(57)【要約】【課題】スライス厚さ可変機能に対応して、ダイナミックレンジを十分に活用することができる放射線計測システムを提供する。【解決手段】検出器回路１６に入力した信号を中央制御装置１９で設定したスライス厚さ情報に基づき検出器回路１６の内部にあるフィードバック抵抗９を有する前置増幅器２７で増幅するとき、その増幅率を増幅率選択装置２６によってフィードバック抵抗９を選択して調整するようにした。【選択図】        図１
2004198113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源装置に対向してスライス厚さを制御するスライス厚さ可変コリメータと、上記放射線源装置から照射した放射線強度を検出する検出器装置と、この検出器装置から出力するアナログ信号に対して前置増幅器で増幅してサンプルホールドアンプに入力してトリガパルス発生装置からの検出タイミングで電圧保持し、この保持電圧をアナログデジタル変換器でデジタル信号に変換し透過データとして出力する検出器回路とを備えた放射線計測システムにおいて、上記検出器装置に入射する放射線量の変化に応じて上記前置増幅器の増幅率を選択する増幅率選択装置を設けたことを特徴とする放射線計測システム。
【請求項２】
放射線源装置に対向してスライス厚さを制御するスライス厚さ可変コリメータと、上記放射線源装置から照射した放射線強度を検出する検出器装置と、この検出器装置から出力するアナログ信号に対して前置増幅器で増幅してサンプルホールドアンプに入力してトリガパルス発生装置からの検出タイミングで電圧保持し、この保持電圧をアナログデジタル変換器でデジタル信号に変換し透過データとして出力する検出器回路とを備えた放射線計測システムにおいて、上記トリガパルス発生装置からの検出タイミングを、上記検出器装置に入射する放射線量の変化に応じて制御する検出タイミング制御装置を設けたことを特徴とする放射線計測システム。
【請求項３】
放射線源装置に対向してスライス厚さを制御するスライス厚さ可変コリメータと、上記放射線源装置から照射した放射線強度を検出する検出素子を有する検出器装置と、この検出素子にバイアス電圧を印加するバイアス電源と、この検出器装置から出力するアナログ信号に対して前置増幅器で増幅してサンプルホールドアンプに入力してトリガパルス発生装置からの検出タイミングで電圧保持し、この保持電圧をアナログデジタル変換器でデジタル信号に変換し透過データとして出力する検出器回路とを備えた放射線計測システムにおいて、上記検出器装置に入射する放射線量の変化に応じて上記検出素子に印加するバイアス電圧を制御するバイアス電圧制御装置を設けたことを特徴とする放射線計測システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線を利用して非破壊で被検体の断層画像あるいは透視画像を得る断層撮像装置および透視撮像装置などの放射線計測システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の放射線計測システムは、機械部品や電機部品等の計測対象物に照射した放射線源からの放射線ビームを検出器装置で検出し、これを画像処理部によって処理してから表示装置に透視表示や断層表示さらには三次元表示などで出力し、計測対象物を観察するように構成され、計測対象物を透過したスライス幅に対して小さな検出器群を用い、スライス厚さに応じて該当する検出器群を適宜選択してスライス厚さの変更に対応するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。一方、上述した技術とは別に、スライス厚さに対して大きな検出器を有するものや、このような装置に対してスライス幅を可変にするものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２０００６８号公報
【特許文献２】
