【手続補正書】
【提出日】平成27年5月1日(2015.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】放射線量測定装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線量測定装置に関し、特に例えば複数個の計測検体の放射線量を鉛板等の遮蔽物で仕切ることなく正確に検出し測定する、放射線量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
東日本大震災を契機として、食品や土壌，廃材（リサイクル物質を含む）等の計測検体（又は測定対象）にどの程度の量の放射性物質が含まれているか否かの検出・測定を求める要求が急速に高まっている。
特に、複数個の計測検体をまとめて検出し測定する場合は、１度にまとめて測定する計測検体の個数に対応してγ線検出器を設けて、複数個同時に計測するが、そのときに問題になるのがクロストークの問題である。ここで、クロストークとは、任意の計測検体の近くに存在する他の計測検体の放射線が、当該任意の計測検体に対応した検出器によって測定した計測検体の放射線量に影響を与える現象をいう。この問題は、隣接する計測検体を鉛板等の放射線を通さない遮蔽板で仕切った上で計測すれば、解消できる筈であるが、多量の計測検体を短時間で検出し計測する場合には検出する度に鉛板等の遮蔽板を用いると非効率なため、現実的な方法ではない。
【０００３】
一方、放射線を含む多量の放射性物質を流れ作業で検出し測定する先行技術として、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２０９４９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、放射線を含む多量の放射性物質を流れ作業で検出し測定することができるが、計測検体を複数個まとめて放射線量を検出し測定する用途には適用できない。
なぜならば、放射性物質を含む計測検体を複数個まとめて出荷用包装容器に入れた状態で放射線量を検出し測定する場合は、各計測検体の間で放射線のクロストークが生じるので、各計測検体を仕切るための鉛板等の遮蔽板又は遮蔽仕切りを用いなければクロストークによる検出誤差を防止できないためである。
ところが、各計測検体を仕切るための鉛板等の遮蔽板又は遮蔽仕切りを用いると、検査・測定作業の際に出荷用包装容器に遮蔽板を位置決めして入れるための人員が必要となり、作業が煩わしく、検査人員の増大を招き、検査コストが増大する問題点がある。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、複数の計測検体を出荷用包装容器に入れた状態で放射線量を計測する際に、鉛板等の遮蔽板又は遮蔽仕切りを用いることなく、個々の計測検体の放射線量を測定できる、放射線量測定装置を提供することである。
【０００７】
この発明の他の目的は、複数の計測検体を出荷用包装容器に入れた状態で放射線量を計測する際に、鉛板等の遮蔽板又は遮蔽仕切りを用いなくても、クロストークの問題を生じることなく、計測検体の放射線量の測定を効率よく行うことのできる、放射線量測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（請求項１）
第１の発明の放射線量測定装置は、複数個の計測検体をセットにして包装容器に収納した状態で、計測位置において複数個の計測検体のそれぞれの放射線量を計測する放射線量検出装置であって、複数個のγ線検出器と、一時記憶手段と、登録データ（又は機器換算係数データ）記憶手段と、演算処理手段とを備える。
γ線検出器は、計測位置に配置され、かつ包装容器に収納された複数個の計測検体の配列位置に対応して複数個配設される。
一時記憶手段は、各γ線検出器によって計測された複数個の計測検体の配列位置別の放射線量を一時記憶する。
登録データ記憶手段は、放射線量が既知の複数個の標準物質を用いて、当該複数個の標準物質をセットにして包装容器に収納した状態で、各γ線検出器によって計測された複数個の標準物質の配列位置別の放射線量を機器換算係数（Ｋ）として予め計測しておき、複数個の標準物質の配列位置別の機器換算係数を機器換算係数テーブルとして登録している。
演算処理手段は、一時記憶手段に記憶されている複数個の計測検体の配列位置別の放射線量と、登録データ記憶手段に登録されている複数個の標準物質の配列位置別の機器換算係数に基づいて定量計算方法によるマトリクス演算処理を行う。そして、演算処理手段は、定量計算方法によるマトリクス演算処理を行うことによって、配列位置別の各計測検体の放射性物質濃度を算出することを特徴とする。
【０００９】
第１の発明によれば、複数の計測検体を出荷用包装容器に入れた状態で放射線量を計測する際に、鉛板等の遮蔽板又は遮蔽仕切りを用いることなく、個々の計測検体の放射線量を測定することができる。
【００１０】
第２の発明の放射線量測定装置は、第１の発明において、演算処理手段は、各γ線検出器の強度をＩ１，Ｉ２，・・・Ｉｎのｎ個の成分からなる検出強度ベクトルを（→Ｉ）（但し、英文字の前の「→」の記号はベクトルを表し、英文字の上に付して表すことに代えて表記したものである。以下同じ。）とし、各γ線検出器の位置ｉ（Ｉ−１〜ｎ）に対応した計測検体の試料位置ｉの放射性物質の濃度Ｃを成分とするＣ１，Ｃ２，・・・Ｃｎのｎ個の成分からなる放射性物質の濃度ベクトル（→Ｃ）（英文字の前の「→」の記号はベクトルを表し、英文字の上に付して表すことに代えて表記したものである。）の関係が計測検体の試料位置ｉに対するγ線検出器の位置ｊの機器換算係数Ｋｊｉの逆数１／Ｋｊｉを成分とするｎ行ｎ列の行列（１／Ｋ）（ここで、「１／Ｋ」は１／Kjiを成分とする行列を表し、Kjiを成分とする行列の逆行列の意味ではない）の式（１）を用いて表し、各γ線検出器の強度ベクトル→Ｉを式（２）としたとき、
【数１】
2015052565.tif 000001
(→Ｉ)＝(1/Ｋ)×(→Ｃ)                    ・・・・    （２）
各γ線検出器の位置ｉに対応した放射性物質濃度Ｃｉは行列(1/Ｋ)の逆行列(1/Ｋ)−１を用いて、放射性物質濃度ベクトル→Ｃは、式（３）で表され、
(→Ｃ)＝(1/Ｋ)−１×(→Ｉ)        ・・・・  （３）
演算処理手段は、式（３）のｉ番目の成分として算出することにより、式（３）の連立方程式を解くためのマトリクス演算処理を行うことによって、配列位置別の各計測検体の放射性物質濃度Ｃを算出することを特徴とする。
【００１１】
第３の発明の放射線量測定装置は、第２の発明において、包装容器に収納される計測検体が２個であって、計測位置における第１の方向に配列して収納される。
γ線検出器は、計測位置における第１の方向に関連して２個配置される。
定量計算方法によるマトリクス演算処理のための式（３）は、下記のＩ１，Ｉ２の連立方程式である式（４）で表される。
Ｉ１＝Ｃ１／Ｋ１１＋Ｃ２／Ｋ２１ 
Ｉ２＝Ｃ１／Ｋ１２＋Ｃ２／Ｋ２２      ・・・    （４）
演算処理手段は、式（４）のＩ１，Ｉ２の連立方程式を解くためのマトリクス演算処理を行うことによって、配列位置別の２個の計測検体の放射性物質濃度Ｃ１，Ｃ２を算出することを特徴とする。
【００１２】
第４の発明の放射線量測定装置は、第２の発明において、包装容器に収納される計測検体が４個であって、計測位置における第１の方向に２個と第１の方向に直交する第２の方向に２個の４個配列して収納される。γ線検出器は、第１の方向に２個と第１の方向に直交する第２の方向に２個の４個配置される。
