(57)【要約】【課題】微弱な硬Ｘ線等を高解像度で検出することができる硬Ｘ線センサの利用方法、例えば地中にある原油、天然ガス等の天然資源等を正確に評価する方法を提供すること。【解決手段】第１の硬Ｘ線を輻射する硬Ｘ線源に対して、第１の物質中に埋没する埋没物を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の硬Ｘ線のうち前記埋没物を透過した第２の硬Ｘ線と、前記埋没物を透過していない第３の硬Ｘ線と、を検出する検出ステップと、前記放射線検出器によって検出された前記第１の硬Ｘ線強度及び前記第２の硬Ｘ線強度基づいて、前記埋没物を評価する評価ステップと、  を具備することを特徴とする埋没物評価方法。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、第１の物質中に埋没する埋没物の少なくとも一部を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち、前記埋没物の少なくとも一部を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記埋没物を評価する第２のステップと、
を具備することを特徴とする埋没物評価方法。
【請求項２】
前記第２のステップにおいては、複数の物質のそれぞれにおける前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、前記埋没物を構成する第２の物質を推定すること、
を特徴とする請求項１記載の埋没物評価方法。
【請求項３】
前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記埋没物を透過していない第３の放射線を検出し、
前記第２のステップにおいては、
前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記埋没物での前記第２の放射線の伝播距離を推定し、
前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、の少なくとも一方に基づいて、前記埋没物を定量的に評価すること、
を特徴とする請求項２記載の埋没物評価方法。
【請求項４】
硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、地中に埋没する地下資源の少なくとも一部を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち、前記地下資源の少なくとも一部を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記地下資源を評価する第２のステップと、
を具備することを特徴とする地下資源評価方法。
【請求項５】
前記地下資源は原油であり、
前記第２のステップにおいては、原油における前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、油田の存在を推定すること、
を特徴とする請求項４記載の地下資源評価方法。
【請求項６】
前記地下資源は天然ガスであり、
前記第２のステップにおいては、天然ガスにおける前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、天然ガス田の存在を推定すること、
を特徴とする請求項４記載の地下資源評価方法。
【請求項７】
前記地下資源は石炭であり、
前記第２のステップにおいては、石炭における前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、炭田の存在を推定すること、
を特徴とする請求項４記載の地下資源評価方法。
【請求項８】
前記地下資源は所定の金属であり、
前記第２のステップにおいては、前記所定の金属における前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、前記所定の金属の鉱床の存在を推定すること、
を特徴とする請求項４記載の地下資源評価方法。
【請求項９】
前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記地下資源を透過していない第３の放射線を検出し、
前記第２のステップにおいては、
前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記地下資源での前記第２の放射線の伝播距離を推定し、
前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、の少なくとも一方に基づいて、前記地下資源を定量的に評価すること、
を特徴とする請求項４乃至８のうちいずれか一項記載の地下資源評価方法。
【請求項１０】
硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、地中に破棄された廃棄物の少なくとも一部を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち、前記廃棄物の少なくとも一部を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記廃棄物を評価する第２のステップと、
を具備することを特徴とする地下廃棄物評価方法。
【請求項１１】
前記廃棄物は圧入二酸化炭素であり、
前記第２のステップにおいては、前記圧入二酸化炭素における前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、前記圧入二酸化炭素の存在を推定すること、
を特徴とする請求項１０記載の地下廃棄物評価方法。
【請求項１２】
前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記廃棄物を透過していない第３の放射線を検出し、
前記第２のステップにおいては、
前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記廃棄物での前記第２の放射線の伝播距離を推定し、
前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、の少なくとも一方に基づいて、前記廃棄物を定量的に評価すること、
を特徴とする請求項１０又は１１記載の地下廃棄物評価方法。
【請求項１３】
硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、地中に貯蔵された貯蔵物の少なくとも一部を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち、前記貯蔵物の少なくとも一部を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記貯蔵物を評価する第２のステップと、
を具備することを特徴とする地下貯蔵物評価方法。
【請求項１４】
前記貯蔵物は天然ガスであり、
前記第２のステップにおいては、前記天然ガスにおける前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、前記天然ガスの存在を推定すること、
を特徴とする請求項１３記載の地下貯蔵物評価方法。
【請求項１５】
前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記貯蔵物を透過していない第３の放射線を検出し、
前記第２のステップにおいては、
前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記貯蔵物での前記第２の放射線の伝播距離を推定し、
前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、の少なくとも一方に基づいて、前記貯蔵物を定量的に評価すること、
を特徴とする請求項１３又は１４記載の地下貯蔵物評価方法。
【請求項１６】
硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、地中に埋没された埋没物の少なくとも一部を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち、前記埋没物の少なくとも一部を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記埋没物を評価する第２のステップと、
を具備することを特徴とする地下埋没物評価方法。
【請求項１７】
前記埋蔵物は、地雷、核兵器その他の軍事兵器又は埋蔵物であり、
前記第２のステップにおいては、前記地雷、核兵器その他の軍事兵器又は埋蔵物における前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、前記地雷、核兵器その他の軍事兵器又は埋蔵物の存在を推定すること、
を特徴とする請求項１６記載の地下埋没物評価方法。
【請求項１８】
前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記埋没物を透過していない第３の放射線を検出し、
前記第２のステップにおいては、
前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記埋没物での前記第２の放射線の伝播距離を推定し、
前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、の少なくとも一方に基づいて、前記埋没物を定量的に評価すること、
を特徴とする請求項１６又は１７記載の地下埋没物評価方法。
【請求項１９】
硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、火山の少なくとも一部を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち、前記火山の少なくとも一部を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記火山の活動状況を評価する第２のステップと、
を具備することを特徴とする火山活動評価方法。
【請求項２０】
前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記火山中のマグマを透過していない第３の放射線を検出し、
前記第２のステップにおいては、
前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記マグマでの前記第２の放射線の伝播距離を推定し、
前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、に基づいて、前記火山の活動状況を定量的に評価すること、
を特徴とする請求項１９記載の火山活動評価方法。
【請求項２１】
硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源と、検査対象物の少なくとも一部を介して前記放射線源と対向配置された放射線検出器とからなる検査システムを、前記検査対象物の外形に沿って移動させながら、前記第１の放射線のうち、前記検査対象物を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記検査対象物内の物理的状態を評価する第２のステップと、
を具備することを特徴とする対象物内部評価方法。
【請求項２２】
前記検査対象物は、コンクリート建造物、鉄骨建造物、石材建造物、配管、液体貯蔵タンクのいずれかであり、
前記第２のステップにおいては、複数の物質のそれぞれにおける前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度との少なくとも一方に基づいて、前記検査対象物内に存在するクラック又は異物の存在を推定すること、
