(57)【要約】  本発明の実施形態は、同位元素を検出するための方法および装置に関するものである。特定の実施形態では、放射性同位元素を検出し得る。本発明の実施形態では、少なくとも２つの副検出器を組み込んだ検出器を使用し得る。各副検出器は、同位元素からエネルギーを受け取り、受け取ったエネルギーに対応する信号を生成し得る。各副検出器は、１つまたは複数のダイオードを組み込んだ検出器要素、結晶を組み込んだ検出器要素、固体デバイスを組み込んだ検出器要素、またはシンチレータを組み込んだ検出器要素などの検出器要素を組み込むことができる。副検出器は、検出する各同位元素毎に、副検出器の少なくとも２つが異なる出力信号または読み取り値を生成するように構成し得る。特定の実施形態では、各副検出器は、同位元素に曝される少なくとも２つの副検出器がある場合、副検出器からの対応する読み取り値がそれぞれ他の各読み取り値と異なるように構成される。同じ同位元素に対する副検出器の異なる読み取り値は、検出下の同位元素と副検出器の検出器要素の１つとの間に配置されるフィルタによるもの、異なる検出器材料でできている検出器要素を用いることによるもの、異なる検出器設計によるもの、または検出器要素の他の差異によるもの、あるいは同じ放射性同位元素に対して異なる読み取り値をもたらす他の差異によるものであり得る。
2013543592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの副検出器を備え、
前記少なくとも２つの副検出器が放射性同位元素からの放射に曝されたときに、前記少なくとも２つの副検出器が対応する少なくとも２つの信号を出力するように前記少なくとも２つの副検出器が構成され、前記少なくとも２つの信号対の比により前記放射性同位元素が特定される、検出器。
【請求項２】
プロセッサをさらに備え、前記プロセッサが前記少なくとも２つの信号のうち２つ以上の信号を受け取り、前記少なくとも２つの信号のうち前記２つ以上の信号対の比を求め、前記プロセッサが前記少なくとも２つの信号のうち前記２つ以上の信号対の前記比を用いて前記放射性同位元素を特定する、請求項１に記載の検出器。
【請求項３】
前記対応する少なくとも２つの信号は互いに異なる、請求項１に記載の検出器。
【請求項４】
前記少なくとも２つの副検出器が、対応する少なくとも２つの検出器要素を備え、前記少なくとも２つの副検出器が前記放射性同位元素からの前記放射に曝されたときに前記少なくとも２つの検出器要素が対応する少なくとも２つの信号を出力する、請求項１に記載の検出器。
【請求項５】
前記少なくとも２つの副検出器の１つまたは複数の副検出器がさらに、対応する１つまたは複数のフィルタを備え、前記少なくとも２つの副検出器が前記放射性同位元素からの前記放射に曝されたときに前記１つまたは複数のフィルタが対応する１つまたは複数の前記検出器要素の前記信号を改変する、請求項４に記載の検出器。
【請求項６】
前記少なくとも２つの検出器要素の１つまたは複数の検出器要素が、対応する１つまたは複数ダイオードを含む、請求項４に記載の検出器。
【請求項７】
前記少なくとも２つの検出器要素の１つまたは複数の検出器要素が、対応する１つまたは複数のイオンチャンバを含む、請求項４に記載の検出器。
【請求項８】
前記少なくとも２つの検出器要素の１つまたは複数の検出器要素が、対応する１つまたは複数のシンチレータを含む、請求項４に記載の検出器。
【請求項９】
前記少なくとも２つの検出器要素の前記１つまたは複数の検出器要素が、対応する１つまたは複数の光電子増倍管を含み、前記少なくとも２つの副検出器が前記放射性同位元素からの前記放射に曝されたときに前記対応する１つまたは複数の光電子増倍管が前記少なくとも２つの信号のうち対応する１つまたは複数の信号を出力する、請求項８に記載の検出器。
【請求項１０】
前記放射性同位元素からの前記放射が、γ線、β粒子（電子）、β粒子（陽電子）、およびα粒子の１つまたは複数を含む、請求項１に記載の検出器。
【請求項１１】
前記少なくとも２つの副検出器が３つの副検出器を含む、請求項１に記載の検出器。
【請求項１２】
前記少なくとも２つの副検出器が４〜１０個の副検出器を含む、請求項１に記載の検出器。
【請求項１３】
前記少なくとも２つの検出器要素が対応する少なくとも２つのダイオードを含む、請求項４に記載の検出器。
【請求項１４】
前記１つまたは複数のフィルタがそれぞれ、他の１つまたは複数のフィルタのそれぞれと異なる、請求項５に記載の検出器。
【請求項１５】
前記少なくとも２つの検出器要素が同じである、請求項１４に記載の検出器。
