(57)【要約】【課題】計測時間が短期間で、かつクロストークによる影響を抑制することができる放射線計測システムを提供する。【解決手段】放射線計測システム１００では、対象物５０が放射線計測対象の領域において、放射線の強度分布について予め設定される強弱の変化がつけてある。このような対象物５０の放射線を計測する際には、シンチレータ１１を計測領域に対向する位置に配置し、シンチレータ１１が対向する領域と該領域に隣接する領域とは、強度分布に基づく強弱の変化を有する。したがって対向する領域からシンチレータ１１に照射する放射線の強度と、隣接する領域からシンチレータ１１に照射する放射線の強度とが異なることになる。強度分布は既知であるので、予め既知の強度分布による各シンチレータ１１への影響を調査などしておくことによって、既知の強度分布に基づいて、隣接する領域からの放射線の入射量を予測することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物から放射される放射線、もしくは対象物を通過する放射線を計測する放射線計測システムであって、
前記放射線が照射されると光を発するシンチレータと、
前記シンチレータが発した光を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段で撮影された画像を画像処理する画像処理手段と、を含み、
前記対象物は、放射線の計測対象の領域において、放射線の強度分布について予め設定される強弱の変化がつけてあり、
前記放射線を計測する際には、前記放射線を計測する計測領域に対向する位置に前記シンチレータを配置し、
前記シンチレータが対向する領域と、前記シンチレータが対向する領域に隣接する領域とは、前記強度分布に基づく強弱の変化を有することを特徴とする放射線計測システム。
【請求項２】
前記強度分布における強度変化は、離散的な強度変化であることを特徴とする請求項１に記載の放射線計測システム。
【請求項３】
前記強度分布における強度変化は、前記放射線を発する放射化領域と前記放射線を発しない非放射化領域とによる変化であることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線計測システム。
【請求項４】
前記シンチレータが対向する前記計測領域は前記放射化領域であり、
前記計測領域に隣接する領域は、前記非放射化領域であることを特徴とする請求項３に記載の放射線計測システム。
【請求項５】
前記シンチレータは、少なくとも３つ以上が配列して設けられ、
複数の前記シンチレータのうち両隣にシンチレータが配置されている中央のシンチレータは、前記両隣のシンチレータが前記放射線を計測するため、それぞれ前記計測領域に対向している場合には、前記非放射化領域に対向していることを特徴とする請求項３または４に記載の放射線計測システム。
【請求項６】
前記対象物における前記強弱の変化がつけてある領域と、前記放射線を計測する際に前記シンチレータが配置される位置との間には、他の物体が配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の放射線計測システム。
【請求項７】
前記シンチレータと前記対象物との間に設けられ、前記対象物から発せられる放射線を前記対象物から前記シンチレータに至る棒状に整形する整形部材をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の放射線計測システム。
【請求項８】
前記シンチレータは、複数配列して設けられ、
前記各シンチレータが発した光を前記撮影手段にそれぞれ導く複数の導光手段と、
隣接する前記シンチレータの間および隣接する前記導光手段の間に設けられ、前記放射線を遮蔽する遮蔽部材と、をさらに含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の放射線計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を計測する放射線計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種製品の摩耗部において、放射化された部材から発せられる放射能強度の減少度合いを測定することにより摩耗量を測定する方法が知られている。
【０００３】
