KR102757564B1

KR102757564B1 - 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기

Info

Publication number: KR102757564B1
Application number: KR1020220103619A
Authority: KR
Inventors: 김도원; 박상우
Original assignee: 서울대학교병원
Priority date: 2022-08-18
Filing date: 2022-08-18
Publication date: 2025-01-22
Anticipated expiration: 2042-08-18
Also published as: KR20240025403A

Abstract

스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기는, 제1 기판의 제1 면 상에 x축 방향으로 연장되는 스트립 형상으로 형성되고, 서로 평행하게 배열된 복수의 제1 신호 스트립들; 제1 기판의 제1 면의 반대편인 제2 면 상에 상기 제1 신호 스트립들과 동일한 형상으로 형성되고, 대응하는 각 제1 신호 스트립과 쌍(pair)으로 마주보게 배열되는 복수의 제1 접지 스트립들; 제1 기판의 제1 면과 마주보며 일정간격 이격된 제2 기판의 제1 면 상에 x축과 수직하는 y축 방향으로 연장되는 스트립 형상으로 형성되고, 서로 평행하게 배열된 복수의 제2 신호 스트립들; 제2 기판의 제1 면의 반대편인 제2 면 상에 상기 제2 신호 스트립들과 동일한 형상으로 형성되고, 대응하는 각 제2 신호 스트립과 쌍으로 마주보게 배열되는 복수의 제2 접지 스트립들;을 포함한다. 본 발명에서 접지 스트립들은 신호 스트립과 같이 직사각형 또는 이의 변형된 형태를 가지며, 이에 따라 저항판 검출기의 노이즈를 줄일 수 있고, 신호 스트립 쌍이 서로 수직하는 형태로 마주보고 형성되어 x축과 y축의 평면상 위치 분해능을 향상시킬 수 있다.

Description

스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기{RESISTIVE PLATE CHAMBER USING STRIP PAIRS FOR SIGNAL READ-OUT}

본 발명은 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 TOF(Time-of-flight) PET(양전자방출단층촬영; Positron Emission Tomography)에 적용되는 저항판 검출기의 평면상 위치 분해능을 향상시키는 기술에 관한 것이다.

양전자 방출 단층 촬영기(이하 PET; Positron Emission Tomography)는 양전자를 방출하는 방사성 동위원소를 결합한 의약품을 체내에 주입한 후에, 양전자의 방출위치를 인체 외부에서 검출기를 이용하여 추적한다.

이러한 추적을 통해, 체내에 주입된 의약품의 체내에서의 활동을 조사함으로써 환자의 상태를 비침습적 방법으로 조사할 수 있다. 이에 따라, PET 기술은 환자의 암, 심장 질환, 뇌 질환, 뇌 기능 등의 상태를 파악하는 다양한 의학적 검사에 널리 사용되고 있다.

PET는 체내에 주입된 방사성 물질에서 방출된 양전자가 주위의 전자와 충돌하여 쌍소멸하면서 거의 180° 방향으로 방출되는 2개의 감마선을 관측하여, 양전자 분포에 대한 선적분에 해당하는 데이터를 얻고, 상기 데이터를 이용하여 양전자 분포 영상을 계산한다.

구체적으로, PET의 2개의 검출기가 동일한 양전자-전자 충돌에서 기인한 감마선을 시간 t1, t2에 검출하였다면, 해당 2개의 검출기를 연결하는 반응선(LOR; Line-Of-Response)상에 양전자가 하나 존재했다는 것을 의미하므로 양전자 분포의 해당 반응선에서의 선적분 값을 얻을 수 있다.

상기 선적분 값에서 분포 영상을 계산하는 방법으로는 여현역투사(FBP; Filtered Backprojection) 또는 기댓값-최대화(EM; Expectation -Maximization) 방법 등이 널리 사용되고 있다.

검출기에서 관측한 비행시간(TOF; Time-Of-Flight) t=t1-t2 정보를 이용하여 해당 LOR에서의 양전자의 위치를 보다 정확히 추정하여 영상재구성을 향상시키는 방법은 PET의 개발초기부터 연구되었으나, 당시의 PET의 낮은 시간 분해능으로는 실현하는데 어려움이 있었다.

