(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料ベースの液体シンチラントによる放射線検出のためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】燃料シンチラント組成物は、エンジン及びシンチレーターに動力を供給し放射線を検出する燃料の二重目的を果たし得る。例えば、燃料シンチラント組成物は、ビークルに動力を供給するために燃料シンチラント組成物を燃焼させる放射線監視ビークルに組み込まれ得る。さらに、システムは、燃料シンチラント組成物内でのシンチレーション事象を検出するように構成され、弱い及び／又は離れた放射線源を検出するように構成され得る。【選択図】図３
2015200636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料シンチラント組成物（１２）を含む燃料タンク（６０）、及び
前記燃料シンチラント組成物（１２）を消費することによって、放射線検出ビークル（４２）を推進するように構成されるエンジン（５０）
を備え、
前記ビークル（４２）は、前記燃料シンチラント組成物（１２）で放射線（３０）を検出するように構成される、放射線検出ビークル（４２）。
【請求項２】
前記ビークルは、航空機であり、前記燃料タンク（６０）は、少なくとも部分的に前記航空機の翼内にある、請求項１に記載の放射線検出ビークル。
【請求項３】
前記エンジン（５０）は、内燃エンジン、ジェットエンジン、ラムジェット、ガスタービンエンジン、及びディーゼルエンジンのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の放射線検出ビークル。
【請求項４】
前記燃料タンク（６０）は、２０ｍ２を上回る最大断面積を有する、請求項１に記載の放射線検出ビークル。
【請求項５】
前記燃料タンク（６０）に含まれる前記燃料シンチラント組成物（１２）からのシンチレーション発光（３２）を検出するように構成される少なくとも１つの光検出器（８０）をさらに備える、請求項１から４の何れか一項に記載の放射線検出ビークル。
【請求項６】
前記光検出器（８０）の出力を測定することによって、前記燃料タンク（６０）に含まれる前記燃料シンチラント組成物（１２）内の放射線事象の数、束、種類、ピーク強度、積分強度、及び時間構造のうちの少なくとも１つを決定するように構成される検出システム（４０）をさらに備える、請求項５に記載の放射線検出ビークル。
【請求項７】
前記燃料タンク（６０）は、前記燃料タンク（６０）に光学的に結合される光検出器（８０）に向かって光を反射するように構成される反射構造（６６）を含む、請求項１に記載の放射線検出ビークル。
【請求項８】
前記燃料タンク（６０）は、前記燃料タンク（６０）内の２つの領域（６８、７０）を少なくとも部分的に、光学的に絶縁するように構成される光バッフル（６２）を含む、請求項１に記載の放射線検出ビークル。
【請求項９】
前記２つの領域の各々は、異なる光検出器（８０）に光学的に結合される、請求項８に記載の放射線検出ビークル。
【請求項１０】
第１の発光団（２０）、第２の発光団（２２）、中性子有感補助剤、及びシンチレーション促進剤のうちの１又は複数を、前記燃料タンク（６０）に供給するように構成される添加剤注入システム（７２）をさらに備える、請求項１に記載の放射線検出ビークル。
【請求項１１】
燃料タンク（６０）及びエンジン（５０）を含む放射線検出ビークル（４２）での放射線検出の方法であって、前記方法は、
放射線を検出するために、前記燃料タンク（６０）の燃料シンチラント組成物（１２）からのシンチレーション発光（３２）を検出すること、及び
前記放射線検出ビークル（４２）に動力を供給するために、前記燃料シンチラント組成物（１２）を前記エンジン（５０）で燃焼させること
を含む、方法。
【請求項１２】
前記検出することに先立って、燃料を、シンチレーター（１８）、第１の発光団（２０）、第２の発光団（２２）、中性子有感補助剤、及びシンチレーション促進剤のうちの１又は複数と混合することによって、前記燃料シンチラント組成物（１２）を形成することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記放射線検出ビークルは、航空機であり、前記検出することは、地上の放射線源を空中で検出することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記検出することは、放射線源からある距離を置いて検出することを含み、前記距離は、３００ｍを上回る、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記検出することは、ガンマ放射線及び中性子のうちの少なくとも１つを検出することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記検出することは、宇宙からの放射線と地上源からの放射線とを区別することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記検出することは、前記燃料シンチラント組成物（１２）内の放射線事象の数、束、種類、ピーク強度、積分強度、線量、及び／又は時間構造のうちの少なくとも１つを決定することを含む、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線監視のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性物質及び放射線源は、放射線検出器、通常はシンチレーション検出器で検出することができる。シンチレーション検出は、放射線によって励起されると冷光を発する特定の材料、即ちシンチレーターを必要とする。シンチレーターは、固体又は液体の形態で使用され得る。唯一の特定の組成物、概して、芳香族炭化水素は、液体状のシンチレーターである。
【０００３】
弱い放射線源（例えば、希少な放射線事象）及び／又は離れた放射線源の検出は、概して、効果的検出のために大きなシンチレーション検出器を必要とする。大きな検出器は、高価であり、組み立てが難しく、及び／又は移動が難しいことがある。さらに、液体シンチレーターは、極わずかな好ましくない材料を含むことがある。
【０００４】
したがって、弱い及び／又は離れた源を経済的に検出し得る、並びに／若しくは特殊材料及び／又は好ましくない材料をほとんど含まずにそれを実行し得る放射線監視のためのシステム及び方法が必要となる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
放射線監視のためのシステム及び方法は、シンチレーション材料として及び燃料として作用する燃料シンチラント組成物を含み得る、及び／又は使用し得る。燃料シンチラント組成物は、エンジンのための炭化水素燃料であるシンチラント溶液を含む。シンチラント溶液は、実質的には従来の燃料であってもよい。シンチラント溶液は、炭化水素溶媒及びシンチレーターを含み、第１の発光団、第２の発光団、中性子有感補助剤、及び／又はシンチレーション促進剤を含み得る。
【０００６】
放射線監視のためのシステム及び方法は、例えば、放射線検出ビークルなどの放射線検出システムを含み得る、及び／又は使用し得る。放射線検出システムは、燃料シンチラント組成物を含むように構成される燃料タンク、及び燃料シンチラント組成物を消費するように構成されるエンジンを含む。放射線検出システム及び放射線検出ビークルは、弱い及び／又は離れた放射線源を検出するように構成され得る。
【０００７】
放射線監視のための方法は、放射線を検出するために燃料シンチレーション組成物からのシンチレーション発光を検出すること、前記燃料シンチレーション組成物を消費すること、例えば、エンジンで消費することを含み得る。方法は、燃料シンチラント組成物を選択すること及び／又は燃料シンチラント組成物を形成することを含み得る。方法はまた、弱い及び／又は離れた放射線源を検出すること、並びに前記放射線のプロパティを決定することを含み得る。
【０００８】
本発明のある態様によれば、燃料シンチラント組成物を含む燃料タンク、及び前記燃料シンチラント組成物を消費することによって、放射線検出ビークルを推進するように構成されるエンジンを備え、前記ビークルは、放射線を燃料シンチラント組成物で検出するように構成される、放射線検出ビークルが提供される。
【０００９】