特開平０７−１２４１４７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したスライス厚さに対して大きな検出器装置を有する放射線計測システムでは、スライス厚さを変えたとき、その検出器装置に入射する放射線の量が大きく変化し、例えば、スライス厚さが大きいときには検出器装置に入射する放射線の量は多いが、スライス厚さを小さくすると、それに応じて検出器装置に入射する放射線の量はどんどん小さくなってしまう。つまり、断層撮影装置での放射線計測の基本は、予め固定したスライス厚さの場合、計測対象物が無い状態の放射線に対して計測対象物によりどのように放射線が減衰するかを測定するということであり、当然、計測対象物がない場合の方が検出器に入射する放射線の量は大きく、その時の出力信号が最大であるが、検出器装置からの出力信号を電気信号として適宜増幅するものの、スライス厚さが可変であるということは、最大の出力信号がスライス厚さにより変わることを意味する。これに対して、特許文献１および特許文献２では、如何にしてスライス幅を可変にするか詳述されているが、その可変機能に対して最適な放射線検出をすることに関しては述べられていない。従って、通常の断層撮影装置で使用する検出器装置では、検出器に入射した放射線量に比例した信号を電気信号、例えば、アナログデジタル変換器を使ってデジタルデータとして処理部の計算機等に転送し、そのときのデジタルデータへの変換では、その変換電圧に上限値と下限値があり（この変換電圧の上限値と下限値の範囲をダイナミックレンジと呼ぶ）、例えば、あるアナログデジタル変換器では、下限値０Ｖ、上限値１０Ｖの電圧範囲を１６ビット（６５５３６階調）のデジタル信号に変換したり、別のものでは、下限値−２．５Ｖ、上限値＋２．５Ｖの電圧範囲を１４ビット（１６３８４階調）のデジタル信号に変換したりしているが、この変換電圧の上限値と下限値の範囲であるダイナミックレンジを十分に活用することができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、スライス厚さ可変機能に対応して、ダイナミックレンジを十分に活用することができるようにした放射線計測システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は上記目的を達成するために、放射線源装置に対向してスライス厚さを制御するスライス厚さ可変コリメータと、上記放射線源装置から照射した放射線強度を検出する検出器装置と、この検出器装置から出力するアナログ信号に対して前置増幅器で増幅してサンプルホールドアンプに入力してトリガパルス発生装置からの検出タイミングで電圧保持し、この保持電圧をアナログデジタル変換器でデジタル信号に変換し透過データとして出力する検出器回路とを備えた放射線計測システムにおいて、上記検出器装置に入射する放射線量の変化に応じて上記前置増幅器の増幅率を選択する増幅率選択装置を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の本発明による放射線計測システムは、検出器装置に入射する放射線量の変化に応じて前置増幅器の増幅率を選択する増幅率選択装置を設けたため、検出器装置に入射する放射線量の変化に応じて前置増幅器の増幅率を制御できるので、スライス厚の変化により検出素子に入射する放射線量が増減してもアナログデジタル変換器のダイナミックレンジを１００％活用することが可能になり、如何なるスライス厚においても１００％のコントラストを持った高画質の断層像または透視像を撮影することが可能になる。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は上記目的を達成するために、放射線源装置に対向してスライス厚さを制御するスライス厚さ可変コリメータと、上記放射線源装置から照射した放射線強度を検出する検出器装置と、この検出器装置から出力するアナログ信号に対して前置増幅器で増幅してサンプルホールドアンプに入力してトリガパルス発生装置からの検出タイミングで電圧保持し、この保持電圧をアナログデジタル変換器でデジタル信号に変換し透過データとして出力する検出器回路とを備えた放射線計測システムにおいて、上記トリガパルス発生装置からの検出タイミングを、上記検出器装置に入射する放射線量の変化に応じて制御する検出タイミング制御装置を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の本発明による放射線計測システムは、検出器装置に入射した放射線により発生した出力信号をデジタル変換するタイミングを制御する検出タイミング制御装置を設けたため、スライス厚さが小さいときには出力ピーク位置でホールドするように検出タイミングを検出タイミング制御装置によって調整し、一方、スライス厚さが大きいときにはアナログデジタル変換器のダイナミックレンジの範囲に入るように検出タイミングを検出タイミング制御装置によって調整することができ、スライス厚の変化により検出素子に入射する放射線量が増減してもアナログデジタル変換器のダイナミックレンジを１００％活用することが可能になり、如何なるスライス厚においても１００％のコントラストを持った高画質の断層像または透視像を撮影することが可能になる。
