(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を遮蔽する材質からなる遮蔽板に多数のピンホールをあけたアパーチャと、このアパーチャのピンホールを透過する放射線を検出する２次元位置検出型の放射線検出器と、この放射線検出器の信号計数およびその計数値に基づく分布の再構成処理を行なう再構成手段と、分布の結果を表示する表示装置とを備え、放射線源が存在する配管や機器、壁その他の構造物を測定対象として放射線の分布を測定する放射線分布測定装置において、測定対象物と放射線検出器との間の距離を計測する非接触方式の距離計と、この距離計で得られる距離の値をオンラインで計算機に入力できる手段とを有し、その距離の値に基づいて放射線分布の再構成を行うようにし、前記放射線分布の再構成用に前記２次元位置検出型放射線検出器と同じ形状の２次元発光パネルを、前記測定対象物との距離が放射線検出器と同じになる距離に配置し、かつ放射線遮蔽板あるいは放射線遮蔽板と同じ形状で厚みを薄くした光遮蔽板を、測定対象物との距離が放射線遮蔽板と同じになる距離に配置し、発光パネルで光った光をピンホールを透過して測定対象物に投影させて放射線の分布を可視化するようにしたことを特徴とする放射線分布測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線分布測定装置に係り、特に検出器に入力する放射線の情報から放射能の空間分布や配管等の表面の線量分布を求めて可視化する放射線分布測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来のピンホール方式を用いた放射線分布測定装置の構成例を示している。
【０００３】
この放射線分布測定装置１は、放射線を遮蔽する材質（例えば鉛、タングステン等）で作られた遮蔽板に多数のピンホール２をあけたアパーチャ３と、ピンホール２を透過してくる放射線を検出する２次元位置検出型放射線検出器４と、この放射線検出器４の信号パルスのうち決められた波高値の信号を計数する計測装置５と、計数値に基づいて分布の再構成処理を行なって分布を求める再構成用計算機６と、求めた分布の結果を表示する表示装置７とを備えて構成されている。
【０００４】
放射線検出器４は、多数の微小検出器４ａを２次元状に配置した構造で、どの微小検出器４ａから信号が発生したかに基づいて位置情報を得るようになっている。なお、図１１中、符号８は配管等の測定対象物、９は漏洩放射能物質等の放射線源である。
【０００５】
図１２（ａ）、（ｂ）は、放射線源９から放出される放射線を測定する方法を示している。なお、説明は簡単化のため一次元とし、ピンホール２の数は２、放射線源９は点状に１箇所に分布している場合を考える。
【０００６】
図１２（ａ）において、放射線源９とアパーチャ３と放射線検出器４とを結ぶ軸をＺ軸とし、Ｚ＝０の位置（Ａ点）に放射線源９が分布し、Ｚ＝Ｚ１の位置（Ｘ′軸）にアパーチャ３が配置され、Ｚ＝２Ｚ１の位置（Ｘ″軸）に放射線検出器４が配置された場合を考える。ピンホール２はＸ′−Ｘ′１、Ｘ′１の位置にあいているものとする（Ｂ、Ｃ点）。放射線はピンホール２のあいた箇所以外は遮蔽されて放射線検出器側には透過しないものとする。これにより放射線検出器上のＸ″＝−２Ｘ′1、２Ｘ′1の位置（Ｄ、Ｅ点）に放射線が入り、そこにある微小検出器４ａで検出され、パルス信号が発生する。このパルス信号は計測装置で計数される。
【０００７】
次に再構成用計算機６での再構成の方法を説明する。放射線検出器と同じ位置（Ｚ＝２Ｚ１）に等方的に発光する面状の発光源１０を仮想的に配置する。発光する箇所は任意に決めることができるものとする。アパーチャ３のピンホール２と同じ配置をし、ピンホール１２ａ部分のみ光が透過する再構成用アパーチャ１２を放射線検出器４とアパーチャ３との間の距離だけ離して仮想的に配置（すなわちＺ＝３Ｚ１に配置（Ｘ'''軸））する。ピンホール１２ａはＸ'''＝−Ｘ′１、Ｘ′１に開いている（Ｆ、Ｇ点）。さらに、発光源１０で発生した光が結像する再構成面１３を放射線検出器４と放射線源９との間の距離だけ離して仮想的に配置（すなわちＺ＝４Ｚ１に配置（Ｘ''''軸）する。
【０００８】