有利には、前記ビークルは、航空機である。
【００１０】
有利には、前記燃料タンクは、少なくとも部分的に前記航空機の翼内部にある。
【００１１】
有利には、前記エンジンは、内燃エンジン、ジェットエンジン、ラムジェット、ガスタービンエンジン、及びディーゼルエンジンのうちの少なくとも１つである。
【００１２】
前記燃料タンクは、２０ｍ２を上回る最大断面積を有する。
【００１３】
有利には、前記ビークルは、前記燃料タンクに含まれる前記燃料シンチラント組成物からのシンチレーション発光を検出するように構成される少なくとも１つの光検出器をさらに備える。
【００１４】
有利には、前記ビークルは、前記光検出器の出力を測定することによって、前記燃料タンクに含まれる前記燃料シンチラント組成物内の放射線事象の数、束、種類、ピーク強度、積分強度、及び時間構造のうちの少なくとも１つを決定するように構成される検出システムをさらに備える。
【００１５】
有利には、前記燃料タンクは、前記燃料タンクに光学的に結合される光検出器に向かって光を反射するように構成される反射構造を含む。
【００１６】
有利には、前記燃料タンクは、前記燃料タンク内部の２つの領域を少なくとも部分的に、光学的に絶縁するように構成される光バッフルを含む。
【００１７】
有利には、前記２つの領域の各々は、異なる光検出器に光学的に結合される。
【００１８】
有利には、前記光バッフルは、上部領域を下部領域から分離する。
【００１９】
有利には、前記ビークルは、第１の発光団、第２の発光団、中性子有感補助剤、及びシンチレーション促進剤のうちの１又は複数を、前記燃料タンクに供給するように構成される添加剤注入システム（ａｄｄｉｔｉｖｅ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）をさらに備える。
【００２０】
本発明のさらなる態様によれば、燃料タンク及びエンジンを含む放射線検出ビークルでの放射線検出の方法であって、前記方法は、放射線を検出するために、前記燃料タンクの燃料シンチラント組成物からのシンチレーション発光を検出すること、及び前記放射線検出ビークルに動力を供給するために、前記燃料シンチラント組成物を前記エンジンで燃焼させることを含む方法が提供される。
【００２１】
有利には、前記燃料シンチラント組成物は、実質的には、航空燃料、ジェット燃料、ケロシン、航空機用ガソリン、ガソリン、及びディーゼル燃料のうちの少なくとも１つである。
【００２２】
有利には、前記方法は、前記検出することに先立って、燃料をシンチレーター、第１の発光団、第２の発光団、中性子有感補助剤、及びシンチレーション促進剤のうちの１又は複数と混合することによって、前記燃料シンチラント組成物を形成することをさらに含む。
【００２３】
有利には、前記放射線検出ビークルは、航空機であり、前記検出することは、地上の放射線源を空中で検出することを含む。
【００２４】
有利には、前記検出することは、放射線源からある距離を置いて検出することを含み、前記距離は、３００ｍを上回る。
【００２５】
有利には、前記検出することは、ガンマ放射線及び中性子のうちの少なくとも１つを検出することを含む。
【００２６】
有利には、前記検出することは、宇宙からの放射線と地上源からの放射線とを区別することを含む。
【００２７】
有利には、前記検出することは、前記燃料シンチラント組成物内の放射線事象の数、束、種類、ピーク強度、積分強度、線量、及び／又は時間構造のうちの少なくとも１つを決定することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】シンチレーション物質の略図である。
【図２】放射線検出システムの略図である。
【図３】放射線検出ビークルの非限定的な例の図である。
【図４】放射線監視のために構成される燃料タンクの非限定的な例の断面図である。
【図５】放射線監視のために構成される燃料タンクの非限定的な例の図である。
【図６】燃料シンチラント組成物を使用する方法の略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１から図５は、シンチレーション物質１０、放射線検出システム４０、及びその成分を示す。類似の目的、又は少なくとも実質的に類似の目的を果たす要素には、図面を通して一貫した番号が付されている。図１から図５各々の類似の番号及び対応する要素は、図１から図５各々を参照して、本明細書中で詳しく説明されることはないだろう。同様に、すべての要素が図１から図５各々に分類されるわけではないが、それらに関連する参照番号は、一貫して使用され得る。図１から図５のうちの１又は複数を参照して説明される要素、成分、及び／又は特性は、本発明の範囲から逸脱することなく、図１から図５の何れかに含まれ得る及び／又は図１から図５の何れかで使用され得る。概して、含まれ得る要素が実線で図示される一方で、選択的又は代替的な要素は、破線で図示される。しかしながら、実線で示される要素は、必ずしも必須というわけではなく、本発明の範囲を逸脱しなければ、省略され得る。
【００３０】
図１は、放射線３０が当たるシンチレーション物質１０の略図である。放射線３０（電離放射線３０とも呼ばれる）は、原子又は分子をイオン化するのに十分なエネルギーを有する、亜原子粒子（例えば、中性子、陽子、又は核）及び／又は高エネルギー光子（例えば、ガンマ線としても知られているガンマ放射線、Ｘ線、又は極端紫外線放射）から構成される。放射線３０は、主に自然発生する放射性物質及び宇宙線から提供される、自然環境のほぼどこにでも存在する。自然放射線源は、宇宙からのガンマ線バースト及び地上のガンマ線フラッシュを含む。人工放射線源は、エネルギー生産又は武器用の放射性同位体及び核物質を含む。
【００３１】
放射線３０は、直接知覚することはできないが、様々な現象によって検出され得る。例えば、ある物質（即ち、シンチレーション物質１０）は、シンチレーターとして知られる工程で放射線３０にさらされると、発光する。シンチレーション物質１０は、発光団、即ち、励起された後に発光する（電磁放射線を放射する）分子（又は原子）を含む。発光団は、高速励起状態の減衰時間（通常はピコ秒からマイクロ秒まで）を有すると、発蛍光団として、及び／又は低速励起状態の減衰時間（通常はマイクロ秒から秒まで）を有すると、蛍光体として分類され得る。
【００３２】
発光団は、放射線３０を捕捉すること及び光を吸収することを含む、様々な工程を介して励起され得る。発光団は、発光すること（放射）により、又は他のメカニズム（非放射）により、脱励起し得る。放射事象（放出される光子）の励起事象（例えば、吸収された光子）に対する割合は、量子収率と呼ばれる。発光団は、１０％、３０％、５０％、６０％、７０％、８０％又は９０％を上回る量子収率を有し得る。発光団（冷光）から放射される光は、励起工程のエネルギー未満のエネルギー（平均）を有する、即ち、冷光は、完全に有効ではない。光励起した発光団について、発光のピークは、通常、励起スペクトルのピークよりも長い波長においてである。この差は、ストークスシフトと呼ばれる。概して、大きなストークスシフトは、発光の自己吸収が少なくなる原因となり、したがって発光は、大きなストークスシフトによりさらに溶液に伝搬する。発光団は、２ｎｍ、５ｎｍ、１０ｎｍ、２０ｎｍ、３０ｎｍ、又は５０ｎｍを上回るストークスのシフトを有し得る。
【００３３】
シンチレーションの工程において、物質は、放射線を吸収し、分子又は原子をイオン化し、エネルギーを物質に付与する。エネルギーは、次に特徴的なスペクトルの光を放射する発光団を励起するまで、物質内を移動する。シンチレーション物質１０は、通常、各々が工程の異なる部分で有効な、数種類の分子の組み合わせである。シンチレーション物質１０の１つの成分、即ちシンチレーター１８は、放射線の捕捉に有効である。例えば、シンチレーター１８は、芳香族構造及び／又は不飽和炭素結合を含む有機分子を含み得る（又は有機分子であり得る）。別の例として、シンチレーター１８は、中性子捕獲用の高断面を有する原子（例えば、リチウム−６（６Ｌｉ）、ホウ素−１０（１０Ｂ）を含み得る（又は原子であり得る）。シンチレーター１８は、光の有効なエミッタとなり得（したがって、発光団となり得る）、及び／又はエネルギーを他の分子に送る際に有効となり得る。
【００３４】
