(57)【要約】【課題】エネルギースペクトルを生成する放射線測定装置において、統計誤差やそれに関連する情報を演算できるようにする。【解決手段】スペクトル演算部２２は、エネルギースペクトルS(i)及びエネルギー補償関数G(i)から、誤差伝搬則に従って現在の統計誤差ΔDaを演算する。また、スペクトル演算部２２は、一定の仮定の下で、エネルギースペクトルS(i)及びエネルギー補償関数G(i)から、将来の予測統計誤差ΔDbを演算する。スペクトル演算部２２は、更に、将来における目標統計誤差ΔDcを生じさせる時定数τ又は測定時間ｔを演算する機能も有する。【選択図】図２
2018087751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の測定によりエネルギースペクトルを生成するスペクトル生成部と、
前記エネルギースペクトル及びエネルギー補償関数に基づいて線量率を演算する線量率演算部と、
前記エネルギースペクトル及び前記エネルギー補償関数に基づいて、現在の統計誤差、将来の予測統計誤差、又は、将来において目標統計誤差を生じさせる時間的条件、の内の少なくとも１つを演算する演算手段と、
を含むことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記現在の統計誤差は、前記エネルギースペクトル及び前記エネルギー補償関数から誤差伝搬則に従って演算される、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、
前記線量率演算部が演算した時系列順の複数の線量率に基づいて時定数に従う平滑化演算を実行することにより指示値を演算する指示値演算部を含む、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
前記演算手段は、前記エネルギースペクトル、前記エネルギー補償関数、及び、前記時間的条件としての前記時定数に基づいて、前記予測統計誤差を演算する、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項５】
請求項３記載の装置において、
前記演算手段は、前記エネルギースペクトル、前記エネルギー補償関数、及び、前記目標統計誤差に基づいて、前記時間的条件としての時定数を演算する、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項６】
請求項５記載の装置において、
前記演算された時定数が前記指示値演算部に設定される、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項７】
請求項３記載の装置において、
前記演算手段は、前記エネルギースペクトル、前記エネルギー補償関数及び前記目標統計誤差に基づいて、前記時間的条件として測定時間を演算する、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項８】
請求項７記載の装置において、
前記演算された測定時間に基づいて当該放射線測定装置の動作が制御される、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項９】
放射線の測定によりエネルギースペクトルを生成する工程と、
前記エネルギースペクトル及びエネルギー補償関数に基づいて線量率を演算する工程と、
前記エネルギースペクトル及び前記エネルギー補償関数に基づいて、誤差伝搬則に従う統計誤差として、前記線量率に対応する現在の統計誤差を演算する工程と、
を含むことを特徴とする放射線測定方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法において、
前記エネルギースペクトル、前記エネルギー補償関数、及び、時間的条件に基づいて、将来の予測統計誤差を演算する工程を含む、
ことを特徴とする放射線測定方法。
【請求項１１】
請求項９記載の方法において、
前記エネルギースペクトル、前記エネルギー補償関数、及び、将来における目標統計誤差に基づいて、当該目標統計誤差を生じさせる時間的条件を演算する工程を含む、