計測装置を読み出すことにより位置検出器のどの位置にアパーチャ３を透過して放射線が入ったかがわかる（上記の例ではＤ、Ｅ点の位置）。面状の発光源を放射線が入った位置（Ｄ、Ｅ点）のみ発光させる。Ｄ点の光は再構成用アパーチャ１２のピンホール１２ａ（Ｆ、Ｇ点）を通過して再構成面のＩ点（Ｘ''''＝０）とＪ点（Ｘ''''＝４Ｘ′１）に結像する。同様にＥ点の光は再構成用アパーチャ１２のピンホール１２ａ（Ｆ、Ｇ点）を通過して再構成面のＨ点（Ｘ''''＝−４Ｘ′１）とＩ点（Ｘ''''＝０）に結像する。
【０００９】
以上の結果、再構成面のＩ点に発光面からの個々の光（上記の例ではＤ、Ｅ点の光）が結像する。この結像した位置（Ｘ''''＝０）がもとの放射線源９の分布位置（Ｘ＝０）を示しており、計算機上で分布を求めることができる。
【００１０】
もとの放射線源９の位置がＸのどの位置にあっても（図１２（ｂ）にＸの原点からずれた時の例を示す）、また多数Ｘ軸上に分布していても同様な方法で正確にもとの放射線源９の位置を求めることができる。再構成面のＪおよびＨにできる像は再構成時の虚像になるが、ピンホールの配置を最適化することで低減できる（IEEE Trans. Nucl. Sci.  NS-2 5(1978)p184等）。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来のピンホール方式を用いた放射線分布測定装置の再構成では再構成用アパーチャを検出器とアパーチャの距離だけ離して仮想的に配置し、また再構成面を検出器と線源の距離だけ離して仮想的に配置する必要がある。検出器とアパーチャの距離は装置の設計時点で決定され、計算機にあらかじめ記憶しておくことができる。
【００１２】
しかしながら、再構成面は検出器と線源との距離だけ離して配置する必要があり、測定ごとに計算機に入力する必要がある。
【００１３】
従来、本手法を用いて分布を計測することは宇宙で星からくる放射線の方向を計測する分野に主として適用されている。この場合は検出器と線源との距離は無限大として再構成すればよく、その都度再構成面の配置を決める必要はなかった。この放射線分布測定装置を用いて原子力発電所等の配管や機器表面から出る放射線の分布を求める場合は以下の問題が生じる。
【００１４】
（１）測定対象ごとに検出器との距離が異なるため、その都度検出器と測定対象との距離を測定して、測定した距離情報を計算機に入力する必要がある。このため装置を対象物に向けて測定しても、別途距離を実測した後でないと分布状態を画像化することはできない。検出器と測定対象との距離を計算機に入力した距離に合せれば、測定と同時に分布の再構成が可能となるが、測定対象が限定されてしまう。
【００１５】
（２）測定対象として目に見えない漏洩箇所の分布計測を行う場合には、漏洩箇所が特定できないため距離を正確に決めることができず、再構成を精度よく行なえない。
【００１６】
（３）複数の距離が個々に異なる測定対象を測定する場合には、再構成に用いる距離をどれかの測定対象に限定して再構成を行うため、それ以外の対象物については再構成時の焦点がずれ、分布を同時に求めることができない。
【００１７】
（４）対象物が奥行きのある場合には、放射線の分布も奥行きのあるものになり、この場合には測定対象の距離を特定することができない。従って、再構成に用いる距離を測定対象物の一部に限定して再構成を行うことしかできない。この場合には、対象物の指定した部分以外は再構成時の焦点がずれてしまうため、全体の分布を求めることはできない。
【００１８】
（５）再構成する場合は測定対象物との距離を何らかの形で設定する必要がある。また、得られた放射線の分布が機器や配管のどの位置に対応するかを確認するために、放射線の分布と機器や配管の可視画像とを重ねて表示する必要がある。このため、放射線分布測定装置の近傍にＣＣＤカメラのような映像撮影装置を用いる必要があり、以下のような問題が生じる。
【００１９】
（６）放射線分布測定装置の近傍にＣＣＤカメラを置くため、放射線分布測定装置とＣＣＤカメラによって得られる像の角度が異なり、重ね合わせるときに誤差を生じる。これは近傍の物を対象とする時に特に問題となる。
【００２０】
（７）また本来の放射線分布測定装置の他に映像撮影装置が必要となり、全体の装置が大型化し、コストアップになる。