このような方法を実施するためには、対象物から発せられる放射能強度を正確に計測する必要がある。従来の放射線計測装置が特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の放射線計測装置は、放射線によって発光するシンチレータを複数備え、複数のシンチレータをカメラで撮像して、画像処理することによって、放射能強度を計測している。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の放射線計測装置では、各シンチレータが対向する放射化領域だけでなく、放射化領域に隣接するその他の領域からのも放射線（ガンマ線）も入射する。これによって各シンチレータは、測定対象の領域以外の放射線が入射することによっても発光してしまうクロストークと呼ばれる現象が発生し、放射能強度を正確に計測することができないという問題がある。
【０００５】
このような問題に対して、特許文献２に記載の肉厚測定装置では、シンチレータと対象物との間にコリメータを設けてシンチレータの正面（対向する位置）の放射線のみを入射させるように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２５６５８号公報
【特許文献２】特開昭５８−１５８５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載の従来技術では、コリメータを用いているが、たとえばガンマ線を９０％以上で遮蔽するには、鉛を使用した場合で３０ｍｍ以上の厚さが必要である。このため放射線源とシンチレータとの間の距離が増大し、放射線源からシンチレータへ放射線が入射する際の立体角が放射線源とシンチレータとが密着している場合の１０００分の１程度になる。その結果、シンチレータでのガンマ線の検出率も１０００分の１程度になる。これによって放射線の計測時間が大幅に増加するという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、計測時間が短期間で、かつクロストークによる影響を抑制することができる放射線計測システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【００１０】
請求項１に記載の発明に従えば、対象物は、放射線の計測対象の領域において、放射線の強度分布について予め設定される強弱の変化がつけてある。したがって対象物の放射線の強度は、一様ではない。このような対象物の放射線を計測する際には、シンチレータを計測領域に対向する位置に配置する。ここでシンチレータが対向する領域（計測領域の一部）と、このシンチレータが対向する領域に隣接する領域とは、強度分布に基づく強弱の変化を有する。したがって対向する領域からシンチレータに照射する放射線の強度と、隣接する領域からシンチレータに照射する放射線の強度とが異なることになる。強度分布は既知であるので、予め既知の強度分布による各シンチレータへの影響を調査などしておくことによって、既知の強度分布に基づいて、シンチレータが対向する領域以外からの放射線の入射量を予測することができる。これによってシンチレータが対向する領域（計測領域の一部）からの放射線を予測することができる。したがってクロストークの影響を抑制することで計測時間を短くすることができる。
【００１１】
また請求項２に記載の発明に従えば、強度分布における強度変化は、離散的な強度変化であるので、連続的に変化する強度変化よりも強度変化が顕著である。したがってシンチレータが対向する領域からシンチレータに入射する放射能強度をさらに高精度に予測することができる。
【００１２】
さらに請求項３に記載の発明に従えば、強度分布における強度変化は、放射化領域と非放射化領域とによる変化であるので、連続的に変化する強度変化よりも強度変化が顕著である。したがってシンチレータが対向するからシンチレータに入射する放射能強度をさらに高精度に予測することができる。
【００１３】
さらに請求項４に記載の発明に従えば、シンチレータが対向する計測領域は、放射化領域であり、計測領域に隣接する領域は非放射化領域である。したがって隣接する領域から放射線がシンチレータに入射しない。隣接していない他の放射化領域から放射線が入射することがあるが、シンチレータが対向する領域以外からの放射能強度を少なくすることができる。これによって計測領域からシンチレータに入射する放射能強度をさらに高精度に予測することができる。
【００１４】
さらに請求項５に記載の発明に従えば、中央のシンチレータは、両隣のシンチレータが放射線を計測するため、それぞれ計測領域に対向している場合には、非放射化領域に対向している。したがって隣接する領域から放射線が両隣のシンチレータに入射しない。隣接していない他の放射化領域から放射線が入射することがあるが、シンチレータが対向する領域以外からの放射能強度を少なくすることができる。これによって計測領域からシンチレータに入射する放射能強度をさらに高精度に予測することができる。
【００１５】
