(57)【要約】【課題】本開示は、シンチレータ感度測定装置及び測定方法を提供する。【解決手段】かかるシンチレータ感度測定装置は、放射線領域（15)へ光線（13)を放出する線源（11)；検出待ちの複数組のシンチレータ（3)を順次放射線領域（15)に進入させる駆動機構（2)；及び、放射線領域（15)に進入したシンチレータ（3)のシンチレーション光照射画像を取得し、前記シンチレーション光照射画像に基づいて、シンチレータ（3)の感度を計算する画像取得システム（4)を含む。【選択図】図1
2019132833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シンチレータ感度測定装置であって、
放射線領域（15)へ光線（ray）（13)を放出する線源（ray  source）（11)；
検出待ちの複数組のシンチレータ（3)を順次放射線領域（15)に進入させる駆動機構（2)；及び
放射線領域（15)に進入したシンチレータ（3)のシンチレーション光照射画像を取得し、前記シンチレーション光照射画像に基づいて、シンチレータ（3)の感度を計算する画像取得システム（4)を含む、シンチレータ感度測定装置。
【請求項２】
請求項1に記載のシンチレータ感度測定装置であって、
駆動機構（2)は、複数組のシンチレータ（3)に動作的に接続され、複数組のシンチレータ（3)を線源（11)に対して移動させる、シンチレータ感度測定装置。
【請求項３】
請求項2に記載のシンチレータ感度測定装置であって、
シンチレータホルダーをさらに含み、
複数組のシンチレータ（3)は、前記シンチレータホルダーに設けられ、駆動機構（2)は、シンチレータホルダーが移動するように駆動することで、複数組のシンチレータ（3)を線源（11)に対して移動させる、シンチレータ感度測定装置。
【請求項４】
請求項3に記載のシンチレータ感度測定装置であって、
前記シンチレータホルダーは、トレー（21)を含み、複数組のシンチレータ（3)は、トレー（21)の表面に配列される、シンチレータ感度測定装置。
【請求項５】
請求項4に記載のシンチレータ感度測定装置であって、
トレー（21)は、駆動機構（2)の駆動により水平方向に沿って移動する、シンチレータ感度測定装置。
【請求項６】
請求項4に記載のシンチレータ感度測定装置であって、
線源（11)は、複数組のシンチレータ（3)に近いトレー（21)の一方の側に位置し、複数組のシンチレータ（3)に接触するトレー（21)の接触部は、光透過シートを含む、シンチレータ感度測定装置。
【請求項７】
請求項6に記載のシンチレータ感度測定装置は、
前記光透過シートは、複数組のシンチレータ（3)に近い一方の側に光ファイバーパネル（211)、ガラスパネル（212)、又は、つや消し表面（frosted  surface）を有する石英パネルを含み、もう一方の側に滑らかな表面を含む、シンチレータ感度測定装置。
【請求項８】
請求項4に記載のシンチレータ感度測定装置であって、
線源（11)は、複数組のシンチレータ（3)の、トレー（21)に対向する一方の側に位置し、複数組のシンチレータ（3)に接触するトレー（21)の接触部は、5g／cm3よりも低い密度を有するシートを含む、シンチレータ感度測定装置。
【請求項９】
請求項1に記載のシンチレータ感度測定装置であって、
複数組のシンチレータ（3)の各組は、放射線領域（15)のサイズにマッチングするシンチレータ組に配列され、駆動機構（2)は、各シンチレータ組を、予め設定された移動ルートに沿って放射線領域（15)に順次進入させるように構成される、シンチレータ感度測定装置。
【請求項１０】
請求項9に記載のシンチレータ感度測定装置であって、
画像取得システム（4)は、前記シンチレータ組が放射線領域（15)に進入した後に画像取得操作を行うように構成され、駆動機構（2)は、前記画像取得操作が行われた後に取得された現在の画像に対応するシンチレータ組が最後の組でない場合、次のシンチレータ組を放射線領域（15)に進入させるように構成される、シンチレータ感度測定装置。
【請求項１１】
請求項1に記載のシンチレータ感度測定装置であって、
画像取得システム（4)は、平面アレイ状画像センシングユニット（42)及び光学レンズ（41)を含み、平面アレイ状画像センシングユニット（42)は、光学レンズ（41)により、複数組のシンチレータ（3)において光線（13)により励起されたシンチレーション光（5)のシンチレーション光照射画像を取得するように構成させる、シンチレータ感度測定装置。
【請求項１２】
請求項11に記載のシンチレータ感度測定装置であって、
画像取得システム（4)は、少なくとも1つのミラー（43)をさらに含み、
少なくとも1つのミラー（43)は、複数組のシンチレータ（3)のシンチレーション光（5)の伝播経路に設けられ、シンチレーション光（5)を光学レンズ（41)へ反射する、シンチレータ感度測定装置。
【請求項１３】
請求項1に記載のシンチレータ感度測定装置であって、
画像取得システム（4)に設けられ、又は、画像取得システム（4)と独立して設置され且つ画像取得システム（4)に通信可能に接続される画像処理ユニットをさらに含み、
