(57)【要約】  測定対象領域から放射される放射線の線量分布を測定する。  放射線検出部および、前記放射線検出部と測定対象領域の間に配置される放射線可変部を備え、前記放射線可変部によって前記測定対象領域のどの方から前記放射線検出部に飛来する放射線を変化させて測定するのかを予め決めた状態で、前記放射線検出部により前記放射線検出部の位置における線量を測定し、前記測定対象領域から前記放射線検出部の位置に飛来する放射線の飛来する方向または飛来する角度を特定して前記飛来する放射線の前記放射線可変部により変化する前の線量を算出することにより前記測定対象領域から前記放射線検出部に放射される放射線の線量角度分布を測定する。
2014142108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線検出部および、前記放射線検出部と測定対象領域の間に配置される放射線可変部を備え、
前記放射線可変部によって前記測定対象領域のどの方から前記放射線検出部に飛来する放射線を変化させて測定するのかを予め決めた状態で、前記放射線検出部により前記放射線検出部の位置における線量を測定し、前記測定対象領域から前記放射線検出部の位置に飛来する放射線の飛来する方向または飛来する角度を特定して前記飛来する放射線の前記放射線可変部により変化する前の線量を算出することにより前記測定対象領域から前記放射線検出部に放射される放射線の線量角度分布を測定することを特徴とする線量分布測定装置。
【請求項２】
前記放射線可変部は、第２放射線可変部および、前記第２放射線可変部を２次元的に移動させる移動手段を備え、
前記移動手段により前記第２放射線可変部を２次元的に移動させることを特徴とする請求項１に記載の線量分布測定装置。
【請求項３】
前記放射線可変部は、第２放射線可変部および、前記第２放射線可変部を１次元的に移動させる移動手段を備え、
前記放射線検出部は線状に配置された複数の放射線検出器から成る放射線検出１次元アレイを備え、
前記移動手段により前記第２放射線可変部を１次元的に移動させることを特徴とする請求項１に記載の線量分布測定装置。
【請求項４】
前記放射線可変部は第２放射線可変部および固定部を備え、
前記放射線検出部は面状に配置された複数の放射線検出器から成る放射線検出２次元アレイを備え、
前記固定部は前記第２放射線可変部を固定することを特徴とする請求項１に記載の線量分布測定装置。
【請求項５】
前記放射線可変部は面状に配置された複数の空間変調器から成る空間変調２次元アレイを備え、
前記空間変調２次元アレイにより前記放射線検出部により検出される放射線の線量を変化させることを特徴とする請求項１に記載の線量分布測定装置。
【請求項６】
前記放射線可変部は線状に配置された複数の空間変調器から成る空間変調１次元アレイを備え、
前記放射線検出部は放射線検出１次元アレイを備え、
前記空間変調１次元アレイにより前記放射線検出１次元アレイにより検出される放射線の線量を変化させることを特徴とする請求項１に記載の線量分布測定装置。
【請求項７】
前記第２放射線可変部の有効サイズおよび形状が、前記放射線検出部の前記第２放射線可変部側に面する側面のサイズおよび形状と一致または近似していることを特徴とする請求項２に記載の線量分布測定装置。
【請求項８】
前記第２放射線可変部の有効サイズおよび形状が、前記放射線検出器の第２放射線可変部側に面する側面のサイズおよび形状と一致または近似していることを特徴とする請求項３に記載の線量分布測定装置。
【請求項９】
前記第２放射線可変部の有効サイズおよび形状が、前記放射線検出器の第２放射線可変部側に面する側面の前記放射線検出２次元アレイを構成する各放射線検出器のサイズおよび形状と一致または近似していることを特徴とする請求項４に記載の線量分布測定装置。
【請求項１０】
放射線遮断部を備え、
前記放射線検出部の前記第２放射線可変部側に面する側面以外が前記放射線遮断部に覆われることを特徴とする請求項２または７に記載の線量分布測定装置。
【請求項１１】
放射線遮断部を備え、
前記放射線検出器の前記第２放射線可変部側に面する側面以外が前記放射線遮断部に覆われることを特徴とする請求項３または８に記載の線量分布測定装置。
【請求項１２】
放射線遮断部を備え、
前記放射線検出器の前記第２放射線可変部側に面する側面以外が前記放射線遮断部に覆われることを特徴とする請求項４または９に記載の線量分布測定装置。
【請求項１３】
放射線遮断部を備え、
前記放射線検出部の空間変調２次元アレイ側に面する側面以外が放射線遮断部に覆われることを特徴とする請求項５に記載の線量分布測定装置。
【請求項１４】
放射線遮断部を備え、
前記放射線検出１次元アレイを構成する各検出器の空間変調１次元アレイ側に面する側面以外が放射線遮断部に覆われることを特徴とする請求項６に記載の線量分布測定装置。
【請求項１５】
可視光線カメラおよび赤外線カメラのいずれか一または両方を備え、
前記測定対象領域の可視光線画像および赤外線画像のいずれか一または両方を撮影することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の線量分布測定装置。
【請求項１６】
距離計を備え、
前記放射線検出部と前記測定対象領域との距離を計測し、前記測定対象領域の各位置から放射される放射線の線量を算出して前記測定対象領域の線量分布を得ることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の線量分布測定装置。
【請求項１７】
放射線スペクトル分析部を備え、
前記測定対象領域の各位置に含まれる放射性物質を特定することを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の線量分布測定装置。
【請求項１８】
表示部を備え、
前記表示部は、前記線量分布並びに前記可視光線画像および前記赤外線画像のいずれか一または両方を合成して合成画像を表示することを特徴とする請求項１６に記載の線量分布測定装置。
【請求項１９】
放射線スペクトル分析部を備え、
前記測定対象領域の各位置に含まれる放射性物質を特定し、
前記合成画像上に前記特定された放射性物質名を表示することを特徴とする請求項１８に記載の線量分布測定装置。
【請求項２０】
ＧＰＳを備え、
測定位置を計測することを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の線量分布測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物または測定対象領域から放射される放射線の線量分布を測定する線量分布測定装置などに関する。
【背景技術】
【０００２】
線量分布測定装置は、対象物または測定対象領域から放射される放射線の線量の分布若しくはそこに含まれる放射性物質の分布、あるいは、ある特定位置における線量いわゆる空間線量の線量角度分布を測定するための装置である。【０００３】
ここで言う線量とは、一般に、放射線の種類、エネルギー、計測数、あるいは、人体に与える影響などを考慮して算出される放射線量、あるいは、放射性物質の放射能または含有量のことを意味し、ＣＰＭ（Count Per Minute）、ＣＰＳ（Count Per Second）、ＣＰＨ（Count Per Hour）、Ｃｉ（キューリー）、Ｂｑ（ベクレル）、Ｇｙ（グレイ）、ｒａｄ（ラド）、ｒｅｍ（レム）、Ｓｖ（シーベルト）、Ｒｍ（レントゲン）などの単位で表される。【０００４】
また、放射線に対する有効なレンズまたはミラーが存在しないことから、従来から、対象物または測定対象領域から放射される放射線の線量分布を測定するためには、ピンホール、コーデッドマスクまたはコリメータを備えた線量分布測定装置が用いられてきた（特許文献１、２および３参照。）。【０００５】