を特徴とする請求項２１記載の対象物内部評価方法。
【請求項２３】
前記検査対象物は、配管、流体貯蔵タンクのいずれかであり、
前記第２のステップにおいては、複数の物質のそれぞれにおける前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度との少なくとも一方に基づいて、前記検査対象物内の流体の流動状況を推定すること、
を特徴とする請求項２１記載の対象物内部評価方法。
【請求項２４】
第１の物質中に埋没する埋没物に対して中性子線を照射し、前記埋没物を構成する第２の物質と中性子とを相互作用させることで、前記第２の物質から硬Ｘ線又はγ線である放射線を放出させる第１のステップと、
前記第２の物質から放出された前記放射線を放射線検出器によって検出する第２のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記放射線の強度に基づいて、前記埋没物を評価する第３のステップと、
を具備することを特徴とする埋没物評価方法。
【請求項２５】
前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器によって検出された前記放射線のスペクトラムに基づいて、前記埋没物を構成する第２の物質を推定すること、
を特徴とする請求項２４記載の埋没物評価方法。
【請求項２６】
前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器が検出する前記放射線の発生量に基づいて、前記埋没物を定量的に評価すること、
を特徴とする請求項２４記載の埋没物評価方法。
【請求項２７】
地中に埋没する地下資源に対して中性子線を照射し、前記地下資源を構成する第１の物質と中性子とを相互作用させることで、前記第１の物質から硬Ｘ線又はγ線である放射線を放出させる第１のステップと、
前記第１の物質から放出された前記放射線を放射線検出器によって検出する第２のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記放射線の強度に基づいて、前記地下資源を評価する第３のステップと、
を具備することを特徴とする地下資源評価方法。
【請求項２８】
前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器によって検出された前記放射線のスペクトラムに基づいて、前記１の物質を推定することにより、前記地下資源の存在を評価すること、
を特徴とする請求項２７記載の地下資源評価方法。
【請求項２９】
前記地下資源は原油であり、
前記第３のステップにおいては、前記第１の物質として液体炭化水素を推定することにより、前記地下資源が油田であることを評価すること、
を特徴とする請求項２８記載の地下資源評価方法。
【請求項３０】
前記地下資源は天然ガスであり、
前記第３のステップにおいては、前記第１の物質として気体炭化水素を推定することにより、前記地下資源が天然ガス田であることを評価すること、
を特徴とする請求項２８記載の地下資源評価方法。
【請求項３１】
前記地下資源は石炭であり、
前記第３のステップにおいては、前記第１の物質として炭素を推定することにより、前記地下資源が炭田であることを評価すること、
を特徴とする請求項２８記載の地下資源評価方法。
【請求項３２】
前記地下資源は所定の金属であり、
前記第１の物質として前記所定の金属を推定することにより、前記地下資源が金属鉱床であることを評価すること、
を特徴とする請求項２８記載の地下資源評価方法。
【請求項３３】
前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器が検出する前記放射線の発生量に基づいて、前記地下資源を定量的に評価すること、
を特徴とする請求項２７乃至３２のうちいずれか一項記載の地下資源評価方法。
【請求項３４】
地中に破棄された廃棄物に対して中性子線を照射し、前記廃棄物を構成する第１の物質と中性子とを相互作用させることで、前記第１の物質から硬Ｘ線又はγ線である放射線を放出させる第１のステップと、
前記第１の物質から放出された前記放射線を放射線検出器によって検出する第２のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記放射線の強度に基づいて、前記廃棄物を評価する第３のステップと、
を具備することを特徴とする地下廃棄物評価方法。
【請求項３５】
前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器によって検出された前記放射線のスペクトラムに基づいて、前記１の物質を推定することにより、前記廃棄物の存在を評価すること、
を特徴とする請求項３４記載の地下廃棄物評価方法。
【請求項３６】
前記廃棄物は圧入二酸化炭素であることを特徴とする請求項３４又は３５記載の地下廃棄物評価方法。
【請求項３７】
前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器が検出する前記放射線の発生量に基づいて、前記廃棄物を定量的に評価すること、
を特徴とする請求項３４乃至３６のうちいずれか一項記載の地下廃棄物評価方法。
【請求項３８】
地中に貯蔵された貯蔵物に対して中性子線を照射し、前記貯蔵物を構成する第１の物質と中性子とを相互作用させることで、前記第１の物質から硬Ｘ線又はγ線である放射線を放出させる第１のステップと、
前記第１の物質から放出された前記放射線を放射線検出器によって検出する第２のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記放射線の強度に基づいて、前記貯蔵物を評価する第３のステップと、
を具備することを特徴とする地下貯蔵物評価方法。
【請求項３９】
前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器によって検出された前記放射線のスペクトラムに基づいて、前記１の物質を推定することにより、前記貯蔵物の存在を評価すること、
を特徴とする請求項３８記載の地下貯蔵物評価方法。
【請求項４０】
前記貯蔵物は天然ガスであり、
前記第３のステップにおいては、前記第１の物質として気体炭化水素を推定することにより、前記貯蔵物が天然ガスであることを評価すること、
を特徴とする請求項３８又は３９記載の地下貯蔵物評価方法。
【請求項４１】
前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器が検出する前記放射線の発生量に基づいて、前記貯蔵物を定量的に評価すること、
を特徴とする請求項３８乃至４０のうちいずれか一項記載の地下貯蔵物評価方法。
【請求項４２】
容器内に貯蔵された流体に対して中性子線を照射し、前記流体と中性子とを相互作用させることで、前流体から硬Ｘ線又はγ線である放射線を放出させる第１のステップと、
前記流体から放出された前記放射線を放射線検出器によって検出する第２のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記放射線の強度に基づいて、前記流体の流動状況を評価する第３のステップと、
を具備することを特徴とする流動状況評価方法。
【請求項４３】
前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器によって検出された前記放射線のスペクトラムに基づいて、前記流体の密度を推定することにより、前記流体の流動状況を評価すること、
を特徴とする請求項４２記載の流動状況評価方法。
【請求項４４】
前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器が検出する前記放射線の発生量に基づいて、前記流体の流動状況を定量的に評価すること、
を特徴とする請求項４２又は４３記載の流動状況評価方法。
【請求項４５】
火山のマグマ流動経路を含む領域に対して中性子線を照射し、前記領域に存在する物質と中性子とを相互作用させることで、前物質から硬Ｘ線又はγ線である放射線を放出させる第１のステップと、
前記物質から放出された前記放射線を放射線検出器によって検出する第２のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記放射線の強度に基づいて、前記火山の活動状況を評価する第３のステップと、
を具備することを特徴とする流動状況評価方法。
【請求項４６】
前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器によって検出された前記放射線のスペクトラムに基づいて、前記物質の密度を推定することにより、前記火山の活動状況を評価すること、
を特徴とする請求項４５記載の流動状況評価方法。
【請求項４７】
前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器が検出する前記放射線の発生量に基づいて、前記火山の活動状況を定量的に評価すること、
を特徴とする請求項４５又は４６記載の流動状況評価方法。
【請求項４８】
硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、地層を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち前記地層を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記地層内に存在する断層又は活断層を評価する第２のステップと、
を具備することを特徴とする地層構造評価方法。
【請求項４９】
前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記断層又は活断層を透過していない第３の放射線を検出し、
前記第２のステップにおいては、
前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記断層又は活断層での前記第２の放射線の伝播距離を推定し、
前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、に基づいて、前記断層又は活断層を定量的に評価すること、
を特徴とする請求項４８記載の地層構造評価方法。
【請求項５０】
硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、建造物内の所定空間を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち前記所定空間を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、
前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記所定空間に存在する人又は物を評価することで、前記建造物内を監視する第２のステップと、
を具備することを特徴とする建造物内監視方法。
【請求項５１】
前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記人又は物を透過していない第３の放射線を検出し、
前記第２のステップにおいては、
前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記人又は物での前記第２の放射線の伝播距離を推定し、
前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、に基づいて、前記人又は物を定量的に評価すること、
