(57)【要約】      （修正有）【課題】任意の方向からの複数種類の放射線を検出し、得られた検出信号から複数の放射線源の３次元的な位置及び種類の特定を行うことが可能な放射線計測装置を提供する。【解決手段】放射線計測装置は、指向性を有する複数の放射線検出部２０ａ，２０ｂと、前記放射線検出部がそれぞれ任意の方向からの放射線を観測できるように、前記複数の放射線検出部を互いに異なる位置から互いに独立して旋回可能とした放射線検出部旋回駆動部２１ａ，２１ｂと、前記放射線検出部で得られた放射線の検出信号を処理するためのデータ処理装置２８とを備え、前記放射線検出部は、ガンマ線又は中性子を検出して検出信号を生成し、前記データ処理装置は、前記放射線検出部の観測方向と前記ガンマ線及び中性子の検出信号とから放射線源の３次元的な位置及び種類を特定することを特徴とする。【選択図】図１
2015187567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指向性を有する複数の放射線検出部と、
前記放射線検出部がそれぞれ任意の方向からの放射線を観測できるように、前記複数の放射線検出部を互いに異なる位置から互いに独立して旋回可能とした放射線検出部旋回駆動部と、
前記放射線検出部で得られた放射線の検出信号を処理するためのデータ処理装置とを備え、
前記放射線検出部は、ガンマ線又は中性子を検出して検出信号を生成し、
前記データ処理装置は、前記放射線検出部の観測方向と前記ガンマ線及び中性子の検出信号とから放射線源の３次元的な位置及び種類を特定することを特徴とする放射線計測装置。
【請求項２】
前記放射線検出部は放射線検出器を含み、
前記放射線検出器としてガンマ線検出器及び中性子検出器を含み、
前記データ処理装置は、前記ガンマ線検出器で得られたガンマ線の検出信号からガンマ線のエネルギースペクトルを算出し、前記中性子検出器で得られた中性子の検出信号から中性子のエネルギースペクトルを算出し、
前記ガンマ線のエネルギースペクトル中に現れる前記ガンマ線由来の全吸収ピークと前記中性子のエネルギースペクトルの最大エネルギー及び全計数とに基づいてガンマ線源の３次元的な位置を特定し、
前記ガンマ線のエネルギースペクトル中に現れる前記ガンマ線由来の全吸収ピークに基づいて前記ガンマ線源の核種を特定し、
前記ガンマ線のエネルギースペクトル中に現れる前記中性子由来の全吸収ピークと前記中性子のエネルギースペクトル中に現れる前記中性子由来のピークとに基づいて中性子源の３次元的な位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の放射線計測装置。
【請求項３】
前記ガンマ線のエネルギースペクトル中に現れる前記中性子由来の全吸収ピークは、前記ガンマ線検出器のセンサ物質と前記中性子とが反応して生成したガンマ線の全吸収ピークであることを特徴とする請求項２に記載の放射線計測装置。
【請求項４】
前記放射線検出部は放射線検出器を含み、
前記放射線検出器は、放射線と反応するセンサ物質を含む放射線検出面を有し、
前記放射線検出部に指向性を持たせるために、前記放射線検出器の前記放射線検出面以外を覆う放射線遮蔽体と、前記放射線検出面の前面に設けられた放射線入射部とを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線計測装置。
【請求項５】
前記放射線検出部は放射線検出器を含み、
前記放射線検出器としてガンマ線検出器を含み、
前記ガンマ線検出器の前記放射線検出面の前面と前記放射線入射部との間に、前記中性子と反応を起こすコンバータ物質を備えることを特徴とする請求項４に記載の放射線計測装置。
【請求項６】
前記放射線検出面の前面及び前記放射線入射部との間に中性子減速材を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の放射線計測装置。
【請求項７】
さらに、前記放射線検出部の観測領域を表示するための光学カメラを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の放射線計測装置。
【請求項８】
前記データ処理装置は、前記光学カメラで取得した画像を表示するための表示部と、
前記放射線検出部の観測方向と前記放射線検出部から前記表示装置の画像において指定された観測領域への方向とがなす角度を算出するための旋回角演算部と、
前記放射線検出部旋回駆動部に対し、前記旋回角演算部で算出された角度の旋回を指示するための制御部とを更に備えることを特徴とする請求項７に記載の放射線計測装置。
【請求項９】
前記データ処理装置は、前記放射線源の３次元的な位置から、前記放射線源の種類の分布及び／又は前記放射線源の強度の分布を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の放射線計測装置。
【請求項１０】
前記表示部は、前記光学カメラで取得した画像上に前記放射線源の種類の分布及び／又は前記放射線源の強度の分布を表示させる機能を有することを特徴とする請求項８に記載の放射線計測装置。
【請求項１１】
前記放射線源位置測定部は、さらに前記光学カメラで取得した画像上の構造物と前記放射線検出部との距離を計測し、
前記表示部は、前記放射線源と前記放射線検出部との距離及び前記構造物と前記放射線検出部との距離を表示することを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の放射線計測装置。
【請求項１２】
前記光学カメラを２台備えて３次元の画像を取得することを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれか１項に記載の放射線計測装置。
【請求項１３】
前記表示部は、前記３次元の画像に前記放射線源の種類の分布及び／又は前記放射線源の強度の分布を重ねて表示することを特徴とする請求項１２に記載の放射線計測装置。
【請求項１４】
前記データ処理装置は、あらかじめ観測領域の３次元構造データを有していることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の放射線計測装置。
【請求項１５】
さらに、前記放射線検出部で得られた放射線の検出信号を記憶するための記憶装置を備え、
前記記憶装置に記憶された前記放射線の検出信号を、前記記憶装置からデータ媒体を介して前記データ処理装置に移動し、前記検出信号を処理して放射線源の３次元的な位置及び種類を特定することを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の放射線計測装置。
【請求項１６】
前記放射線検出部は放射線検出器を含み、
前記放射線検出器としてガンマ線検出器を含み、
前記ガンマ線検出器のセンサ物質がＣｄＴｅ又はＣＺＴであることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の放射線計測装置。