【請求項１６】
前記検出器が、複数の比に対応する複数の既知の放射性同位元素のいずれかを検出するように適合され、前記複数の比がそれぞれ、前記複数の比の他の各比と異なる、請求項１に記載の検出器。
【請求項１７】
前記１つまたは複数のフィルタがそれぞれ、タングステン、アルミニウム、銅、および鉛からなる群から選択される材料を含む、請求項５に記載の検出器。
【請求項１８】
前記少なくとも２つの副検出器が、０．２ＭｅＶ〜１ＭｅＶの範囲のエネルギーの放射を有する放射性同位元素を検出するように適合される、請求項１に記載の検出器。
【請求項１９】
前記少なくとも２つの副検出器が、１ＭｅＶ〜２ＭｅＶの範囲のエネルギーの放射を有する放射性同位元素を検出するように適合される、請求項１に記載の検出器。
【請求項２０】
前記少なくとも２つの副検出器が、１０ＫｅＶ〜５０ＫｅＶの範囲のエネルギーの放射を有する放射性同位元素を検出するように適合される、請求項１に記載の検出器。
【請求項２１】
前記放射性同位元素がＣｓである、請求項１に記載の検出器。
【請求項２２】
前記少なくとも２つの副検出器が前記放射性同位元素に同時に曝されることに基づいて前記少なくとも２つの信号が生成される、請求項１に記載の検出器。
【請求項２３】
前記少なくとも２つの副検出器がｎ個の副検出器を含み、対応するｎ個の読み取り値が（ｎ／２）（ｎ−１）個の比をもたらす、請求項１に記載の検出器。
【請求項２４】
前記少なくとも２つの信号のうち前記２つ以上の信号対に対応する前記少なくとも２つの副検出器対についての、少なくとも１つの放射性同位元素に対応する少なくとも１つの比がメモリに記憶され、前記プロセッサが、前記少なくとも２つの信号のうち前記２つ以上の信号対の比と前記少なくとも１つの比のうち１つまたは複数の比とを比較して前記放射性同位元素を特定する、請求項２に記載の検出器。
【請求項２５】
前記放射性同位元素が、Ｐｄ−１２３、Ｉ−１２５、Ｃｏ−６０、Ｍｎ−５４、Ｃｏ−５７、Ｙ−９０、およびＣｄ−１０９からなる群から選択される、請求項１に記載の検出器。
【請求項２６】
前記放射性同位元素が、特徴スペクトルを有する放射性同位元素から選択される、請求項１に記載の検出器。
【請求項２７】
放射性同位元素を検出する方法であって、
前記方法は、少なくとも２つの副検出器を提供することを含み、
前記少なくとも２つの副検出器が放射性同位元素からの放射に曝されたときに、前記少なくとも２つの副検出器が対応する少なくとも２つの信号を出力するように前記少なくとも２つの副検出器が構成され、前記少なくとも２つの信号対の比により前記放射性同位元素が特定され、
前記方法は、さらに、
前記少なくとも２つの副検出器を前記放射性同位元素からの放射に曝すことと、
前記少なくとも２つの信号対の前記比から前記放射性同位元素を特定することと、
を含む方法。
【請求項２８】
前記方法は、プロセッサを提供することをさらに含み、
前記プロセッサが前記少なくとも２つの信号のうち２つ以上の信号を受け取り、前記少なくとも２つの信号のうち前記２つ以上の信号対の比を求め、前記プロセッサが前記少なくとも２つの信号のうち前記２つ以上の信号対の前記比を用いて前記放射性同位元素を特定する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記対応する少なくとも２つの信号は互いに異なる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記少なくとも２つの副検出器が、対応する少なくとも２つの検出器要素を備え、前記少なくとも２つの副検出器が前記放射性同位元素からの前記放射に曝されたときに前記少なくとも２つの検出器要素が対応する少なくとも２つの信号を出力する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記少なくとも２つの副検出器の１つまたは複数の副検出器がさらに、対応する１つまたは複数のフィルタを備え、前記少なくとも２つの副検出器が前記放射性同位元素からの前記放射に曝されたときに前記１つまたは複数のフィルタが対応する１つまたは複数の前記検出器要素の前記信号を改変する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記少なくとも２つの検出器要素の１つまたは複数の検出器要素が、対応する１つまたは複数ダイオードを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記少なくとも２つの検出器要素の１つまたは複数の検出器要素が、対応する１つまたは複数のイオンチャンバを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記少なくとも２つの検出器要素の１つまたは複数の検出器要素が、対応する１つまたは複数のシンチレータを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