2000년대 이후의 PET 관련 기술의 향상은 시간 분해능을 이용한 영상 재구성에 응용하는 것이 가능해졌다. 현재는 높은 시간 분해능을 가지는 저항판 검출기의 신호를 획득하는 방식으로 픽셀(Pixel) 또는 스트립(Strip)이 사용되고 있다.

그러나, 저항판 검출기로 평면 상에서 원하는 위치 분해능을 구현하려고 할 때 픽셀 방식은 매우 많은 채널 수(n∝x∝y)를 요구한다. 또한, 스트립 방식은 상대적으로 적은 수의 채널 수(n∝x 혹은 n∝y)로 신호를 읽을 수 있으나 스트립 방향 위치 분해능은 검출기의 시간 분해능에 의존하므로 계산 시간 및 부하가 걸리는 문제가 있다.

KR

10-2008-0009082

A

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 x축과 y축의 평면상 위치 분해능을 향상시키기 위해 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기는, 제1 기판의 제1 면 상에 x축 방향으로 연장되는 스트립 형상으로 형성되고, 서로 평행하게 배열된 복수의 제1 신호 스트립들; 제1 기판의 제1 면의 반대편인 제2 면 상에 상기 제1 신호 스트립들과 동일한 형상으로 형성되고, 대응하는 각 제1 신호 스트립과 쌍(pair)으로 마주보게 배열되는 복수의 제1 접지 스트립들; 제1 기판의 제1 면과 마주보며 일정간격 이격된 제2 기판의 제1 면 상에 x축과 수직하는 y축 방향으로 연장되는 스트립 형상으로 형성되고, 서로 평행하게 배열된 복수의 제2 신호 스트립들; 제2 기판의 제1 면의 반대편인 제2 면 상에 상기 제2 신호 스트립들과 동일한 형상으로 형성되고, 대응하는 각 제2 신호 스트립과 쌍으로 마주보게 배열되는 복수의 제2 접지 스트립들;을 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 복수의 제1 신호 스트립들 및 복수의 제2 신호 스트립들은 서로 동일 형상, 동일 너비, 동일 길이, 동일 두께 및 동일 간격으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 복수의 제1 접지 스트립들 및 복수의 제2 접지 스트립들은 서로 동일 형상, 동일 너비, 동일 길이, 동일 두께 및 동일 간격으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 제1 기판 및 제2 기판은 각각 커넥터를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 제1 신호 스트립들의 일단과 커넥터를 연결하는 트레이스들의 길이는 동일하고, 제1 신호 스트립들의 타단과 커넥터를 연결하는 트레이스들의 길이는 동일할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 제2 신호 스트립들의 일단과 커넥터를 연결하는 트레이스들의 길이는 동일하고, 제2 신호 스트립들의 타단과 커넥터를 연결하는 트레이스들의 길이는 동일할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 제1 신호 스트립 및 제2 신호 스트립 각각은 양단에 적어도 하나의 저항 소자 및 적어도 하나의 캐패시터 소자가 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 저항 소자 및 캐패시터 소자는 신호 증폭기와 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 복수의 제1 신호 스트립들 및 복수의 제2 신호 스트립들과 복수의 제1 접지 스트립들 및 복수의 제2 접지 스트립들의 폭과 간격은 신호 증폭기의 타겟 입력 임피던스에 따라 조절될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 복수의 제1 신호 스트립들, 복수의 제2 신호 스트립들, 복수의 제1 접지 스트립들 및 복수의 제2 접지 스트립들은 각각 직사각형 형태 또는 직사각형으로 연장되는 양끝이 삼각형으로 좁아지는 형태를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 신호 판독을 위한 스트립 쌍 기반의 저항판 검출기는, TOF(Time-of-flight) PET(양전자방출단층촬영; Positron Emission Tomography)에 적용될 수 있다.

이와 같은 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기에 따르면, 신호 스트립과 접지 스트립을 동일 형상으로 2개의 기판 양 면에 각각 형성하고, 신호 스트립이 서로 수직 방향으로 마주보게 배치하여 저항판 검출기의 x축과 y축의 평면상 위치 분해능을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 저항판 검출기를 TOF-PET에 적용하여 저가로 높은 성능의 기기를 제작할 수 있다.

