログ信号を０．５μｓずつ遅らせて、順番にＡ／Ｄ変換回路１３に入力させる構成となっている。この様な動作は、信号遅延部１１が有する４つの遅延回路Ａ〜Ｄが実現する。このうち、遅延回路Ａは、入力されたアナログ信号Ｘｂを０．５μｓだけ遅延させてＡ／Ｄ変換回路１３に入力させる。同様に、遅延回路Ｂは、入力されたアナログ信号Ｙａを１μｓだけ遅延させてＡ／Ｄ変換回路１３に入力させ、遅延回路Ｃは、入力されたアナログ信号Ｙｂを１．５μｓだけ遅延させてＡ／Ｄ変換回路１３に入力させる。そして、遅延回路Ｄは、入力されたアナログ信号ＥＮＧを２μｓだけ遅延させてＡ／Ｄ変換回路１３に入力させる。信号遅延部１１は、本発明の信号遅延手段に相当する。【００３９】  図５は、信号遅延部１１の出力を表している。信号遅延部１１は、アナログ信号Ｘａに対してアナログ信号Ｘｂを０．５μｓ，アナログ信号Ｙａを１μｓ，アナログ信号Ｘｂを１．５μｓ，アナログ信号ＥＮＧを２μｓそれぞれ遅延させ、各アナログ信号は、共通の配線を通じてＡ／Ｄ変換回路１３に係る回路に入力される。このときＡ／Ｄ変換回路１３には、図６に示すようにアナログ信号がＸａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧの順に次々と入力され、各アナログ信号が互いに重なり合うことがない。また、放射線検出器１をＰＥＴ装置に用いる場合は、放射線の計数率が十分低く、１００μｓの間に放射線を検出しているのは１０μｓの間に過ぎない。従って、図５に示す放射線の検出データのデジタル化に従来構成の５倍の時間を要する構成でも、デジタル化動作を時間的な余裕を持って行うことができる。【００４０】  このように、本発明によれば、アナログ信号の各々は信号遅延部１１により、ある１つのアナログ信号に対してそれぞれ異なる固有の時間だけ遅延される。信号遅延部１１は、各アナログ信号を所定の時間（上述の例では０．５μｓ）ずつ遅延させることにより各アナログ信号がＡ／Ｄ変換回路１３に入力するタイミングをずらすので���る。このようにすれば、各アナログ信号について個別に遅延時間を設定しなくてもよくなる。【００４１】  また、上述の構成によれば遅延させないアナログ信号はＸａとなっていたが、本発明は他のアナログ信号を遅延させないようにすることができる。そして、上述の構成によれば、遅延時間０．５μｓ，１μｓ，１．５μｓ，２μｓがアナログ信号Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧに対応していたが、本発明はこの対応関係を適宜変更することができる。また、各アナログ信号は、０．５μｓ刻みで遅延されていたが、この数値も適宜変更することができる。【００４２】  なお、アナログ信号Ｘａは、いずれの遅延回路Ａ〜Ｄも通過せずＡ／Ｄ変換回路１３に入力される。従って、信号遅延部１１は、光検出器３が出力するアナログ信号の種類よりも１だけ少ない数の遅延回路を有している。遅延回路の個数がこの様になっているのは、１種類のアナログ信号に対して他のアナログ信号を適宜遅延させるようにしさえすれば複数のアナログ信号を順番にＡ／Ｄ変換回路１３に入力させるようにするのに十分だからである。このように、信号遅延部１１は、蛍光を検出した光検出器３が同時に出力する各アナログ信号のうち、最初にＡ／Ｄ変換回路１３に入力されるものについては動作しない。このようにすれば、信号遅延部１１が最初にＡ／Ｄ変換回路１３に入力されるアナログ信号については信号の遅延を行わないので、極力動作が遅れず、検出器としての検出器としてのレスポンスがよくなる。【００４３】  信号遅延部１１が有する遅延回路Ａ〜Ｄは、Ａ／Ｄ変換回路１３を実現する回路と比べて構造が単純で消費電力も少ない。従って、本発明に係る放射線検出器はアナログ信号の種類の数だけＡ／Ｄ変換部を有している従来構成と比べてコンパクトで消費電力が小さいものとなっている。【００４４】＜位置算出部１４について＞  各アナログ信号Ｘａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧは、フィルタ部１２を通過しＡ／Ｄ変換回路１３によりデジタル信号ＤＸａ，ＤＸｂ，ＤＹａ，ＤＹｂ，ＤＥＮＧに変換される。