(57)【要約】【課題】対象物に放射性同位体を打ち込んでγ線を検出する検出方法では、摩耗が生じたことが検出できるだけであって、一対の対象物のいずれが摩耗しやすいか等の摩耗の程度等を検出することができなかった。【解決手段】互いに接触部分で接触する一対の対象物の、接触部分の摩耗を検出する摩耗検出方法であって、接触部分に互いに異なる２種以上の核種の放射性同位体を打ち込んだ一対の対象物を準備する準備段階と、一対の対象物を接触部分で接触させる接触段階と、互いに異なる２種以上の核種の放射性同位体からのそれぞれの放射線を検出する検出段階とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接触部分で接触する一対の対象物の、前記接触部分の摩耗を検出する摩耗検出方法であって、
前記接触部分に互いに異なる２種以上の核種の放射性同位体を打ち込んだ前記一対の対象物を準備する準備段階と、
前記一対の対象物を前記接触部分で接触させる接触段階と、
前記互いに異なる２種以上の核種の放射性同位体からのそれぞれの放射線を検出する検出段階と
を備える摩耗検出方法。
【請求項２】
前記準備段階は、前記一対の対象物の一方の前記接触部分に一の核種の放射性同位体を打ち込むとともに、前記一対の対象物の他方の前記接触部分に他の核種の放射性同位体を打ち込む打込段階を有する請求項１に記載の摩耗検出方法。
【請求項３】
前記準備段階は、前記一対の対象物の一方の前記接触部分に少なくとも２種の核種の放射性同位体を打ち込む打込段階を有する請求項１に記載の摩耗検出方法。
【請求項４】
前記打込段階において、一の核種の放射性同位体と他の核種の放射性同位体とを異なる深さに打ち込む請求項３に記載の摩耗検出方法。
【請求項５】
前記打込段階において、前記一の核種の放射性同位体と前記他の核種の放射性同位体とのうち、半減期が長い方を深く打ち込む請求項４に記載の摩耗検出方法。
【請求項６】
前記打込段階において、前記一の核種の放射性同位体と前記他の核種の放射性同位体とのうち、最大打ち込み深さが深い方を深く打ち込む請求項４に記載の摩耗検出方法。
【請求項７】
前記検出段階における検出期間よりも長い半減期を有する、前記２種以上の核種の放射性同位体が用いられる請求項１から６のいずれか１項に記載の摩耗検出方法。
【請求項８】
互いに接触部分で接触する一対の対象物の、前記接触部分の摩耗を検出する摩耗検出装置であって、
前記接触部分に互いに異なる２種以上の核種の放射性同位体を打ち込む打込部と、
前記一対の対象物を前記接触部分で接触させて、前記互いに異なる２種以上の核種の放射性同位体からのそれぞれの放射線を検出する検出部と
を備える摩耗検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩耗検出方法及び摩耗検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに接触する一対の対象物に放射性同位体を打ち込んで、当該放射性同位体のγ崩壊のγ線を検出することにより、対象物の摩耗を検出する検出方法がある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１  特開２０１０−２３６４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記検出方法では、摩耗が生じたことが検出できるだけであって、一対の対象物のいずれが摩耗しやすいか等の摩耗の程度等を検出することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、互いに接触部分で接触する一対の対象物の、前記接触部分の摩耗を検出する摩耗検出方法であって、前記接触部分に互いに異なる２種以上の核種の放射性同位体を打ち込んだ前記一対の対象物を準備する準備段階と、前記一対の対象物を前記接触部分で接触させる接触段階と、前記互いに異なる２種以上の核種の放射性同位体からのそれぞれの放射線を検出する検出段階とを備える。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、互いに接触部分で接触する一対の対象物の、前記接触部分の摩耗を検出する摩耗検出装置であって、前記接触部分に互いに異なる２種以上の核種の放射性同位体を打ち込む打込部と、前記一対の対象物を前記接触部分で接触させて、前記互いに異なる２種以上の核種の放射性同位体からのそれぞれのγ線を検出する検出部とを備える。