さらに請求項６に記載の発明に従えば、対象物における放射能強度の強弱の変化がつけてある領域と、放射線を計測する際にシンチレータが配置されると位置との間には、他の物体が配置されているが、このような位置関係であっても前述の同様の作用および効果を達成することができる。これによって、たとえば他の物体の大きさや厚みなどを測定することができる。
【００１６】
さらに請求項７に記載の発明に従えば、対象物から発せられる放射線を対象物からシンチレータに至る棒状（ペンシル状）に整形する整形部材をさらに含むので、隣接する領域からシンチレータに入射する放射線による影響をさらに抑制することができる。
【００１７】
さらに請求項８に記載の発明に従えば、隣接するシンチレータの間および隣接する導光手段の間に放射線を遮蔽する遮蔽部材が設けられるので、隣接する領域からシンチレータに入射する放射線による影響をさらに抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】放射線計測システム１００を簡略化して示す正面図である。
【図２】放射線計測システム１００と対象物５０とを簡略化して示す図である。
【図３】図２に対応する対象物５０を示す平面図である。
【図４】Ａ列の放射線強度の一例を示すグラフである。
【図５】放射化領域５１の寄与度の一例を示すグラフである。
【図６】Ｂ列の放射線強度の一例を示すグラフである。
【図７】放射化領域５１の寄与度の一例を示すグラフである。
【図８】第２実施形態の放射線計測システム１００Ａを示す図である。
【図９】図８に対応する対象物５０Ａを示す平面図である。
【図１０】Ａ列の放射線強度の一例を示すグラフである。
【図１１】放射化領域５１Ａの寄与度の一例を示すグラフである。
【図１２】第３実施形態の放射線計測システム１００Ｂを簡略化して示す図である。
【図１３】図１２に対応する対象物５０Ｂを示す平面図である。
【図１４】Ａ列の放射線強度の一例を示すグラフである。
【図１５】放射化領域５１Ｂの寄与度の一例を示すグラフである。
【図１６】第４実施形態の放射線計測システム１００Ｃを簡略化して示す図である。
【図１７】図１６に対応する対象物５０Ｃを示す平面図である。
【図１８】第５実施形態の放射線計測システム１００Ｄを簡略化して示す図である。
【図１９】第６実施形態の放射線計測システム１００Ｅと簡略化して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００２０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図７を用いて説明する。図１は、放射線計測システム１００を簡略化して示す正面図である。放射線計測システム１００は、放射線源から放射される放射線を計測するものとして用いられるものである。放射線計測システム１００は、たとえば測定対象の摩耗量および測定対象の厚みの測定などに用いられる。放射線計測システム１００が摩耗量を測定する場合には、予め摩耗量を測定したい対象物５０（図２参照）を放射化し、放射化された対象物５０が摩耗すると放射能強度が変化することを利用して、対象物５０から発せられる放射線を所定時間検出することにより、対象物５０の摩耗量を測定することができる。また放射線計測システム１００が測定物の厚みを測定する場合には、予め厚みを測定したい測定物の反対側に放射化した対象物５０を配置し、対象物５０から発せられる放射能強度が測定物の厚みの大小によって変化することを利用して、測定物を透過した放射線を検出することにより、測定物の厚みを測定することができる。
【００２１】
放射線計測システム１００は、放射線プローブ１０と、増倍ユニット２０と、電荷結合素子（Charge-Coupled Device：略称ＣＣＤ）カメラ３０と、画像処理装置４０とを含んで構成されている。
【００２２】
放射線プローブ１０は、放射線源から放射される放射線を検出するものである。この放射線プローブ１０は放射線を検出すると、放射線を放射線エネルギーに応じた光として取得する構成になっている。そして、放射線プローブ１０は、増倍ユニット２０に取り付けられている。
【００２３】
増倍ユニット２０は、放射線プローブ１０で検出された光の強度を増倍させるものである。具体的に、増倍ユニット２０は、放射線プローブ１０から射出された光を光電面に当てて電子に変換して増幅し、増幅した電子を蛍光面に当てることにより、増幅した電子の量に応じた光に変換する。
【００２４】
ＣＣＤカメラ３０は、増倍ユニット２０で増幅された光を撮影するものである。このＣＣＤカメラ３０は増倍ユニット２０に取り付けられており、増倍ユニット２０から放出された光を撮影する。
【００２５】
画像処理装置４０は、画像処理手段であって、ＣＣＤカメラ３０で撮影された画像を取り込み、画像処理を行う機能を有するものである。画像処理装置４０では、撮影された画像のノイズ処理、多数の画像の加減算処理、画像の保存等の各種処理が行われる。画像処理装置４０としては、一般的なパーソナルコンピュータ等が用いられる。