前記画像処理ユニットは、前記シンチレーション光照射画像に基づいてグレースケール統計を行い、グレースケール統計結果に基づいて各シンチレータ（3)の画像位置及び感度を計算するように構成される、シンチレータ感度測定装置。
【請求項１４】
請求項1に記載のシンチレータ感度測定装置であって、
放射シールド（6)をさらに含み、
線源（11)、駆動機構（2)、及び画像取得システム（4)は、放射シールド（6)の内部に設置される、シンチレータ感度測定装置。
【請求項１５】
請求項1〜14のいずれか1項に記載のシンチレータ感度測定装置に基づく測定方法であって、
S1：線源（11)をオンにし、放射線領域（15)へ光線(13)を放出させ；及び
S2：駆動機構（2)により、検出待ちの複数組のシンチレータ（3)を放射線領域（15)に進入させ；
S3：画像取得システム（4)により、放射線領域（15)に進入したシンチレータ（3)のシンチレーション光照射画像を取得し、前記シンチレーション光照射画像に基づいて、シンチレータ（3)の感度を計算し；及び
S4：取得された現在の画像に対応するシンチレータ（3)の組が最後の組であるかを判断し、最後の組でない場合、S2、S3、及びS4を繰り返すステップを含む、測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、放射線検出分野に関し、特に、シンチレータ感度（scintillator  sensitivity）測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シンチレータが次のような材料であり、即ち、高エネルギー粒子（例えば、X／γ線、荷電粒子、中性子など)がシンチレータに入射するときに、エネルギーの一部がシンチレータにより吸収され、低エネルギーのシンチレーション光（シンチレーション光のバンドがUVからIRに分布している)に変換される。このような特性により、シンチレータは、しばしば、放射線感受性媒体として、核放射線検出器において放射線のエネルギーを吸収するために用いられ、また、生成されたシンチレーション光は、感光性デバイスにより吸収され、電気信号に変換される。このような検出器は、一般的に、シンチレータ検出器と称される。一般的なシンチレータは、NaI、CsI、BGO、CWO、PWOなどを含む。シンチレーション光の放出方向が等方性（isotropic）であるため、感光性デバイスに結合される部分以外のシンチレータの表面は、通常、シンチレーション光の損失及びクロストークを低減するために、反射層によってカプセル化される。
【０００３】
放射線撮像アプリケーション（radiation  imaging  application）（例えば、コンテナ／車両スキャニング、産業用CT、医療用CTなど)では、放射線撮像システムが、しばしば、十分な撮像解像度及びスキャニング速度を実現するために、数百から数百万の検出ユニットを含む検出器システム（カメラのイメージセンサのようなもの)を要する。各検出ユニットは、シンチレータ及び感光性デバイスを含み、また、検出ユニットのサイズ（volume）は、1ミリメートル未満〜数十ミリメートルの範囲にある。生産を容易にするために、複数のシンチレータは、通常、固定されてリニア又は平面のシンチレータアレイを成し、各シンチレータは、1つのピクセルであり、また、ピクセルは、反射層によって分離されている。
【０００４】
感度がシンチレータの主なパフォーマンスインジケータの1つである。同じ放射線の条件の下で、感度が高いほど、シンチレータにより出力される光子が多い。従来の測定技術では、放射線が線源（ray  resource）（主に、アイソトープ（isotope）ソースとX線ソースに分けられている)からシンチレータに照射され、また、シンチレーション光信号の強度が、シンチレータの感度を測定するために、光電子増倍管によって読み出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者は、研究をもとにして次のようなことを発見した。即ち、背景技術に言及されている従来の測定技術は、一回、1つのシンチレータしか測定できず、また、手動操作も要するため、測定効率が低いという問題が存在する。また、光電子増倍管は、位置レゾリューション能力（position  resolution  ability）を有しないので、複雑な構造（例えば、線形アレイ、平面アレイ、又は、他のマルチピクセル構造)を持つシンチレータにおける各ピクセルの感度を測定することができない。
【０００６】
これに鑑みて、本開示の実施例は、複数組のシンチレータの感度測定を迅速に効率よく行うことができるシンチレータ感度測定装置及び測定方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面によれば、シンチレータ感度測定装置が提供され、それは、
放射線領域へ光線を発するための線源；
検出される複数組のシンチレータを放射線領域に順次進入させるための駆動機構；及び