ことを特徴とする放射線測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線測定装置及び方法に関し、特に、統計誤差の演算に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーベイメータ、個人線量計、モニタリングポスト等の様々な放射線測定装置が活用さされている。以下においては、γ線を測定するサーベイメータ（γ線サーべイメータ）について説明する。
【０００３】
一般的なγ線サーベイメータにおいては、所定時間（例えば１秒）ごとに、γ線のエネルギースペクトルが取得される。エネルギースペクトルは、複数のエネルギーチャンネルにおいて得られた複数の計数値により構成される。エネルギースペクトルに対してエネルギー補償関数（Ｇ関数又はＧ（Ｅ）関数とも称される）を適用することにより、線量率が演算される（特許文献１を参照）。時系列順で並ぶ複数の線量率に基づいて時定数に従う平滑化演算を実行することにより、指示値が演算される（特許文献２を参照）。その指示値は数値として表示される。指示値は例えば１秒ごと更新される。時定数に従う平滑化演算は、ＲＣフィルタ回路により実行され、又は、その回路特性を模擬したデジタル演算回路により実行される。そのような平滑化演算として、移動平均演算が実行されることもある。
【０００４】
なお、計数率を測定及び表示するサーベイメータも知られている。また、指定された統計誤差（例えば１σ又は２σ）に応じて、自ら時定数を適応的に設定するサーベイメータも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１０８７９６号公報
【特許文献２】特開２０１５−２１９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
原子核崩壊は偶発的な事象であり、その崩壊により生じる放射線を測定する場合、統計的な揺らぎの影響を受ける。この統計的な揺らぎは測定精度を左右するものであり、統計誤差を生じさせる。計数率（例えばその単位は[sec-1]又は[min-1]）についての統計誤差は、計数値であるカウントＮの平方根（Ｎ１／２）をとることにより容易に求められる。カウントＮの平方根は、確率分布（ガウス分布）における１σ（標準偏差）に相当するものである。
【０００７】
しかし、エネルギースペクトルに対してエネルギー補償関数を適用することにより演算される線量率について、上記のような単純な計算で統計誤差を求めることはできない。そもそも、現在の統計誤差、将来の統計誤差、又は、将来の統計誤差に関連するパラメータを演算する放射線測定装置は未だ提供されていない。
【０００８】
本発明の目的は、エネルギースペクトルに対してエネルギー補償関数を適用して線量率を演算する場合において、統計誤差又はそれに関連する情報を演算できるようにすることにある。あるいは、本発明の目的は、現在又は将来の統計誤差を演算することが可能な放射線測定装置を提供することにある。あるいは、本発明の目的は、目標統計誤差を生じさせる動作条件を自動的に演算できる放射線測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る放射線測定装置は、放射線の測定によりエネルギースペクトルを生成するスペクトル生成部と、前記エネルギースペクトル及びエネルギー補償関数に基づいて線量率を演算する線量率演算部と、前記エネルギースペクトル及び前記エネルギー補償関数に基づいて、現在の統計誤差、将来の予測統計誤差、又は、将来において目標統計誤差を生じさせる時間的条件、の内の少なくとも１つを演算する演算手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