いくつかのシンチレーション物質１０は、放射線３０及び／又はシンチレーター１８によって励起され得る、かつ有効に発光する、例えば、第１の発光団２０などの発光団を含む。この第１の発光団２０は、励起されたシンチレーター１８からの放射及び／又は非放射エネルギー移動により励起され得る。さらに又は代替的には、シンチレーター１８は、第１の発光団２０を含み得る、又は第１の発光団２０であり得る。放射エネルギー移動は、シンチレーター１８からの発光が第１の発光団２０によって吸収されると、起こる。非放射エネルギー移動は、分子衝突（例えば、衝突消光）、交換相互作用、及び励起状態結合（例えば、フェルスターエネルギー移動）のような、様々なメカニズムを介して発生する。放射エネルギー移動及び非放射エネルギー移動は、第１の分子、エネルギー供与体、及び第２の分子を励起するために必要とされるエネルギーの範囲、即ち、エネルギー受容体、の脱励起で放射されるエネルギー範囲の重複によって強化される。例えば、シンチレーター１８が発光団である場合、その発光スペクトルの第１の発光団２０の励起スペクトルとの強いスペクトルの重複は、有効なエネルギー移動につながり得る。エネルギー移動はまた、エネルギー供与体とエネルギー受容体との間の距離（及び／又は近接の可能性）によって、強く影響を与えられる。従って、凝集状態（例えば、固体及び液体）、高濃度、及び／又は分子集合は、エネルギー移動を強化し得る。
【００３５】
シンチレーター１８及び／又は第１の発光団２０の発光スペクトルは、ある物質において遠くに伝搬し得ない、及び／又は（例えば、ある光検出器８０で）検出することが難しいこともある、深いＵＶ（紫外線）光によって支配され得る。よって、いくつかのシンチレーション物質１０は、シンチレーター１８及び／又は第１の発光団２０からのエネルギー移動によって励起され得る、かつシンチレーター１８及び／又は第１の発光団２０からの発光よりも長い波長を有効に発光する、波長シフタ及び波長コンバーターとしても知られる、第２の発光団２２を含む。例えば、第２の発光団２２は、シンチレーター１８及び／又は第１の発光団２０の発光スペクトルと重なる励起スペクトルを有し得る。
【００３６】
シンチレーション物質１０は、主要物質１５及び／又は溶媒１６などの他の成分を含み得る。主要物質１５及び／又は溶媒１６は、シンチレーション物質１０のシンチレーションプロパティに貢献し得る（例えば、放射捕獲、エネルギー移動、及び光学的な発光伝達に関与することによって）、又はシンチレーション工程に本質的に無関係であり得る。主要物質１５及び／又は溶媒１６は、例えば、環境保護、化学的安定性、及び／又は機械的安定性などの他の利益を、シンチレーション物質１０及び／又は他のその成分に提供し得る。
【００３７】
シンチレーション物質１０の全体的な光収率、即ち、当たっている放射線３０のエネルギーに放射される光子の割合は、種類、分布、並びに／若しくはシンチレーター１８の量、任意の第１の発光団２０、任意の第２の発光団２２、任意の主要物質１５及び／又は溶媒１６によって影響が与えられる。例えば、本明細書中で考察されるように、エネルギー移動が有効になればなるほど、より高い放出率、さらにはより高い光収率につながり得る。別の例として、溶媒１６におけるシンチレーター１８の希釈、及び平均値分離の結果的な増加は、光収率の減少につながり得る。しかしながら、その減少は、溶媒がシンチレーション工程に関与する（例えば、シンチレーター１８と第１の発光団２０との間のエネルギーを移動することによって）場合、直線的でないこともある。
【００３８】
シンチレーション物質１０は、固体（例えば、結晶又は高分子プラスチック）並びに／若しくは液体であり得る。液体の場合、シンチレーション物質１０は、シンチラント溶液１４の大部分（ｂｕｌｋ）を形成する溶媒１６及びシンチレーター１８を含むシンチラント溶液１４を含み得る。シンチレーション物質１０及び／又はシンチラント溶液１４はまた、燃料として使用される十分な化学的なエネルギーを所有し得る。従って、シンチレーション物質１０は、燃料シンチラント組成物１２であり得る。
【００３９】
燃料シンチラント組成物１２は、放射線３０にさらされると火花を発し、動力（例えば、熱、電気、作業）を生成するために消費される十分な化学的エネルギーを持つ。例えば、シンチラント溶液１４は、少なくとも溶媒１６及びシンチレーター１８から成るが、実質的に炭化水素から構成され得る、即ち、シンチラント溶液１４、溶媒１６及び／又はシンチレーター１８は、炭化水素の主要成分を含み得る。炭化水素は、炭化水素燃料、石油系燃料、バイオ燃料、不飽和及び／又は飽和炭化水素（例えば、アルカン、アルケン、アルキン）、直鎖炭化水素、分岐鎖状炭化水素、環状炭化水素、芳香族炭化水素、並びにＮ、Ｏ、及びＳなどの１又は複数のヘテロ原子で置換された炭化水素を含み得る。炭化水素燃料は、通常、６−１６、９−１６、６−１２、９−１２、６を上回る直鎖アルカン、及び／又は８を上回る炭素原子を含む。炭化水素燃料は、例えば、内燃機関などの、エンジンの燃焼に適する燃料であり得る。燃料シンチラント組成物１２は、３０、４０、５０、又は６０よりも大きなセタン価を有し得、かつ２０ＭＪ／ｋｇ、３０ＭＪ／ｋｇ、又は４０ＭＪ／ｋｇよりも大きなエネルギー密度（２０℃で）を有し得る。炭化水素燃料の例示的かつ非限定的例は、航空燃料、ジェット燃料、ケロシン、航空機用ガソリン、ガソリン、及びディーゼル燃料を含む。
【００４０】
燃料シンチラント組成物１２の溶媒１６は、燃料シンチラント組成物１２内に吸収される放射線３０によって生成されるシンチレーション発光３２をかなり伝送し得る。例えば、溶媒１６は、シンチレーション発光３２の波長範囲内で光（任意のすべての光）の１又は複数の波長で実質的に透明であり得る。溶媒１６は、シンチレーション発光３２の波長範囲内で、光（任意のすべての光）の１又は複数の波長の９０％／ｃｍ、９５％／ｃｍ、９９％／ｃｍを上回って伝送し得る。シンチレーション発光３２は、シンチレーター１８、第１の発光団２０及び／又は第２の発光団２２からの放射に起因し得る。従って、シンチレーション発光３２は、シンチレーター１８、第１の発光団２０、及び／又は第２の発光団２２の出射波長範囲内の光を含み得る。シンチレーション発光３２の波長範囲は、概して、２５０ｎｍから８００ｎｍまで、若しくは、任意の範囲、例えば、２５０ｎｍから４５０ｎｍまでの範囲、２５０ｎｍから３５０ｎｍまでの範囲、３００ｎｍから３５０ｎｍまでの範囲、３５０ｎｍを上回る範囲、３８０ｎｍを上回る範囲、４００ｎｍを上回る範囲、及び／又は４２０ｎｍを上回る範囲となり得る。
【００４１】
溶媒１６は、概して、例えば、６−１６，９−１６，６−１２，９−１２，６を上回る直鎖アルカン、及び／又は８を上回る炭素原子の主成分を含む。例えば、溶媒１６は、オクタン、デカン、ドデカン、及びそれらの混合物から実質的に又は完全に構成され得る。
【００４２】
シンチレーター１８は、概して、溶媒１６内で可溶性であり、０．００１％、０．０１％、０．１％、１％、３％、１０％、２０％、又は３０％を上回る重量パーセント、並びに／若しくは、５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、２％、又は１％を下回る重量パーセントでのシンチラント溶液１４に存在し得る。
【００４３】
シンチレーター１８は、概して、芳香族炭化水素の主成分、例えば、３−１０，３−８，３−６，及び／又は５−７メンバー（ｍｅｍｂｅｒｓ）各々の１又は複数の溶融芳香族炭化水素環であって、任意で、Ｎ、Ｏ及び／又はＳなどの１又は複数のヘテロ原子と置換されるもの、を含む。例えば、シンチレーターは、ベンゼン、トルエン、キシレン、スチルベン、テルフェニル、多環芳香族炭化水素、ナフタレン、アントラセン、及びそれらの成分の化合物の任意の組み合わせから、実質的に又は完全に構成され得る。シンチレーター１８の例示的かつ非限定的例は、ベンゼン、トルエン、キシレン、スチルベン、ｐ−テルフェニル、１，２，４−トリメチルベンゼン（ＴＭＢ）、エチルビニルベンゼン、アルキルベンゼン、フェニルキシリルエタン（ＰＸＥ）、及び２，５−ジフェニルオキサゾール（ＰＰＯ）を含む。
【００４４】
シンチラント溶液１４は、第１の発光団２０を含み得る（及び／又はシンチレーター１８は、第１の発光団２０であり得る。）第１の発光団２０は、概して、溶媒１６内で可溶性であり、０．０００１％、０．００１％、０．０１％、０．１％、１％、３％、１０％、２０％、又は３０％を上回る重量パーセント、並びに／若しくは、５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、５％、２％、又は１％を下回る重量パーセントでのシンチラント溶液１４に存在し得る。第１の発光団２０は、シンチレーター１８に結合し得る、又はそうでなければシンチレーター１８と分子的に関連し得る。
