(57)【要約】【課題】シンチレータの発光減衰時間が温度に依存することを原因として、プリアンプの後段に設けられたシェイピングアンプから出力されるパルスの波高値が温度に応じて変化してしまう。【解決手段】プリアンプ２６からの検出パルス（テールパルス）が第１シェイピングアンプ３６及び第２シェイピングアンプ３８に並列的に入力される。第１シェイピングアンプ３６と第２シェイピングアンプ３８は互いに異なるシェイピング時間（時定数）を有する。それらのアンプ３６，３８から出力された信号の波高値の比から、発光減衰時間の温度依存性を補正するための補正係数が演算される。【選択図】図４
2018054342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１応答特性を有する回路であって、放射線を検出して得られた検出パルスを受け入れ、当該検出パルスの立ち上がり時間に対応する第１波高値を有する第１パルスを出力する第１パルス生成回路と、
前記第１応答特性とは異なる第２応答特性を有する回路であって、前記検出パルスを受け入れ、当該検出パルスの立ち上がり時間に対応する第２波高値を有する第２パルスを出力する第２パルス生成回路と、
前記第１パルスの第１波高値と前記第２パルスの第２波高値とに基づいて、前記検出パルスの波高値に依存し且つ前記検出パルスの立ち上がり時間に依存しない補正済み波高値を求める演算回路と、
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、
前記演算回路は、
前記第１波高値と前記第２波高値の比に基づいて補正係数を演算する補正係数演算回路と、
前記第１パルス及び前記第２パルスの少なくとも一方に前記補正係数を作用させて前記補正済み波高値を求める補正回路と、
を含むことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
放射線の入射により光を発生するシンチレータと、
前記光を電気信号に変換する光検出器と、
前記電気信号に基づいて前記検出パルスとしてテールパルスを生成するプリアンプと、
を含み、
前記補正係数は前記シンチレータにおける発光減衰時間の温度依存性を補償するためのものであり、
前記検出パルスの立ち上がり時間が前記発光減衰時間に依存する、
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、
前記補正係数演算回路は前記補正係数を導出する関数に対して前記比を代入することにより前記補正係数を演算するものであり、
前記関数は異なるシンチレータを備える複数の放射線測定装置間で共用される関数である、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項５】
請求項１記載の装置において、
前記第１パルス生成回路は、第１時間条件に従う前記第１応答特性を有する第１シェイピング回路であり、
前記第２パルス生成回路は、前記第１シェイピング回路と並列に設けられ第２時間条件に従う前記第２応答特性を有する第２シェイピング回路である、
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、
前記第１パルス生成回路は第１バンドパスフィルタとして機能し、前記第１時間条件は前記第１バンドパスフィルタの周波数特性を決める第１シェイピングタイムであり、
前記第２パルス生成回路は第２バンドパスフィルタとして機能し、前記第２時間条件は前記第２バンドパスフィルタの周波数特性を決める第２シェイピングタイムである、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項７】
請求項１記載の装置において、
第３応答特性を有する回路であって、前記検出パルスを受け入れ、当該検出パルスの立ち上がり時間に対応する第３波高値を有する第３パルスを出力する第３パルス生成回路を含み、
前記演算回路は、前記第１パルスの第１波高値、前記第２パルスの第２波高値及び前記第３パルスの波高値に基づいて、前記検出パルスの波高値に依存し且つ前記検出パルスの立ち上がり時間に依存しない補正済み波高値を求める、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項８】
請求項６記載の装置において、
前記第２シェイピングタイムは前記第１シェイピングタイムの２倍以上である、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項９】
請求項６記載の装置において、
前記第２シェイピングタイムは前記第１シェイピングタイムよりも大きく、