現在の統計誤差は、エネルギースペクトル及びエネルギー補償関数から演算され得る。その場合、望ましくは、誤差伝搬則に従って、現在の線量率に対応する真の統計誤差が求められる。一方、将来の予測統計誤差は、時間的条件を含む一定の仮定をおくことにより、エネルギースペクトル及びエネルギー補償関数から（つまり、現在の統計誤差から）、演算され得る。換言すれば、一定の仮定の下で、エネルギースペクトル、エネルギー補償関数、時間的条件、及び、将来の予測統計誤差の間に、所定の関係を見出せる。望ましくは、それらの要素の関係が関係式として定義され、その関係式から、必要な情報が導出される。後述する実施形態において、現在の統計誤差（現在誤差）は現在の線量率（瞬時値）についての統計誤差であり、将来の予測統計誤差（予測誤差）は将来の指示値についての統計誤差として予測される値であり、目標統計誤差（目標誤差）は将来の指示値についての統計誤差として設定又は指定される値である。指示値は、表示値であり、それは、一般に、線量率を平滑化することにより演算されるが、指示値が線量率そのものであってもよい。
【００１１】
後述する実施形態では、現在観測されているエネルギースペクトルが今後もある期間にわたって定常的に維持されるというモデルを前提として、将来の予測統計誤差が演算される。また、そのモデルを前提として、将来における目標統計誤差を生じさせる時間的条件が逆算される。時間的条件は、望ましくは、時定数又は測定時間である。演算される予測統計誤差や時間的条件は、それぞれ、厳密には正しい値ではなく、予想値又は目安値に過ぎないが、何らの情報も得られない場合に比べて、ユーザーの便宜を図ることができ、あるいは、装置の利便性を高められる。
【００１２】
なお、エネルギースペクトル及びエネルギー補償関数から現在の統計誤差を演算した上で、現在の統計誤差を基礎として他の情報を演算するようにしてもよいし、エネルギースペクトル及びエネルギー補償関数から他の情報を直接的に演算するようにしてもよい。
【００１３】
実施形態において、放射線測定装置は、前記線量率演算部が演算した時系列順の複数の線量率に基づいて時定数に従う平滑化演算を実行することにより指示値を演算する指示値演算部を含む。
【００１４】
実施形態において、前記演算手段は、前記エネルギースペクトル、前記エネルギー補償関数、及び、前記時間的条件としての前記時定数に基づいて、前記予測統計誤差を演算する。一般に、統計的変動が収束するまでに、およそ時定数の数倍の時間がかかると言われている。例えば、時定数の２倍の時間を測定時間とし、その測定時間においてエネルギースペクトルが維持されるとの仮定の下で、予測統計誤差が演算される。
【００１５】
実施形態において、前記第２の演算手段は、前記エネルギースペクトル、前記エネルギー補償関数、及び、前記目標統計誤差に基づいて、前記時間的条件としての時定数を演算する。演算された時定数が指示値演算部に設定されてもよい。
【００１６】
実施形態において、前記演算手段は、前記エネルギースペクトル、前記エネルギー補償関数及び前記目標統計誤差に基づいて、前記時間的条件として測定時間を演算する。演算された測定時間に基づいて放射線測定装置の動作が制御されてもよい。
【００１７】
本発明に係る放射線測定方法は、放射線の測定によりエネルギースペクトルを生成する工程と、前記エネルギースペクトル及びエネルギー補償関数に基づいて線量率を演算する工程と、前記エネルギースペクトル及び前記エネルギー補償関数に基づいて、誤差伝搬則に従う統計誤差として、前記現在の線量率に対応する現在の統計誤差を演算する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
実施形態においては、上記放射線測定方法が、更に、前記エネルギースペクトル、前記エネルギー補償関数、及び、時間的条件に基づいて、将来の予測統計誤差を演算する工程を含む。また、実施形態においては、上記放射線測定方法が、更に、前記エネルギースペクトル、前記エネルギー補償関数、及び、将来における目標統計誤差に基づいて、当該目標統計誤差を生じさせる時間的条件を演算する工程を含む。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、エネルギースペクトルに対してエネルギー補償関数を適用して線量率を演算する場合に、統計誤差又はそれに関連する情報を演算できる。あるいは、現在又は将来の統計誤差を演算できる。あるいは、所望の統計誤差を生じさせる動作条件を自動的に演算できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係る放射線測定装置を示すブロック図である。