を特徴とする請求項５０記載の建造物内監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中にある原油、天然ガス等の天然資源等を、硬Ｘ線を使用して評価する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
硬Ｘ線或いはγ線等の放射線を検出し画像情報を発生する放射線解析システムは、様々な技術分野において利用されている。例えば、ある天体からの輻射場を検出することで、その天体の物理的状況や空間的構造を知ることができ、また、人体等にＸ線を照射し、その透過波を調べることで、当該人体等の断層像を取得することもできる。この他にも、原子力分野（放射線廃棄物のガラス固化検査や放射線モニタ装置等）、非破壊検査分野（半導体検査装置等）、資源探査分野（地中の資源探査等）等、種々の分野において利用されている。
【０００３】
ところで、近年、微弱な硬Ｘ線等を高解像度で検出することができる新たな硬Ｘ線センサが開発された（例えば、特許文献１及び２参照）。この硬Ｘ線センサは、Ｓｉ等と比較してフォトン阻止能が大きなＣｄＴｅ等を、マイクロバンプと呼ばれる技術により実装する半導体検出器である。このセンサは、従来と比較して約２０倍以上の分解能をもち、また、検出時間を約１／１０以下にできる等、種々の長所を有しており、様々な技術分野に適用できる可能性を有している。
【０００４】
しかしながら、上記硬Ｘ線センサの各技術分野における有効な利用方法は、未だ確立されていない。従って、その迅速な開発が望まれるところである。
【特許文献１】特開２００２−２６１２６２号
【特許文献２】特開２００３−１４２６７０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、微弱な硬Ｘ線等を高解像度で検出することができる硬Ｘ線センサの利用方法、例えば地中にある原油、天然ガス等の天然資源等を正確に評価する方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。
【０００７】
本発明の第１の視点は、硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、第１の物質中に埋没する埋没物の少なくとも一部を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち、前記埋没物の少なくとも一部を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記埋没物を評価する第２のステップと、を具備することを特徴とする埋没物評価方法である。
【０００８】
本発明の第２の視点は、第１の視点に係る方法であって、前記第２のステップにおいては、複数の物質のそれぞれにおける前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、前記埋没物を構成する第２の物質を推定すること、を特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第３の視点は、第２の視点に係る方法であって、前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記埋没物を透過していない第３の放射線を検出し、前記第２のステップにおいては、前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記埋没物での前記第２の放射線の伝播距離を推定し、前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、の少なくとも一方に基づいて、前記埋没物を定量的に評価すること、を特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第４の視点は、硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、地中に埋没する地下資源の少なくとも一部を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち、前記地下資源の少なくとも一部を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記地下資源を評価する第２のステップと、を具備することを特徴とする地下資源評価方法である。
【００１１】
本発明の第５の視点は、第４の視点に係る方法であって、前記地下資源は原油であり、前記第２のステップにおいては、原油における前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、油田の存在を推定すること、を特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第６の視点は、第４の視点に係る方法であって、前記地下資源は天然ガスであり、前記第２のステップにおいては、天然ガスにおける前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、天然ガス田の存在を推定すること、を特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第７の視点は、第４の視点に係る方法であって、前記地下資源は石炭であり、前記第２のステップにおいては、石炭における前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、炭田の存在を推定すること、を特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第８の視点は、第４の視点に係る方法であって、前記地下資源は所定の金属であり、前記第２のステップにおいては、前記所定の金属における前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、前記所定の金属の鉱床の存在を推定すること、を特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第９の視点は、第４乃至第８のいずれかの視点に係る方法であって、前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記地下資源を透過していない第３の放射線を検出し、前記第２のステップにおいては、前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記地下資源での前記第２の放射線の伝播距離を推定し、前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、の少なくとも一方に基づいて、前記地下資源を定量的に評価すること、を特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第１０の視点は、硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、地中に破棄された廃棄物の少なくとも一部を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち、前記廃棄物の少なくとも一部を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記廃棄物を評価する第２のステップと、を具備することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第１１の視点は、第１０の視点に係る方法であって、前記廃棄物は圧入二酸化炭素であり、前記第２のステップにおいては、前記圧入二酸化炭素における前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、前記圧入二酸化炭素の存在を推定すること、を特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第１２の視点は、第１０又は１１の視点に係る方法であって、前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記廃棄物を透過していない第３の放射線を検出し、前記第２のステップにおいては、前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記廃棄物での前記第２の放射線の伝播距離を推定し、前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、の少なくとも一方に基づいて、前記廃棄物を定量的に評価すること、を特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第１３の視点は、硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、地中に貯蔵された貯蔵物の少なくとも一部を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち、前記貯蔵物の少なくとも一部を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記貯蔵物を評価する第２のステップと、を具備することを特徴とする地下貯蔵物評価方法である。
【００２０】
本発明の第１４の視点は、第１３の視点に係る方法であって、前記貯蔵物は天然ガスであり、前記第２のステップにおいては、前記天然ガスにおける前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、前記天然ガスの存在を推定すること、を特徴とするものである。
【００２１】
本発明の第１５の視点は、第１３又は１４の視点に係る方法であって、前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記貯蔵物を透過していない第３の放射線を検出し、前記第２のステップにおいては、前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記貯蔵物での前記第２の放射線の伝播距離を推定し、前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、の少なくとも一方に基づいて、前記貯蔵物を定量的に評価すること、を特徴とするものである。
【００２２】
本発明の第１６の視点は、硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、地中に埋没された埋没物の少なくとも一部を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち、前記埋没物の少なくとも一部を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記埋没物を評価する第２のステップと、を具備することを特徴とする地下埋没物評価方法である。
【００２３】
本発明の第１７の視点は、第１６の視点に係る方法であって、前記埋蔵物は、地雷、核兵器その他の軍事兵器又は埋蔵物であり、前記第２のステップにおいては、前記地雷、核兵器その他の軍事兵器又は埋蔵物における前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と、前記第２の放射線の強度と、に基づいて、前記地雷、核兵器その他の軍事兵器又は埋蔵物の存在を推定すること、を特徴とするものである。
【００２４】