【００２１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ピンホール方式を用いた放射線分布測定装置の再構成に関し、リアルタイムにかつ精度よく再構成を行うため、検出器と線源の距離を計算機に容易に入力する方法または距離を入力しないで再構成を行う方法、および対象物との画像との重ね合わせを精度よく、かつ容易に行う方法を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の放射線分布測定装置は、ピンホール方式を用いた放射線分布測定装置の再構成における上述した課題を解決するために、対象物と検出器との間の距離を計測する非接触方式の距離計と、この距離計で得られる距離の値をオンラインで計算機に入力できる手段とを有し、その距離の値をもとに放射線分布の再構成を行うようにし、前記放射線分布の再構成用に前記２次元位置検出型放射線検出器と同じ形状の２次元発光パネルを、前記測定対象物との距離が放射線検出器と同じになる距離に配置し、かつ放射線遮蔽板あるいは放射線遮蔽板と同じ形状で厚みを薄くした光遮蔽板を、測定対象物との距離が放射線遮蔽板と同じになる距離に配置し、発光パネルで光った光をピンホールを透過して測定対象物に投影させて放射線の分布を可視化するようにしたものである。
【００２３】
本発明の放射線分布測定装置においては、再構成像のぼけを最小にするために、操作パネルから再構成に用いる距離の値を自由に設定する機能と、その距離の値をもとに分布の再構成を行って結果を表示する機能を有し、再構成像のぼけを少なくするように操作パネルから距離の値を変えて再構成を行うようにすることが望ましい。
【００２４】
本発明の放射線分布測定装置においては、分布の再構成画像の強度が最大になるように再構成の距離を自動で決定するようにすることが望ましい。
【００２５】
本発明の放射線分布測定装置においては、遮蔽板と放射線検出器の距離を変えて計測し、検出器で測定されるピンホールのパターンの相似比をもとに測定対象物と放射線検出器の距離を計算し、その距離の値をもとに分布の再構成を行うようにすることが望ましい。
【００２６】
本発明の放射線分布測定装置においては、距離の異なる複数の測定対象物からの放射線の分布を同時に精度良く再構成するために、必要数分の測定対象物につき、検出器との距離を設定し、設定した個々の距離の値をもとに分布の再構成を行い、結果を重ねて表示することが望ましい。
【００２７】
本発明の放射線分布測定装置においては、奥行きのある測定対象物からの放射線の分布を同時に精度良く再構成するために、再構成時に用いる距離の設定を、指定した距離範囲の間を指定した数だけ分割して設定し、設定した個々の距離の値をもとに再構成を行い、結果を重ねて表示することが望ましい。
【００２８】
本発明の放射線分布測定装置においては、２次元発光パネルを放射線検出器に重ねて配置することが望ましい。
【００２９】
本発明の放射線分布測定装置においては、多数のピンホール状の穴があいた遮蔽板と放射線検出器を通る軸上に光学反射板を置き、反射板で反射される可視画像を画像カメラで撮影し、放射線分布測定装置で得られた放射線の分布と重ねて表示することが望ましい。
【００３０】
本発明の放射線分布測定装置においては、放射線検出器は可視光にも感度がある２次元イメージセンサとし、遮蔽板に開けた多数のピンホールのうち、一つの穴を残して他の穴を遮光し、遮蔽板と放射線検出器を遮光できる容器に収納し、さらに容器の前面に開閉可能な窓を用意し、窓を開けた時に一つのピンホールを通して検出器で得られる可視画像と、窓を閉じたときに再構成して得られる放射線の分布とを重ねて表示することが望ましい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る放射線分布測定装置は図１〜図１０に示すように、以下の形態で実施される。なお、図１〜図１０において、従来例と同一の部材には図１１および図１２に示したものと同一の符号を用いて説明する。
【００３２】
図１は第１の実施形態を示している。この放射線分布測定装置１は、配管や機器等の測定対象物８内の放射線源９から出る放射線の分布を可視化するもので、その測定対象物８と位置検出器４までの距離を計測する非接触方式の距離計２０と、この距離計２０の指示値を再構成用計算機６に入力するインターフェイス回路２１とを備えている。