【図２】スペクトル演算部の構成例を示すブロック図である。
【図３】測定終了判定に関連する構成を説明するためのブロック図である。
【図４】第１表示例を示す図である。
【図５】第２表示例を示す図である。
【図６】表示内容の変化の一例を示す図である。
【図７】表示内容の変化の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１には、本発明に係る放射線測定装置の実施形態が示されている。図１に示されている放射線測定装置はγ線サーベイメータである。以下に説明する特徴的構成が他の放射線測定装置に適用されてもよい。
【００２３】
図１において、検出部１０は、シンチレータ１２及び光検出器１４により構成される。シンチレータ１２においては、γ線の入射によりシンチレーション光が生じ、その光が光検出器１４において検出される。光検出器１４は光電子増倍管（ＰＭＴ）により構成される。検出部１０として半導体センサ等を設けてもよい。光検出器１４からの電気信号が信号処理回路１６へ送られる。信号処理回路１６は、アンプ、波高弁別器等により構成され、この信号処理回路１６において、γ線のエネルギーに対応した波高値を有するパルスが生成される。そのパルスがプロセッサ１８へ送られる。
【００２４】
プロセッサ１８はプログラムに基づいて動作する回路である。それがＣＰＵ、マイクロプロセッサ等によって構成されてもよい。図１にはプロセッサ１８が有する複数の機能が複数のブロックによって表現されている。個々のブロックがそれぞれ専用のデバイスによって構成されてもよい。
【００２５】
スペクトル生成部２０はスペクトル生成手段又はその一部を構成するものである。スペクトル生成部２０は、入力されるパルス列に基づいてエネルギースペクトルN(i)を生成する。iはエネルギーチャンネル番号を意味する。スペクトル生成部２０は、例えば、マルチチャンネルアナライザ(MCA)により構成される。エネルギースペクトルN(i)は、例えば、数百個のエネルギーチャンネルに対応した数百個の計数値からなるものである。計数値はサンプリング時間dTの間に得られたカウントである。そのサンプリング時間dTは例えば0.5秒である。エネルギースペクトルN(i)をdTで除することにより、１秒当たりのエネルギースペクトルS(i)が求まる。エネルギースペクトルS(i)を構成する個々の値は計数率である。
【００２６】
本実施形態において、サンプリング時間dTは制御部２４によって可変設定される。通常測定時において、サンプリング時間dTを１秒に設定し、後述する予測演算において、サンプリング時間dTを１秒よりも長い時間、例えば３秒、１０秒等に設定するようにしてもよい。サンプリング時間dTを長くすると、応答性又は時間分解能が低下するものの、予測精度を高められる。サンプリング時間dTを自動的に又は手動で可変設定できるように構成するのが望ましい。
【００２７】
スペクトル演算部２２は、線量率演算部、指示値演算部、及び、演算手段として機能する。具体的には、スペクトル演算部２２は、現在の線量率（瞬時値）Dを演算する機能、現在の指示値Rを演算する機能、現在の線量率Dについての統計誤差（以下「現在誤差」という。場合により「現在の統計誤差」ともいう。）ΔDを演算する機能、将来の指示値についての予測統計誤差（以下「予測誤差」という。場合により「将来の統計誤差」ともいう。）ΔR[expectancy]を演算する機能、将来の指示値についての目標統計誤差（以下「目標誤差」という。）ΔR[target]を生じさせる時定数τを演算する機能、将来において目標誤差ΔR[target]を生じさせる測定時間ｔを演算する機能、等を備えている。各機能については後に詳述する。
【００２８】
上記の現在誤差ΔDは、サンプリング時間dTで得られた計測データから算出される線量率（瞬時値）Dについての統計誤差である。時定数演算の下、指示値Rは時間的に変化するが、線量率Dが一定値をとり続けるならば、指示値Rは時間経過とともにその一定値に収束する。上記の予測誤差ΔR[expectancy]は、そのような収束状態において見込まれる、指示値Rについての統計誤差である。時定数演算の下では、一般に、時定数τの３倍程度以上の期間にわたって測定を行い、これにより収束状態を形成してから、指示値の読み取りが行われる。予測誤差ΔR[expectancy]は、時定数τが大きいほど、小さな値となる。線量率D(n)は、サンプリング時間dT(n)において得られたエネルギースペクトルS(n,i)から計算される。ｎは時系列順の番号を表している。制御部２４は、スペクトル演算部２２に対して、そこでの演算で必要な情報（例えば、現在設定されている時定数τ及びサンプリング時間dT、並びに、目標誤差ΔR[target]を与えている。