【００４５】
第１の発光団２０は、概して、芳香族基（例えば、芳香族炭化水素）、アリール基、フェニル基、オキサゾール基、及び／又はオキサジアゾール基を含み得る有機分子である。第１の発光団２０の例示的かつ非限定的な例は、テルフェニル、ｐ−テルフェニル、多環芳香族炭化水素、ナフタレン、アントラセン、ＰＸＥ、ＰＰＯ、ＤＰＡ、２−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、２−（４−ｔｅｒｔ−ブチルブチルフェニル）−５−（４−フェニルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ｂ−ＰＢＤ）、及び９，１０−ジフェニルアントラセン（ＤＰＡ）を含む。
【００４６】
シンチラント溶液１４は、第２の発光団２２を含み得る。第２の発光団２２は、概して、溶媒１６内では可溶性であり、シンチレーター１８及び／又は第１の発光団２０と結合し得る、若しくはそうでなければシンチレーター１８及び／又は第１の発光団２０と分子的に関連し得る。第２の発光団２２は、０．００００１％、０．０００１％、０．００１％、０．０１％、０．１％、又は１％を上回る重量パーセント、並びに／若しくは５％、１％、０．１％、０．０１％、又は０．００１％を下回る重量パーセントでのシンチラント溶液１４に存在し得る。
【００４７】
第２の発光団２２は、概して、芳香族基（例えば、芳香族炭化水素）、アリール基、フェニル基、クアテルフェニル基、オキサゾール基、ピラゾール基、ピラゾリン基、キノリン基、及び／又はスチリル基を含み得る有機分子である。第２の発光団２２の例示的かつ非限定的例は、ｐ−ビス−（ｏ−ニトロメチルスチリル）ベンゼン（ビス−ＭＳＢ）、ＰＰＯ、１，４−ビス（５−フェニル−２−オキサゾリル）ベンゼン（ＰＯＰＯＰ）、ｂ−ＰＢＤ、１−フェニル−３−メシチル−２−ピラゾリン（ＰＭＰ）、１，３−ジフェニル−２−ピラゾリン、ＤＰＡ、及びｐ−クアテルフェニルを含む。
【００４８】
シンチレーター溶液１４は、中性子捕獲用の高断面を有する中性子有感補助剤２４を含み得る。中性子有感補助剤２４は、シンチレーター１８に結合し得る、又はそうでなければシンチレーター１８と分子的に関連し得る。中性子有感補助剤２４は、熱中性子捕獲用の高断面を有する、例えば、リチウム−６及び／又はホウ素−１０などの原子を含み得る。リチウム−６は、リチウムの安定同位体のうちの１つであり、約７％の天然存在度を有する。したがって、中性子有感補助剤２４は、天然リチウム及び／又はリチウム−６が豊富なリチウムを包含するイオン並びに／若しくは化合物を含み得る。ホウ素−１０は、ホウ素の安定同位体のうちの１つであり、約２０％の天然存在度を有する。したがって、中性子有感補助剤２４は、天然ホウ素及び／又はホウ素−１０が豊富なホウ素を包含するイオン並びに／若しくは化合物を含み得る。例えば、中性子有感補助剤２４は、ホウ素、例えば、ホウ酸トリメチルを含み得る。
【００４９】
シンチラント溶液１４は、放射線３０の検出を強化し、放射線３０を区別し、化学反応（例えば、酸化、腐食）を抑制し、化学反応（例えば、会合）を強化し、シンチラント溶液１４（例えば、燃料安定剤、金属キレート剤）を安定させ、成長（例えば、殺生物剤）を抑制し、潤滑を強化し及び／又は粘着性を強化する（例えば、凝固点を低下させる、ゲル化を減らす）ために選択され得るシンチレーション促進剤２６を含み得る。例えば、シンチレーション促進剤２６は、シンチラント溶液１４内での遊離酸素の濃度を低下させ得る。シンチラント溶液１４に存在する遊離酸素（例えば、分子酸素）は、シンチレーター１８、第１の発光団２０、及び／又は第２の発光団２２の励起状態を消すことによって、シンチレーション光収率を低下させ得る。シンチレーション促進剤２６は、抗酸化剤、脱酸素剤、還元剤、吸湿剤、界面活性剤、非イオン界面活性剤（例えば、商品名トリトンＸ−１００として販売されている、ポリエチレングリコールｐ−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−フェニルエーテル）、及び／又は洗浄剤を含み得る。
【００５０】
さらに又は代替的に、シンチラント溶液１４及び／又は燃料シンチラント組成物１２における遊離酸素は、例えば、酸素除去剤及び／又は酸素置換剤の一時的な存在によって、並びに／若しくは酸素除去工程によって、抑制され得る。例えば、酸素は、シンチラント溶液１４及び／又は燃料シンチラント組成物１２を不燃焼ガス、例えば、窒素及び／又はアルゴンでのバブリングにさらすことによって、置換され得る。別の例として、酸素は、シンチラント溶液１４及び／又は燃料シンチラント組成物１２を真空にさらすことにより、除去され得る。結果として、本質的に非結合酸素がない燃料シンチラント組成物１２及び／又はシンチラント溶液１４が生じ得る。燃料シンチラント組成物１２及び／又はシンチラント溶液１４の非結合酸素の濃度は、１００ｐｐｍ、１０ｐｐｍ、１ｐｐｍ、１００ｐｐｂ、１０ｐｐｂ、及び／又は１ｐｐｂ未満であり得る。
【００５１】
図２は、燃料シンチラント組成物１２を含む、又は燃料シンチラント組成物１２を使用するように構成される放射線検出システム４０の略図である。放射線検出システム４０は、場所、サンプル、及び／又は物体から生じる放射線３０の存在、量、ピーク強度、積分強度（線量）、種類、持続時間、減衰率、及び／又は時間構造を検出、監視、検査、並びに／若しくは検証するように構成され得る。放射線検出システム４０は、イオンの放射線及び／又は中性の放射線、例えば、ガンマ放射線及び／又は中性子などを検出するように構成され得、燃料タンク６０に含まれる燃料シンチラント組成物１２に当たる放射線の束（方向、量、及び／又は持続時間）、並びに／若しくは種類を検出するように構成され得る。放射線検出システム４０は、放射線３０の方向を区別する、例えば、宇宙からの放射線と地上（非宇宙）源（例えば、陸、海及び／又は空における源）からの放射線を区別するように構成され得る。放射線検出システム４０は、放射線３０の持続時間（例えば、放射線放出事象の持続時間）及び／又は放射線３０の合計照射線量（線量）の区別、例えば、放射線３０の短パルス及び／又はバーストと連続的な（又は準連続な）放射線３０とを区別するように構成され得る。
【００５２】
放射線検出システム４０は、燃料シンチラント組成物１２を含むための燃料タンク６０、及び燃料シンチラント組成物１２を燃料タンク６０から消費するように構成されるエンジン５０を含む。放射線検出システム４０は、設備、構造、及び／又は移動式装置（例えば、放射線検出ビークル４２）であり得る。放射線検出システム４０は、放射線検出ビークル４２を含み得る、又は放射線検出ビークル４２であり得る。さらに又は代替的には、放射線検出ビークル４２は、放射線検出システム４０を含み得る。放射線検出ビークル４２では、エンジン５０は、燃料シンチラント組成物１２を消費することによって、ビークルを直接又は間接的に推進するように構成される。放射線検出ビークル４２は、自動式、有人式、及び／又は無人式であり得る。放射線検出ビークル４２の例示的かつ非限定的な例は、航空機（例えば、飛行機、回転翼航空機、バルーン、無人航空機）、船（例えば、ボート、プラットフォーム、ブイ）、陸上クラフト（例えば、乗用車、トラック）、及び宇宙船（例えば、衛星）を含む。
【００５３】
図３は、エンジン５０及び燃料タンク６０のいくつかの任意の構成を有する放射線検出ビークル４２（航空機）の例示的かつ非限定的例を示す。燃料タンク６０は、放射線検出ビークル４２上及び／又は放射線検出ビークル４２内に配置され得る。燃料タンク６０は、柔軟性のある及び／又は強固な構造を含み得、放射線検出ビークル４２の上部構造、フレーム及び／又は胴体によって少なくとも部分的に画定され得る。例えば、図３では、燃料タンクは、翼４４及び／又は機体４６に示される。
【００５４】
放射線検出システム４０のエンジン５０は、燃料シンチラント組成物１２を消費することによって動力を生成するように構成され得る。例えば、エンジン５０は、内燃エンジン、ジェットエンジン、ラムジェット、ガスタービンエンジン、及び／又はディーゼルエンジンであり得る。エンジン５０は、燃料シンチラント組成物１２を燃焼及び／又は分解するように構成され得る。放射線検出ビークル４２のエンジン５０は、ビークルを推進するために、動力をバッテリー及び電気モーターに供給するように構成され得る。