しかしながら、ピンホール、コーデッドマスクまたはコリメータは、線量分布の有効なコントラストを確保するため、鉛など非常に比重の高い金属から成る分厚い金属板に開いた小さな穴により形成され、更に、線量分布を測定する放射線検出２次元アレイが、ピンホール、コーデッドマスクまたはコリメータをその一部として備える放射線遮蔽箱に内蔵された構成であるため、装置全体が非常に重く、移動や設置、操作などが困難であるなどの問題があった。【０００６】
また、かかる分厚い金属板に開いた小さな穴を通過したわずかな量の放射線を検出しなければならないため、ＳＮ比の高い検出信号を得るためには、長時間に渡って検出信号を積分して測定しなければならないという問題があった。【０００７】
更に、放射線検出２次元アレイが放射線遮蔽箱の内部に設置された構造になっているため、測定位置における空間線量を知るためには、別途、空間線量測定装置を用いて測定しなければならないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３０５２３３号公報
【特許文献２】特表２００８−５２３４０５号公報
【特許文献３】特開平１０−３１９１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来装置と比較して装置全体が格段に軽く、持ち運びや設置、操作などが容易である線量分布測定装置を提供することを課題の一つとする。【００１０】
また、本発明は、従来装置と比較して高感度測定が可能で、短時間でＳＮ比の高い検出信号を得ることの出来る線量分布測定装置を提供することを課題の一つとする。【００１１】
更に、本発明は、別途、空間線量測定装置を用いて空間線量を測定する必要の無い線量分布測定装置を提供することを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を果たすために、本発明の一側面として、放射線検出部および、前記放射線検出部と測定対象領域の間に配置される放射線可変部を備え、前記放射線可変部によって前記測定対象領域のどの方から前記放射線検出部に飛来する放射線を変化させて測定するのかを予め決めた状態で、前記放射線検出部により前記放射線検出部の位置における線量を測定し、前記測定対象領域から前記放射線検出部の位置に飛来する放射線の飛来する方向または飛来する角度を特定して前記飛来する放射線の前記放射線可変部により変化する前の線量を算出することにより前記測定対象領域から前記放射線検出部に放射される放射線の線量角度分布を測定することを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００１３】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記放射線可変部は、第２放射線可変部および、前記第２放射線可変部を２次元的に移動させる移動手段を備え、前記移動手段は前記第２放射線可変部を２次元的に移動させることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００１４】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記放射線可変部は、第２放射線可変部および、前記第２放射線可変部を１次元的に移動させる移動手段を備え、前記放射線検出部は線状に配置された複数の放射線検出器から成る放射線検出１次元アレイを備え、前記移動手段は前記第２放射線可変部を１次元的に移動させることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００１５】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記放射線可変部は第２放射線可変部および固定部を備え、前記放射線検出部は面状に配置された複数の放射線検出器から成る放射線検出２次元アレイを備え、前記固定部は前記第２放射線可変部を固定することを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００１６】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記放射線可変部は面状に配置された複数の空間変調器から成る空間変調２次元アレイを備え、前記空間変調２次元アレイにより前記放射線検出部により検出される放射線の線量を変化させることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００１７】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記放射線可変部は線状に配置された複数の空間変調器から成る空間変調１次元アレイを備え、前記放射線検出部は放射線検出１次元アレイを備え、前記空間変調１次元アレイにより前記放射線検出１次元アレイにより検出される放射線の線量を変化させることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００１８】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記放射線可変部の有効サイズおよび形状が、前記放射線検出部の前記第２放射線可変部側に面する側面のサイズおよび形状と一致または近似していることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００１９】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記第２放射線可変部の有効サイズおよび形状が、前記放射線検出器の第２放射線可変部側に面する側面の前記放射線検出２次元アレイを構成する各放射線検出器のサイズおよび形状と一致または近似していることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００２０】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記第２放射線可変部の有効サイズおよび形状が、前記放射線検出器の第２放射線可変部側に面する側面のサイズおよび形状と一致または近似していることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００２１】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、放射線遮断部を備え、前記第２放射線検出部の前記第２放射線可変部側に面する側面以外が前記放射線遮断部に覆われることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００２２】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、放射線遮断部を備え、前記放射線検出器の前記第２放射線可変部側に面する側面以外が前記放射線遮断部に覆われることを特徴とする記載の線量分布測定装置を開示する。【００２３】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、放射線遮断部を備え、前記放射線検出器の前記第２放射線可変部側に面する側面以外が前記放射線遮断部に覆われることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００２４】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、放射線遮断部を備え、前記放射線検出部の空間変調２次元アレイ側に面する側面以外が放射線遮断部に覆われることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００２５】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、放射線遮断部を備え、前記放射線検出１次元アレイを構成する各検出器の空間変調１次元アレイ側に面する側面以外が放射線遮断部に覆われることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００２６】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、可視光線カメラおよび赤外線カメラのいずれか一または両方を備え、前記測定対象領域の可視光線画像および赤外線画像のいずれか一または両方を撮影することを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００２７】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、距離計を備え、前記放射線検出部と前記測定対象領域との距離を計測し、前記測定対象領域の各位置から放射される放射線の線量を算出して前記測定対象領域の線量分布を得ることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００２８】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、放射線スペクトル分析部を備え、前記測定対象領域の各位置に含まれる放射性物質を特定することを特徴とする記載の線量分布測定装置を開示する。