【００３３】
なお、本実施形態でも前述した従来例と同様に、放射線を遮蔽する材質（例えば鉛、タングステン等）で作られた遮蔽板に多数のピンホール２をあけたアパーチャ３と、ピンホール２を透過してくる放射線を検出する２次元位置検出型放射線検出器４と、この放射線検出器４の信号パルスのうち決められた波高値の信号を計数する計測装置５と、計数値から分布の再構成処理を行なって分布を求める再構成用計算機６と、求めた分布の結果を表示する表示装置７とを備えている。
【００３４】
放射線検出器４は、多数の微小検出器４ａを２次元状に配置した構造で、どの微小検出器４ａから信号が発生したかに基づいて位置情報を得るようになっている。
【００３５】
このような構成の放射線分布測定装置においては、距離計２０の向きを放射線検出器４の向きと一致させ、放射線検出器４と同じ架台（図示せず）に設置する。これにより、放射線検出器４の向きを変えると、距離計２０の向きも同角度変わる。
【００３６】
また、測定対象物８と放射線検出器４との間の距離と、測定対象物８と距離計２０との間の距離が同じになるように設置する。測定対象物８に放射線検出器４を向けて放射線の計測を行うと同時に、距離計２０を用いて測定対象物８との間の距離を計測する。なお、距離計２０は非接触方式であればどのような方式のものでもよい。
【００３７】
距離計２０で計測した距離をインターフェイス回路２１で読みとる。再構成用計算機６は計測装置５から適時データを読みだす。そして、距離計２０で計測した距離をもとに放射線分布の再構成を行い、表示装置７によって放射線分布状態を可視化表示するものである。
【００３８】
以上の第１実施形態の放射線分布測定装置によると、測定対象物８との距離を距離計２０で計測し、再構成用計算機６が自動的に読み取ることで、再構成時の距離を操作員がその都度計測する手間を省略することができる。また、距離を自動的に取り込むことにより、再構成が分布の計測と同時に実施できるようになる。
【００３９】
図２は本発明に係る放射線分布測定装置の第２の実施形態を示している。この放射線分布測定装置も配管等から漏洩している放射能の分布を可視化するものである。
【００４０】
この放射線分布測定装置では、再構成時に使用する距離の情報を設定する操作パネル２２と、この操作パネル２２の状態を再構成用計算機６に入力するインターフェイス回路２１とを備えている。操作パネル２２は例えば抵抗値が可変な可変抵抗と、抵抗値を可変するつまみから構成されていて、再構成用計算機６はインターフェイス回路２１を用いて抵抗値を読み取るようになっている。
【００４１】
他の構成は第１の実施形態と同様であるから、図２の対応部分に図１と同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
このような図２に示した放射線分布測定装置においては、配管等から放射能が漏洩していると思われる箇所に放射線検出器４を向け、計測装置５で放射線を計測する。
【００４３】
同時に操作パネル２２から抵抗値をインターフェイス回路２１で読み取る。あらかじめ抵抗値と再構成時に使用する距離の値とを決めておく。たとえば抵抗値は０から１ｋΩまで変化できるもとする。抵抗値が０Ωであれば再構成の距離は０ｍ、１ｋΩであれば再構成の距離は無限大とする。
【００４４】
再構成用計算機６は計測装置５から適時データを読みだし、操作パネル２２から読み出した抵抗値をもとに再構成時の距離を換算し、その値をもとに分布の再構成を行い、表示装置７に分布状態を可視化表示する。漏洩している放射能の距離と再構成に用いる距離との値が異なっていると、各ピンホールの像が再構成面で一箇所に集まらないため、表示装置７上でぼけた分布像となる（図３（ａ）、（ｃ）参照）。
【００４５】
再構成用計算機６は繰り返し計測装置５と操作パネル２２の値を読みだして再構成を行い、表示装置７に表示を行う。操作員は表示装置７の分布像を見ながら最も分布強度が強くなるよう、操作パネル２２の抵抗値を可変する。この操作により分布の可視化が行える。
【００４６】
以上の第２実施形態の放射線分布測定装置によると、操作パネル２２の情報をもとに再構成時の距離を算出し、操作員が再構成された分布像に基づいて再構成時の距離を操作パネル２２の情報を変えて最適化することで、測定対象物との距離が不明であっても、また直接距離を計測しなくても、放射線の分布を可視化できるようになる。
