光子计数型放射线检测器的校准装置及其校准方法制造方法及图纸

提供一种用于光子计数型放射线检测器的校准装置。在该装置中，放射线（X射线）的照射条件被设定为，使该放射线的粒子入射至所述多个检测模块时入射粒子彼此重叠的概率在规定值以下（S33、S34）。在该照射条件的设定下，使所述放射线的检测灵敏度在多个检测模块相互之间一致（S35～S39、S41）。使用该一致结果，进一步使放射线的检测灵敏度在包含多个检测模块、鉴别电路以及数据运算电路的电路群所形成的所述像素各自的通道上、以及该各通道的每个鉴别电路上一致（S40、S41）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种用于光子计数型放射线检测器的校准装置。在该装置中，放射线（X射线）的照射条件被设定为，使该放射线的粒子入射至所述多个检测模块时入射粒子彼此重叠的概率在规定值以下（S33、S34）。在该照射条件的设定下，使所述放射线的检测灵敏度在多个检测模块相互之间一致（S35～S39、S41）。使用该一致结果，进一步使放射线的检测灵敏度在包含多个检测模块、鉴别电路以及数据运算电路的电路群所形成的所述像素各自的通道上、以及该各通道的每个鉴别电路上一致（S40、S41）。【专利说明】
本专利技术涉及放射线检测器的校准装置以及校准方法，尤其涉及被称为光子计数型(photon counting)的放射线检测器的校准装置以及校准方法。
技术介绍
近年来，使用X射线或伽马射线等的放射线对对象物的内部构造或功能进行诊断摄像的装置的技术进步非常显著。在这种装置中需要有检测放射线的检测器，该放射线检测器性能的提升也对所述技术进步做出了贡献。尤其是以数字形式输出检测信号即数字化、像素的清晰化以及检测面的大尺寸化正在发展。关于该放射线检测器的检测方法，除了一直以来的积分法(积分模式)以外，被称为光子计数法(photon counting)的检测法也受到关注。以往,该光子计数法使用于核医学领域的伽马射线检测器(例如参照专利文献1:特开平11-109040)。另一方面，近年来，也有为了得到提高图像的增强性能、减少金属伪影、减轻射线束硬化影响等的效果，而将该光子计数法应用于X射线检测器的事例。作为这种事例，已知有专利文献2:特开2006-101926。即“一种放射线检测装置，具有将分别入射至多个收集像素的放射线看作光子并输出与该粒子的能量相应的电信号的光子计数型检测器，根据该检测器输出的各收集像素的信号，运算被分类在放射线能谱上的多个能量区域的该放射线的粒子数的计数数据；对该被运算出的每个收集像素的多个能量区域的各计数数据实施分别附加到该能量区域的加权系数的加权；将该经过加权的每个收集像素的多个能量区域各自的计数数据进行相加，将该相加数据作为每个收集像素的放射线图像生成用数据输出”。这样，当其为光子计数型的X射线检测器时，设定一个以上(优选多个)的用于鉴别入射的各个X射线光子所具有的能量的阈值。能量的范围被该阈值规定，所以能够判断各X射线光子的能量属于哪个能量范围。经过该判断，计测出被各个能量范围鉴别的X射线光子数。该计测数的信息作为图像的像素值被反映。在该光子计数型的X射线检测器中，当X射线光子入射至检测器的像素(也就是收集像素)时，从各收集像素输出电量的脉冲信号。入射至各像素的X射线光子的能量反映在该X射线光子所生成的所述脉冲信号的峰值。根据该峰值超过哪个阈值，从各收集像素输出的数据的值发生变化，所以相对于X射线光子具有的能量，各阈值需要保持为高精度且在收集像素之间尽可能均匀。该精度或均匀性，除了受到构成收集像素的X射线检测元件各自的灵敏度影响之外，还受到在各元件的输出通道侧由CMOS形成的电路的不同特性的影响。因此，需要预先进行调整，即，按照每个收集像素、且按照该各像素的每个阈值进行校准，以使对于各收集像素的X射线光子能量的灵敏度在收集像素之间相同或看起来相同。以往，该校准使用多个能量值已知的241-Am (59.5keV)或57_Co (122keV)等的伽马射线密封放射线源来实施。