(57)【要約】  入射窓２０のアルミニウム基板２００の内側には、直接中性子反応体層２２０がコーティングされている。この中性子反応体層２２０の内側に、第１のシンチレータ層２０１が形成され、第１のシンチレータ層２０１の内側に光電変換層２０２が形成されている。中性子反応体層２１０は、濃縮ボロンカーバイト（１０Ｂ４Ｃ）から構成され、濃縮ボロンの（ｎ,α）反応により、中性子からα線を発生させる。そして、このα線で第１のシンチレータ層２０１を発光させる。
2008132849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の入射窓に形成された中性子反応体層と、
前記中性子反応体層の上に形成され、前記中性子反応体層と中性子との反応により放出されるα線あるいは電子線にて発光する針状性の第１のシンチレータ層と、
前記第１のシンチレータ層の上に形成された光電変換層と、
前記光電変換層から放出された電子を加速する電子レンズと、
前記電子レンズによって加速された電子にて発光する第２のシンチレータ層と、
前記第２のシンチレータ層の発光を撮像するカメラと
を具備したことを特徴とするラジオグラフィ測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のラジオグラフィ測定装置であって、
前記第２のシンチレータ層は、前記電子レンズによって加速された電子にて多色に発光するカラーシンチレータ層であり、
前記カメラは、前記カラーシンチレータ層の発光を撮像するカラーカメラである
ことを特徴とするラジオグラフィ測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載のラジオグラフィ測定装置であって、
前記中性子反応体層が、１０Ｂの（ｎ，α）反応により中性子からα線を発生させる濃縮ボロンカーバイトからなることを特徴とするラジオグラフィ測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載のラジオグラフィ測定装置であって、
濃縮ボロンカーバイトからなる前記中性子反応体層の厚さが、数μｍ〜１０μｍであることを特徴とするラジオグラフィ測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載のラジオグラフィ測定装置であって、
濃縮ボロンカーバイトからなる前記中性子反応体層が、粉末状の濃縮ボロンカーバイトをペレット状に固め、この固形状の濃縮ボロンカーバイトを電子銃にて蒸発させ、蒸着により形成されることを特徴とするラジオグラフィ測定装置。
【請求項６】
請求項１に記載のラジオグラフィ測定装置であって、
前記中性子反応体層が、金属ガドリニウムからなることを特徴とするラジオグラフィ測定装置。
【請求項７】
請求項６に記載のラジオグラフィ測定装置であって、
金属ガドリニウムからなる前記中性子反応体層の厚さが、十数μｍ〜数十μｍであることを特徴とするラジオグラフィ測定装置
【請求項８】
請求項１に記載のラジオグラフィ測定装置であって、
前記第１のシンチレータ層の厚さが、数μｍ〜百μｍであることを特徴とするラジオグラフィ測定装置。
【請求項９】
請求項１に記載のラジオグラフィ測定装置であって、
前記第１のシンチレータ層の厚さが、数百μｍ〜数ｍｍであり、前記入射窓の前に、中性子吸収体が設けられた状態と、前記中性子吸収体が設けられていない状態とを所定時間毎に繰り返して形成する開閉機構を有し、
前記カメラにより、前記開閉機構に同期させた画像を得ることによって、前記中性子吸収体が設けられた状態の画像と、前記中性子吸収体がない状態の画像を交互に取得できるように構成されたことを特徴とするラジオグラフィ測定装置。
【請求項１０】
請求項９記載のラジオグラフィ測定装置において、
前記開閉機構が、開口からなる窓と、中性子吸収体を設けた窓とを交互に配置された円形の基板と、
前記基板を回転させる駆動機構と、
前記基板の回転状況を検知する機構とを具備したことを特徴とするラジオグラフィ測定装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のラジオグラフィ測定装置であって、