【００２９】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、表示部を備え、前記表示部は、前記線量分布並びに前記可視光線画像および前記赤外線画像のいずれか一または両方を合成して合成画像を表示することを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００３０】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、放射線スペクトル分析部を備え、前記測定対象領域の各位置に含まれる放射性物質を特定し、前記合成画像上に前記特定された放射性物質名を表示することを特徴とする線量分布測定装置を開示する。【００３１】
また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、ＧＰＳを備え、測定位置を計測することを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明による線量分布測定装置は、従来装置と比較して格段に軽く、持ち運びや設置、操作などが容易であるため、本発明による線量分布測定装置を用いれば、対象物または測定対象領域から放射される放射線の線量分布の測定を容易かつ正確に行うことが出来る。【００３３】
また、本発明による線量分布測定装置は、従来装置と比較して非常に高感度であるため、短時間でＳＮ比の高い検出信号ないしは線量分布を測定することが出来る。【００３４】
更に、本発明による線量分布測定装置を用いれば、別途、空間線量測定装置を用いて空間線量を測定する必要が無い。
更に、本発明は、別途、空間線量測定装置を用いて空間線量を測定する必要の無い線量分布測定装置を提供することを課題の一つとする。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る線量分布測定装置の構成の概要図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る線量分布測定装置の構成の概要図である。
【図３】本発明の一実施形態において得られる信号量分布の一例図である。
【図４】本発明の実施例１の構成の概要図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る測定方法の一例図である。
【図６】本発明の一実施形態において得られる信号量分布の一例図である。
【図７】本発明の実施例２の構成の概要図である。
【図８】本発明の一実施形態において得られる信号量分布の一例図である。
【図９】本発明の実施例３の構成の別の概要図である。
【図１０】本発明の一実施形態において得られる信号量分布の一例図である。
【図１１】本発明の実施例４の構成の概要図である。
【図１２】本発明の実施例５の構成の概要図である。
【図１３】本発明の実施例６の構成の概要図である。
【図１４】本発明の実施例７の構成の概要図である。
【図１５】本発明の実施例８の構成の概要図である。
【図１６】本発明の実施例９の構成の概要図である。
【図１７】本発明の実施例１０の構成の概要図である。
【図１８】本発明の実施例１１の構成の概要図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る分解能を説明する図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係る実験例１による測定データである。
【図２１】本発明の一実施形態に係る実験例２による測定データである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明に関する実施形態及び例を、図面を参照して、以下に説明する。但し、本発明は以下に説明される内容には限定されない。また、繰り返し説明をしない場合がある。
【００３７】
（本発明の概要）
本発明の概要について説明を行う。
【００３８】
本発明の一実施形態に係る線量分布測定装置は、放射線検出部および、放射線検出部と測定対象領域の間に配置される放射線可変部を備え、放射線可変部によって測定対象領域のどの方から放射線検出部に飛来する放射線を変化させて測定するのかを予め決めた状態で、放射線検出部により放射線検出部の位置における線量を測定し、測定対象領域から放射線検出部の位置に飛来する放射線の飛来する方向または飛来する角度を特定して飛来する放射線の放射線可変部により変化する前の線量を算出することにより測定対象領域から放射線検出部に放射される放射線の線量角度分布を測定する。
【００３９】
ここで、放射線検出部は、放射性物質から放射されるアルファ線、ベータ線、エックス線またはガンマ線などを検出する素子から成り、電離箱方式、比例計数管方式またはガイガーミュラー計数管方式のもの、半導体方式のもの、シンチレーション方式のものなど放射線を検出することが好ましい。
また、放射線可変部は、放射線可変部に入射する放射線に対して、異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を所定の方向に出射することが好ましい。
【００４０】
なお、異なる状態の放射線とは、放射線可変部に入射する放射線に対して、異なる線量の放射線、異なる種類の放射線または異なるエネルギーの放射線、若しくは、異なるパワーの電磁波、異なる種類の電磁波または異なるエネルギーの電磁波などであり、放射線可変部は、放射線可変部に入射する放射線に対して、異なる線量の放射線、異なる種類の放射線または異なるエネルギーの放射線、若しくは、異なるパワーの電磁波、異なる種類の電磁波または異なるエネルギーの電磁波などを所定の方向に出射することが好ましい。
【００４１】
なお、放射線可変部は、放射線散乱物質、放射線吸収物質などで構成されることが好ましい。
【００４２】
なお、放射線散乱物質としては、鉛など原子量が大きく比重の高い金属などを含む物質が好ましい。また、放射線吸収物質としては、水など原子量の小さい水素などを含む物質が好ましい。また、放射線散乱物質または放射線吸収物質としては、シンチレーション物質などが好ましい。
【００４３】
なお、放射線と物質との相互作用の種類は極めて多く、更に、エネルギー依存性が大きいので、放射線の散乱と吸収の両方の相互作用がある割合で起こるとみなすことが出来る。ここで、かかる放射線の散乱と吸収は、主に、光電効果、コンプトン散乱または電子対生成により起こる。
【００４４】
したがって、それらの相互作用のエネルギー依存性の表、いわゆる、質量減衰係数の表などを用いて、入射する放射線に対して異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を所定の方向に効率よく出射する部材を、放射線可変部を構成する部材として選択することが好ましい。
【００４５】
