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JPH0690290B2 - Radiation detector - Google Patents

Radiation detector

Info

Publication number
JPH0690290B2
JPH0690290B2 JP61232152A JP23215286A JPH0690290B2 JP H0690290 B2 JPH0690290 B2 JP H0690290B2 JP 61232152 A JP61232152 A JP 61232152A JP 23215286 A JP23215286 A JP 23215286A JP H0690290 B2 JPH0690290 B2 JP H0690290B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scintillator
radiation
pmt
radiation detector
block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61232152A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6385386A (en
Inventor
重昌 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP61232152A priority Critical patent/JPH0690290B2/en
Publication of JPS6385386A publication Critical patent/JPS6385386A/en
Publication of JPH0690290B2 publication Critical patent/JPH0690290B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Nuclear Medicine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は被検者の周囲に多数の放射線検出器をリング
状に配列して被検者体内に投与されたRI(シングルフォ
トンまたはポジトロン放出性の放射性同位元素)からの
放射線(γ線)を検出し,被検者体内のRI分布像を得る
リング型ECT装置(エミッション・コンピュータ断層撮
影装置)に適した放射線検出器に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an RI (single photon or positron emission type) which is administered in a subject with a large number of radiation detectors arranged in a ring around the subject. The present invention relates to a radiation detector suitable for a ring-type ECT device (emission computed tomography device) that detects radiation (γ-rays) from a radioisotope) and obtains an RI distribution image inside a subject.

従来技術 シングルフォトンまたはポジトロンECT装置では通常第
4図に示すような,1個のシンチレータ(41)に1個の光
電子増倍管(以下PMTと略す)(42)を光学的に結合し
て構成された放射線検出器を用い,この検出器を多数リ
ング型に配列していた。
In the conventional single photon or positron ECT device, one photomultiplier tube (hereinafter abbreviated as PMT) (42) is optically coupled to one scintillator (41) as shown in FIG. This radiation detector was used and many of these detectors were arranged in a ring type.

なお,図中(43)はシンチレータ(41)とPMT(42)を
光学的に結合するライトガイドである。
In the figure, (43) is a light guide that optically couples the scintillator (41) and PMT (42).

発明が解決しようとする問題点 したがって,PMTを小さくするにも限界があるために放射
線検出器全体として小型化できず,位置分解能に制約が
あった。位置分解能の向上のために,例え小さなシンチ
レータと小さなPMTとの組合せにより放射線検出が小型
化できたとしても,これをリング型に並べるとPMTの本
数が増化してしまい,それに付随する回路が複雑にな
り,装置全体として製造コストがかさんでしまう問題が
生ずる。
Problems to be Solved by the Invention Therefore, the radiation detector as a whole cannot be downsized because there is a limit to how small the PMT can be, and the position resolution is limited. Even if radiation detection can be miniaturized by combining a small scintillator and a small PMT in order to improve the position resolution, arranging them in a ring type increases the number of PMTs, and the associated circuits are complicated. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost of the entire device is increased.

この発明は,位置分解能が非常に高く,しかもPMTの個
数が少なくてよく,放射線検出器をリング型に配列した
ECT装置に適用するに好適な,安価な放射線検出器を提
供することを目的とする。
This invention has a very high position resolution and requires a small number of PMTs, and radiation detectors are arranged in a ring shape.
An object is to provide an inexpensive radiation detector suitable for application to an ECT device.

問題点を解決するための手段 この発明による放射線検出器は,単一の光電子増倍管
と,その前面に光学的に結合された放射線入射方向の厚
さの異なる複数個のシンチレータ素子を互に光学的に分
離して配列したシンチレータブロックとよりなり,前記
光電子増倍管の出力信号の波高分析結果より放射線の入
射したシンチレータ素子を判別するようにしている。
A radiation detector according to the present invention comprises a single photomultiplier tube and a plurality of scintillator elements optically coupled to the front surface thereof and having different thicknesses in the radiation incident direction. The scintillator blocks are optically separated and arranged, and the scintillator element on which the radiation is incident is discriminated based on the wave height analysis result of the output signal of the photomultiplier tube.

作用 PMTの前面には厚さの異なるシンチレータ素子が配列さ
れているので,放射線の入射により発光すると,各シン
チレータ素子よりPMTに到達する光量が異なり,エネル
ギスペクトルの波高値に差が生ずる。したがってPMTの
出力信号は放射線の入射したシンチレータ素子によって
異なるため同出力信号を波高分析することにより,シン
チレータブロックのどのシンチレータ素子に放射線が入
射したかが判別できる。
Action Since scintillator elements with different thicknesses are arranged in front of the PMT, when light is emitted by the incidence of radiation, the amount of light reaching the PMT from each scintillator element is different, resulting in a difference in the peak value of the energy spectrum. Therefore, since the output signal of the PMT differs depending on the scintillator element on which the radiation is incident, the scintillator element of the scintillator block can be discriminated to which scintillator element of the scintillator block by which the radiation is incident.