本発明の第１８の視点は、第１６又は１７の視点に係る方法であって、前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記埋没物を透過していない第３の放射線を検出し、前記第２のステップにおいては、前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記埋没物での前記第２の放射線の伝播距離を推定し、前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、の少なくとも一方に基づいて、前記埋没物を定量的に評価すること、を特徴とするものである。
【００２５】
本発明の第１９の視点は、硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、火山の少なくとも一部を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち、前記火山の少なくとも一部を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記火山の活動状況を評価する第２のステップと、を具備することを特徴とする火山活動評価方法である。
【００２６】
本発明の第２０の視点は、第１９の視点に係る方法であって、前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記火山中のマグマを透過していない第３の放射線を検出し、前記第２のステップにおいては、前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記マグマでの前記第２の放射線の伝播距離を推定し、前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、に基づいて、前記火山の活動状況を定量的に評価すること、を特徴とするものである。
【００２７】
本発明の第２１の視点は、硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源と、検査対象物の少なくとも一部を介して前記放射線源と対向配置された放射線検出器とからなる検査システムを、前記検査対象物の外形に沿って移動させながら、前記第１の放射線のうち、前記検査対象物を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記検査対象物内の物理的状態を評価する第２のステップと、を具備することを特徴とする対象物内部評価方法である。
【００２８】
本発明の第２２の視点は、第２１の視点に係る方法であって、前記検査対象物は、コンクリート建造物、鉄骨建造物、石材建造物、配管、液体貯蔵タンクのいずれかであり、前記第２のステップにおいては、複数の物質のそれぞれにおける前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度との少なくとも一方に基づいて、前記検査対象物内に存在するクラック又は異物の存在を推定すること、を特徴とするものである。
【００２９】
本発明の第２３の視点は、第２１の視点に係る方法であって、前記検査対象物は、配管、流体貯蔵タンクのいずれかであり、前記第２のステップにおいては、複数の物質のそれぞれにおける前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度との少なくとも一方に基づいて、前記検査対象物内の流体の流動状況を推定すること、を特徴とするものである。
【００３０】
本発明の第２４の視点は、第１の物質中に埋没する埋没物に対して中性子線を照射し、前記埋没物を構成する第２の物質と中性子とを相互作用させることで、前記第２の物質から硬Ｘ線又はγ線である放射線を放出させる第１のステップと、前記第２の物質から放出された前記放射線を放射線検出器によって検出する第２のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記放射線の強度に基づいて、前記埋没物を評価する第３のステップと、を具備することを特徴とする埋没物評価方法である。
【００３１】
本発明の第２５の視点は、第２４の視点に係る方法であって、前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器によって検出された前記放射線のスペクトラムに基づいて、前記埋没物を構成する第２の物質を推定すること、を特徴とするものである。
【００３２】
本発明の第２６の視点は、第２４の視点に係る方法であって、前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器が検出する前記放射線の発生量に基づいて、前記埋没物を定量的に評価すること、を特徴とするものである。
【００３３】
本発明の第２７の視点は、地中に埋没する地下資源に対して中性子線を照射し、前記地下資源を構成する第１の物質と中性子とを相互作用させることで、前記第１の物質から硬Ｘ線又はγ線である放射線を放出させる第１のステップと、前記第１の物質から放出された前記放射線を放射線検出器によって検出する第２のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記放射線の強度に基づいて、前記地下資源を評価する第３のステップと、を具備することを特徴とする地下資源評価方法である。
【００３４】
本発明の第２８の視点は、第２７の視点に係る方法であって、前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器によって検出された前記放射線のスペクトラムに基づいて、前記１の物質を推定することにより、前記地下資源の存在を評価すること、を特徴とするものである。
【００３５】
本発明の第２９の視点は、第２８の視点に係る方法であって、前記地下資源は原油であり、前記第３のステップにおいては、前記第１の物質として液体炭化水素を推定することにより、前記地下資源が油田であることを評価すること、を特徴とするものである。
【００３６】
本発明の第３０の視点は、第２８の視点に係る方法であって、前記地下資源は天然ガスであり、前記第３のステップにおいては、前記第１の物質として気体炭化水素を推定することにより、前記地下資源が天然ガス田であることを評価すること、を特徴とするものである。
【００３７】
本発明の第３１の視点は、第２８の視点に係る方法であって、前記地下資源は石炭であり、前記第３のステップにおいては、前記第１の物質として炭素を推定することにより、前記地下資源が炭田であることを評価すること、を特徴とするものである。
【００３８】
本発明の第３２の視点は、第２８の視点に係る方法であって、前記地下資源は所定の金属であり、前記第１の物質として前記所定の金属を推定することにより、前記地下資源が金属鉱床であることを評価すること、を特徴とするものである。
【００３９】
本発明の第３３の視点は、第２７乃至３２のうちいずれかの視点に係る方法であって、前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器が検出する前記放射線の発生量に基づいて、前記地下資源を定量的に評価すること、を特徴とするものである。
【００４０】
本発明の第３４の視点は、地中に破棄された廃棄物に対して中性子線を照射し、前記廃棄物を構成する第１の物質と中性子とを相互作用させることで、前記第１の物質から硬Ｘ線又はγ線である放射線を放出させる第１のステップと、前記第１の物質から放出された前記放射線を放射線検出器によって検出する第２のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記放射線の強度に基づいて、前記廃棄物を評価する第３のステップと、を具備することを特徴とする地下廃棄物評価方法である。
【００４１】
本発明の第３５の視点は、第３４の視点に係る方法であって、前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器によって検出された前記放射線のスペクトラムに基づいて、前記１の物質を推定することにより、前記廃棄物の存在を評価すること、を特徴とするものである。
【００４２】
本発明の第３６の視点は、第３４又は３５の視点に係る方法であって、前記廃棄物は圧入二酸化炭素であることを特徴とするものである。
【００４３】
本発明の第３７の視点は、第３４乃至３６のうちいずれかの視点に係る方法であって、前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器が検出する前記放射線の発生量に基づいて、前記廃棄物を定量的に評価すること、を特徴とするものである。
【００４４】
本発明の第３８の視点は、地中に貯蔵された貯蔵物に対して中性子線を照射し、前記貯蔵物を構成する第１の物質と中性子とを相互作用させることで、前記第１の物質から硬Ｘ線又はγ線である放射線を放出させる第１のステップと、前記第１の物質から放出された前記放射線を放射線検出器によって検出する第２のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記放射線の強度に基づいて、前記貯蔵物を評価する第３のステップと、を具備することを特徴とする地下貯蔵物評価方法である。
【００４５】
本発明の第３９の視点は、第３８の視点に係る方法であって、前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器によって検出された前記放射線のスペクトラムに基づいて、前記１の物質を推定することにより、前記貯蔵物の存在を評価すること、
を特徴とするものである。
【００４６】
本発明の第４０の視点は、第３８又は３９の視点に係る方法であって、前記貯蔵物は天然ガスであり、前記第３のステップにおいては、前記第１の物質として気体炭化水素を推定することにより、前記貯蔵物が天然ガスであることを評価すること、を特徴とするものである。
【００４７】
本発明の第４１の視点は、第３８乃至４０のうちいずれかの視点に係る方法であって、前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器が検出する前記放射線の発生量に基づいて、前記貯蔵物を定量的に評価すること、を特徴とするものである。
【００４８】
本発明の第４２の視点は、容器内に貯蔵された流体に対して中性子線を照射し、前記流体と中性子とを相互作用させることで、前流体から硬Ｘ線又はγ線である放射線を放出させる第１のステップと、前記流体から放出された前記放射線を放射線検出器によって検出する第２のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記放射線の強度に基づいて、前記流体の流動状況を評価する第３のステップと、を具備することを特徴とする流動状況評価方法である。
【００４９】
本発明の第４３の視点は、第４２の視点に係る方法であって、前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器によって検出された前記放射線のスペクトラムに基づいて、前記流体の密度を推定することにより、前記流体の流動状況を評価すること、を特徴とするものである。
【００５０】
本発明の第４４の視点は、前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器が検出する前記放射線の発生量に基づいて、前記流体の流動状況を定量的に評価すること、を特徴とするものである。
【００５１】
本発明の第４５の視点は、火山のマグマ流動経路を含む領域に対して中性子線を照射し、前記領域に存在する物質と中性子とを相互作用させることで、前物質から硬Ｘ線又はγ線である放射線を放出させる第１のステップと、前記物質から放出された前記放射線を放射線検出器によって検出する第２のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記放射線の強度に基づいて、前記火山の活動状況を評価する第３のステップと、を具備することを特徴とする流動状況評価方法である。