【０００６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態にかかる摩耗検出装置１００を模式的に示すブロック図である。
【図２】第１打込部１２０の構成を模式的に示した模式図である。
【図３】第１打込部１２０を用いたＲＩ打ち込み法による深さ制御を概念的に示す。
【図４】第１打込部１２０を用いたＲＩ打ち込み法による深さ制御の別の例を示す。
【図５】第１打込部１２０を用いたＲＩ打ち込み法による深さ制御のさらに別の例を示す。
【図６】打ち込みの深さを説明する概念図である。
【図７】検出部１４０の構成を模式的に示した模式図である。
【図８】γ線検出器１４６で検出されるγ線量の例を模式的に示す。
【図９】検出部１４０におけるγ線検出器１４８の配置の他の例を示す。
【図１０】γ線検出器１４８で検出されるγ線量の例を模式的に示す。
【図１１】他の摩耗検出方法に用いられる摩耗検出装置１００を模式的に示すブロック図である。
【図１２】エネルギー調整板１６０を概略的に示す。
【図１３】７Ｂｅビームに対する打ち込み深さ制御の結果を示す。
【図１４】２２Ｎａビームに対する打ち込み深さ制御の結果を示す。
【図１５】実施例で用いた部品Ａおよび部品Ｂを概略的に示す。
【図１６】摩耗量変化のグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、本実施形態にかかる摩耗検出装置１００を模式的に示すブロック図である。本実施形態は、２種類の核種の放射性同位体を用いて、歯車１０の接触面１２の摩耗の程度を検出する。摩耗検出装置１００は、一の核種の放射性同位体を接触面１２に打ち込む第１打込部１２０と、他の核種の放射性同位体を同一の接触面１２に打ち込む第２打込部１２１と、２種類の核種の放射性同位体からのそれぞれのγ線を検出する検出部１４０とを有する。２種類の核種の放射性同位体の一例は、７Ｂｅおよび２２Ｎａである。
【００１０】
図２は、第１打込部１２０の構成を模式的に示した模式図である。第１打込部１２０は、ビームの流れ方向に沿って、加速器１２２と、標的物質１３０と、スリット１３１、成分分離部１３２、スリット１３３、収束部１３５、スリット１３６、エネルギー調整板１３４とを有する。
【００１１】
加速器１２２は、複数の加速部１２４と複数の常電導磁石１２６とをリング状に並べて、１次ビームを生成する。２次ビームが２２Ｎａである場合の１次ビームの一例は、２３Ｎａである。
【００１２】
標的物質１３０には、加速器１２２から１次ビームが照射される。これにより、標的物質１３０から１次ビームと異なる核種のビームが生成される。２次ビームが２２Ｎａであって１次ビームが２３Ｎａである場合の標的物質１３０の一例はＢｅであって、２３Ｎａの１次ビームが照射されたことによる原子核反応により２２Ｎａを含むビームが生成される。スリット１３１は、標的物質１３０で生成されたビームのうち予め定められた方向のビームを通過させ、他を遮断する。
【００１３】
成分分離部１３２は、一方向に湾曲した経路とその周囲に配された電磁石を有する。これにより、標的物質１３０から放射された複数核種を当該種類ごとに空間的に分離する。スリット１３３は、幅と位置が可変であって、成分分離部１３２で空間的に分離された複数核種のうち、予め定められた核種の放射性同位体、例えば２２Ｎａの２次ビームを通過させ、他を遮断する。
【００１４】
収束部１３５は、一方向に湾曲した経路とその周囲に配された電磁石とを有する。これにより、空間的に広がった２次ビームを収束して出力する。スリット１３６は、幅および位置が可変であって、収束部１３５から出力された２次ビームのうち予め定められた方向とサイズのビームを通過させ、他を遮断する。
【００１５】
エネルギー調整板１３４は、２次ビームの運動エネルギーを調整する。エネルギー調整板１３４の一例はアルミ箔である。図２に示す例で、エネルギー調整板１３４は楔形を有しており、２次ビームを照射する位置の厚みを変えることにより、２次ビームの運動エネルギーを調整する。