【００２６】
次に、放射線プローブ１０の構成についてさらに説明する。放射線プローブ１０は、シンチレータ１１と、光導波路１２と、金属ケース１３とを備えている。
【００２７】
シンチレータ１１は、放射線を光に変換する放射線−光変換器である。具体的に、シンチレータ１１は、放射線（ガンマ線）が照射されるとその放射線エネルギーを吸収して光を発する蛍光板である。この光は、シンチレータ１１内の一点を中心に放射状に四方八方へ放射される。本実施形態では、シンチレータ１１は、２ｍｍ角の板状のものが採用される。
【００２８】
光導波路１２は、導光手段であって、一方から他方に光を導くものである。光導波路１２は、一端部と他端部とを有している。本実施形態では、１本の光導波路１２は２ｍｍ角の棒状をなしている。
【００２９】
また、光導波路１２の一端部には光が入射される入射面１２ａが設けられ、他端部には光が射出される射出面１２ｂが設けられている。入射面１２ａは棒状の光導波路１２の一方の端面であり、射出面１２ｂは棒状の光導波路１２の他方の端面である。
【００３０】
入射面１２ａと射出面１２ｂとが成す角度は、必要に応じて適宜設定可能であり、本実施形態では、入射面１２ａは射出面１２ｂに対して角度を持っている。具体的には、入射面１２ａは、射出面１２ｂに対して垂直に配置されている。このため、入射面１２ａと射出面１２ｂとが垂直になるように、光導波路１２の一端部と他端部との間の一部が曲げられた形状になっている。
【００３１】
光導波路１２の材質は、たとえばアクリル樹脂である。アクリル樹脂は曲がりやすく、加工しやすい材料であるため、図３に示されるような形状の光導波路１２を作りやすくすることができる。光導波路１２の形成方法としては、棒状のアクリル樹脂を曲げる方法や、一つのブロックを光導波路１２の形状に削る方法がある。一方、アクリル樹脂を型成形することにより光導波路１２を得ることもできる。
【００３２】
光導波路１２の側面には、反射材（図示せず）が設けられている。反射材として、たとえば金属箔や金属の蒸着膜が採用される。金属としては、反射効率が高いＡｌ（アルミニウム）などが採用される。このような反射材処理が施されていることにより、光導波路１２内を伝達する光の漏れを防止できる。また、反射材による光導波路１２内での集光効率も向上する。
【００３３】
そして、入射面１２ａから光が入射されると、この光が光導波路１２と外部との境界で反射しながら光導波路１２内を伝達していき、射出面１２ｂから光導波路１２の外部に射出されることとなる。光導波路１２の一部が曲げられているため、該曲がった部分で一端部側から他端部側に光を導けるように光導波路１２に反射面１２ｃが設けられている。
【００３４】
この反射面１２ｃは、入射面１２ａおよび射出面１２ｂに対して傾けられ、入射面１２ａから入射された光を反射させて他端部側に導く役割を果たす。また、光導波路１２の一端部側から他端部側に伝達する光が当該曲がった部分で反射せずに光導波路１２の外部に漏れることを防止する。
【００３５】
光導波路１２の入射面１２ａにシンチレータ１１が接着剤等により取り付けられ、１本の光導波路１２と該光導波路１２に取り付けられたシンチレータ１１とで一つの組が構成されている。本実施形態では、図１に示されるように、光導波路１２とシンチレータ１１との組が５つ備えられている。
【００３６】
また、図１に示されるように、各組のシンチレータ１１それぞれが一次元に配置され、光導波路１２とシンチレータ１１との５つの組が一体化されている。換言すると、シンチレータ１１は、３つ以上である５つを１列に配列させている。シンチレータ１１は、一次元に配置されているので、放射線源に対して相対的に変位させることによって、２次元の領域を測定対象とすることができる。
【００３７】
そして、一体化された各光導波路１２は有底筒状の金属ケース１３で覆われている。すなわち、シンチレータ１１が取り付けられた各光導波路１２は、それぞれの射出面１２ｂを除いて金属ケース１３に収納された状態になっている。
【００３８】
この金属ケース１３は、シンチレータ１１や光導波路１２を外部から保護する役割を果たすものである。また、シンチレータ１１で発せられた光は弱い光であるため、外部からのノイズに影響されやすい。しかし、金属ケース１３によって光導波路１２を覆い隠すことにより、外部からのノイズを遮断できる。金属ケース１３の材質として、ＳＵＳやＡｌ等が採用される。
【００３９】
次に、上記の放射線プローブ１０が備えられた放射線計測システム１００で放射線を計測する方法について説明する。先ず、放射線プローブ１０のシンチレータ１１と放射線源とを対向させる。このとき、金属ケース１３を放射線源に接触させることがもっとも良い。放射線源が動いているものや、ハウジング内の構造によっては近づけることが難しいものについては、放射線源になるべくシンチレータ１１を近づけるようにする。