前記第１シェイピングタイムは放射線を検出するシンチレータの発光減衰時間の温度特性における最小値の１／１０から１０倍の範囲内にあり、
前記第２シェイピングタイムは前記シンチレータの発光減衰時間の温度特性における最大値の１／１０から１０倍の範囲内にある、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線測定装置に関し、特に温度補償機能を備えた放射線測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線測定装置として、モニタリングポスト、サーベイメータ、個人線量計等の各種の装置が知られている。そのような放射線測定装置では、シンチレータ及び光検出器（光電子増倍管、ＭＰＰＣ等）からなる放射線検出器が利用されている。シンチレータには温度依存性が認められ、つまり温度（環境温度）に発光減衰時間が依存するという性質が認められる。典型的には、温度が高ければ発光減衰時間が短く、温度が低ければ発光減衰時間が長くなる。
【０００３】
一般的な放射線測定装置について具体的に説明する。シンチレータにガンマ線が入射した場合に光が生じ、その光が光検出器において電気信号（電荷信号又は電流信号）に変換される。その電気信号がプリアンプにおいて電圧信号に変換される。一般に、プリアンプとして、電荷有感型前置増幅器(Charge Sensitive Pre Amplifier (CSPA))が用いられる。そのような増幅器においてはそれが有する負帰還回路にコンデンサが設けられ、そこからの出力信号は入力電荷に比例した波高値を有する検出パルスとなる。その検出パルスは、通常、山状のピーク部分とそれに続くテール部分とからなる。CSPAから出力された検出パルスのパルス幅（テール部分を含む）は比較的に大きく、また雑音を含んでおり、そのままでは扱い難いために、CSPAの後段にシェイピングのためかつゲイン調整のためのリニアアンプが設けられる。このリニアアンプは通常、ＨＰＦとＬＰＦとを組み合わせたＢＰＦ機能を有する。リニアアンプにおいて波形成形が行われ、また信号帯域が制限される。これにより雑音が低減される。通常、ＨＰＦとＬＰＦのそれぞれのカットオフ周波数は共通の値に設定される。そのカットオフ周波数に対応する時定数をシェイピングタイムという。他の時定数をもってシェイピングタイムと定義してもよい。リニアアンプから出力されたアナログパルスは、その後段に設けられたコンパレターでデジタルパルスに変換され、あるいは、ＡＤＣによってデジタル信号に変換される。デジタル信号に対しては波高値分析が行われる。
【０００４】
上記回路構成において、シェイピングタイムを大きくすると、つまりカットオフ周波数を低速側にシフトさせると、通過帯域幅は狭くなり、雑音をより抑制することができ、信号対雑音性能上有利となる。その一方、リニアアンプの出力パルス幅が大きくなるため、パルス時間分解能が劣化し、時間的に密に入射した放射線を計測する場合に不利となる。つまり測定可能な計数率の上限が制限されてしまう。逆に、シェイピングタイムを小さくすると、つまりカットオフ周波数を高速側にすると、上記とは反対に雑音抑制効果は薄れるが、高計数率までを測定できるようになる。
【０００５】
プリアンプは積分作用を有し、その出力信号である検出パルス（テールパルス）における立ち上がり時間はシンチレータの発光減衰時間に依存する。その立ち上がり時間に対してリニアアンプのシェイピングタイムが小さい場合、リニアアンプの出力パルスの波高値が小さくなる。つまり、温度に依存してシンチレータの発光減衰時間が変化すると、それに起因してリニアアンプの出力信号の波高値が変化してしまう。NaI（Tl）シンチレータを用いる場合、その発光減衰時間は、常温においておよそ数百ｎsecであり、低温時において数μsec程度にも及ぶことがあるので、発光減衰時間とシェイピングタイムとの関係から波高値の変化が生じやすい。これは波高値から放射線のエネルギーを特定する場合等において誤差要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２５８４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
シンチレータの温度依存性、つまり温度によってリニアアンプの出力信号の波高値が変化してしまう問題に対処するため、温度補償が実行される（特許文献１を参照）。具体的には、シンチレータごとに温度特性が微妙に異なるので、つまり個体差を無視できないので、シンチレータごとに実際に温度変化を生じさせて温度に応じて波高値がどのように変化するのかを特定し、これにより温度補償関数を事前に求めておき、実際の測定時には、その温度補償関係に従って波高値を補正するものである。そのような構成を採用する場合、シンチレータごとの温度特性を取得するために多大な労力を要し、また、シンチレータの温度を測定するセンサが不可欠となる。なお、温度変化以外の要因によって波高値の変化が生じる場合にもその補償を行うことが望まれる。