또한, 본 발명에서 접지는 하나의 평면 형태가 아닌 스트립의 형태로서 증폭된 신호가 접지에서 넓게 퍼져나가지 않고 접지 스트립을 따라 직선 형태로 빠져나가므로 신호의 노이즈를 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 저항판 검출기의 구체적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 스트립들의 다른 형태의 예시이다.
도 4는 도 2의 저항판 검출기의 예시적인 단면 회로도이다.
도 5는 도 2의 저항판 검출기의 예시적인 평면 회로도이다.
도 6은 도 2의 저항판 검출기의 개략적인 평면도이다.
도 7은 도 2의 저항판 검출기의 예시적인 제1 기판을 보여주는 평면도이다.
도 8은 도 2의 저항판 검출기의 예시적인 제2 기판을 보여주는 평면도이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성요소들과 다른 소자 또는 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용 시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다. 도 2는 도 1의 저항판 검출기의 구체적인 사시도이다.

본 발명에 따른 저항판 검출기(1)는 TOF-PET(Time-of-flight Positron Emission Tomography)에 적용하여 x축과 y축의 평면상 위치 분해능을 향상시키는 장치이다. 저항판 검출기(1)는 별도의 장치이거나 또는 장치의 일부 모듈일 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 저항판 검출기(1)는 제1 기판(10) 및 제2 기판(30)의 양면에 쌍으로 형성되는 복수의 제1 신호 스트립(110)들, 복수의 제1 접지 스트립(130)들, 복수의 제2 신호 스트립(330)들 및 복수의 제2 접지 스트립(310)들을 포함한다.

본 발명에서, 제1 기판(10)은 x-플래인(plain)이라 칭할 수 있고, 제1 면(11)과 반대편의 제2 면(13)을 갖는다. 제2 기판(30)은 y-플래인이라 칭할 수 있고, 제1 면(33)과 반대편의 제2 면(31)을 갖는다.

예를 들어, 제1 기판(10) 및 제2 기판(30)은 유전율 ε를 갖는 일정 두께(d)의 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수 있다. 또한, 제1 기판(10) 및 제2 기판(30)은 서로 일정거리(D)를 가지고 평행하게 형성될 수 있다.

본 발명에서는, 제1 기판(10)의 상면을 제1 면(11)으로 정의하고, 하면을 제2 면(13)으로 정의한다. 또한, 제1 기판(10)의 제1 면(11)과 마주보는 제2 기판(30)의 하면을 제1 면(33)이라 정의하고, 제2 기판(30)의 상면을 제2 면(31)으로 정의한다. 그러나, 상기 정의들은 설명의 편의상 예시적으로 정의한 것이고, 기판 또는 면의 상하좌우는 위치에 따라 변경될 수 있다.

복수의 제1 신호 스트립(110)들은 제1 기판(10)의 제1 면(11) 상에 x축 방향으로 연장되는 스트립 형상으로 형성되고, 서로 평행하게 배열된다.

복수의 제1 신호 스트립(110)들은 연장된 직사각형 형태 또는 이의 변형된 형태로 형성될 수 있으며, 서로 동일 형상, 동일 너비(w), 동일 길이(l) 및 동일 두께(t)로 형성될 수 있다. 또한, 복수의 제1 신호 스트립(110)들은 제1 기판(10)의 제1 면(11) 상에서 동일 간격으로 형성될 수 있다.

예를 들어, 제1 신호 스트립(110)의 너비(w)는 4 mm, 제1 신호 스트립(110)의 길이(l)는 160 mm, 제1 신호 스트립(110)의 두께(t)는 0.5 Oz, 제1 신호 스트립(110)의 간격은 1 mm일 수 있다. 그러나, 이러한 치수들은 설계에 따라 변경될 수 있다.

복수의 제1 접지 스트립(130)들은 제1 기판(10)의 제2 면(13) 상에 복수의 제1 신호 스트립(110)들과 동일한 형상으로 형성되고, 대응하는 각 제1 신호 스트립과 쌍(pair)으로 마주보게 배열된다.

다시 말해, 제1 기판(10)에 형성된 제1 신호 스트립(110)과 제1 접지 스트립(130)은 1 대 1로 매칭되어 중첩되는 위치의 반대면에 서로 대응하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 대응하는 제1 신호 스트립(110)과 제1 접지 스트립(130)의 쌍은 총 32 쌍으로 형성되어, 32 개의 채널을 형성할 수 있다.