定量計算方法によるマトリクス演算処理のための式（３）は、下記のＩ１〜Ｉ４の連立方程式である式（５）で表される。
Ｉ１＝Ｃ１／Ｋ１１＋Ｃ２／Ｋ２１＋Ｃ３／Ｋ３１＋Ｃ４／Ｋ４１
Ｉ２＝Ｃ１／Ｋ１２＋Ｃ２／Ｋ２２＋Ｃ３／Ｋ３２＋Ｃ４／Ｋ４２
Ｉ３＝Ｃ１／Ｋ１３＋Ｃ２／Ｋ２３＋Ｃ３／Ｋ３３＋Ｃ４／Ｋ４３
Ｉ４＝Ｃ１／Ｋ１４＋Ｃ２／Ｋ２４＋Ｃ３／Ｋ３４＋Ｃ４／Ｋ４４
・・・・・  （５）
処理手段は、式（５）のＩ１〜Ｉ４の連立方程式を解くためのマトリクス演算処理を行うことによって、配列位置別の４個の計測検体の放射性物質濃度Ｃ１〜Ｃ４を算出することを特徴とする。
【００１３】
第５の発明の放射線量測定装置は、第２の発明において、包装容器に収納される計測検体が８個であって、第１の方向に４個と第１の方向に直交する第２の方向に２個の８個配列して収納される。γ線検出器は、第１の方向に４個と第１の方向に直交する第２の方向に２個の８個配置される。
定量計算方法によるマトリクス演算処理のための式（３）は、下記のＩ１〜Ｉ８の連立方程式である式（６）で表される。
Ｉ１＝Ｃ１／Ｋ１１＋Ｃ２／Ｋ２１＋Ｃ３／Ｋ３１＋Ｃ４／Ｋ４１
＋Ｃ５／Ｋ５１＋Ｃ６／Ｋ６１＋Ｃ７／Ｋ７１＋Ｃ８／Ｋ８１
Ｉ２＝Ｃ１／Ｋ１２＋Ｃ２／Ｋ２２＋Ｃ３／Ｋ３２＋Ｃ４／Ｋ４２
＋Ｃ５／Ｋ５２＋Ｃ６／Ｋ６２＋Ｃ７／Ｋ７２＋Ｃ８／Ｋ８２
Ｉ３＝Ｃ１／Ｋ１３＋Ｃ２／Ｋ２３＋Ｃ３／Ｋ３３＋Ｃ４／Ｋ４３
＋Ｃ５／Ｋ５３＋Ｃ６／Ｋ６３＋Ｃ７／Ｋ７３＋Ｃ８／Ｋ８３
Ｉ４＝Ｃ１／Ｋ１４＋Ｃ２／Ｋ２４＋Ｃ３／Ｋ３４＋Ｃ４／Ｋ４４
＋Ｃ５／Ｋ５４＋Ｃ６／Ｋ６４＋Ｃ７／Ｋ７４＋Ｃ８／Ｋ８４
Ｉ５＝Ｃ１／Ｋ１５＋Ｃ２／Ｋ２５＋Ｃ３／Ｋ３５＋Ｃ４／Ｋ４５
＋Ｃ５／Ｋ５５＋Ｃ６／Ｋ６５＋Ｃ７／Ｋ７５＋Ｃ８／Ｋ８５
Ｉ６＝Ｃ１／Ｋ１６＋Ｃ２／Ｋ２６＋Ｃ３／Ｋ３６＋Ｃ４／Ｋ４６
＋Ｃ５／Ｋ５６＋Ｃ６／Ｋ６６＋Ｃ７／Ｋ７６＋Ｃ８／Ｋ８６
Ｉ７＝Ｃ１／Ｋ１７＋Ｃ２／Ｋ２７＋Ｃ３／Ｋ３７＋Ｃ４／Ｋ４７
＋Ｃ５／Ｋ５７＋Ｃ６／Ｋ６７＋Ｃ７／Ｋ７７＋Ｃ８／Ｋ８７
Ｉ８＝Ｃ１／Ｋ１８＋Ｃ２／Ｋ２８＋Ｃ３／Ｋ３８＋Ｃ４／Ｋ４８
＋Ｃ５／Ｋ５８＋Ｃ６／Ｋ６８＋Ｃ７／Ｋ７８＋Ｃ８／Ｋ８８
・・・・・  （６）
演算処理手段は、式（６）のＩ１〜Ｉ８の連立方程式を解くためのマトリクス演算処理を行うことによって、配列位置別の８個の計測検体の放射性物質濃度Ｃ１〜Ｃ８を算出することを特徴とする。
第６の発明によれば、配列位置別の８個の計測検体の放射性物質濃度を同時に計測でき、計測効率を高められる。
【００１４】
第６の発明の放射線量測定装置は、第１ないし第５のいずれかの発明において、登録データ記憶手段が計測検体の許容上限値（スクリーニングレベル）を記憶する許容上限値記憶領域をさらに含む。演算処理手段は、計測した配列位置別の各計測検体の放射性物質濃度が許容上限値記憶領域に記憶されている許容上限値以上であるとき、当該計測検体が放射能汚染している検体であることを判定する。
第６の発明によれば、放射能汚染の許容上限値以上の計測検体を検出できる。
【００１５】
第７の発明の放射線量測定装置は、第１ないし第５の何れかの発明において、演算処理手段は、計測した配列位置別の各計測検体の放射性物質濃度が許容上限値記憶領域に記憶されている許容上限値以下であるとき、当該計測検体が放射能汚染の許容範囲内の検体であることを判定することを特徴とする。
第７の発明によれば、放射能汚染の許容範囲内の計測検体を検出できる。
【００１６】
第８の発明の放射線量測定装置は、第１の発明ないし第７の発明において、γ線検出器は、所定の複数個がユニット化されて、計測位置における対向する上面と下面の両面に配置される。一時記憶手段には、平面配置位置の対応する上面と下面の２個のγ線検出器の検出出力を合成した値が平面配列位置に対応する領域に書き込まれる。
第８の発明によれば、計測時間を短縮でき、計測効率を一層高めることができる。
【００１７】
第９の発明の放射線量測定装置は、第１の発明ないし第８の発明において、登録データ記憶手段は、複数個のγ線検出器の位置に複数個の計測検体が存在しない状態において、各γ線検出器によって計測された配列位置別の放射線量をバックグラウンドとして登録するバックグラウンドデータ登録領域を含む。
演算処理手段は、複数個の計測検体のそれぞれの放射線量を計測する動作に先立って、複数個の計測検体が存在しない状態において、各γ線検出器によって計測された配列位置別の放射線量をバックグラウンドデータ登録領域へ書込み処理するとともに、複数個の計測検体のそれぞれの放射線量を計測する際に、配列位置別の複数個の計測検体の放射性物質濃度から対応する位置のバックグラウンドデータを差し引くことによって、各計測検体の放射性物質濃度を算出することを特徴とする。
第９の発明によれば、放射線量測定装置を使用している周囲に存在する微量の放射線量の影響を軽減でき、高精度に放射線量を測定できる。
【００１８】
第１０の発明の放射線量測定装置は、第１の発明ないし第９の発明において、放射線量測定装置が、複数個の計測検体をセットにして包装容器に収納した状態でコンベアによって移送する移送経路の途中の計測位置において、複数個の計測検体のそれぞれの放射線量を計測するものであって、γ線検出器がコンベアによる移送経路の途中の計測位置に配置されることを特徴とする。
第１０の発明によれば、コンベアによる移送経路の途中で、放射線量を自動的に測定できる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、複数の計測検体を出荷用包装容器に入れた状態で放射線量を計測する際に、鉛板等の遮蔽板又は遮蔽仕切りを用いることなく、個々の計測検体の放射線量を測定することのできる、放射線量測定装置が得られる。
【００２０】
またこの発明によれば、複数の計測検体を出荷用包装容器に入れた状態で放射線量を計測する際に、鉛板等の遮蔽板又は遮蔽仕切りを用いなくても、クロストークの問題を生じることなく、計測検体の放射線量を効率よく測定できるという、特有の効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施例の放射線量測定装置と隣接して設置されたコンベアの外観図である。
【図２】この発明の一実施例の放射線量測定装置における測定機構本体の内部構造の詳細を示す平面図であり、特に検出機構部の平面図である。
【図３】この発明の一実施例の放射線量測定装置における測定機構本体の内部構造の詳細を示す断面図であり、特に検出機構部と計測検体と包装容器との関係を示す断面図である。
【図４】この発明の一実施例の放射線量測定装置の電気系の構成を示すブロック図である。
【図５】鉛板による遮蔽板を用いることなく、８個の計測検体を包装容器に入れた状態で計測する場合のγ線検出器２１ａ〜２１ｈ（２５ａ〜２５ｈ）のそれぞれの位置と計測検体との関係を示す図である。
【図６】計測検体の平面配置位置（トレイ位置）と各γ線検出器との相互の関係によるクロストークの影響を解消するために、既知の標準物質を用いて実験的に求めた換算係数データの一例を示す図である。
【図７】この発明の一実施例の放射線量測定装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】この発明の一実施例の放射線量測定装置を用いた場合の効果を確認するための分析表の図である。
【図９】この発明の一実施例の放射線量測定装置を用いた場合の効果を確認するための５０回繰り返して検証した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施例１）