【００１０】
請求項３に記載の本発明は上記目的を達成するために、放射線源装置に対向してスライス厚さを制御するスライス厚さ可変コリメータと、上記放射線源装置から照射した放射線強度を検出する検出素子を有する検出器装置と、この検出素子にバイアス電圧を印加するバイアス電源と、この検出器装置から出力するアナログ信号に対して前置増幅器で増幅してサンプルホールドアンプに入力してトリガパルス発生装置からの検出タイミングで電圧保持し、この保持電圧をアナログデジタル変換器でデジタル信号に変換し透過データとして出力する検出器回路とを備えた放射線計測システムにおいて、上記検出器装置に入射する放射線量の変化に応じて上記検出素子に印加するバイアス電圧を制御するバイアス電圧制御装置を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の本発明による放射線計測システムは、検出器装置に印加するバイアス電圧を制御するバイアス電圧制御装置を設けたため、検出器装置に入射する放射線量の変化に応じて検出器装置に印加するバイアス電圧の制御ができるので、同様にスライス厚の変化により検出素子に入射する放射線量が増減してもアナログデジタル変換器のダイナミックレンジを１００％活用することが可能になり、如何なるスライス厚においても１００％のコントラストを持った高画質の断層像または透視像を撮影することが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による放射線計測システムとしての断層撮像装置を示すブロック構成図である。
この断層撮像装置は、Ｘ線をパルス状に発生するＸ線源装置１０と、そのＸ線を照射側でファンビーム状に整形するプレコリメータ１１と、計測対象物である被検体１３を介在した対向側で所定の方向以外からのＸ線入射を防止する検出器コリメータ１４と、被検体１３を透過してくるＸ線強度を検出する検出器装置１５と、この検出器装置１５から出力されるアナログ信号に対しデジタル変換等の信号処理を行い透過データとして出力する検出器回路１６と、この検出器回路１６とＸ線源装置１０に対してそれぞれ検出タイミング信号と照射タイミング信号とを出力するトリガパルス発生装置２０と、被検体１３を搭載するターンテーブル１２と、このターンテーブル１２を駆動制御するスキャナ装置１７とを有している。
【００１３】
また、画像処理装置１８およびスキャナ装置１７と接続されて全体の駆動動作を制御する中央制御装置１９と、検出器回路１６および中央制御装置１９と接続されていて中央制御装置１９が設定するパラメータに従って検出器回路１６から出力されるデジタル信号の透過データを基に断層像および透視像を再構成し、得られた画像を表示する画像処理装置１８と、検出器コリメータ１４の前面に配置されてスライス厚さを制御するスライス厚さ可変コリメータ２５と、スライス厚さに応じて検出器回路１６内にある後述する前置増幅器２７の増幅率を選択する増幅率選択装置２６とを備えている。
【００１４】
Ｘ線源装置１０は、トリガパルス発生装置２０からの照射信号に同期してパルス状のＸ線を照射するものであり、このパルス状Ｘ線のパルス幅は例えば５μ秒である。検出器装置１５は、例えば７５０個の高純度半導体フォトダイオードによって構成される検出素子を有し、それぞれの検出素子を検出器コリメータ１４に接する所定位置に一次元配列することによって構成されている。この検出器装置１５における各検出素子の出力は、各々独立に検出器回路１６に出力する。また、半導体フォトダイオード検出素子の場合、各素子にバイアス電源２４からのバイアス電圧を印加し、このバイアス電圧により半導体フォトダイオードはＸ線有感部を形成する。検出器回路１６に入力した信号は、中央制御装置１９で設定したスライス厚さ情報に基づき図２に示す前置増幅器２７で増幅される。スライス厚さ可変コリメータ２５の制御も、中央制御装置１９で設定したスライス厚さ情報に基づき決定する。
【００１５】
図２は、上述した断層撮影装置における検出器回路１６の内部にある前置増幅器２７の周囲回路を示す回路図である。