【００４０】
放射線源から放射線が放射されていれば、放射線が金属ケース１３を通過してシンチレータ１１に入射する。これにより、シンチレータ１１が放射線エネルギーを吸収して光を発する。この光が光導波路１２の入射面１２ａから光導波路１２内に照射され、光導波路１２内を伝達して射出面１２ｂから射出されると共に増倍ユニット２０に入射する。
【００４１】
この後、増倍ユニット２０で光が電子に変換されて増幅され、増幅された電子が再び光に変換される。この光をＣＣＤカメラ３０で撮影し、撮影した画像を画像処理装置４０に取り込む。
【００４２】
画像処理装置４０により、たとえば放射線源とシンチレータ１１との距離に基づく干渉を考慮したノイズ処理等を行って画像化を図る。これにより、放射線源から放射線が放射されていればその分布が表示された画像が得られ、放射線が放射されていなければ何も表示されない画像が得られる。このようにして、放射線計測が完了する。
【００４３】
次に、各シンチレータ１１と対象物５０との位置関係に関して説明する。図２は、放射線計測システム１００と対象物５０とを簡略化して示す図である。図３は、図２に対応する対象物５０を示す平面図である。図２および図３では、理解を容易にするため、対象物５０において放射化された領域について斜線を施して示す。
【００４４】
図２および図３に示すように、対象物５０は、放射線計測対象の領域において、放射線の強度分布について予め設定される強弱の変化がつけてある。強度分布における強度変化は、離散的な強度変化であり、具体的には放射線を発する放射化領域５１と放射線を発しない非放射化領域５２とによる変化である。本実施形態の対象物５０は、シンチレータ１１の数と同数である５つの放射化領域５１を有する。また各放射化領域５１は、それぞれ独立するように配置されている。換言すると、各放射化領域５１は、互いに接触しておらず、離間している。本実施形態では、図３に示すように、複数配列、本実施形態では２行に配置されており、１行目（以下、Ａ行ということがある）には２つの放射化領域５１が配置され、２行目（以下、Ｂ行ということがある）には３つの放射化領域５１が配置されている。また図２に示すように、５つの放射化領域５１は側方に見ると、左右に隣接するような位置関係にある。
【００４５】
また各行において左右方向の放射化領域５１の間隔は、シンチレータ１１の左右方向の寸法以上に設定される。換言すると、放射化領域５１間、すなわち非放射化領域５２に、シンチレータ１１を丸ごと入るような位置関係である。これによって複数のシンチレータ１１のうち両隣にシンチレータ１１が配置されている中央のシンチレータ１１は、両隣のシンチレータ１１が放射線を計測するため、それぞれ計測領域に対向している場合には、非放射化領域５２に対向することになる。
【００４６】
あるシンチレータ１１の放射化領域５１と他のシンチレータ１１の放射化領域５１の距離が少なくともシンチレータ１１の最も狭い部分の寸法（形状によって名称が変わるが、たとえば縦、横、直径、および短径、相当直径など）よりも離れているように設定される。本実施形態では、シンチレータ１１は正方形板状であるので、具体的には、放射化領域５１の幅Ｗ１はシンチレータ１１の幅以下に設定される。放射化領域５１の長さＨ１はシンチレータ１１の長さ以下に設定される。またＡ行とＢ行の放射化領域５１の間Ｔ１は、シンチレータ１１の長さ以上離れているように設定される。
【００４７】
次に、各放射化領域５１における放射能強度の計測に関して説明する。本実施形態では、５つの放射化領域５１の放射能強度を一度に計測するのではなく、２段階に分けて計測する。いずれの段階が先でもよいが、本実施形態では図３の上方に位置する２つの放射化領域５１（Ａ列の放射化領域５１）の計測から開始する。
【００４８】
先ず、５つのシンチレータ１１を図２に示すように、５つの放射化領域５１にそれぞれ対向するように配置する。ここで対向とは、上下方向に相対する状態をいい、シンチレータ１１と対象物５０とが密着している状態も含むものとする。次に、シンチレータ１１をＡ列の上方に移動する。すると、図２に示すように左から各シンチレータ１１をそれぞれチャンネル（ｃｈ）１と順次、５つをチャンネル５まで称した場合、チャンネル２とチャンネル４とが放射化領域５１と対向することになる。したがって、チャンネル１、３，５は、非放射化領域５２と対向することになる。
【００４９】