図１において、この発明の一実施例の放射線量測定装置１０は、測定機構本体１１と測定用制御装置３０を含んで構成される。
測定機構本体１１は、外部からの微量の放射線による測定誤差を防止するために、円筒状又は箱状の筒状の筐体を有する遮蔽体からなる。測定機構本体１１は、図１の正面から見て、左右側面に計測検体を複数個入れた出荷用包装容器（後述の図２，図３に示す６）を搬入し又は搬出するための開口部１２ａ，１２ｂを形成し、正面，背面，上面，下面の４面と、開口部１２ａ，１２ｂを除く左右側面が鉛板（図示せず）によって遮蔽された構造とされる。測定機構本体１１の内部には、後述の図２，図３に示す検出機構部２０が収納される。
【００２３】
測定機構本体１１の正面には、測定用制御装置３０の操作盤１３が設けられる。この測定用制御装置３０は、操作盤１３に取付けられた液晶表示器３１と、各種機器の制御のための測定用コンピュータ（図示せず、後述の３０）とを含む。この測定用コンピュータ３０は、専用コンピュータを用いるか、汎用のパーソナルコンピュータを用いてもよい。
【００２４】
また、複数個の計測検体の入れられた包装容器を移送するために、測定機構本体１０の左右の開口部１１ａ，１１ｂに隣接して、コンベア１及びコンベア２が設置される。コンベア１は、計測検体の入れられた包装容器６を測定機構本体１０の計測位置まで搬入するように移送するものである。また、コンベア１には、計測検体の重量を測定する重量計（例えば、１の下に図示する機器）が関連的に設けられる。コンベア２は、計測後の計測検体の入れられた包装容器６を搬出するように移送するものである。コンベア１の下部には、コンベア１，２を駆動するための駆動機構３が設置される。駆動機構３はモータ４を含む。
【００２５】
図２及び図３を参照して、検出機構部２０の構成を説明する。
検出機構部２０は、複数個のγ線検出器２１ａ〜２１ｈを含む。複数のγ線検出器２１ａ〜２１ｈは、例えば固体シンチレータと半導体素子の組み合わせや、固体シンチレータと光電子増倍管を組み合わせたγ線専用の検出器が用いられる。
ここで、γ線のエネルギー領域が被測定対象となる放射性物質の核種によって定まるため、この実施例では微量の放射性物質（例えば、カリウム，セシウム等）の核種（元素がＫのうちのＫ−３９，Ｋ−４０，Ｋ−４１、および／または元素がＣｓのうちのＣｓ−１３３，Ｃｓ−１３４，Ｃｓ−１３５，Ｃｓ−１３７等）を分析可能な範囲よりも多少広い範囲として、おおむね５０ｋｅＶ〜１．５ＭｅＶ程度に選んでいる。
なお、γ線検出器２１ａ〜２１ｈの他の例として、ＣｓＩ，ＮａＩ等のシンチレータと光電子増倍管又はホトダイオードとの組み合わせ、若しくはＧｅ，ＣｄＴｅ等の素材を直接使用してもよい。
【００２６】
複数個のγ線検出器２１ａ〜２１ｈは、適宜の配置位置となるように適宜の間隔を空けて、測定機構本体１１の下部に配置される取付板２２の上面に取り付けられる。
これらのγ線検出器２１ａ〜２１ｈの配置位置（及び／又は取付間隔）は、複数個の計測検体（例えば、あんぽ柿等の食品）５を出荷用包装容器（厚みの薄い平らな形状をした段ボール箱、以下「段ボール箱」という）６に入れた状態のままで、複数個の計測検体５を鉛板等の遮蔽板で仕切ることなく、一括して個々の計測検体５の放射線量を個別に検出しかつ測定可能なように、段ボール箱６内における複数個の計測検体５の平面配置（後述の図５に示すトレイ位置Ａ〜Ｈ）に対応するように選ばれる。
【００２７】
図２に示す実施例では、計測検体５が縦に２個と横に４個を配列（２×４個）して８個を段ボール箱６に入れた状態でまとめて計測する場合を示しているので、それに対応してγ線検出器２１ａ〜２１ｈが２個×４個の８個配列された場合を示している。
しかし、γ線検出器２１ａ〜２１ｈの数と配置関係は、段ボール箱６に収納される計測検体５の個数と配置関係によって異なる。
他の例として、計測検体５を少なくとも２個（例えば縦に２個）配置して計測する場合は、２個のγ線検出器２１ａ，２１ｂの検出出力を用いて各計測検体５の放射線量を計測し、他のγ線検出器２１ｃ〜２１ｈの検出出力を計測に用いないようにすればよい。
また、計測検体５を少なくとも４個（例えば縦に２個、横に２個）配置して計測する場合は、４個のγ線検出器２１ａ〜２１ｄの検出出力を用いて各計測検体５の放射線量を計測し、他のγ線検出器２１ｅ〜２１ｈの検出出力を計測に用いないようにすればよい。
さらに、１０個以上の計測検体５を配置して計測する場合は、γ線検出器を計測検体の数に合わせて追加すればよい。
すなわち、計測すべき計測検体５の数と配置位置に合せて、γ線検出器の数と配置位置を選ぶように設計変更することになる。
【００２８】
複数個のγ線検出器２１ａ〜２１ｈの高さと同じ高さの位置であって、γ線検出器２１ａ〜２１ｈを囲む位置には、平面形状が矩形の枠体２３が支柱２４に支持された状態で、取付板２２に取付けられる。
この枠体２３は、その縦方向（図１の測定機構本体１１の正面から見て奥行方向）の長さが複数個の計測検体５を入れた段ボール箱６の縦よりも若干短く、その横方向（図１の測定機構本体１１の正面から見て段ボール箱６の移送方向）の長さが段ボール箱６の横よりも若干長い枠形状に選ばれる。
枠体２３の縦方向長さを段ボール箱６の縦よりも若干短くしたのは、枠体２３からはみ出た部分がベルト７の上面と略同じ面でかつベルト７に当接するようにして、ベルト７の移動によって段ボール箱６を移動させるためである。
【００２９】
枠体２３の上辺と下辺の近傍には、ベルト７が段ボール箱６を横方向へ搬送するために、図２から見て横方向（図３の手前方向）に移動自在に設けられる。また、枠体２３の近傍には、段ボール箱６の停止位置を検出するための位置検出センサ（図２，図３では省略しているが、図４に示す８）が設けられる。
【００３０】
より好ましくは、複数個のγ線検出器２１ａ〜２１ｈによる放射線量の検出又は測定時間を短縮するために、段ボール箱６の上部位置には、γ線検出器２１ａ〜２１ｈの配置位置に対応して、γ線検出器２５ａ〜２５ｈ（図２では、括弧書で示す）が昇降自在に支持される。
具体的には、γ線検出器２５ａ〜２５ｈは、γ線検出器２１ａ〜２１ｈの配置位置に対応して取付板２６に取付けられる。取付板２６は、４隅が取付板２２に取付けられた４つの支柱２７によって支持されかつ昇降機構２８によって昇降自在に支持される。これによって、取付板２６に取付けられたγ線検出器２５ａ〜２５ｈが、段ボール箱６の上部位置から下降し又は上昇するように、昇降自在に支持される。
そして、取付板２６に取付けられたγ線検出器２５ａ〜２５ｈは、段ボール箱６が計測位置に到来する前に、計測位置の上部で待機させ、段ボール箱６が計測位置に到来したことを検出したとき、昇降機構２８によって下降される。
それによって、γ線検出器２５ａ〜２５ｈは、段ボール箱６に収納されている複数の計測検体５に近接した状態で、複数の計測検体５の放射線量を効率よく検出できる。
【００３１】
上述のように、下側の複数個のγ線検出器２１ａ〜２１ｈは固定的に設置しかつ上側の複数個のγ線検出器２５ａ〜２５ｈは昇降自在に構成することにより、下側の複数個のγ線検出器２１ａ〜２１ｈと上側の複数個のγ線検出器２５ａ〜２５ｈとの平面配置位置の対応する２個のγ線検出器（例えば２１ａと２５ａ，２１ｂと２５ｂ，・・・２１ｈと２５ｈ）同士で合成した放射線量を計測すれば、計測時間を略１／２に短縮でき、作業効率を大幅に向上できる利点がある。
【００３２】
次に、図４を参照してこの発明の放射線量測定装置１０の電気系の構成を説明する。