この周囲回路では、検出素子の信号を前置増幅器２７で電流電圧変換すると共に増幅し、この前置増幅器２７で増幅された前置増幅器信号をサンプルホールドアンプ（以下、Ｓ／Ｈ増幅器と称す）２８に入力し、トリガパルス発生装置２０からの検出タイミング信号が入力された時点の電圧を保持し、Ｓ／Ｈ増幅器出力として出力する。この保持された電圧信号であるＳ／Ｈ増幅器出力はアナログデジタル変換器２９により１６ビット階調のデジタル信号に変換され、このアナログデジタル変換器２９では、その入力電圧に上限値と下限値があるダイナミックレンジに対してアナログデジタル変換を実施する。
【００１６】
断層撮影装置では、被検体１３がない場合の入射放射線量に対する被検体１３による減衰量を測定する。この被検体１３がない場合の入射放射線量をリファレンスと呼ぶと、スライス厚さが可変になることで検出素子に入射する放射線量が変わり、すなわち、スライス厚さによってリファレンスが変化する。
【００１７】
図３は、前置増幅器２７の増幅率が固定の場合に関するスライス厚さが大きいときの前置増幅器出力２７ａと、スライス厚さが小さいときの前置増幅器出力２７ｂを示す特性図である。
同図から分かるように、スライス厚さが大きいときにはリファレンスが大きく、小さいときにはリファレンスが小さくなる。検出素子からの出力も同じで、リファレンスが大きいときには検出素子からの出力も大きく、前置増幅器２７からの出力も大きい。
【００１８】
図４は、図２に示したＳ／Ｈ増幅器２８の出力例を示す特性図であり、図３に示した前置増幅器出力２７ａ，２７ｂに対して検出タイミング信号のタイミングをスライス厚さとは無関係に固定した場合であり、その検出タイミングのタイミングをスライス厚さが小さい場合に合わせたときのものである。
この場合、スライス厚さが小さいときのＳ／Ｈ増幅器出力２８ｂは、アナログデジタル変換器２９のダイナミックレンジの範囲にあるが、スライス厚さが大きいときのＳ／Ｈ増幅器出力２８ａは、ダイナミックレンジの範囲を超えてしまう。
【００１９】
図５は、図２に示したＳ／Ｈ増幅器２８の出力例を示す特性図であり、図３に示した前置増幅器出力２７ａ，２７ｂに対して検出タイミング信号のタイミングを可変にした場合を示している。
同図から分かるように、スライス厚さが大きいときのＳ／Ｈ増幅器出力２８ａは、検出タイミングのタイミングを遅らせることによってダイナミックレンジの範囲に入るようにすることができる。スライス厚さが小さいときのＳ／Ｈ増幅器出力２８ｂの信号も、アナログデジタル変換器２９のダイナミックレンジの範囲に入っているが、ＳＮ比が著しく低下している。
【００２０】
本実施の形態による放射線計測システムでは、増幅率選択装置２６により前置増幅器２７の増幅率をスライス厚さに適合して選択可能にすることによって上述した問題を解決するようにしている。このような解決手段によれば、図６に示すようにスライス厚さが大きいときのＳ／Ｈ増幅器出力２８ａもスライス厚さが小さいときのＳ／Ｈ増幅器出力２８ｂも、ダイナミックレンジの範囲内で、かつＳＮ比も良好な計測が可能となる。
【００２１】
次に、どのように増幅率選択装置２６で前置増幅器２７の増幅率を選択するかについて説明する。
増幅率選択装置２６は、例えばデジタル入出力インターフェースで図１に示した中央制御装置１９と結合されている。この中央制御装置１９でスライス厚さを設定すると、図７に示すようにスライス厚さ６に対してある規則に従いデジタル入出力インターフェースのビットパターン７が「０」から「１」になる。スライス厚さ６に対してデジタル入出力インターフェースの２ビットを割り当て、それぞれのスライス厚さ６に応じてビットパターン７を変えている。このビットパターン７を増幅率選択装置２６が読み取り、その増幅率制御ビットパターン８に応じて図２に示した前置増幅率２７のフィードバック抵抗９を選択する。
【００２２】
すなわち、図７に示したデジタル入出力インターフェースのビットパターン７が「００」の場合、増幅率制御ビットパターン８が「１０００」となり、フィードバック抵抗９が「Ｒｆ１」となり、図２に示したフィードバック抵抗Ｒｆ１の接点が閉じると共に他の接点が開放となり、フィードバック抵抗Ｒｆ１が選択されたことになる。同様に、図７に示したデジタル入出力インターフェースのビットパターン７が「１０」の場合には、増幅率制御ビットパターン８が「００１０」となり、図２に示したフィードバック抵抗Ｒｆ３の接点が閉じると共に他の接点が開放となり、フィードバック抵抗Ｒｆ３が選択されたことになる。
