(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリットを介して放射線を出射する放射線源と、前記スリットを通って直線的に出射した放射線を被検査物を介して受光する複数の検出素子が直線状に配置されたラインセンサと、該ラインセンサの近傍に配置され前記ラインセンサを構成する検出素子と同等であって、迷光および温度による暗電流のバックグランド値を補償する少なくとも一つのバックグランド値検出素子と、該バックグランド値検出素子と同等の機能を有し遮光フィルムを貼付した少なくとも一つの温度検出素子とを設けるとともに、前記バックグランド値検出素子及び温度検出素子を前記放射線から隔離するために前記ラインセンサに沿って所定の高さを有する隔壁を備えたことを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記ラインセンサを構成する複数の素子に対して１：１またはｎ：１またはｎ：ｎまたはｎ：ｍ（ｎ，ｍは整数）の割合で前記温度検出素子およびバックグランド値検出素子を配置し、それぞれの割合で配置した前記温度検出素子およびバックグランド値検出素子からの検出信号を元に放射線検出信号を演算するようにしたことを特徴とする請求項１記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記温度検出素子およびバックグランド値検出素子は、前記ラインセンサの素子を挟んで両側に、または対角に配置したことを特徴とする請求項１記載の放射線検出装置。
【請求項４】
請求項１の放射線検出装置を用いた放射線検出方法において、
放射線検出信号を下記の式により演算することを特徴とする放射線検出方法。
記
放射線検出信号＝ラインセンサの出力−バックグランド値検出素子の出力
【請求項５】
請求項１の放射線検出装置を用いた放射線検出方法において、
バックグランド値を下記の式により演算することを特徴とする放射線検出方法。
記
バックグランド値＝バックグランド値検出素子の出力−温度検出素子の出力
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばオンライン厚さ計に用いて好適な放射線検出装置に関し、詳しくは断続的若しくは連続的に温度・迷光の補正を行うようにした放射線検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２（ａ，ｂ）は本発明が適用される被検査物（試料）の厚さをオンラインで測定する放射線検査装置の概略構成図である。図において、１はＯ形フレームである。２は被検査物であり、例えは紙やプラスチックフィルム、金属箔等のシートである。３はＯ形フレーム１の下側のビームに設けられ，β線やＸ線を発生する線源部、４はＯ形フレーム1の上側のビームに設けられ，被検査物を透過した線源部３からの放射線を検出する放射線検出部である。
【０００３】
５は上下ヘッド３,４を同期して駆動してＯ形フレーム１上を往復走行させるモータ、７はモータ５へ駆動電流を供給する駆動回路である。８は検出部４の出力に基づいて被検査物の厚さや塗工量を演算する演算処理部である。
【０００４】
上記の構成において，上下ヘッドは装置が稼働しているときは，装置の向かって左側（ＢＫ）端部（校正点）に退避している。そして測定が開始されると，まず，上下ヘッドは左側（ＢＫ）から右側（ＦＲ）へシート２の幅方向に走行し，所定のデータ採取位置（シート２の幅方向に数百ポイント設定してある）にくると，制御部６は検出部４が検出したデータを取り込んで，シート２の厚さを演算する。そして上下ヘッドは左側と右側との間を往復走行し，検出が続けられる。
【０００５】
図３はオンライン厚さ計としてラインセンサを用いた線源と試料の関係を模式的に示す概略構成図である。線源３ａからの放射線はスリット（図示せず）を介して扇状に出射し、試料２を幅方向に直線的に照射する。試料２を透過した放射線は素子取付板１０上に遮光フィルム１１で覆われて直線状に配置された放射線検出素子（ラインセンサ）１２に入射する。１３はラインセンサに近接して配置された温度検出素子である。
【０００６】
図２で示すような上下ヘッド３,４がスキャンするオンライン厚さ計では上下ヘッド３,４が試料位置から外れた地点で不連続に照射を一時停止してバックグランド値を求め、その値を用いて測定信号の補償を行っている。
【０００７】
また、図３に示すラインセンサ１２を用いたものでは、厚さ測定に際し遮光フィルム１１で外来光を遮蔽するとともに温度検出素子１３を設け、ラインセンサ１２の温度による暗電流は、温度検出素子を用いて周囲温度を測定し、温度補償係数を用いて暗電流に相当する値を計算し、これをバックグランド値として差し引いて演算している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平７−１５３７２
【特許文献２】特開２０００−１８０７１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで半導体を用いた放射線検出素子は以下のような問題がある。
１）温度感受性が高く、僅かな温度変化も測定値に影響を与えてしまう。