前記少なくとも２つの検出器要素の前記１つまたは複数の検出器要素が、対応する１つまたは複数の光電子増倍管を含み、前記少なくとも２つの副検出器が前記放射性同位元素からの前記放射に曝されたときに前記対応する１つまたは複数の光電子増倍管が前記少なくとも２つの信号のうち対応する１つまたは複数の信号を出力する、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記放射性同位元素からの前記放射が、γ線、β粒子（電子）、β粒子（陽電子）、およびα粒子の１つまたは複数を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３７】
前記少なくとも２つの副検出器が３つの副検出器を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３８】
前記少なくとも２つの副検出器が４〜１０個の副検出器を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３９】
前記少なくとも２つの検出器要素が対応する少なくとも２つのダイオードを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項４０】
前記１つまたは複数のフィルタがそれぞれ、他の１つまたは複数のフィルタのそれぞれと異なる、請求項３１に記載の方法。
【請求項４１】
前記少なくとも２つの検出器要素が同じである、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記検出器が、複数の比に対応する複数の既知の放射性同位元素のいずれかを検出するように適合され、前記複数の比がそれぞれ、前記複数の比の他の各比と異なる、請求項２７に記載の方法。
【請求項４３】
前記１つまたは複数のフィルタがそれぞれ、タングステン、アルミニウム、銅、および鉛からなる群から選択される材料を含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項４４】
前記少なくとも２つの副検出器が、０．２ＭｅＶ〜１ＭｅＶの範囲のエネルギーの放射を有する放射性同位元素を検出するように適合される、請求項２７に記載の方法。
【請求項４５】
前記少なくとも２つの副検出器が、１ＭｅＶ〜２ＭｅＶの範囲のエネルギーの放射を有する放射性同位元素を検出するように適合される、請求項２７に記載の方法。
【請求項４６】
前記少なくとも２つの副検出器が、１０ＫｅＶ〜５０ＫｅＶの範囲のエネルギーの放射を有する放射性同位元素を検出するように適合される、請求項２７に記載の方法。
【請求項４７】
前記放射性同位元素がＣｓである、請求項２７に記載の方法。
【請求項４８】
前記少なくとも２つの副検出器が前記放射性同位元素に同時に曝されることに基づいて前記少なくとも２つの信号が生成される、請求項２７に記載の方法。
【請求項４９】
前記少なくとも２つの副検出器がｎ個の副検出器を含み、対応するｎ個の読み取り値が（ｎ／２）（ｎ−１）個の比をもたらす、請求項２７に記載の方法。
【請求項５０】
前記少なくとも２つの信号のうち前記２つ以上の信号対に対応する前記少なくとも２つの副検出器対についての、少なくとも１つの放射性同位元素に対応する少なくとも１つの比がメモリに記憶され、前記プロセッサが、前記少なくとも２つの信号のうち前記２つ以上の信号対の比と前記少なくとも１つの比のうち１つまたは複数の比とを比較して前記放射性同位元素を特定する、請求項２８に記載の方法。
【請求項５１】
前記放射性同位元素が、Ｐｄ−１２３、Ｉ−１２５、Ｃｏ−６０、Ｍｎ−５４、Ｃｏ−５７、Ｙ−９０、およびＣｄ−１０９からなる群から選択される、請求項２７に記載の方法。
【請求項５２】
前記放射性同位元素が、特徴スペクトルを有する放射性同位元素から選択される、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