【００４７】
次に、第３の実施形態について説明する。この形態は、図２に示した放射線分布測定装置の変形であり、再構成用計算機６に強度分布の記憶および判別等の機能を付与したものである。即ち、第２の実施形態では操作員が表示装置７の分布像を見ながら最も分布強度が強くなるよう、操作パネル２２の抵抗値を可変したが、この操作を再構成用計算機６によって自動的に実施するようにしたものである。
【００４８】
具体的には、まず再構成面の位置を遠方に設定して再構成を行い（図３（ａ）の状態）、この時の強度分布を記憶しておく。次に再構成面の位置を決められた値だけ近づけて再構成を行い、この時の強度分布を記憶しておく。この操作を再構成面が再構成用ピンホール１２ａの位置になるまで実施し、各再構成位置で得られた強度分布のうち最も強くなった位置（図３（ｂ）の状態）の強度分布を表示することにより分布の可視化を行うものである。
【００４９】
このような第３の実施形態の放射線分布測定装置によれば、再構成用計算機６が、再構成時の距離を強度分布が最大になるように選択するため、対象物との距離が不明であっても、また直接距離を計測しなくても、放射線の分布を可視化できるようになる。
【００５０】
図４は第４の実施形態について説明する作用説明図である。この形態の放射線分布測定装置は、前記の第３の形態と同様に、再構成用計算機６で自動的な操作を行うものであるが、アパーチャ３と放射線検出器４との距離を変えて計測する点が異なっている。
【００５１】
即ち、図４（ａ）は距離がｚ′、同図（ｂ）は距離がｚ″の時を示す。アパーチャ３のピンホール２の間隔をＬ１とし、放射線検出器４で測定されるピンホール４ａの間隔をそれぞれＬ２、Ｌ３とする。図４（ａ）、（ｂ）の相似の関係から以下の式が得られる。
【００５２】
【数１】
（ｚ−ｚ′）：Ｌ１＝ｚ：Ｌ２（１）
【数２】
（ｚ−ｚ″）：Ｌ１＝ｚ：Ｌ３（２）この（１）、（２）式より放射線源と放射線検出器との距離ｚは以下となる。
【００５３】
【数３】
0003635132.tif 000002
ｚ′およびｚ″は測定時の設定値からわかっており、Ｌ２／Ｌ３およびＬ３／Ｌ２は測定時の検出器の分布強度比で、測定することにより求めることができる。従って測定対象物と放射線検出器の距離ｚが求められる。求めた距離の値に基づいて分布の再構成を行うことで、分布の可視化が行える。
【００５４】
このような第４の実施形態の放射線分布測定装置によれば、アパーチャ３と放射線検出器４との距離を変えて計測し、放射線検出器４で測定されるピンホールのパターンの相似比をもとに測定対象物と放射線検出器４の距離を設定するため、対象物との距離が不明であっても、また直接距離を計測しなくても、放射線の分布を可視化できるようになる。
【００５５】
図５は第５の実施形態を示している。この放射線分布測定装置は、放射線検出器４からの距離が異なる幾つかの配管や機器内の放射線源から放出される放射線の分布を可視化するものである。
【００５６】
即ち、第１の実施の形態に加え、距離計２０で読みとった距離を再構成用計算機６で読みとるタイミングの設定および読みとった距離情報を解除するスイッチを有する操作パネル２２ｂと、この操作パネル２２ｂの状態を再構成用計算機に入力するインターフェイス回路２１ｂとを備えている。
【００５７】
このような放射線分布測定装置においては、複数の対象物との各距離を計測する距離計２０を用いて、個々の対象物との距離を計測する。ここでは、距離の異なる２つの配管８ａ，８ｂの放射線の分布を同時に可視化する場合を考える。まず、距離計を第１の配管８ａに向け距離を計測する。距離が求められたら、操作パネル２２ｂのスイッチを押す。再構成用計算機６は、スイッチが押されたら距離計２０から距離を入力し、その距離を記憶し、その値をもとに再構成を行い、結果を表示装置７に表示する。この状態では第２の配管８ｂの分布は第１の配管８ａとの距離を用いて再構成を行うため、表示装置上でぼけた分布像となる。
【００５８】
次に距離計２０を第２の配管８ｂに向け、距離を計測する。距離が求められたら、操作パネル２２ｂのスイッチを押す。再構成用計算機６は、スイッチが押されたら距離計２０から第２の配管８ｂとの距離を入力し、値を記憶する。再構成用計算機６は、第１の配管８ａとの距離、および第２の配管８ｂとの距離の、２つの距離の値に基づいて、独立に再構成を行い、結果を同時に表示装置７に表示する。