このような位置関係で放射線計測した場合の放射線強度に関して説明する。図４は、Ａ列の放射線強度の一例を示すグラフである。図５は、チャンネル２における放射化領域５１の寄与度の一例を示すグラフである。前述のようにＡ列の放射線強度は予め設定しているので、図４のように既知である。放射線強度が既知であるので、図５に示すように各放射化領域５１からチャンネル２に入射する放射線強度を予測することができる。このような予測データがあるので、チャンネル２が対向する放射化領域５１から入射した実際の放射能強度を、図５に基づいて予測することができる。チャンネル４においても同様である。これによってＡ列の放射化領域５１の放射量を計測することができる。
【００５０】
換言すると、Ａ列でチャンネル２およびチャンネル４のみの放射線計測を行うことで、チャンネル１、チャンネル３、およびチャンネル５の対面の放射化領域５１の影響をほぼ受けないので、チャンネル２はチャンネル２の対面の放射化領域５１の変化を検出できる。
【００５１】
次に、シンチレータ１１をＢ列の上方に移動する。すると、図２に示すように、チャンネル１、３，５が放射化領域５１と対向することになる。したがって、チャンネル２、４は、非放射化領域５２と対向することになる。
【００５２】
このような位置関係で放射線計測した場合の放射線強度に関して説明する。図６は、Ｂ列の放射線強度の一例を示すグラフである。図７は、チャンネル３における放射化領域５１の寄与度の一例を示すグラフである。前述のようにＢ列の放射線強度は予め設定しているので、図６のように既知である。放射線強度が既知であるので、図７に示すように各放射化領域５１からチャンネル３に入射する放射線強度を予測することができる。このような予測データがあるので、チャンネル３が対向する放射化領域５１から入射した実際の放射能強度を、図７に基づいて予測することができる。チャンネル１、３においても同様である。
【００５３】
換言すると、Ｂ列でチャンネル１、チャンネル３およびチャンネル５のみの放射線計測を行うことで、チャンネル２およびチャンネル４の対面の放射化領域５１の影響をほぼ受けないので、チャンネル３はチャンネル３の対面の放射化領域５１の変化を検出できる。
【００５４】
以上説明したように本実施形態の放射線計測システム１００では、対象物５０が放射線計測対象の領域において、図４および図６に示すように、放射線の強度分布について予め設定される強弱の変化がつけてある。したがって対象物５０の放射線の強度は、一様ではない。このような対象物５０の放射線を計測する際には、シンチレータ１１を計測領域に対向する位置に配置し、シンチレータ１１が対向する領域とシンチレータ１１が対向する領域に隣接する領域とは、強度分布に基づく強弱の変化を有する。したがって対向する領域からシンチレータ１１に照射する放射線の強度と、隣接する領域からシンチレータ１１に照射する放射線の強度とが異なることになる。強度分布は既知であるので、予め既知の強度分布による各シンチレータ１１への影響を調査などしておくことによって、既知の強度分布に基づいて、隣接する領域からの放射線の入射量を予測することができる。これによって対向する領域からの放射線を予測することができる。したがってクロストークの影響を抑制することで計測時間が長期間になることを防ぐことができる
また本実施形態では、強度分布における強度変化は、離散的な強度変化である。具体的には、放射化領域５１と非放射化領域５２とによる変化であるので、連続的に変化する強度変化よりも強度変化が顕著である。したがって隣接する領域からシンチレータ１１に入射する放射能強度をさらに高精度に予測することができる。
【００５５】
さらに本実施形態では、シンチレータ１１が対向する計測領域は、放射化領域５１であり、計測領域に隣接する領域は非放射化領域５２である。したがって隣接する領域から放射線がシンチレータ１１に入射しない。隣接していない他の放射化領域５１から放射線が入射することがあるが、他の放射化領域５１からの距離が離れているので、シンチレータが対向する領域以外からの放射能強度を少なくすることができる。これによって計測領域からシンチレータ１１に入射する放射能強度をさらに高精度に予測することができる。
【００５６】
さらに本実施形態では、中央のシンチレータ１１は、両隣のシンチレータ１１が放射線を計測するため、それぞれ計測領域に対向している場合には、非放射化領域５２に対向している。換言すると、計測するチャネルの放射化領域５１と他のチャネルの放射化領域５１とは接していない。したがって隣接する領域から放射線が両隣のシンチレータ１１に入射しない。隣接していない他の放射化領域５１から放射線が入射することがあるが、シンチレータが対向する領域以外からの放射能強度を少なくすることができる。これによって計測領域からシンチレータ１１に入射する放射能強度をさらに高精度に予測することができる。