【００２３】
本実施の形態による放射線計測システムによれば、検出器回路１６に入力した信号を中央制御装置１９で設定したスライス厚さ情報に基づき検出器回路１６の内部にあるフィードバック抵抗９を有する前置増幅器２７で増幅するとき、その増幅率を増幅率選択装置２６によってフィードバック抵抗９を選択して調整するようにしたため、検出器装置１５に入射する放射線量の変化に応じて前置増幅器２７の増幅率を制御できるので、スライス厚の変化により検出器装置１５に入射する放射線量が増減してもアナログデジタル変換器２９のダイナミックレンジを１００％有効に活用することができ、如何なるスライス厚においても１００％のコントラストを持った高画質の断層像または透視像を撮影することができる。
【００２４】
図８は、本発明の他の実施の形態による放射線計測システムを示すブロック構成図である。
この断層撮像装置は、Ｘ線をパルス状に発生するＸ線源装置１０と、そのＸ線をファンビーム状に整形するプレコリメータ１１と、所定の方向以外からのＸ線入射を防止する検出器コリメータ１４と、被検体１３を透過してくるＸ線強度を検出する検出器装置１５と、この検出器装置１５から出力されるアナログ信号に対しデジタル変換等の信号処理を行い透過データとして出力する検出器回路１６と、この検出器回路１６とＸ線源装置１０に対してそれぞれ検出タイミング信号と照射タイミング信号とを出力するトリガパルス発生装置２０と、被検体１３を搭載するターンテーブル１２と、このターンテーブル１２を駆動制御するスキャナ装置１７を有している。
【００２５】
また、画像処理装置１８およびスキャナ装置１７と接続されて全体の駆動動作を制御する中央制御装置１９と、検出器回路１６および中央制御装置１９と接続されて中央制御装置１９が設定するパラメータに従って検出器回路１６から出力されるデジタル信号の透過データを基に断層像および透視像を再構成し、得られた画像を表示する画像処理装置１８と、スライス厚さは、検出器コリメータ１４の前面に配置されてスライス厚さを制御するスライス厚さ可変コリメータ２５と、検出器装置１５に入射したＸ線により発生した出力信号をデジタル変換するタイミングを、スライス厚さに応じて制御する検出タイミング制御装置３１を装備している。
【００２６】
本実施の形態による断層撮像装置では、検出タイミング制御装置３１によって図３に示した前置増幅器出力２７ａ，２７ｂに対して、スライス厚さに応じて検出タイミングを変えることができる。すなわち、図９に示すようにスライス厚さが小さいときには、出力ピーク位置でホールドするように検出タイミングを検出タイミング制御装置３１によって調整して、スライス厚さが小さいときのＳ／Ｈ増幅器出力２８ｂを得るようにし、一方、スライス厚さが大きいときにはアナログデジタル変換器２９のダイナミックレンジの範囲に入るように検出タイミングを検出タイミング制御装置３１によって調整して、スライス厚さが大きいときのＳ／Ｈ増幅器出力２８ａを得るようにしている。ここで、有効な効果を期待するためには、Ｘ線がパルス状に発生することが必須である。何故ならば、前置増幅器２８の出力がある時定数をもって減衰することが必要であるからである。
【００２７】
次に、検出タイミング制御装置３１がどのように検出タイミングを調整するかについて説明する。
検出タイミング制御装置３１は、例えば、デジタル入出力インターフェースで中央制御装置１９と結合されている。この中央制御装置１９でスライス厚さを設定すると、中央制御装置１９はそれに応じて検出タイミングの遅延時間を求め、その遅延時間を１６ビットのデジタル入出力インターフェースを通して検出タイミング制御装置３１に送信する。これを受けた検出タイミング制御装置３１は、この遅延時間をセットし、トリガパルス発生装置２０から出力された検出タイミング信号を受け取った後、セットした遅延時間分だけ遅らせた検出タイミング信号を検出器回路１６に出力する。ここで遅延時間を１６ビットのデータとして使用することにより、検出タイミングの遅延時間をほぼ連続的に変えることが可能となる。
【００２８】
上述した放射線計測システムによれば、検出器装置１５に入射したＸ線により発生した出力信号をデジタル変換するタイミングを、検出器装置１５に入射するＸ線量の変化に応じて制御することができるので、スライス厚の変化により検出器装置１５に入射するＸ線量が増減してもアナログデジタル変換器２９のダイナミックレンジを１００％活用することができ、如何なるスライス厚においても１００％のコントラストを持った高画質の断層像または透視像を撮影することができる。