【００２９】
スペクトル演算部２２によって演算された情報が表示処理部２６を経由して表示器３０へ送られる。表示器３０には、動作モードに応じて又はユーザー選択に応じて、線量率D、指示値R、現在誤差ΔD、予測誤差ΔR[expectancy]、計算された時定数（推奨時定数）τ、及び、計算された測定時間（推奨測定時間）ｔ、等が表示される。
【００３０】
入力部２８は複数のボタン等により構成される。入力部２８を利用してユーザーにより時定数τが選択され、また、サンプリング時間dTが選択される。また、時定数τ又は測定時間tの自動計算を希望する場合、入力部２８を利用して、ユーザーによって目標誤差ΔR[target]が指定される。制御部２４はコントローラであり、図１に示される各構成の動作を制御している。制御部２４は後に説明するように測定終了判定機能を備えている。その機能をプロセッサ１８に設けるようにしてもよい。
【００３１】
図２には図１に示したスペクトル演算部２２の構成例がブロック図として示されている。図中の個々のブロックはソフトウエアの機能に相当する。もっとも、個々のブロックがプロセッサ又はデバイスにより構成されてもよい。
【００３２】
線量率演算器３２は、エネルギースペクトルS(i)に基づいて、線量率Dを演算するモジュールである。具体的には、エネルギーチャンネル単位で、メモリ３４内に格納されたエネルギー補償関数G(i)をエネルギースペクトルS(i)に対して乗算した上で、複数の乗算結果を加算することにより、線量率Dが演算される。図１に示した検出部に適合したエネルギー補償関数G(i)が用意されている。
【００３３】
指示値演算器３６は、時系列順で並ぶ複数の線量率Dを順次入力し、時定数τに基づく平滑化演算（具体的には時定数演算）を順次実行し、これにより平滑化された線量率としての指示値Rを順次出力する。時定数τはユーザーにより指定され、あるいは、自動的に決定される。平滑化演算に際してはサンプリング時間dTも参照される。時定数に従う平滑化演算に代えて、移動平均処理、又は、重み付け移動平均処理が実施されてもよい。
【００３４】
演算ユニット３８は、後述する関係式４０を基礎として、必要な情報を演算するものである（図２には関係式４０が抽象的に表現されている）。演算ユニット３８にはエネルギースペクトルS(i)及びエネルギー補償関数G(i)が与えられている。演算ユニット３８は、現在誤差演算器４２、予測誤差演算器４４、時定数演算器４６及び測定時間演算器４８を有している。現在誤差演算器４２は、誤差伝搬則に従って現在の統計誤差つまり現在誤差を演算する。演算器４４，４６，４８は、関係式４０をそのまま用いて又はそれを変形した式を用いて、演算を実行する。関係式４０は、後に示すように、エネルギースペクトルS(i)、エネルギー補償関数G(i)、時間的条件（時定数τ又は測定時間ｔ）、及び、予測誤差ΔR[expectancy]、の相互関係を表す式である。現在誤差ΔDは、エネルギースペクトルS(i)およびエネルギー補償関数G(i)から、時定数τとは関係なく、計算される。関係式４０には複数の要素が含まれる。現在誤差ΔDを第１要素とし、時間的条件を第２要素とし、予測誤差ΔR[expectancy]を第３要素とした場合、第１要素は、測定結果から計算される確定値であるので、第２要素及び第３要素の内で一方が決まれば他方を算出可能となる。以下に演算器４２，４４，４６，４８について更に説明する。
【００３５】
現在誤差演算器４２は、エネルギースペクトルS(i)及びエネルギー補償関数G(i)に基づいて、現在の線量率Dに対応する現在の統計誤差（現在誤差）ΔDを演算するモジュールである。本実施形態においては、後に示すように、誤差伝搬則の理論通り、現在誤差ΔDが演算されており、それは真の統計誤差である。