【０００８】
本発明の目的は、上記のような波高値の変化を補償する新たな手法を実現することにある。あるいは、温度による影響が抑制された状況下で放射線測定を行えるようにすることにある。あるいは、温度センサを用いることなく温度補償を行えるようにすることにある。あるいは、検出器ごとに温度補償関数を特定しなくても温度補償を行えるようにすることにある。
【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、第１応答特性を有する回路であって、放射線を検出して得られた検出パルスを受け入れ、当該検出パルスの立ち上がり時間に対応する第１波高値を有する第１パルスを出力する第１パルス生成回路と、前記第１応答特性とは異なる第２応答特性を有する回路であって、前記検出パルスを受け入れ、当該検出パルスの立ち上がり時間に対応する第２波高値を有する第２パルスを出力する第２パルス生成回路と、前記第１パルスの第１波高値と前記第２パルスの第２波高値とに基づいて、前記検出パルスの波高値に依存し且つ前記検出パルスの立ち上がり時間に依存しない補正済み波高値を求める演算回路と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
上記の検出パルスは、典型的には、シンチレータ及び光検出器からなる放射線検出器の後段に設けられたプリアンプから出力されるテールパルスである。その場合、検出パルスの立ち上がり時間（応答速度といってもよい）は、シンチレータにおける発光減衰時間に依存する。第１パルス生成回路と第２パルス生成回路は互いに異なる応答特性を有するため、それらに対して同じ検出パルスを入力しても、それらから出力される２つの出力パルスの波高値には相違が生じる。２つの出力パルスの波高値間の関係は検出パルスの立ち上がり時間に依存して変化する。そのような性質又は現象を利用して、検出パルスの波高値に依存し（放射線エネルギーの情報が保存され）且つ検出信号の立ち上がり時間に依存しない（発光減衰時間に依存しない）補正済み波高値を求めることが可能となる。上記構成には、厳密な温度補償を行えなくても実用的価値ある温度補償を行える態様が含まれる。上記構成によれば、第１パルス及び第２パルスの少なくとも一方について補正済み波高値が求められるので、放射線のエネルギーを正確に特定できる。また上記構成によれば、例えば、シンチレータの温度補償のために温度センサを設ける必要がなくなり、また、シンチレータごとに温度補償関数を求める作業が不要となる。もっとも、具体的な事情によっては、光検出器の温度補償やシンチレータの発光量の温度補償等のために温度センサを設けてもよく、また、シンチレータごとに個別的に温度補償関数を求めるようにしてもよい。シンチレータ以外の検出器を用いる場合であって上記同様の温度依存性が認められる場合にも上記構成を適用可能である。また、温度変化以外の要因によって波高値の変化が生じるような場合にも上記構成を適用可能である。
【００１１】
望ましくは、前記演算回路は、前記第１波高値と前記第２波高値の比に基づいて補正係数を演算する補正係数演算回路と、前記第１パルス及び前記第２パルスの少なくとも一方に前記補正係数を作用させて前記補正済み波高値を求める補正回路と、を含む。第１パルス用の補正係数を求めてもよいし、第２パルス用の補正係数を求めてもよいし、２つのパルス用の２つの補正係数を求めてもよい。
【００１２】
望ましくは、放射線の入射により光を発生するシンチレータと、前記光を電気信号に変換する光検出器と、前記電気信号に基づいて前記検出パルスとしてテールパルスを生成するプリアンプと、を含み、前記補正係数は前記シンチレータにおける発光減衰時間の温度依存性を補償するためのものであり、前記検出パルスの立ち上がり時間が前記発光減衰時間に依存する。温度に応じて発光減衰時間が変化すると、それに応じて検出パルスの立ち上がり時間が変化する。立ち上がり時間に応じて第１パルスの第１波高値と第２パルスの第２波高値の関係が変化する。逆に言えば、その関係から発光減衰時間を補償するための補正係数を特定することが可能である。この方法は、温度を求めて温度特性を補正する方法ではなく、発光減衰時間の違いを直接補正する方法であるため、発光減衰時間の温度特性が異なるシンチレータを備えた複数の放射線検出器間において、補正係数群又はそれを演算するための関数を共用することが可能である。すなわち、シンチレータの組成、サイズ及び形態によらずに、複数の放射線検出器間で同じ係数群又は関数を利用することが可能である。