前記第１のシンチレータ層の厚さが、数百μｍ〜数ｍｍであり、前記入射窓の前に、Ｘ線吸収体が設けられた状態と、前記Ｘ線吸収体が設けられていない状態とを所定時間毎に繰り返して形成する開閉機構を有し、
前記カメラにより、前記開閉機構に同期させた画像を得ることによって、前記Ｘ線吸収体が設けられた状態の画像と、前記Ｘ線吸収体がない状態の画像を交互に取得できるように構成されたことを特徴とするラジオグラフィ測定装置。
【請求項１２】
請求項１１記載のラジオグラフィ測定装置において、
前記開閉機構が、開口からなる窓と、Ｘ線子吸収体を設けた窓とを交互に配置された円形の基板と、
前記基板を回転させる駆動機構と、
前記基板の回転状況を検知する機構とを具備したことを特徴とするラジオグラフィ測定装置。
【請求項１３】
放射線の入射窓に形成された中性子反応体層と、
前記中性子反応体層の上に形成され、前記中性子反応体層と中性子との反応により放出されるα線あるいは電子線にて発光する針状性の第１のシンチレータ層と、
前記第１のシンチレータ層の上に形成された光電変換層と、
によって、入射した中性子から電子を発生させ、
この電子を電子レンズによって加速し、加速された電子によって第２のシンチレータ層を発光させ、当該第２のシンチレータ層の発光をカメラによって撮像することを特徴とするラジオグラフィ測定方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のラジオグラフィ測定方法であって、
前記第２のシンチレータ層は、前記電子レンズによって加速された電子にて多色に発光するカラーシンチレータ層であり、
前記カメラは、前記カラーシンチレータ層の発光を撮像するカラーカメラである
ことを特徴とするラジオグラフィ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線、γ線、中性子線等の放射線を用いたラジオグラフィに使用されるラジオグラフィ測定装置及びラジオグラフィ測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線、γ線等の放射線が物質を透過する際には、その構成物質の種類や形状によって吸収や散乱が異なってくる。これを映像として写真やビデオ、デジタルファイル等として記録すれば、物質の破損状態、変化、充填状況等を把握することができる。これは一般にＸ線ではレントゲン写真として人体の内部の状態を診察する方法として用いられている。測定したい物体あるいは試料を破壊せずに内部の状態を測定するこの方法はラジオグラフィまたは非破壊放射線撮影法と呼ばれている。【０００３】
医療診断や工業用非破壊検査などに利用されるＸ線やγ線撮影では、通常、撮影系の感度を向上させるために、イメージインテンシファイア（Ｉｍａｇｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）を使用している。イメージインテンシファイアは、放射線とシンチレータとの反応で発光させた光を電気信号として観測する。イメージインテンシファイアの感度を向上させるためには、このシンチレータと放射線の反応する領域を大きくすることが考えられる。しかし一方、反応領域を大きくすると測定の位置分解能は反応領域が大きくなった分だけ悪くなる。すなわち、感度と分解能は互いに良くしようとするとどちらかが犠牲にならざるを得ない。そこで、従来はシンチレータの反応領域すなわち発光領域を大きくせずに、光センサで電気信号に変換した後に電気増幅する方法が使用されている。Ｘ線やγ線のイメージインテンシファイアはまさしく電子増幅機能をイメージセンサに組み込んだ物である。【０００４】
他に低感度でも高解像度を得る方法としては、照射時間を長くして積分機能により測定する方法が用いられる。これらの方法としては、フィルムや輝尽性蛍光シート等を用いた方法であるが、これらの方法は、リアルタイム性が無く、現像や読み取りなどの間接的な操作が無ければデータとして得ることができない。【０００５】