２）シンチレータを組合わせた場合の光検出素子では、放射線による発光以外の迷光成分も取り込みやすく、測定値に影響を与えてしまう。
【００１０】
３）遮光フィルムによって迷光を回避しようとすると、放射線も合わせて減弱されてしまう。そのため、特に低エネルギー帯の放射線成分を用いて薄い素材を測定する際にはＳ／Ｎが悪くなってしまう。
【００１１】
４）温度検出素子から温度を求め、その温度に対応する放射線検出素子が持つ温度と暗電流の関係から温度補償係数を求め、温度による暗電流のバックグランド値を差し引いて膜厚を演算している。この際、温度検出素子の温度／測定値の関係と放射線検出素子の持つ温度／測定値の関係が同様とは限らないため、温度補償の手順がやや煩雑であり、また放射線検出素子と温度検出素子の種類によって、温度に対する係数が異なるため、補償係数を個別に設定する必要がある。
【００１２】
５）放射線検出装置と放射線源を固定して連続測定に用いる場合には、放射線の照射を止める事無く、連続で測定したいと言うニーズが強い。このため、不連続に照射を停止し、バックグランド値を測定する方法は適さない。
６）大線量を用いるという点では、ニーズの少なさから流通量が少ない等の理由から安定な線源を得難く、環境に左右されず長周期でバックグランド値を一定にするためには種々の対策を取る必要があり、これがコスト高の要因となる。
【００１３】
７）また、多くの素子を用いて測定を行うという点で、補償ポイントが多くなるにも関わらず、検出素子と補償用温度モニタとの補償係数合わせ込みを個々に行う必要が出てくる。このことは、チューニング作業の工数増加や補償演算用機器数の増加にも繋がり、コスト高になりやすい。
【００１４】
８）ラインセンサ等を用いた構造体では、その構造体が背景技術に説明したようなポイントを測定するセンサに比べて大きい。このため、ワークから引き出してバックグランド値を測定する場合に引き出す空間を多く必要としたり、複雑で大掛かりな構造を持つ必要がある等でコスト高になりやすい。
【００１５】
従って本発明は、
１）遮光フィルムにより試料透過後の線束を減ずる事無く、放射線検出素子に入力させることでＳ／Ｎを改善する。
２）温度モニタ用の素子を用いて温度補償係数を演算する手間を省き、放射線検出器の測定信号と温度成分による暗電流分との差分をとる簡易な演算により温度補償を行えるようにする。
３）電気回路やソフトウェア構造を簡易化することで、低コストで連続的に温度・迷光成分の補正を行えるようにする。
ことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような課題を達成するために、本発明の請求項１の放射線検出装置は、
スリットを介して放射線を出射する放射線源と、前記スリットを通って直線的に出射した放射線を被検査物を介して受光する複数の検出素子が直線状に配置されたラインセンサと、該ラインセンサの近傍に配置され前記ラインセンサを構成する検出素子と同等であって、迷光および温度による暗電流のバックグランド値を補償する少なくとも一つのバックグランド値検出素子と、該バックグランド値検出素子と同等の機能を有し遮光フィルムを貼付した少なくとも一つの温度検出素子とを設けるとともに、前記バックグランド値検出素子及び温度検出素子を前記放射線から隔離するために前記ラインセンサに沿って所定の高さを有する隔壁を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項２においては、請求項１記載の放射線検出装置において、
前記ラインセンサを構成する複数の素子に対して１：１またはｎ：１またはｎ：ｎまたはｎ：ｍ（ｎ，ｍは整数）の割合で前記温度検出素子およびバックグランド値検出素子を配置し、それぞれの割合で配置した前記温度検出素子およびバックグランド値検出素子からの検出信号を元に放射線検出信号を演算するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
請求項３においては、請求項１記載の放射線検出装置において、
前記温度検出素子およびバックグランド値検出素子は、前記ラインセンサの素子を挟んで両側に、または対角に配置したことを特徴とする。
【００１９】
請求項４においては、請求項１の放射線検出装置を用いた放射線検出方法において、
放射線検出信号を下記の式により演算することを特徴とする。
記
放射線検出信号＝ラインセンサの出力−バックグランド値検出素子の出力
【００２０】
請求項５においては、請求項１の放射線検出装置を用いた放射線検出方法において、
バックグランド値を下記の式により演算することを特徴とする放射線検出方法。
記
バックグランド値＝バックグランド値検出素子の出力−温度検出素子の出力
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば以下のような効果がある。
請求項１によれば、
ラインセンサの近傍に該ラインセンサと同等のバックグランド値検出素子を少なくとも一つ設けるとともに、前記バックグランド値検出素子を放射線から隔離するために前記ラインセンサに沿って所定の高さを有する隔壁を備え、
放射線検出信号をラインセンサの出力からバックグランド値検出素子の出力を差し引くことで、迷光分と温度成分によるバックグランド信号を差し引いて求めるようにしたので、従来のような放射線検出素子に遮光フィルムを用いる場合に比較して放射線の減衰が少なくＳ／Ｎの高い測定が可能になる。