放射性同位元素は固有のスペクトルの放射を放出する。このスペクトルは核遷移によって規定されるが、他の原子核崩壊やβ粒子の放出によって生じるその後の原子遷移によって規定されることもある。核が励起状態から「基底状態」に遷移するとき、エネルギーが明確な経路で放出され得る。このような経路には、γ線放出、β粒子（電子および陽電子の放出）、およびα粒子放出が含まれるが、これらに限定されるものではない。各放射性同位元素は、同位元素の特徴スペクトルと呼ばれることがある固有のスペクトルを有する。
【０００２】
γ線およびγ粒子の物質の透過は、γ線またはγ粒子のエネルギーおよびγ線およびγ粒子が通過する材料に大きく依存する。α粒子および電子の数は、これらが物質を通過する際に極めて速く減衰され、α粒子および電子が物質を通過するときにこれらは物質と相互作用して何らかの追加の放射が放出される。これら初期粒子とこれら初期粒子が通過する物質との相互作用によって生じるこの後に放出される放射は、あらゆる方向に放射され得る。したがって、粒子の数は、粒子が物質を通過するときに急速に減衰する。γ線は、超高エネルギーＸ線に極めて類似しているが、物質を通過するときの物質との相互作用は、超高エネルギーＸ線に比べて極めて小さく、したがって、物質を通過するときに急速に減衰されない。
【０００３】
これらの放射が通過する物質のタイプも、放射の透過に影響を及ぼす。原子番号が大きい物質は、放射をより急速に減衰させる。鉛は、その原子番号および密度が極めて大きいので、ほとんどの放射を極めて急速に減衰させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
分光計は、放出された放射のエネルギーを求めるために用いられる装置である。分光計は、典型的には、（ＮａＩなどの）結晶、固体検出器、またはシンチレータを用いることによって作動して放射を検出する。放射は結晶（またはシンチレータ）と相互作用して光が生成され、この光が光電子増倍管に供給される。光電子増倍管は、元の放射のエネルギーに比例する電気パルスを生成する。次いで、これらの電気パルスは、マルチチャネルアナライザによって処理されて、この信号が通常、エネルギースペクトルに変換される。分光計は高価なことがあり、その精度は放射検出器の特性に依存する。固体検出器は極めて正確な検出器であり得るが、極めて高価なことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、同位元素を検出するための方法および装置に関するものである。特定の実施形態では、放射性同位元素を検出し得る。本発明の実施形態では、少なくとも２つの副検出器を組み込んだ検出器を使用し得る。各副検出器は、同位元素からエネルギーを受け取り、受け取ったエネルギーに対応する信号を生成し得る。各副検出器は、１つまたは複数のダイオードを組み込んだ検出器要素、結晶を組み込んだ検出器要素、固体デバイスを組み込んだ検出器要素、またはシンチレータを組み込んだ検出器要素などの検出器要素を組み込むことができる。
【０００６】
副検出器は、検出する各同位元素毎に、副検出器の少なくとも２つが異なる出力信号または読み取り値を生成するように構成し得る。特定の実施形態では、各副検出器は、同位元素に曝される少なくとも２つの副検出器がある場合、副検出器からの対応する読み取り値がそれぞれ他の各読み取り値と異なるように構成される。同じ同位元素に対する副検出器の異なる読み取り値は、検出下の同位元素と副検出器の検出器要素の１つとの間に配置されるフィルタによるもの、異なる検出器材料でできている検出器要素を用いることによるもの、異なる検出器設計によるもの、または検出器要素の他の差異によるもの、あるいは同じ放射性同位元素に対して異なる読み取り値をもたらす他の差異によるものであり得る。
【０００７】
２つの副検出器の２つの対応する読み取り値の比は、これらの２つの読み取り値を読み取りそれらの比を計算するユーザによって人手で求めることができる。この比は、多くの他のやり方でも求めることができる。これらの他のやり方には、例えば、２つの読み取り値を出力がそれらの比であるアナログ回路に供給する、２つの読み取り値を出力がそれらの比であるデジタル回路に供給する、２つの読み取り値を上記と同じ処理を行うようにプログラムされた汎用コンピュータや出力が比である特定用途プロセッサなどのプロセッサに提供する、などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。いくつかの実施形態ではｎ個の副検出器を用いることができ、それによって最大で（ｎ／２）（ｎ−１）個の比が提供され得る。特定の実施形態では、検出器は、少なくとも２つの副検出器のうち２つ以上の副検出器から対応する２つ以上の読み取り値を受け取り、これら２つ以上の読み取り値のうち２つ読み取り値の比を求めるプロセッサも組み込む。