これらのうち蛍光の位置特定に係るデジタル信号ＤＸａ，ＤＸｂ，ＤＹａ，ＤＹｂは、位置算出部１４に送出される。位置算出部１４は、次の２式に基づいて、蛍光の発生位置（Ｘ，Ｙ）を算出する。このように、位置算出部１４は、デジタル信号の各々に基づいて蛍光がシンチレータ２のどこで発生したかを算出する。フィルタ部１２は、本発明のフィルタ手段に相当し、位置算出部１４は、本発明の位置算出手段に相当する。  Ｘ＝（ＤＸａ−ＤＸｂ）／（ＤＸａ＋ＤＸｂ）  Ｙ＝（ＤＹａ−ＤＹｂ）／（ＤＹａ＋ＤＹｂ）【００４５】  蛍光の発生位置（Ｘ，Ｙ）および蛍光のエネルギーＤＥＮＧは、蛍光の発生時間を示すデータとひとまとめにされ、蛍光の検出結果を示すデータセットとして放射線検出器１から出力される。【００４６】  ＜パイルアップ判定部１５ついて＞  パイルアップ判定部１５は、パイルアップが発生したかどうかを判定している。まずは、このパイルアップという現象について説明する。放射線がシンチレータ２に入射すると、蛍光が発生し、シンチレータ２が発光する。この発光は、次第に弱まりながらもしばらく続き、収まるまでに一定の時間がかかる。光検出器３が出力するアナログ信号が図３のような尾を引くパルス状となるのは、シンチレータ２の発光が弱まっていく様子を表しているのである。パイルアップ判定部１５は、本発明のパイルアップ判定手段に相当する。【００４７】  図７は、発光が十分収まっていないシンチレータ２に放射線が入射してしまった様子を光検出器３がアナログ信号Ｘａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧとは別に計測する蛍光の発光強度の経時変化で表している。図のように二つの蛍光が重なってしまう現象は、短時間に複数の放射線が放射線検出器１のシンチレータ２に入射することに由来し、パイルアップと呼ばれる。【００４８】  光検出器３は、蛍光の発光強度を逐次モニタし、発光強度が一定の閾値ａまで上昇したとき、トリガー信号Ｔｒを発生するようになっている。このトリガー信号Ｔｒは、パイルアップ判定部１５に送出される。【００４９】  パイルアップ判定部１５は、トリガー信号Ｔｒが送出されると、次のトリガー信号Ｔｒが送出されるまで待機する。そして、パイルアップ判定部１５は、先のトリガー信号Ｔｒが送出された時点から次のトリガー信号Ｔｒが送出された時点までの間隔Ｔが所定の時間以下であるときは、パイルアップが発生したものと判定して、その判定結果Ｄｐをフィルタ部１２に送出する。フィルタ部１２は、これより送られてくるパイルアップに係る各アナログ信号を破棄して後段のＡ／Ｄ変換回路１３に送出させないようにする。この様にしてフィルタ部１２は、光検出器３から出力されたパイルアップに係る信号を破棄してＡ／Ｄ変換回路１３に入力させない。【００５０】  また、フィルタ部１２は、Ａ／Ｄ変換回路１３，位置算出部１４に信号の一部を破棄する旨を示す信号を送出し、各アナログ信号のうち、送出の順番が早がゆえパイルアップの発生が判定される前にＡ／Ｄ変換回路１３に到達してしまったパイルアップに係るアナログ信号Ｘａ等のデジタル信号を破棄させる。【００５１】  このように、パイルアップ判定部１５は、光検出器３がシンチレータ２で蛍光が発生したことを示すトリガー信号Ｔｒを入力してから次のトリガー信号Ｔｒを入力するまでの経時的間隔に基づいて、放射線がシンチレータ２に入射して生じた蛍光が減衰していく過程で放射線がシンチレータ２に再び入射し、減衰しつつあった蛍光の強度が再び強まる現象であるパイルアップの発生の有無を判定する。【００５２】  このように、トリガー信号Ｔｒはパイルアップの判別に利用されているが、この他にもＡ／Ｄ変換回路１３，位置算出部１４の動作開始を示す信号としても利用できる。【００５３】  ＜ベースラインのリセットについて＞  続いて、本発明の特徴の一つであるＡ／Ｄ変換回路１３が行うベースラインのリセットについて説明する。