마찬가지로, 복수의 제1 접지 스트립(130)들은 제1 기판(10)의 제2 면(13) 상에 x축 방향으로 연장되는 스트립 형상으로 형성되고, 서로 평행하게 배열된다.

복수의 제1 접지 스트립(130)들은 연장된 직사각형 형태 또는 이의 변형된 형태로 형성될 수 있으며, 서로 동일 형상, 동일 너비(w), 동일 길이(l) 및 동일 두께(t)로 형성될 수 있다. 또한, 복수의 제1 접지 스트립(130)들은 제1 기판(10)의 제2 면(13) 상에서 동일 간격으로 형성될 수 있다.

복수의 제2 신호 스트립(330)들은 제2 기판(30)의 제1 면(33) 상에 x축과 수직하는 y축 방향으로 연장되는 스트립 형상으로 형성되고, 서로 평행하게 배열된다.

이에 따라, 본 발명에서는 제1 기판의 제1 면(11) 상에 형성된 제1 신호 스트립(110)들과 제2 기판(30)의 제1 면(33) 상에 형성된 복수의 제2 신호 스트립(330)들이 서로 수직을 이루며(즉, 격자 형태) 마주보게 형성된다.

따라서, 본 발명에 따른 저항판 검출기(1)는 x축과 y축의 양 방향에서 동시에 신호를 읽을 수 있으므로 평면상 위치 분해능을 향상시킬 수 있다.

복수의 제2 신호 스트립(330)은 복수의 제1 신호 스트립(110)들과 마찬가지로 연장된 직사각형 형태 또는 이의 변형된 형태로 형성될 수 있으며, 서로 동일 형상, 동일 너비(w), 동일 길이(l) 및 동일 두께(t)로 형성될 수 있다. 또한, 복수의 제2 신호 스트립(330)은 제2 기판(30)의 제1 면(33) 상에서 동일 간격으로 형성될 수 있다.

복수의 제2 접지 스트립(310)은 제2 기판(30)의 제2 면(31) 상에 상기 제2 신호 스트립(330)들과 동일한 형상으로 형성되고, 대응하는 각 제2 신호 스트립(330)과 쌍으로 마주보게 배열된다.

다시 말해, 제2 기판(30)에 형성된 제2 신호 스트립(330)과 제2 접지 스트립(310)은 1 대 1로 매칭되어 중첩되는 위치의 반대면에 서로 대응하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 대응하는 제2 신호 스트립(330)과 제2 접지 스트립(310)의 쌍은 총 32 쌍으로 형성되어, 32 개의 채널을 형성할 수 있다.

마찬가지로, 복수의 제2 접지 스트립(310)들은 제2 기판(30)의 제2 면(31) 상에 y축 방향으로 연장되는 스트립 형상으로 형성되고, 서로 평행하게 배열된다.

복수의 제2 접지 스트립(310)들은 연장된 직사각형 형태 또는 이의 변형된 형태로 형성될 수 있으며, 서로 동일 형상, 동일 너비(w), 동일 길이(l) 및 동일 두께(t)로 형성될 수 있다. 또한, 복수의 제2 접지 스트립(310)들은 제2 기판(30)의 제2 면(31) 상에서 동일 간격으로 형성될 수 있다.

도 3은 도 2의 스트립들의 다른 형태의 예시이다.

도 2에서 복수의 제1 신호 스트립(110)들, 복수의 제1 접지 스트립(130)들, 복수의 제2 신호 스트립(330)들 및 복수의 제2 접지 스트립(310)들을 x축 또는 y축으로 연장되는 직사각형 형태로 도시하였다. 그러나 이러한 형태는 일례일 뿐이며, 다른 형태로 변형 가능하다.

예를 들어, 도 3과 같이 양 끝이 삼각형으로 좁아지는 형태를 가지는 등 직사각형의 변형된 형태를 가질 수 있다. 이 경우 스트립에서 트레이스로 신호가 전달될 때 너비 변화로 발생하는 굴절(refraction)을 줄일 수 있다.