例えば、ガンマ線の場合、放射線可変部に入射するガンマ線に対して、放射線可変部から出射するガンマ線として、透過ガンマ線、一回前方透過ガンマ線、多重回前方散乱ガンマ線、一回後方散乱ガンマ線、多重回後方散乱ガンマ線などが存在するが、その内、所定の方向に出射するものとして、透過ガンマ線を用いるのが好ましい。
【００４６】
したがって、入射するガンマ線に対して線量が異なるように、例えば、出来るだけ線量が小さくなるように、透過ガンマ線を出射する部材を選択してその厚さを設定し、放射線可変部を構成することが好ましい。
【００４７】
なお、入射するガンマ線の入射方向に沿った放射線可変部の長さを長くすれば容易に入射するガンマ線に対して透過ガンマ線の線量を小さくすることが出来る。また、長さの異なる放射線可変部を用意しそれらを交換することで透過ガンマ線の線量を変化させて放射線の検出感度や検出のダイナミックレンジを適宜調整することも出来る。
【００４８】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る線量分布測定装置の構成を示す。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、放射線検出部１と測定対象領域５の間に放射線可変部２が配置された構成となっている。ここで、測定対象領域５内に、放射線を放射する対象物４−２および対象物４−３が位置しているとする。
【００４９】
まず、図１（ａ）に示すように、対象物４−２が放射線検出部１に向かって放射する放射線３および対象物４−３が放射線検出部１に向かって放射する放射線３−２をそのまま透過させるように、放射線可変部２を設定し、放射線検出部１が放射線検出部１の位置における線量を計測する。
【００５０】
次に、図１（ｂ）に示すように、放射線３はそのまま透過させ、放射線３−２に対しては、放射線３−２と比較して異なる線量の放射線など放射線３−２と比較して異なる状態の放射線３−３を放射線３−２と同一方向に放射させるように、放射線可変部２を設定し、放射線検出部１が放射線検出部１の位置における線量を計測する。
【００５１】
更に、図１（ｃ）に示すように、放射線３−２はそのまま透過させ、放射線３に対しては、放射線３と比較して異なる線量の放射線など放射線３と比較して異なる状態の放射線３−１を放射線３と同一方向に放射させるように、放射線可変部２を設定し、放射線検出部１が放射線検出部１の位置における線量を計測する。
【００５２】
以上のように、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれが示すような放射線可変部２の異なる設定状態に対応して、放射線検出部１は、放射線検出部１の位置における線量を測定する。換言すれば、放射線可変部２の設定状態によってどの方から飛来する放射線を変化させて測定するのかを予め決めた状態で、放射線検出部１の位置における線量を放射線検出部１は測定することが出来る。
【００５３】
このことは、放射線検出部１の位置に飛来する放射線の飛来する方向または飛来する角度を特定して当該放射線検出部１の位置に飛来する放射線の、放射線可変部２により変化する前の、線量を算出することが出来ることを意味する。すなわち、測定対象領域から放射線検出部に放射される放射線の線量角度分布を測定することが出来る（算出方法の詳細は、後述する段落００６２の記載等参照。）。
【００５４】
なお、対象物４−２および対象物４−３はあらゆる方向に放射線を放射するが、ここでは、簡単化のため、一部の放射線のみを描いている。
【００５５】
また、図１（ａ）に示す状態の場合、放射線検出部１はあらゆる方向からの放射線をそのまま検出する状態にあるので、図１（ａ）に示す状態の場合、放射線検出部１は、放射線検出部１の位置における空間線量を検出していることになる。
【００５６】
このように、本発明による線量分布測定装置により、測定対象領域から放射線検出部に放射される放射線の線量角度分布を測定することが出来る。
【００５７】
図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る線量分布測定装置の構成を示す。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、放射線検出部１と放射線３を放射する対象物４の間に、第２放射線可変部２−１および移動手段６を備えた放射線可変部２が配置された構成となっている。
【００５８】
ここで、図２（ａ）に示すように、第２放射線可変部２−１が、放射線検出部１と放射線３を放射する対象物４を結ぶ軸上に配置された場合、対象物４が放射線検出部１に向かって放射する放射線３に対して、異なる線量の放射線など放射線３と比較して異なる状態に変化させられた放射線３−１を、放射線検出部１は検出するように設定する。なお、対象物４はあらゆる方向に放射線を放射するが、ここでは、簡単化のため、一部の放射線のみを描いている。また、簡単化のため、対象物から放射される放射線を同一の番号で表示しているが、以下も同様な方式で表示をする場合がある。
【００５９】
一方、図２（ｂ）に示すような、第２放射線可変部２−１が対象物４と放射線検出部１を結ぶ軸上から外に移動した場合、対象物４が放射線検出部１に向かって放射する放射線３を、放射線検出部１はそのまま検出して検出信号を出力するように設定する。なお、簡単化のため、図２（ｂ）では、図２（ａ）の放射線３の内、対象物４が放射線検出部１に向かって放射する放射線のみを描いている。
【００６０】
したがって、第２放射線可変部２−１が放射線検出部１と対象物４を結ぶ軸上を通過するように、第２放射線可変部２−１を所定の線に沿って上方から下方に向かって移動させた場合、放射線検出部１による放射線の検出度合いにより、図３（ａ）に示すような信号を放射線検出部１は出力する。なお、当該所定の線は、直線でも曲線でもよい。
【００６１】
ここで、図３（ａ）の信号曲線におけるディップ構造ないしは谷状の曲線の深さが、対象物４が放射線検出部１の位置に放射する放射線３の線量の内、第２放射線可変部２−１によって変化させられた放射線の線量に対応する。
【００６２】
したがって、第２放射線可変部２−１がない場合に放射線検出部１が出力する信号強度から図３（ａ）の曲線が表す信号強度を引いて、更に、第２放射線可変部２−１によって変化させられた線量の比率の逆数を掛けて得られる図３（ｂ）の曲線のピーク構造（山状の曲線）の高さが、対象物４が放射線検出部１の位置に放射する線量を示す。ここで、図３（ｂ）の曲線は、１次元的な測定対象領域から放射線検出部１の位置に放射される放射線の線量を第２放射線可変部２−１の位置の関数として表している。
【００６３】
なお、図３（ｂ）の曲線が表す信号強度に、対象物４が無い場合の放射線検出部１の位置におけるバックグラウンド的な線量を加算して図３（ｃ）のように表しても良いし、信号強度は線形で表しても対数で表してもよいし、その他、様々な表示方法が考えられる。
【００６４】
なお、放射線検出部１に入射する放射線の方向に沿った第２放射線可変部２−１の長さを長くすれば、容易に放射線３−１の線量を小さくすることが出来、例えば、図３（ａ）の３−１の値をゼロに近付けることも出来るので、容易にコントラストの高い信号を得ることが出来る。
【００６５】
また、更に、放射線検出部１と１次元的な測定対象領域上のそれぞれの位置との距離を測定し、線源からの距離の二乗に反比例して線量が小さくなることを考慮して、当該１次元的な測定対象領域上のそれぞれの位置から放射される線量を算出し、当該１次元的な測定対象領域の線量分布曲線を作成することも出来る。
【００６６】
例えば、１次元的な測定対象領域が直線状で、放射線可変部を、当該直線と放射線検出部を結ぶ線の中点で当該直線に平行な直線に沿って移動させた場合、図３（ｂ）の横軸を２倍して表した曲線が当該１次元的な測定対象領域の各位置から放射される放射線の線量分布曲線を表す。
【００６７】