【請求項１７】
前記放射線検出部は放射線検出器を含み、
前記放射線検出器として中性子検出器を含み、
前記中性子検出器のセンサ物質が、１０Ｂ、ＢＦ３、３Ｈｅ又は有機シンチレータのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に記載の放射線計測装置。
【請求項１８】
前記放射線検出器の前記放射線検出面は複数の画素を有し、前記放射線入射部がピンホールコリメータであることを特徴とする請求項４乃至請求項１７のいずれか１項に記載の放射線計測装置。
【請求項１９】
前記複数の放射線検出部は放射線検出器を含み、
前記放射線検出器として２台のガンマ線検出器を含み、
前記データ処理装置は、前記２台のガンマ線検出器のそれぞれで得られたガンマ線の検出信号からガンマ線のエネルギースペクトルをそれぞれ算出し、
前記ガンマ線のエネルギースペクトル中に現れる前記ガンマ線由来の全吸収ピーに基づいてガンマ線源の３次元的な位置及び前記ガンマ線源の核種を特定し、
前記ガンマ線のエネルギースペクトル中に現れる前記中性子由来のピークから中性子源の３次元的な位置を特定することを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか１項に記載の放射線計測装置。
【請求項２０】
前記複数の放射線検出部は放射線検出器を含み、
前記放射線検出器として２台の中性子検出器を含み、
前記データ処理装置は、前記２台の中性子検出器のそれぞれで得られた中性子の検出信号から中性子のエネルギースペクトルを算出し、
前記中性子のエネルギースペクトルの最大エネルギー及び全計数に基づいてガンマ線源の３次元的な位置を特定し、
前記中性子のエネルギースペクトルに現れる前記中性子由来のピークから中性子源の３次元的な位置を特定することを特徴とする請求項１乃至請求項２２のいずれか１項に記載の放射線計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線計測装置に関し、特に放射線を検出し、得られた検出信号から放射線源の３次元的な位置及び種類を特定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線の分布を立体的に計測する放射線計測方法として、例えば、特許文献１に記載のような複数台の放射線検出器を用いる方法がある。
【０００３】
特許文献１に記載の線量分布測定方法は、離間させて配置した複数台の放射線計測装置により、異なる位置から被測定物の線量測定を行うものである。この構成により、被測定物の立体的な線量分布を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２‐６０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
空間線量率などから空間中に放射線が存在することはわかっているが、放射線源（以下、線源とも称する）の位置および種類が不明な場合がある。例えば、放射線取扱施設や原子炉施設を解体する際の汚染や放射化位置を特定する場合や、原子炉の事故により、核燃料が飛散した場合の燃料位置を特定する場合である。また、放射線源がガンマ線源の場合と中性子源の場合とでは対策が異なる。具体的には、遮蔽を設ける場合、核種ごとに異なるエネルギーを放出するので、エネルギーに対応した遮蔽体を設ける必要がある。除染する場合は、核種が取り得る化学形態を考慮して除染方法を決める必要がある。核燃料の一部を探査する際には、ガンマ線源の探査では特定できない可能性があり、中性子を検知する必要がある。探査範囲が広く、複数のガンマ線源、中性子源が存在する環境では、膨大な作業時間や作業者の被ばくが懸念されるため、効率的に線源の探査を行う必要がある。このような事情から、複数の放射線源（ガンマ線源及び中性子源等）の３次元的な位置の特定及び種類（核種）の特定を１つの装置で実施し、探査作業時間を短縮化することが望まれる。
【０００６】
そもそも単一の放射線検出器による探査では、３次元的な位置の特定はできず、ある構造物に放射線源があるとわかったとしても、その表面なのか内部なのか背面なのかという情報を得ることはできない。
【０００７】
前述の特許文献１の線量分布測定方法は、放射線検出器を２台以上用いることで表面だけでなく、内部や背面も含めて放射線源位置を３次元的に特定できるものとして放射線測定の効率化の一助となる技術である。しかしながら、特許文献１には放射線検出器として種々の放射線検出器を適用可能であることは記載されているものの、具体的に複数の放射線源の３次元的な位置及び種類の特定を１つの装置で行うことについては記載が無く、またそれを実現するための手段についても明らかにされていない。
【０００８】
本発明の目的は、上記事情に鑑み、任意の方向からの複数種類の放射線を検出し、得られた検出信号から複数の放射線源の３次元的な位置及び種類を特定することが可能な放射線計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、
指向性を有する複数の放射線検出部と、
前記放射線検出部がそれぞれ任意の方向からの放射線を観測できるように、前記複数の放射線検出部を互いに異なる位置から互いに独立して旋回可能とした放射線検出部旋回駆動部と、
前記放射線検出部で得られた放射線の検出信号を処理するためのデータ処理装置とを備え、
前記放射線検出部は、ガンマ線又は中性子を検出して検出信号を生成し、
前記データ処理装置は、前記放射線検出部の観測方向と前記ガンマ線及び中性子の検出信号とから放射線源の３次元的な位置及び種類を特定することを特徴とする放射線計測装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、１つの装置で任意の方向からの複数種類の放射線を検出し、得られた検出信号から複数の放射線源の３次元的な位置及び種類を特定することが可能な放射線計測装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態における放射線計測装置を模式的に示す図である。
【図２】図１の放射線検出部２０ａ，２０ｂを模式的に示す図である。
【図３】ガンマ線検出器によってガンマ線を検出したときの検出信号（エネルギースペクトル）の一例を示す図である。
【図４】中性子検出器によってガンマ線を検出したときの検出信号（エネルギースペクトル）の一例を示す図である。
【図５】ガンマ線検出器によって中性子を検出したときの検出信号（エネルギースペクトル）の一例を示す図である。
【図６】中性子検出器によって中性子を検出したときの検出信号（エネルギースペクトル）の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における放射線検出部の構成の断面を示す模式図である。