一方、測定したい放射線の種類やエネルギーの違い、紫外線や光の波長による違いを測定しようとした場合には、それぞれの種類に合わせて別々に測定しなければならない。例えば、中性子とＸ線を測定しようとすると、それぞれの放射線に対して反応するシンチレータを変えなければ測定ができない。そこで、放射線の種類毎に夫々感度を有する複数のシンチレータでかつ、夫々が異なる色に発光する複数のシンチレータを用いて、混在する放射線を色によって区別できるようにした技術が提案されている（例えば特許文献１参照。）。【０００６】
しかし、上記の方法においても感度を向上させるための方法については規定されておらず、さらに高感度で混在する放射線を測定できるようにすることが望まれる。従来の考え方では、反応するシンチレータの反応領域を拡大させるかシンチレータの発光を光検出器で読み込む場合にＸ線のイメージインテンシファイアやマイクロチャネルプレートなど電気的に増幅する方法が主に考えられていた。【０００７】
この電気増幅を考えた場合のマイクロチャネルプレートでは、チャンネル間の間隔が分解能になる。そのため、ミクロンサイズでのチャンネル間隔のマイクロチャネルプレートを作る必要があり、更にチャンネル間の増幅特性をそろえなければならない課題がある。また、Ｘ線イメージインテンシファイアにおいては、増幅させるための電子レンズによる電場における等電位線の関係から入力面の反応シンチレータと光電変換面は曲面にしなければ画像を結像することができない。【０００８】
Ｘ線の透過像は、画像の濃淡がＸ線経路の電子数の情報を有しているため、重い金属などに感度が良い。一方、中性子を利用した場合には、中性子と質量がほぼ等しい水素との散乱反応が顕著であり、水素を含む水、プラスチックなどに感度が高い。また、ガドリニウム、カドミウム、あるいはボロンなど特定の中性子吸収材料の画像化にも適している。【０００９】
中性子による透視イメージングの構成は、基本的にはＸ線と同じであり、Ｘ線に変わり中性子に反応する蛍光板をカメラシステムで観察することになる。この蛍光板には、ＺｎＳ：6ＬｉＦやＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂが使われ、カメラシステムにはＳＩＴ管カメラやＣＣＤカメラが用いられている。Ｘ線に比べると歴史は浅く、中性子源の制約もあるが中性子ラジオグラフィとして非破壊検査や可視化計測など研究開発や応用利用で多くの論文や国際会議の報告がある。【００１０】
中性子イメージインテンシファイアについて国内で使われた例は無いが、海外では１９７０年代後半にＲｏｌｌｓ  Ｒｏｙｃｅ社がイギリスのＡＷＲＥEのＨＥＲＡＬＤ炉やＡＥＲＥ  ＨａｒｗｅｌｌのＤＩＤＯ炉で冷中性子源（０．００４ｅＶ)にてガスタービンエンジンの燃料や潤滑オイルのリアルタイム中性子イメージングを中性子イメージインテンシファイアで行っている。最近の中性子リアルタイムイメージングは、ドイツＨＭＩ（Ｈａｈｎ−Ｍｅｉｔｎｅｒ−Ｉｎｓｔｉｔｕｔ  Ｂｅｒｌｉｎ）の冷中性子(Ｆｌｕｘ：３×１０９ｎ／ｃｍ２ｓ)にてリチウム電池やエアークラフトエンジンなど産業分野での利用について発表しているが、ＬｉＺｎＳシンチレータとＣＣＤカメラとの組合せ構成でイメージインテンシファイアではない。【００１１】
中性子用のイメージインテンシファイアを構成するには、入力反応面の蛍光体を中性子で反応する蛍光体に変える必要がある。このような蛍光体としては、6Ｌｉの（ｎ，α）反応により発光するＺｎＳ：6ＬｉＦやＧｄの（ｎ，γ）反応により発光するＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ等が考えられる。以前市販されていたＴＨＯＭＳＯＮ  ＴＵＢＥＳ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＱＵＥＳ社のＮＥＵＴＲＯＮ−ＲＡＤＩＡＴＩＯＮ  ＩＭＡＧＥ  ＩＮＴＥＮＳＩＦＩＥＲ  ＴＵＢＥは、入力反応面にＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂを用いていた。この蛍光体は、Ｘ線用のイメージインテンシファイアにも用いられており、中性子とＸ線またはγ線と混在する場では同様に反応してしまい、中性子とＸ線を区別して測定することができていない。
【特許文献１】特開平１１−２７１４５３号公報
【発明の開示】