次いで、このプロセッサは、これら２つの読み取り値の比を用いて同位元素を特定する。ある実施形態では、２つの特定の副検出器についての比を特定される放射性同位元素に相関させる所定の比の表、例えばルックアップテーブルを用い得る。特定の実施形態では、各副検出器は、同位元素からの放射をフィルタリングするように配置された、対応するフィルタを有し、そのため、この副検出器の検出器要素はフィルタリング後の放射に曝される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による検出器の実施形態の概略を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態は、同位元素を検出するための方法および装置に関するものである。特定の実施形態では、放射性同位元素を検出し得る。本発明の実施形態では、少なくとも２つの副検出器を組み込んだ検出器を使用し得る。各副検出器は、同位元素から放射を受け取り、受け取った放射に対応する信号を生成し得る。各副検出器は、１つまたは複数のダイオードを組み込んだ検出器要素、結晶を組み込んだ検出器要素、固体デバイスを組み込んだ検出器要素、またはシンチレータを組み込んだ検出器要素などの検出器要素を組み込み得る。イオンチャンバおよびダイオードを用いて放射を検出することは、放射検出の技術分野ではよく知られており、本発明の実施形態に組み込むことができる。特定の実施形態では、副検出器はそれぞれ、シンチレータおよび光電子増倍管を含み、そのため、各副検出器が同位元素に曝されたときに、対応する各光電子増倍管は、対応する読み取り値または信号を出力する。この出力された読み取り値または信号は、計数、電流、蓄積電荷、または他の物理的な出力の形をとり得る。
【００１０】
副検出器は、検出する各同位元素毎に、副検出器の少なくとも２つが異なる出力信号または読み取り値を生成するように構成し得る。これらの読み取り値は、計数、電流、電荷、または何らかの他の物理的現象を取得する各検出器要素に基づくものであり得る。特定の実施形態では、各副検出器は、少なくとも２つの副検出器が同位元素に曝されたときに、これらの副検出器からの対応する読み取り値がそれぞれ他の各読み取り値と異なるように構成される。同じ同位元素に対する副検出器の異なる読み取り値は、検出下の同位元素と副検出器の検出器要素の１つとの間に置かれたフィルタによるもの、異なる検出器材料でできている検出器要素を用いることによるもの、異なる検出器設計によるもの、または検出器要素の他の差異によるもの、あるいは、同じ放射性同位元素に対して異なる読み取り値をもたらす他の差異によるものであり得る。特定の実施形態では、２つの副検出器は同じ検出器要素を用いる。この場合、これら２つの副検出器は、検出器要素の第１の検出器要素と同位元素源の間に位置するフィルタの存在に依存し、かつ、検出器要素の第２の検出器要素と同位元素源の間のフィルタの不在、またはこれらの間に位置する異なるフィルタの存在に依存する。同じ検出器要素とは、これら同じ検出器要素が同じ同位元素に曝されたときに同じ読み取り値を生成するという意味である。当然のことながら、２つの同じ検出器要素は、同じ同位元素に曝されたときにわずかに異なる読み取り値を生成し得る。所望の場合には、２つ以上の同じ検出器要素からの２つ以上の読み取り値が同じになるように一方または両方の検出器要素の読み取り値が改変されるように、一方または両方の検出器要素を較正し得る。
【００１１】
２つの副検出器の２つの対応する読み取り値の比は、これらの２つの読み取り値を読み取りそれらの比を計算するユーザによって人手で求めることができる。読み取り値は計数、電流、電荷、または何らかの他の物理的現象を取得する各検出器要素に基づき得るので、読み取り値の比は、計数の比、電流の比、電荷の比、または何らかの他の物理的現象に基づく出力された読み取り値の比となり得る。この比は、多くの他のやり方でも求めることができる。これらの他のやり方には、例えば、２つの読み取り値を出力がそれらの比であるアナログ回路に供給する、２つの読み取り値を出力がそれらの比であるデジタル回路に供給する、２つの読み取り値を上記と同じ処理を行うようにプログラムされた汎用コンピュータや出力が比である特定用途プロセッサなどのプロセッサに提供する、などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。いくつかの実施形態ではｎ個の副検出器を用いることができ、それによって最大で（ｎ／２）（ｎ−１）個の比が提供され得る。