上述のように、シンチレータ２で発生した蛍光が完全に収まるのに時間がかかるので、蛍光の強度を反映したアナログ信号Ｘａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧも完全に０になるのに時間がかかる。図８上側は、Ａ／Ｄ変換回路１３に時間差をもって入力されるアナログ信号Ｘａとアナログ信号Ｘｂとを表している。図８は、Ａ／Ｄ変換回路１３に入力される信号を表したタイムコースであり、光検出器３が検出した発光強度のタイムコースを示した図７とは異なるので注意が必要で��る。【００５４】  図８の上側に示すように、Ａ／Ｄ変換回路１３にアナログ信号Ｘａを送出すると、Ａ／Ｄ変換回路１３の入力は、強度がかなり低下した後でもなかなか０とならない。つまり、アナログ信号Ｘａはテーリングを起こしており、その影響がＡ／Ｄ変換回路１３の入力側でなかなか収まらない。このテーリングを無視して次のアナログ信号ＸｂをＡ／Ｄ変換回路１３に送出すると、図８の上側に示すように、Ａ／Ｄ変換回路１３には、アナログ信号Ｘｂに関する信号とアナログ信号Ｘａのテーリングに関する信号とが合計された信号が入力されてしまう。このような事態となれば、図８の上側に示すように、アナログ信号ＸｂがＡ／Ｄ変換される際に、斜線で示すアナログ信号Ｘａ由来の信号強度だけ大きく見積もられてしまう。【００５５】  本発明のＡ／Ｄ変換回路１３は、この様な不具合を解決する目的で、ベースラインのリセットを行うようにしている。ベースラインとは、Ａ／Ｄ変換回路１３がアナログ信号を受け取るときに０に定義される信号強度であり、Ａ／Ｄ変換回路１３が入力についてのバイアスを設定することで調整される。このベースラインは当初はＡ／Ｄ変換回路１３に何ら電流が入力されない（または何ら電圧がかかっていない）状態に一致している。このベースラインに基づいてＡ／Ｄ変換回路１３は、アナログ信号Ｘａの強さを認識するのである。Ａ／Ｄ変換回路１３は、アナログ信号Ｘａの大きさを測定した後、次のアナログ信号Ｘｂが入力される前に入力される電流の大きさ（または電圧の大きさ）を計測し、この電量の大きさ等を新たにベースラインに設定するようベースラインのリセットを行う。この動作の後、アナログ信号ＸｂがＡ／Ｄ変換される際に、図８の中段に示す斜線で示すアナログ信号Ｘｂ由来の信号強度の積分値がデジタル化される。このように、アナログ信号Ｘｂの入力の前にベースラインのリセットを行っておけば、アナログ信号Ｘｂのデジタル化の際に先のアナログ信号Ｘａのテーリングの影響が現れることがない。【００５６】  この様な事情は、後続のアナログ信号Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧについても同様である。したがって、本発明のＡ／Ｄ変換回路１３は、図８の下段における矢印に示すようにアナログ信号Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧが入力される直前に入力側のベースラインをリセットするように構成されている。各アナログ信号Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧは、どのタイミングでＡ／Ｄ変換回路１３に入力されるかは、アナログ信号Ｘａに基づいて知ることができる。すなわち、各アナログ信号は、アナログ信号Ｘａの受信から固有の遅延時間だけ遅れたタイミングで入力されることが信号遅延部１１の設定で定められているのである。【００５７】  以上の事情に従い本発明のＡ／Ｄ変換回路１３は、信号遅延部１１の設定に基づいて例えば、アナログ信号Ｘｂについてのベースラインのリセットをアナログ信号Ｘａの入力が始まった時点から０．５μｓ経過するまでに済ませておく。ベースラインのリセットは、前のアナログ信号Ｘａの入力が始まった時点からできるだけ時間が経過した時点で行う方が望ましい。時間が経過するにつれ前のアナログ信号Ｘａのテーリング成分が次第に落ち着いてくるからである。Ａ／Ｄ変換回路１３は、他のアナログ���号Ｙａ，Ｙｂ，ＥＮＧについてもベースラインのリセットをアナログ信号Ｘａの入力が始まった時点からそれぞれ１μｓ，１．