【００３６】
予測誤差演算器４４は、後述する仮定の下で、エネルギースペクトルS(i)、エネルギー補償関数G(i)及び現在の時定数τに基づいて、予測誤差ΔR[expectancy]を演算するモジュールである。予測誤差ΔR[expectancy]は予想値又は目安値である。
【００３７】
時定数演算器４６は、後述する仮定の下で、エネルギースペクトルS(i)、エネルギー補償関数G(i)、及び、将来における目標誤差ΔR[target]に基づいて、将来において目標誤差ΔR[target]を実現し得る時定数τを演算するモジュールである。必要に応じて、その時定数τが推奨時定数としてユーザーに提供される。γ線の計測を行いながら時定数τを順次演算し得る。
【００３８】
測定時間演算器４８は、後述する仮定の下で、エネルギースペクトルS(i)、エネルギー補償関数G(i)、及び、将来における目標誤差ΔR[target]に基づいて、将来において目標誤差ΔR[target]を実現し得る測定時間ｔを演算するモジュールである。演算される測定時間ｔも予想値又は目安値である。必要に応じて、その測定時間ｔが推奨測定時間としてユーザーに提供される。γ線の計測を行いながら測定時間ｔを順次演算し得る。
【００３９】
現在誤差ΔD、予測誤差ΔR[expectancy]、時定数τ及び測定時間ｔは、線量率D及び指示値Rと共に、必要に応じて、表示器に表示される。演算された時定数τを指示値演算器３６に設定するようにしてもよい。その場合、サンプリング時間dTごとに、又は、所定時間ごとに、時定数τを再計算し、それによって順次求められる時定数τを指示値演算器３６に順次設定するようにしてもよい。演算された測定時間ｔに基づいて測定終了を判定してもよい。すなわち、経過時間が測定時間ｔに到達した場合に自動的に測定を終了させるものである。その場合、サンプリング時間dTごとに、又は、所定時間ごとに、測定時間ｔを再計算し、それによって終了タイミングを動的に変更してもよい。あるいは、エネルギースペクトルを形成するサンプリング時間dTとして、測定開始時から現時点までの期間を設定してもよい。その場合、時間経過に従って測定時間ｔの予測精度が向上する。
【００４０】
次に、各演算器４２，４４，４６，４８で実行される演算について詳述する。以下の(1)式には線量率D(n)の求め方が示されている。
【００４１】
【数１】
2018087751.tif 000003
【００４２】
(1)式に示されているように、エネルギースペクトルS(i)に対してエネルギー補償関数G(i)を適用することにより、線量率D(n)が求められる。上記のようにｎは時系列順の番号を示している。なお、以下において、D(n)を単にDと表現する場合がある。また、ΔR[expectancy]及びΔR[target]を、便宜上、ΔRで表現する場合がある。
【００４３】
指示値Rは以下の(2)式によって演算される。以下の(2)式はＩＩＲ型平滑化フィルタの作用を表すものである。（１−Ｘ）及びＸはそれぞれ重みである。
【００４４】
【数２】
2018087751.tif 000004
【００４５】
ところで、Yについての誤差がΔYと表現される場合、誤差伝搬則として、以下の(3-1)式〜(3-3)式が成り立つ。また、以下の(3-4)式に示すように、Nが偶発的に発生するある事象の発生回数である場合(放射線検出回数、カウント等もNに該当する)、ΔNはNの平方根(N1/2)で表される(但し、1σの場合)。
【００４６】
【数３】
2018087751.tif 000005
【００４７】
上記(1)式で計算される線量率Dについての統計誤差（現在誤差）ΔDは以下のように計算される。以下の(4-1)式は上記の(3-1)式、(3-3)式及び(3-4)式に基づくものである。
【００４８】
【数４】
2018087751.tif 000006
【００４９】
上記(4-3)式を、時間的条件を含む式に変更するため、以下の(5)式を導入する。
【００５０】
【数５】
2018087751.tif 000007
【００５１】