特定の実施形態では、検出器は、少なくとも２つの副検出器のうち２つ以上の副検出器から対応する２つ以上の読み取り値を受け取り、これら２つ以上の読み取り値のうち２つ読み取り値の比を求めるプロセッサも組み込む。次いで、このプロセッサは、これら２つの読み取り値の比を用いて同位元素を特定する。ある実施形態では、２つの特定の副検出器についての比を特定される放射性同位元素に相関させる所定の比の表、例えばルックアップテーブルを用い得る。特定の実施形態では、各副検出器は、同位元素からの放射をフィルタリングするように配置された、対応するフィルタを有し、そのため、この副検出器の検出器要素はフィルタリング後の放射に曝される。
【００１２】
図１に、本発明による検出器１０の実施形態の概略を示す。この装置は、一体化して単一のハンドヘルドユニットにし得る。このハンドヘルドユニットは、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）に取り付けることもできるし、集積回路などのオンボードプロセッサを組み込むこともできる。本発明の実施形態では、２つ以上の副検出器を使用する。特定の実施形態は、３つまたは４つの副検出器を含み得る。図１に示す実施形態では、３つの副検出器を組み込む。さらなる特定の実施形態では、５〜１０個の副検出器を使用することができ、特定の用途によってはこれよりも多い副検出器を使用し得る。様々なタイプの副検出器の検出器要素を用いることができ、これらの例には、シンチレータおよび光電子増倍管、イオンチャンバ、ダイオード、または他の放射検出器や分光計が含まれるが、これらに限定されるものではない。特定の実施形態では、各副検出器は、ダイオード、イオンチャンバ、またはシンチレータ検出器４を組み込むことができる。
【００１３】
図１に示す実施形態では、３つのフィルタ２および３つの検出器要素４を組み込む。これらの検出器要素は、３つの光電子増倍管に取り付けられたダイオード、イオンチャンバ、または単純なシンチレータとし得るが、これらに限定されるものではない。各副検出器は、読み取り回路も組み込むことができる。特定の実施形態において、例えば、図１に示す実施形態では、３つの同じダイオードおよび３つの同じ読み取り回路が組み込まれ、各副検出器に異なるフィルタが備えられる。代替実施形態では、副検出器の１つまたは複数で異なる検出器要素を使用し得る。プロセッサは、各副検出器から、例えば副検出器の読み取り回路から信号を受け取り、各副検出器毎に読み取り値を生成し得る。様々な既知の放射性同位元素についての読み取り値の比を測定し、それらを用いて動作中の検出器１０に当たる放射の供給源を決定し得る。
【００１４】
特定の実施形態では、図１の副検出器は金属塊の中にあり、各検出器要素の前に異なるフィルタが備えられる。これらのフィルタは、放射源に応じて１対または複数対の副検出器間の読み取り値の固有の比が得られるように選択される。
【００１５】
シンチレータの前のフィルタは、様々な材料を含むことができる。これらの材料には、タングステン、アルミニウム、銅、および鉛が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００１６】
用途によっては、本発明の検出器の特定の実施形態は、高エネルギー同位元素を検出するように設計し得る。特定の実施形態では、高エネルギー同位元素を検出するためのこのような検出器は、０．２ＭｅＶ〜１ＭｅＶ、１ＭｅＶ〜２ＭｅＶ、またはこれらよりも高いエネルギーの範囲の同位元素を検出し得る。代替実施形態は、低いエネルギーの同位元素を検出するように設計し得る。特定の実施形態では、低いエネルギーの同位元素を検出するためのこのような検出器は、１０ＫｅＶ〜５０ＫｅＶの範囲の同位元素を検出し得る。
【００１７】
さらなる実施形態は、いくつかの同位元素の１つが別々のパッケージ内に存在することがあり、検出器を用いてどの同位元素がこれらのパッケージの１つまたは複数にあるかを確認する病院環境などの特定用途のために設計し得る。別の実施形態を用いて、「汚染」爆弾に用い得る放射性同位元素を特定し得る。「汚染」爆弾を生成するにはいくつかの同位元素しか用いることができないので、検出器１０を、例えば、副検出器／フィルタの組合せの固有の組を用いることによって構築することができ、こうすると、この検出器の主な目的が、「汚染」爆弾を作り出すために用い得るこれらいくつかの同位元素の１つまたは複数の存在を特定することになる。例として、特定の実施形態は、Ｃｓを検出するように設計される。さらなる特定の実施形態は、Ｃｓ１３７を検出するように設計される。いくつかの実施形態は、特徴スペクトルを有する１つまたは複数の放射性同位元素を検出するために用いることができる。これらの放射性同位元素には、Ｐｄ−１２３、Ｉ−１２５、Ｃｏ−６０、Ｍｎ−５４、Ｃｏ−５７、Ｙ−９０、およびＣｄ−１０９が含まれるが、これらに限定されるものではない。検出器１０の動作中の読み取り値の比から放射源を検出し得る。特定の実施形態では、ｎ個の副検出器からの複数の比を取得し、それらを一緒に用いて、例えば平均して同位元素を特定する。