前記放射線領域に進入している、検出されるシンチレータのシンチレーション光照射画像（scintillation  illuminating  image）を取得し、これにより、検出されるシンチレータの感度を計算するための画像取得システムを含む。
【０００８】
実施例では、駆動機構は、線源と作動的に（operatively）接続され、線源が複数組のシンチレータに対して移動するように駆動する。
【０００９】
実施例では、駆動機構は、複数組のシンチレータと作動的に接続され、複数組のシンチレータが線源に対して移動するように駆動する。
【００１０】
実施例では、シンチレータ感度測定装置は、さらに、シンチレータホルダーを含み、そのうち、複数組のシンチレータは、シンチレータホルダーに設けられ、駆動機構は、シンチレータホルダーが移動するように駆動することで、複数組のシンチレータの、線源に対しての移動を行う。
【００１１】
実施例では、シンチレータホルダーは、トレー（tray）を含み、複数組のシンチレータは、トレーの表面に配置される。
【００１２】
実施例では、トレーは、駆動機構の駆動により、水平方向に沿って移動することができる。
【００１３】
実施例では、線源は、複数組のシンチレータに隣接するトレーの一方の側に位置し、トレーと複数組のシンチレータとの接触部は、光透過シートを含む。
【００１４】
実施例では、上記シートは、複数組のシンチレータに近い一方の側に、光ファイバーパネル、ガラスパネル、又は、つや消し表面を有する石英パネルを含み、もう一方の側に滑らかな表面を含む。
【００１５】
実施例では、線源は、複数組のシンチレータの、トレーに対向する一方の側に位置し、トレーと複数組のシンチレータとの接触部は、密度が5g／cm3よりも低いシートを含む。
【００１６】
実施例では、上記シートは、アルミニウムプレート又はプラスチックプレートを含む。
【００１７】
実施例では、複数組のシンチレータの各組は、放射線領域のサイズにマッチングするシンチレータ組に配置され、駆動機構は、各シンチレータ組が予め設定された移動ルートに沿って放射線領域に順次進入するようにさせる。
【００１８】
実施例では、予め設定された移動ルートは、直線、円弧、又は、直線と円弧との組み合わせを含む。
【００１９】
実施例では、画像取得システムは、シンチレータ組が放射線領域に入った後に画像取得操作を行い、駆動機構は、上記画像取得操作の後に取得された現在の画像に対応するシンチレータ組が最後の組でない場合、次のシンチレータ組が放射線領域に進入するように駆動する。
【００２０】
実施例では、画像取得システムは、平面アレイ状画像センシングユニット及び光学レンズを含み、そのうち、平面アレイ状画像センシングユニットは、光学レンズにより、複数組のシンチレータにおいて光線（放射線）によって励起されたシンチレーション光のシンチレーション光照射画像を取得する。
【００２１】
実施例では、画像取得システムは、さらに、複数組のシンチレータのシンチレーション光の伝播経路に設けられる少なくとも1つのミラーを含み、それは、シンチレーション光を光学レンズへ反射する。
【００２２】
実施例では、シンチレータ感度測定装置は、さらに、画像取得システムに設置され、又は、画像取得システムと独立して設置され且つ画像取得システムに通信可能に接続される画像処理ユニットを含み、そのうち、画像処理ユニットは、シンチレーション光照射画像に基づいて、グレースケール統計を行い、そして、グレースケール統計結果に基づいて、検出される各シンチレータの画像位置及び感度を計算する。
【００２３】
実施例では、シンチレータ感度測定装置は、さらに、線源、駆動機構、及び画像取得システムにそれぞれ通信可能に接続される制御ユニットを含み、制御ユニットは、線源、駆動機構、及び画像取得システムを協調的に（cooerateively）制御することができる。
【００２４】
実施例では、シンチレータ感度測定装置は、さらに、放射シールドを含み、そのうち、線源、駆動機構、及び画像取得システムは、放射シールド内に設けられる。
【００２５】
本開示の他の側面によれば、シンチレータ感度測定装置に基づく測定方法が提供され、それは、
S1：線源が光線を放射線領域へ発するようにアクティベーションし；
S2：駆動機構によって、検出される複数組のシンチレータの1組が放射線領域に進入するように駆動し；
S3：画像取得システムによって、放射線領域に進入している、検出されるシンチレータのシンチレーション光照射画像を取得し、そして、シンチレーション光照射画像に基づいて、検出されるシンチレータの感度を計算し；及び
S4：取得された現在の画像に対応するシンチレータ組が最後の組であるかを判断し、「いいえ」と判断された場合、S2、S3、及びS4を繰り返すことを含む。
【００２６】
よって、本開示の実施例によれば、駆動機構によって、検出待ちの複数組のシンチレータが線源の放射線領域に順次進入するように駆動し、画像取得システムによって、放射線領域に進入している、検出待ちのシンチレータのシンチレーション光照射画像を取得し、そして、シンチレーション光照射画像に基づいて、検出待ちのシンチレータの感度を計算することができる。このようなプロセスでは、駆動機構の駆動によって、複数のシンチレータが順次自動測定され得るため、シンチレータの感度をより迅速に効率よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