【００５２】
本発明の第４６の視点は、第４５の視点に係る方法であって、前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器によって検出された前記放射線のスペクトラムに基づいて、前記物質の密度を推定することにより、前記火山の活動状況を評価すること、を特徴とするものである。
【００５３】
本発明の第４７の視点は、第４５又は４６の視点に係る方法であって、前記第３のステップにおいては、前記放射線検出器が検出する前記放射線の発生量に基づいて、前記火山の活動状況を定量的に評価すること、を特徴とするものである。
【００５４】
本発明の第４８の視点は、硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、地層を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち前記地層を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記地層内に存在する断層又は活断層を評価する第２のステップと、を具備することを特徴とする地層構造評価方法である。
【００５５】
本発明の第４９の視点は、第４８の視点に係る方法であって、前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記断層又は活断層を透過していない第３の放射線を検出し、前記第２のステップにおいては、前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記断層又は活断層での前記第２の放射線の伝播距離を推定し、
前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、に基づいて、前記断層又は活断層を定量的に評価すること、を特徴とするものである。
【００５６】
本発明の第５０の視点は、硬Ｘ線又はγ線である第１の放射線を放射する放射線源に対して、建造物内の所定空間を介して対向配置された放射線検出器により、前記第１の放射線のうち前記所定空間を透過した第２の放射線を検出する第１のステップと、前記放射線検出器によって検出された前記第２の放射線の強度、及び前記第１の放射線の強度に基づいて、前記所定空間に存在する人又は物を評価することで、前記建造物内を監視する第２のステップと、を具備することを特徴とする建造物内監視方法である。
【００５７】
本発明の第５１の視点は、第５０の視点に係る方法であって、前記第１のステップにおいては、異なる複数の位置において前記第２の放射線、及び前記第１の放射線のうち前記人又は物を透過していない第３の放射線を検出し、前記第２のステップにおいては、前記第１の放射線の伝播距離に対する強度と前記第２の放射線の強度とから、前記人又は物での前記第２の放射線の伝播距離を推定し、前記第２の放射線の伝播距離と、前記異なる複数の位置において検出された前記第２の放射線の分布を表す検出分布と、に基づいて、前記人又は物を定量的に評価すること、を特徴とするものである。
【発明の効果】
【００５８】
以上述べたいずれかの発明によれば、微弱な硬Ｘ線等を高解像度で検出することができる硬Ｘ線センサの利用方法、例えば地中にある原油、天然ガス等の天然資源等を正確に評価する方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００６０】
（放射線解析システム）
まず、本実施形態において使用される放射線解析システムの構成について説明する。図１は、本実施形態に係る放射線解析システム１０のブロック構成図を示している。図１に示すように、放射線解析システム１０は、放射線検出器２０、信号処理部２４、検出ガンマ線解析装置２６、コンピュータ２８を具備している。
【００６１】
放射線検出器２０は、硬Ｘ線又はγ線を検出する。放射線検出器２０は、後述するように、検出面としての検出器プレートを持つ。この検出器プレートは、放射線源の方向、位置の検出を行う場合には、放射線入射方向に積層され、当該方向に沿ってそれぞれ独立に移動可能となっている。この放射線検出器２０についての詳細な説明は後述する。
【００６２】
信号処理部２４は、放射線検出器２０が検出した検出信号を増幅し、雑音の混入やＳ／Ｎ比の低下を防止する。また、信号処理部２４は、検出信号の標本化、さらなる増幅、トリガ信号の生成、サンプルホールド等の信号処理を行う。
【００６３】
検出ガンマ線解析装置２６は、Ａ／Ｄ変換部２６０、ディスクリミネータ２６１、トリガ信号発生ビットパターン取得部２６２、システムバスＰＣトランスレータ２６３、ＭＣＡ（Multi Channel Analyzer：マルチチャネルアナライザ）２６４、高電圧電源２６５、波形整形部２６６、システムバス２６７を有している。
【００６４】
Ａ／Ｄ変換部２６０は、入力したアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００６５】
ディスクリミネータ２６１は、周波数変調、又は位相変調された信号波から、もとの信号波を取りだす。
【００６６】
トリガ信号発生ビットパターン取得部２６２は、ディスクリミネータ２６１によって抽出された信号波に基づいて、検出されたガンマ線のビットパターンを取得する。このトリガ信号発生ビットパターン取得部２６２によって取得されたガンマ線の検出情報は、後述するガンマ線源までの距離計測、方向計測のためにコンピュータ２８に送信される。なお、トリガ発生ビットパターンの取得は、コンピュータ２８が実行する構成であってもよい。
【００６７】
システムバスＰＣトランスレータ２６３は、システムバス２６７からコンピュータ２８に種々の信号を送信する送信器である。
【００６８】
ＭＣＡ（Multi Channel Analyzer：マルチチャネルアナライザ）２６４は、Ａ／Ｄ変換部２６０により変換されたデジタル信号の信号値をヒストグラム処理する。
【００６９】
高電圧電源２６５は、放射線検出器２０の各検出プレートの電極に印加する高電圧を発生する。本高電圧電源２６５から電極に電圧を供給された各検出器プレートは、本プレートが半導体である場合には、ガンマ線を入射して電子と正孔（ホール）を発生する。また、本プレートがシンチレータである場合には、ガンマ線を入射して、可視光から紫外線までの領域の光を発生する。
【００７０】
波形整形部２６６は、入力パルスの波形を振幅軸上又は時間軸上に沿って所定の波形に変換する。
【００７１】
システムバス２６７は、検出ガンマ線解析装置２６の内部の各デバイス間で種々の信号を送受信するための回路である。
【００７２】
メモリ２６８は、トリガ信号発生ビットパターン取得部２６２によって取得されたガンマ線のビットパターンを記憶する。
【００７３】
コンピュータ２８は、数的処理、画像処理等の機能を有するワークステーション、又はパーソナルコンピュータ等である。コンピュータ２８は、検出ガンマ線解析装置２６から受信した放射線検出器２０のガンマ線検出情報に基づいて、図１に示すような検出ガンマ線のエネルギーカウント分布の計測、又は計測されたガンマ線の減衰度に応じて、後述する定量解析、物質解析等の処理を実行する。
【００７４】
なお、検出ガンマ線解析装置２６にさらなる数的処理、画像処理等の機能を持たせ、当該検出ガンマ線解析装置２６が後述する定量解析等を実行する構成であってもよい。
【００７５】
（放射線検出器）
次に、放射線検出器２０の構成について詳しく説明する。
【００７６】
図２は、放射線検出器２０の外観図である。図２に示すように、放射線検出器２０は、センサ部２１、プリアンプ部２２、サンプリングアンプ部２３を具備している。
【００７７】
センサ部２１は、図２に示すように、イメージセンサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃが積層して構成されている。各イメージセンサが検出した信号は、独立に読み出すことができる。センサ部２１において、後述する評価対象の定量解析、物質解析を行う場合には、原則的に最上面のイメージセンサ２１０ａが使用されるが、例えば硬Ｘ線源の方向及び位置を評価する場合には、同時に複数使用される。なお、図２においては、三つのイメージセンサを積層するセンサ部２１を例示したが、イメージセンサの積層数は、いくつであってもよい。
【００７８】
イメージセンサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃは、ＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）、ＣｄＺｎＴｅ（テルル化亜鉛カドミウム）その他の半導体を使用した半導体検出器である。以下の説明では、説明を具体的にするため、ＣｄＴｅを使用する場合を例とする。ＣｄＴｅは、Ｃｄ（カドミウム）とＴｅ（テルル）とから成る化合物半導体であり、そのエネルギーギャップは、室温下で１．４７ｅＶ程度となっている。
【００７９】
図３は、イメージセンサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃの検出面の上面図を示している。また、図４は、イメージセンサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃの検出面の断面図（図３のＡ−Ａに沿った断面図）を示している。図３、図４に示すように、イメージセンサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃは、ホール型の第１の電極２１２が所定ピッチで形成されたＣｄＴｅからなる半導体プレート２１１と、検出した信号を増幅するためのＩＣを実装したＩＣ基板２１３と、当該ＩＣ基板２１３と半導体プレート２１１とを接続するための接続層２１４と、を有している。
【００８０】
ホール型の第１の電極２１２は、半導体プレート２１１に、１００ミクロン乃至２００ミクロン程度のドリルによって所定ピッチ（例えば、５０ミクロン）で複数の孔を形成し、当該複数の孔をＰｔ、Ｈｇ、Ａｕ、ＩｎＴｅ、Ａｌ等でメタライズすることによって形成される。また、第１の電極２１２の一端には、当該第１の電極２１２と後述する電気配線引き出し手段との電気的接続をとるための第２の電極２１６（パッド）が設けられている（図５、図６参照）。
【００８１】
なお、一般にＣｄＴｅ或いはＣｄＺｎＴｅは脆く、また人体に有害な物質であることから、この複数の孔は、特別な手法によって形成される。また、第１の電極１２は、所定の形態にてアノード（陽極）とカソード（陰極）とに振り分けられる。振り分けられたアノードとカソード及びＣｄＴｅの一部とで、センサ素子を形成する。
【００８２】
次に、半導体プレート２１１とＩＣ基板２１３との間に設けられる接続層２１４について、図４乃至図６を参照しながら説明する。図５は、図４の第１の電極２１２近傍の拡大図である。図６は、第１の電極２１２とＩＣ基板２１３との電気的接続を説明するための図である。各図に示すように、本接続層２１４は、半導体プレート２１１をＩＣ基板２１３にＦＣ実装するためのスタッドバンプ接続部２２０と、絶縁層２２１とを有している。
【００８３】
スタッドバンプ接続部２２０は、各ＩＣ基板２１３上のＦＣパッド１８０上に形成されており、金等からなるＡｕスタッドバンプ２２０ａと、当該Ａｕスタッドバンプ２２０ａの先端に形成されたインジウム層２２０ｂとを有している。Ａｕスタッドバンプ２２０ａは、ＦＣパッド１８０上に突出形状バンプを一段形成或いは二段以上積層形成したものである。このＡｕスタッドバンプ２２０ａは、センサ素子とＩＣとの間の通電、及びセンサ素子間リーク電流の低減化（特に、二段、三段と層数を増やした場合にリーク電流が大幅に低下する。）ＦＣ実装における接続誤差を吸収する役割を果たす。従って、その材料は、伝導性が良く比較的柔らかい金属であることが好ましい。そのため、本実施形態ではＡｕを使用しているが、同様の機能をもつものであれば、他の物質であってもよい。