【００１８】
いくつかの実施形態では、２つ以上の副検出器についての読み取り値または信号の比を、同位元素に曝されたときにこれらの副検出器が異なる読み取り値を提供するように副検出器の検出器要素の前のフィルタを設計することによって生成する。好ましい実施形態では、副検出器は同位元素に同時に曝される。代替実施形態では、１つの共通の検出器要素を用い、２つ以上の異なるフィルタを順に検出器要素の前に配置して、対応する２つ以上の読み取り値を生成し得る。次いで、これら２つ以上の読み取り値の比を用いて同位元素を検出し得る。このような異なる読み取り値は、副検出器間の下記の差異の１つまたは複数から生じ得る。これらの差異には、異なるフィルタ材料、異なる検出器要素設計、異なる材料、異なるシンチレータ設計、同位元素源と検出器要素の間のフィルタの異なる厚さ、および異なるフィルタ設計が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
異なる副検出器からの読み取り値または信号の比は、実験的かつ／または理論的に求めることができる。副検出器とともにフィルタを用いる場合、フィルタによる減衰を実験的、理論的、かつ／または国立標準技術研究所（ＮＩＳＴ）が提供するデータ、例えば、ＮＩＳＴウェブサイト上のデータから求めることができる。特定の実施形態では、検出器要素は実験的に較正され、それによって各検出器要素に固有の較正係数が得られる。別の特定の実施形態では、各副検出器が較正されて較正係数が得られる。これらの検出器要素の較正係数、副検出器の較正係数、および／またはフィルタによる減衰は、副検出器および／または検出器要素から読み取り値を受け取ることもできるプロセッサに記憶し得る。次いで、このプロセッサは、所望の比を求める前に、またはその後でこれらの較正係数を適用する。この装置の特定の実施形態によれば、ユーザは、放射性同位元素を輸送するのに用いられる遮蔽された容器内の放射能源（同位元素）を検査することができる。改変されたルックアップテーブルを用いて、検出器に到達する放射が減少することによる出力信号の低下を調整し得る。特定の実施形態では、検出器は、例えば０．２Ｍｅｖ〜２ＭｅＶの高エネルギー範囲の放射を検出するために複数の副検出器、例えば３つの副検出器を組み込み、例えば１０ｋｅｖ〜５０ｋｅＶの低エネルギー範囲の放射を検出するために別の複数の副検出器、例えば３つの副検出器を組み込む。この場合、ある種の同位元素が第１の複数の副検出器によって検出され、ある種の他の同位元素が第２の複数の副検出器によって検出される。
【００２０】
３つ以上の副検出器を組み込むことによって、検出器は、検査下の同位元素を特定するために用いる３つ以上の読み取り値比を生成し得る。３つの副検出器は最大で３つの読み取り値比を生成することができ、４つの副検出器は最大で６つの読み取り値比を生成することができ、ｎ個の副検出器は最大で（ｎ／２）（ｎ−１）個の読み取り値比を生成することができる。したがって、３つ以上の副検出器を組み込んだ検出器では、２つ以上の読み取り値比の組合せを用いて同位元素を特定し得る。
【００２１】
検出器要素について読み取り値を処理し、これらの読み取り値対の１つまたは複数の比を求め、かつ／または１つまたは複数の同位元素の検出を示す信号を出力するような本発明の態様は、コンピュータによって実行されるプログラムモジュールなどのコンピュータ実行可能命令の一般的な状況において実施し得る。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データ型を実施するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。さらに、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースの電子回路またはプログラマブルな民生用電子回路、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含めて様々なコンピュータシステム構成で本発明を実施し得ることが当業者には理解されよう。本発明とともに任意の数のコンピュータシステムおよびコンピュータネットワークを使用し得る。