【００５５】
放射線検出システム４０は、自動的に又はオペレーター制御下で、燃料タンク６０の燃料シンチラント組成物１２を消費用のエンジン５０に移動するように構成され得る。例えば、放射線検出システム４０は、燃料供給コンジット５２を含み得る。
【００５６】
放射線検出システム４０は、高感度検出用に、例えば、弱い及び／又は離れた源の検出用に構成され得る。例えば、放射線検出システム４０は、ガンマ放射線源が１００Ｍｂｑ、１０ＭＢｑ、１ＭＢｑ、１００ｋＢｑ、１０ｋＢｑ、又は１ｋＢｑ（１ベクレル（Ｂｑ）は毎秒１崩壊に等しい）より弱い場合に、光子当たり約１  ＭｅＶのエネルギーのガンマ放射線源を検出するように構成され得る。さらに又は代替的には、放射線検出システム４０は、１０ｍ、３０ｍ、１００ｍ、２００ｍ、３００ｍ、５００ｍ、１０００ｍ、２０００ｍ又は３０００ｍの距離よりさらに遠い放射線源を検出するように構成され得る。高感度検出は、大きな燃料シンチラント組成物の体積及び／又は断面積によって促進され得る。例えば、燃料タンク６０は、放射線源の方向に概して垂直である、大きな断面積を画定するように構成され得る。燃料タンク６０は、５ｍ２、１０ｍ２、２０ｍ２、３０ｍ２、４０ｍ２、５０ｍ２、６０ｍ２、７０ｍ２、８０ｍ２、９０ｍ２、又は１００ｍ２を上回る最大断面積を有し得る。最大断面積は、放射線源からの束の最大面積と交差するように、概して水平に、斜めに、又は垂直に方向付けされてもよい。放射線検出ビークル４２では、方向付けは、放射線検出ビークルが放射線検出を実行しているときに、決定及び／又は調節され得る。さらに又は代替的には、方向付けは、放射線検出ビークル４２の直立した動作位置によって画定されてもよい。
【００５７】
燃料タンク６０は、燃料タンク６０に含まれる燃料シンチラント組成物１２からのシンチレーション発光３２の検出を許可するように構成され得る。例えば、燃料タンク６０は、光学質問ポート（ｏｐｔｉｃａｌ  ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ  ｐｏｒｔ）７４を含み得、及び／又は光検出器８０を少なくとも部分的に収容（例えば、収納、包含）し得る。光学質問ポート７４は、燃料タンク６０の内部から生じるシンチレーション発光３２に対して少なくとも部分的に透明である、燃料タンク６０の窓、光ファイバーシステム、光学システム、及び／又は開口とされ得る。光検出器８０は、燃料タンク６０、燃料タンク６０の内部、及び／又は光学質問ポート７４に光学的に結合され得る。
【００５８】
放射線検出システム４０は、１又は複数の光検出器８０を含み得る。光検出器８０は、シンチレーション発光３２を感知するように構成される任意の適するデバイスであり得る。光検出器８０の例示的かつ非限定的例は、光電子増倍管、光電管、半導体光検出器、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトレジスタ、光伝導体、電荷結合素子、能動画素センサー、ＣＭＯＳイメージャを含む。光検出器８０は、２５０ｎｍから８００ｎｍまでの範囲、若しくは、任意の範囲、例えば、２５０ｎｍから４５０ｎｍまでの範囲、２５０ｎｍから３５０ｎｍまでの範囲、３００ｎｍから３５０ｎｍまでの範囲、３５０ｎｍを上回る範囲、３８０ｎｍを上回る範囲、４００ｎｍを上回る範囲、及び／又は４２０ｎｍを上回る範囲の光の少なくとも一部に対して敏感であり得る。
【００５９】
放射線検出システム４０は、燃料タンク６０に含まれる燃料シンチラント組成物１２内の放射線事象（例えば、シンチレーション出射事象）の数、束、種類、ピーク強度、積分強度（線量）、減衰率、及び／又は時間構造を決定するように構成される検出システム８２を含み得る。検出システム８２は、光検出器８０に電気的に結合され得る。検出システム８２は、電子試験及び測定機器、アナログ−デジタル変換器、弁別器、一致検出器、マルチチャネル分析器、パルス形状分析器、コンピューティングデバイス、デジタルストレージデバイス、及び／又は通信デバイスを含み得る。
【００６０】
さらに又は代替的には、燃料タンク６０は、放射線３０の検出及び分析を促進するための追加の構造を含み得る。図４に示されるように、燃料タンク６０は、シンチレーション発光３２を、概して光検出器８０に向かって反射するように構成される反射構造６６を含み得る。例えば、反射構造６６は、燃料タンク６０の反射内側表面であり得る。別の例として、反射構造６６は、光を光検出器８０のうちの少なくとも１つに向かって集中させるように構成される、鏡、又は鏡システムであり得る。反射構造６６は、５０％、８０％、９０％、９５％、９８％、又は９９％を上回るシンチレーション発光３２の波長範囲内の１又は複数の範囲での反射率を有し得る。燃料タンク６０は、燃料タンク６０内の２つの領域（即ち、少なくとも第１の領域６８及び第２の領域７０）を、少なくとも部分的に、光学的に絶縁する光バッフル６２を含み得る。光バッフル６２は、第１の領域６８と第２の領域７０との間の光移動を減衰する、任意に完全に減衰するように構成される、即ち、第１の領域６８で生成される光は、第２の領域７０に貫通しない。光バッフル６２は、燃料シンチラント組成物１２が光バッフル６２周囲及び／又は光バッフル６２を通って流れることを可能にする１又は複数の開口６４を含み得る。例えば、光バッフル６２は、不透明なプレート、織物、発泡体、及び／又はメッシュであり得る。光バッフル６２によって分離される各領域（例えば、第１の領域６８及び第２の領域７０）は、異なる光検出器８０に光学的に結合され得る。したがって、第１の領域６８からのシンチレーション発光３２は、第２の領域７０からのシンチレーション発光３２とは別々に検出され得る。別個の領域は、燃料シンチラント組成物１２及び燃料タンク６０に当たる放射線３０の検出及び／又は区別を促進するように構成され得る。例えば、上の第１の領域６８を下の第２の領域７０から分離する光バッフル６２によって、燃料タンク６０上方から生じる放射線（例えば、宇宙線又は他の宇宙からの放射線３０）と、燃料タンク６０下方から生じる放射線（例えば、地上（非宇宙）関連の放射線３０）との区別が可能になり得る。
【００６１】
放射線検出システム４０は、燃料タンク６０に、第１の発光団２０、第２の発光団２２、中性子有感補助剤２４、及び／又はシンチレーション促進剤２６を供給するように構成され得る添加剤注入システム７２を含み得る。
【００６２】
図５は、放射線検出ビークル４２（翼４４内の）内に統合される燃料タンク６０の例示的かつ非限定的例を示す。図５の例は、構成が航空機用のウェットウィング設計（ｗｅｔ−ｗｉｎｇ  ｄｅｓｉｇｎ）に類似した燃料タンク６０である。燃料タンク６０は、主に、翼４４の上部構造によって画定される。燃料シンチラント組成物１２は、翼４４の内部に含まれる。翼一体型燃料タンク６０は、本明細書中で考察される任意の要素すべてを含み得る。例えば、開口６４を有する光バッフル６２が示される。
【００６３】
図６は、燃料シンチラント組成物１２を使用する放射線を検出する方法１００を概略的に示す。方法１００は、放射線３０を検出するために、燃料シンチラント組成物からのシンチラント発光３２を検出すること１０２を含む。検出すること１０２は、放射線検出システム４０及び／又は放射線検出ビークル４２で放射線を検出することを含み得る。検出すること１０２は、放射線源からある距離を置いて、例えば、１０ｍ、３０ｍ、１００ｍ、２００ｍ、３００ｍ、５００ｍ、１０００ｍ、２０００ｍ、又は３０００ｍを上回る距離、並びに／若しくは３０００ｍ、２０００ｍ、１０００ｍ、５００ｍ、又は３００ｍ未満の距離を置いて検出することを含み得る。さらに、検出すること１０２は、地上放射線源を空中で検出することを含み得る。例えば、方法１００は、無認可の放射線源及び／又は核物質に関して、通関港、国境、軍事区域、及び／又は戦闘区域を監視するために使用され得る。放射線検出システム４０は、弱い及び／又は離れた源の検出のために構成され得るので、方法１００は、遠隔及び／又は空中監視のために使用され得る。例として、航空機は、遠隔の境界領域を監視し得る；地下燃料タンク６０は、離れた地境を監視するために使用され得る；ボートは、港を監視し得る；航空機は、海中の核物質（例えば、潜水艦に関連付けられた）を調査し得る。
【００６４】