【００２４】
請求項２，３によれば、
前記ラインセンサを構成する複数の素子に対して１：１またはｎ：１またはｎ：ｎまたはｎ：ｍ（ｎ，ｍは整数）の割合で温度検出素子およびバックグランド値検出素子を配置し、温度検出素子およびバックグランド値検出素子を、ラインセンサを挟んで両側に、または対角に配置しそれぞれの割合で配置した温度検出素子およびバックグランド値検出素子からの検出信号を元に放射線検出信号を演算するようにしたので、空間分布の改善が可能となり温度と迷光の補償精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す放射線検出装置の概略構成図である。
【図２】従来の放射線検出装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】従来の放射線検出装置の他の例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態の一例を示す放射線検出装置の模式的な概略構成図である。なお、図３に示す従来の概略構成図とはバックグランド値検出素子を設けるとともに、バックグランド値検出素子を放射線から隔離するために前記ラインセンサに沿って所定の高さを有する隔壁を設けた点のみが異なっている。
【００２７】
図１において、線源３ａからの放射線はスリット（図示せず）を介して扇状に出射し、被検査物２を幅方向に直線的に照射する。被検査物２を透過した放射線は素子取付板１０上に直線状に配置されたラインセンサ１２に入射する。１３はラインセンサに近接して配置された温度検出素子、１４は同じく素子取付板１０上に配置されたラインセンサと同等の機能を有するバックグランド値検出素子である。
【００２８】
１５はバックグランド値検出素子を放射線から隔離するために前記ラインセンサに沿って所定の高さを有する隔壁であり、図では素子取付板１０上に矩形状の板の一辺が衝立状に固定され、衝立の一方の（向こう）側にラインセンサ１２が他方の（手前）側に温度検出素子１３とバックグランド値検出素子１４が配置されている。隔離手段（隔壁）１５はバックグランド値検出素子１４側への放射線の漏れ防止機構として機能する。
【００２９】
上述の構成において被検査物２を透過した放射線はバックグランド値検出素子１２により検出されるが、その検出出力には放射線のほかに検出素子の周囲の迷光や温度による暗電流の影響を含んだ出力となっている。
【００３０】
従って本発明では放射線による検出信号から迷光の影響を除去するために、
放射線検出信号＝ラインセンサの出力−バックグランド値検出素子の出力
として演算する。
【００３１】
また、バックグランド値検出素子１４はラインセンサ１２を含む測定空間とは熱絶縁をしていないので、迷光分による暗電流値と温度による暗電流値を一緒に取り込んでいる。このため、迷光分による暗電流値のみを得たい場合は、温度成分のみの検出を行う温度検出素子からの出力を元に測定できる。
迷光分による暗電流値＝バックグランド値検出素子の出力−温度検出素子の出力。
【００３２】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。例えばバックグランド値検出素子の出力を常に監視し、放射線測定信号に比べてＳ／Ｎが悪化した場合には、迷光によるＳ／Ｎ悪化警報を出力し、放射線検出信号のダイナミックレンジを確保できるようにしても良い。
【００３３】
また、バックグランド値検出素子および温度検出素子は、隔壁の手前側に複数個を配置しても良く、ラインセンサの向こう側に第２の隔壁を設けてその第２の隔壁の外側にバックグランド値検出素子を設けてラインセンサを挟んで対角に配置する等して検出値に関する空間分布の改善を図っても良い。
【００３４】
また、放射線測定値の演算には、遮光した素子は必ずしも必要ではなく迷光モニタ用の素子と放射線測定用素子の組合せで迷光と温度の補償を同時に行う構造でも良い。
また、保護等のために遮光フィルムに準ずる構造を持つ場合には、迷光モニタ用の素子は必ずしも必要ではなく、この場合には、測定用素子と温度モニタ用素子に組合わせで温度補償を行う構造でも良い。
【００３５】
また、放射線検出信号と暗電流値の演算に際しては、適宜合わせ込みのための係数を与えるようにしてもよい。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
【符号の説明】
【００３６】
１            Ｏ型フレーム
２            被検査物（試料）
３            線源部（下ヘッド）
４            検出部（上ヘッド）
５            モータ
６            駆動回路
７            カウンタ
８            演算処理部
１０          素子取付板
１２          ラインセンサ
１３          温度検出素子
１４          バックグランド値検出素子
【図１】
0005408432.tif 000002
【図３】
0005408432.tif 000003
【図２】
0005408432.tif 000004