DE23639T1

DE23639T1 - Instrument und verfahren zur kalibrierung von szintillationskameras.

Info

Publication number: DE23639T1
Application number: DE198080104194T
Authority: DE
Inventors: David Wilburn New Berlin Wisconsin 53151 Snider
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1979-07-25
Filing date: 1980-07-17
Publication date: 1983-04-14
Also published as: DK320180A; JPS5631672A; IT8023705A0; EP0023639A1; US4256960A

Claims

Patentansprüche :

1. Instrument zum Abgleichen der Verstärkung von Photoelektronenvervielfacherröhren in einer gammastrahlphotonenempfindlichen Kamera, die einen Szintillator zum Erzeugen von Szintillationsereignissen auf die Absorption der Photonen hin, ein Feld von Photoelektronenvervielfacherröhren mit einstellbarer Verstärkung, die mit dem Szintillator optisch gekoppelt sind und gleichzeitige Analogausgangssignale erzeugen, welche Amplituden haben, die demjenigen Teil der Energie in einem Ereignis entsprechen, den die besondere Röhre erfaßt, und eine Einrichtung (37) enthält, die die aus jedem Ereignis resultierenden Signale aufsummiert, um ein Gesamtenergieanalogsignal zu erzeugen, dessen Amplitude zu der Gesamtenergie in einem Ereignis proportional ist, wobei das Abgleichen der Kamera beinhaltet, einen Strahl von Gamma-

Strahlphotonen aus einem Testradioisotop in den Szintillator (14) zu leiten, der auf die zu testende Röhre (16") ausgerichtet ist, gekennzeichnet durch: eine integrierende Kondensatoreinrichtung (106), eine Einrichtung (90, 101, 113), die auf das Auftreten von Gesamtenergiesignalen hin, welche Spitzenamplituden oberhalb einer vorbestimmten unteren Energiegrenze haben, den Spannungswert an der Kondensatoreinrichtung in einem vorbestimmten Ausmaß in einer Richtung ändert und auf das Auftreten von Gesamtenergiesignalen hin, die Spitzenamplituden haben, welche über einer vorbestimmten^„©beren Energiegrenze liegen, den Spannungswert an der Kondensatoreinrichtung in einem vorbestimmten Ausmaß in der entgegengesetzten Richtung ändert, wobei die obere und die untere Grenze ein Energiefenster festlegen, eine Einrichtung (146) zum Abfühlen der Spannung an der integrierenden Kondensatoreinrichtung (106) und eine Anzeigeeinrichtung (147, 148, 150, 151) zum Liefern einer Anzeige der Spannung an der Kondensatoreinrichtung, wenn diese unter einem vorbestimmten Wert ist, und zum Liefern einer weiteren Anzeige der Spannung an der Kondensatoreinrichtung, wenn diese über dem vorbestimmten Wert ist, um dadurch anzuzeigen, wie die Verstärkung der Photoelektronenvervielfacherröhre, die sich im Test befindet, eingestellt werden sollte, damit die Gesamtenergiesignalspitzen überwiegend in das. Fenster fallen.

2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (90, 101, 113), die auf das Auftreten von Gesamtenergiesignalen anspricht, enthält:

eine erste Diskriminatoreinrichtung (77), die eine Eingangseinrichtung zum Empfangen der Gesamtenergiesignale und eine Ausgangseinrichtung hat und erste Ausgangssignale auf Gesamtenergiesignale hin, deren Spitzenamplituden über einer vorbestimmten unteren Energiegrenze liegen, erzeugt,

eine zweite Diskrimina-Loreinrichtung (76) , die eine Eingangseinrichtung zvua gleichzeitigen Empfangen der Gesamtenergiesignale und eine Ausgangseinrichtung hat und zweite Ausgangssignale auf-Gesamtenergiesignale hin, deren Spitzenamplituden über einer vorbestimmten oberen Energiegrenze liegen, erzeugt, wobei die untere und die obere Energiegrenze ein Energiefenster festlegen.

3. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtungen aus einzelnen Lichtquellen bestehen.

4. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung ein Analogmeßinstument enthält.

5. Instrument nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Addieren und Subtrahieren von Ladung zu bzw. von der integrierenden Kondensatoreinrichtung eine Flipflopeinrichtung enthält, die eine Ausgangsklemme hat, welche mit der Kondensatoreinrichtung verbunden ist, und auf das Auftreten der Ausgangssignale aus einer der Diskriminatoreinrichtungen hin ihre Ausgangsklemme auf einen hohen Spannungszustand zum Aufladen der Kondensatoreinrichtung umschaltet, und auf das Auftreten der Ausgangssignale aus der anderen Diskriminatoreinrichtung hin ihre Ausgangsklemme auf einen Spannungszustand umschaltet, der niedriger als der hohe Spannungszustand ist, um die Kondensatroeinrichtung zu entladen.

6. Instrument nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch: eine erste triggerbare Einrichtung (90), die eine Aus-

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gangsklemme hat und auf das Triggern durch ein Äusgangssignal aus der ersten Diskriminatoreinrichtung (77) hin eine Signalwertänderung, die eine vorbestimmte Dauer hat, an ihrer Ausgangsklemme erzeugt,

eine zweite triggerbare Einrichtung 113, die eine Ausgangsklemme hat und auf das Triggern durch ein Ausgangssignal aus der zweiten Diskriminatoreinrichtung (76) hin eine Signalwertänderung, die eine vorbestimmte Dauer hat, an ihrer Ausgangsklemme erzeugt, und eine Gattereinrichtung (101), die eine mit der integrierenden Kondensatoreinrichtung verbundene Ausgangseinrichtung hat, welche ausschließlich auf Signalwertänderungen an der Ausgangsklemme der einen triggerbaren Einrichtung hin die Spannung an der Kondensatoreinrichtung während einer vorbestimmten Dauer vergrößert und ausschließlich auf Signalwertänderungen an der Ausgangsklemme der anderen triggerbaren Einrichtung hin die Spannung an der Kondensatoreinrichtung während der anderen vorbestimmten Dauer verringert.

7. Instrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtungen aus einzelnen Lichtquellen bestehen.

8. Instrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung ein Analogmeßinstrument ententhält.

9. Instrument nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Hindern der Gattereinrichtung am Ändern der Spannung an der Kondensatoreinrichtung auf ein Signal an der Ausgangsklemme einer der triggerbaren Einrichtungen hin, welches einem Gesamtenergiesignal entspricht,

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das über der unteren Grenze liegt, wenn es ein gleichzeitiges Signal an der Ausgangsklemme der anderen triggerbaren Einrichtung gibt, welches dem Gesamtenergiesignal entspricht, das über der oberen Grenze liegt.

10. Instrument nach einem der Ansprüche 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abfühlen der Spannung an der Kondensatoreinrichtung ein Komparator ist, der eine Eingangseinrichtung für die Spannung an dem Kondensator und eine Eingangseinrichtung für eine Referenzspannung sowie eine Ausgangseinrichtung zum Liefern von Signalen hat, die der über bzw. unter der Referenzspannung liegenden Kondensatorspannung entsprechen,
wobei die Anzeigeeinrichtung zwei Gatter enthält, die jeweils mehrere Eingänge und jeweils einen Ausgang haben, wobei der Ausgang eines Gatters mit einem Eingang des anderen Gatters verbunden ist, eine Einrichtung zum Anlegen eines Signals an einen der Eingänge eines Gatters und gleichzeitig an einen der Eingänge des anderen Gatters, um die Gatter während eines Tests freizugeben,

eine Einrichtung zum Anlegen von Festwertsignalen an einen anderen der Eingänge des einen Gatters und an einen anderen der Eingänge des anderen Gatters, um die Gatter weiter freizugeben,

wobei einer der Eingänge des einen Gatters mit dem Ausgang der letztgenannten Komparatoreinrichtung verbunden ist und das eine Gatter auf Signale hin, die der über der Referenzspannung liegenden Kondensatorspan-0 nung entsprechen, den Spannungswert an seinem Ausgang ändert, und wobei das andere Gatter auf Signale hin, die der unter der Referenzspannung liegenden Kondensatorspannung entsprechen, den Spannungswert an seinem Ausgang ändert,

weitere Gattereinrichtungen, die mit den Ausgängen des einen bzw. des anderen Gatters verbunden sind, wobei die zusätzlichen Gatter jeweils Ausgangseinrichtungen haben und auf Spannungswertänderungen an dem Ausgang des einen bzw. des anderen Gatters hin die Spannungswerte an den Ausgängen der weiteren Gatter ändern, wobei die Anzeigeeinrichtung weiter lichtemittierende Vorrichtungen enthält, die mit den Ausgangseinrichtungen der weiteren Gatter gekoppelt sind.

11. Verfahren zum Testen und Abgleichen der Verstärkung jeder Photoelektronenvervielfacherröhre in einer Szintillationskamera, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Richten eines Strahls von Photonen aus einer Radioisotopquelle in einen Szintillator, mit dem die Photoelektronenvervielf acherröhren optisch gekoppelt sind und der auf eine Röhre ausgerichtet ist, die zu testen ist, wobei das Radioisotop Photonen erzeugt, die ein breites Spektrum von Energien haben, das ein bevorzugtes 0 spektrales Band oder Fenster enthält, welches durch eine untereund eine obere Energiegrenze festgelegt ist, Aufsummieren der Analogausgangssignale aus jeder Röhre, die aus Photonenabsorptionsereignissen in dem Szintillator resultieren, um Gesamtenergieanalogsignale zu erzielen, deren Amplituden zu den Gesamtenergien von aufeinanderfolgenden Ereignissen proportional sind, Erzeugen einer ersten Reihe von Impulsen vorbestimmter Amplitude und Dauer entsprechend jeder Gesamtenergiesignalamplitudenspitze, die über der unteren Energiegrenze und innerhalb des Fensters liegt, und gleichzeitig Erzeugen einer zweiten Reihe von Impulsen vorbestimmter Amplitude und Dauer entsprechend jeder Gesamtenergiesignalamplitudenspitze, die über der oberen Energiegrenze und über dem Fenster liegt,

Hinzufügen eines Ladung ,inkrernents zu einem integrierenden Kondensator, um dadurch dessen Spannung entsprechend dem Auftreten jedes Impulses in einer Reihe zu erhöhen, und Abziehen eines Ladungsinkrements von dem Kondehsator, um dadurch dessen Spannung auf das Auftreten jedes Impulses in der anderen Reihe hin zu verringern, kontinuierliches Abfühlen der Spannung an dem integrierenden Kondensator und Bereitstellen einer Anzeigeeinrichtung, um anzuzeigen, wann die abgefühlte Spannung über oder unter einem vorbestimmten Wert liegt, um dadurch eine Bestimmung zu ermöglichen, ob Gesamtenergiesignale innerhalb des Fensters oder über dem Fenster überwiegen, so daß die Verstärkung der im Test befindlichen Photoelektronenvervielfacherröhre so eingestellt werden kann, daß die Gesamtenergiesignale, die in das Fenster fallen, überwiegen.