【００１６】
楔形のエネルギー調整板１３４を移動するのに代えて、互いに厚みが異なる複数のエネルギー調整板１３４を入れ替えてエネルギーを調整してもよい。さらに別の例として、平行平板のエネルギー調整板１３４を２次ビームに対して傾けることで、エネルギー調整板１３４内を通過するビームの行路長を変えてエネルギーを調整してもよい。
【００１７】
エネルギー調整板１３４の出力側に、ターゲットとなる歯車１０の接触面１２が配される。これにより、接触面１２に２次ビームが照射されて、２次ビームを構成している放射性同位体が接触面１２に打ち込まれる。この場合に、エネルギー調整板１３４により運動エネルギーを低くされた放射性同位体は接触面１２から浅い位置に留まる。よって、エネルギー調整板１３４により、接触面１２からの打ち込み深さが調整される。
【００１８】
第２打込部１２１の構成は第１打込部１２０と同じであってよいので、説明を省略する。例えば２次ビームが７Ｂｅの場合の第２打込部１２１における１次ビームの例は、７Ｌｉであり、標的物質の一例はＨ２ガスである。なお、第２打込部１２１で打ち込む放射性同位体の種類に応じて、第１打込部１２０とは異なる構成であってもよい。また、第１打込部１２０が高エネルギーの２次ビームを生成するのに用いられ、第２打込部１２１が低エネルギーの２次ビームを生成するのに用いられてもよい。
【００１９】
図３は、第１打込部１２０を用いたＲＩ打ち込み法による深さ制御を概念的に示す。分布ａ（「初期分布」ともいう）は、エネルギー調整板１３４の厚みがゼロの場合を示す。
【００２０】
分布ａの深さの中心値（「最大打込み深さ」ともいう）は、打ち込む側の物理的性質と打ち込まれる側の物理的性質で決まる。打ち込む側の物理的性質としては、２次ビームのエネルギー、原子番号等が挙げられる。このうち、２次ビームのエネルギーは、加速器１２２の一次エネルギー、標的物質１３０の種類、厚さ、核反応、成分分離部１３２の磁場強度等によって設定される。打ち込まれる側の物理的性質としては、原子核番号、密度等が挙げられる。分布ａの広がりは、標的物質１３０での核反応、スリット１３１の幅、成分分離部１３２で許容する運動量分布幅、スリット１３３の幅等によって設定される。
【００２１】
分布ａに対して、エネルギー調整板１３４の厚さを変えることで、分布ｂに示すように分布の中心値を浅い位置にすることができる。これにより、分布ａの深さ位置から深さゼロの表面付近まで、打ち込み深さを制御することができる。なお、他の条件を変えずにエネルギー調整板１３４でエネルギーを減衰させた場合には、一般に分布ａに対して分布ｂの幅が広がるとともにピークの高さが下がる。
【００２２】
図４は、第１打込部１２０を用いたＲＩ打ち込み法による深さ制御の別の例を示す。実線で示した分布ｃは、エネルギー調整板１３４の厚さを順次変えて打ち込んだ場合の深さの分布を示す。破線で示した分布ｄは上記分布ｃの打ち込み量の合計を示す。エネルギー調整板１３４の厚さを順次変えて打ち込むことにより、分布ｄのようにある深さの範囲で放射線同位体を均一な量で分布させることができる。
【００２３】
図５は、第１打込部１２０を用いたＲＩ打ち込み法による深さ制御のさらに別の例を示す。分布ｅは、上記分布ａに加えて、当該分布ａと略同一の分布の形でかつ分布ａよりも浅い位置に打ち込んだ状態を示す。分布ｅにおいてはエネルギー調整板１３４を用いたことによる分布の広がりを抑えるべくスリット１３３でエネルギー分布を狭めつつ、打ち込み量全体を分布ａに合せるべく打ち込み時間を長くする。
【００２４】
以上、ＲＩ打ち込み法によれば、直接放射化法に比べて、下記利点がある。対象物への放射線損傷を低減でき、妨害放射線同位体がない低バックグラウンド環境で摩耗量が検出できるので、検出精度が向上する。原理的に如何なる材質の摩耗面でも摩耗検出に適した半減期の放射性同位体を打ち込むことができる。特に、成分分離部１３２の磁石、スリット１３３のスリット幅、打ち込み時間等を制御することで、放射性同位体が打ち込まれる深さ、その分布の形および量を様々に設定することができる。
【００２５】