【００１２】
上述したように、従来の技術では、放射線が混在する場、例えばＸ線と中性子線とが混在するような場合、中性子線のみによる透過画像をリアルタイムで観測したり、中性子線のみによる透過画像とＸ線のみによる透過画像を区別してリアルタイムで同時に観測するようなことはできなかった。
【００１３】
実際、放射線の透過画像はＸ線やγ線と中性子線では大きく異なり、観測できる材質も異なる。特に金属材料中にある水素系材料の挙動等は中性子線でなければ鮮明に観測できず、逆にアルミニウムや金属系の構造等については、Ｘ線やγ線が適している。また、これらを、互いに同時にリアルタイムで観測できれば、リアルタイムでの相関関係が得られるようになり、挙動や構造解析に有効となる。
【００１４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、複数種の放射線が混在している場合等においても、リアルタイムかつ高感度でラジオグラフィを行うことのできるラジオグラフィ測定装置及びラジオグラフィ測定方法を提供しようとするものである。
【００１５】
（課題を解決するための手段）
本発明に係るラジオグラフィ測定装置は、放射線の入射窓に形成された中性子反応体層と、前記中性子反応体層の上に形成され、前記中性子反応体層と中性子との反応により放出されるα線あるいは電子線にて発光する針状性の第１のシンチレータ層と、前記第１のシンチレータ層の上に形成された光電変換層と、前記光電変換層から放出された電子を加速する電子レンズと、前記電子レンズによって加速された電子にて発光する第２のシンチレータ層と、前記第２のシンチレータ層の発光を撮像するカメラとを具備したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るラジオグラフィ測定方法は、放射線の入射窓に形成された中性子反応体層と、前記中性子反応体層の上に形成され、前記中性子反応体層と中性子との反応により放出されるα線あるいは電子線にて発光する針状性の第１のシンチレータ層と、前記第１のシンチレータ層の上に形成された光電変換層と、によって、入射した中性子から電子を発生させ、この電子を電子レンズによって加速し、加速された電子によって第２のシンチレータ層を発光させ、当該第２のシンチレータ層の発光をカメラによって撮像することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るラジオグラフィ測定装置の構成を模式的に示す図。
【図２】図１のラジオグラフィ測定装置の要部断面構成を示す図。
【図３】他の実施形態に係るラジオグラフィ測定装置の構成を示し、（ａ）は概略縦断面図、（ｂ）は正面図。
【図４】（ａ）から（ｃ）は各々図３のラジオグラフィ測定装置によって得られた撮影画像の例を示す写真。
【図５】（ａ）は従来のラジオグラフィ測定装置の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大断面図。
【図６】従来のラジオグラフィ測定装置の要部拡大断面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のラジオグラフィ測定装置及びラジオグラフィ測定方法の詳細を図面を参照して実施形態について説明する。【００１９】
図１は、本実施形態にかかるラジオグラフィ測定装置の全体の構成を模式的に示すものである。図１に示すように、ラジオグラフィ測定装置１は、イメージインテンシファイア２を具備している。イメージインテンシファイア２は、放射線３が入射する入射窓２０と、入射窓２０において発生した電子を集束する電子レンズ２１と、電子レンズ２１で集束された電子によって発光するシンチレータ層からなる出力蛍光面 ２２とを具備している。電子レンズ２１は、集束電極２５、陽極２６等から構成されている。【００２０】