更に、第２放射線可変部２−１が放射線検出部１と対象物４または２次元的な測定対象領域を結ぶ軸上を通過するように、第２放射線可変部２−１を当該軸と交わる所定の面に沿って２次元的に移動させて放射線検出部１による放射線の検出度合いを測定した場合（図４参照。）、同様に、対象物または２次元的な測定対象領域から放射線検出部１の位置に放射される放射線の線量分布曲線群（図６（ｂ）参照。）、さらには、線量分布図（図２０参照。）を作成することが出来る。なお、当該所定の面は、平面でも曲面でもよい。
【００６８】
［実施例１］
図４は、本発明による線量分布測定装置の実施例１を示す。図４に示すように、放射線可変部２は、放射線検出部１と、対象物４−２および対象物４−３あるいは測定対象領域５との間に設置されている。また、放射線可変部２において、第２放射線可変部２−１はくびれ部２−１−１とストッパ２−１−２を備え、くびれ部２−１−１が水平移動部６−１により移動可能な保持部６−１−１のスリットと鉛直移動部６−２により移動可能な保持部６−２−１のスリットの両方に入り込んだ構成になっている。つまり、水平移動部６−１による保持部６−１−１の移動と鉛直移動部６−２による保持部６−２−１の移動により、放射線検出部１と測定対象領域５との間で、第２放射線可変部２−１を面に沿って２次元的に移動させることが出来る。なお、簡単化のため、図４では、一部の放射線のみを描いている。
【００６９】
なお、第２放射線可変部２−１の２次元的な移動は、例えば、図５の破線のように移動ないしはスキャンさせることにより繰り返し測定することができるが、通常のモニタの表示等に用いられる、いわゆる、ラスタスキャンなどでもよいし、特定領域を詳細に測定する必要がある場合などには電子線描画等に用いられる、いわゆる、ベクトルスキャンなどでも良い。なお、繰り返し測定して信号を積分すれば、よりＳＮ比の高い信号が得られる。
【００７０】
また、図４における保持部６−１−１および保持部６−２−１は、放射線を出来るだけ変化させない部材であることが好ましい。
【００７１】
図６（ａ）は、図４において、第２放射線可変部２−１を水平方向に連続して移動させ、鉛直方向に断続的に移動させるラスタスキャンを行った時に、放射線検出部１が検出する放射線の信号強度例を示す。ここで、図４の対象物４−２と対象物４−３が放射する放射線にそれぞれ対応するディップ構造が見られる。また、図６（ｂ）は、第２放射線可変部２−１がない場合に放射線検出部１が出力する信号強度から図６（ａ）の各曲線が表す信号強度を引いて、更に、第２放射線可変部２−１によって変化させられた線量の比率の逆数を掛けて得られる曲線のそれぞれを示す。ここでは、図４の対象物４−２と対象物４−３が放射する放射線にそれぞれ対応するピーク構造が見られる。
【００７２】
ここで、図６（ｂ）は、放射線検出部１の位置に放射される放射線の線量の変化を第２放射線可変部２−１の位置の関数として表している。更に、図６（ｂ）の２つの横軸を測定対象領域５上のそれぞれの位置に対応するよう変換することにより、測定対象領域５の線量分布を表すことが出来る。なお、バックグラウンド的な放射線量を加算して表示してもよい。
【００７３】
なお、図４において、第２放射線可変部２−１がない場合に放射線検出部１が検出する放射線の信号強度は、測定位置における空間線量に対応する。
【００７４】
このように、本発明による線量分布測定装置の実施例１により、測定対象領域の線量分布を測定することが出来る。なお、第２放射線可変部および放射線検出部を小さくし、また、放射線検出部に対する第２放射線可変部の移動角を大きくすることで、測定範囲を広くすることあるいは線量分布の空間分解能を上げることが出来る。また、放射線可変部および第２放射線可変部並びに放射線検出部を小さくすれば、装置を小型化することが出来る。
【００７５】
なお、図４は、放射線検出部１を固定し第２放射線可変部２−１を所定の面に沿って移動させる場合の例であるが、第２放射線可変部２−１を固定し放射線検出部１を所定の面に沿って移動させてもよいし、第２放射線可変部２−１と放射線検出部１の両方をそれぞれ所定の面に沿って移動させてもよい。
【００７６】
［実施例２］
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明による線量分布測定装置の実施例２を示す。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、複数の放射線検出部（第１から７放射線検出部）が鉛直方向に線状に配置された放射線検出１次元アレイ１−２と対象物４−２および対象物４−３あるいは測定対象領域５との間に、放射線可変部２が設置されている。また、放射線可変部２において、第２放射線可変部２−１が水平移動部６−１により水平方向に移動可能な保持部６−１−２により支えられた構成になっている。
【００７７】
つまり、第２放射線可変部２−１は、放射線検出１次元アレイ１−２と対象物または測定対象領域との間で、放射線検出１次元アレイ１−２に垂直な方向に移動させることが出来る。なお、簡単化のため、図７（ａ）、（ｂ）では、一部の放射線のみを描いている。
【００７８】
なお、保持部６−１−２は、放射線を出来るだけ変化させない部材であることが好ましい。
【００７９】
図８（ａ）の各曲線は、放射線検出１次元アレイ１−２を構成する複数の放射線検出部（第１から７放射線検出部）それぞれが検出する放射線の信号強度を、第２放射線可変部２−１の水平位置の関数として、それぞれプロットした例を示す。また、図８（ｂ）の各曲線は、第２放射線可変部２−１がない場合に放射線検出１次元アレイ１−２を構成する複数の放射線検出部それぞれが検出する放射線の信号強度から、図８（ａ）の各曲線が表すそれぞれの信号強度を引いて、更に、第２放射線可変部２−１によって変化させられた線量の比率の逆数を掛けて得られる曲線のそれぞれを示す。ここで、図８（ｂ）は、測定対象領域５から放射線検出部１の位置に放射される放射線の線量分布を第２放射線可変部２−１の位置の関数として表した線量分布を表す。更に、横軸を測定対象領域５上のそれぞれの位置に対応するよう変換することにより、測定対象領域５の線量分布を表すことが出来る。
【００８０】
なお、図７（ａ）、（ｂ）において、第２放射線可変部２−１がない場合に放射線検出１次元アレイ１−２を成す放射線検出部のそれぞれが検出する放射線の信号強度は、それぞれの放射線検出部の測定位置における空間線量に対応する。
【００８１】
このように、本発明による線量分布測定装置の実施例２により、測定対象領域の線量分布を測定することが出来る。なお、放射線可変部および第２放射線可変部並びに放射線検出部を小さくし、また、放射線検出部の数を増やし、放射線検出１次元アレイに対する第２放射線可変部の移動角を大きくすることで、測定範囲を広くすることあるいは線量分布の空間分解能を上げることが出来る。更に、放射線可変部および第２放射線可変部並びに放射線検出部を小さくすれば、装置を小型化することが出来る。
【００８２】
なお、図７（ａ）、（ｂ）は、放射線検出１次元アレイ１−２を固定し第２放射線可変部２−１を所定の線に沿って移動させる場合の例であるが、第２放射線可変部２−１を固定し放射線検出１次元アレイ１−２を所定の線に沿って移動させてもよいし、第２放射線可変部２−１と放射線検出１次元アレイ１−２の両方をそれぞれ所定の面に沿って移動させてもよい。
【００８３】
［実施例３］
図９は、本発明による線量分布測定装置の実施例３を示す。図９に示すように、複数の放射線検出部が面状に配置された放射線検出２次元アレイ１−３と対象物４−２および対象物４−３あるいは測定対象領域５との間に、放射線可変部２が設置されている。また、放射線可変部２において、第２放射線可変部２−１が保持部６−３−１により保持された構成となっている。なお、第２放射線可変部２−１は放射線検出２次元アレイ１−３に対して所定の位置に固定してもよい。なお、簡単化のため、図９では、一部の放射線のみを描いている。なお、保持部６−３−１は、放射線を出来るだけ変化させない部材であることが好ましい。
【００８４】