【００１３】
望ましくは、前記補正係数演算回路は前記補正係数を導出する関数に対して前記比を代入することにより前記補正係数を演算するものであり、前記関数は異なるシンチレータを備える複数の放射線測定装置間で共用される関数である。
【００１４】
望ましくは、前記第１パルス生成回路は、第１時間条件に従う前記第１応答特性を有する第１シェイピング回路であり、前記第２パルス生成回路は、前記第１シェイピング回路と並列に設けられ第２時間条件に従う前記第２応答特性を有する第２シェイピング回路である。望ましくは、前記第１パルス生成回路は第１バンドパスフィルタとして機能し、前記第１時間条件は前記第１バンドパスフィルタの周波数特性を決める第１シェイピングタイムであり、前記第２パルス生成回路は第２バンドパスフィルタとして機能し、前記第２時間条件は前記第２バンドパスフィルタの周波数特性を決める第２シャエピングタイムである。補正の精度を出すために、望ましくは、第２シェイピングタイムは第１シェイピングタイムの２倍以上に設定される。また、補正の精度を出すために、第２シェイピングタイムが第１シェイピングタイムよりも大きいことを前提とした場合、望ましくは、第１シェイピングタイムはシンチレータの発光減衰時間の温度特性における最小値の１／１０から１０倍の範囲内に設定され、第２シェイピングタイムはシンチレータの発光減衰時間の温度特性における最大値の１／１０から１０倍の範囲内に設定される。ここで、最小値及び最大値は補償対象となる時間軸上の範囲における最小値及び最大値である。
【００１５】
望ましくは、第３応答特性を有する回路であって、前記検出パルスを受け入れ、当該検出パルスの立ち上がり時間に対応する第３波高値を有する第３パルスを出力する第３パルス生成回路を含み、前記演算回路は、前記第１パルスの第１波高値、前記第２パルスの第２波高値及び前記第３パルスの波高値に基づいて、前記検出パルスの波高値に依存し且つ前記検出パルスの立ち上がり時間に依存しない補正済み波高値を求める。この構成によれば３つの波高値の関係からより正確な温度補償を行える。もちろん、４つの波高値、更に多くの波高値を得て、それらに基づいて温度補償を行ってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、温度変化等に起因する波高値の変化を補償する新しい方法を提供できる。あるいは、温度変化の影響を受け難い放射線測定を行える。あるいは、温度センサを用いることなく温度補償を行える。あるいは、検出器ごとに温度補償関数を特定しなくても温度補償を行える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一般的な放射線測定装置の構成を示す回路図である。
【図２】シンチレータの温度特性を示す図である。
【図３】シェイピングアンプの入出力特性を示す図である。
【図４】本発明に係る放射線測定装置の第１実施形態を示す回路図である。
【図５】シェイピングアンプの出力パルスの波高値の温度依存性を示す図である。
【図６】２つの出力パルスの波高値の関係（波高値比）が発光減衰時間（温度）に応じて変化することを示す図である。
【図７】発光減衰時間の変化に伴う、波高値比（理想波高値比）及び補正係数（波高補正係数）の変化を示す図である。
【図８】波高値比と補正係数との関係を表す関数を示す図である。
【図９】動作例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る放射線測定装置の第２実施形態を示す回路図である。
【図１１】３つの波高値から補正係数を求めるための構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１には、一般的な放射線測定措置の構成が示されている。まず図１を用いて放射線検出信号処理の流れを説明する。なお、図１に含まれている幾つかの波形はそれぞれ参考的なもの又は大凡のイメージを伝えるためのものに過ぎない。
【００２０】
図示の構成例において、放射線検出器１０はシンチレータ１２と光検出器１４とからなる。シンチレータ１２にガンマ線１６が入射すると、その内部でシンチレーション光１８が生じ、そのシンチレーション光１８が光検出器１４で検出される。光検出器１４から電荷信号又は電流信号としての電気信号２２が出力される。電気信号２２は、発光減衰時間に依存した形態を有し、つまり、それは急峻な立ち上がり（立ち下がり）に続く減衰部分を有する。その減衰部分の時間長が発光減衰時間に相当する。光検出器１４には高電圧２０が印加される。電気信号２２はプリアンプ２４に入力される。プリアンプ２４は図示の例において上記CSPAにより構成される。それは電荷電圧変換作用及び積分作用を有し、入力された電気信号をテールパルスとしての検出パルス２６に変換する。検出パルス２６は山状のピーク部分とそれに続く減衰部分としてのテール部分とからなる。一般にテール部分は時間的に見て長い部分である。