放射線量測定装置１０は、γ線検出器２１ａ〜２１ｈ，２５ａ〜２５ｈと、計測制御回路２９と、測定用コンピュータ３０を含んで構成される。
計測制御回路２９は、計数記憶回路２９１と、計数記憶回路２９２と、駆動制御回路２９３と、インタフェース２９４とを含む。
【００３３】
計数記憶回路２９１は、γ線検出器２１ａ〜２１ｈのそれぞれに対応するカウンタ（図示せず）を含み、γ線検出器２１ａ〜２１ｈのそれぞれが所定の計測時間内に検出した放射線量を個別にかつ累積的に計数して、一時記憶するものである。
同様に、計数記憶回路２９２は、γ線検出器２５ａ〜２５ｈのそれぞれに対応するカウンタ（図示せず）を含み、γ線検出器２５ａ〜２５ｈのそれぞれが所定の計測時間内に検出した放射線量を個別にかつ累積的に計数して、一時記憶するものである。
なお、計数記憶回路２９１，２９２に替えて、γ線検出器２１ａ〜２１ｈ及び２５ａ〜２５ｈのそれぞれのγ線検出器１個ごとに対応して計数記憶回路を独立して設けてもよい。
駆動制御回路２９３には、位置検出センサ８と、コンベア１，２を駆動するモータ４と、昇降機構２８に含まれるモータ２８ａが接続される。
インタフェース２９４は、送受信機能を有し、１回の測定に際して計数記憶回路２９１，２９２によって計測された段ボール箱６内の複数個の計測検体５の計測値を測定用コンピュータ３０へ送り、測定用コンピュータ３０から与えられる各種制御信号を駆動制御回路２９３に与える、
なお、インタフェース２９３は駆動制御回路２９３を含む各種制御回路用と計数記憶回路２９１，２９２用の２つに分かれても構わない。また、計数記憶回路がγ線検出器１個ごとに独立して設けられる場合は、インタフェースもγ線検出器１個ごとに独立して設けてもよい。
【００３４】
測定用コンピュータ３０は、ＣＰＵ３３を含む。ＣＰＵ３３には、計測処理のためのプログラムを記憶したプログラム記憶用メモリ（例えば、ＲＯＭ、ハードディスク等）３４と、書込み読出し可能なメモリ（例えばＲＡＭ）３５がバスを介して接続されるとともに、インタフェース３６が接続される。
プログラム記憶用メモリ３４には、後述の図７に示すフローチャートの処理を実行するためのプログラム等が予め記憶されている。また、プログラム記憶用メモリ３４には、許容上限値（スクリーニングレベル）が記憶されている。
【００３５】
書込み読出し可能なメモリ（以下、「ＲＡＭ」と略称する）３５は、ワーキングＲＡＭ（又はＷ−ＲＡＭ）領域３５ａと、テーブルデータ記憶領域３５ｂを含む。記憶領域３５ｂは、換算データテーブル記憶領域３５ｂ１と、バックグラウンドデータ記憶領域３５ｂ２を含む。
記憶領域３５ｂ１には、実験的に求められた換算係数データが予め設定登録される。
換算係数データは、複数の計測検体５の相互間を鉛板等の遮蔽板で遮蔽しないことによって発生するクロストークを補正するためのデータであり、後述の図６を参照して詳細に説明する。
記憶領域３５ｂ２には、バックグラウンドデータが設定登録される。バックグラウントデータは、所定期間（例えば１月）毎に定期的に計測して、放射線量測定装置１０の設置されている周囲環境に依存する微量の放射線量による影響を補正するために用いられる。例えば、段ボール箱６内に計測検体５を入れない状態において、γ線検出器２１ａ〜２１ｈ（及び２５ａ〜２５ｈ）が長い時間（例えば数時間）かけて放射線量を計測し、各γ線検出器２１ａ〜２１ｈ（及び２５ａ〜２５ｈ）の計測値を計測時間で除算することによって単位時間（１秒）当たりのバックグラウンドの値を算出して、各γ線検出器２１ａ〜２１ｈ（及び２５ａ〜２５ｈ）の配置位置毎のバックグラウンドを補正するためのバックグラウンドデータテーブルとして求める。
【００３６】
次に、図５及び図６を参照して、この発明の原理と換算係数データの作成方法について説明する。
まず、この発明が複数の計測検体の相互の間を鉛板等で遮蔽しなくてもクロストークの影響を受けずに放射線量を測定することのできる原理を説明する。
図５に示すように、段ボール箱６には、複数（図示では８個の例を示す）の計測検体５が小売店における販売時の最小単位として食品用トレイに収納されてパックされるか、真空パック包装されて、平面配置位置が大きく重ならないように入れられる。計測検体５は、例えばあんぽ柿（干柿）等であって、１つのトレイ又はパックに２００ｇ〜２５０ｇ程度入っている。段ボール箱６に入れられた８個の計測検体５の放射性セシウム（Ｃｓ）濃度Ｃを測定する場合、定量計算方法を用いる。
【００３７】
定量計算方法を用いる場合に、γ線検出器２１ａ〜２１ｈとトレイ位置Ａ〜Ｈとの相互の関係は、次のようにして表すことができる。
標準物質の位置におけるγ線検出器２１ａ〜２１ｈ毎の機器換算係数（以下、「換算係数」と略称することもある）Ｋを求めるには、１つの標準物質を各トレイ位置Ａ〜Ｈの順において、各γ線検出器２１ａ〜２１ｈの機器換算係数Ｋｉｊを算出する。ここで、ｉはトレイの位置番号（図５の例では、位置Ａ〜Ｈの１〜８）であり、ｊはγ線検出器の番号（２１ａ〜２１ｈの１〜８）とする。
【００３８】
この場合、濃度と強度の関係は下記式（７）及び式（８）で表せる。
Ｃ＝Ｋ×Ｉ      ・・・・  （７）
Ｉ＝Ｃ／Ｋ      ・・・・  （８）
但し、Ｃ＝放射性Ｃｓの濃度、Ｋ＝機器換算係数、Ｉ＝強度［ｃｐｓ］である。
上記式（７）（８）から、１つのγ線検出器２１ａの強度Ｉ１は各トレイの位置ｉ（但し、ｉは、Ａ＝１，Ｂ＝２，・・・Ｈ＝８とする）からの強度の総和となるため、下記式（９）で表される。
Ｉ１＝Ｃ１／Ｋ１１＋Ｃ２／Ｋ２１＋Ｃ３／Ｋ３１＋Ｃ４／Ｋ４１
＋Ｃ５／Ｋ５１＋Ｃ６／Ｋ６１＋Ｃ７／Ｋ７１＋Ｃ８／Ｋ８１    ・・・（９）
ここで、Ｃｉ（ｉ＝１〜８）は、各トレイ位置での放射性Ｃｓ濃度である。
【００３９】
式（９）を他のγ線検出器２１ｂ〜２１ｈについての強度Ｉ２〜Ｉ８も考慮して、全てのγ線検出器２１ａ〜２１ｈについての強度Ｉ１〜Ｉ８を連立方程式で表すと、式（６）で表すことができる。
Ｉ１＝Ｃ１／Ｋ１１＋Ｃ２／Ｋ２１＋Ｃ３／Ｋ３１＋Ｃ４／Ｋ４１
＋Ｃ５／Ｋ５１＋Ｃ６／Ｋ６１＋Ｃ７／Ｋ７１＋Ｃ８／Ｋ８１
Ｉ２＝Ｃ１／Ｋ１２＋Ｃ２／Ｋ２２＋Ｃ３／Ｋ３２＋Ｃ４／Ｋ４２
＋Ｃ５／Ｋ５２＋Ｃ６／Ｋ６２＋Ｃ７／Ｋ７２＋Ｃ８／Ｋ８２
Ｉ３＝Ｃ１／Ｋ１３＋Ｃ２／Ｋ２３＋Ｃ３／Ｋ３３＋Ｃ４／Ｋ４３
＋Ｃ５／Ｋ５３＋Ｃ６／Ｋ６３＋Ｃ７／Ｋ７３＋Ｃ８／Ｋ８３
Ｉ４＝Ｃ１／Ｋ１４＋Ｃ２／Ｋ２４＋Ｃ３／Ｋ３４＋Ｃ４／Ｋ４４
＋Ｃ５／Ｋ５４＋Ｃ６／Ｋ６４＋Ｃ７／Ｋ７４＋Ｃ８／Ｋ８４
Ｉ５＝Ｃ１／Ｋ１５＋Ｃ２／Ｋ２５＋Ｃ３／Ｋ３５＋Ｃ４／Ｋ４５
＋Ｃ５／Ｋ５５＋Ｃ６／Ｋ６５＋Ｃ７／Ｋ７５＋Ｃ８／Ｋ８５
Ｉ６＝Ｃ１／Ｋ１６＋Ｃ２／Ｋ２６＋Ｃ３／Ｋ３６＋Ｃ４／Ｋ４６
＋Ｃ５／Ｋ５６＋Ｃ６／Ｋ６６＋Ｃ７／Ｋ７６＋Ｃ８／Ｋ８６
Ｉ７＝Ｃ１／Ｋ１７＋Ｃ２／Ｋ２７＋Ｃ３／Ｋ３７＋Ｃ４／Ｋ４７
＋Ｃ５／Ｋ５７＋Ｃ６／Ｋ６７＋Ｃ７／Ｋ７７＋Ｃ８／Ｋ８７
Ｉ８＝Ｃ１／Ｋ１８＋Ｃ２／Ｋ２８＋Ｃ３／Ｋ３８＋Ｃ４／Ｋ４８
＋Ｃ５／Ｋ５８＋Ｃ６／Ｋ６８＋Ｃ７／Ｋ７８＋Ｃ８／Ｋ８８
・・・・  （６）
上記機器換算係数Ｋｉｊは、１つの標準物質をトレイ位置Ａ〜Ｈ（ｉ＝１〜８）の順に位置をずらせながら配置して、それぞれ実験的に測定した値を代入する。
また、強度Ｉｉ〜Ｉ８は、実測時のバックグラウンドを差し引いた強度を代入して、濃度Ｃｉについての連立方程式を解くことにより、定量値を求める。
この連立方程式を解くために、測定用コンピュータ３０のＣＰＵ３３がマトリクス演算処理を行う。
【００４０】