図１０（ａ）の棒グラフは、放射線検出２次元アレイ１−３を構成する複数の放射線検出部それぞれから出力される信号例を示す。また、図１０（ｂ）の棒グラフは、第２放射線可変部２−１がない場合に２次元アレイ１−３を構成する複数の放射線検出部それぞれが出力する信号強度から、図１０（ａ）の棒グラフが表すそれぞれの信号強度を引いて、更に、第２放射線可変部２−１によって変化させられた線量の比率の逆数を掛けて得られる棒グラフのそれぞれを示す。
【００８５】
ここで、棒グラフを表す各棒の位置は放射線検出２次元アレイ１−３を構成する複数の放射線検出部それぞれの位置に対応している。すなわち、図１０（ｂ）の棒グラフは、放射線検出２次元アレイ１−３を構成する複数の放射線検出部それぞれの位置の関数として表した線量分布を表す。更に、２つの横軸を測定対象領域５上のそれぞれの位置に対応するよう変換することにより、図１０（ｂ）の棒グラフを測定対象領域５の線量分布に対応させることが出来る。
【００８６】
なお、図９において、第２放射線可変部２−１がない場合に放射線検出２次元アレイ１−３を成す放射線検出部のそれぞれが検出する放射線の信号強度は、それぞれの放射線検出部の測定位置における空間線量に対応する。
【００８７】
このように、本発明による線量分布測定装置の実施例３により、測定対象領域の線量分布を測定することが出来る。なお、放射線可変部および第２放射線可変部２−１並びに放射線検出部を小さくすることで、測定範囲を広くすることあるいは線量分布の空間分解能を上げることが出来る。更に、放射線可変部および第２放射線可変部２−１並びに放射線検出部を小さくすれば、装置を小型化することが出来る。
【００８８】
なお、図４において、放射線検出部１に指向性がある場合、当該指向性のデータを用いて線量分布を補正すれば、より正確な線量分布を得ることが出来る。放射線検出部の指向性は、所定の放射線源を所定の面に沿って移動させることにより得ることが出来る。例えば、第２放射線可変部２−１の放射線検出部１側に所定の放射線源を固定して、強い放射線を照射する対象物が近くにない低線量または一様線量の場所において、第２放射線可変部２−１と共に所定の放射線源を所定の面に沿って移動させることで、放射線検出部１の指向性を測定することが出来る。なお、図７（ａ）、（ｂ）における放射線検出１次元アレイ１−２を成す放射線検出部のそれぞれ、並びに、図９における放射線検出２次元アレイ１−３を成す放射線検出部のそれぞれに指向性がある場合も同様である。
【００８９】
［実施例４］
図１１は、本発明による線量分布測定装置の実施例４を示す。図１１に示すように、放射線検出部１と対象物４−２および対象物４−３あるいは測定対象領域５との間に、空間変調２次元アレイ２−２を備える放射線可変部が設置されている。ここで、空間変調２次元アレイ２−２は複数の空間変調器を備え、各空間変調器は、各空間変調器に入射する放射線に対して、同じ線量の放射線を所定の方向に出射する場合と異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を所定の方向に出射する場合を切り替えることが出来る。
【００９０】
なお、各空間変調器による当該切り替えは、鉛窓の開閉などにより実現することが出来る。また、各空間変調器は、各空間変調器に入射する放射線に対して、異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を所定の方向に出射する場合と、当該異なる線量の放射線とさらに異なる線量の放射線などさらに異なる状態の放射線を所定の方向に出射する場合を切り替えてもよい。
【００９１】
さて、図１１は、空間変調２次元アレイ２−２を形成する７×７行列の空間変調器の（５，３）の位置における空間変調器以外の空間変調器は、入射放射線３または入射放射線３−２に対して、同一の線量の放射線をそれぞれの入射方向と同一の方向に出射するが、（５，３）の位置の空間変調器は、入射放射線に対して、異なる線量の放射線など異なる状態の放射線、図では放射線３−２に対しては放射線３−３を、入射方向と同一の方向に出射するよう設定された場合を示す。
【００９２】
したがって、この場合は、全ての空間変調器が、同一の線量の放射線をそれぞれの入射方向と同一の方向に出射するよう設定された場合に放射線検出部１が検出する線量と、図１１に示すように設定された場合に放射線検出部１が検出する線量との差を、得ることが出来る。つまり、空間変調２次元アレイ２−２の設定状態によってどの方から飛来する放射線を所定の変化量で変化させて測定するのか、を予め決めた状態で、放射線検出部１の位置における線量を放射線検出部１は測定することが出来る。
【００９３】
そのため、放射線検出部１の位置に飛来する放射線の飛来する方向または飛来する角度を特定して当該放射線検出部１の位置に飛来する放射線の、空間変調２次元アレイ２−２により変化する前の、線量を算出することが出来る。すなわち、入射放射線に対して、異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を入射方向と同一の方向に出射するよう設定された空間変調器を次々と切り替えることによって、測定対象領域から放射線検出部１に放射される放射線の線量角度分布を測定することが出来る。
【００９４】
［実施例５］
図１２は、本発明による線量分布測定装置の実施例５を示す。図１２に示すように、放射線検出１次元アレイ１−２と対象物４−２および対象物４−３あるいは測定対象領域５との間に、空間変調１次元アレイ２−３が設置されている。ここで、空間変調１次元アレイ２−３は複数の空間変調器を備え、各空間変調器は、各空間変調器に入射する放射線に対して、同じ線量の放射線を所定の方向に出射する場合と異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を所定の方向に出射する場合を切り替えることが出来る。
【００９５】
なお、各空間変調器による当該切り替えは、鉛窓の開閉などにより実現することが出来る。また、各空間変調器は、各空間変調器に入射する放射線に対して、異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を所定の方向に出射する場合と、当該異なる線量の放射線とさらに異なる線量の放射線などさらに異なる状態の放射線を所定の方向に出射する場合を切り替えてもよい。
【００９６】
さて、図１２では、空間変調１次元アレイ２−３を形成する７行の空間変調器の（３）の位置における空間変調器以外の空間変調器は、入射放射線３または入射放射線３−２に対して、同一の線量の放射線をそれぞれの入射方向と同一の方向に出射するが、（３）の位置の空間変調器は、入射放射線に対して、異なる線量の放射線など異なる状態の放射線３−１を入射方向と同一の方向に出射するよう設定された場合が示されている。
【００９７】
したがって、この場合は、全ての空間変調器が、同一の線量の放射線をそれぞれの入射方向と同一の方向に出射するよう設定された場合に放射線検出１次元アレイ１−２の各放射線検出部が検出する線量と、図１２に示すように設定された場合に放射線検出１次元アレイ１−２の各放射線検出部が検出する線量との差を、得ることが出来る。つまり、空間変調１次元アレイ２−３の設定状態によってどの方向から放射線検出１次元アレイ１−２どの放射線検出部に飛来する放射線を所定の変化量で変化させて測定するのか、を予め決めた状態で、放射線検出１次元アレイ１−２の各放射線検出部の位置における線量を放射線検出１次元アレイ１−２の各放射線検出部は測定することが出来る。
【００９８】
そのため、放射線検出１次元アレイ１−２の各検出器の位置に飛来する放射線の飛来する方向または飛来する角度を特定して当該放射線検出１次元アレイ１−２の各放射線検出器の位置に飛来する放射線の、空間変調１次元アレイ２−３により変化する前の、線量を算出することが出来る。すなわち、入射放射線に対して異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を入射方向と同一の方向に出射するよう設定された空間変調器を次々と切り替えることによって、測定対象領域から放射線検出１次元アレイ１−２の各放射線検出器に放射される放射線の線量角度分布を測定することが出来る。