上記イメージインテンシファイア２の出力蛍光面２２の後方には、ミラー４とカメラ５が設けられており、出力蛍光面２２の発光を、カメラ５によって撮像するよう構成されている。出力蛍光面２２を構成するシンチレータ層（第２のシンチレータ層）としては、緑色などの単色に発光するモノクロのシンチレータ層、又は、ＲＧＢの各色に発光するカラーシンチレータ層を使用することができる。本実施形態では、出力蛍光面２２は、電子レンズ２１によって加速された電子にて多色に発光するカラーシンチレータ層から構成されている。また、カメラ５は、カラーシンチレータ層からなる出力蛍光面 ２２の発光をカラー画像として撮像するため、カラーカメラが用いられている。【００２１】
ここで、図５を参照して従来からあるＸ線を対象としたイメージインテンシファイアの構成を説明する。図５（ａ）に示すように、入射窓２０には、アルミニウム基板２００が設けられており、アルミニウム基板２００の内側には、シンチレータ層２０１が形成されている。Ｘ線を対象としたイメージインテンシファイアの場合、シンチレータ層２０１としてＸ線と反応し易いＣｓＩシンチレータが用いられている。また、解像度を良くする工夫として針状性の構造となっている。そして、図５（ｂ）に示すように、シンチレータ層２０１の上には、シンチレータ層２０１で発生した光から電子を発生させる光電変換層２０２が形成されている。【００２２】
一方、中性子線に対するイメージインテンシファイアの場合、中性子と効率よく反応する材料を使用する必要がある。図６は、（ｎ，γ）反応を利用したタイプのシンチレータ層２１１を用いた場合の構成を示している。この場合、シンチレータ層２１１に酸硫化ガドリニウムを母剤とし、テルビウムを賦活した材料（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ)を用いている。この材料は、従来のＸ線用のイメージインテンシファイアの開発当初に、針状性シンチレータＣｓＩが開発される前に用いられていたものであり、Ｘ線と反応するが、中性子については、Ｇｄの（ｎ，γ）反応により同時に発生する内部転換電子でテルビウムを発光させるメカニズムとなる。【００２３】
しかし、このシンチレータを反応体として用いる場合には、シンチレータの密度が高く、Ｘ線との反応も生じるため、中性子線と、Ｘ線やγ線とを区別して測定することが難しい。例えば、一般的な中性子照射エリアとして原子炉の照射ポートや加速器の照射ポート、カリホルニウム（Ｃｆ）ＲＩ線源などでは中性子の他に必ずγ線やＸ線が混在してしまう。この混在するγ線もかなりの強度を有する場合がある。従って、中性子によるイメージインテンシファイアを構成した場合に、混在したγ線の影響を除くことが難しい。【００２４】
本実施形態では、図２に示すように、入射窓２０のアルミニウム基板２００の内側には、直接中性子反応体層２２０がコーティングされている。そして、この中性子反応体層２２０の内側に、シンチレータ層（第１のシンチレータ層）２０１が形成され、シンチレータ層２０１の内側に光電変換層２０２が形成されている。本実施形態において、中性子反応体層２２０は、濃縮ボロンカーバイト（１０Ｂ４Ｃ）から構成されている。この濃縮ボロンカーバイトは、濃縮ボロン（１０Ｂ）の（ｎ，α）反応により、中性子からα線を発生させる。そして、このα線でシンチレータ層２０１を発光させる。【００２５】
濃縮ボロンと中性子との反応の効率は高く、中性子反応体層２２０（濃縮ボロンカーバイト膜）は、この膜内で中性子と反応してα線を透過させるため、膜厚は極力薄く、数μｍから厚くても１０μｍ程度とすることが望ましい。この濃縮ボロン膜を形成するためには、粉末状の濃縮ボロンカーバイトを一旦ペレット状に高温高圧で焼き固め、電子銃にて蒸発させ蒸着する方法を用いることができ、その膜厚の制御を行うことができる。【００２６】
上記のα線と反応させるシンチレータ層２０１としては、針状性のＣｓＩを用いることができるが、α線の飛程から、シンチレータ層２０１の厚さは数μｍから百μｍ以下とするのが望ましい。このシンチレータ層２０１は蒸着によって形成することができる。この濃縮ボロンカーバイトとＣｓＩシンチレータの組合せは、従来の酸硫化ガドリニウムのシンチレータを用いるタイプに比べて膜の厚さを極力薄くでき、Ｘ線やγ線の影響を極力少なくすることができる。酸硫化ガドリニウムのシンチレータを用いた場合には、蛍光発光させる内部転換電子の飛程がα線に比べて長くなるため、中性子での感度を上げようとするとシンチレータ層の厚さとして１００から２００μｍ程度の厚さが必要となるが、濃縮ボロンカーバイトの反応体は、それ自体発光することもなく、α線を出し、その飛程は数ミクロン程度となる。従って、シンチレータ層２０１の厚さは、酸硫化ガドリニウムのシンチレータを用いた場合に比べて約２桁近く薄くできる。【００２７】