【図８】本発明の第３の実施形態における放射線計測装置の構成の一部を模式的に示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態における放射線計測装置の構成を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態において中性子検出器によって中性子を検出したときの検出信号（エネルギースペクトル）の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態における放射線検出部の構成の断面を模式的に示す図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態においてガンマ線検出器によって中性子を検出したときの検出信号（エネルギースペクトル）の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態における放射線検出部の構成の断面を模式的に示す図である。
【図１４】本発明の第６の実施形態における放射線検出部の構成の断面を模式的に示す図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態における表示部の表示画面の一例を模式的に示す図である。
【図１６】本発明の第８の実施形態における放射線計測装置の構成を模式的に示す図である。
【図１７】本発明の第９の実施形態における表示部の表示画面の一例を模式的に示す図である。
【図１８】本発明の第１０の実施形態における放射線検出部の構成の断面を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る放射線計測装置の実施形態を、図面を用いて説明する。ただし、本発明はここで取り挙げた実施形態に限定されるものではなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜組み合わせや改良が可能である。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態における放射線計測装置を模式的に示す図である。以下、本発明に係る放射線計測装置の第１の実施形態を、図１を用いて説明する。図１に示したように、本発明に係る放射線計測装置１００は、指向性を有する放射線検出部２０ａ，２０ｂと、を放射線検出部２０ａ，２０ｂを旋回させる放射線検出部旋回駆動部（以下、旋回駆動部と称する）２１ａ，２１ｂと、放射線検出部２０ａ，２０ｂで得られた検出信号を処理して線源の種類（核種）の特定を行い、かつ放射線検出器の観測方向から線源の３次元的な位置の特定を行うデータ処理装置２８とを有する。本実施形態では、放射線検出部２０ａ，２０ｂを構成する放射線検出器１１及び１２が、それぞれガンマ線検出器及び中性子検出器であるとする。なお、本発明において「指向性を有する」とは、特定方向のみの放射線を検出することを意味する。
【００１４】
ガンマ線検出器１１は旋回駆動部２１ａによって、中性子検出器１２は旋回駆動部２１ｂによって、観測方向を決めることができる。すなわち、ガンマ線検出器１１及び中性子検出器１２は、旋回駆動部を用いて任意の方向に旋回することができ、任意の方向からの放射線を検出することができる。ガンマ線検出器１１で得られた放射線の検出信号は、データ処理装置２８内の波高分析部２２ａによって、中性子検出器１２で得られた信号は波高分析部２２ｂによって波高分析され、それぞれのエネルギースペクトルが得られる。得られたエネルギースペクトルを元に線源分析部２３によって線源の有無及び線源の種類が分析（特定）される。また、線源の有無及びガンマ線検出器１１と中性子検出器１２の観測方向とから、放射線源位置測定部２７によって放射線源（以下、線源とも称する）の３次元的な位置が算出される。
【００１５】
（放射線源の３次元的な位置の特定）
次に、本発明に係る放射線計測装置を用いて線源の位置を特定する方法について、より具体的に説明する。図２は図１の放射線検出部２０ａ，２０ｂを模式的に示す図である。図２に示したように、放射線検出部２０ａは、指向性を有するために、ガンマ線検出器１１の放射線を検出する放射線検出面（以下、検出面とも称する）１１０ａ以外が遮蔽体１０１ａで覆われ、検出面１１０ａの前面（放射線が入射する面）に放射線入射部１０２ａを備えている。同様に放射線検出部２０ｂは、中性子検出器１２の放射線を検出する検出面１１０ｂ以外が遮蔽体１０１ｂで覆われ、指向性を有するように検出面１１０ｂの前面に放射線入射部１０２ｂを備えている。
【００１６】
図２では、ガンマ線検出器１１および中性子検出器１２を図１に示した旋回駆動部によって旋回させ、任意の方向を探査した結果、ガンマ線検出器１１及び中性子検出器１２によって線源２００に基づく信号が得られた状況である。ガンマ線検出器１１及び中性子検出器１２にて線源の有無がどのような信号として検出されるかは、追って詳述する。
【００１７】
ガンマ線検出器１１による観測結果だけを用いると、線源２００はガンマ線検出器１１の観測方向（視線）Ａ上に存在することはわかるが、奥行きの位置は不明である。同様に、中性子検出器１２による観測結果だけを用いると、線源２００は中性子検出器１２の観測方向Ｂ上に存在することはわかるが、奥行きの位置は不明である。しかし、これら２種類の検出器の情報を合わせれば、線源２００の奥行きを含めた３次元的な位置は、ガンマ線検出器１１の視線Ａと中性子検出器１２の視線Ｂが交わる位置であることがわかる。放射線源位置測定部２７は、ガンマ線検出器１１及び中性子検出器１２の観測方向から、両者が交わる点の位置（座標）を算出し、線源２００の３次元的な位置を特定する。
【００１８】
（放射線源の有無及び種類の特定）
上記した構成により線源の３次元的な位置を明らかにするためには、ガンマ線検出器１１及び中性子検出器１２により、線源に関する情報を得る必要がある。本発明に係る放射線計測装置によって線源の有無及び種類を特定する方法を図３から図６を用いて説明する。
【００１９】
まず、線源２００がガンマ線源である場合について説明する。ガンマ線源の線源位置特定は、ガンマ線検出器１１によって計測されたガンマ線のエネルギースペクトルと中性子検出器１２によって計測されたガンマ線信号によって行う。ガンマ線検出器１１の視線上にガンマ線源が存在した場合、ガンマ線スペクトル上に全吸収ピークが現れる。ガンマ線のエネルギーは核種ごとに固有であるため、ガンマ線の全エネルギー付与である全吸収ピークのエネルギーより、視線上にある核種を分析できる。一方、中性子検出器でガンマ線が検出された場合、エネルギースペクトル上に計数（バックグラウンドの増加）が現れる。従って、中性子検出器で計数が増加した時に視線上にガンマ線源があると考えられる。したがって、ガンマ線検出器１１の観測方向と中性子検出器１２の観測方向の交点にガンマ線源があることがわかり、さらにガンマ線検出器１１で得られたエネルギースペクトルの全吸収ピークから核種を特定することができる。
【００２０】