【００２２】
本発明を完全に理解するために、特定のハードウェアデバイス、プログラミング言語、コンポーネント、プロセス、プロトコル、および動作環境などを含む多数の細部が説明されている。他の場合には、本発明を不明瞭にするのを避けるために、構造、デバイス、およびプロセスが、詳細にではなくブロック図の形式で示されている。しかし、これらの特定の細部なしで本発明を実施し得ることが当業者には理解されよう。コンピュータシステム、サーバ、ワークステーション、および他の機械は、例えば１つまたは複数のネットワークを含む通信媒体を介して互いに接続し得る。
【００２３】
当業者には理解されるように、本発明の実施形態は、とりわけ、方法、システム、またはコンピュータプログラム製品として実現し得る。したがって、これらの実施形態は、ハードウェア実施形態、ソフトウェア実施形態、またはソフトウェアとハードウェアを組み合わせた実施形態の形式をとり得る。一実施形態では、本発明は、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体上で実現されるコンピュータ使用可能命令を含むコンピュータプログラム製品の形式を取る。
【００２４】
コンピュータ可読媒体には、揮発性および不揮発性の媒体、取り外し可能な媒体および取り外しができない媒体、ならびにデータベース、スイッチ、および様々な他のネットワークデバイスによって読み取り可能なコンテンプレートメディアが含まれる。例として、コンピュータ可読媒体は、情報を記憶するための任意の方法または技術において実施される媒体を含むが、これらに限定されるものではない。記憶される情報の例には、コンピュータ使用可能命令、データ構造、プログラムモジュール、および他のデータ表現が含まれる。媒体の例には、情報伝達媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、または他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）、ホログラム媒体または他の光ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置、および他の磁気記憶装置が含まれるが、これらに限定されるものではない。これらの技術により、瞬間的、一時的、または恒久的にデータを記憶し得る。
【００２５】
本発明は、通信ネットワークを介して接続される遠隔処理デバイスによってタスクが実施される分散コンピューティング環境内で実施し得る。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールは、メモリ記憶装置を含めてローカルおよびリモートの両方のコンピュータ記憶媒体に配置し得る。コンピュータ使用可能命令は、入力源にコンピュータを連動させるインターフェースを形成する。これらの命令は、他の符号セグメントと協働して、受け取ったデータに応答して、受け取ったデータの供給源とともに様々なタスクを開始する。
【００２６】
本発明は、通信ネットワークなどのネットワーク環境内で実施し得る。このようなネットワークは、ルータ、サーバ、ゲートウェイなどの様々なタイプのネットワーク要素を接続するために広く用いられている。さらに、本発明は、様々な公共および／または私設ネットワークに接続されたマルチネットワーク環境内で実施し得る。
【００２７】
ネットワーク要素間の通信は無線または有線とし得る。当業者には理解されるように、通信ネットワークは、いくつかの異なる形態を取ることができ、いくつかの異なる通信プロトコルを用いることができる。本発明は、本明細書で説明する形態および通信プロトコルによって限定されるものではない。
【００２８】
本明細書で参照または引用するすべての特許、特許出願、仮出願、および公開文献の全体をすべての図および表を含めて、これらが本明細書の明示的な教示と整合しない場合でない限り、参照により組み込む。
【００２９】
本明細書で説明した例および実施形態は単なる例であり、これらの例および実施形態を踏まえて様々な改変または変更が当業者に想起され、本出願の趣旨および範囲に含まれることを理解されたい。
【図１】
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【国際調査報告】
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