上記(5)式のN2τ(i)は、現在のエネルギースペクトルS(i)(単位はs-1)が2τ秒間継続することを仮定した場合において、複数のエネルギーチャンネルにおいて2τ秒間で得られる複数の計数値（複数の期待値）として観念される。計放射線測定の分野において、計数率に時定数演算を適用して指示値を得る場合、その指示値がもつ統計誤差は、時定数τの２倍の時間で得られる計数値A2τの平方根A2τ１／２を、時定数τの２倍の時間2τで除算した結果（A2τ１／２／ 2τ）と等しくなることが知られている。なお、時定数演算ではない演算を行う場合、具体的には、測定開始から停止までの時間tの間に得られた計数値から計数率や線量率を計算する場合には、(5)〜(11)式中の2τをtに置き換えればよい。
【００５２】
現在の瞬時的な線量率はDであるため、将来の指示値Rとして期待される値もやはりDである。上記(5)式を上記(1)式に適用すると、指示値Rについての期待値を求める式として、以下の(6)式が得られる。
【００５３】
【数６】
2018087751.tif 000008
【００５４】
指示値Rについての統計誤差ΔRは以下のように計算される。
【００５５】
【数７】
2018087751.tif 000009
【００５６】
上記(7-1)式は上記(3-1)式、(3-3)式及び(3-4)式に基づくものである。(7-3)式に対して上記(5)式を適用することにより(7-4)式が導かれている。その(7-4)式が上述した関係式である。(7-4)式において、左辺は、時定数演算により得られる指示値Rについての統計誤差ΔRであり、それは上記仮定の下での予測誤差と言えるものである。(7-4)式において、右辺の分子は、(4-3)式に示した現在の統計誤差に他ならない。右辺の分母は、時間的なファクタである。分子は測定結果から決まる期待値であるので、分母の増大に応じて統計誤差ΔRは小さくなる。
【００５７】
つまり、(7-4)式は、現在誤差（エネルギースペクトル及びエネルギー補償関数から求まる現在の統計誤差）と、時間的条件（時定数τ又は測定時間ｔ）と、将来において予測される又は目標とされる統計誤差と、の３つの要素の関係を示す関係式である。その関係式を用いれば、ある時間的条件の下で予測される統計誤差（予測誤差）、又は、将来において目標となる統計誤差（目標誤差）を生じさせる時間的条件、を演算することが可能である。
【００５８】
時定数を求める場合、上記関係式を以下の(8)式のように変形すればよい。
【００５９】
【数８】
2018087751.tif 000010
【００６０】
上記(8)式の分母に含まれるΔRが目標誤差ΔR[target]に相当する。(8)式の右辺の分子は現在誤差ΔDの二乗に相当する。
【００６１】
一方、測定時間tを求める場合、上記同様に、上記関係式を以下の(9)式のように変形すればよい。
【００６２】
【数９】
2018087751.tif 000011
【００６３】
上記(9)式の分母に含まれるΔRが目標誤差ΔR[target]に相当する。(9)式の右辺の分子は現在誤差ΔDの二乗に相当する。よって、現在誤差を計算し、それを記憶しておいて、必要な時点で、現在誤差を利用するようにしてもよい。もちろん、エネルギースペクトル及びエネルギー補償関数から、予測誤差、時定数又は測定時間を直接的に演算するようにしてもよい。
【００６４】
上記で説明した統計誤差は絶対値であったが、それを相対値として表現したい場合には以下の計算を行えばよい。
【００６５】
【数１０】
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【００６６】
上記(10)式において、σD’（＝ΔD’）は統計誤差の相対値である。それは統計誤差の絶対値ΔDを線量率Dで除することにより求められる。具体的には相対値σD’は以下の(11)式のように表現される。
【００６７】
【数１１】
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【００６８】
以上のように求められた各情報を表示器に表示してユーザーに対して提供してもよい。また、以上のように求められた各情報に基づいて装置の動作条件を設定するようにしてもよい。
【００６９】
