Biophysics · 15.08
Pulse signalの処理
Processing of pulse signals
🧠 パルス信号処理pulse signal processingパルス信号処理（pulse signal processing）pulse signal processing（パルス信号処理）は、しきい値・エネルギーウィンドウenergy windowエネルギーウィンドウ（energy window）energy window（エネルギーウィンドウ）・時間窓time window時間窓（time window）time window（時間窓）を使って、各検出事象から「数・エネルギー・同時性synchronous (occurring simultaneously, e.g. synchronous tumors)同時性（synchronous (occurring simultaneously, e.g. synchronous tumors)）synchronous (occurring simultaneously, e.g. synchronous tumors)（同時性）」を取り出す。
パルスの整形
検出器パルスは前置増幅器preamplifier前置増幅器（preamplifier）preamplifier（前置増幅器）と波形整形増幅器shaping amplifier波形整形増幅器（shaping amplifier）shaping amplifier（波形整形増幅器）を通し、雑音を抑えながら高さ・時刻を測りやすい形にする。整形時間が短すぎると雑音が増え、長すぎると高計数counting計数（counting）counting（計数）率でパルスのパイルアップpile-upパイルアップ（pile-up）pile-up（パイルアップ）が増える。
波高弁別
積分型波高弁別器integral discriminator積分型波高弁別器（integral discriminator）integral discriminator（積分型波高弁別器）は一つのしきい値以上のパルスを通し、雑音を除く。微分型波高弁別器differential discriminator微分型波高弁別器（differential discriminator）differential discriminator（微分型波高弁別器）または単一チャネル分析器single-channel analyzer単一チャネル分析器（single-channel analyzer）single-channel analyzer（単一チャネル分析器）は下限と上限の間だけを通し、特定エネルギーウィンドウenergy windowエネルギーウィンドウ（energy window）energy window（エネルギーウィンドウ）を選ぶ。散乱光scattered light散乱光（scattered light）scattered light（散乱光）子除去に使われる。
数・エネルギー・時刻の抽出
| 処理 | 出力する情報 | 応用 |
|---|---|---|
| 計数counting計数（counting）counting（計数） | しきい値を超えた事象数 | 放射能activity放射能（activity）activity（放射能）・計数counting計数（counting）counting（計数）率 |
| 波高分析pulse-height analysis波高分析（pulse-height analysis）pulse-height analysis（波高分析） | パルス高分布 | エネルギースペクトル |
| 同時計数true coincidence同時計数（true coincidence）true coincidence（同時計数） | 複数チャネルの時間一致 | PET、背景低減 |
高計数率の誤差
不感時間dead time不感時間（dead time）dead time（不感時間）、パイルアップpile-upパイルアップ（pile-up）pile-up（パイルアップ）、基線移動baseline shift基線移動（baseline shift）baseline shift（基線移動）により計数counting計数（counting）counting（計数）とエネルギーが歪む。装置の時間分解能temporal resolution時間分解能（temporal resolution）temporal resolution（時間分解能）に合う同時計数true coincidence同時計数（true coincidence）true coincidence（同時計数）ウィンドウを選び、偶発同時計数random coincidence偶発同時計数（random coincidence）random coincidence（偶発同時計数）とのトレードオフtrade-offトレードオフ（trade-off）trade-off（トレードオフ）を管理する。
まとめ
- パルス整形は雑音とパイルアップpile-upパイルアップ（pile-up）pile-up（パイルアップ）のバランスを取る。
- しきい値とウィンドウで雑音や目的外エネルギーを除く。
- 計数counting計数（counting）counting（計数）、波高分析pulse-height analysis波高分析（pulse-height analysis）pulse-height analysis（波高分析）、同時計数true coincidence同時計数（true coincidence）true coincidence（同時計数）から事象数・エネルギー・時間関係を得る。