【００５７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図８〜図１１を用いて説明する。図８は、第２実施形態の放射線計測システム１００Ａと対象物５０Ａとを簡略化して示す図である。図９は、図８に対応する対象物５０Ａを示す平面図である。図８および図９では、理解を容易にするため、対象物５０Ａにおいて放射化された領域について斜線を施して示す。本実施形態では、対象物５０Ａにおける放射化領域５１Ａの大きさの点で前述の第１実施形態と異なる。
【００５８】
図９に示すように、本実施形態の対象物５０Ａは、３行に配置されており、１行目には２つの放射化領域５１Ａが配置され、２行目（以下、Ａ行ということがある）には２つの放射化領域５１Ａが配置され、３行目には１つの放射化領域５１Ａが配置されている。また図８に示すように、５つの放射化領域５１Ａは側方に見ると、左右に離間するような位置関係にある。換言すると、各シンチレータ１１の対面の中心部分のみ放射化している。
【００５９】
次に、各放射化領域５１Ａにおける放射能強度の計測に関して説明する。シンチレータ１１を図９に示すＡ列の上方に移動する。すると、図８に示すようにチャンネル２とチャンネル５とが放射化領域５１Ａと対向することになる。したがって、チャンネル１、３，４は、非放射化領域５２Ａと対向することになる。
【００６０】
このような位置関係で放射線計測した場合の放射線強度に関して説明する。図１０は、Ａ列の放射線強度の一例を示すグラフである。図１１は、チャンネル２における放射化領域５１Ａの寄与度の一例を示すグラフである。前述のようにＡ列の放射線強度は予め設定しているので、図１０のように既知である。放射線強度が既知であるので、図１１に示すように各放射化領域５１Ａからチャンネル２に入射する放射線強度を予測することができる。このような予測データがあるので、チャンネル２が対向する放射化領域５１Ａから入射した実際の放射能強度を、図１１に基づいて予測することができる。チャンネル５においても同様である。これによってＡ列の放射化領域５１Ａの放射量を計測することができる。
【００６１】
また本実施形態では、各チャンネルの対面の中心部分のみ放射化しているので、各放射化領域５１Ａから隣接するチャンネルに入射する放射線（γ線）の量を減らすことができる。これによってさらに高精度に放射能強度を計測することができる。
【００６２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に関して、図１２〜図１５を用いて説明する。図１２は、第３実施形態の放射線計測システム１００Ｂと対象物５０Ｂとを簡略化して示す図である。図１３は、図１２に対応する対象物５０Ｂを示す平面図である。図１２および図１３では、理解を容易にするため、対象物５０Ｂにおいて放射化された領域について斜線を施して示す。本実施形態では、対象物５０Ｂにおける放射化領域５１Ｂの大きさの点で前述の第１実施形態と異なる。
【００６３】
図１３に示すように、本実施形態の対象物５０Ｂは、５行に配置されており、各行には１つの放射化領域５１Ｂが配置されており、２行目を図１３に示すようにＡ行ということがある。また図１２に示すように、５つの放射化領域５１Ｂは側方に見ると、左右に離間するような位置関係にある。換言すると、各チャンネルの対面の中心部分のみ放射化している。
【００６４】
次に、各放射化領域５１Ｂにおける放射能強度の計測に関して説明する。シンチレータ１１を図１３に示すＡ列の上方に移動する。すると、図１２に示すようにチャンネル２が放射化領域５１Ｂと対向することになる。したがって、チャンネル１、３、４、５は、非放射化領域５２Ｂと対向することになる。
【００６５】
このような位置関係で放射線計測した場合の放射線強度に関して説明する。図１４は、Ａ列の放射線強度の一例を示すグラフである。図１５は、チャンネル２における放射化領域５１Ｂの寄与度の一例を示すグラフである。前述のようにＡ列の放射線強度は予め設定しているので、図１４のように既知である。放射線強度が既知であるので、図１５に示すように各放射化領域５１Ｂからチャンネル２に入射する放射線強度を予測することができる。このような予測データがあるので、チャンネル２が対向する放射化領域５１Ｂから入射した実際の放射能強度を、図１４に基づいて予測することができる。
【００６６】
また本実施形態では、各チャンネルの対面の中心部分のみ放射化しており、さらに５つの放射化領域５１Ｂを斜め方向に離間するように配置しているので、各放射化領域５１Ｂから隣接するチャンネルに入射する放射線（γ線）の量を減らすことができる。これによってさらに高精度に放射能強度を計測することができる。