【００２９】
図１０は、本発明のさらに他の実施の形態による放射線計測システムを示すブロック構成図であり、図１に示した実施の形態との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略し、相違部分についてのみ説明する。
この断層撮像装置は、図１に示した増幅率選択装置２６に替えてバイアス電圧制御装置３２を付加し、このバイアス電圧制御装置３２によって、スライス厚さに応じて検出器装置１５の検出素子に印加するバイアス電圧の大きさの制御をするようにしており、特に、検出器装置１５が半導体検出器のようにバイアス電圧によりＸ線感度が変わる検出素子を使用している場合に有効である。
【００３０】
図３に示した前置増幅器出力２７ａ，２７ｂに対して、スライス厚さに応じてバイアス電圧の大きさを変えることができる。検出装置１５を構成する半導体検出器では、バイアス電圧を大きくすると空乏層と呼ばれる放射線有感部の大きさが増加する。放射線有感部の大きさが増加すれば、同じ放射線量でも検出素子の出力は大きくなる。また逆に、バイアス電圧を小さくすると検出素子の出力は小さくなる。
【００３１】
すなわち、図１１に示すようにスライス厚さが小さいときには、バイアス電圧を大きくして検出素子の出力を大きくして、スライス厚さが小さいときのＳ／Ｈ増幅器出力２８ｂとし、一方、スライス厚さが大きいときには、バイアス電圧を小さくして、スライス厚さが大きいときのＳ／Ｎ増幅器出力２８ａとすることができる。これにより、図２に示したアナログデジタル変換器２９のダイナミックレンジの範囲に入るようにＳ／Ｈ増幅器出力を制御することができる。ただし、放射線の有感部の大きさは、あるバイアス電圧の大きさを越えると大きくはならない性質を持っており、また、過度にバイアス電圧を上げると検出素子が破損する恐れがあることに注意する必要がある。
【００３２】
次に、バイアス電圧制御装置３２でバイアス電圧をどのように制御するのかについて説明する。
バイアス電圧制御装置３２は、例えば、デジタル入出力インターフェースで中央制御装置１９と結合されている。中央制御装置１９でスライス厚さを設定すると、中央制御装置１９はそれに応じてバイアス電圧の大きさを求め、その大きさを１６ビットのデジタル入出力インターフェースを通してバイアス電圧制御装置３２に送信する。これを受けたバイアス電圧制御装置３２は、この電圧の大きさをセットし、バイアス電圧を検出器装置１５内の検出素子に印加する。ここでバイアス電圧の大きさを１６ビットのデータを使うことにより、バイアス電圧の大きさをほぼ連続的に変えることが可能となる。また、過度なバイアス電圧の印加により検出素子の破損を防ぐために、バイアス電圧制御装置３２には可電圧防止のリミットスイッチ機能を持たせると有効である。
【００３３】
上述した実施の形態による放射線計測システムによれば、検出素子に入射する放射線量の変化に応じて検出器装置１５に印加するバイアス電圧の制御ができるので、先の実施の形態の場合と同様にスライス厚の変化により検出素子に入射する放射線量が増減してもアナログデジタル変換器２９のダイナミックレンジを１００％活用することができ、如何なるスライス厚においても１００％のコントラストを持った高画質の断層像または透視像を撮影することができる。
【００３４】
図１２は、本発明のさらに異なる実施の形態による放射線計測システムによるＳ／Ｈ増幅器出力の特性図を示している。
この実施の形態では、上述した検出タイミング制御装置３１とバイアス電圧調整装置３２の二つを組み合わせて使用している。スライス厚さが小さいときには、出力ピーク位置でホールドするように検出タイミングを検出タイミング制御装置３１によって調整すると共に、バイアス電圧制御装置３２でバイアス電圧を大きくして検出素子の出力を大きくして、スライス厚さが小さいときのＳ／Ｈ増幅器出力２８ｂを得るようにしている。一方、スライス厚さが大きいときにはアナログデジタル変換器２９のダイナミックレンジの範囲に入るように検出タイミングを検出タイミング制御装置３１によって調整すると共に、バイアス電圧制御装置３２でバイアス電圧を小さくして、スライス厚さが大きいときのＳ／Ｈ増幅器出力２８ａを得ている。上述した各実施の形態では検出タイミング制御装置３１とバイアス電圧調整装置３２を組み合わせたが、図１〜図１１に示した増幅率選択装置２６、検出タイミング制御装置３１、バイアス電圧調整装置３２を適宜組み合わせて使うことも勿論可能である。