도 3에서는 제1 신호 스트립(110)을 대표적으로 설명하였으나, 제1 접지 스트립(130), 제2 신호 스트립(330) 및 제2 접지 스트립(310) 역시 동일한 형태로 변경될 수 있다.

도 4는 도 2의 저항판 검출기의 예시적인 단면 회로도이다. 도 5는 도 2의 저항판 검출기의 예시적인 평면 회로도이다. 도 6은 도 2의 저항판 검출기의 개략적인 평면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 신호 스트립(110) 및 제2 신호 스트립(330) 각각은 양단에 적어도 하나의 저항 소자 및 적어도 하나의 캐패시터 소자가 연결될 수 있다.

다시 말해, 제1 신호 스트립(110)의 일단에 캐패시터(C11)와 저항(R11)이 연결되고, 타단에 캐패시터(C12)와 저항(R12)이 연결될 수 있다.

도 4 및 도 5에서는 제1 신호 스트립(110)을 도시하고 있으나, 제2 신호 스트립(330)도 마찬가지로 저항과 캐패시터가 연결된다. 또한, 2 개 이상의 저항 소자 또는 캐패시터 소자가 연결될 수 있으며, 위치 변경도 가능하다.

도 6을 참조하면, 제1 기판(10) 및 제2 기판(30)은 각각 커넥터를 더 포함할 수 있다. 커넥터는 제1 기판(10) 및 제2 기판(30)의 연장부에 형성될 수 있으며, 도 6에 도시된 위치는 예시적인 것으로, 위치의 변경 설계는 자유롭게 가능하다.

양단의 캐패시터(C11)와 저항(R11) 및 캐패시터(C12)와 저항(R12)은 신호 증폭기(미도시)와 연결된다. 신호 증폭기, 저항(R11) 또는 저항(R12)은 기판(10)에 형성된 커넥터(도 6 참조) 상에 형성될 수 있다.

제1 접지 스트립(130), 제2 신호 스트립(330) 및 제2 접지 스트립(310)의 폭과 간격은 신호 증폭기의 타겟 입력 임피던스에 따라 조절될 수 있다.

도 7은 도 2의 저항판 검출기의 예시적인 제1 기판을 보여주는 평면도이다. 도 8은 도 2의 저항판 검출기의 예시적인 제2 기판을 보여주는 평면도이다.

도 7을 참조하면, 제1 기판(10)의 제1 면(11) 상에 x축 방향으로 연장되며 평행하게 형성된 복수의 제1 신호 스트립(110)들의 예시를 보여준다.

도 7과 다르게, 제1 신호 스트립(110)의 일단과 커넥터를 연결하는 트레이스(111)들은 서로 동일한 길이를 가질 수 있다. 마찬가지로, 제1 신호 스트립(110)의 타단과 커넥터를 연결하는 트레이스(113)들은 서로 동일한 길이를 가질 수 있다.

도 8을 참조하면, 제2 기판(30)의 제1 면(33) 상에 y축 방향으로 연장되며 평행하게 형성된 복수의 제2 신호 스트립(330) 들의 예시를 보여준다.

도 8과 다르게, 제2 신호 스트립(330) 의 일단과 커넥터를 연결하는 트레이스(311)들은 서로 동일한 길이를 가질 수 있다. 마찬가지로, 제2 신호 스트립(330)의 타단과 커넥터를 연결하는 트레이스(313)들은 서로 동일한 길이를 가질 수 있다.

트레이스들의 길이가 동일한 경우, TOF(Time-of-flight)의 시간 계산을 통해 신호의 위치를 용이하게 파악할 수 있다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

발명 초기에는 파킨슨병의 연구에 사용하는 등의 용도에 한정되었던 양전자방출단층촬영(Positron Emission Tomography, PET)은 결정 섬광기와 광증폭기를 기반으로 작동한다. 이 기기는 암진단에 점차로 많이 사용되고 있다. 시간 측정 기능을 결합한 TOF-PET, 전신 PET 등이 개발되고 있는데 이들은 매우 고가 장비이다.