也就是说，将该放射线源放置于X射线检测器的检测面的前面，使其放射规定时间的伽马射线。接收该伽马射线的入射的X射线检测元件输出与该已知的能量值相对应的电脉冲。从各收集像素使用信号值调整附加到各收集像素的阈值，以使对于X射线光子的能量值的灵敏度(一般在低信号和高信号时输出产生变形，即称为S字特性:表示电脉冲的振幅对于能量值的关系)在收集像素之间、即收集通道之间大致相同。再有，作为阈值的设定例，也已知有非专利文献I所述的例子。在该文献所述的例子中，向使用了 CdTe的检测器附加一个阈值。在先技术文献专利文献专利文献1:特开平11-109040专利文献2:特开 2006-101926非专利文献非专利文献1:J.S.Twanczyk, et al, ” Photon Counting Energy DispersiveDetector Arrays for X-ray Imaging，，；Nuclear Science Symposium ConferenceRecord, 2007.;NSS，07，IEEE
技术实现思路
但是，使用所述伽马射线密封放射线源的校准方法，对于近年来的像素尺寸非常小(例如200 μ mX 200 μ m)的X射线检测器存在如下问题。第一，X射线检测器的像素(收集像素)的尺寸小，所以入射至各收集像素的X射线(伽马射线)光子数少。也就是说，入射率变得极低，如果要对整个收集像素进行校准，要花费好几个小时等，需要大量的收 集时间。因此，准备作业需要大量时间和劳力，给操作者带来负担，减低了诊断装置的运行效率。此外，使用于校准的射线量与实际的使用射线量有很大差异，所以也存在无法提高校准精度的问题。此外，因为伽马射线具有离散的能量，由于各前置放大电路具有的增益或偏移、或S字状的非线性的输出输入特性等，所以很难保持阈值的精度。然而当像素为200μπι以下的小尺寸时，即使该小型化的功效较大，但很难保持实现该功效的硬件的精度。另一方面，也考虑过计测时使用非密封放射线源并增强伽马射线强度的方案，但其使用受到限制，所以并不现实。再有，在所述非专利文献I所述的检测器中，其阈值为I个，且收集像素为属于较大。当阈值为I个时，与积分型检测器一样，只需对入射的全部X射线粒子进行计数。因此，校准的精度不是大问题，能够在收集X射线透过数据后通过均匀性校正等来应对。而当收集像素较小且对各收集像素设定多个阈值时，如上所述以高精度实施校准变得极其重要。鉴于以上问题，本专利技术旨在提供能够以高精度且短时间内对每个收集像素进行校准的光子计数型放射线检测器的校准方法。解决问题的方法为了达成上述目的，根据本专利技术的一个方式，提供一种校准装置，其使用于光子计数型放射线检测器，所述光子计数型放射线检测器具备:检测器，具有多个检测模块，该多个检测模块分别具有多个检测元件，该多个检测元件形成多个像素且将从放射线源入射至每个该像素的放射线当作光子进行检测，并输出与该光子的能量相应的电量的脉冲信号；至少一个鉴别电路，用于在所述放射线的能谱上鉴别所述能量的大小，而用于设定多个能量区域的至少一个能量阈值与每个所述像素对应；数据生成电路，根据所述多个检测元件分别输出的所述脉冲信号的计数值，按照每个所述像素且按照每个所述多个能量区域生成所述放射线的粒子数的计数数据；图像生成单元，当向对象物放射所述放射线时，根据由所述数据生成电路生成的所述计数数据，生成该对象物的图像；该校准装置的特征在于，具备:照射条件设定单元，设定所述放射线的照射条件，以使当所述放射线的粒子入射至所述多个检测模块时入射粒子彼此重叠的概率在规定值以下；第一校准单元，在通过所述照射条件设定单元设定了所述放射线的照射条件的状态下进行校准，以使所述放射线的检测灵敏度在所述多个检测模块相互之间或在各个所述多个检测模块上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山河勉，桥本大辅，长冈秀行，长野竜也，辻田政广，
申请(专利权)人：株式会社电视系统，
类型：
国别省市：