以下、より具体的に説明する。図３はガンマ線検出器によってガンマ線を検出したときの検出信号（エネルギースペクトル）の一例を示す図である。ガンマ線源を観測していない時のエネルギースペクトル２０１ａとガンマ線源を観測している時のエネルギースペクトル２０１ｂの大きな違いは、エネルギースペクトル２０１ｂでは、エネルギースペクトル２０１ａでは見られなかった全吸収ピーク（図３中、矢印の左隣のピーク）が見られることである。
【００２１】
ガンマ線放出核種は、核種の種類によって固有のエネルギーを持つガンマ線を放出する。また、ガンマ線検出器１１で得られたエネルギースペクトル上の全吸収ピークは、ガンマ線検出器１１に入射したガンマ線がガンマ線検出器１１中に全エネルギーを付与した時に現れるピークである。従って、基本的には、全吸収ピークのエネルギーはガンマ線放出核種が放出したガンマ線のエネルギーに相当する。このため、全吸収ピークのエネルギー分析により、ガンマ線源の核種を特定することができる。
【００２２】
図４は中性子検出器によってガンマ線を検出したときの検出信号（エネルギースペクトル）の一例を示す図である。図４に示したように、ガンマ線源を観測していない時のエネルギースペクトル２１１ａとガンマ線源を観測している時のエネルギースペクトル２１１ｂの違いは、ガンマ線の入射に伴うスペクトルの上限エネルギーと全計数である。中性子検出器では、入射するガンマ線量が増加すると中性子検出器のセンサ部で検出する信号の量が増加し、１回の検出を行う間に複数のガンマ線に伴う信号を検出する。このため、１回の検出で検出器に付与されるエネルギーは１回の検出の間に入射した複数のガンマ線が検出器に付与するエネルギーの和となるため、入射するガンマ線が増加すると、ガンマ線に伴うスペクトルの上限エネルギーが大きくなる。従って、ガンマ線に伴うエネルギーの上限レベルが増加することによって、視線上にガンマ線源が存在することがわかる。なお、中性子を観測した際も中性子検出器１２での計数の増加は見られるが、この場合はエネルギースペクトル上に中性子検出に伴う特有の構造が現れるため、ガンマ線検出による計数の増加と中性子検出による計数の増加を判別することは可能である。
【００２３】
上記したように線源２００がガンマ線源であった場合、ガンマ線検出器１１および中性子検出器１２のエネルギースペクトルにガンマ線源に由来する変化が現れる。このため、２種類の検出器の観測方向とエネルギースペクトルから、ガンマ線源の３次元的な位置及び種類を特定することができる。
【００２４】
次に線源２００が中性子源だった場合について説明する。
【００２５】
図５はガンマ線検出器によって中性子を検出したときの検出信号（エネルギースペクトル）の一例を示す図である。中性子源を観測していない時のエネルギースペクトル２０２ａと中性子源を観測している時のエネルギースペクトル２０２ｂの大きな違いは、エネルギースペクトル２０２ｂでは、エネルギースペクトル２０２ａでは見られなかった全吸収ピーク（図５中、矢印の右隣のピーク）が見られることである。
【００２６】
ガンマ線検出器１１で使用されるセンサ物質と中性子が反応すると、２次電子や２次ガンマ線、荷電粒子などが放出される。この２次ガンマ線をガンマ線検出器１１で検出することで、ガンマ線検出器のエネルギースペクトル上に上記反応（センサ物質と中性子の反応）に伴う特有の構造が現れる。
【００２７】
本実施形態では、ガンマ線検出器１１の一例としてＣｄＴｅ半導体検出器を用いた場合について説明する。ＣｄＴｅ半導体検出器を構成するＣｄには複数の同位体があり、そのうちＣｄ‐１１３は中性子と中性子捕獲反応を起こし、５５８ｋｅＶのエネルギーを持つガンマ線を放出する（出典：Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ａ  Ｖｏｌｕｍｅ  ４１２，  Ｉｓｓｕｅ  １，  ２  Ｊａｎｕａｒｙ  １９８４，  Ｐａｇｅｓ  １１３‐１４０  “Ｔｈｅ  ｌｅｖｅｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｏｆ  １１４Ｃｄ  ｆｒｏｍ  （ｎ，γ）  ａｎｄ  （ｄ，ｐ）  ｓｔｕｄｉｅｓ“）。このガンマ線をＣｄＴｅ半導体検出器自身で検出すると、図５に示したエネルギースペクトル２０２ｂのようにエネルギースペクトル上に全吸収ピークが現れる。前述のようにガンマ線のエネルギーは核種ごとに固有であるため、Ｃｄ‐１１３が中性子捕獲反応を起こして発生したガンマ線のエネルギーも固有であり、５５８ｋｅＶのガンマ線を検知したことにより、中性子とＣｄ‐１１３の中性子捕獲反応が起こったと判断することができる。従って、５５８ｋｅＶの全吸収ピークを検出することで、前記ガンマ線検出器１１に中性子が入射したと判断することができる。
【００２８】
ここでは、Ｃｄ‐１１３の中性子捕獲反応で放出するガンマ線のエネルギーを５５８ｋｅＶとして説明したが、例えば６５１ｋｅＶや８０５ｋｅＶなど、Ｃｄ‐１１３及び中性子が中性子捕獲反応を起こして放出されるガンマ線が持つエネルギーであれば何でも良い。また、反応する元素はＣｄ‐１１３ではなく、Ｃｄ‐１１６などのＣｄ同位体でも良く、Ｔｅ‐１３０などのＴｅ同位体でもよい。さらに、ＣｄＴｅではなく、ＣＺＴなどの他のセンサ物質でも良い。その際、反応の種類は、中性子捕獲反応以外でも良く、センサで使用されている物質ごとに中性子との反応確率が高く（同位体比及び反応断面積が大きく、励起しやすいもの）、ガンマ線検出器１１で検出し易い適切な反応を選択することが好ましい。
【００２９】
各元素及び中性子の反応で放出されるエネルギーは、例えばＮＮＤＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｄａｔａ  Ｃｅｎｔｅｒ）が発表しているＥＮＳＤＦ（Ｅｖａｌｕａｔｅｄ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｄａｔａ  Ｆｉｌｅ）を参照することで得ることができる。上記文献等を参照し、ガンマ線検出器１１のセンサ物質を構成する元素と中性子とが反応して放出するエネルギーをあらかじめ把握しておくことで、ガンマ線検出器で中性子由来のピーク（２次ガンマ線の全吸収ピーク）の検出の有無を判断することができる。
【００３０】
図６は中性子検出器によって中性子を検出したときの検出信号（エネルギースペクトル）の一例を示す図である。図６は、線源２００が中性子源である時に中性子検出器１２で得られるエネルギースペクトルの一例である。中性子源を観測していない時のエネルギースペクトル２１２ａと中性子源を観測している時のエネルギースペクトル２１２ｂの違いは、前記エネルギースペクトル２１２ｂでは、前記エネルギースペクトル２１２ａでは観測されないエネルギー範囲に計数（図６中、矢印の左隣のピーク）が現れることである。このように中性子検出器１２では、中性子の検出に伴い、ガンマ線計測時とは異なる構造がエネルギースペクトル上に現れる。
【００３１】