上述の定量計算方法を前提とする場合、複数の計測検体５の相互の間を鉛板等で遮蔽しなくてもクロストークの影響を防止するために、本願発明の計測対象となる計測検体５の放射線量の測定に先だって、機器換算係数を実験的に求めて、機器換算係数データテーブル（図６）を作成しておく必要がある。
換算係数データテーブルは、図２，図３に示す測定機構１１に含まれる複数のγ線検出器２１ａ〜２１ｈと図４に示す計測制御回路２９及び測定用コンピュータ３０を用いて、機器換算係数データを測定し、それに基づいて作成される。
【００４１】
より具体的には、複数の計測検体５を段ボール箱６に配置すべき位置（以下、「トレイ位置」という）は、γ線検出器２１ａ〜２１ｈの配置位置（＝トレイ位置）に対応し、その位置を特定するためにＡ〜Ｈの記号を付している。このトレイ位置（例えば１回目の計測ではＡ）には、放射線量が既知の１個の標準物質が置かれて、標準物質を載置したトレイ位置（Ａ）のγ線検出器（例えば２１ａ）と、それ以外のγ線検出器（例えば２１ｂ〜２１ｈ）のそれぞれによって各トレイ位置Ａ〜Ｈの放射線量が計測される。
同様に、２回目〜８回目の計測では、放射線量が既知の１個の標準物質がトレイ位置Ｂ〜Ｈの順にずらして置かれて、標準物質を載置した位置のγ線検出器（例えば２１ｂ・・・２１ｈ）と、それ以外のγ線検出器（トレイ位置がＢの場合は２１ａ，２１ｃ〜２１ｈ、トレイ位置がＣの場合は２１ａ〜２１ｂ，２１ｄ〜２１ｈ、・・・トレイ位置がＨの場合は２１ａ〜２１ｇ）によって、各トレイ位置別の放射線量が計測される。
【００４２】
つまり、１つの標準物質によって影響を受けるトレイ位置Ａ〜Ｈ別の放射線量が、標準物質の置く位置を変えて８回に亘って、各γ線検出器２１ａ〜２１ｈによって計測される。それによって、標準物質を載置した位置とそれ以外のトレイ位置に及ぼす影響も含めて、トレイ位置Ａ〜Ｈとγ線検出器２１ａ〜２１ｈとの相互の関係が分かるように、放射線量が計測される。
言い換えると、段ボール箱６内に鉛板等の遮蔽板を用いない状態において、標準物質を載置する位置をトレイ位置Ａ〜Ｈのそれぞれの位置に順次ずらせながら、標準物質を載置したトレイ位置とそれ以外のトレイ位置の放射線量を計測することにより、クロストークによって影響を受ける放射線量も含めて計測することになる。
このようにして計測した結果、図６に示すような機器換算係数テーブルデータとして設定登録される。
【００４３】
図６を参照して、γ線検出器２１ａ〜２１ｈの配置位置とトレイ位置Ａ〜Ｈと機器換算係数テーブルデータとの関係を説明する。
γ線検出器２１ａ〜２１ｈの配置位置とトレイ位置Ａ〜Ｈとの関係は、γ線検出器２１ａ〜２１ｈの配置位置に対応するトレイ位置Ａ〜Ｈの放射線量（すなわち、図６において、トレイ位置Ａとγ線検出器２１ａ、トレイ位置Ｂと２１ｂ、・・・トレイ位置Ｈと２１ｈのそれぞれの交点となる斜め中央の枠内の値）が、各γ線検出器の測定下限値（２５Ｂｑ／ｋｇ）に近い２２〜２３であった。そして、トレイ位置Ａ〜Ｈとγ線検出器２１ａ〜２１ｈの配置位置との相互間の距離が離れるに従って、大きな値となる（例えばトレイ位置Ａに対するγ線検出器２１ｇ，２１ｈの値）。
例えば、γ線検出器２１ａから見れば、図６の「２１ａ」の列（縦）方向に、トレイ位置Ａ〜Ｈとの関係を示しており、トレイ位置Ａに標準物質５を置いたときに、γ線検出器２１ａが最も大きな強度を検出するので機器換算係数は最小となり、当該トレイ位置Ａから離れる（Ｂ・・・Ｈ）に従って他のγ線検出器２１ｂ〜２１ｈの検出する強度が小さくなり、大きな機器換算係数値になる。
これは、放射線量の強度、すなわち検出値がγ線検出器からの距離の２乗に反比例することと、γ線検出器自体によってもγ線が遮蔽および検出されるので、γ線検出器が並ぶ方向ではその効果においても検出値が減少するためである。従って、標準物質から遠くのγ線検出器では、減衰して小さくなった放射線量が検出値、もしくは単位時間当たりの検出値である計測率と対応する。ここでの機器換算係数は標準物質５の放射線濃度を検出器の計測率で割った値なので、離れたγ線検出器程、一般的に機器換算係数が大きくなる。
このようにして、標準物質を用いて実験的に求めた、トレイ位置Ａ〜Ｈ別かつγ線検出器２１ａ〜２１ｈ別の機器換算係数値が、行と列のマトリクス状に分布した機器換算係数データ（図６に示す換算値）として、機器換算係数データテーブル記憶領域３５ｂ１に登録される。
【００４４】
上述の説明では、段ボール箱６内に８個の計測検体５を入れて計測する場合の例を説明したが、この発明の技術思想は上記例に限らず、計測すべき計測検体５の販売又は出荷の単位によって種々の数量に選ばれる場合にも適用可能である。その場合、一度に測定する計測検体５の数によって、マトリクス演算の式が次のように異なる。
【００４５】
例えば、段ボール箱６内に２個の計測検体５を入れて計測する場合は、次のように構成されて、式（４）で表すことができる。
すなわち、２個のγ線検出器２１ａ，２１ｂは、コンベアの移送方向に直交する方向（又は沿う方向でも可）に２個配置される。なお、移送方向に沿う方向の場合は、γ線検出器２１ａ，２１ｃを用いるようにすればよい。
定量計算方法によるマトリクス演算処理のための式は、下記のＩ１，Ｉ２の連立方程式である式（４）で表される。
Ｉ１＝Ｃ１／Ｋ１１＋Ｃ２／Ｋ２１ 
Ｉ２＝Ｃ１／Ｋ１２＋Ｃ２／Ｋ２２      ・・・    （４）
測定用コンピュータ３０のＣＰＵ３３は、式（４）のＩ１，Ｉ２の連立方程式を解くためのマトリクス演算処理を行うことによって、配列位置別の２個の計測検体の放射性物質濃度Ｃ１，Ｃ２を算出する。
【００４６】
また、段ボール箱６内に４個の計測検体５を入れて計測する場合は、次のように構成されて、式（５）で表すことができる。
すなわち、４個のγ線検出器２１ａ〜２１ｄは、コンベアの移送方向に２個と移送方向に直交する方向に２個の合計４個配置される。
定量計算方法によるマトリクス演算処理のための式は、下記のＩ１〜Ｉ４の連立方程式である式（５）で表される。
Ｉ１＝Ｃ１／Ｋ１１＋Ｃ２／Ｋ２１＋Ｃ３／Ｋ３１＋Ｃ４／Ｋ４１
Ｉ２＝Ｃ１／Ｋ１２＋Ｃ２／Ｋ２２＋Ｃ３／Ｋ３２＋Ｃ４／Ｋ４２
Ｉ３＝Ｃ１／Ｋ１３＋Ｃ２／Ｋ２３＋Ｃ３／Ｋ３３＋Ｃ４／Ｋ４３
Ｉ４＝Ｃ１／Ｋ１４＋Ｃ２／Ｋ２４＋Ｃ３／Ｋ３４＋Ｃ４／Ｋ４４
・・・・・  （５）
【００４７】
上記式（４），式（５）又は式（６）を一般式化すると、（各）γ線検出器の強度は式（１）、（各）γ線検出器の強度Ｉは式（２）で表すことができ、放射性物質濃度ベクトルＣ（→Ｃ；ここで、英文字の前の「→」の記号はベクトルを表し、英文字の上に付して表すことに代えて表記したものである。以下同じ。）は式（３）で表される。
すなわち、各γ線検出器の強度をＩ１，Ｉ２，・・・Ｉｎのｎ個の成分からなる検出強度ベクトルを「→Ｉ」とする。
各γ線検出器の位置ｉ（Ｉ−１〜ｎ）に対応した計測検体の試料位置ｉの放射性物質の濃度Ｃを成分とするＣ１，Ｃ２，・・・Ｃｎのｎ個の成分からなる放射性物質の濃度ベクトル(→Ｃ)の関係が計測検体の試料位置ｉに対するγ線検出器の位置ｊの機器換算係数Ｋｊｉの逆数１／Ｋｊｉを成分とするｎ行ｎ列の行列（１／Ｋ）（但し、「１／Ｋ」は１／Kjiを成分とする行列を表し、Kjiを成分とする行列の逆行列の意味ではない）の式（１）を用いて表し、各γ線検出器の強度ベクトル(→Ｉ)を式（２）で表す。
【数１】
2015052565.tif 000002
(→Ｉ)＝（１／Ｋ)×(→Ｃ)                    ・・・・    （２）
各γ線検出器の位置ｉに対応した放射性物質濃度Ｃｉは、行列Ｋの逆行列Ｋ−１を用いて、放射性物質濃度ベクトル(→Ｃ)は、式（３）で表される。