【００３５】
このような実施の形態による放射線計測システムによれば、検出器装置に入射する放射線量の変化に応じて前置増幅器の増幅率を選択する増幅率選択装置２６と、検出器装置に入射した放射線により発生した出力信号をデジタル変換するタイミングを制御する検出タイミング制御装置３１と、検出器装置に印加するバイアス電圧を制御するバイアス電圧制御装置３２とを適宜組み合わせるようにしたため、アナログデジタル変換器２９のダイナミックレンジを一層有効に活用することが可能となる。
【００３６】
さらに、上述した各実施の形態では、パルス状のＸ線を発生するＸ線発生装置１０について説明したが、連続出力のＸ線を発生するＸ線発生装置、またＸ線と類似の放射線を発生する放射線発生装置にも適用できる。ただし、連続出力のＸ線を発生するＸ線発生装置の場合、図１３に示すように前置増幅器２７の入力前段にゲート接点３３を設ける必要があり、このゲート接点３３が閉じると、検出素子の出力信号は前置増幅器２７に入るが、ゲート接点３３が開くと検出素子の出力信号は前置増幅器２７には入らないので、このゲート接点３３の開閉によってパルス状のＸ線と同じ扱いが可能となる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の放射線計測システムによれば、検出素子に入射する放射線量の変化に応じて前置増幅器の増幅率を制御したり、もしくは検出器に入射した放射線により発生した出力信号をデジタル変換するタイミングを制御したり、あるいは検出器装置に印加するバイアス電圧を制御することができ、スライス厚の変化により検出素子に入射する放射線量が増減してもアナログデジタル変換器のダイナミックレンジを１００％活用することが可能になり、如何なるスライス厚においても１００％のコントラストを持った高画質の断層像または透視像を撮影することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による放射線計測システムを示すブロック構成図である。
【図２】図１に示した放射線計測システムにおける検出器回路の内部要部を示す回路図である。
【図３】図２に示した前置増幅器の増幅率が固定の場合における前置増幅器出力を示す特性図である。
【図４】図３に示した前置増幅器出力に対するＳ／Ｈ増幅器出力を示す特性図である。
【図５】図３に示した前置増幅器出力に対する他のＳ／Ｈ増幅器出力を示す特性図である。
【図６】図２に示した前置増幅器出力に対するＳ／Ｈ増幅器出力を示す特性図である。
【図７】図１に示した中央制御装置と増幅率選択装置のデジタル入出力インターフェースを例示した模式図である。
【図８】本発明の他の実施の形態による放射線計測システムを示すブロック構成図である。
【図９】図８に示した放射線計測システムのＳ／Ｈ増幅器出力を示す特性図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施の形態による放射線計測システムを示すブロック構成図である。
【図１１】図１０に示した放射線計測システムのＳ／Ｈ増幅器出力を示す特性図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施の形態による放射線計測システムのＳ／Ｈ増幅器出力を示す特性図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施の形態による放射線計測システムの前置増幅器を示す回路図である。
【符号の説明】
９  フィードバック抵抗
１０  Ｘ線源装置
１３  被検体
１４  検出器コリメータ
１５  検出器装置
１６  検出器回路
１７  スキャナ装置
１８  画像処理装置
１９  中央制御装置
２０  トリガパルス発生装置
２４  バイアス電源
２５  スライス厚さ可変コリメータ
２６  増幅率選択装置
２７  前置増幅器
２８  Ｓ／Ｈ増幅器
２９  アナログデジタル変換器
３１  検出タイミング制御装置
３２  バイアス電圧制御装置
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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