【００２１】
検出パルス２６はシェイピングアンプ２８に入力される。それはバンドバスフィルタ及び波形成形回路として機能する。シェイピングアンプ２８は時定数を有し、それはシェイピングタイムと称される。時定数の大小によってシェイピングアンプ２８の応答特性（周波数特性）が変化する。シェイピングアンプ２８の出力パルス３２は、その応答特性及び検出パルス２６の立ち上がり時間に依存した波高値を有する。出力パルス３２のピーク波高値がＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）３４によってデジタル信号に変換される。その波高値は本来的にはガンマ線のエネルギーを表すものであるが、上述した温度依存性を補償できない場合、エネルギー特定精度が低下してしまう。
【００２２】
図２にはシンチレータ１２における温度と発光減衰時間（図２において減衰時間）との関係が例示されている。一般に、温度が低い場合には発光減衰時間が長くなり（応答速度が遅くなり）、温度が高い場合には発光減衰時間が短くなる（応答速度が早くなる）。その影響を受けて、検出パルスにおいては、温度が低い場合には立ち上がり時間が長くなり、温度が高い場合には立ち上がり時間が短くなる。
【００２３】
図３には、シェイピングアンプの入出力特性が例示されている。シェイピングタイム（時定数）はこの例では１μsecである。立ち上がり時間１ｎsecの入力パルス１００をシェイピングアンプに入力すると、出力パルス１０２が得られる。立ち上がり時間１μsecの入力パルス１０４をシェイピングアンプに入力すると、出力パルス１０６が得られる。図示されるように、入力パルスの波高値（最大振幅）が同じであっても、立ち上がり時間の違いに応じて出力パルスの波高値（ピークの波高値）が変化する。つまり、温度に依存して入力パルスの立ち上がり時間が変化すると、それがシェイピングアンプの出力パルスの波高値の変化として現れる。
【００２４】
図４には第１実施形態に係る放射線測定装置の構成が回路図として示されている。図１に示した構成と同様の構成には同一符号が付してある。
【００２５】
図４に示す放射線測定装置は、シンチレータによって放射線（ガンマ線）を測定する装置であり、例えば、モニタリングポスト、環境放射線測定装置、サーベイメータ等である。他の放射線（例えばベータ線）が検出されてもよい。
【００２６】
放射線検出器１０はシンチレータ１２と光検出器１４とからなる。シンチレータ１２は例えばNaI(TI)シンチレータである。他のシンチレータ材料が用いられてもよい。光検出器１４は光電子増倍管、MPPC等である。光検出器には高電圧２０が印加される。図示の構成例においは温度センサが設けられていない。もっとも、光検出器１４の温度補償等のために温度センサを設けるようにしてもよい。
【００２７】
シンチレータ１２にガンマ線が入射すると、そこでシンチレーション光１８が生じ、そのシンチレーション光１８が光検出器１４で検出される。光検出器１４から電荷信号又は電流信号としての電気信号２２が出力される。電気信号２２は、シンチレータ１２における発光減衰時間に依存した形態を有し、つまり、それは急峻な立ち上がり（立ち下がり）に続く減衰部分を有する。その減衰部分の時間長が発光減衰時間あるいは応答速度に相当する。
【００２８】
電気信号２２は、コンデンサを介して、プリアンプ２４に入力される。プリアンプ２４は図示の例において上記CSPAにより構成されるものである。それは電荷電圧変換作用及び積分作用を有し、入力された電気信号をテールパルスとしての検出パルス２６に変換する。検出パルス２６は山状のピーク部分とそれに続く減衰部分としてのテール部分とからなる。
【００２９】
プリアンプ２４の後段には、並列的に設けられた２つのシェイピングアンプ３６，３８が設けられている。各シェイピングアンプ３６，３８はバンドバスフィルタ回路及び波形成形回路として機能するパルス生成回路である。シェイピングアンプ３６，３８は互いに同一の利得を有し、且つ、互いに異なる応答特性を有する。具体的には、互いに異なる時定数つまりシェイピングタイムを有する。時定数は上記のようにＬＰＦ及びＨＰＦの共通カットオフ周波数に対応するものである。図示の例において、シェイピングアンプ３６のシェイピングタイムは例えば０．５μsecであり、シェイピングアンプ３８のシェイピングタイムは例えば１０．０μsecである。なお、シェイピングアンプ３６、３８においては、オペアンプの前段に直列接続されたコンデンサ及び抵抗が設けられ（時定数：τ１−１，τ１−２）、また、オペアンプと並列の関係をもってコンデンサ及び抵抗が設けられている（時定数：τ２−１，τ２−２）。