(→Ｃ)＝（１／Ｋ）−１×(→Ｉ)        ・・・・  （３）
上記式（３）のｉ番目の成分として算出して、式（３）の連立方程式を解くためのマトリクス演算処理を行うことによって、配列位置別の各計測検体の放射性物質濃度Ｃを算出する。
【００４８】
次に、図６に示す換算係数データテーブルを用いて、放射線量を測定する場合の動作及び演算処理の方法を、図７のフローチャートに沿って説明する。
操作盤１３のキーボード３２を操作して計測スタートの指示入力があると、ＣＰＵ３３は内部レジスタ（図示せず），Ｗ−ＲＡＭ３５及び計数記憶回路２９１，２９２を初期クリアしたのち、図７のフローチャートに示す処理を開始する。
ステップ１において、計測検体の重量を測定し、その重量を測定用コンピュータ３０のワーキングＲＡＭ３５ａに記憶した後に、モータ４を制御してコンベア１を駆動させて、計測検体５の入った段ボール箱６を計測機構本体１１の計測位置まで搬送させる。そして、ステップ２において、計測検体５の入った段ボール箱６が下側のγ線検出器２１ａ〜２１ｈの配置された測定位置に来たか否かが判断される。段ボール箱６が測定位置に来てなければ、測定位置に来るまで待機する。
【００４９】
測定位置に来たことが検出されると、ステップ３において、コンベア１を停止させた後、モータ２８ａを駆動して昇降機２８を降下させて、上側のγ線検出器２５ａ〜２５ｈを降下させて段ボール箱６内の計測検体５に近接させる。
続くステップ４において、ＣＰＵ３３から計数記憶回路２９１，２９２に命令を与えて、下側のγ線検出器２１ａ〜２１ｈ及び上側のγ線検出器２５ａ〜２５ｈを作動させる。これに応じて、下側のγ線検出器２１ａ〜２１ｈ及び上側のγ線検出器２５ａ〜２５ｈが対応するトレイ位置Ａ〜Ｈにおける単位時間（例えば１秒間）当たりの強度Ｉ１〜Ｉ８を検出し、対応する計数記憶回路２９１，２９２へ与える。
ステップ５において、下側の各γ線検出器２１ａ〜２１ｈによって検出された単位時間（例えば１秒間）当たりの強度Ｉ１〜Ｉ８が、所定の計測時間中（例えば８０秒）に計数記憶回路２９１によってトレイ位置Ａ〜Ｈに対応して個別に累計される。同様にして、上側の各γ線検出器２５ａ〜２５ｈによって検出された単位時間（例えば１秒間）当たりの強度Ｉ１〜Ｉ８が、所定の計測時間（例えば８０秒）中に計数記憶回路２９１によってトレイ位置Ａ〜Ｈに対応して個別に累計される。
ステップ６において、所定の計測時間（例えば８０秒）が経過したか否かが判断され、計測時間が経過していなければステップ４へ戻り、ステップ４〜６の動作が繰り返される。
【００５０】
ステップ６において、所定の計測時間の経過したことが判断されると、次のステップ７において、計数記憶回路２９１によって累計されている各γ線検出器２１ａ〜２１ｈの検出強度の累計値と、計数記憶回路２９２によって累計されている各γ線検出器２５ａ〜２５ｈの検出強度の累計値が、ＣＰＵ３３に読み込まれて、ワーキングＲＡＭ３５ａに書き込まれる。
【００５１】
ステップ８において、算出された検出検体５ａ〜５ｈ毎の濃度Ｃ１〜Ｃ８からバックグラウンドを差し引いた濃度Ｃ１´〜Ｃ８´が算出される。これによって、バックグラウンドの補正が行われる。
ステップ９において、下側の各γ線検出器２１ａ〜２１ｈによって検出された強度の累計値と、上側の各γ線検出器２５ａ〜２５ｈによって検出された強度の累計値が、トレイ位置Ａ〜Ｈに対応するγ線検出器同士（２１ａと２５ａ，２１ｂと２５ｂ，・・・２１ｈと２５ｈ）で加算されて、トレイ位置Ａ〜Ｈに対応する強度Ｉ１〜Ｉ８が算出される。
ステップ１０において、換算係数テーブルを参照して、トレイ位置Ａ〜Ｈに対応する位置の上下２組のγ線検出器をペアにした組合せ（２１ａと２５ａ，２１ｂと２５ｂ，・・・２１ｈと２５ｈの合計した強度Ｉ１〜Ｉ８別）の式（６）の連立方程式をマトリクス演算して、各マトリクス位置Ａ〜Ｈに置かれた検出検体５（トレイ位置との対応では、５ａ〜５ｈ）毎の濃度Ｃ１〜Ｃ８を算出する。
より具体的には、上下２組のγ線検出器２１ａと２５ａ，２１ｂと２５ｂ，・・・２１ｈと２５ｈの合計した強度Ｉ１〜Ｉ８と、換算係数テーブルに登録されている換算係数Ｋｉｊを式（６）に代入する。この場合、換算係数Ｋｉｊは、強度Ｉ１の式のＫ１１，Ｋ２１，・・Ｋ８１が図６の２１ａに対応する１列目の値（２３，２３２，１２１，・・・２６９２）となり、強度Ｉ２の式のＫ１２，Ｋ２２，・・・Ｋ８２が２列目の値となり、以下同様である。そして、式（６）をマトリクス演算することと、計測検体重量で規格化することによって、濃度Ｃ１〜Ｃ８を求める。この濃度Ｃ１〜Ｃ８がトレイ位置Ａ〜Ｈに置かれた検出検体５ａ〜５ｈの測定したい濃度となる。
ステップ１１において、ステップ８でバックグラウンド補正された後の検出検体５ａ〜５ｈ毎の濃度Ｃ１´〜Ｃ８´を、ステップ９で算出したトレイ位置別の合計値がワーキングＲＡＭ３５ａの１番目の段ボール箱に対応する領域に書き込まれる。
ステップ１２において、測定下限値が所定値以下か否かが判断される。ここでいう測定下限値は、例えば基準値の１／４等に選ばれる。測定下限値が所定値以下でない場合は、時間をかけて計測する必要があるので、ステップ４へ戻る。一方、測定下限値が所定値以下の場合は、ステップ１３へ進む。
【００５２】
ステップ１３において、ＣＰＵ３３の内部のカウンタ（図示せず）に、数値「１」が設定される。これは、トレイ位置Ａ〜Ｈにそれぞれ置かれた８個の計測検体５ａ〜５ｈについて、バックグラウンド補正後の計測濃度Ｃ１´〜Ｃ８´が基準値を超えているか否かを順次判断するために、判断する計測検体５ａ〜５ｈを区別するためである。
ステップ１４において、内部カウンタの計数値（ＣＴ）によって特定される計測検体（始めはＣＴ＝１で、計測検体５ａ）の濃度が基準値を超えているか否かが判断される。
この判定基準値は、例えば計測検体が食品であり、かつスクリーニング検査であれば、厚生労働省が定めた食品衛生法の規格基準として定めた一般食品の基準値のスクリーニングレベル、基準値の１／２以上の値(測定値の分散、バラつきで決まる値)であって、一般食品中の放射性セシウムの基準値１００Ｂｑ／ｋｇに対して、スクリーニングレベルは５０Ｂｑ／ｋｇ以上となる。この実施例では５０Ｂｑ／ｋｇを判定の基準値として取り扱っている。
基準値を超えていることが検出（判断）されると、ステップ１５において、判定結果（例えば、計測検体５ａの計測値と基準値を超過したことを示す記号等）が記憶される。一方、基準値を超えていないことが判断されると、ステップ１６において、判定結果（例えば、計測検体５ａの超過の無いことを示す記号、「ＮＤ」等）が記憶される。
ステップ１７において、内部カウンタの計数値に１が加算される（１＋１＝２）ことによって、判定対象となる次の計測検体５ｂに対応する数値（２）を計数させる。
ステップ１８において、内部カウンタの計数値が８か否かを判断することによって、段ボール箱６内の８個の計測検体５ａ〜５ｈの全ての判定が終わったか否かが判断される。内部カウンタの計数値が７以下であれば、ステップ１４へ戻り、ステップ１４〜１８の動作が８回繰り返される。これによって、１つの段ボール箱６に収納された全ての計測検体５ａ〜５ｈについて、基準値以内かどうかの判定が行われる。
前述のステップ１７において、８個全ての計測検体の判定が終了すると、次のステップ１９へ進む。
【００５３】
ステップ１９において、計測結果が一括して出力される。計測結果の出力は、段ボール箱６のトレイ位置Ａ〜Ｈ別に一括して液晶表示器３１の画面に表示したり、所定の用紙に印刷する等によって行われる。また、計測結果の他の出力方法としては、段ボール箱６に入っている計測検体のうちの基準値を超えるものにマーキングを付けるとか、基準値以下のものに合格（基準値以下）を示すマーキングを付けるかシールを張る方法でもよい。