方法１００はまた、燃料シンチラント組成物１２を消費すること１４を含む。燃料シンチラント組成物１２は、高燃料値を有するので、方法１００は、燃料シンチラント組成物１２を消費するために放射線検出システム４０及び／又は放射線検出ビークル４２を使用し得るが、この場合、燃料シンチラント組成物１２は、エンジン５０に燃料を供給して動力を生成するために（即ち、エンジン５０に動力を供給すること１０６）使用され得る。さらに又は代替的に、燃料シンチラントは、もはや必要とされない場合に、燃料シンチラント組成物１２を処理するために消費され得る。例えば、消費すること１０４は、燃料シンチラント組成物１２を燃焼すること１０８、及び／又は燃料シンチラント組成物１２を分解することを含み得る。
【００６５】
方法１００は、検出すること１０２に先立って、燃料シンチラント組成物１２を形成すること１１２を含み得る。形成すること１１２は、燃料を、シンチレーター１８、第１の発光団２０、第２の発光団２２、中性子有感補助剤２４、及び／又はシンチレーション促進剤２６と混合することを含み得る。検出すること１１２は、放射線検出システム４０及び／又は放射線検出ビークル４２内で実行され得る。例えば、形成すること１１２は、燃料が燃料タンク６０を満たしている間、及び／又は燃料が燃料タンク６０に配置された後に（例えば、燃料シンチラント組成物１２の成分を添加剤注入システム７２で注入することによって）実行され得る。
【００６６】
方法１００の例示的かつ非限定的例の応用は、通関港を監視するための、航空機又は無人航空機などの放射線検出ビークル４２の使用である。放射線検出ビークル４２には、燃料シンチラント組成物１２が込められ得（例えば、いっぱいであり）、燃料シンチラント組成物１２をその燃料として使用して飛行し得る。放射線検出ビークル４２は、別個の放射線検出媒体及び燃料を搬送するように構成される必要はなく、従って、潜在的にビークルの飛行時間及び／又は感度を拡大する。
【００６７】
方法１００の別の例示的かつ非限定的例の応用は、パルス駆動放射線源を監視するための、衛星又は無人航空機などの放射線検出ビークル４２の使用である。放射線検出ビークル４２は、宇宙からのガンマ線バースト、電光に関連する地上のガンマ線フラッシュ、及び／又は武器発射からのパルス駆動放射線を調査する宇宙望遠鏡であり得る、若しくはそれを含み得る。
【００６８】
本開示による本発明の主題の例示的かつ非排他的例が、以下に列挙した段落に記載される。
【００６９】
Ａ１．
炭化水素溶媒及びシンチレーターを含むシンチラント溶液
を含み、
前記シンチラント溶液は、エンジンのための炭化水素燃料である、燃料シンチラント組成物。
【００７０】
Ａ２．
前記シンチラント溶液及び／又は前記炭化水素溶媒は、実質的に、航空燃料、ジェット燃料、ケロシン、航空機用ガソリン、ガソリン、及びディーゼル燃料のうちの少なくとも１つである、項目Ａ１に記載の燃料シンチラント組成物。
【００７１】
Ａ３．
前記炭化水素溶媒は、不飽和及び／又は飽和炭化水素の主成分を含み、任意で６を上回る６−１６，９−１６，６−１２，９−１２を含むアルカン、及び／又は８を上回る炭素原子を含む、項目Ａ１又はＡ２に記載の燃料シンチラント組成物。
【００７２】
Ａ４．
炭化水素溶媒は、シンチレーター放射波長範囲にわたって実質的に透明である、項目Ａ１からＡ３の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００７３】
Ａ４．１．
前記シンチレーター放射波長範囲は、２５０ｎｍから８００ｎｍ、２５０ｎｍから４５０ｎｍ、２５０ｎｍから３５０ｎｍ、及び／又は３００ｎｍから３５０ｎｍである、項目Ａ４に記載の燃料シンチラント組成物。
【００７４】
Ａ４．２．
前記炭化水素溶媒は、９０％／ｃｍ、９５％／ｃｍ、又は９９％／ｃｍを上回る光を、前記シンチレーター放射波長範囲にわたって伝送する、項目Ａ４又はＡ４．１に記載の燃料シンチラント組成物。
【００７５】
Ａ５．
前記シンチレーターは、第１の発光団であり、任意で、前記第１の発光団は、発蛍光団及び／又は蛍光体である、項目Ａ１からＡ４．２の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００７６】
Ａ６．
前記シンチラント溶液の前記シンチレーターの重量パーセントは、０．００１％、０．０１％、０．１％、１％、３％、１０％、２０％、又は３０％を上回る、並びに／若しくは、５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、５％、２％、又は１％を下回る、項目Ａ１からＡ５の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００７７】
Ａ７．
前記シンチレーターは、芳香族炭化水素を含み、任意でベンゼン部分を含む、項目Ａ１からＡ６の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００７８】
Ａ８．
前記シンチレーターは、ベンゼン、トルエン、キシレン、スチルベン、テルフェニル、ｐ−テルフェニル、多環芳香族炭化水素、ナフタレン、アントラセン、ＴＭＢ、エチルベンゼン、アルキルベンゼン、ＰＸＥ、及びＰＰＯからなるグループから選択される１又は複数の化合物を含む、項目Ａ１からＡ７の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００７９】
Ａ９．
前記シンチラント溶液は、第１の発光団をさらに含む、項目Ａ１からＡ８の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００８０】
Ａ９．１．
前記第１の発光団は、発蛍光団及び／又は蛍光体である、項目Ａ９に記載の燃料シンチラント組成物。
【００８１】
Ａ９．２．
前記シンチラント溶液の前記第１の発光団の重量パーセントは、０．０００１％、０．００１％、０．０１％、０．１％、１％、３％、１０％、２０％、又は３０％を上回る、並びに／若しくは、５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、５％、２％、又は１％を下回る、項目Ａ９又はＡ９．１に記載の燃料シンチラント組成物。
【００８２】
Ａ９．３．
前記第１の発光団は、芳香族基、アリール基、フェニル基、オキサゾール基、及び／又はオキサジアゾール基を含む、項目Ａ９からＡ９．２の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００８３】
Ａ９．４．
前記第１の発光団は、テルフェニル、ｐ−テルフェニル、多環芳香族炭化水素、ナフタレン、アントラセン、ＰＸＥ、ＰＰＯ、ＰＢＤ、ｂ−ＰＢＤ、及びＤＰＡからなるグループから選択される１又は複数の化合物を含む、項目Ａ９からＡ９．３の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００８４】
Ａ１０．
前記シンチラント溶液は、第２の発光団をさらに含む、項目Ａ１からＡ９．４の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００８５】
Ａ１０．１．
前記第２の発光団は、発蛍光団及び／又は蛍光体である、項目Ａ１０に記載の燃料シンチラント組成物。
【００８６】
Ａ１０．２．
前記第２の発光団は、前記シンチレーターの発光スペクトル及び／又は存在する場合に、第１の発光団の発光スペクトルと重なる励起スペクトルを有する、項目Ａ１０又はＡ１０．１に記載の燃料シンチラント組成物。
【００８７】
Ａ１０．３．
前記第２の発光団は、３５０ｎｍ、３８０ｎｍ、４００ｎｍ、及び／又は４２０ｎｍを上回る冷光放射を有する、項目Ａ１０からＡ１０．２の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００８８】
Ａ１０．４．
前記シンチラント溶液の前記第２の発光団の重量パーセントは、０．００００１％、０．０００１％、０．００１％、０．０１％、０．１％、又は１％を上回る、並びに／若しくは、５％、１％、０．１％、０．０１％又は０．００１％を下回る、項目Ａ１０からＡ１０．３の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００８９】
Ａ１０．５．
前記第２の発光団は、芳香族基、アリール基、フェニル基、クアテルフェニル基、オキサゾール基、ピラゾール基、ピラゾリン基、キノリン基、及び／又はスチリル基を含む、項目Ａ１０からＡ１０．４の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００９０】