【００３０】
シェイピングアンプ３６，３８の後段にはＡＤＣ４６，４８が設けられている。それらはシェイピングアンプ３６，３８の出力パルス（アナログパルス）のピーク波高値（以下場合により単に波高値という。）をデジタル信号に変換する回路である。シェイピングアンプ３６，３８の出力パルスの波高値は、シェイピングアンプ３６，３８の入力パルスである検出パルス２６の立ち上がり時間に依存し且つシェイピングタイム（つまり応答特性）に依存する。
【００３１】
ＣＰＵ５０は、デジタル化された２つの波高値ＡＤ１，ＡＤ２に基づいて、以下に詳述するように、例えばＡＤ２用の補正係数を求め、その補正係数を波高値ＡＤ２に乗算することにより、波高値ＡＤ２を補正するものである。補正後の波高値は温度補償後の波高値であり、それは入射ガンマ線のエネルギーを正しく表すものである。補正後の波高値を示すデータがＭＣＡ（マルチチャンネルアナライザ）に送られ、ＭＣＡにおいてガンマ線のスペクトルが生成される。ＣＰＵ５０において、ＡＤ１用の補正係数が演算され、それがＡＤ１に乗算されてもよい。あるいは、ＡＤ１，ＡＤ２のそれぞれが補正されてもよい。なお、出力パルスをコンパレータで比較する態様においては、コンパレータにおける比較値を補正するようにしてもよい。それも実質的に見て波高値に対する補正である。
【００３２】
図５にはシェイピングアンプの出力パルスについての温度依存性が表されている。前提としたシェイピングアンプは０．５μsecのシェイピングタイムを有するシェイピングアンプ３６である。また、図５に示す温度依存性は図２に例示した発光減衰時間と温度との関係を前提としている。図５において、横軸は時間軸であり、縦軸は出力パルスの振幅つまりＡＤＣ入力波高値を示している。ここでは摂氏２０度の場合の出力パルスのピーク波高値が１．０とされている。温度が高くなると、つまり発光減衰時間が短くなり、シェイピングアンプの入力パルスである検出パルスの立ち上がり時間が短くなると、出力パルスの振幅が大きくなる。逆に、温度が低くなると、つまり発光減衰時間が長くなり、シェイピングアンプの入力パルスである検出パルスの立ち上がり時間が長くなると、出力パルスの振幅が小さくなる。なお、シェイピングアンプの出力信号はバイポーラ信号であってもユニポーラ信号であってもよく、いずれの場合でも本実施形態の補償方法を適用し得る。
【００３３】
図６には、シェイピングタイム、発光減衰時間（横軸）、及び、出力パルスのピーク波高値（ＡＤＣ入力最大波高値）（縦軸）の３者の関係が示されている。ちなみに、図示例はプリアンプへ入力波高値が１Ｖの場合である。例えば、シェイピングタイム０．５μsecの場合の特性とシェイピングタイム１０．０μsecの特性の間において両者の比率は発光減衰時間に応じて変化している。すななち、２つの特性間の比率から発光減衰時間を推定できること、ひいては比率から補正係数を推定できること、が図６から読み取れる。補正の精度を出すために、望ましくは、図４に示した構成において、シェイピングアンプ３８のシェイピングタイム（第２シェイピングタイム）はシェイピングアンプ３６のシェイピングタイム（第１シェイピングタイム）の２倍以上に設定される。また、同じ理由から、第２シェイピングタイムが第１シェイピングタイムよりも大きいことを前提として、望ましくは、第１シェイピングタイムはシンチレータの発光減衰時間の温度特性における最小値（例えば図６に示した複数のグラフの左端に相当する時間値）の１／１０から１０倍の範囲内に設定され、第２シェイピングタイムはシンチレータの発光減衰時間の温度特性における最大値（例えば図６に示した複数のグラフの左端に相当する時間値）の１／１０から１０倍の範囲内に設定される。
【００３４】
図７には、発光減衰時間、波高値比（理想波高値比）及び補正係数（波高補正係数）の関係が表として示されている。例えば実験により、このような表（特に波高値比と補正係数との関係）を求めることが可能である。ちなみに、この表は図４に示した回路構成を前提としており、つまりシェイピングアンプ３６，３８を前提としている。波高値比はＡＤ２／ＡＤ１で定義されている。その逆であってもよい。補正係数Ｙ１はＡＤ１を補正するための補正係数であり、補正係数Ｙ２はＡＤ２を補正するための補正係数である。
【００３５】