【００５４】
ステップ２０において、計測済の計測検体の入った段ボール箱６が搬出される。具体的には、モータ２８ａを駆動して昇降機構２８を上昇させて、上側のγ線検出器２５ａ〜２５ｈを段ボール箱６から遠ざけた後に、モータ４を駆動させて、コンベア７及びコンベア２を駆動することにより、段ボール箱６を計測機構本体１１から外へ移動させて、出荷可能とする。
続く、ステップ２１において、計測すべき全ての段ボール箱６の計測が終了したか否かの判断が行われる。この判断は、計測作業者が操作盤１３に含まれる計測終了を示す「測定終了スイッチ」（図示せず）を操作したことに基づいて行われる。全ての計測が終了していないときは、ステップ２へ戻り、ステップ２〜２１の処理を計測すべき段ボール箱６毎に繰り返して計測することになる。
一方、全ての計測が終了すると、計測作業者が操作盤１３の測定終了スイッチを押圧操作するので、一連の計測作業が終了する。
【００５５】
図８はこの発明の効果を実証するための放射性セシウム濃度のスクリーニング測定結果の分析表である。
効果の実証のために実測した際の計測条件は次の通りである。
計測検体として、放射性物質で汚染された干し柿のトレイ（又はパック包装したもの）と、汚染されていない干し柿のトレイ等を多数（例えば１２個）準備し、それぞれに番号１〜１２を付けて、両方の種類の干し柿を８個選択して、段ボール箱６内のトレイ位置Ａ〜Ｈに置いた。このとき、干し柿を置くトレイ位置はランダムに選んだ。
また、放射線量測定装置（本装置）１０を用いて複数回測定するが、測定の度に干し柿の置く位置を適宜入れ替えて配置することとし、図８では、４回測定した結果を図８（ａ）〜（ｄ）に並べて測定した。同じ柿番号については、トレイ位置Ａ〜Ｈのうちの置く位置を変えて測定したことを示す。
そして、柿番号の右横の括弧記号［］の中には、本装置１０が判定の基準値、スクリーニングレベル（法定の１００Ｂｑ／ｋｇの１／２の５０Ｂｑ／ｋｇ）以下と判定したものには「ＮＤ」の記号を示している。本装置１０が基準値以上と判定した柿については、高精度の別の放射線量計測装置を使って１個ずつ計測した場合の計測値を柿番号の右横の括弧記号（［］）の中に記載している。
柿番号の下段には、鉛板等の遮蔽板を使わずに、本装置１０を用いて段ボール箱６内の柿を一度に計測した場合において、右に計測値を記載し、左に誤差（±の数値）を示している。ここでいう誤差の数値（±の数値）は、検出器の計測値から算定される分散σの3倍の3σを示したものである。
以上の計測条件において、本装置１０が基準値以上と判定した柿をグレーで示す。
【００５６】
この実測結果を分析すると、柿番号１，３，６，８については、トレイ位置Ａ〜Ｈの何れの位置に置いて測定した場合も、基準値以上であることを検出している（グレー部分）。一方、柿番号９，１０，１１，１２については、トレイ位置Ａ〜Ｈの何れの位置に置いて測定した場合であっても、基準値以下であることを検出している（記号「ＮＤ」を付けたもの）。
つまり、基準値以上と判定された柿は、トレイ位置を変更しても、基準値以上と判定されている。逆に、基準値以下と判定された柿は、トレイ位置を変更しても、基準値以下と判定されており、トレイ位置を変更することによる判定誤りは全くない。
また、柿６については、他の柿と比べて、計測値のバラつきはやや大きいものの全て、スクリーニングレベル(判定の基準値)以上であり、かつ３σの範囲内に収まっている。この結果より、スクリーニングレベル５０Ｂｑ／ｋｇとした際、基準値の１００Ｂｑ／ｋｇを超える柿が[ＮＤ]と判定されることはほとんどないことが分かる。
従って、スクリーニングレベルを最小の５０Ｂｑ／ｋｇとした際でも、本装置１０が十分な精度で計測検体の放射線量を計測できることを実証できることになる。
【００５７】
図９は、図８（ｄ）に示すように、柿１，１０，９，８，６，１２，１１，３をトレイ位置Ａ〜Ｈに配置した状態において、本装置１０を用いて５０回計測したときの平均値，繰り返し精度（３σ）と、高精度の放射線量測定装置（出願人の販売に係る製品番号「Ｃｓ５００」）による測定値を示す。
この計測データより、本装置１０を用いれば、直感的にも誤差３０Ｂｑ／ｋｇ程度の範囲で計測できることが分かる。正確には自由度４９(＝５０−１)の９９%片側信頼区間の値は２．４で、これに繰り返し測定の分散σの値（１０〜１２Ｂｑ／ｋｇ)をかけたものを、法的基準値（１００Ｂｑ／ｋｇ）から引くと７０Ｂｑ／ｋｇ程度がスクリーニングレベルの上限となる。γ線検出器の計測下限値が２０〜２５Ｂｑ／ｋｇであることを考慮すると、計測下限値の２倍程度の値から法的基準値の７０％程度の値をスクリーニングレベル(判定基準値)として選定でき、本装置１０が放射線量測定装置として極めて実用性の高いことが明らかである。
【００５８】
上述の説明では、計測検体の一例として、あんぽ柿等の食品の例を説明したが、この発明の技術思想は食品に限定する必然性がなく、瓦礫や鉱物等にも適用できる。計測検体が瓦礫の場合は、原子力発電所の事故の発生した周辺地域の土壌や植物等を採取してトレイ又はビニール袋に詰めて。それを段ボール箱に所定数入れて、この放射線量測定装置１０に用いて測定すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
この発明は、段ボール箱に入れられた複数の計測検体の放射線量を、鉛板等の遮蔽板で各計測検体を遮蔽することなく、放射線量を測定できるので、放射性物質が含まれている計測検体をクロストークの影響を受けずに測定でき、放射線量測定装置としての産業上の利用性が高い。
【符号の説明】
【００６０】
１，２      コンベア
５，５ａ〜５ｈ    計測検体
１０        放射線量測定装置
１１        計測機構本体
２１ａ〜２１ｈ，２５ａ〜２５ｈ      γ線検出器
２８        昇降機構
２９      計測制御回路
３０      測定用コンピュータ
３３      ＣＰＵ
３４      プログラム記憶用メモリ
３５      ＲＡＭ（メモリ）
３５ａ      ワーキングＲＡＭ
３５ｂ      テーブル記憶領域
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の計測検体をセットにして包装容器に収納した状態で、計測位置において複数個の計測検体のそれぞれの放射線量を計測する放射線量測定装置であって、
前記計測位置に配置され、かつ前記包装容器に収納された前記複数個の計測検体の配列位置に対応して複数個配設されたγ線検出器、
前記各γ線検出器によって計測された前記複数個の計測検体の配列位置別の放射線量を一時記憶する一時記憶手段、
放射線量が既知の複数個の標準物質を用いて、当該複数個の標準物質をセットにして包装容器に収納した状態で前記計測位置において、前記各γ線検出器によって計測された複数個の標準物質の配列位置別の放射線量を機器換算係数（Ｋ）として予め計測しておき、複数個の標準物質の配列位置別の機器換算係数を機器換算係数テーブルとして登録した登録データ記憶手段、
前記一時記憶手段に記憶されている前記複数個の計測検体の配列位置別の放射線量と、前記登録データ記憶手段に登録されている複数個の標準物質の配列位置別の機器換算係数に基づいて定量計算方法によるマトリクス演算処理を行う演算処理手段を備え、
前記演算処理手段は、定量計算方法によるマトリクス演算処理を行うことによって、前記配列位置別の各計測検体の放射性物質濃度を算出することを特徴とする、放射線量測定装置。