【００９９】
なお、実施例１の図４において、第２放射線可変部２−１の有効サイズおよび形状が、放射線検出部１の第２放射線可変部２−１側に面する側面のサイズおよび形状と一致または近似していることが好ましい。
【０１００】
また、実施例２の図７において、第２放射線可変部２−１の有効サイズおよび形状が、放射線検出１次元アレイ１−２を構成する複数の放射線検出器それぞれの第２放射線可変部２−１側に面する側面のサイズおよび形状と、一致または近似していることが好ましい。
【０１０１】
また、実施例３の図９において、第２放射線可変部２−１の有効サイズおよび形状が、放射線検出２次元アレイ１−３を構成する複数の放射線検出器それぞれの第２放射線可変部２−１側に面する側面のサイズおよび形状と、一致または近似していることが好ましい。
【０１０２】
なお、第２放射線可変部２−１の有効サイズおよび形状とは、第２放射線可変部２−１と放射線検出部１とを結ぶ線に垂直な第２放射線可変部２−１の断面のサイズおよび形状のことを意味する。
【０１０３】
なお、実施例４の図１１において、空間変調２次元アレイ２−２を形成する各空間変調器の有効サイズおよび形状が、放射線検出部１の空間変調２次元アレイ２−２側に面する側面のサイズおよび形状と一致または近似していることが好ましい。
【０１０４】
なお、空間変調２次元アレイ２−２を形成する各空間変調器の有効サイズおよび形状とは、空間変調２次元アレイ２−２を形成する各空間変調器と放射線検出部１とを結ぶ線に垂直な空間変調２次元アレイ２−２を形成する各空間変調器の断面のサイズおよび形状のことを意味する。
【０１０５】
なお、実施例５の図１２において、空間変調１次元アレイ２−３を形成する各空間変調器の有効サイズおよび形状が、放射線検出１次元アレイ１−２を構成する角放射線検出器それぞれの空間変調１次元アレイ２−３側に面する側面のサイズおよび形状と一致または近似していることが好ましい。
【０１０６】
なお、空間変調１次元アレイ２−３を形成する各空間変調器の有効サイズおよび形状とは、空間変調１次元アレイ２−３を形成する各空間変調器と放射線検出１次元アレイ１−２の各検出器とを結ぶ線に垂直な空間変調１次元アレイ２−３を形成する各空間変調器の断面のサイズおよび形状のことを意味する。
【０１０７】
また、実施例１の図４において、放射線検出部１の第２放射線可変部２−１側に面する側面以外が放射線遮断部に覆われることが好ましい。
【０１０８】
また、実施例２の図７において、放射線検出１次元アレイ１−２を構成する各放射線検出器それぞれの第２放射線可変部２−１側に面する側面以外が放射線遮断部材に覆われることが好ましい。
【０１０９】
また、実施例３の図９において、放射線検出２次元アレイ１−３を構成する各放射線検出器それぞれの第２放射線可変部２−１側に面する側面以外が放射線遮断部材に覆われることが好ましい。
【０１１０】
また、実施例４の図１１において、放射線検出部１の空間変調２次元アレイ２−２側に面する側面以外が放射線遮断部に覆われることが好ましい。
【０１１１】
また、実施例５の図１２において、放射線検出１次元アレイ１−２を構成する各放射線検出器の空間変調１次元アレイ２−３側に面する側面以外が放射線遮断部に覆われることが好ましい。
【０１１２】
なお、放射線遮断部材がある場合の放射線検出部の検出感度と放射線遮断部材がない場合の放射線検出部の検出感度の比を予め測定しておけば、放射線遮断部材がある場合においても、放射線検出部が出力する信号を、当該測定を元に、換算することで、放射線遮断部材がない場合の空間線量を求めることが出来る。つまり、本発明による線量分布測定装置を用いれば、別途、空間線量測定装置を用いて空間線量を測定する必要が無い。
【０１１３】
なお、可視光線カメラおよび赤外線カメラのいずれか一または両方を備え、測定対象領域の可視光線画像および赤外線画像のいずれか一または両方を撮影することが好ましい。
【０１１４】
なお、距離計を備え、放射線検出部と測定対象領域との距離を計測し、測定対象領域の各位置から放射される放射線の線量を算出して測定対象領域の線量分布を得ることが好ましい。
【０１１５】
なお、放射線スペクトル分析部を備え、測定対象領域の各位置に含まれる放射性物質を特定することが好ましい。
【０１１６】
なお、表示部を備え、表示部は、線量分布並びに可視光線画像および赤外線画像のいずれか一または両方を合成して合成画像を表示することが好ましい。
【０１１７】
なお、放射線スペクトル分析部を備え、測定対象領域の各位置に含まれる放射性物質を特定し、合成画像上に特定された放射性物質名を表示することが好ましい。
【０１１８】
なお、ＧＰＳを備え、測定位置を計測することが好ましい。
【０１１９】
［実施例６］
図１３は、本発明による線量分布測定装置の実施例６を示す。ここで、放射線可変部は、第２放射線可変部２−１および旋回台７を備え、第２放射線可変部２−１は、旋回台７のアーム７−１に押え部７−１−１を介して固定され、水平回転機構７−２および鉛直回転機構７−３により、架台８および放射線検出部１に対して所定の面に沿って移動させることが出来る。
【０１２０】
なお、第２放射線可変部２−１は、光電子増倍管１―５の前部にシンチレータ１−４が設置された放射線検出部１と、当該図の右上方向にある測定対象領域との間に設置されている。
【０１２１】
また、放射線検出部１は、保持梁１１により架台８に固定されており、放射線検出部１の出力端子１０から放射線検出信号が出力される。なお、放射線検出部１の内部の配線等は省略している。また、簡単化のため、一部の放射線のみを描いている。
【０１２２】
なお、アーム７−１および押え部７−１−１は、放射線を出来るだけ変化させない部材であることが好ましい。
【０１２３】
［実施例７］
図１４は、本発明による線量分布測定装置の実施例７を示す。なお、図１４は図１３と類似しているが、放射線検出部１の放射線可変部ないしは第２放射線可変部２−１に面する側面および出力端子１０周辺以外が、放射線遮断部材１２に覆われた構成例を示している。また、第２放射線可変部２−１の形状が球の場合を示している。
【０１２４】
この場合は、放射線３−２など測定対象領域以外からの放射線を放射線検出部１に対して遮断することが出来るので、よりコントラストの高い線量分布を得ることが出来る。なお、簡単化のため、図１４では、説明のために必要な一部の放射線のみを描いている。
【０１２５】
なお、放射線遮断部材は、放射線検出部の放射線可変部ないしは第２放射線可変部２−１に面する側面以外を完全に覆う形状として測定対象領域の方向のみに感度または指向性を持たせることが好ましいが、図１４のように、出力端子１０周辺を放射線遮断部材で覆わない構成にしてもよい。
【０１２６】
［実施例８］
図１５は、本発明による線量分布測定装置の実施例８を示す。図１５は、第２放射線可変部２−１と放射線検出部１を構成するシンチレータ１−４と光電子増倍管１−５が１つのケース９−１に内蔵された例を示している。ここで、ケース９−１は、シンチレータ１−４を内蔵する位置において、旋回台７の鉛直回転機構７−３の一端に固定されており、水平回転機構７−２および鉛直回転機構７−３により、架台８に対して、第２放射線可変部２−１を所定の曲面に沿って移動させることが出来る。なお、簡単化のため、図１５では、一部の放射線のみを描いている。
【０１２７】
なお、ケース９−１は、放射線を遮断しない部材であることが好ましい。
【０１２８】
なお、第２放射線可変部２−１の移動量と比較して、旋回台７の移動中心に設置されたシンチレータ１−４の回転は十分小さいので、指向性の補正は必ずしも必要ないが、指向性の補正をすることが好ましい。
【０１２９】
なお、第２放射線可変部２−１の形状は、図１３のような立方体や直方体などの方形状であってもよいし、図１４のような球状であってもよいし、図１５のような円柱状であってもよい。