Ａ１０．６．
前記第２の発光団は、ビス−ＭＳＢ、ＰＰＯ、ＰＯＰＯＰ、ｂ−ＰＢＤ、ＰＭＰ、１，３−ジフェニル−２−ピラゾリン、ＤＰＡ、及びｐ?クアテルフェニルからなるグループから選択される１又は複数の化合物を含む、項目Ａ１０からＡ１０．５の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００９１】
Ａ１１．
シンチラント溶液は、中性子有感補助剤をさらに含み、任意で、前記中性子有感補助剤は、リチウム、リチウム−６、ホウ素、ホウ素−１０、及び／又はホウ酸塩を含む、項目Ａ１からＡ１０．６の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００９２】
Ａ１２．
シンチレーション促進剤をさらに含む、項目Ａ１からＡ１１の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００９３】
Ａ１２．１．
前記シンチレーション促進剤は、抗酸化剤、脱酸素剤、還元剤、及び吸湿剤のうちの１又は複数である、項目Ａ１２に記載の燃料シンチラント組成物。
【００９４】
Ａ１２．２．
前記シンチレーション促進剤は、界面活性剤、非イオン界面活性剤、及びポリエチレングリコールｐ−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−フェニルエーテルのグループから選択される１又は複数の化合物を含む、項目Ａ１２又はＡ１２．１に記載の燃料シンチラント組成物。
【００９５】
Ａ１３．
前記燃料シンチラント組成物は、１００ｐｐｍ、１０ｐｐｍ、１ｐｐｍ、１００ｐｐｂ、１０ｐｐｂ、及び／又は１  ｐｐｂ未満の非結合酸素濃度を有する、項目Ａ１からＡ１２．２の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物。
【００９６】
Ｂ１．
燃料シンチラント組成物を含む燃料タンク、及び
前記燃料シンチラント組成物を消費することによって、前記ビークルを推進するように構成されるエンジン
を備え、
前記ビークルは、燃料シンチラント組成物で放射線を検出するように構成される、放射線検出ビークル。
【００９７】
Ｂ２．
前記ビークルは、航空機、船舶、陸上船、宇宙船、無人ビークル、自動ビークル、及び無人航空機のうちの少なくとも１つである、項目Ｂ１に記載の放射線検出ビークル。
【００９８】
Ｂ３．
前記燃料シンチラント組成物は、項目Ａ１からＡ１３の何れかの段落に記載の燃料シンチラント組成物である、項目Ｂ１又はＢ２に記載の放射線検出ビークル。
【００９９】
Ｂ４．
前記ビークルは、ガンマ放射線及び中性子のうちの少なくとも１つを検出するように構成される、項目Ｂ１からＢ３の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１００】
Ｂ５．
前記ビークルは、前記燃料タンクに含まれる燃料シンチラント組成物に当たる放射線の量、束、種類、ピーク強度、積分強度、線量、減衰率、及び／又は時間構造のうちの少なくとも１つを検出するように構成される、項目Ｂ１からＢ４の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１０１】
Ｂ６．
前記ビークルは、放射線の方向を区別するように構成され、任意で、前記ビークルは、宇宙からの放射線と地上源からの放射線とを区別するように構成される、項目Ｂ１からＢ５の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１０２】
Ｂ７．
前記ビークルは、放射線の持続時間、放射線放出事象の持続時間、及び／又は放射線の合計照射線量を区別するように構成され、任意で、前記ビークルは、放射線の短パルス及び／又はバーストと連続的な及び／又は準連続な放射線とを区別するように構成される、項目Ｂ１からＢ６の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１０３】
Ｂ８．
前記エンジンは、前記燃料シンチラント組成物を消費することによって動力を生成するように構成される、項目Ｂ１からＢ７の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１０４】
Ｂ９．
前記エンジンは、内燃エンジン、ジェットエンジン、ラムジェット、ガスタービンエンジン、及びディーゼルエンジンのうちの少なくとも１つを含み、任意で、それらのうちの少なくとも１つである、項目Ｂ１からＢ８の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１０５】
Ｂ１０．
前記エンジンは、動力を、前記放射線検出ビークルを直接又は間接的に推進するバッテリー及び電気モーターのうちの少なくとも１つに供給する、項目Ｂ１からＢ９の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１０６】
Ｂ１１．
前記燃料タンクから前記エンジンに燃料シンチラントを移動するように構成される燃料供給コンジットをさらに備える、項目Ｂ１からＢ１０の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１０７】
Ｂ１２．
前記燃料タンクは、少なくとも部分的に前記ビークルの翼及び／又は機体内にある、項目Ｂ１からＢ１１の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１０８】
Ｂ１３．
前記燃料タンクは、５ｍ２、１０ｍ２、２０ｍ２、３０ｍ２、４０ｍ２、５０ｍ２、６０ｍ２、７０ｍ２、８０ｍ２、９０ｍ２、又は１００ｍ２を上回る最大断面積を有し、任意で、前記最大断面積は、前記ビークルが直立した動作位置にある場合に、水平面である、項目Ｂ１からＢ１２の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１０９】
Ｂ１４．
前記燃料タンクは、前記燃料シンチラント組成物からのシンチレーション発光の検出を許可するように構成され、任意で、前記燃料タンクは、少なくとも１つの光学質問ポートを含む、項目Ｂ１からＢ１３の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１１０】
Ｂ１５．
前記燃料タンクに含まれる前記燃料シンチラント組成物からのシンチレーション発光を検出するように構成される少なくとも１つの光検出器をさらに備える、項目Ｂ１からＢ１４の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１１１】
Ｂ１５．１．
前記光検出器は、前記燃料タンクの内部に光学的に結合される、項目Ｂ１５に記載の放射線検出ビークル。
【０１１２】
Ｂ１５．２．
前記光検出器は、光電子増倍管及び／又は半導体光検出器を含む、項目Ｂ１５又はＢ１５．１に記載の放射線検出ビークル。
【０１１３】
Ｂ１５．３．
前記光検出器は、前記燃料シンチラント組成物からのシンチレーション発光に敏感であり、任意で、２５０ｎｍから８００ｎｍ、２５０ｎｍから４５０ｎｍ、２５０ｎｍから３５０ｎｍ、及び／又は３００ｎｍから３５０ｎｍの範囲内にある、項目Ｂ１５からＢ１５．２の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１１４】
Ｂ１５．４．
前記光検出器の出力を測定することによって、前記燃料タンクに含まれる前記燃料シンチラント組成物内の放射線事象の数、束、種類、ピーク強度、積分強度、線量、及び／又は時間構造のうちの少なくとも１つを決定するように構成される検出システムをさらに備える、項目Ｂ１５からＢ１５．３の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１１５】
Ｂ１５．４．１．
前記検出システムは、弁別器、一致検出器、マルチチャネル分析器、及びパルス形状分析器のうちの１又は複数を含む、項目Ｂ１５．４に記載の放射線検出ビークル。
【０１１６】
Ｂ１６．
前記燃料タンクは、反射構造を含み、任意で、前記燃料タンクに光学的に結合される光検出器に向かって光を反射するように構成される、項目Ｂ１からＢ１５．４．１の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１１７】
Ｂ１７．