また、図５に示したような一般のＸ線用のイメージインテンシファイアでは、シンチレータ層２０１の厚さが約４００μｍ程度であり、γ線タイプの場合には１から２ｍｍである。したがって、図２に示した実施形態の場合、シンチレータ層２０１の厚さを薄くすることによって、Ｘ線やγ線に対する感度は極端に少なくできる。本実施形態の装置を用いた測定では、特にＸ線やγ線に対して感度を極力抑えることができることから、測定対象物がＸ線やγ線を出す場合に、中性子で透過画像を測定し、検査することが可能となる。【００２８】
また、濃縮ボロンカーバイトの代わりに、中性子反応体層２２０として金属ガドリニウム（Ｇｄ）をコーティングし、その上に電子線にて発光するＣｓＩからなるシンチレータ層２０１を設ける方法も考えられる。この場合、金属ガドリニウム層（中性子反応体層２２０）の厚さは、濃縮ボロンカーバイトよりも厚く十数μｍから数十μｍ以下とすることが望ましい。【００２９】
上記の実施態では、中性子用のイメージインテンシファイアとして、バックグランドとなるＸ線やγ線の影響を極力小さくして測定できる構成を示した。以下には、中性子とＸ線またはγ線を同時にリアルタイムで測定することのできる構成とした実施形態について説明する。【００３０】
図６に示した（ｎ，γ）タイプの場合、反応体となるシンチレータ層２１１（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ)の厚さを厚くすることでγ線にも対応が可能となる。しかし、中性子の発光は入力側で発光し、シンチレータ層２１１内を光が透過するため、シンチレータ層２１１の自己吸収が大きくなり、透過の割合が悪くなり、中性子の検出効率が悪くなる。また、粉体状のシンチレータ（Ｇｄ２Ｏ２ＳＳ：Ｔｂ)を厚くすると発光した光が散乱して空間分解能が低下する。【００３１】
そこで、本実施形態では、図２に示した（ｎ，α）反応タイプにて中性子反応体層２２０の濃縮ボロンカーバイト（１０Ｂ４Ｃ）の厚さは、前述した実施形態と同様に数μｍから厚くても１０μｍ程度とし、シンチレータ層２０１（針状性シンチレータ層ＣｓＩ）を０．４ｍｍ以上に結晶成長させて製作する。特に高エネルギーのγ線に対しては、シンチレータ層２０１（針状性シンチレータ層ＣｓＩ）の厚さを１ｍｍ以上にすることが望ましい。【００３２】
これにより、中性子は、濃縮ボロンと反応し、Ｘ線やγ線はＣｓＩシンチレータと反応する。濃縮ボロンと反応した中性子によるα線は、シンチレータ層２０１の入射側の入り口近辺で反応するが、ＣｓＩの針状性結晶のため、光が拡散し難く、画質がぼけることは少ない。【００３３】
以上のようイメージインテンシファイア２を構成した場合、前述した実施形態とは異なりＸ線にもγ線に反応してしまう。そこで、図３（ａ）に示すラジオグラフィ測定装置１ａのように、回転円盤６をイメージインテンシファイア２の入射窓２０の前にセットする。この回転円盤６は、図３（ｂ）に示すように、９０度毎に開口からなる（何も無い）窓６０と中性子吸収体が入った窓６１が設けられており、図示しない駆動機構によって回転されることにより、窓６０，６１が交互にイメージインテンシファイア２の入射窓２０の前にセットされるようになっている。これによって中性子の通過状態を遮断、開放する開閉機構が構成されている。【００３４】
この窓６０，６１のセットされる状況を、図示しないセンサ等によって検出し、カラーカメラ５の画像取込のタイミングを一致させる。例えば、カラーカメラ５の１／３０秒に1コマを何も無い窓６０に同期させ、次の１／３０秒に中性子吸収体が入った窓６１と同期させる。すなわち、何も無い窓６０の時は中性子線とγ線が入射し、中性子吸収体の入った窓６１ではγ線のみがイメージインテンシファイア２に入射する。このγ線のみの画像を、中性子線とγ線が混在しているイメージインテンシファイアの画像から引き算することで中性子のみの画像を得ることができ、中性子線画像とγ線画像を、それぞれ独立してリアルタイムに観測することが可能となる。上記中性子吸収体としては、例えば、ボロンカーバイトやリチウムを含むシート、Ｃｄ板、Ｇｄ板やＧｄを含む化合物をシート状に加工したもの等を使用することができる。なお、図３のラジオグラフィ測定装置１ａにおいて、前述した図１のラジオグラフィ測定装置１と対応する部分には、対応する符号を付して、重複した説明は省略する。【００３５】
