[发明专利]光子计数型放射线检测器的校准装置及其校准方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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1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 Dispersive Detector Arrays for X-ray Imaging”;Nuclear Science Symposium Conference Record,2007.;NSS’07,IEEE

发明内容

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200μm×200μm）的X射线检测器存在如下问题。