前記燃料タンクは、光バッフルを含み、任意で、前記光バッフルは、前記燃料タンク内の２つの領域を少なくとも部分的に、光学的に絶縁するように構成される、項目Ｂ１からＢ１６の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１１８】
Ｂ１７．１．
前記２つの領域の各々は、異なる光検出器に光学的に結合される、項目Ｂ１７に記載の放射線検出ビークル。
【０１１９】
Ｂ１７．２．
前記光バッフルは、上部領域を下部領域と分離する、項目Ｂ１７又はＢ１７．１に記載の放射線検出ビークル。
【０１２０】
Ｂ１８．
添加剤注入システムをさらに備え、任意で、前記添加剤注入システムは、第１の発光団、第２の発光団、中性子有感補助剤、及びシンチレーション促進剤のうちの１又は複数を、前記燃料タンクに供給するように構成される、項目Ｂ１からＢ１７．２の何れか１つに記載の放射線検出ビークル。
【０１２１】
Ｃ１．
放射線を検出するために、燃料シンチラント組成物からのシンチレーション発光を検出すること、及び
前記燃料シンチラント組成物を消費すること
を含む、放射線検出の方法。
【０１２２】
Ｃ２．
前記燃料シンチラント組成物は、項目Ａ１からＡ１３の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物である、項目Ｃ１に記載の方法。
【０１２３】
Ｃ３．
項目Ａ１からＡ１３の何れか１つに記載の燃料シンチラント組成物を選択することをさらに含む、項目Ｃ１又はＣ２に記載の方法。
【０１２４】
Ｃ４．
前記検出することは、項目Ｂ１からＢ１８の何れか１つに記載の放射線検出ビークルで検出することを含み、前記消費することは、前記放射線検出ビークルに動力を供給するために前記燃料シンチラントを消費することを含む、項目Ｃ１からＣ３の何れか１つに記載の方法。
【０１２５】
Ｃ５．
前記検出することは、放射線源からある距離を置いて検出することを含み、任意で、前記距離は、１０ｍ、３０ｍ、１００ｍ、２００ｍ、３００ｍ、５００ｍ、１０００ｍ、２０００ｍ又は３０００ｍを上回る、並びに／若しくは３０００ｍ、２０００ｍ、１０００ｍ、５００ｍ、又は３００ｍを下回る、項目Ｃ１からＣ４の何れか１つに記載の方法。
【０１２６】
Ｃ６．
前記検出することは、地上の放射線源を空中で検出することを含む、項目Ｃ１からＣ５の何れか１つに記載の方法。
【０１２７】
Ｃ７．
前記検出することは、通関港付近を検出することを含む、項目Ｃ１からＣ６の何れか１つに記載の方法。
【０１２８】
Ｃ８．
前記検出することは、ガンマ放射線及び中性子のうちの少なくとも１つを検出することを含む、項目Ｃ１からＣ７の何れか１つに記載の方法。
【０１２９】
Ｃ９．
前記検出することは、放射線の量、束、種類、ピーク強度、積分強度、線量、減衰率、及び／又は時間構造のうちの少なくとも１つを検出することを含む、項目Ｃ１からＣ８の何れか１つに記載の方法。
【０１３０】
Ｃ１０．
前記検出することは、放射線の方向を区別することを含み、任意で、宇宙からの放射線と地上源からの放射線とを区別することを含む、項目Ｃ１からＣ９の何れか１つに記載の方法。
【０１３１】
Ｃ１１．
前記検出することは、放射線の持続時間、放射線放出事象の持続時間、及び／又は放射線の合計照射線量を区別することを含み、任意で、前記検出することは、放射線の短パルス及び／又はバーストと連続的な及び／又は準連続な放射線とを区別することを含む、項目Ｃ１からＣ１０の何れか１つに記載の方法。
【０１３２】
Ｃ１２．
前記検出することは、前記燃料シンチラント組成物内の
放射線事象の数、束、種類、ピーク強度、積分強度、線量、及び／又は時間構造のうちの少なくとも１つを決定することを含む、項目Ｃ１からＣ１１の何れか１つに記載の方法。
【０１３３】
Ｃ１３．
前記消費することは、エンジンに動力を供給することを含み、任意で、内燃エンジン、ジェットエンジン、ラムジェット、ガスタービンエンジン、及びディーゼルエンジンのうちの少なくとも１つのエンジンである、項目Ｃ１からＣ１２の何れか１つに記載の方法。
【０１３４】
Ｃ１４．
前記消費することは、前記燃料シンチラント組成物を燃焼させることを含む、項目Ｃ１からＣ１３の何れか１つに記載の方法。
【０１３５】
Ｃ１５．
前記消費することは、前記燃料シンチラント組成物を分解することを含む、項目Ｃ１からＣ１４の何れか１つに記載の方法。
【０１３６】
Ｃ１６．
前記検出することに先立って、燃料を、シンチレーター、第１の発光団、第２の発光団、中性子有感補助剤、及びシンチレーション促進剤のうちの１又は複数と混合することによって、前記燃料シンチラント組成物を形成することをさらに含む、項目Ｃ１からＣ１５の何れか１つに記載の方法。
【０１３７】
Ｃ１６．１．
前記燃料は、実質的には、航空燃料、ジェット燃料、ケロシン、航空機用ガソリン、ガソリン、及びディーゼル燃料のうちの少なくとも１つである、項目Ｃ１６に記載の方法。
【０１３８】
Ｃ１６．２．
前記燃料を選択することをさらに含み、前記燃料は、実質的には、航空燃料、ジェット燃料、ケロシン、航空機用ガソリン、ガソリン、及びディーゼル燃料のうちの少なくとも１つである、項目Ｃ１６又はＣ１６．１に記載の方法。
【０１３９】
Ｃ１６．３．
前記形成することは、放射線検出システム内で実行され、任意で、項目Ｂ１からＢ１８の何れか１つに記載の放射線検出ビークル内で実行される、項目Ｃ１６からＣ１６．２．の何れか１つに記載の方法。
【０１４０】
本明細書中で使用されるように、「適合される」及び「構成される」という用語は、要素、成分、又は他の対象が、所与の機能を実行するように設計及び／又は意図されることを意味する。したがって、「適合される」及び「構成される」という用語の使用は、所与の要素、成分、又は他の対象が、単に所与の機能を実行「できる」ことを意味するのではなく、要素、成分、及び／又は他の対象が、その機能を実行する目的で、具体的に選択、形成、実施、利用、プログラム化、及び／又は設計されることを意味すると解釈されるべきである。特定の機能を実行するために適合されるとして列挙される要素、成分、及び／又は他の列挙される対象が、さらに又は代替的に、その機能を実行するように構成されると説明され得る、及び逆の場合も同じであり得るということもまた、本開示の範囲内である。同様に、特定の機能を実行するように構成されるとして列挙される対象が、さらに又は代替的に、その機能を実行するように作用できると説明され得る。
【０１４１】
本明細書中で開示される様々な装置の要素及び方法のステップは、本発明の開示による装置及び方法のすべてを必要としているわけではなく、本発明の開示は、本明細書中で開示される様々な要素及びステップの新規及び非新規の組み合わせ並びに部分的組み合わせのすべてを含む。さらに、本明細書中で開示される様々な要素及びステップのうちの１又は複数は、開示される装置又は方法全体とは別個の分離された、独立した発明の対象を画定し得る。従って、そのような発明の対象は、本明細書中で明確に開示される特定の装置及び方法と関連付けられる必要はなく、そのような発明の対象は、本明細書中で明確に開示さない装置及び／又は方法の有用性を発見し得る。
【符号の説明】
【０１４２】
１０  シンチレーション物質
１２  燃料シンチラント組成物
１４  シンチラント溶液
１５  主要物質
１６  溶媒
１８  シンチレーター
２０  第１の発光団
２２  第２の発光団
２４  中性子有感補助剤
２６  シンチレーション促進剤
３０  放射線
３２  シンチレーション発光
４０  放射線検出システム
４２  放射線検出ビークル
４４  翼
５０  エンジン
５２  燃料供給コンジット
６０  燃料タンク
６２  光バッフル
６４  １又は複数の開口
６６  反射構造
６８  第１の領域
７０  第２の領域
７２  添加剤注入システム
７４  光学質問ポート
８０  光検出器
８２  検出システム
１００  放射線を検出する方法
【図１】
2015200636.tif 000003
【図２】
2015200636.tif 000004
【図３】
2015200636.tif 000005
【図４】
2015200636.tif 000006
【図５】
2015200636.tif 000007
【図６】
2015200636.tif 000008
【外国語明細書】
2015200636000001.pdf
2015200636000002.pdf
2015200636000003.pdf
2015200636000004.pdf