図６は、２種の核種の放射性同位体の打ち込みの深さを説明する概念図である。図６に示すように、放射性同位体４０は平均深さｄ１で打ち込まれ、当該放射性同位体４０とは異なる核種の放射性同位体４２は、上記深さｄ１よりも深い平均深さｄ２で打ち込まれる。なお、打ち込み量はこれらの放射性同位体間で同じであってもよいし、異なっていてもよい。この場合に、放射性同位体４０、４２のうち半減期が長い方を多く打ち込んでもよい。
【００２６】
また、放射性同位体４０、４２のうちいずれをより深く打ち込んでもよい。例えば、放射性同位体４０、４２のうち、半減期が長い方を深く打ち込んでもよい。これに代えてまたはこれに加えて、放射性同位体４０、４２のうち、打ち込める深さの最大値である最大打ち込み深さが深い方を、より深く打ち込んでもよい。
【００２７】
図７は、検出部１４０の構成を模式的に示した模式図である。検出部１４０は、容器１４２と、ポンプ１５０と、流路１４４と、γ線検出器１４６とを有する。
【００２８】
容器１４２内には、互いに噛み合う一対の歯車１０、２０が収容される。一対の歯車１０、２０において、それぞれの接触面１２、２２が互いに接している。一対の歯車１０、２０のうち歯車１０の接触面１２には、上記の通り２種の核種の放射性同位体４０、４２が深さを異ならせて打ち込まれている。一方、歯車２０の接触面２２には放射性同位体は打ち込まれていない。
【００２９】
容器１４２は、さらに流路１４４およびポンプ１５０と連結しており、これらの間で潤滑オイル４４を保持している。ポンプ１５０は、容器１４２および流路１４４に保持されている潤滑オイル４４を循環させる。歯車１０、２０の一部が容器１４２内の潤滑オイル４４に浸かっている。これに代えて、潤滑オイル４４を接触面１２、２２に吹き付ける方式でも良い。
【００３０】
γ線検出器１４６は、流路１４４の一部に取り付けられ、摩耗粉となって潤滑オイル４４に含まれる放射性同位体４０、４２がγ崩壊する場合に放出されるγ線を検出する。流路１４４がγ線を透過しにくい材料の場合には、γ線を透過しやすい材料の窓を設けて、当該窓からγ線が入力されるように、γ線検出器１４６が配されることが好ましい。γ線検出器１４６は、γ線のエネルギーに対応付けて放射線量を計測する。よって、異なる核種の放射性同位体４０、４２からのγ線を区別して、その放射線量を計測することができる。
【００３１】
上記図１から図７に示した摩耗検出装置１００の動作について説明する。まず、一対の歯車１０、２０のうちの一方である歯車１０の接触面１２に、第１打込部１２０および第２打込部１２１を用いて、２種の核種の放射性同位体４０、４２が互いに異なる深さに打ち込まれる。
【００３２】
当該歯車１０と、歯車２０とが容器１４２の内部に収容されて、互いに噛み合わされる。さらに、互いに噛み合わされた状態で、歯車１０、２０の少なくとも一方が回転駆動される。これにより、互いの接触面１２、２２が接触、離間を繰り返して、図７の矢印に示す方向に歯車１０、２０が回転する。
【００３３】
また、ポンプ１５０は、潤滑オイル４４を循環させるべく駆動される。歯車１０、２０の回転に伴って、接触面１２、２２の摩擦粉が潤滑オイル４４中に混じる。よって、潤滑オイル４４を循環することにより、摩擦粉もγ線検出器１４６の前を通る。ここで、摩擦が進んで、放射性同位体４０、４２の深さまで到達すると、摩擦粉にこれら放射性同位体４０、４２が含まれる。これら放射性同位体４０、４２がγ崩壊するとそのγ線がγ線検出器１４６で検出される。
【００３４】
図８は、γ線検出器１４６で検出されるγ線量の例を模式的に示す。図８において、時間ｔ１から放射性同位体４０に対応するγ線量が急増している。これにより、歯車１０の接触面１２が図３の深さｄ１程度まで摩耗したことが推定できる。
【００３５】
その後、放射性同位体４０が打ち込まれた深さ以上に接触面１２が摩耗しても、放射性同位体４０の摩耗粉はオイル４４内に留まって循環し続ける。よって、放射性同位体４０からのγ線量がほぼ一定になる。よって、逆に、γ線量がほぼ一定になったことで、放射性同位体４０が打ち込まれた深さ以上に接触面１２が摩耗したことを推定できる。γ線量がほぼ一定になった後は、放射性同位体４０の半減期に従って、図中の破線に示すようにγ線量が下がっていく。