本実施形態では、中性子検出器１２の一例として、ＢＦ３検出器を用いた場合について説明する。ＢＦ３検出器はＢＦ３（三フッ化ホウ素）ガスを封入した検出器である。前記ＢＦ３ガスを構成するホウ素の同位体であるＢ‐１０は熱中性子との反応確率が高く、中性子と反応してα粒子を放出する。α粒子はガスを電離し、電子イオン対を生成する。この電子イオン対が検出器で検知され、電気信号として検出される。α粒子がガス中を透過することによって発生する電子イオン対の数はα粒子がガス中を透過する際に失ったエネルギーに依存する。従って、電気信号の大きさはα粒子が検出器に付与したエネルギーに相当する。また、α粒子の飛程は短いので、多くの場合α粒子の全エネルギーが検出器中に付与される。従って、ＢＦ３検出器から得られるエネルギースペクトルでは、α粒子のエネルギーに相当するエネルギー領域にピークが現れる。これは、ガンマ線を検出器した時に見られる連続スペクトルとは異なるため、中性子由来のピークとガンマ線由来の最大エネルギー及び全計数の増加をエネルギースペクトル上で判別することができる。
【００３２】
ここでは、中性子検出器をＢＦ３検出器としたが、Ｂ‐１０検出器やＨｅ‐３検出器などの中性子検出器であっても同様に、中性子検出に伴ったエネルギースペクトル上の構造により中性子検出を判断することができる。
【００３３】
以上説明したように、ガンマ線検出器１１及び中性子検出器１２共に線源２００の種類ごとに検出されるエネルギースペクトルの形状が異なり、それぞれの検出器がガンマ線及び中性子の両方を検出可能なため、線源２００がガンマ線源であっても中性子源であっても、２つの検出器の観測方向からガンマ線又は中性子を検出し、ガンマ線又は中性子の３次元的な位置を特定することができる。また、線源２００がガンマ線源である場合には、ガンマ線検出器１１で得られるエネルギースペクトルを分析することで、核種の特定を行うことができる。
【００３４】
したがって、本発明の放射線計測装置によれば、１つの装置で（ガンマ線用、中性子用と異なる装置を使用することなく）任意の方向からの複数種類の放射線を検出し、得られた検出信号から複数の放射線源の３次元的な位置及び種類を特定することが可能であるため、線源の３次元的な位置及び種類の特定にかかる作業時間を大幅に短縮化することが可能となる。したがって、作業者が被ばくするおそれを大幅に低減することができる。
【００３５】
図１においては、データ処理装置２８が放射線検出器１１，１２と接続された態様を示しているが、データ処理装置２８は放射線検出器（放射線検出部）とは別に設けられていてもよい。例えば、図１に示したように、放射線検出器１１，１２に記憶装置２９ａ，２９ｂを設け、放射線検出器１１，１２で測定した放射線信号及び観測方向に関するデータを記憶しておき、該データをデータ媒体を介して放射線検出器１１，１２とは別に設けられたデータ処理装置に移動して、線源の３次元的な位置及び核種の特定を行うような構成としてもよい。
【００３６】
上述した実施形態では放射線計測装置に２台の放射線検出器（ガンマ線検出器１１及び中性子検出器）を搭載する場合について説明したが、線源の３次元的な位置の特定を行うことができる構成を有していれば、放射線検出器は何台搭載されていてもよい。また、同種類の放射線検出器を複数台備えていてもよい。例えば、ガンマ線源の種類（核種）を特定する必要が無く、ガンマ線源の３次元的な位置の特定及び中性子源の３次元的な位置の特定を行う場合には、中性子検出器２台を備えたものであってもよく、またガンマ線検出器２台を備えて、ガンマ線源の３次元的な位置及び種類の特定及び中性子源の３次元的な位置の特定を行うようにしてもよい。
【００３７】
放射線検出部旋回駆動部２１ａ，２１ｂ、遮蔽体１０１ａ，１０１ｂ及び放射線入射部１０２ａ，１０２ｂとしては特に限定は無く、公知の技術を用いることができる。例えば、放射線検出部旋回駆動部２１ａ，２１ｂとして電動アクチュエータを用いることができる。また、放射線検出部旋回駆動部は自動で駆動されるものに限定されず、手動で駆動されるものであってもよい。遮蔽体１０１ａ，１０１ｂとしては、鉛を好ましく用いることができる。放射線入射部１０２ａ，１０２ｂとしてはコリメータを用いることができる。また、指向性を有する放射線検出部２０ａ，２０ｂとしては、図１のように放射線検出器１１，１２と遮蔽体１０１ａ，１０１ｂと放射線入射部１０２ａ，１０２ｂとで構成されるものでもよいし、遮蔽体１０１ａ，１０１ｂとコンプトンカメラとで構成されるものであってもよい。
【００３８】
＜第２の実施形態＞
本発明に係る放射線計測装置の第２の実施形態を、図７を用いて説明する。図７は本発明の第２の実施形態における放射線検出部の構成の断面を示す模式図である。
本実施形態では、主に遮蔽体について説明する。遮蔽体以外の構成については、第一の実施形態と同様である。
【００３９】
図７において、放射線検出部３０は、指向性を有するように、放射線検出器１０（ガンマ線検出器又は中性子検出器）の検出面１１０以外がガンマ線遮蔽体１０３、中性子吸収材１０４及び中性子減速材（以下、減速材とも称する）１０５に覆われ、検出面１１０の前面にコリメータ１０２を備えている。
【００４０】
上述した第１の実施形態のように、ガンマ線及び中性子の両方を検出できる構成とする場合では、ガンマ線検出器１１および中性子検出器１２がガンマ線と中性子の両方に対して指向性を有する必要がある。言い換えると、ガンマ線検出器１１及び中性子検出器１２の検出器の検出面以外は、ガンマ線と中性子の両方に対して遮蔽能力を有する必要がある。従って、鉛などのガンマ線遮蔽体１０３のみでは、中性子に対する遮蔽能力が十分ではない場合もある。このため、ガンマ線遮蔽体１０３の周囲に中性子吸収材１０４および中性子減速材１０５を設置し、中性子に対しても遮蔽能力を有する構造とすることが好ましい。
【００４１】
中性子が放射線検出器１０に向けて照射されている時、本実施形態の構造によれば、高速中性子を中性子減速材１０５が減速させて熱中性子とし、中性子吸収材１０４が該熱中性子を吸収する。熱中性子と中性子吸収材１０４の反応によって放出される２次粒子は、ガンマ線遮蔽体１０３によって吸収されるため、遮蔽体を通る中性子が放射線検出器１０に影響を及ぼすことを防ぐことができる。
【００４２】
中性子減速材１０５としては、特に限定は無いが、ポリエチレン又はポリプロピレンが好適である。また、中性子吸収材１０４としては、Ｂ４ＣやＧｄ２Ｏ３が好適である。
【００４３】
本実施形態の構成によって、ガンマ線および中性子の両方に対して十分な遮蔽能力を有する遮蔽体を提供することができる。
【００４４】
なお、放射線を観測する環境が、中性子が減速される環境（例えば、水中）であれば、中性子減速材１０５を省略してもよい。
【００４５】
＜第３の実施形態＞
本発明に係る放射線計測装置の第３の実施形態を、図８及び９を用いて説明する。図８は本発明の第３の実施形態における放射線計測装置の構成の一部を模式的に示す図であり、図９は本発明の第３の実施形態における放射線計測装置の構成を模式的に示す図である。
【００４６】