実施例 第1図において,(1A)(1B)は放射線入射方向の厚さ
がLA,LBと異なる薄いシンチレータ素子で,両シンチレ
ータ素子(1A)(1B)は放射線入射面(図では下方の
面)が同一平面になるよう一方向に配列されてシンチレ
ータブロック(1)が形成されている。
Example In FIG. 1, (1A) and (1B) are thin scintillator elements whose thickness in the radiation incident direction is different from L A and L B, and both scintillator elements (1A) and (1B) are the radiation incident surface (lower side in the figure). The scintillator blocks (1) are formed by arranging the scintillator blocks (1) in one direction so that they are on the same plane.

各シンチレータ素子(1A)(1B)の間は光反射材(2)
が塗布され互いに光のクロストークがないように光学的
に相互に分離独立されている。
Light reflection material (2) between each scintillator element (1A) (1B)
Are optically isolated from each other so that there is no crosstalk of light.

シンチレータブロック(1)の出力面(図では上方の
面)はライトガイド(3)を介してPMT(4)に光学的
に結合されている。
The output surface (upper surface in the figure) of the scintillator block (1) is optically coupled to the PMT (4) via the light guide (3).

ライトガイド(3)はシンチレータブロック(1)での
発光波長に対し吸収の少ないガラスやアルリルなどの透
明部材でなり,図示のようにシンチレータ素子(1A)
(1B)の厚み差を補償するよう段状に形成されている。
なお,集光効率を向上させるためにシンチレータ素子
(1A)(1B)は両者の接合境界面以外もPMTに面する出
力面を除き光反射材が塗布されていることが望ましい。
The light guide (3) is made of a transparent material such as glass or arrill, which absorbs less light at the emission wavelength of the scintillator block (1). As shown in the figure, the scintillator element (1A)
It is formed stepwise to compensate for the thickness difference of (1B).
In order to improve the light collection efficiency, it is desirable that the scintillator elements (1A) and (1B) are coated with a light-reflecting material except for the joint interface between the two, except for the output surface facing the PMT.

上記構成でシンチレータブロック(1)すなわちシンチ
レータ素子(1A)(1B)に一様に放射線(γ線)が図中
下方から入射するとシンチレータ素子(1A)からの発光
は立体角ΩでPMT(4)に到達し,シンチレータ素子
(1B)からの発光は立体角ΩでPMT(4)に到達す
る。
With the above configuration, when radiation (γ-rays) is uniformly incident on the scintillator block (1), that is, the scintillator elements (1A) and (1B) from below in the figure, the light emitted from the scintillator element (1A) emits light at the solid angle Ω A at PMT (4 ) And the light emitted from the scintillator element (1B) reaches the PMT (4) at the solid angle Ω B.

同図では立体角はΩ>Ωであるため,それぞれのシ
ンチレータ素子(1A)(1B)に対応する信号は第2図の
エネルギースペクトル図の如く,その波高値に差が生じ
る。実際の検出器の信号は両スペクトルの重畳されたも
のである。
In the figure, since the solid angle is Ω A > Ω B , the signals corresponding to the scintillator elements (1A) and (1B) have different peak values as shown in the energy spectrum diagram of FIG. The actual detector signal is a superposition of both spectra.

ここで第2図のエネルギースペクトルの波高値はPMT
(4)への入射角,シンチレータの厚さにより定まり
(入射角の方がシンチレータの厚さよりも大きく波高値
に寄与する),それにより波高値が高エネルギー側ない
し低エネルギー側に移動する。
Here, the peak value of the energy spectrum in Fig. 2 is PMT.
It is determined by the angle of incidence on (4) and the thickness of the scintillator (the angle of incidence contributes to the crest value more than the thickness of the scintillator), and the crest value moves to the high energy side or the low energy side.

したがってPMT(4)の出力信号を波高分析すれば放射
線がシンチレータ素子(1A)(1B)のどちらに入射した
か判別できる。
Therefore, it is possible to determine which of the scintillator elements (1A) and (1B) the radiation has entered by performing a pulse height analysis on the output signal of the PMT (4).