【００３６】
同様に、時間ｔ２から放射性同位体４２に対応するγ線量が急増しているので、接触面１２が深さｄ２程度まで摩耗したことが推定できる。また、γ線量がほぼ一定になったことで、放射性同位体４２が打ち込まれた深さ以上に接触面１２が摩耗したことを推定できる。γ線量がほぼ一定になった後は、放射性同位体４２の半減期に従って、図中の破線に示すようにγ線量が下がっていく。
【００３７】
以上、上記実施形態によれば、一対の歯車１０、２０のうちの一の接触面１２に、一の核種の放射性同位体４０と他の核種の放射性同位体４２とを異なる深さに打ち込んでいるので、摩耗の度合をより細かく検出することができる。特に、どの時点でどの深さまで摩耗したかをより正確に検出することができる。
【００３８】
図９は、検出部１４０におけるγ線検出器１４８の配置の他の例を示す。図９において図７と同一の構成には同一の参照番号を付して説明を省略する。図９の検出部１４０において、γ線検出器１４８は、容器１４２の外側に配される。当該γ線検出器１４８は、歯車１０の接触面１２からのγ線を直接的に検出する。
【００３９】
図１０は、γ線検出器１４８で検出されるγ線量の例を模式的に示す。なお、図中の破線は半減期に対応する。
【００４０】
図１０においては、図７とは異なり、γ線量が減ったことで摩耗の度合が推定される。例えば、時間ｔ１から放射性同位体４０に対応するγ線量が、半減期による減少に比べて急減している。これにより、歯車１０の接触面１２が図３の深さｄ１程度まで摩耗したことが推定できる。同様に、時間ｔ２から放射性同位体４２に対応するγ線量が急減しているので、接触面１２が深さｄ２程度まで摩耗したことが推定できる。
【００４１】
なお、図１から図１０の形態において、第１打込部１２０による打ち込みと、第２打込部１２１による打ち込みとの時間的な前後はいずれであってもよい。例えば、打ち込み深さが深い方を先に打ち込んでもよいし、半減期が長い方を先に打ち込んでもよい。
【００４２】
また、図１から図１０の形態において、２種の異なる核種の放射性同位体４０、４２を用いたが、これに代えて、３種類以上の異なる核種の放射性同位体を用いてもよい。この場合に、３種類以上の異なる核種の放射性同位体を３つ以上の異なる深さに打ち込んでもよい。
【００４３】
図１１は、他の摩耗検出方法に用いられる摩耗検出装置１００を模式的に示すブロック図である。摩耗検出装置１００の構成自体は図１と同様でよいので、説明を省略する。
【００４４】
図１１に示す形態において、第１打込部１２０は、一の核種の放射性同位体４０を、一対の歯車１０、２０のうちの一方の歯車１０の接触面１２に打ち込む。一方、第２打込部１２１は、他の核種の放射性同位体４２を、一対の歯車１０、２０のうちの他方の歯車２０の接触面２２に打ち込む。この場合に、例えば、接触面１２、２２から同じ深さに放射性同位体４０、４２をそれぞれ打ち込む。
【００４５】
これらの歯車１０、２０を検出部１４０に収容して回転させる。これにより、例えば図８と同じ検出結果が得られたとする。この場合には、放射性同位体４０が放射性同位体４２よりも先にγ線量が急増したことが検出されているから、歯車１０の接触面１２の方が歯車２０の接触面２２よりも早く摩耗したことが推定される。
【００４６】
以上、上記実施形態によれば、歯車１０の接触面１２に一の核種の放射性同位体４０を打ち込み、他の歯車２０の接触面２２に他の核種の放射性同位体４２を打ち込んでいるので、いずれの接触面１２、２２の摩耗の度合が大きいかを正確に検出することができる。
【００４７】
上記実施形態において一対の歯車１０、２０の接触面１２、２２摩耗を検出する例を用いたが、検出する対象はこれに限られず、互いに接触し合う対象物における当該接触部分の摩耗の検出に適用することができる。
【００４８】
上記実施形態において、２種類の核種の放射性同位体の例として、７Ｂｅおよび２２Ｎａを挙げたが、放射性同位体はこれらに限られず、他の放射性同位体が用いられてもよい。この場合に、検出部１４０による検出期間よりも長い半減期を有する放射性同位体が用いられることが好ましい。より具体的には、摩耗を検出する場合に検出期間が数日から数週間の間に渡ることがあるので、数日間以上の半減期を有する放射性同位体が用いられることが好ましい。また、γ線を検出する場合に、γ線の放射量が同程度になるように互いの核種の半減期や、打ち込み量、分布等が設定されることが好ましい。