図８において、ガンマ線検出器１１は、放射線を検出する検出面１１０ａ以外が遮蔽体１０１ａで覆われ、指向性を有するように検出面１１０ａの前面に放射線入射部１０２ａを備えている。同様に中性子検出器１２は放射線を検出する検出面１１０ｂ以外が遮蔽体１０１ｂで覆われ、指向性を有するように検出面１１０ｂの前面に放射線入射部１０２ｂを備えている。また、第１の光学カメラ１３は観測領域Ｃを観測しており、放射線検出器の視野内に線源２００が存在し、ガンマ線検出器１１と中性子検出器１２による探査により、線源の位置と種類を特定した状況である。
【００４７】
図９は本発明の第３の実施形態における放射線計測装置の構成を模式的に示す図である。本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、第１の光学カメラ１３、旋回角演算部２５及び制御部２６が具備されていることである。従って、本実施形態においては、これらの構成について説明する。その他の構成については、第１の実施形態又は第２の実施形態と同様である。
【００４８】
図９において、ガンマ線検出器１１は旋回駆動部２１ａによって、中性子検出器１２は旋回駆動部２１ｂによって、観測方向を決めることができる。ガンマ線検出器１１で得られた検出信号は、データ処理装置２８´内の波高分析部２２ａによって、中性子検出器１２で得られた検出信号は、データ処理装置２８´内の波高分析部２２ｂによって波高分析され、それぞれのエネルギースペクトルが得られる。得られたエネルギースペクトルを元に線源分析部２３によって線源の有無及び線源の種類が特定される。特定された結果は、第１の光学カメラ１３によって得られた光学画像と共に表示部２４で表示される。作業者は表示部２４を見ながら観測領域を指示することができる。旋回角演算部２５は、放射線検出器の観測方向と放射線検出器から観測領域への方向とがなす角度を算出し、制御部２６に旋回角を伝達する。制御部２６は伝達された角度だけ旋回駆動部２１ａ及び２１ｂを旋回させる。
【００４９】
前述したように、放射線源の探査において線源の種類および場所が不明な環境で実施されることがある。その際、観測対象とする空間の情報が無いことも想定される。例えば、本発明に係る放射線計測装置を移動メカに搭載して使用する場合などは、使用する時々によって観測する対象（線源や構造物）が変わる。
【００５０】
第１の光学カメラ１３により得られた光学画像により、作業者は観測対象を周囲の環境と共に可視化して認識することが可能である。さらに図８のように線源２００の位置を特定することができた場合には、観測対象のどの位置に線源２００が存在するかを作業者が認識することができる。
【００５１】
本実施形態のように第１の光学カメラ１３によって得られた画像を元に作業者が探査位置を指示することで、不必要な探査を実施する必要がなくなり、作業効率が向上する。その際、作業者が指定した観測領域をガンマ線検出器１１および中性子検出器１２が観測する必要がある。
【００５２】
そこで、表示部２４によって映し出された光学画像を元に、観測者が観測対象を認識し、観測対象中の探査する場所（観測領域）を指示する。指示された観測領域を検出器が観測するように旋回角演算部２５が旋回角を算出し、該算出結果を元に、制御部２６が旋回駆動部２１ａ及び旋回駆動部２１ｂを駆動させるため、作業者の指示に従って、観測領域を決めることができる。
【００５３】
以上説明したように、第１の光学カメラ１３、旋回角演算部２５及び制御部２６の機能により、観測対象が不明な環境においても、効率的に作業を実施することができる。
【００５４】
＜第４の実施形態＞
本発明の放射線計測装置の第４の実施形態を、図１０を用いて説明する。図１０は本発明の第４の実施形態において中性子検出器によって中性子を検出したときの検出信号（エネルギースペクトル）の一例を示す図である。図１０は第１の実施形態において、ＢＦ３検出器ではなく、有機シンチレータを用いて中性子を観測した場合に中性子検出器から得られるエネルギースペクトルの一例である。
【００５５】
本実施例では、中性子検出器１２について説明する。その他の機能および構造については、他の実施例と同様である。
【００５６】
第１の実施形態において、中性子検出器１２をＢ‐１０検出器、ＢＦ３検出器又はＨｅ‐３検出器に代表される熱中性子検出器として説明した。しかし、中性子源が高速中性子であることが想定される場合もある。そのような場合、中性子検出器１２としては、高速中性子の検出に優れた有機シンチレータを用いることができる。
【００５７】
中性子源を観測していない時のエネルギースペクトル２２１ａと中性子源を観測している時のエネルギースペクトル２２１ｂの違いは、エネルギースペクトル２２１ｂでは、エネルギースペクトル２２１ａとは異なるエネルギー範囲に計数（図１０中、矢印の左隣のピーク）が存在していることである。
【００５８】
有機シンチレータは発光減衰時間が短いため、高計数率環境においても、複数の信号が重なる現象が起こり難い。従って、観測範囲にガンマ線源を観測した時、ＢＦ３のように、エネルギースペクトル上でガンマ線に基づく連続スペクトルの上限エネルギーが上昇する現象が見られない可能性がある。しかし、ガンマ線源より放出されたガンマ線の計数率が増加するため、図１０のエネルギースペクトル２２１ａの計数が増加する。
【００５９】
従って、有機シンチレータにより、中性子源を観測した場合は、エネルギースペクトルに構造の変化が見られるため中性子源を観測していると判断でき、ガンマ線源を観測した場合は、構造の変化が見られなかったとしても、低エネルギーの計数の増加が起こるため、ガンマ線源を観測していると判断することができる。
【００６０】
以上より、ガンマ線検出器１１と高速中性子を検出可能な中性子検出器１２として有機シンチレータを用いることにより、線源の種類と位置を特定することができる。
【００６１】
＜第５の実施形態＞
本発明の放射線計測装置の第５の実施形態を、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は本発明の第５の実施形態における放射線検出部の構成の断面を模式的に示す図であり、図１２は本発明の第５の実施形態においてガンマ線検出器によって中性子を検出したときの検出信号（エネルギースペクトル）の一例を示す図である。
【００６２】
本実施形態では、放射線検出部４０の構成について説明する。その他の機能および構造については、他の実施形態と同様である。
【００６３】
図１１において、放射線検出部４０は、指向性を有するように、ガンマ線検出器１１の検出面１１０ａ以外が遮蔽体１０１ａに覆われ、検出面１１０ａの前面に放射線入射部１０２ａを備え、さらに検出面１１０ａの前面と放射線入射部１０２ａとの間にコンバータ物質１１１を具備している。
【００６４】
ここでは、ガンマ線検出器１１としてＣｄＴｅ半導体検出器、コンバータ物質１１１としてＧｄを用いた場合について説明する。なお、ガンマ線検出器１１はＣｄＴｅに限られるものではなく、コンバータ１１１は、中性子と反応して２次粒子を放出する物質であればよく、Ｇｄに限られるものではない。