図４に、図３に示したラジオグラフィ測定装置１ａによって、中性子ラジオグラフィ用のインジケータとアクリル樹脂に彫刻した文字並びにスケールにボロンカーバイト（Ｂ４Ｃ）の粉末を埋め込んだメジャー等を撮影した画像の一例を示す。図４（ａ）は中性子とγ線が混在した状況で撮影された結果で、中性子吸収体となるカドミウム（Ｃｄ）ディスクやＣｄバー、ボロンナイトライド（ＢＮ）ディスク、アクリルステップ、メジャーのＢ４Ｃ文字とγ線の吸収体となる鉛ステップ等が全て写っている。【００３６】
この画像だけでは、中性子吸収の材質等を識別することができないが、中性子吸収体を入れた窓６１を通して（中性子を遮蔽した状況）撮影した図４（ｂ）の結果では、アクリルステップやＢ４Ｃの文字、ＢＮディスク等は写らず、鉛のステップ、Ｃｄディスク、Ｃｄバーのみが写っている。この結果を元に図４（ａ）から図４（ｂ）の画像を引き算すると、図４（ｃ）の中性子のみの画像が得られ、中性子吸収体となるＣｄディスクやＣｄバー、ＢＮディスク、アクリルステップ、メジャーのＢ４Ｃ文字が確認できる。鉛ステップはこの画像では写らなくなる。従来は、フィルム等により、上記のような、中性子とγ線の同時ラジオグラフィを行った例はあるが、この場合静止画しか得られなかった。これに対して本実施形態によれば、動画によりリアルタイムで中性子とγ線の同時ラジオグラフィを行うことができる。【００３７】
更に、以上は中性子とγ線について記したが、窓の中の吸収体を低エネルギーＸ線の吸収体としてγ線とのエネルギー差分法にも利用が可能となる。ここで、エネルギー差分法とは、異なる大小のエネルギーのＸ線やγ線による透過画像から互いの画像を差し引いたり、割り算することにより材質の異なる物質を同定したり、人体では血管と骨など動いている組織でのリアルタイム画像としてそれぞれ異なる材質のみを抽出する手法である。【００３８】
このエネルギー差分法を用いる場合、Ｘ線では管電流の値を一定とすると、Ｘ線のエネルギーに相当する管電圧の値を大小変化させる。このとき、透過輝度値は管電圧の高い方が高くなる。管電圧の差により透過輝度値の差が大きくなるため、そのまま演算することは難しい。そこで、対象物のない背景の透過輝度値をなるべく等しくするためには、高いエネルギーすなわち管電圧の高い状態の時に透過輝度値を下げるためのフィルターを線源とイメージインテンシファイアの間に設ける。このフィルターは、タングステンや鉛などのＸ線吸収体が望ましい。このフィルターを挿入した状況とフィルターを外して管電圧を下げた状況を瞬時に切り替えなければリアルタイムで差分状況が確認できない。そこで、図３に示した回転円盤６に、何もない窓又は厚さが薄いＸ線吸収窓と、厚さの厚いＸ線吸収窓をタングステンや鉛や金属板にて作成し、カメラと同期を取って撮影できるようにする。【００３９】
また、上記の実施形態の方法によれば、測定対象物が高線量な場合、例えば再処理燃料や高レベル廃棄物などでその内部の状況や密度などを測定する場合においても、何もない窓で測定対象物からの線量による画像と、中性子あるいはγ線による透過画像と比較してバックグランドの線量による影響を少なくし、ノイズの少ない画像を得ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のラジオグラフィ測定装置及びラジオグラフィ測定方法は、医療診断や工業用非破壊検査の分野等で利用することができる。したがって、産業上の利用可能性を有する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2008132849.tif 000009
2008132849.tif 000010
2008132849.tif 000011
2008132849.tif 000012