【００８４】
インジウム層２２０ｂは、Ａｕスタッドバンプ２２０ａの先端に設けられる薄膜層と電極１２に突入する部位からなる。当該インジウム層２２０ｂは、製造段階では所定の高さで先細り形状に形成され、ＦＣ実装において第２の電極２１６に圧接される。インジウム層２２０ｂは、センサ素子とＩＣとの間の確実な通電と、後述するＦＣ実装において必要とされる所定の高さを提供する役割を果たす。その材料としては、本実施形態ではＣｄＴｅ素子を使用していることから、融点が１００℃以下の半田材料であることが好ましく、例えばインジウムの他にビスマス等も使用できる。
【００８５】
（埋没物の評価方法）
次に、上記センサシステムを使用して、物質中に埋没する物体を定性的、定量的に評価する方法について説明する。この評価方法は、主に透過波検出型と反応スペクトラム検出型との二つがある。以下、各方法の原理について説明する。なお、各方法における物質の特定手法、定量的な評価手法は一例であり、当該例に限定する趣旨ではない。
【００８６】
（透過波検出型）
まず、透過波検出型の原理について説明する。この手法は、伝播する媒体の密度差に基づく硬Ｘ線等の減衰度（すなわち、物質中に埋没する物体中を伝播した硬Ｘ線等の減衰度、及び埋没する物体中を伝播していない硬Ｘ線等の減衰度）に着目するものである。
【００８７】
図７は、透過波検出型の評価方法の原理を説明するための図である。図７に示すように、物質Ａ内には物体Ｏが存在しており、また、同じく物質Ａ内には、硬Ｘ線を放射する物質、例えばコバルト６０（６０Ｃｏ）が物質Ａ内に配置されている。係る場合、硬Ｘ線は強い透過性をもつことから、物質Ａ表面において物質Ａ又は物体Ｏを透過（伝播）した透過波を検出することができる。
【００８８】
この様な状況において、位置Ｂと位置Ａとにおいて硬Ｘ線を測定しその強度を比較すると、位置Ａにおいて検出した硬Ｘ線の強度に、物体Ｏを透過した分の影響（物体Ｏと物質Ａとの密度差に起因する影響）が現れる。
【００８９】
すなわち、位置Ｂにおいて測定された硬Ｘ線強度は、物質Ａの透過率（＝１−減衰率）とその伝播距離とから推定されるものとほぼ一致する。しかしながら、位置Ａにおいて測定された硬Ｘ線強度は、物質Ａと密度の異なる物体Ｏ内を伝播することから、物質Ａの透過率とその伝播距離とから推定されるものより、物体Ｏの影響分だけずれたものとなる。従って、物体Ｏを原因とする硬Ｘ線強度のずれ、より具体的には、物質Ａのみを伝播するとした場合の位置Ａにおける硬Ｘ線の推定強度から、物質Ａと密度の異なる物体Ｏの影響だけずれた硬Ｘ線強度が測定された場合には、コバルト６０と位置Ａとを結ぶ経路上に、物体Ｏが存在すると評価することができる。
【００９０】
また、物質Ａのみを伝播するとした場合の位置Ａにおける硬Ｘ線の推定強度と、実際に位置Ａにおいて測定された硬Ｘ線強度と、の差に基づいて、物体Ｏを構成する物質を特定し、かつ物体Ｏを定量的に評価することも可能である。
【００９１】
すなわち、いま、物質Ａの透過率（＝１−減衰率）をｆ１、位置Ａまでにおける硬Ｘ線の伝播距離をｘ１、物体Ｏの透過率（＝１−減衰率）をｆ２、位置Ａまでにおける硬Ｘ線の伝播距離をｘ２、コバルト６０の初期値硬Ｘ線をＩ０とすると、位置Ａにおける硬Ｘ線強度ＩＡは、一般に次の式（１）のように定式化することができる。
【００９２】
ＩＡ＝Ｉ０ｅｘｐ［−ｆ１ｘ１］・ｅｘｐ［−ｆ２ｘ２］    （１）
ここで、コバルト６０と位置Ａとの距離をＬとすれば、Ｌ＝ｘ１＋ｘ２であることより、次の式が成り立つ。
【００９３】
ＩＡ＝Ｉ０ｅｘｐ［−ｆ１Ｌ］・ｅｘｐ［−ｘ２（ｆ２−ｆ１）］    （２）
上記式（２）において、Ｉ０ｅｘｐ［−ｆ１Ｌ］は既知であり、またＩＡは測定によって得られる。従って、ｅｘｐ［−ｘ２（ｆ２−ｆ１）］の値Ｖを求めることができる。この値と、複数の物質の透過率ｆのそれぞれについて、伝播距離ｘ毎に予め計算された種々の値Ｖ´＝ｅｘｐ［−ｘ（ｆ−ｆ１）］とを比較し、ほぼ一致する物質及び伝播距離を特定することで、物体Ｏを構成する物質を評価することができる。
【００９４】
また、位置Ａのみならず、物質Ａ表面における複数の位置で物体Ｏによる影響の有無を測定することにより、物質Ｏの存在の二次元的な分布を把握することができ、これと得られた上記伝播距離ｘとから、物体Ｏのおおよその体積を求めることができる。
【００９５】
（反応スペクトラム検出型）
次に、反応スペクトラム検出型の原理について説明する。この手法は、埋没物に含まれる原子の原子核等から放出されるγ線のスペクトラムを測定することにより、原子核の構造その他の当該原子に関する知見を取得し、これに基づいて当該埋没物の評価を行うものである。
【００９６】
図８は、反応スペクトラム検出型の評価方法の原理を説明するための図である。図８に示すように、物質Ａ内には物体Ｏが存在しているとする。この様な状況において、物質Ａの表面から、中性子銃３８により物質Ａ内に中性子を放出する。係る場合、放出された中性子は、物質Ａ内を伝播するか、又は特定の元素（例えばＣ、Ｎ、Ｏ等）と反応（相互作用）する。同図においては、位置Ｃから放出された中性子は物質Ａ内を伝播し、位置Ｄから放出された中性子は物体Ｏを構成する特定の元素と反応する例を示している。
【００９７】
この様な反応が発生すると、中性子と相互作用した粒子（例えば所定原子の核子）のエネルギー準位の遷移が起こり、元素に固有のスペクトラムを有する硬Ｘ線が発生する。このスペクトラムを放射線検出器２０により測定し、解析することで、特定の原子を含む物質の存在を評価することができる。また、所定のスペクトラムを含む硬Ｘ線の強度（発生頻度）測定することにより、当該スペクトラムに対応する原子を定量的に評価することができる。
【００９８】
（地中資源の評価方法）
次に、上記センサシステムを使用して、地中に埋没する資源を評価する方法について説明する。以下、評価対象となる資源の種類別に実施例を示す。
【００９９】
（油田の評価方法１）
図９は、透過波検出型の油田の評価方法を説明するための図である。図９に示すように、石油が貯まっている油層４１、炭化水素のガス（天然ガス）からなるガス層４３、水層４４を有する貯留岩４０が地面下の地層内に存在しているとする。なお、ここでは、上記貯留岩４０が存在する地形的構造を「油田」と呼ぶことにする。
【０１００】
係る油田が存在する環境において、油層４１の少なくとも一部を通過する井戸４２を掘り、その中に硬Ｘ線の発生源、例えばコバルト６０を配置する。井戸４２内に配置されたコバルト６０は、硬Ｘ線４８を放射する。これを、放射線検出器２０によって複数の位置（図９においては、位置Ａ乃至位置Ｆ）において測定する。少なくとも位置Ｂ乃至位置Ｅにおいては、油田がない環境（すなわち、地層のみが存在する環境）として推定される各位置での硬Ｘ線強度から、油田の存在、すなわち、伝播する媒体の密度変化だけ影響を受ける。従って、油田の存在を評価することができる。
【０１０１】
また、位置Ａ及び位置Ｆにおいて測定される硬Ｘ線は、高密度である油層４１を伝播していない。従って、位置Ｂ乃至位置Ｅにおいて測定された硬Ｘ線に比して減衰が少なくその強度は高くなる。これらのことから、油層４１のおおよその二次元又は三次元分布を評価することができる。その結果、油田の存在のみならず、当該油田が貯蔵する石油の定量的な評価を行うことができる。
【０１０２】
（油田の評価方法２）
図１０は、反応スペクトラム検出型の油田の評価方法を説明するための図である。図１０に示すように、地表面から地中に向けて、中性子銃３８により中性子を発射する。放出された中性子は、油層４１に含まれる石油（炭化水素類）を構成する元素、例えばＣ（より詳しくは、石油、ガスはＣとＨ。水はＨとＯ。）と反応（相互作用）する。この様な反応が発生すると、中性子と相互作用した粒子（例えば核子）のエネルギー準位の遷移が起こり、硬Ｘ線
が放出される。この硬Ｘ線のスペクトラムを放射線検出器２０により測定し、解析することで、特定の原子を含む物質の存在を評価することができる。また、所定のスペクトラムを含む硬Ｘ線の強度（発生頻度）測定することにより、当該油田に蓄積される石油を定量的に評価することができる。
【０１０３】
以上説明した油田の各評価方法は、従来の手法に比して、大幅なコストダウンを実現することができる。その具体的内容について、従来の手法と比較しながら以下説明する。
【０１０４】
図１１は、従来の油田の存在を評価する評価手法（地震探鉱法）を説明するための図である。同図の位置Ｐにおいて、例えば地震等を人工的に発生させることで、震動波（弾性波）Ｗを発生させる。この震動波は、物理的性質の異なる地層の境界面において、屈折又は反射の現象を生じる。地震探鉱法は、これらの現象を観測し、地下資源の構造を評価する技術であり、大きく屈折法と反射法とに分類される。屈折法では、屈折率の違いに起因して、地層境界面Ｂに沿って伝播する屈折波を利用して構造を評価する。また、反射法では、屈折率の違いに起因して、地層境界面Ｂで反射して戻ってくるまでの時間を測定し、反射面までの震度を評価する。
【０１０５】
この様な地震探鉱法においては、例えば次の様な問題がある。
【０１０６】
第１に、現場における地下資源評価を行うことができない。すなわち、不均質な地下の岩石や鉱物を対象にしているため、反射波等には雑音が多く、測定現地で地下構造を見ることはできない。従って、通常では、現地において弾性波を発射してから所定時間の地動を媒体に録音しておき、後に研究施設等の設備が整備された環境にて、データ処理を行っている。そのため、地下資源を評価するため、多くの手間及び時間が必要とされる。
【０１０７】
第２に、定量的な評価を行うことができない。すなわち、地震探鉱法では、資源の有無については判断可能であるが、その資源の分布領域等の定量的評価を行うことは不可能である。
【０１０８】
第３に、多大なコストが必要とする。すなわち、精度上の観点から、地震探鉱法によっておおよその地下構造を把握した後、複数の井戸を掘って油田の存在と量を確認する必要があるが、このためのコストは、数億円乃至数十億円にもなることがある。
【０１０９】
本実施例にて説明した各手法は、これらの問題点のすべてを解決するものである。すなわち、本手法によれば、放射線検出器２０によって検出された放射線は、検出ガンマ線解析装置２６、コンピュータ２８において高速且つ自動的に解析される。従って、現場において迅速かつ高精度な資源評価、特に定量的評価が可能である。また、本手法では、地震探鉱法に比べて必要とする井戸の数が少なくて済み、その結果大幅なコストダウンを実現することができる。
【０１１０】
（天然ガス田、炭田、金属鉱床等の評価方法）
上述した透過波検出型の油田の評価方法、及び反応スペクトラム検出型の油田の評価方法は、透過率等の物質データを変更することにより、そのまま天然ガス田、炭田、金属鉱床等の評価にも適用することができ、また、同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
（地中廃棄物の評価方法１）
次に、上記センサシステムを使用して、地中に破棄した廃棄物を評価する方法について説明する。以下、廃棄物として、地球温暖化を防止するために近年実現化されつつある、地下圧入された大気中二酸化炭素を例とする。
【０１１２】
図１２は、透過波検出型の地下廃棄物評価方法を説明するための図である。図１２に示すように、例えば地層の境界等に破棄物として、二酸化炭素５０が圧入されているとする。
【０１１３】