【００４９】
さらに、図１１の形態のように、一対の対象物の接触面に互いに異なる核種の放射線同位体を用いる場合に、一対の対象物のそれぞれの材質に対応した放射性同位体が用いられることが好ましい。例えば、対象物の一方が金属等の摩耗量が少ない硬い材質で、他方がプラスチック等の摩耗量が多い軟らかい材質の場合には、硬い方に初期分布幅が狭い２２Ｎａを打ち込んで、軟らかい方に初期分布幅が広い７Ｂｅを打ち込むことが好ましい。また、プラスチック材等においては、軽い核種である７Ｂｅの方が打込み時の材料への放射線損傷が少なくて済む。
【００５０】
第１打込部１２０と第２打込部１２１とを一の打込部で兼ねてもよい。この場合に、当該一の打ち込み部を用いて、一方の核種の放射性同位体を対象物に打ち込んだ後に、他方の核種の放射性同位体を対象物に打ち込む。また、上記実施形態において、摩耗検出装置１００は第１打込部１２０、第２打込部１２１および検出部１４０を一体的に有しているが、これに代えて、打ち込みと検出とが空間的にまたは時間的に離れていてもよい。例えば検出部１４０では、予め他の打込装置により放射性同位体４０、４２が打ち込まれた対象物を準備して、当該対象物に対する摩耗を検出してもよい。
【００５１】
上記実施形態において、検出部１４０からのγ線の検出結果をそのまま出力するのに代えて、当該検出結果に基づいて摩耗検出装置１００が摩耗の度合を判断し、摩耗の度合をディスプレイ等に表示してもよい。また、上記実施形態において、放射線の一例としてγ線を説明したが、これに代えてまたはこれに加えて他の放射線である、α線、β線、Ｘ線などを用いてもよい。
【００５２】
（第１の実施例）
ＲＩ核種として７Ｂｅ及び２２Ｎａを用いた、ビームの「打込み深さ制御」の実施例を説明する。図２のエネルギー調整板１３４に代えて、図１２の回転式のエネルギー調整板１６０を用いた。エネルギー調整板１６０は、貫通した８つの透過部１６２を有する円盤状の本体１６４と、８つの透過部１６２のそれぞれに配された８種類のアルミ箔１６６（＃１〜＃８）とを有する。エネルギー調整板１６０は、外力により中心Ｏの周りに、例えば図中の矢印方向に回転する。
【００５３】
ここで、７Ｂｅビーム（４．１ＭｅＶ／ｕ）に対して、８種類のアルミ箔１６６（＃１〜＃８）として、３２、３７、４２、４７、５２、５７、６２、６７ μｍ 厚さのものが透過部１６２にそれぞれ取り付けられた。２２Ｎａビーム（３．７  Ｍｅｖ／ｕ）に対して、８種類のアルミ箔（＃１〜＃８）として、０、５、８、１２、１７、２４、２７、３２μｍ 厚さのものが透過部１６２にそれぞれ取り付けられた。
【００５４】
上記それぞれのビームに対応するエネルギー調整板１６０を毎分約１０回転で回転させ、対応するビームを回転しているアルミ箔１６６（図においては一番下の＃１の位置に来たアルミ箔１６６）に当てた。アルミ箔１６６の通過させたビームを、シリコン半導体検出器（ＳＳＤ）１６８に照射して、減衰後のビームエネルギーを測定した。
【００５５】
また、シリコン半導体検出器１６８に代えて、７Ｂｅビームに対してアルミ、および、２２Ｎａビームに対してＳＵＳ製の、厚さ約２μｍのフォイルを積層させた試料１７０にも照射した。照射後にフォイル１枚毎の放射線量をγ線検出器であるＧｅ検出器を用いて測定した。
【００５６】
図１３は７Ｂｅビームに対する結果を示し、図１４は２２Ｎａビームに対する結果を示す。ここで、測定結果を、横軸を積層フォイル厚さの積算値＝表面からの深さ［μｍ］、縦軸を各深さでの相対強度［arbitrary unit］でプロットした。このプロットは、 ＲＩトレーサー打込みの"depth profile"に相当する。
【００５７】
図中の、実線「Ｅ：ＳＳＤ測定」は、シリコン半導体検出器１６８で測定したエネルギーから算出した積層フォイル中での深さ分布である。点線は、エネルギー調整板１６０に取り付けた各アルミ箔（＃１〜＃８）１６６を通過したビームの深さ分布である。これらの点線成分を重ね合せたものが、実線に相当する。黒点「Ｆｏｉｌ：Ｇｅ測定」は、Ｇｅ検出器で測定した試料１７０の積層フォイルごとの放射線量である。各点の横誤差棒は各積層フォイルの厚さ（約２μｍ）、縦誤差棒は統計誤差を示した。