【００５９】
この状態では第１の配管８ａの分布と第２の配管８ｂの分布とをそれぞれの距離を用いて再構成を行うため、表示装置７上で同時に分布像が得られる。対象物がＮ個の場合はこれを繰り返すことでＮ個の対象物の分布が同時に得られる。別の対象物を新たに測定する場合は操作パネル２２ｂの距離を解除するスイッチを押す。これにより、再構成用計算機は、記憶してある距離情報を消去する。
【００６０】
このような第５の実施形態の放射線分布測定装置によると、再構成時の距離を複数指定し、指定した個々の距離で再構成を行い、結果を重ねあわせることで、距離の異なる複数の対象物の放射線の分布を同時に可視化できるようになる。
【００６１】
図６は第６の実施形態を示している。この放射線分布測定装置は、奥行きのある対象物の放射線の分布を可視化するもので、前述した第１の実施形態に加えて、操作パネル２２ｄとインターフェイス回路２１ｄとを有する。操作パネル２２ｄは、距離計２０で読みとった最も近い距離を再構成用計算機６が読みとるタイミングを設定するスイッチと、距離計２０で読みとった最も遠い距離を再構成用計算機６が読みとるタイミングを設定するスイッチと、読みとった距離情報を解除するスイッチと、間隔情報を入力するキーボードとを有する。インターフェイス回路２１ｄは、操作パネル２２ｄの状態を再構成用計算機６に入力する。
【００６２】
このような放射線分布測定装置においては、距離計２０を用いて対象物８の奥行きを計測する。距離計２０の向きを対象物８の最も近い点にあわせ、距離を計測する。距離が求められたら操作パネル２２ｄの最も近い距離を再構成用計算機６が読みとるタイミングを設定するスイッチを押す。スイッチが押されたら再構成用計算機６が距離計２０から距離情報を入力し、その距離を記憶する。
【００６３】
次に、距離計２０の向きを対象物８の最も遠い点にあわせて距離を計測する。距離が求められたら、操作パネル２２ｄの最も遠い距離を再構成用計算機６が読みとるタイミングを設定するスイッチを押す。再構成用計算機６はスイッチが押されたら距離計２０から距離情報を入力し、その距離を記憶する。再構成用計算機６は最も近い点と遠い点との間を分割する間隔をキーボードから読み込み、再構成時に用いる距離の設定を、最も近い距離と遠い距離との間をキーボードから読み込んだ数だけ分割して設定し、設定した個々の距離の値に基づいて独立に再構成を行い、結果を同時に表示装置７で表示する。
【００６４】
表示装置７上で対象物８の指定した範囲の間の分布が同時に得られる。別の対象物を新たに測定する場合は、操作パネル２２ｄの距離を解除するスイッチを押す。再構成用計算機６は、記憶している距離情報を消去する。
【００６５】
このような第６の実施形態の放射線分布測定装置によると、測定対象物との最も近い距離と、最も遠い距離とを指定し、その間を指定した数だけ分割して設定し、設定した個々の距離の値に基づいて再構成を行い、結果を重ねあわせることで、奥行きのある対象物の放射線の分布を同時に可視化できる。
【００６６】
図７は第７の実施形態を示している。この放射線分布測定装置は、配管や機器内の放射線源から出る放射線の分布を可視化するものである。即ち、多数のピンホール２をあけたアパーチャ３と、ピンホール２を透過してくる放射線を検出する２次元位置検出型の放射線検出器４と、この検出器４の信号パルスの内、決められた波高値の信号の計数強度に比例した電流を発生する信号処理装置２３と、電流の強度に比例して発光する放射線検出器４と同じ形状の２次元発光パネル２４と、アパーチャ３と同じ位置に同じ数のピンホール２５ａをあけた光遮蔽板２５とを備えている。
【００６７】
このような放射線分布測定装置においては、アパーチャ３のピンホール２を透過してくる対象物８からの放射線の入射強度を、放射線検出器４で測定する。各微小検出器４ａからの信号パルスを、信号処理装置２３で決められた波高値の信号の計数強度に比例した電流を発生させる。放射線検出器４と同じ形状の２次元発光パネル２４を放射線検出器４と測定対象物８との距離と同一距離に配置し、アパーチャ３と同じ位置にピンホール２５ａをあけた光遮蔽板２５をアパーチャ３と同じ距離に配置する。
【００６８】