係る環境において、油田の評価と同様に井戸４２を掘り、その中に硬Ｘ線の発生源、例えばコバルト６０を配置する。井戸４２内に配置されたコバルト６０は、硬Ｘ線４８を放射する。これを、放射線検出器２０によって複数の位置において測定する。少なくとも位置Ｃ、Ｄ、Ｅにおいては、圧入二酸化炭素５０がない環境（すなわち、地層のみが存在する環境）として推定される各位置での硬Ｘ線強度から、圧入二酸化炭素５０の存在、すなわち、伝播する媒体の密度変化だけ影響を受ける。従って、圧入二酸化炭素５０の存在を評価することができる。
【０１１４】
また、例えば位置Ａ、Ｂ、Ｆにおいて測定される硬Ｘ線は、地層と密度が異なる圧入二酸化炭素５０を伝播していない。従って、位置Ｃ、Ｄ、Ｅにおいて測定された硬Ｘ線に比して減衰が少なくその強度は変化する。これらのことから、圧入二酸化炭素５０のおおよその二次元又は三次元分布を評価することができる。その結果、圧入二酸化炭素５０の存在のみならず、貯蔵された当該圧入二酸化炭素５０の定量的な評価を行うことができる。
【０１１５】
（地中廃棄物の評価方法２）
図１３は、反応スペクトラム検出型の地下廃棄物評価方法を説明するための図である。図１３に示すように、地表面から地中に向けて、中性子銃３８により中性子を発射する。放出された中性子は、圧入二酸化炭素５０、又はこれを構成する核子等と反応（相互作用）する。この様な反応が発生すると、中性子と相互作用した粒子のエネルギー準位の遷移が起こり、硬Ｘ線が放出される。この硬Ｘ線のスペクトラムを放射線検出器２０により測定し、解析することで、圧入二酸化炭素５０の存在を評価することができる。また、所定のスペクトラムを含む硬Ｘ線の強度（発生頻度）測定することにより、当該圧入二酸化炭素５０を定量的に評価することができる。
【０１１６】
（地中貯蔵物の評価方法）
上述した透過波検出型の地中廃棄物の評価方法、及び反応スペクトラム検出型の地中廃棄物の評価方法は、透過率等の物質データを変更することにより、そのまま天然ガス等の地下貯蔵物の評価にも適用することができ、また、同様の効果を得ることができる。
【０１１７】
（非破壊検査：クラック等の評価方法）
次に、大型建造物等の非破壊検査に上記センサシステムを利用する例について説明する。この非破壊検査は、透過波検出型の評価方法を利用するものである。
【０１１８】
例えば、図１４に示すように、物体Ｏ内にはクラック５９が存在しているものとする。この様な物体Ｏの一方の側面に硬Ｘ線源６０を設置し、他方の側面に物体Ｏを介して硬Ｘ線源６０と対向するようにセンサ２０を配置する。
【０１１９】
上記設定のもとで、図１４中点線にて示すように、硬Ｘ線源６０とセンサ２０とを対向させながら各側面の全領域を覆うように移動させ、各位置において透過硬Ｘ線強度を測定する。係る場合、クラック５９を伝播してセンサ２０によって測定された硬Ｘ線強度と、クラック５９を伝播しないでセンサ２０によって測定された硬Ｘ線強度とには、密度差に起因する影響が現れる。
【０１２０】
すなわち、クラック５９を伝播しないで硬Ｘ線の強度は、物体Ｏを構成する物質の透過率（＝１−減衰率）とその伝播距離とから推定されるものとほぼ一致する。しかしながら、クラック５９を伝播する硬Ｘ線の強度は、物体Ｏを構成する物質と密度の異なるクラック５９を伝播することから、物体Ｏを構成する物質の透過率とその伝播距離とから推定されるものより、クラック５９の影響分だけずれたものとなる。従って、クラック５９を原因とする硬Ｘ線強度のずれ、より具体的には、物体Ｏを構成する物質のみを伝播するとした場合の硬Ｘ線の推定強度から、物体Ｏを構成する物質と密度の異なるクラック５９の影響だけずれた硬Ｘ線強度が測定された場合には、硬Ｘ線源６０とセンサ２０とを結ぶ経路上に、クラック５９が存在すると評価することができる。
【０１２１】
また、物体Ｏを構成する物質のみを伝播するとした場合の硬Ｘ線の推定強度と、実際に測定された硬Ｘ線強度との差の値に基づいて、物体Ｏ内の物理的状態や物体Ｏ内に存在する他の物質を特定し、かつ定量的に評価することも可能である。
【０１２２】
すなわち、例えば物体Ｏ内にボルト６１が存在するとする。係る場合において、ボルト６１を透過した硬Ｘ線の強度は、ボルト１６を透過しない硬Ｘ線の強度から外れた値となる。従って、この外れた強度値を有する硬Ｘ線が測定される位置の分布を求めることで、ボルト６１の大きさを定量的に評価することができる。
【０１２３】
また、上記硬Ｘ線強度のずれ値は、ボルト６１を構成する物質（すなわち金属）に依存する値となる。従って、このずれ値と、物質毎にまとめられた伝播距離（厚さ）と硬Ｘ線強度との関係（テーブル）とを比較することによって、物体Ｏ内に存在するボルト５９の素材を特定し、かつその厚さを定量的に評価することができる。
【０１２４】
次に、上記センサシステムを使用する非破壊検査の具体例について、評価対象となる建造物の例別に説明する。なお、各例においては、硬Ｘ線源及びセンサを対向させながら、そのうちの少なくとも一方を建造物の外壁等に沿って移動させる必要がある。その移動方法は、どの様なものであってもよいが、人体被爆等を防止する観点から、ロボットやリモコン制御等による無人的手段を用いることが好ましい。
【０１２５】
（ダムの非破壊検査）
図１５は、本システムを利用するダムの非破壊検査法を説明するための図である。図１５に示すように、河川、渓流等の水を堰き止めるダム壁６２にクラック５９が存在する場合を想定する。
【０１２６】
係る状況において、硬Ｘ線源６０とセンサ２０とを、ダム壁６２を挟んで対向させた状態でその表面を覆い尽くす様に移動させながら、ダム壁６２を透過した硬Ｘ線を各位置において検出する。このとき、少なくともクラック５９付近で測定される硬Ｘ線の強度は、クラック５９が存在しない位置において測定される硬Ｘ線の強度から、クラック５９の密度変化だけ影響を受ける。従って、クラック５９の存在を評価することができる。
【０１２７】
また、クラック５９付近で測定される硬Ｘ線は、クラックが存在しないその他の領域で測定される硬Ｘ線に比して減衰が少なく、その強度は高くなる。従って、この減衰が少ない硬Ｘ線の二次元又は三次元分布を求めることで、クラック５９のおおよその大きさを定量的に評価を行うことができる。
【０１２８】
（原子炉の非破壊検査）
図１６は、本システムを利用する原子炉６３の非破壊検査法を説明するための図（上面図）である。図１６に示すように、原子炉６３の中央部には炉心６４が存在し、原子炉６３の外壁にクラック５９が存在するとする。
【０１２９】
係る状況において、センサ２０を炉心６４に対向させた状態で原子炉６３の外壁表面を覆い尽くすように移動させながら、各位置で硬Ｘ線の検出を行う。このとき、原子炉６３の外壁に何の問題もない場合には、センサ２０により硬Ｘ線を検出することはない。ところが、原子炉６３の外壁にクラック５９が存在する場合には、当該クラックから硬Ｘ線が漏れることがある。従って、センサ２０により硬Ｘ線を検出することで、クラック等の存在、その位置を評価することができる。また、検出される硬Ｘ線の二次元又は三次元分布を求めることで、クラック５９のおおよその大きさを定量的に評価を行うことができる。
【０１３０】
（橋梁、櫓等の非破壊検査）
図１７は、本システムによる橋梁６５の非破壊検査法を説明するための図である。また、図１８は、本システムによる櫓（海底油田開発に利用されるプラットフォーム）６６の非破壊検査法を説明するための図である。
【０１３１】
各建造物に対しても、上記ダム、原子炉と同様の手法により非破壊検査を行うことができる。
【０１３２】
（トンネルの非破壊検査）
図１９は、本システムによるトンネル壁６７の非破壊検査法を説明するための図である。図１９に示すように、トンネル壁６７の一部にはクラック５９が存在するとする。
【０１３３】
係る状況において、トンネル壁６７及び地層６８とを挟んで対向させた状態で、硬Ｘ線源６０とセンサ２０とを、トンネル壁６７表面及び地層６８表面上を覆い尽くすように移動させながら、透過硬Ｘ線を各位置において検出する。このとき、少なくともクラック５９付近で測定される硬Ｘ線の強度は、クラック５９が存在しない位置において測定される硬Ｘ線の強度から、クラック５９の密度変化だけ影響を受ける。従って、クラック５９の存在等を評価することができる。
【０１３４】
また、断層６９が存在する場合には、透過硬Ｘ線の強度は、当該断層による影響も受ける。従って、測定された硬Ｘ線の強度の減衰具合によって、地層６８における断層６９の存在、その位置、大きさを定量的に評価することができる。
【０１３５】
また、本手法によれば、断層に限らず、活断層の位置、大きさの定量的評価も可能である。さらに、所定の期間を空けて定期的に活断層の位置、大きさ等を評価することで、当該活断層の動きについても評価することができる。
【０１３６】
（容器、配管内の非破壊検査）
図２０は、本システムによる容器、配管の非破壊検査法を説明するための図である。図２０に示すように、配管装置７０は、配管７０ａと保冷材７０ｂ（又は保温材）とから構成されている。
【０１３７】
例えば、配管７０ａの一部にクラック５９が存在するとする。係る状況において、配管装置７０を挟んで対向させた状態で、硬Ｘ線源６０とセンサ２０とを、配管装置７０の側面を覆い尽くすように移動させながら、透過硬Ｘ線を各位置において検出する。このとき、少なくともクラック５９付近で測定される硬Ｘ線の強度は、クラック５９の密度変化だけ影響を受ける。従って、この密度変化に起因する硬Ｘ線強度の変化の発生、発生位置、強度変化の二次元又は三次元分布を解析することで、クラック５９の存在、その位置、大きさを定量的に評価することができる。
【０１３８】
また、本システムにより、配管７０ａの肉厚を測定することも可能である。すなわち、配管７０ａを透過する硬Ｘ線は、通過する場所の管厚によってその減衰度合に影響を受ける。例えば、管厚が大きい場所を透過する硬Ｘ線は、管厚が小さい場所を透過する硬Ｘ線に比して、その減衰度合が大きい。従って、減衰度合の分布を解析することで、配管の厚さの分布を把握することができる。
【０１３９】
さらに、配管７０ａの材質が判明している場合には、その減衰度合によって具体的な管厚を求めることも可能である。すなわち、上記硬Ｘ線強度のずれ値は、配管の厚さに依存する値となる。従って、このずれ値と、当該配管を構成する物質に関する伝播距離（厚さ）と硬Ｘ線強度との関係（テーブル）とを比較することによって、配管の厚さを定量的に評価することができる。
【０１４０】
（船舶等の非破壊検査）
図２１は、本システムによる船舶の非破壊検査法を説明するための図である。同図に示すように、硬Ｘ線源６０とセンサ２０とを船壁を介して対向させた状態で、船体７１を覆い尽くすように移動させながら、透過硬Ｘ線を各位置において検出する。こうして、クラック５９の密度変化だけ影響を受けた透過硬Ｘ線の強度を検出し解析することで、クラック５９の存在、その位置、大きさを定量的に評価することができる。
【０１４１】
（容器内の流体解析）
次に、容器内の流体解析に上記センサシステムを利用する例について説明する。この流体解析は、透過波検出型の評価方法を利用するものであり、容器を開閉せずともその中の流れの状況を把握できるものである。
【０１４２】
図２２は、本システムによる容器内の流体解析法を説明するための図である。図２２（ａ）に示すように、容器Ｖ内に流体の対流がある領域Ａと、流体の対流のない（留まりのある）領域Ｂとが存在する場合を想定する。この様に一つの容器内で対流が均等に発生しないことの一つの理由として、領域Ａでの密度よりも領域Ｂでの密度が高くなっていることが挙げられる。
【０１４３】
このような状況において、当該容器Ｖを介して硬Ｘ線源６０とセンサ２０とを互いに対向させながら容器Ｖ側面の全領域を覆うように移動させ、各位置において透過硬Ｘ線強度を測定する。係る場合、図２２（ｂ）に示すように、領域Ｂを透過した硬Ｘ線と領域Ａを透過した硬Ｘ線とでは、そのＸ線強度に差が生じる。従って、強度差の発生、及び当該強度差が発生する硬Ｘ線透過領域の分布を調べることで、容器内流体の対流状況や、対流が発生している領域を評価することができる。