添付した図面は、本開示をより良く理解するために用いられ、また、本願の一部を構成する。なお、本開示の実施例及びその中の記載は、本開示を説明するために用いられるが、本開示を限定するものでない。
【図１】本開示の実施例におけるシンチレータ感度測定装置を示す図である。
【図２】本開示の他の実施例におけるシンチレータ感度測定装置を示す図である。
【図３】本開示の他の実施例におけるシンチレータ感度測定装置を示す図である。
【図４】本開示によるシンチレータ感度測定装置の実施例において、放射線領域を形成する放射線源の構成を示す図である。
【図５】本開示によるシンチレータ感度測定装置の実施例において、トレーに設置されるシンチレータの線形移動を示す図である。
【図６】本開示によるシンチレータ感度測定装置の実施例において、光ファイバーパネルを用いるトレーの光学経路を示す図である。
【図７】本開示によるシンチレータ感度測定装置の実施例において、片側擦りガラスパネルを用いるトレーの光学経路を示す図である。
【図８】本開示によるシンチレータ感度測定装置の実施例において、アルミニウムプレートを用いるトレーの光学経路を示す図である。
【図９】本開示によるシンチレータ感度測定装置の実施例において、光学レンズにより平面アレイ状画像センシングユニット中で直接形成されるシンチレーション光の光学経路を示す図である。
【図１０】本開示によるシンチレータ感度測定装置の実施例において、ミラーにより一回反射され、そして、光学レンズにより平面アレイ状画像センシングユニット中で形成されるシンチレーション光の光学経路を示す図である。
【図１１】本開示によるシンチレータ感度測定装置の実施例において、ミラーにより二回反射され、そして、光学レンズにより平面アレイ状画像センシングユニット中で形成されるシンチレーション光の光学経路を示す図である。
【図１２】本開示によるシンチレータ感度測定装置の実施例において、一例として、画像取得システムにより取得されたシンチレーション光照射画像の一部を示す図である。
【図１３】図12中の画像の処理後の領域の画像を示す図である。
【図１４】本開示による実施例におけるシンチレータ感度測定方法のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付した図面を参照しながら、本開示を実施するための形態を詳細に説明する。
【００２９】
図1は、本開示の実施例におけるシンチレータ感度測定装置を示す図である。シンチレータ感度測定装置は、次のようなものを含む。
【００３０】
線源（ray  source）11：放射線領域15へ光線13を放出するために用いられ；
駆動機構2：検出待ち（to  be  detected）の複数組のシンチレータ3を、放射線領域15に順次進入させるために用いられ；
画像取得システム4：放射線領域15に進入している、検出される（to  be  detected）シンチレータ3のシンチレーション光照射画像を取得し、そして、シンチレーション光照射画像に基づいて、検出されるシンチレータ3の感度を計算するために用いられる。
【００３１】
線源11は、ブレームシュトラルンク（bremsstrahlung）により生成されるX-線源又は放射性同位体（radioisotope）によるγ-線源を含んでも良く、オープニング（オン）時に光線12を生成することができる。線源11は、オン／オフにすることができ、また、放射線量などのパラメータは、関連付けられている制御プログラムの制御の下で調整することができる。線源11により生成される光線12を特定の領域内に限定するために、図4に示すように、一実施例では、ビームリミタ（beam  limiter）14を線源11の片側（一方の側）に配置しても良い。ビームリミタ14は、重金属プレート材料、例えば、鉛又はタングステンにより形成されても良く、また、オープニング（開口）が設けられる。線源11により生成された光線12がビームリミタ14に伝播したときに、光線13の一部のみが開口を通過し、通過した光線13の一部により形成される放射線領域が放射線領域15と称される。放射線領域15の形状及びサイズは、ビームリミタ14における開口により定義され、例えば、図4中の開口は、扇形の放射線領域15を得るように、直線状（線形）スリットの形に構成されている。なお、実際のニーズに応じて、放射線領域15の幅がンチレータ3の1つ又は複数の行の放射線に合うように設計されても良い。
【００３２】