信号処理装置２３で発生した各検出器の検出強度に比例した電流で、発光パネル２４の各発光素子２４ａを発光させる。発光パネル２４は従来の計算機で行う再構成時の仮想的に配置した面状の発光源に相当する。発光パネル２４で発した光を光遮蔽板２５のピンホール２５ａを透過させて測定対象物８に投影させる。測定対象物８に直接投影することで、再構成時の距離は測定対象物８との距離に一致することになり、測定対象物８上に結像することになり、放射線の分布を可視化できる。
【００６９】
このような第７の実施形態の放射線分布測定装置によると、放射線分布の再構成用として発光パネル２４とピンホール２５ａをあけた光遮蔽板２５を用い、発光パネル２４で発した光をピンホール２５ａを透過して測定対象物８に投影させることで、測定対象物との距離を計測しなくても、放射線の分布を可視化できる。また、再構成用の計算機が不要となる。
【００７０】
図８は第８の実施形態を示している。この放射線分布測定装置は、第７の実施形態の変形で、アパーチャ３の反測定対象物８側にて、放射線検出器４の前面側に発光パネル２４を併合状態で配置し、これら放射線検出器４と発光パネル２４とを信号処理装置２３に接続したものである。
【００７１】
このような放射線分布測定装置においては、発光パネルで発した光をアパーチャ３のピンホール２を透過させて測定対象物８に投影させる。これにより、第７の実施形態と同様に、測定対象物８に直接投影することで、再構成時の距離は測定対象物８との距離に一致することになり、測定対象物８上に像が結像し、放射線の分布を可視化できる。
【００７２】
このような第８の実施形態の放射線分布測定装置によると、第７の実施形態で用いた分布の再構成用の発光パネル２４を、放射線検出器４の前面に配置することで、再構成に用いる光遮蔽板の機能をアパーチャ３で代用させることができ、光遮蔽板が不要となり、装置を小型化することができる。また、発光パネルの距離や方向を合わせることが不要となり、装置の操作が簡単化できる。
【００７３】
図９は第９の実施形態を示している。この放射線分布測定装置は、配管や機器内の放射線源から発する放射線の分布を可視化するもので、アパーチャ３と放射線検出器４を通る軸０上に置かれた光学反射板２６と、この光学反射板２６で反射される位置に配管等の画像を撮影する画像カメラ２７と、映像を再構成用計算機６に入力するインターフェイス回路２８とを備えている。
【００７４】
このような放射線分布測定装置においては、測定対象物８である配管の画像は、光学反射板２６で反射されて画像カメラ２７で撮影される。測定対象物８の放射線源９は、放射線検出器４で測定される。
【００７５】
光学反射板２６は放射線の吸収が無視できる薄い構造材で製作しておくことが望ましい。放射線検出器４を測定対象物８に向ければ、光学反射板２６もそれに応じて動き、常に測定対象物８の映像を撮影する。画像カメラ２７の映像はインターフェイス回路２８で再構成用計算機６に入力し、放射線の分布像とオーバラップして表示装置７で表示される。
【００７６】
このような第９の実施形態の放射線分布測定装置によると、アパーチャ３と放射線検出器４とを通る軸０上に光学反射板２６を置き、この光学反射板で反射される可視画像を画像カメラで撮影することで、放射線の分布画像と可視画像との軸が一致し、重ね合わせるときに誤差がなくなる。また、放射線の吸収が小さい光学反射板２６をアパーチャ３と放射線検出器４とを通る軸０上に設置することにより、放射線分布測定に与える影響を少なくすることができる。
【００７７】
図１０は第１０の実施形態を示している。この放射線分布測定装置は、ピンホール方式を用いたものにおいて、放射線検出器４は可視光にも感度がある２次元イメージセンサで構成するとともに、多数のピンホール２９が開けられた遮蔽板３０と、そのピンホール２９のうち一つの孔に重なるピンホール３１が開けられた遮光板３２と、遮蔽板３０と放射線検出器４を収納する遮光容器３３と、この遮光容器３３の前面で開閉可能な窓３４と、前記各実施形態と同様の計測装置５、再構成用計算機６および表示装置７とを備えている。
【００７８】
このような放射線分布測定装置においては、測定対象物８からの放射線を測定する時は遮光容器３３の開閉窓３４を閉じて遮光し、多数のピンホール２９が開けられた遮蔽板３０を通して、放射線検出器４で測定し、放射線分布の再構成を行う。