【０１４４】
上記図２２（ｂ）に一例を示したが、硬Ｘ線の透過領域の取り方（すなわち、対向させた硬Ｘ線源６０とセンサ２０の移動の仕方）は、どの様な形態であってもよい。例えば、図２２（ｂ）に示すように、円筒形状の容器Ｖの中心を常に通過するように硬Ｘ線の透過領域をとった場合には、特に回転角αの範囲で透過硬Ｘ線強度が低下することになる。従って、あとは円筒形状の容器Ｖの長手方向に関する透過硬Ｘ線強度の変化を調べることで、対流が発生している領域を評価することができる。なお、この硬Ｘ線の透過領域の取り方は、容器内の位置を特定する座標系の取り方に対応している。例えば、上記図２２（ｂ）は円柱内に直行座標系を、図２２（ｃ）は円柱内に円柱座標系を設定することにそれぞれ対応している。
【０１４５】
（火山中マグマの動きの評価）
次に、火山中マグマの動きの評価に上記センサシステムを利用する例について説明する。この評価は、透過波検出型及び反応スペクトラム検出型のいずれの評価方法によっても実現することができる。
【０１４６】
まず、透過波検出型の評価方法について説明する。図２３は、本システムによる火山中マグマの動きの透過波検出型評価を説明するための図である。図２３に示すように、火山７２の裾野の一部に井戸を掘り、例えばコバルト６０等からなる硬Ｘ線源６０を配置する。また、火山７２を介して反対側に、硬Ｘ線源６０から放射される硬Ｘ線を検出するように、センサ２０を配置する。
【０１４７】
この様な状況において、センサ２０に検出されるマグマ７３を透過した硬Ｘ線ａ、ｂとマグマ７３を透過していない硬Ｘ線ｃとでは、そのＸ線強度に差が生じる。すなわち、マグマ７３を透過した硬Ｘ線ａ、ｂは、マグマ７３を透過していない硬Ｘ線ｃに比して、周囲の地層と密度（成分）の異なるマグマ７３を透過した分だけ、その強度に差異が発生する。従って、当該強度差の発生、及び当該強度差が発生する硬Ｘ線透過領域の分布を調べることで、マグマ７３が噴出するか否かの状況や、マグマ７３が存在している領域を評価することができる。
【０１４８】
次に、反応スペクトラム検出型の評価方法について説明する。図２４は、本システムによる火山中マグマの動きの反応スペクトラム検出型評価を説明するための図である。図２４に示すように、火山７２のマグマ経路を含む領域に向けて中性子銃３８により中性子を放出する。係る場合、放出された中性子は、マグマ７３内を伝播するか、又はマグマ７３を構成する特定の元素と反応（相互作用）する。
【０１４９】
この様な反応が発生すると、中性子と相互作用したマグマを構成する粒子（例えば所定原子の核子）のエネルギー準位の遷移が起こり、元素に固有のスペクトラムを有する硬Ｘ線が発生する。このスペクトラムをセンサ２０により測定し、解析することで、中性子が発射された領域にマグマが存在するか否かを評価することができる。また、所定のスペクトラムを含む硬Ｘ線の強度（発生頻度）測定することにより、マグマ７３の大きさを定量的に評価することができる。
【０１５０】
（埋蔵物（遺跡等）の評価）
次に、遺跡等や地中に隠されている埋蔵物が所定の領域に存在するか否かの評価に上記センサシステムを利用する例について説明する。この評価は、透過波検出型及び反応スペクトラム検出型のいずれの評価方法によっても実現することができる。
【０１５１】
まず、透過波検出型の評価方法について説明する。図２５は、本システムにより建造物内埋蔵物の透過波検出型評価を説明するための図である。図２５に示すように、遺跡建造物８１を介して硬Ｘ線源６０とセンサ２０とを互いに対向させながら遺跡建造物８１側面の全領域を覆うように移動させ、各位置において透過硬Ｘ線強度を測定する。
【０１５２】
この様にして測定される硬Ｘ線は、埋蔵物８２を透過した場合と透過していない場合とによって、強度に差が生じる。すなわち、例えば埋蔵物８２が金（Ａｕ）によって構成されており、遺跡建造物８１が石で構成されているとする。係る場合には、埋蔵物８２を透過した硬Ｘ線ｅは、遺跡建造物８１のみを透過した硬Ｘ線ｄに比して、埋蔵物８２による伝播媒体の密度変化に起因して大きく減衰した強度となる。従って、この強度減衰の発生、及び当該強度減衰が発生する硬Ｘ線透過領域の分布を調べることで、埋蔵物８２の存在の有無や存在領域を評価することができる。
【０１５３】
図２６は、地中に埋没した埋蔵物８３の透過波検出型評価を説明するための図である。係る場合には、所定の深さの井戸内に硬Ｘ線源６０を配置し、これから放射される硬Ｘ線を、センサ２０により地表面の各位置において計測することで、同様の効果を得ることができる。
【０１５４】
また、反応スペクトラム型評価についても、例えば上記火山中マグマの動きの評価と同様の手法によって実現することができる。
【０１５５】
（医用画像診断への適用）
本センサシステムは、医用画像診断の分野へも適用可能である。ここでは、特に放射性同位体元素で標識された薬剤を被検体に注入し、病変部に集積した当該薬剤から放射される放射線（γ線）を体外にて検出し画像化する、核医学診断装置への適用について述べる。
【０１５６】
従来の核医学診断装置には、γ線を検出するための検出器であるシンチレーションカメラが設けられている。これは、被検体から放出される放射線を二次的に同時検出することにより、画像を作成するものである。一般的には、アメリカのアンガーによって開発された大視野の単結晶ＮａＩシンチレータを使用したもの（アンガーカメラ）が主流である。
【０１５７】
このシンチレーションカメラの代わりに、本センサシステムを使用することも可能である。係る使用においては、本センサの検出面を、図３に示すようなホール型電極と半導体（例えば、ＣｄＴｅ）によって検出素子が二次元マトリックス状に形成されたイメージセンサとする。この様な構成によりγ線の直接的な計測が可能となり、より高分解能且つ高視野で撮影可能な核医学診断装置を実現することができる。
【０１５８】
（軍事兵器発見への適用）
本センサシステムによれば、地中や建造物内に隠された軍事兵器の場所を発見することができる。すなわち、例えば図２６において、地中に埋没した埋蔵物８３が地雷、或いは核兵器その他の軍事兵器であるとする。係る場合であっても、上記埋蔵物の評価と同様の手法によって、当該軍事兵器の存在、位置、大きさ等を定量的に評価することができる。
【０１５９】
（監視カメラとしての使用）
本センサシステムは、監視カメラとしても使用することが可能である。例えば、コンクリート製の建家の陰に侵入者が隠れている場合、建家及び侵入者を挟んで硬Ｘ線源とセンサとを配置し、当該建家を透過した硬Ｘ線を検出する。得られた硬Ｘ線は、侵入者のいる領域といない領域とで変化することになる。従って、この変化量や変化領域を評価することで、赤外線カメラ等で見えない領域における侵入者の有無を判断することができ、建家内を監視することができる。
【０１６０】
また、この監視を継続的に行うことで、侵入者の動きを把握することも可能である。さらに、建家の外周に沿って３６０度分の硬Ｘ線の透過データを取得し、画像再構成処理を行うことで、建家内部のより具体的な構造・状況を把握することが可能である。
【０１６１】
以上各実施例に基づいて本発明の技術的思想を説明した。しかしながら、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】図１は、本実施形態に係る放射線解析システム１０のブロック構成図を示している。
【図２】図２は、放射線検出器２０の外観図である。
【図３】図３は、イメージセンサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃの検出面の上面図を示している。
【図４】図４は、イメージセンサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃの検出面の断面図を示している。
【図５】図５は、図４の第１の電極２１２近傍の拡大図である。
【図６】図６は、第１の電極２１２とＩＣ基板２１３との電気的接続を説明するための図である。
【図７】図７は、透過波検出型の評価方法の原理を説明するための図である。
【図８】図８は、反応スペクトラム検出型の評価方法の原理を説明するための図である。
【図９】図９は、透過波検出型の油田の評価方法を説明するための図である。
【図１０】図１０は、反応スペクトラム検出型の油田の評価方法を説明するための図である。
【図１１】図１１は、従来の油田の存在を評価する評価手法（地震探鉱法）を説明するための図である。
【図１２】図１２は、透過波検出型の地下廃棄物評価方法を説明するための図である。
【図１３】図１３は、反応スペクトラム検出型の地下廃棄物評価方法を説明するための図である。
【図１４】図１４は、本センサシステムによる大型建造物等の非破壊検査評価を説明するための図である。
【図１５】図１５は、本システムを利用するダムの非破壊検査法を説明するための図である。
【図１６】図１６は、本システムを利用する原子炉６３の非破壊検査法を説明するための図である。
【図１７】図１７は、本システムによる橋梁の非破壊検査法を説明するための図である。
【図１８】図１８は、本システムによる櫓（海底油田開発に利用されるプラットフォーム）の非破壊検査法を説明するための図である。
【図１９】図１９は、本システムによるトンネル壁６７の非破壊検査法を説明するための図である。
【図２０】図２０は、本システムによる容器、配管の非破壊検査法を説明するための図である。
【図２１】図２１は、本システムによる船舶の非破壊検査法を説明するための図である。
【図２２】図２２は、本システムによる容器内の流体解析法を説明するための図である。
【図２３】図２３は、本システムによる火山中マグマの動きの透過波検出型評価を説明するための図である。
【図２４】図２４は、本システムによる火山中マグマの動きの反応スペクトラム検出型評価を説明するための図である。
【図２５】図２５は、本システムにより建造物内埋蔵物の透過波検出型評価を説明するための図である。
【図２６】図２６は、地中に埋没した埋蔵物８３の透過波検出型評価を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１６３】
１０…放射線解析システム、２０…放射線検出器、２１…センサ部、２２…プリアンプ部、２３…サンプリングアンプ部、２４…信号処理部、２６…検出ガンマ線解析装置、２８…コンピュータ、３８…中性子銃、４０…貯留岩、４１…油層、４２…井戸、４３…ガス層、５０…圧入二酸化炭素、５９…クラック、６０…硬Ｘ線源、６１…ボルト、６２…ダム壁、６３…原子炉、６４…炉心、６５…橋梁、６６…櫓、６７…トンネル壁、６８…地層、６９…断層、７０…配管装置、７０ａ…配管、７０ｂ…保冷材（保温材）、７１…船体、７２…火山、７３…マグマ、８１…遺跡建造物、８２、８３…埋蔵物、１８０…ＦＣパッド、２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ…イメージセンサ、２１１…半導体プレート、２１２…ホール型の第１の電極、２１３…ＩＣ基板、２１４…接続層、２１６…第２の電極、２２０…スタッドバンプ接続部、２２０ａ…Ａｕスタッドバンプ、２２０ｂ…インジウム層、２２１…絶縁層、２６０…Ａ／Ｄ変換部、２６１…ディスクリミネータ、２６２…トリガ信号発生ビットパターン取得部、２６３…システムバスＰＣトランスレータ、２６４…ＭＣＡ（Multi Channel Analyzer：マルチチャネルアナライザ）、２６５…高電圧電源、２６６…波形整形部、２６７…システムバス
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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