放射線領域15が形成された後に、駆動機構2は、検出される複数組のシンチレータ3が放射線領域15に順次進入するようにさせ、これにより、画像取得システム4は、複数組のシンチレータ3について画像取得を数回に分けて行うことができる。複数組のシンチレータ3の各組は、1つ又は複数のシンチレータ3を含んでも良い。複数のシンチレータ3は、移動方向に垂直な線（line）に沿って1列に配置されても良く、又は、2列以上に配置されても良い。シンチレータ3を放射線領域15に順次進入させるために、駆動機構2は、線源11に作動的に接続され、線源11を駆動して複数組のシンチレータ3に対して移動させることができる。このプロセスは、放射線領域15の物理的位置を変え、放射線領域15が複数組のシンチレータ3全体を順次スキャンするようにさせることに相当する。シンチレーション光照射画像を常に得るために、画像取得システム4は、線源11がニーズに合わせて移動するときに、固定され、或いは、同時又は非同時に移動しても良い。
【００３３】
図1を参照する。他の実施例では、駆動機構2は、複数組のシンチレータ3と作動的に接続され、複数組のシンチレータ3を駆動して線源11に対して移動させることができる。このようにして、線源11と画像取得システム4の相対的静止状態を維持することができ、シンチレータ3が数回に分けて放射線領域15に進入することは、複数組のシンチレータ3を駆動して移動させることにより実現され得る。
【００３４】
駆動機構2により複数組のシンチレータ3を駆動して移動させるために、一実施例では、複数組のシンチレータ3は、シェル押し出し、ボンディング、バンドリングなどにより集積（integrate）されても良く、また、様々な駆動素子、例えば、マニピュレータ、シリンダー、滑車などが移動の駆動のために用いられても良い。他の実施例では、シンチレータホルダーが複数組のシンチレータ3を載置（carry）するために使用されても良く、即ち、シンチレータホルダーは、シンチレータ感度測定装置に増設され、複数組のシンチレータ3は、シンチレータホルダーに配置される。駆動機構2は、シンチレータホルダーを駆動して移動させ、これにより、複数組のシンチレータ3の、線源11に対しての移動を実現することができる。
【００３５】
図5を参照する。シンチレータホルダーは、トレー21を含んでも良く、トレー21は、駆動機構2における伝達装置（transmission  device）22により接続され、伝達装置22の駆動により移動することができる。伝達装置22は、ベルト伝達装置、ギアラック伝達装置、ボールねじ伝達装置などを含んでも良い。トレー21の移動速度が比較的遅い場合、複数組のシンチレータ3は、トレー21の表面に直接設置されても良く、それは、シンチレータ3を比較的容易に配置及び移動することができる。他の実施例では、シンチレータ3にマッチングする窪みが、シンチレータ3の移動中の傾斜を防止するために、トレー21の表面に設けられても良い。安定性且つ信頼性の高いシンチレータ3の移動を実現するために、他の実施例では、シンチレータ3は、ボンディングやスナッピングにより、トレー21の表面に固定することもでき、これにより、高い移動速度で移動することを実現できる。
【００３６】
図1及び図5では、トレー21の移動面が水平面であっても良く、即ち、トレー21は、駆動機構2により駆動され、水平方向に沿って移動しても良い。シンチレータ3がトレー21に設けられる構成については、トレー21を水平に移動させることで、シンチレータ3の移動をより安定にすることができ、これにより、転倒を引き起こしにくい。また、シンチレータ3がトレー21の表面に固定されれば、トレー21は、駆動機構2により駆動され、水平面に対して斜め方向又は垂直方向に移動することもできる。
【００３７】
図1では、シンチレータ3に入った光線13は、シンチレータ3において励起によりシンチレーション光5を生成することができ、そして、画像取得システム4は、シンチレーション光5を受け、放射線領域15に進入している検出待ちのシンチレータ3のシンチレーション光照射画像を取得することができる。シンチレーション光照射画像は、検出されるシンチレータの感度3を計算するために用いられる。一実施例では、シンチレータ感度測定装置は、さらに、グレースケール統計結果に基づいて、検出されるシンチレータ3の各々の画像位置及び感度を計算するための画像処理ユニットを含む。画像処理ユニットは、画像取得システム4において物理的なコンポーネント又は処理プログラムとして、即ち、画像取得システムの一部として、提供することができる。他の実施例では、画像処理ユニットは、画像取得システム4から独立しており、且つ画像取得システム4と通信可能に接続されても良い。画像取得システム4がシンチレーション光照射画像を得た後に、画像処理ユニットは、画像中の顕著なグレースケール変化を計算することで、シンチレータ3の位置及び感度を確定することができる。
【００３８】
図2は、本開示の他の実施例におけるシンチレータ感度測定装置を示す図である。上述の実施例に比べ、本実施例の線源11は、トレー21の、複数組のシンチレータ3に隣接する一方の側に位置し、画像取得システム4は、複数組のシンチレータ3から離れるもう一方の側に位置しても良い。図2では、トレー21は、水平面に平行であり、且つ駆動機構2により駆動されて水平方向に沿って移動することができる。線源11は、複数組のシンチレータ3の上側に位置し、画像取得システム4は、トレー21の下側に位置する。放射線領域15における光線13は、トレー21と実質的に垂直であっても良い。
