Die Verarbeitungselektronik hat die Aufgabe die ankommenden Röntgenquanten auszumessen und mit einer Nummer zu versehen, damit sie dem korrespondierenden Energiekanal zu geordnet werden können. Die Hardware muss auch das Rauschen entfernen, welches auf dem Signal liegt. Moderne Systeme bedienen sich der digitalen Signalverarbeitung.
Abb. 1: Digitale Impulsverarbeitung
Digitale Signalverarbeitung und Pulse-Prozessor
Bei der digitalen Impulsverarbeitung wird bereits der Spannungsverlauf am Ausgang des Vorverstärkers mit Hilfe eines schnellen Analog-Digital-Wandler kontinuierlich digitalisiert. Die Röntgenimpulse werden entsprechend ihrer ausgemessenen Höhe in die Energiekanäle durch den Vielkanalanalysator (MCA) eingeordnet, wobei die Impulszahl um 1 erhöht wird. Das Detektorrauschen wird durch Signalmittelung effektiv herausgefiltert. Wobei die Zeit in der die Signale gesammelt und gemittelt werden, als Prozesszeit bezeichnet wird.
Durch die Pile-Up Korrektur wird sichergestellt, dass nur ein Photon pro Zeiteinheit gemessen wird. Hierbei hat jeder Signalkreis eine Zeitkonstante, welche die kleinsten Spannungstufe abbildet und somit die niedrigste Energie gemessen werden kann. Wenn die Zeitkonstante zu kurz ist, wird der Rauschanteil größer und niedrige Energien werden nicht effektiv gemessen. Sollte die Zeitkonstante zu lang sein, ist es nicht mehr möglich, kurz aufeinander folgende Photonen zu unterscheiden und die Pile-Up Korrektur versagt.
Der Pulseprozessor verfügt über mehrere dieser Signalkreise mit unterschiedlichen Zeitkonstanten, um über die gesamte Energiebreite eine sicher Auswertung der Photonen zu gewährleisten. Hierdurch wird sichergestellt, dass keine Artefakte wie z.B. Summenpeaks entstehen. Dies geschieht wenn zwei Röntengenquanten zur selben Zeit ankommen und als eines gemessen werden.