【０１３０】
［実施例９］
図１６は、本発明による線量分布測定装置の実施例９を示す。なお、図１６では、図１５と異なり、シンチレータ１−４の位置が旋回台７の移動中心から離れて設置された構成になっている。したがって、この場合は、第２放射線可変部２−１の所定の面に沿っての移動に伴って放射線検出部１の位置も別の所定の面に沿って移動する。なお、放射線検出部１に指向性が無い場合または測定対象領域が遠方にある場合は、指向性の補正は必ずしも必要ないが、指向性の補正をすることが好ましい。なお、簡単化のため、図１６では、一部の放射線のみを描いている。
【０１３１】
なお、ケース９−１の鉛直回転機構７−３による保持位置を、第２放射線可変部２−１および放射線検出部１を含むケース９の重心位置に設定すれば、より安定してまたは旋回台７に大きな負荷を掛けずにケース９−１を移動させることが出来る。
【０１３２】
［実施例１０］
図１７は、本発明による線量分布測定装置の実施例１０を示す。図１７が示すように、カメラ１３を備えており、測定対象領域の可視光線画像を撮影することができる。なお、カメラ１３は、可視光線カメラ、赤外線カメラまたは可視光線および赤外線の両方の波長領域に感度を有するカメラでもよい。そして、それにより、放射線の線量分布と可視光線画像または赤外線画像の比較、更には、合成をすることが可能となる。
【０１３３】
なお、カメラ１３は、放射線検出部１のシンチレータ１−４の近傍に設置することが好ましいが、図１７のように第２放射線可変部２−１の近傍に設置しても構わない。また、簡単化のため、図１７では、放射線を省略して描いている。
【０１３４】
また、図１７が示すように、距離計１４を備えることが好ましい。この場合、放射線検出部１のシンチレータ１−４から測定対象領域までの距離を計測することが出来るので、測定対象領域の放射する線量を計算することが出来る。なお、距離計にはレーザ距離計や超音波距離計などがある。また、距離計１４は、図１７のように第２放射線可変部２−１の近傍に設置しても構わない。
【０１３５】
［実施例１１］
図１８は、本発明による線量分布測定装置の実施例１１を示す。図１８が示すように、放射線検出部を形成するシンチレータ１−４が、概ね、放射線遮断部材１２に覆われているが、シンチレータ１−４の放射線可変部ないしは第２放射線可変部２−１に面する側面１−６は、放射線遮断部材１２に覆われていない構成となっている。
【０１３６】
なお、放射線検出部を形成するシンチレータ１−４および光電子増倍管１−５の全体が放射線遮断部材１２に覆われることが好ましいが、図１８のようにシンチレータ１−４が概ね放射線遮断部材１２に覆われていてもよい。
【０１３７】
ここで、地上の放射線分布を空中あるいは上空から測定する場合、側面１−６に面する面の逆方向、すなわち、空中あるいは上空からシンチレータ１−４に飛来する放射線の量は、地上から飛来する放射線の量と比較して小さいので、図１８のような構成でも、信号のコントラストが下がることはない。なお、図１８では、簡単化のため、一部の放射線のみを描いている。
【０１３８】
また、図１８が示すように、第２放射線可変部２−１の有効サイズおよび形状が、側面１−６のサイズおよび形状に一致または近似していることが好ましい。なぜなら、第２放射線可変部２−１の有効サイズが側面１−６のサイズよりあまり大きいと、得られる線量分布の空間分解能が下がるからである。
【０１３９】
なお、第２放射線可変部２−１の有効サイズおよび形状とは、第２放射線可変部２−１と放射線検出部１とを結ぶ線に垂直な第２放射線可変部２−１の断面のサイズおよび形状のことを意味する。
【０１４０】
一方、第２放射線可変部２−１の有効サイズが側面１−６のサイズよりあまり小さいと、空間分解能は上がるが、放射線を放射する対象物からの放射線を可変し難くなるので、線量分布のコントラストが下がる、特に、遠方の測定対象に対して線量分布のコントラストの低下は著しい。
【０１４１】
なお、側面１−６の形状、若しくは、第２放射線可変部２−１の有効形状、すなわち、第２放射線可変部２−１と側面１−６とを結ぶ線に垂直な第２放射線可変部２−１の断面形状は、円状でも方形状でも多角形状でもよい。
【０１４２】
図１９は、空間分解能を説明する図である。ここでは、第２放射線可変部２−１の有効サイズおよび形状が、放射線検出部１の側面１−６のサイズおよび形状に近似している場合を示している。なお、第２放射線可変部２−１の有効サイズおよび形状、放射線検出部１の側面１−６のサイズおよび形状、並びに、それらの幾何学的配置により、両端矢印付きの一点鎖線が示すような、測定対象領域における測定信号の空間分解能が決まる。
【０１４３】
［実験例１］
図２０は、本発明による線量分布測定装置による実験例１を示す。ここで、図２０は、図４に示すような、第２放射線可変部が、放射線検出部と対象物または測定対象領域との間に設置されている場合における測定結果であり、放射線の線量（μＳｖ／ｈｒ）を等高線表示で表している。
【０１４４】
また、得られる線量分布の元の有効画素数が５×７となるよう第２放射線可変部を移動させて測定し、有効画素間に補間画素を挿入し、合せて９×１３画素表示となるように図２０を表示している。
【０１４５】
なお、放射線検出部と測定対象領域との距離は約２００ｍｍであり、第２放射線可変部と測定対象領域との距離は約１００ｍｍであった。また、測定対象領域の横幅は約２８０ｍｍであり縦幅は約２００ｍｍであった。
【０１４６】
ここで、略中央右上の他の場所と比較して最も放射線量の高い部分が放射線を放射する対象物を示しており、図２０は、測定対象領域から放射される放射線の線量分布を表していることが分かる。なお、ここで放射線を放射する対象物はトリウム２３２である。
【０１４７】
なお、放射線検出部の位置における線量として、当該最も放射線量の高い部分は約０.０９μＳｖ／ｈｒであり、その他の領域は０.０６μＳｖ／ｈｒであった。
【０１４８】
［実験例２］
図２１は、本発明による線量分布測定装置による実験例２を示す。ここで、図２１は、放射線を放射する対象物であるトリウム２３２とセシウム１３７をそれぞれ測定した結果であり、それぞれのエネルギースペクトルが測定出来ているのが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明は、測定対象領域から放射される放射線の線量分布やエネルギースペクトルを測定することが出来る。
【符号の説明】
【０１５０】
１          放射線検出部
１−２      放射線検出１次元アレイ
１−３      放射線検出２次元アレイ
１−４      シンチレータ
１−５      光電子増倍管
１−６      側面
２          放射線可変部
２−１      第２放射線可変部
２−２      空間変調２次元アレイ
２−３      空間変調１次元アレイ
３          放射線
３−１      放射線
３−２      放射線
３−３      放射線
４          対象物
４−２      対象物
４−３      対象物
５          測定対象領域
６          移動手段
６−１      水平方向移動部
６−１−１  水平方向移動ガイド
６−１−２  保持部
６−２      鉛直方向移動部
６−２−１  鉛直方向移動ガイド
６−３−１  保持部
７          旋回台
７−１      アーム
７−１−１  押え部
７−２      水平回転機構
７−３      鉛直回転機構
８          架台
９          ケース
９−１      ケース
１０        出力端子
１１        保持梁
１２        放射線遮断部材
１３        カメラ
１４        距離計
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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