【００３９】
図2に示す実施例では、シンチレータ感度測定装置は、さらに、放射シールド6を含んでも良く、線源11、駆動機構2、及び画像取得システム4は、放射シールド6の中に設置されても良い。放射シールド6の内壁は、色が黒色であっても良く、放射シールド6は、重金属（例えば、ステンレス鋼、鉛、タングステンなど)プレート又はセメント壁により形成することができる。放射シールド6は、外部光源を遮蔽し、内部迷光（stray  light）を吸収し、内部イオン化放射線を遮蔽することで、作業員を守ることができる。
【００４０】
図2を参照する。他の実施例では、シンチレータ感度測定装置は、さらに、制御ユニット7を含んでも良い。制御ユニット7は、線源11、駆動機構2、及び画像取得システム4とそれぞれ通信可能に接続され、且つ線源11、駆動機構2、及び画像取得システム4を協調的に制御するように構成され、これにより、自動測定を実現し、且つ手動操作を削減することができる。例えば、制御ユニット7は、線源11、駆動機構2、及び画像取得システム4間の相互通信を行い、これにより、画像取得操作がシンチレータ3の移動に合うように保証することができる。特に、制御ユニット7は、画像取得システム4の取得操作のトリガーを制御し、積分時間又は利得のようなパラメータを調整し、駆動機構2の起動時間を制御し、移動の変位量又は変位速度のようなパラメータを調整することができる。また、制御ユニット7は、画像処理ユニットにその機能を実行させ、検出されるシンチレータ3のシンチレーション光照射画像を処理することで、検出されるシンチレータ3の位置情報及びグレースケール統計データを取得し、そして、検出されるシンチレータの感度3を計算することができる。
【００４１】
図2に示す構成では、図6及び図7に示すように、他の実施例において、複数組のシンチレータ3と接触するトレー21の接触部が光透過シートを含んでも良い。もちろん、接触部において光透過シートを用いる他に、トレー21全体において光透過シートを用いることで同様の作用効果を実現することもできる。上記シートが所定の硬度を有し（即ち、硬質シートであり）、変形しにくいため、トレー21の変形による測定誤差が避けられる。このような光透過シートを用いることにより、シンチレータ3の内部31に入っている光線13により励起されるシンチレーション光5を、少ない損失で、トレー21を経由して外へ放出させることができる。また、反射層32がシンチレータ3の外表面に設けられる。
【００４２】
図6では、上記硬質シートは、光ファイバーパネル211を含み、このパネルは、表面に伝播して来たシンチレーション光をファイバーの延伸方向に沿って射出することができる。また、図7に示すシートは、片側つや消しガラスパネル212を含み、ガラスパネル212は、複数組のシンチレータ3に近い一方の側につや消し表面、他方の側に滑らかな表面を有する。このようなパネルは、反射光のつや消し表面から滑らかな表面への拡散反射を用いることで、シンチレーション光照射画像取得時の「ゴースト」現象を防止することができる。「ゴースト」現象とは、画像取得システムにおいて光及び反射光のシート中の共同の結像効果を指し、それは、シンチレータ3の位置確定及び感度計算に影響を与えることがある。
【００４３】
片側つや消しガラスパネル212の他に、他の実施例では、片側つや消し石英パネルを用いても良く、それは、同様に、複数組のシンチレータ3に近い一方の側につや消し表面、もう一方の側に滑らかな表面を有する。
【００４４】
図3は、本開示の他の実施例におけるシンチレータ感度測定装置を示す図である。図2に示す実施例に比べ、本実施例の線源11は、複数組のシンチレータ3の、トレー21に対向する一方の側に位置し、画像取得システム4は、複数組のシンチレータ3に近いもう一方の側に位置する。図3では、トレー21は、水平面に平行であり、且つ駆動機構2により水平方向に沿って駆動され得る。線源11は、複数組のシンチレータ3の下側に位置し、画像取得システム4は、トレー21の上側に位置する。放射線領域15における光線13は、トレー21に実質的に垂直であっても良い。
【００４５】
なお、図3に示す放射シールド6及び制御ユニット7については、図2に示す実施例中の関連する内容を参照することができるため、ここでは、その詳しい説明を省略する。図3に示す構成では、図8に示すように、一実施例において、複数組のシンチレータ3と接触するトレー21の接触部は、低密度（例えば、5g／cm3よりも小さい密度)のシートを含む。もちろん、接触部において低密度のシートを用いる他に、トレー21全体において低密度のシートを使用することで同様の作用効果を達成することもできる。上記シートが所定の硬度を有し、変形しにくいため、トレー21の変形による測定誤差が避けられる。
【００４６】