【００５８】
ここで、「Ｅ：ＳＳＤ測定」は、計算値であるのに対し、「Ｆｏｉｌ：Ｇｅ測定」は、打込み深さ方向に約２μｍステップで埋め込まれた量の実測値である。これらは、誤差の範囲内でかなり良く一致していることが確認された。
【００５９】
また、いずれの結果においても、ある強度の範囲内で深さ方向に広がりを有している。この様に、エネルギー調整板の厚さを順次変えて打込むことにより、７Ｂｅビームの場合、表面から約４０μｍ、２２Ｎａビームの場合、表面から約２０μｍの深さ範囲で、放射性同位体をほぼ均一な量で分布させることができた。
【００６０】
（第２の実施例）
ＲＩ核種として、７Ｂｅ及び２２Ｎａのビームを用いた、「接触し合う摺動部品間の摩耗の検出」の実施例を示す。図１５には当該実施例で用いた部品Ａおよび部品Ｂを概略的に示した。
【００６１】
部品Ａは、円筒状で、外径約１５ｍｍ 、内径約１０ｍｍ、長さ約２０ｍｍ、材質は硬いＳＵＳ系の機械部品である。部品Ｂは、円盤状で、直径約１５ｃｍの基盤円盤上に、部品Ａと接触する突起状リング部１８０がある。突起状リング部１８０は外径約８０ｍｍ、内径約７０ｍｍ、突起高さ約５ｍｍで、材質は柔らかいアルミ系の機械部品である。
【００６２】
摺動面は、部品Ａでは円筒の下側端面、部品Ｂでは突起リング１８０の上面である。部品間の相対運動として、部品Ａは固定され、部品Ｂが毎分数１００回転で回転する。これらの摺動部品は、図７と同様に、容器１４２に組み込まれており、潤滑オイル４４をポンプ１５０で循環させ、流路途中に配置したγ線検出器１４６（Ｇｅ検出器)を用いて、部品Ａ及び部品Ｂからの摩耗粉の時間変化量を測定した。
【００６３】
硬い材質（ＳＵＳ系）の部品Ａの摺動面には、２２Ｎａビームを図１４で示した depth profile で 、全放射線量約１ｋＢｑで打込んだ。柔らかい材質（アルミ系）の部品Ｂの摺動面には、７Ｂｅビームを図１３と同じ depth profile で、全放射線量約１８０ｋＢｑ  で打込んだ。
【００６４】
装置を約６０時間運転し、潤滑オイル中に混入する７Ｂｅと２２Ｎａを含んだ摩耗粉の変化量を測定した。その結果、柔らかい部品Ｂからの７Ｂｅの放射線量は時間と共に増加した。これを、depth profile を用いて放射線量変化を摩耗量 ［μｍ］に焼直すと、図１６のグラフに示した様な摩耗量変化が観測された。一方で、硬い部品Ａからの２２Ｎａ の放射線は、潤滑オイル中には観測されなかった。これにより、７Ｂｅ及び２２Ｎａのビームを用いて、接触し合う摺動部品間の摩耗が検出された。
【００６５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６６】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６７】
１０  歯車、１２  接触面、２０  歯車、２２  接触面、４０  放射性同位体、４２  放射性同位体、４４  オイル、１００  摩耗検出装置、１２０  第１打込部、１２１  第２打込部、１２２  加速器、１２４  加速部、１２６  常電導磁石、１３０  標的物質、１３１  スリット、１３２  成分分離部、１３３  スリット、１３４  エネルギー調整板、１３５  収束部、１３６  スリット、１４０  検出部、１４２  容器、１４４  流路、１４６  γ線検出器、１４８  γ線検出器、１５０  ポンプ、１６０  エネルギー調整板、１６２  透過部、１６４  本体、１６６  アルミ箔、１６８  シリコン半導体検出器、１７０  試料
【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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【図１５】
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【図１６】
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