【００６５】
第１の実施形態で述べたように、ＣｄＴｅ半導体検出器で中性子を検出する場合、ＣｄＴｅを構成する同位体と中性子の反応によって放出されるガンマ線を再びＣｄＴｅ半導体検出器で検出する必要がある。
【００６６】
ガンマ線はエネルギーが高いほど物質を透過する能力が高いため、上記過程によって発生したガンマ線は低エネルギーであるほど、検出は容易である（短時間で済む）。言い換えれば、２次ガンマ線のエネルギーが高いとエネルギースペクトル上でピークを形成するために長い計測時間が必要である。
【００６７】
Ｇｄは中性子捕獲反応によって、８０ｋｅＶ又は１８１ｋｅＶ等の比較的低エネルギーのガンマ線を放出する。従って、Ｇｄと中性子の反応によって発生したガンマ線をＣｄＴｅ半導体検出器で検出することは、ＣｄＴｅと中性子の反応によって発生したガンマ線よりも検出し易い場合がある。
【００６８】
図１２に示したように、中性子源を観測していない時のエネルギースペクトル２３１ａと中性子源を観測している時のエネルギースペクトル２３１ｂの違いは、エネルギースペクトル２３１ｂでは、エネルギースペクトル２３１ａでは見られないピーク（図１０中、矢印の右隣のピーク）が存在することである。
【００６９】
本実施形態で検出するピークは低エネルギーであるため、周囲からより高いガンマ線が入射する場合、エネルギーの高いガンマ線の検出に基づくコンプトン散乱成分にＧｄと中性子の核反応由来のガンマ線のピークが重なり、図１２のエネルギースペクトル２３１ｂのようなスペクトルとなる。
【００７０】
しかしながら、中性子とコンバータ物質の反応によって、コンバータ物質の種類ごとに固有のエネルギーを持ったガンマ線が放出されるため、着目するエネルギー範囲にコンバータ物質１１１由来の固有のエネルギーのピークが見られるのであれば、中性子を検出したと判断することができる。
【００７１】
＜第６の実施形態＞
本発明の放射線計測装置の第６の実施形態を、図１３及び図１４を用いて説明する。図１３及び１４は本発明の第６の実施形態における放射線検出部の一例を模式的に示す図である。
【００７２】
図１３において、放射線検出部５０ａは、ガンマ線検出器１１の放射線を検出する検出面１１０ａ以外が遮蔽体１０１ａによって覆われ、指向性を有するように検出面１１０ａの前面に放射線入射部１０２ａを備える構造である。また、検出面１１０ａの前面と放射線入射部１０２ａとの間には、コンバータ物質１１１が具備されており、さらにコンバータ物質１１１と放射線入射部１０２ａとの間には中性子減速材１２１ａが具備されている。
【００７３】
図１４において、放射線検出部５０ｂは、中性子検出器１２の放射線を検出する検出面１１０ｂ以外が遮蔽体１０１ｂによって覆われ、指向性を有するように検出面１１０ｂの前面に放射線入射部１０２ｂを備える構造である。検出面１１０ｂと放射線入射部１０２ｂとの間には中性子減速材１２１ｂが具備されている。
【００７４】
本実施形態の特徴は、減速材１２１ａ，１２１ｂを設けたことにある。これらの構成以外は他の実施形態と同様であり、コンバータ物質１１１は省略してもよい。
【００７５】
減速材１２１ａ，１２１ｂは中性子と反応して、中性子の速度を減速させ、熱化させる。従って、本実施形態では、環境中に存在する中性子が熱外又は高速中性子であったとしても、ガンマ線検出器１１、中性子検出器１２あるいはコンバータ物質１１１には、熱中性子が入射する構造である。
【００７６】
本実施形態により、例えば、観測範囲中の線源２００とガンマ線検出器１１又は中性子検出器１２の間に減速作用を及ぼす物質が無く、線源２００が熱外又は高速中性子源であったとしても、ガンマ線検出器１１および中性子検出器１２において熱中性子を検出することができる。
【００７７】
中性子減速材１２１ａ，１２１ｂとしては水、ポリエチレンなどの物質が好ましく、これらはガンマ線に対する遮蔽能力は小さい。従って、ガンマ線検出器１１の検出面１１０ａの前面に減速材１２１ａがあったとしてもガンマ線検出に対する影響は小さく、同様に、中性子検出器１２の検出面１１０ｂの前面に減速材１２１ｂがあったとしても、ガンマ線検出に対する影響は小さい。
【００７８】
本実施形態で示した構成を用いると、中性子に対する減速作用の少ない環境中においても線源の種類及び位置を特定することができる。
【００７９】
＜第７の実施形態＞
本発明の放射線計測装置の第７の実施形態を、図１５を用いて説明する。図１５は本発明の第７の実施形態における表示部の表示画面の一例を模式的に示す図である。
【００８０】
図１５は、第３の実施形態（図９）において、観測エリア表示画面３０１中に、構造物３０４が存在し、第１の光学カメラ１３（図示せず）から構造物３０４へ向けた視線の延長上に線源２００（図示せず）が存在している状況である。
【００８１】
本実施例では、表示画面について説明する。表示画面以外の構成については、上記した第３の実施形態と同様である。
【００８２】
線源探査により線源が見つかると、観測エリア表示画面３０１上に線源表示３０５が示される。線源表示３０５は構造物３０４と重なって表示されるが、放射線源位置測定部２７によって得られた奥行き方向の情報がデータ表示画面３０２に距離として表示される。データ表示画面３０２には、例えば第１の光学カメラ１３からの距離、線源の種類及び線源の強度が表示される。また、ガンマ線検出器１１で得られたエネルギースペクトルおよび中性子検出器１２で得られたエネルギースペクトルがスペクトル表示画面３０３に表示される。
【００８３】
データ表示画面３０２に示された距離の情報と、例えばレーザー距離計などで得られた構造物との距離の情報から、線源表示３０５が構造物３０４の表面なのか、内部なのか、背面なのか、背後なのかという情報を得ることができる。
【００８４】
従って、本実施形態によれば、第１の光学カメラ１３で取得した２次元画像を用いて、３次元の核種分布の情報を提供することができる。
【００８５】
＜第８の実施形態＞
本発明の放射線計測装置の第８の実施形態を、図１６を用いて説明する。図１６は本発明の第８の実施形態における放射線計測装置の構成を模式的に示す図である。
【００８６】
本実施形態と第１の実施形態及び第３の実施形態との違いは、第１の光学カメラ１３の他に、第２の光学カメラ１４と、３次元形状構成部３１を有することである。
【００８７】
図１６に示したように、本実施形態の放射線計測装置１００´´は、第１の光学カメラ１３に加えて第２の光学カメラ１４を備えることで、観測対象エリアの光学画像を２方向から得る。２方向から取得した光学画像に基づいて、３次元形状構成部３１により、観測対象エリア中の構造物の３次元形状を構成することができる。
【００８８】
このような装置構成とすることで、線源の位置だけでなく、観測対象エリアの情報も３次元として得ることができるため、３次元の構造物の形状情報に３次元の線源位置情報を対応させて記録することが可能となる。