光線13がトレー21を通過してからシンチレータ3に進入するから、光線13の損失は、低密度のシートを使うことにより最小限にすることができる。上記シートは、図8に示すように、アルミニウムプレート213を含んでも良いが、他の材料によるハード（hard）なシート、例えば、プラスチックプレートが用いられても良い。また、複数組のシンチレータは、上述の実施例で説明されているように、シェル押し出し、ボンディング、バンドリングなどにより集積（integrate）され、そして、駆動機構、例えば、マニピュレータによりグラスプ（grasp）され駆動され、移動することができ、これにより、トレーを省くことで光線13又はシンチレーション光5の損失を低減することができる。或いは、トレー21にシンチレータ3を収容するための複数の貫通孔が形成されることで、光線13もシンチレーション光5もトレー21を通過する必要がなく、これにより、トレー21を通過するときの光線13又はシンチレーション光5の損失を低減することができる。
【００４７】
上述の実施例で説明されているように、複数組のシンチレータ3は、数回に分けて放射線領域15に進入することができる。画像取得を容易にするために、複数組のシンチレータ3の各組は、放射線領域15のサイズにマッチングするシンチレータ組に配列することができる。このようにして、画像取得システムは、複数のシンチレータ3を含む少なくとも１組のシンチレーション光照射画像を一回で取得し、これにより、測定効率を向上させることができる。シンチレータ組は、図５に示すように、a×bアレイ状に配列されても良く、或いは、他の形状、例えば、菱形、台形、又は円形に配列されても良い。
【００４８】
駆動機構2は、シンチレータ組が予め設定された移動ルートに沿って放射線領域15に順次進入するようにさせることができる。ここで、予め設定された移動ルートは、図5に示すように、直線ルートであっても良い。他の実施例では、円弧形の円弧ルートが用いられても良い。それに応じて、駆動機構2は、シンチレータ3を駆動して、予め設定されたセンター（中心）のまわりに所定角度スイングさせる必要がある。他の実施例では、予め設定された移動ルートは、直線と円弧の組み合わせであっても良い。
【００４９】
画像取得システム4がシンチレータ組の移動と連携するようにさせるために、画像取得システム4は、シンチレータ組が放射線領域15に入った後に画像取得操作を行うように構成されても良い。駆動機構2は、画像取得操作後に取得された現在の画像に対応するシンチレータ組が最後の組でないときに、次のシンチレータ組が放射線領域15に進入するようにさせることができる。最後のシンチレータ組についての画像取得操作が終わったら、測定プロセスを修了しても良く、或いは、実際の状況に応じて、逆行の再取得操作が行われても良い。
【００５０】
図9〜図11を参照する。画像取得システム4は、平面アレイ状画像センシングユニット42及び光学レンズ41を含んでも良く、平面アレイ状画像センシングユニット42は、光学レンズ41により、複数組のシンチレータ3において光線13により励起されたシンチレーション光5のシンチレーション光照射画像を取得する。平面アレイ状画像センシングユニット42は、平面アレイ状電荷結合素子（CCD)パネル又は平面アレイ状相補型金属酸化膜半導体（CMOS)パネルを含んでも良い。
【００５１】
図9では、シンチレータ3に入った後の放射線領域15の光線13により励起されたシンチレーション光5は、光学レンズ41により、直接、平面アレイ状画像センシングユニット42に入って画像を形成することができる。これは、光学レンズ41、平面アレイ状画像センシングユニット42、シンチレータ3、線源11などがほぼ一直線に設置されることを要する。直達放射線が平面アレイ状画像センシングユニット42にダメージを与えることを避けるために、画像取得システム4は、さらに、少なくとも1つのミラー43を含んでも良く、それは、複数組のシンチレータ3のシンチレーション光の伝播経路に設置され、シンチレーション光5を光学レンズ41へ反射するために用いられる。例えば、図10及び図11にそれぞれ示すような、１つのミラー43及び２つのミラー43による反射の構成は、直達放射線が平面アレイ状画像センシングユニット42にダメージを与えることを避け得るだけでなく、シンチレータ感度測定装置が大きい空間を取らないようにその構造を設計することもできる。
【００５２】
線源11がオンのときに、画像取得システム4により得られた一部のシンチレーション光照射画像が例として図12に示されている。図13は、図12の画像の処理後に認識（確定）された領域（矩形枠内の部分)である。図13では、矢印により示される小さなスポット8は、画像認識をアシストすることができる。スポット8が現れたら、それは、ピクセルが成功裏に認識されていることを表す。成功裏に認識されている各スポット8の下方の文字（例えば、"CH01"）は、ピクセルの番号である。
【００５３】