５μｓ，２μｓ経過するまでに済ませておく。この様にしてＡ／Ｄ変換回路１３は、入力したアナログ信号の減衰が進むにつれ信号強度が次第に変化しなくなるテーリングが発生中の信号強度をベースラインに設定して次回のデジタル化動作を実行する。【００５８】  また、各部１２，１４，１５は、放射線検出器１に備えられた演算装置により実現される。これら各部をＣＰＵにより実現してもよい。【００５９】  以上のように、本発明によれば、Ａ／Ｄ変換回路１３の個数を抑制することによりコンパクトで消費電力が小さく正確な動作を行う放射線検出器１を提供できる。すなわち、本発明は、光検出器３から出力されたアナログ信号がＡ／Ｄ変換回路１３に入力されるまでの時間を延長することにより、光検出器３から同時に出力された各アナログ信号を順番にＡ／Ｄ変換回路１３に入力させる構成となっている。このようにすれば、光検出器３から出力されるアナログ信号の全てを１つのＡ／Ｄ変換回路１３でデジタル化することができる。本発明によれば、放射線検出器に複数のＡ／Ｄ変換回路１３を備える必要がなくなるので、消費電力が抑制でき、それだけノイズを低減できる。また、本発明に係る放射線検出器１によれば、Ａ／Ｄ変換回路１３を同期するクロック信号が必要なくなるので、クロック信号に由来するノイズが生じることもない。【００６０】  また、上述のように光検出器３から出力されたパイルアップに係る信号を破棄してＡ／Ｄ変換回路１３に入力させないようにすれば、より信頼性の高い放射線の検出が可能な放射線検出器が提供できる。【００６１】  そして、上述のように次々とアナログ信号がＡ／Ｄ変換回路１３に入力される際に、先のアナログ信号が発生させたテーリングに係るの信号強度を入力のベースラインに設定して次のアナログ信号をデジタル化すれば、テーリングの影響で次のアナログ信号が多く見積もられてしまうことがない。【００６２】  本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。【００６３】  （１）各実施例における各設定値は、例示である。従って、各設定値は自由に変更することができる。【００６４】  （２）上述した各実施例のいうシンチレータ結晶は、ＬＹＳＯで構成されていたが、本発明においては、その代わりに、ＬＧＳＯ（Ｌｕ２（１−Ｘ）Ｇ２ＸＳｉＯ５）やＧＳＯ（Ｇｄ２ＳｉＯ５）などの他の材料でシンチレータ結晶を構成してもよい。本変形例によれば、より安価な放射線検出器が提供できる放射線検出器の製造方法が提供できる。【００６５】  （３）上述した各実施例において、光検出器は、光電子増倍管であってもよいし、フォトダイオードやアバランシェフォトダイオードや半導体検出器などを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】  以上のように、本発明は医用装置に適している。
【符号の説明】
【００６７】２     シンチレータ３     光検出器１１   信号遅延部（信号遅延手段）１２   フィルタ部（フィルタ手段）１３   Ａ／Ｄ変換回路１４   位置算出部（位置算出手段）１５   パイルアップ判定部（パイルアップ判定手段）
【図１】
2015114740.tif 000003
【図２】
2015114740.tif 000004
【図３】
2015114740.tif 000005
【図４】
2015114740.tif 000006
【図５】
2015114740.tif 000007
【図６】
2015114740.tif 000008
【図７】
2015114740.tif 000009
【図８】
2015114740.tif 000010
【図９】
2015114740.tif 000011
【図１０】
2015114740.tif 000012
【国際調査報告】
2015114740.tif 000013
2015114740.tif 000014
2015114740.tif 000015
2015114740.tif 000016