【００８９】
＜第９の実施形態＞
本発明の放射線計測装置の第９の実施形態を、図１７を用いて説明する。図１７は本発明の第９の実施形態における表示部の表示画面の一例を模式的に示す図である。
【００９０】
観測エリアの３次元情報を元に線源２００の位置を示す方法として、３次元の構造物の図を表示する方法がある。この時、３次元情報を得る方法は、第８の実施形態で示した方法でも良いし、ＣＡＤなどのデータをあらかじめデータベースとして装置内に保持し、読みだす機能を有していても良い。
【００９１】
図１７は、観測エリア中に存在するある構造物４０１上に線源２００（図示せず）があった時に、表示部２４（図示せず）により出力される線源位置表示の一例である。表示画面４１１では、構造物４０１は３次元の図として表示され、その構造物４０１上に線源表示４０２ａが構造物４０１の表示上の前面以外の場所に示されている。本実施形態の表示部２４は、画面上に表示された構造物や視線を回転させる機能を有しており、表示画面４１１の視線を回転させ、表示画面４１２が得られる。表示画面４１２では、線源表示４０２ｂが構造物４０１の表示上の前面に現れている。
【００９２】
本実施形態によれば、ガンマ線検出器１１と中性子検出器１２によって特定した線源２００（図示せず）の３次元空間上の位置を表示することができる。
【００９３】
＜第１０の実施形態＞
本発明の放射線計測装置の第１０の実施形態を、図１８を用いて説明する。図１８は本発明の第１０の実施形態における放射線検出部の構成の断面を模式的に示す図である。
【００９４】
図１８において、アレイ型ガンマ線検出器５１１は、遮蔽体１０１ａで覆われ、アレイ型ガンマ線検出器５１１が画素ごとに指向性を有するように放射線入射部にピンホールコリメータ５０１を備えている。同様に中性子検出器１２は遮蔽体１０１ｂで覆われ、指向性を有するように周囲の１方向にコリメータ１０２ｂを備えている。また、光学カメラ１３は観測領域Ｃを観測しており、視野内に線源２００が存在し、アレイ型ガンマ線検出器１１と中性子検出器１２による探査により、線源の位置と種類を特定した状況である。
【００９５】
図１７では、アレイ型ガンマ線検出器１１のいずれかの画素が観測する範囲は視線５２０ａから視線５２０ｂの間であり、そのうち一つの画素の視線５２０ｃが線源２００を観測している。画素は紙面に対して垂直な方向にも複数あり、紙面に平行な方向、垂直な方向のいずれに対しても画素数に制限はない。
【００９６】
本実施例の構成では、光学カメラの観測範囲とアレイ型ガンマ線検出器５１１の観測範囲がほぼ一致しているため、アレイ型ガンマ線検出器５１１を旋回させる必要はない。従って、旋回駆動部は中性子検出器１２用のものだけで良い。
【００９７】
このため、アレイ型ガンマ線検出器５１１で線源方向が特定された後、中性子検出器１２を、線源が存在する視線上を順次観測することで、線源の位置の特定に係る作業時間を短縮することができる。
【００９８】
本実施形態では、ガンマ線検出器を複数画素で構成される検出器としたが、中性子検出器を複数画素で構成される検出器としても良く、両検出器を複数画素で構成した場合は、検出器の駆動機構が無くても良い。また、複数画素で構成される検出器を用いた場合であっても、駆動機構を有していても良い。
＜第１１の実施形態＞
本発明の放射線計測装置の第１１の実施形態を説明する。
【００９９】
本発明の放射線計測装置の検出器として、ガンマ線検出器１１と中性子検出器１２を用いた。しかし、既に説明したように、ガンマ線検出器１１はガンマ線と中性子を検出する機能を有している。従って、中性子検出器１２の代わりにガンマ線検出器１１を用いたとしても、中性子源とガンマ線源の特定は可能である。
【０１００】
以上、説明したように、本発明に係る放射線計測装置によれば、１つの装置で任意の方向からの複数種類の放射線を検出し、得られた検出信号から複数の放射線源の３次元的な位置及び種類を特定することが可能な放射線計測装置を提供することができることが示された。
【０１０１】
なお、上述した実施形態や実施例は、本発明の理解を助けるために説明したものであり、本発明は、記載した具体的な構成のみに限定されるものではない。例えば、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。すなわち、本発明は、本明細書の実施形態や実施例の構成の一部について、削除・他の構成に置換・他の構成の追加をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０…放射線検出器、１１…ガンマ線検出器、１２…中性子検出器、１３…第１の光学カメラ、１４…第２の光学カメラ、２０ａ，２０ｂ，３０，４０，５０ａ，５０ｂ，６０ａ，６０ｂ…放射線検出部、２１ａ，２１ｂ…放射線検出器旋回駆動部、２２ａ，２２ｂ…波高分析部、２３…線源分析部、２４…表示部、２５…旋回角演算部、２６…制御部、２７…放射線源位置測定部、２８，２８´，２８´´…データ処理装置、２９ａ，２９ｂ…記憶装置、３１…３次元形状構成部、１００，１００´，１００´´…放射線計測装置、１０１ａ，１０１ｂ…放射線遮蔽体、１０２，１０２ａ，１０２ｂ…放射線入射部、１０３…ガンマ線遮蔽体、１０４…中性子吸収材、１０５…中性子減速材、１１０，１１０ａ，１１０ｂ…放射線検出面、１１１…コンバータ物質、１２１ａ，１２１ｂ…減速材、２００…放射線源、２０１ａ…ガンマ線検出器におけるガンマ線源非観測時のエネルギースペクトル、２０１ｂ…ガンマ線検出器におけるガンマ線源観測時のエネルギースペクトル、２０２ａ，２３１ａ…ガンマ線検出器における中性子非観測時のエネルギースペクトル、２０２ｂ，２３１ｂ…ガンマ線検出器における中性子観測時のエネルギースペクトル、２１２ａ，２２１ａ中性子検出器における中性子非観測時のエネルギースペクトル、２１２ｂ，２２１ｂ…中性子検出器における中性子観測時のエネルギースペクトル、２１１ａ…中性子検出器におけるガンマ線非観測時のエネルギースペクトル、２１１ｂ…中性子検出器におけるガンマ線観測時のエネルギースペクトル、３０１，４１１，４１２…観測エリア表示画面、３０２…データ表示画面、３０３…スペクトル表示画面、３０４，４０１…構造物、３０５，４０２ａ，４０２ｂ…線源表示、５０１…ピンホールコリメータ、５１１…アレイ型ガンマ線検出器、５２０ａ，５２０ｂ，５２０ｃ…アレイ型ガンマ線検出器の画素の視線、Ａ…ガンマ線検出器観測方向、Ｂ…中性子検出器観測方向、Ｃ…光学カメラ観測領域。
【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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【図１７】
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【図１８】
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