【請求項２】
前記各γ線検出器の強度をＩ１，Ｉ２，・・・Ｉｎのｎ個の成分からなる検出強度ベクトルを(→Ｉ)（ここで、英文字の前の「→」の記号はベクトルを表し、英文字の上に付して表すことに代えて表記したものである。以下同じ。）とし、
各γ線検出器の位置ｉ（Ｉ−１〜ｎ）に対応した計測検体の試料位置ｉの放射性物質の濃度Ｃを成分とするＣ１，Ｃ２，・・・Ｃｎのｎ個の成分からなる放射性物質の濃度ベクトル(→Ｃ)の関係が
前記計測検体の試料位置ｉに対するγ線検出器の位置ｊの機器換算係数Ｋｊｉの逆数１／Ｋｊｉを成分とするｎ行ｎ列の行列（１／Ｋ）（但し、「１／Ｋ」は１／Kjiを成分とする行列を表し、Kjiを成分とする行列の逆行列の意味ではない）は一般式（１）を用いて表し、強度ベクトル(→Ｉ)を式（２）で表し、
【数１】
2015052565.tif 000003
(→Ｉ)＝(１／Ｋ)×(→Ｃ)                  ・・・・  （２）
前記各γ線検出器の位置ｉに対応した放射性物質濃度Ｃｉは行列Ｋの逆行列Ｋ−１を用いて、放射性物質濃度ベクトル(→Ｃ)は、式（３）で表され、
(→Ｃ)＝(１／Ｋ)−１×(→Ｉ)                ・・・・  （３）
前記演算処理手段は、式（３）のｉ番目の成分として算出することにより、前記配列位置別の各計測検体の放射性物質濃度Ｃを算出することを特徴とする、請求項１に記載の放射線量測定装置。
【請求項３】
前記包装容器に収納される計測検体は、２個であって、前記計測位置における第１の方向に配列して収納され、
前記γ線検出器は、前記計測位置における第１の方向に関連して２個配置され、
定量計算方法によるマトリクス演算処理のための前記式（２）は、連立方程式（４）で表され、
Ｉ１＝Ｃ１／Ｋ１１＋Ｃ２／Ｋ２１ 
Ｉ２＝Ｃ１／Ｋ１２＋Ｃ２／Ｋ２２      ・・・・  （４）
前記演算処理手段は、前記式（４）のＩ１，Ｉ２の連立方程式を解くためのマトリクス演算処理を行うことによって、前記配列位置別の２個の計測検体の放射性物質濃度Ｃ１，Ｃ２を算出することを特徴とする、請求項２に記載の放射線量測定装置。
【請求項４】
前記包装容器に収納される計測検体は、４個であって、前記計測位置における第１の方向に２個と第１の方向に直交する第２の方向に２個の４個配列して収納され、
前記γ線検出器は、第１の方向に２個と前記第２の方向に２個の４個配置され、
定量計算方法によるマトリクス演算処理のための前記式（２）は、連立方程式（５）で表され、
Ｉ１＝Ｃ１／Ｋ１１＋Ｃ２／Ｋ２１＋Ｃ３／Ｋ３１＋Ｃ４／Ｋ４１
Ｉ２＝Ｃ１／Ｋ１２＋Ｃ２／Ｋ２２＋Ｃ３／Ｋ３２＋Ｃ４／Ｋ４２
Ｉ３＝Ｃ１／Ｋ１３＋Ｃ２／Ｋ２３＋Ｃ３／Ｋ３３＋Ｃ４／Ｋ４３
Ｉ４＝Ｃ１／Ｋ１４＋Ｃ２／Ｋ２４＋Ｃ３／Ｋ３４＋Ｃ４／Ｋ４４    ・・・・  （５）
演算処理手段は、上記式（５）のＩ１〜Ｉ４の連立方程式を解くためのマトリクス演算処理を行うことによって、前記配列位置別の４個の計測検体の放射性物質濃度Ｃ１〜Ｃ４を算出することを特徴とする、請求項２に記載の放射線量測定装置。
【請求項５】
前記包装容器に収納される計測検体は、８個であって、前記第１の方向に４個と前記第２の方向に２個の８個配列して収納され、
前記γ線検出器は、第１の方向に４個と第２の方向に２個の８個配置され、
定量計算方法によるマトリクス演算処理のための前記式（２）は、連立方程式（６）で表され、
Ｉ１＝Ｃ１／Ｋ１１＋Ｃ２／Ｋ２１＋Ｃ３／Ｋ３１＋Ｃ４／Ｋ４１
＋Ｃ５／Ｋ５１＋Ｃ６／Ｋ６１＋Ｃ７／Ｋ７１＋Ｃ８／Ｋ８１
Ｉ２＝Ｃ１／Ｋ１２＋Ｃ２／Ｋ２２＋Ｃ３／Ｋ３２＋Ｃ４／Ｋ４２
＋Ｃ５／Ｋ５２＋Ｃ６／Ｋ６２＋Ｃ７／Ｋ７２＋Ｃ８／Ｋ８２
Ｉ３＝Ｃ１／Ｋ１３＋Ｃ２／Ｋ２３＋Ｃ３／Ｋ３３＋Ｃ４／Ｋ４３
＋Ｃ５／Ｋ５３＋Ｃ６／Ｋ６３＋Ｃ７／Ｋ７３＋Ｃ８／Ｋ８３
Ｉ４＝Ｃ１／Ｋ１４＋Ｃ２／Ｋ２４＋Ｃ３／Ｋ３４＋Ｃ４／Ｋ４４
＋Ｃ５／Ｋ５４＋Ｃ６／Ｋ６４＋Ｃ７／Ｋ７４＋Ｃ８／Ｋ８４
Ｉ５＝Ｃ１／Ｋ１５＋Ｃ２／Ｋ２５＋Ｃ３／Ｋ３５＋Ｃ４／Ｋ４５
＋Ｃ５／Ｋ５５＋Ｃ６／Ｋ６５＋Ｃ７／Ｋ７５＋Ｃ８／Ｋ８５
Ｉ６＝Ｃ１／Ｋ１６＋Ｃ２／Ｋ２６＋Ｃ３／Ｋ３６＋Ｃ４／Ｋ４６
＋Ｃ５／Ｋ５６＋Ｃ６／Ｋ６６＋Ｃ７／Ｋ７６＋Ｃ８／Ｋ８６
Ｉ７＝Ｃ１／Ｋ１７＋Ｃ２／Ｋ２７＋Ｃ３／Ｋ３７＋Ｃ４／Ｋ４７
＋Ｃ５／Ｋ５７＋Ｃ６／Ｋ６７＋Ｃ７／Ｋ７７＋Ｃ８／Ｋ８７
Ｉ８＝Ｃ１／Ｋ１８＋Ｃ２／Ｋ２８＋Ｃ３／Ｋ３８＋Ｃ４／Ｋ４８
＋Ｃ５／Ｋ５８＋Ｃ６／Ｋ６８＋Ｃ７／Ｋ７８＋Ｃ８／Ｋ８８    ・・・・  （６）
演算処理手段は、前記式（６）のＩ１〜Ｉ８の連立方程式を解くためのマトリクス演算処理を行うことによって、前記配列位置別の８個の計測検体の放射性物質濃度Ｃ１〜Ｃ８を算出することを特徴とする、請求項２に記載の放射線量測定装置。
【請求項６】
前記登録データ記憶手段は、前記計測検体の許容上限値を記憶する許容上限値記憶領域をさらに含み、
前記演算処理手段は、計測した前記配列位置別の各計測検体の放射性物質濃度が前記許容上限値記憶領域に記憶されている許容上限値以上であるとき、当該計測検体が放射能汚染している検体であることを判定する、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の放射線量測定装置。
【請求項７】
前記演算処理手段は、計測した前記配列位置別の各計測検体の放射性物質濃度が前記許容上限値記憶領域に記憶されている許容上限値以下であるとき、当該計測検体が放射能汚染の許容範囲内の検体であることを判定する、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の放射線量測定装置。
【請求項８】
前記γ線検出器は、所定の複数個がユニット化されて、前記計測位置の対向する上面と下面の両面に配置され、
前記一時記憶手段には、前記計測位置の平面配置位置の対応する上面と下面の２個のγ線検出器の検出出力を合成した値が平面配列位置に対応する領域に書き込まれる、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の放射線量測定装置。
【請求項９】
前記登録データ記憶手段は、前記複数個のγ線検出器の位置に前記複数個の計測検体が存在しない状態において、各γ線検出器によって計測された配列位置別の放射線量をバックグラウンドとして登録するバックグラウンドデータ登録領域を含み、
前記演算処理手段は、
前記複数個の計測検体のそれぞれの放射線量を計測する動作に先立って、前記複数個の計測検体が存在しない状態において、各γ線検出器によって計測された配列位置別の放射線量を前記バックグラウンドデータ登録領域へ書込み処理し、
前記複数個の計測検体のそれぞれの放射線量を計測する際に、前記配列位置別の複数個の計測検体の放射性物質濃度から対応する位置のバックグラウンドデータを差し引くことによって、各計測検体の放射性物質濃度を計測することを特徴とする、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の放射線量測定装置。
【請求項１０】
放射線量測定装置は、複数個の計測検体をセットにして包装容器に収納した状態でコンベアによって移送する移送経路の途中の計測位置において、複数個の計測検体のそれぞれの放射線量を計測するものであって、
前記γ線検出器は、コンベアによる移送経路の途中の計測位置に配置される、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の放射線量測定装置。