최근 결정 섬광기와 광증폭기를 저항판 검출기로 대치하여 높은 성능의 TOF-PET을 저가로 제작할 가능성이 알려졌다. 그러나 유럽의 RPC-PET 연구진이 제안한 저항판 검출기 기반 전신 PET은 아직 실현되지 않고 있다. 본 발명의 저항판 검출기를 TOF-PET에 적용하여 저가로 높은 성능의 기기를 제작할 수 있을 것으로 기대된다.

1: 저항판 검출기
10: 제1 기판
30: 제2 기판
11: 제1 기판의 제1 면
13: 제1 기판의 제2 면
110: 제1 신호 스트립
130: 제1 접지 스트립
31: 제2 기판의 제2 면
33: 제2 기판의 제1 면
310: 제2 접지 스트립
330: 제2 신호 스트립
111, 113, 311, 313: 트레이스

Claims

제1 기판의 제1 면 상에 x축 방향으로 연장되는 스트립 형상으로 형성되고, 서로 평행하게 배열된 복수의 제1 신호 스트립들;
제1 기판의 제1 면의 반대편인 제2 면 상에 상기 제1 신호 스트립들과 동일한 형상으로 형성되고, 대응하는 각 제1 신호 스트립과 쌍(pair)으로 매칭되어 중첩되는 위치에 마주보게 배열되는 복수의 제1 접지 스트립들;
제1 기판의 제1 면과 마주보며 일정간격 이격된 제2 기판의 제1 면 상에 x축과 수직하는 y축 방향으로 연장되는 스트립 형상으로 형성되고, 서로 평행하게 배열된 복수의 제2 신호 스트립들; 및
제2 기판의 제1 면의 반대편인 제2 면 상에 상기 제2 신호 스트립들과 동일한 형상으로 형성되고, 대응하는 각 제2 신호 스트립과 쌍으로 매칭되어 중첩되는 위치에 마주보게 배열되는 복수의 제2 접지 스트립들;을 포함하고,
제1 기판에 형성된 복수의 제1 접지 스트립들과 제2 기판에 형성된 복수의 제2 접지 스트립들은 서로 수직하게 배열되는, 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기.
제1항에 있어서,
복수의 제1 신호 스트립들 및 복수의 제2 신호 스트립들은 서로 동일 형상, 동일 너비, 동일 길이, 동일 두께 및 동일 간격으로 형성되는, 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기.
제1항에 있어서,
복수의 제1 접지 스트립들 및 복수의 제2 접지 스트립들은 서로 동일 형상, 동일 너비, 동일 길이, 동일 두께 및 동일 간격으로 형성되는, 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기.
제1항에 있어서,
제1 기판 및 제2 기판은 각각 커넥터를 포함하는, 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기.
제4항에 있어서,
제1 신호 스트립들의 일단과 커넥터를 연결하는 트레이스들의 길이는 동일하고, 제1 신호 스트립들의 타단과 커넥터를 연결하는 트레이스들의 길이는 동일한, 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기.
제4항에 있어서,
제2 신호 스트립들의 일단과 커넥터를 연결하는 트레이스들의 길이는 동일하고, 제2 신호 스트립들의 타단과 커넥터를 연결하는 트레이스들의 길이는 동일한, 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기.
제1항에 있어서,
제1 신호 스트립 및 제2 신호 스트립 각각은 양단에 적어도 하나의 저항 소자 및 적어도 하나의 캐패시터 소자가 연결되는, 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기.
제7항에 있어서,
저항 소자 및 캐패시터 소자는 신호 증폭기와 연결되는, 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기.
제8항에 있어서,
복수의 제1 신호 스트립들 및 복수의 제2 신호 스트립들과 복수의 제1 접지 스트립들 및 복수의 제2 접지 스트립들의 폭과 간격은 신호 증폭기의 타겟 입력 임피던스에 따라 조절되는, 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기.
제1항에 있어서,
복수의 제1 신호 스트립들, 복수의 제2 신호 스트립들, 복수의 제1 접지 스트립들 및 복수의 제2 접지 스트립들은 각각 직사각형 형태 또는 직사각형으로 연장되는 양끝이 삼각형으로 좁아지는 형태를 갖는, 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기.
제1항에 있어서,
TOF(Time-of-flight) PET(양전자방출단층촬영; Positron Emission Tomography)에 적용되는, 스트립 쌍을 사용하여 신호를 판독하는 저항판 검출기.