画像取得完了後に、所定の計算により、対応するグレースケール画像を得ることができ、また、既存のパターン認識アルゴリズム又は手動判別アルゴリズムにより、各シンチレータの対応するピクセルの画像位置を区別することができる。その後、結像領域におけるシンチレータの対応するピクセルの特徴値を取得することができ、特徴値は、平均値、中間値、最大値、最小値などを含む。例えば、平均値は、シンチレータの感度として用いられ、また、中間値、最大値、及び最小値のような特徴値は、測定プロセスにおける誤差を回避するための参考として用いられる。また、ニーズに応じて、所定のアルゴリズム、例えば、シンチレータ位置補正（シンチレーションユニットの測定値の間の差は、位置によって異なる場合がある)や背景値減算（例えば、線源がオフのときに支持体（substrate）のグレースケールを除去する)により補正を行っても良く、そして、最後にシンチレータの感度を得ることができる。
【００５４】
また、本開示によるシンチレータ感度測定装置の実施例に基づいて、本開示は、さらに、その対応する測定方法を提供する。図14に示すように、測定方法は、次のようなステップを含む。
【００５５】
ステップ100：線源11をアクティベーションして、予め設定された放射線領域15へ光線13を放出させ；
ステップ200：駆動機構2を制御して、検出待ちの複数組のシンチレータ3が順次放射線領域15に進入するようにさせ、そして、画像取得システム4を制御して、放射線領域15に進入したシンチレータ3のシンチレーション光照射画像を取得させ、その後、シンチレーション光照射画像に基づいてシンチレータの感度3を計算する。ステップ100及びステップ200中の制御手段は、同じ制御ユニットであっても良く、又は、異なる制御素子により制御されても良い。ステップ200では、駆動機構2及び画像取得システム4は、同じ制御ユニットにより協調的に制御されても良く、又は、異なる制御ユニットによりそれぞれ制御されても良く、後者の場合、協働を実現するために、異なる制御ユニット間の通信を要する。
【００５６】
一実施例では、ステップ200は、次のようなステップを含んでも良い。
【００５７】
ステップ210：駆動機構2により、検出待ちの複数組のシンチレータ3の１組を放射線領域15に進入させ；
ステップ220：画像取得システム4により、放射線領域15に進入したシンチレータ3のシンチレーション光照射画像を取得し、そして、シンチレーション光照射画像に基づいてシンチレータ3の感度を計算し；
ステップ230：取得された現在の画像に対応するシンチレータ3が最後の組であるかを判断し、最後の組でない場合、ステップ210、ステップ220、及びステップ230を繰り返す。
【００５８】
一実施例では、さらに、複数のシンチレータ3を、放射線領域15のサイズにマッチングする少なくとも1つのシンチレータ組に配列することが含まれる。画像取得システム4は、シンチレータ組が放射線領域15に入った後に画像取得操作を行うように制御され、また、該画像取得操作後に取得された現在の画像に対応するシンチレータ組が最後の組であるかが判断される。最後の組でない場合、駆動機構2は、次のシンチレータ組が放射線領域15に入るようにさせる。
【００５９】
以下、図2に示す実施例を参照して、シンチレータ測定プロセスの一例を説明する。この例では、まず、測定待ちの複数組のシンチレータ3をトレー21の表面に設置し、次に、画像取得システム4における光学レンズの焦点面を、シンチレータウィンドウの鮮明な画像が取れるように調整する。それから、放射シールド6を線源11、シンチレータ3、駆動機構2、画像取得システム4などの外側に設け、そして、制御ユニット7の自動処理を起動し、最後に、シンチレータ3の感度データを取得する。その後、放射シールド6をオープンし、測定されたシンチレータ3を回収する。もし測定待ちのシンチレータがさらにあれば、上述の手順を繰り返す。
【００６０】
このプロセスでは、制御ユニット7の自動処理は、次のような処理を含んでも良く、即ち、駆動機構2によりトレー21を初期位置に移動させ、そして、線源11をアクティベーションしてエネルギー及び線量が所定の目標値に達するようにさせる。それから、トレー21を予め設定されたルートに沿って移動し、シンチレータ組が放射線領域15に入るようにさせ、そして、画像取得システム4に、シンチレータ組のシンチレーション光照射画像を取得させる。また、制御ユニット7に設けられる画像処理ユニットは、取得された画像に対して画像処理を行い、シンチレータ3の感度を計算することができ、このような処理は、画像が得られた後に直ぐに行われても良く、又は、全てのシンチレータ3のシンチレーション光照射画像が取得された後に行われても良い。
【００６１】
画像取得後に、制御ユニット7は、駆動機構2を制御してトレー21を予め設定されたルートに沿って移動させることで、次のシンチレータ組を放射線領域15へ移動させることができる。また、このような処理、即ち、画像取得及びトレー移動は、全てのシンチレータ3の測定が終わるまで行う。その後、線源11をオフにし、トレー21を初期位置に戻す。
【００６２】
以上、本開示の好ましい実施形態を説明したが、本開示は、このような実施形態に限定されず、本開示の趣旨を離脱しない限り、本開示に対するあらゆる変更は、本開示の技術的範囲に属する。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【外国語明細書】
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