図８には、波高値比から補正係数Ｙ２を求めるための関数が示されている。ここでは上記表に記載された複数の実験結果がプロットされており、それらを基礎として多項式近似したものが図示された関数である。横軸Ｘが上記比率を示しており、縦軸Ｙ２が補正係数を示している。具体的な関数内容については図８中に例示されている。図示された関数は４次関数である。このように、関数が事前に求められていれば、波高値比から（発光減衰時間を特定することなく）直接的に補正係数を求めることが可能である。
【００３６】
図９には上記ＣＰＵで実行される処理プロセスがフローチャートとして示されている。Ｓ１０では波高値比が演算される。Ｓ１２では上記関数に従って波高値比から補正係数が演算される。Ｓ１４では補正係数を特定の波高値に作用させることにより補正後の波高値が求められる。このような計算が繰り返し実行され、その結果として補正後の波高値に基づくガンマ線スペクトル等が生成される。
【００３７】
上記実施形態によれば、事前にシンチレータの温度特性（発光減衰時間と温度との関係）を取得しておけば、実際の放射線測定時において発光減衰時間を特定することなく、また温度を測定することなく、補正後の波高値を求めることが可能である。特に、上記実施形態によれば、発光減衰時間と温度との関係を把握又は特定しておく必要がないという利点を得られる。なお、上記実施形態の応用例として、上記波高値の比率から発光減衰時間又は温度を推定することが考えられる。具体的には、例えば、図６に示す関係に基づいて、波高値の比率から発光減衰時間又は温度を特定してもよい。そして、推定された温度を光検出器の温度補償に利用してもよい。
【００３８】
図１０には第２実施形態が示されている。図１及び図４に示した構成と同一の構成には同一符号が付してある。第２実施形態では３つのシェイピング回路５２，５４，５６が並列的に設けられている。それらのシェイピングタイムは例えば０．２μsec，０．５μsec，１．０μsecである。３つのシェイピング回路５２，５４，５６の後段には３つのＡＤＣ２８，６０，６２が設けられている。ＣＰＵ６４は３つのＡＤＣ２８，６０，６２から出力される３つの波高値（デジタルデータ）に基づいて補正係数を演算し、その補正係数を所定の波高値に対して作用させることにより、補正後の波高値を求めている。
【００３９】
図１１には、３つのＡＤＣから出力される３つの波高値ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３から補正値（又は補正後の波高値）６８を特定するテーブル６６が示されている。もちろん、３つのパラメータから解を導出する演算式を利用するようにしてもよい。
【００４０】
第２実施形態によっても、発光減衰時間に依存しない（すなわち温度に依存しない）波高値を算出することができる。第２実施形態では３つの波高値の内の１つについてだけ補正を行ったが、３つの波高値の内の２つ又は全部を補正するようにしてもよい。
【００４１】
いずれにしても、各実施形態によれば、シンチレータについての発光減衰時間の温度依存性を簡便に補償できる。従来においては、シンチレータの個体差を補償するために、シンチレータ（又は検出器）全数に対して個別的に温度特性確認試験をする必要があったが、上記実施形態に係る技術を用いれば、そのような作業を大幅に軽減することが可能となる。よって、調整工数の負担をかなり削減できる。
【００４２】
上記実施形態においては、シンチレータの発光減衰時間の温度特性として、高温側で発光減衰時間が短いものについて説明したが、それとは逆の温度特性、つまり低温側で発光減衰時間が短いものについても上記構成による温度補償を適用し得る。温度の変化に対して発光減衰時間が単調増加又は単調減少するもの以外にも上記構成による温度補償を適用し得る。なお、応用例として、温度変化以外の要因（例えば、経時変化、湿度変化、気圧変化）によって発光減衰時間が変化するものについて上記構成を適用することが考えられる。そのような応用例においては、必要に応じて、温度特性を無視できるシンチレータを利用してもよいし、シンチレータを恒温状態としてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０  放射線検出器、１２  シンチレータ、１４  光検出器、２４  プリアンプ、３６  第１シェイピングアンプ、３８  第２シェイピングアンプ、４６，４８  ＡＤＣ、５０  ＣＰＵ。
【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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