[發明專利]光子計數型放射線檢測器的校準裝置及其校準方法

有效

• 申請號: 201280019588.4
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN103492906A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 山河勉;橋本大輔;長岡秀行;長野竜也;辻田政廣
• 申請（專利權）人: 株式會社電視系統
• 主分類號: G01T1/17
• 分類號: G01T1/17;A61B6/14;G01T1/36;G01T7/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 姜虎;陳英俊

技術領域

本發明涉及放射線檢測器的校準裝置以及校準方法，尤其涉及被稱為光子計數型（photon?counting）的放射線檢測器的校準裝置以及校準方法。

背景技術

近年來，使用X射線或伽馬射線等的放射線對對象物的內部構造或功能進行診斷攝像的裝置的技術進步非常顯著。在這種裝置中需要有檢測放射線的檢測器，該放射線檢測器性能的提升也對所述技術進步做出了貢獻。尤其是以數字形式輸出檢測信號即數字化、像素的清晰化以及檢測面的大尺寸化正在發展。

關于該放射線檢測器的檢測方法，除了一直以來的積分法（積分模式）以外，被稱為光子計數法（photon?counting）的檢測法也受到關注。以往，該光子計數法使用于核醫學領域的伽馬射線檢測器（例如參照專利文獻1：特開平11-109040）。另一方面，近年來，也有為了得到提高圖像的增強性能、減少金屬偽影、減輕射線束硬化影響等的效果，而將該光子計數法應用于X射線檢測器的事例。

作為這種事例，已知有專利文獻2：特開2006-101926。即“一種放射線檢測裝置，具有將分別入射至多個收集像素的放射線看作光子并輸出與該粒子的能量相應的電信號的光子計數型檢測器，根據該檢測器輸出的各收集像素的信號，運算被分類在放射線能譜上的多個能量區域的該放射線的粒子數的計數數據；對該被運算出的每個收集像素的多個能量區域的各計數數據實施分別附加到該能量區域的加權系數的加權；將該經過加權的每個收集像素的多個能量區域各自的計數數據進行相加，將該相加數據作為每個收集像素的放射線圖像生成用數據輸出”。

這樣，當其為光子計數型的X射線檢測器時，設定一個以上（優選多個）的用于鑒別入射的各個X射線光子所具有的能量的閾值。能量的范圍被該閾值規定，所以能夠判斷各X射線光子的能量屬于哪個能量范圍。經過該判斷，計測出被各個能量范圍鑒別的X射線光子數。該計測數的信息作為圖像的像素值被反映。

在該光子計數型的X射線檢測器中，當X射線光子入射至檢測器的像素（也就是收集像素）時，從各收集像素輸出電量的脈沖信號。入射至各像素的X射線光子的能量反映在該X射線光子所生成的所述脈沖信號的峰值。根據該峰值超過哪個閾值，從各收集像素輸出的數據的值發生變化，所以相對于X射線光子具有的能量，各閾值需要保持為高精度且在收集像素之間盡可能均勻。該精度或均勻性，除了受到構成收集像素的X射線檢測元件各自的靈敏度影響之外，還受到在各元件的輸出通道側由CMOS形成的電路的不同特性的影響。因此，需要預先進行調整，即，按照每個收集像素、且按照該各像素的每個閾值進行校準，以使對于各收集像素的X射線光子能量的靈敏度在收集像素之間相同或看起來相同。

以往，該校準使用多個能量值已知的241-Am（59.5keV）或57-Co（122keV）等的伽馬射線密封放射線源來實施。也就是說，將該放射線源放置于X射線檢測器的檢測面的前面，使其放射規定時間的伽馬射線。接收該伽馬射線的入射的X射線檢測元件輸出與該已知的能量值相對應的電脈沖。從各收集像素使用信號值調整附加到各收集像素的閾值，以使對于X射線光子的能量值的靈敏度（一般在低信號和高信號時輸出產生變形，即稱為S字特性：表示電脈沖的振幅對于能量值的關系）在收集像素之間、即收集通道之間大致相同。

再有，作為閾值的設定例，也已知有非專利文獻1所述的例子。在該文獻所述的例子中，向使用了CdTe的檢測器附加一個閾值。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開平11-109040

專利文獻2：特開2006-101926

非專利文獻

非專利文獻1：J.S.Twanczyk,et?al,”Photon?Counting?Energy?Dispersive?Detector?Arrays?for?X-ray?Imaging”;Nuclear?Science?Symposium?Conference?Record,2007.;NSS’07,IEEE

發明內容

但是，使用所述伽馬射線密封放射線源的校準方法，對于近年來的像素尺寸非常小（例如200μm×200μm）的X射線檢測器存在如下問題。