【００７９】
測定対象物８の映像を撮影するときは、遮光容器３３の開閉窓３４を開け、遮光板３２に開けられたピンホール３１を通して放射線検出器４で撮影する（具体的には光の強度分布を計測する）。そして、再構成用計算機６に映像（光の強度分布）情報を取り込み、放射線の分布像とオーバラップして表示装置７で表示する。なお、遮光容器３３および遮光板３２は、放射線の吸収が無視できる薄い構造材で製作しておくことが望ましい。
【００８０】
このような第１０の実施形態の放射線分布測定装置によると、放射線検出器４として、可視光にも感度がある２次元イメージセンサを用いることで、第９の実施形態で用いた光学反射板や画像カメラが不要となり、装置の簡素化および小型化が図れる。また、第９の実施形態で得られる分布画像と可視画像の軸とが一致しているため、重ね合わせるときに誤差が発生することもない。
【００８１】
【発明の効果】
以上で詳述したように、本発明によれば、分布計測の開始と同時に測定対象物の距離を求めることができるため、その都度検出器と測定対象物との距離を測定して、測定した距離情報を計算機に入力する必要がなくなる。この結果、距離が不明な対象物について測定と同時に分布の再構成が可能となる。
【００８２】
また、本発明を応用することにより、見えない漏洩等の可視化や、距離を計測できない場合や、距離を測定しなくても可視化を精度よく実施できるようになり、また距離を計測または入力しなくても、測定結果に基づいて距離情報を算出して分布の再構成が可能となる。
【００８３】
さらに、距離の異なる複数の測定対象の放射線の分布の同時可視化、対象物が奥行きのある場合の放射線全体の分布の精度よい同時可視化、測定対象物との距離を測定する必要なく再構成の可能化、再構成用の計算機の不要による装置の小型化、測定対象物に直接分布状態を投影して分布状態の把握の容易化等も図れるようになる。
【００８４】
さらにまた、放射線の分布測定に影響を与えること無く、放射線の分布画像と可視画像との軸を一致させて、重ね合わせるときの誤差をなくすることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る放射線分布測定装置の第１の実施形態を説明する構成図。
【図２】  本発明に係る放射線分布測定装置の第２の実施形態を説明する構成図。
【図３】  （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明に係る放射線分布測定装置の第２および第３の実施形態の作用説明図。
【図４】  （ａ）、（ｂ）は本発明に係る放射線分布測定装置の第４の実施形態の作用説明図。
【図５】  本発明に係る放射線分布測定装置の第５の実施形態を説明する構成図。
【図６】  本発明に係る放射線分布測定装置の第６の実施形態を説明する構成図。
【図７】  本発明に係る放射線分布測定装置の第７の実施形態を説明する構成図。
【図８】  本発明に係る放射線分布測定装置の第８の実施形態を説明する構成図。
【図９】  本発明に係る放射線分布測定装置の第９の実施形態を説明する構成図。
【図１０】  本発明に係る放射線分布測定装置の第１０の実施形態を説明する構成図。
【図１１】  従来の放射線分布測定装置を示す構成図。
【図１２】  （ａ）、（ｂ）は図１１に示す装置の作用説明図。
【符号の説明】
１  放射線分布測定装置
２  ピンホール
３  アパーチャ
４  ２次元位置検出型放射線検出器
４ａ  微小検出器
５  計測装置
６  再構成用計算機
７  表示装置
８  測定対象物
８ａ，８ｂ  配管
９  放射線源
１０  発光源
１２ａ  再構成用ピンホール
２０  距離計
２１，２１ｄ  インターフェイス回路
２２，２２ｄ  操作パネル
２４  ２次元発光パネル
２４ａ  発光素子
２５  光遮蔽板
２５ａ  ピンホール
２６  光学反射板
２７  画像カメラ
２８  インターフェイス回路
２９  ピンホール
３０  遮蔽板
３１  ピンホール
３２  遮光板
３３  遮光容器
３４  開閉窓
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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