そこで第3図に示すようにPMT(4)の出力信号を波高
分析器(5A)(5B)に導く。波高分析器(5A)には第2
図に示すシンチレータ素子(1A)の波高値PAに対応する
ウインドWAを,波高分析器(5B)にはシンチレータ素子
(1B)の波高値PBに対応するウインドWBを設定しておけ
ば,その出力より,放射線の入射したシンチレータ素子
が判別できる。
Therefore, as shown in FIG. 3, the output signal of the PMT (4) is guided to the wave height analyzers (5A) and (5B). Second on the wave height analyzer (5A)
Set the window W A corresponding to the crest value P A of the scintillator element (1A) and the window W B corresponding to the crest value P B of the scintillator element (1B) in the crest analyzer (5B). For example, the scintillator element on which the radiation is incident can be identified from the output.

なお,実施例ではシンチレータブロックを厚さの異なる
2個のシンチレータ素子で構成したが3個以上であって
もよい。
In the embodiment, the scintillator block is composed of two scintillator elements having different thicknesses, but it may be three or more.

また,PMTの波高分析手段をシングルチャンネル波高分析
器を組合せて用いたが,マルチチャンネル波高分析器を
用いてもよい。さらに,厚さの異なる独立のシンチレー
タ素子を一列に配列してシンチレータブロックを形成し
たが,放射線入射方向と直角方向に厚さの異なる一板の
シンチレータ板を形成し,厚さの異なる境界部に放射線
入射方向に切れ込みを設けてシンチレータブロックを形
成してもよい。この場合切れ込み内に光反射材を充填し
ておけばクロストークをより有効に防止できる。
Further, the PMT wave height analyzing means is used in combination with the single channel wave height analyzer, but a multi-channel wave height analyzer may be used. Furthermore, the scintillator block was formed by arranging the independent scintillator elements with different thicknesses in a row, but one scintillator plate with different thickness was formed in the direction perpendicular to the radiation incident direction, and the scintillator block was formed at the boundary with different thickness. You may form a scintillator block by providing a notch in a radiation incident direction. In this case, crosstalk can be prevented more effectively by filling the inside of the cut with a light reflecting material.

発明の効果 この発明によれば少ないPMTでシンチレータブロックの
放射線の入射したシンチレータ素子を判別でき,リング
型ECT装置の低コスト化が図れる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, the scintillator element on which the radiation of the scintillator block is incident can be identified with a small PMT, and the cost of the ring-type ECT device can be reduced.

また,PMTの大きさに制限されずシンチレータブロックを
構成するシンチレータ素子を小さくでき,空間分解能を
向上できる。
In addition, the scintillator elements that make up the scintillator block can be made smaller without being limited by the size of the PMT, and the spatial resolution can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例の構成を示す断面図,第2
図は第2図の動作原理説明用のエネルギースペクトル
図,第3図は第1図実施例の回路を示すブロック図,第
4図は従来例の構成を示す斜視図である。 1:シンチレータブロック 1A,1B:シンチレータ素子 2:光反射材、3:ライトガイド 4:PMT、5A,5B:波高分析器
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an embodiment of the present invention, and FIG.
2 is an energy spectrum diagram for explaining the operation principle of FIG. 2, FIG. 3 is a block diagram showing the circuit of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of a conventional example. 1: Scintillator block 1A, 1B: Scintillator element 2: Light reflector, 3: Light guide 4: PMT, 5A, 5B: Wave height analyzer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】放射線入射方向の厚さの異なる複数個のシ
ンチレータ素子を互に光学的に分離して配列したシンチ
レータブロックと,このシンチレータブロックの出力面
に光結合された光電子増倍管とよりなり,前記光電子増
倍管の出力信号の波高分析結果より前記シンチレータブ
ロックの放射線の入射したシンチレータ素子を判別する
ことを特徴とする放射線検出器。
1. A scintillator block in which a plurality of scintillator elements having different thicknesses in a radiation incident direction are optically separated from each other and arranged, and a photomultiplier tube optically coupled to an output surface of the scintillator block. The radiation detector characterized in that the scintillator element on which the radiation of the scintillator block is incident is discriminated based on the wave height analysis result of the output signal of the photomultiplier tube.
【請求項2】前記シンチレータ素子の各放射線入力面が
同一平面に位置されていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の放射線検出器。
2. The radiation detector according to claim 1, wherein the radiation input surfaces of the scintillator element are located on the same plane.
【請求項3】前記シンチレータブロックと前記光電子増
倍管とがライトガイドを介して光学的に結合されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記
載の放射線検出器。
3. The radiation detector according to claim 1, wherein the scintillator block and the photomultiplier tube are optically coupled via a light guide.
JP61232152A 1986-09-29 1986-09-29 Radiation detector Expired - Lifetime JPH0690290B2 (en)

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JPS6385386A JPS6385386A (en) 1988-04-15
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5420429A (en) * 1993-10-08 1995-05-30 General Electric Company Multilayer transducer array
JP2006084309A (en) * 2004-09-15 2006-03-30 Shimadzu Corp Radiation detector

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JPS6385386A (en) 1988-04-15

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