図３には制御部における終了判定方法がブロック図として示されている。上記のように目標誤差を生じさせる測定時間５８が演算される。一方、測定開始信号５０をトリガとして、経過時間計測部５２が測定開始からの経過時間５３を計測する。終了判定部５４は測定時間５８に経過時間５３が到達した場合に測定終了信号５６を出力する。これによりγ線の計測が自動的に終了する。測定時間５８を随時変更するようにしてもよい。
【００７０】
図４には第１表示例が示されている。表示画面６０上には、瞬時値としての現在の線量率６２が数値として表示されており、また、それに付随して現在の統計誤差（絶対値）６４が数値として表示されている。それらの下段には現在の統計誤差（相対値）６６も表示されている。それらの統計誤差は標準偏差としての１σに対応するものである。表示画面６０内にはそれを示すインジケータ６８が表示されている。２σ、３σ等に対応する統計誤差を表示させることもできる。その場合は、1σに対応する統計誤差を２倍、３倍等すればよい。図４に示すような表示を行う場合、表示更新レートを１秒よりも遅くしてもよい。あるいは、表示更新レートをユーザー選択させるのが望ましい。線量率６２に代えて、又は、それと一緒に、時定数処理された指示値を表示するようにしてもよい。
【００７１】
図５には第２表示例が示されている。表示画面７０上には、現在の線量率６２、現在の統計誤差（絶対値）６４、及び、現在の統計誤差（相対値）６６の他に、時定数演算値７２及び収束時の予測誤差７５が表示されている。時定数演算値７２は、時定数演算によって求められた値（指示値）である。収束時の予測誤差７５は上記のように計算された予測誤差である。表示画面７０上には、現在設定されている時定数７４も表示されている。時定数に代えて又はそれと共に測定時間（又は残り時間）を表示するようにしてもよい。
【００７２】
図６には表示変化の第１例が示されている。図６の左側に示されている表示画面７６上には、現在の線量率又は指示値と共に、ユーザーにより設定された設定誤差（目標誤差）７８が表示されており、また、その設定誤差７８に対応する時定数８０が表示されている。ユーザーが設定誤差を変更すると（例えば１０％を５％に変更すると）、図６の右側に示すように、表示内容が変化する。すなわち、表示画面８２において、設定誤差８４の内容が変化し、それと共に再計算された時定数８６が表示される。このような表示内容の変化により、設定誤差と時定数との関係を直感的に認識することが可能となる。
【００７３】
図７には表示変化の第２例が示されている。図７の左側に示されている表示画面８８上には、ユーザー設定された設定誤差９０、計算された必要測定時間９２、及び、タイマー計測による経過時間９４が表示されている。一定時間（例えば３０秒）が経過すると、図７の右側に示されているように、設定誤差９８の内容は維持されつつ、必要測定時間１００が一定時間分だけ小さな値となり、経過時間が一定時間分だけ増大された値となる。このような画面内容の変化によって、設定誤差が実現されるまでの残り時間等を認識することが可能となる。なお、プリセットタイム測定を実行した上で、測定終了時点での線量率及び統計誤差（実績値）を画面上に表示し続けるようにしてもよい。
【００７４】
上記実施形態によれば、ユーザーに対して現在の統計誤差、将来において予測される統計誤差、その他の関連情報を提供することが可能である。これにより、ユーザーにおいて、測定状況を認識しつつ測定条件を定めることが可能であり、特に、希望する測定精度に相応しい時定数や測定時間を知ることができる。結果として、無駄に長い時間にわたって測定作業を行ってしまう可能性を低減でき、測定作業効率を高められる。あるいは、ユーザーに代わって自動的に測定条件を設定することができるから、不適切な測定や測定失敗が生じる可能性を低減できる。
【符号の説明】
【００７５】
１８  プロセッサ、２０  スペクトル生成部、２２  スペクトル演算部、３２  線量率演算器、３６  指示値演算器、３８  演算ユニット、４２  現在誤差演算器、４４  予測誤差演算器、４６  時定数演算器、４８  測定時間演算器。
【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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