【００６７】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に関して、図１６および図１７を用いて説明する。図１６は、第４実施形態の放射線計測システム１００Ｃと対象物５０Ｃとを簡略化して示す図である。図１７は、図１６に対応する対象物５０Ｃを示す平面図である。図１６および図１７では、理解を容易にするため、対象物５０Ｃにおいて放射化された領域について斜線を施して示す。本実施形態では、対象物５０Ｃにおける強弱の変化がつけてある領域は、放射線を計測する際にシンチレータ１１が配置されると位置の間には、他の物体である測定物６０が配置されている。
【００６８】
本実施形態では、図１６に示すように、シンチレータ１１と対象物５０Ｃとの間に測定物６０を配置している。放射化領域５１Ｃについては、前述の第１実施形態について同様であるので、測定物６０を通過した各放射化領域５１Ｃからの放射線の放射能強度を放射線計測システム１００Ｃによって計測することができる。したがって測定物６０を放射化するのではなく、測定物６０の下に放射線源となる対象物５０Ｃを配置して、放射能強度を計測することによって、測定物６０の厚さ計測をすることができる。
【００６９】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に関して、図１８を用いて説明する。図１８は、第５実施形態の放射線計測システム１００Ｄと対象物５０Ｄとを簡略化して示す図である。図１８では、理解を容易にするため、対象物５０Ｄにおいて放射化された領域について斜線を施して示す。本実施形態では、対象物５０Ｄにおける強弱の変化がつけてある領域は、独立してなく連続している領域である。また放射線計測システム１００Ｄは、コリメータ７０をさらに備える点に特徴を有する。
【００７０】
コリメータ７０は、シンチレータ１１と対象物５０Ｄとの間に配置され、対象物５０Ｄから発せられる放射線を対象物５０Ｄからシンチレータ１１に至るペンシル状に整形する整形部材である。ペンシル状とは、上下方向に延びる棒状である。
【００７１】
コリメータ７０が配置されていない場合には、放射化領域５１Ｄから斜め方向に放射線が放射された場合、隣接するシンチレータ１１に直接放射線が入射する場合があるが、本実施形態のようにコリメータ７０を整形部材として設けることによって、放射能強度が他の放射化領域５１Ｄから斜めに放射されたとしても、コリメータ７０が障壁となり、直接隣接チャネルのシンチレータ１１に放射線が入射しないようにすることができる。これによって図１８に示すように、独立していない放射化領域５１Ｄであっても、計測領域に隣接する領域の影響を受けにくくすることができる。
【００７２】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に関して、図１９を用いて説明する。図１９は、第６実施形態の放射線計測システム１００Ｅと対象物５０Ｅとを簡略化して示す図である。図１９では、理解を容易にするため、対象物５０Ｅにおいて放射化された領域について斜線を施して示す。本実施形態では、対象物５０Ｅにおける強弱の変化がつけてある領域は、独立してなく連続している領域である。また放射線計測システム１００Ｅは、コリメータ７０Ｅをさらに備える点に特徴を有する。
【００７３】
コリメータ７０Ｅは、隣接するシンチレータ１１の間、および隣接する光導波路１２の間に配置され、放射線を遮蔽する遮蔽部材である。
【００７４】
コリメータ７０Ｅが配置されていない場合には、放射化領域５１Ｅから斜め方向に放射線が放射された場合、隣接するチャネル両方のシンチレータ１１および光導波路１２を通過する場合があるが、本実施形態のようにコリメータ７０Ｅを遮蔽部材として設けることによって、放射線が放射化領域５１Ｅから斜めに放射されたとしても、コリメータ７０Ｅが障壁となり、１一つの放射線があるシンチレータ１１を発光させた後に、隣接するチャネルのシンチレータ１１を発光させないようにすることができる。これによって図１９に示すように、独立していない放射化領域５１Ｅであっても、計測領域に隣接する領域の影響を受けにくくすることができる。
【００７５】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００７６】
前述の第１実施形態では、撮影手段は、ＣＣＤカメラ３０によって実現されているが、ＣＣＤカメラ３０に限るものではなく、相補型金属酸化膜半導体（Complementary Metal Oxide Semiconductor：略称ＣＭＯＳ）カメラであってもよい。
【００７７】
また前述の第１実施形態では、放射線プローブ１０は複数の光導波路１２を備えた構成になっているが、１本の光導波路と１つのシンチレータ１１とによって放射線プローブを構成することも可能である。また、光導波路１２を一次元に５本並べるだけでなく、２本や６本以上を並べるようにしても良い。同様に、光導波路を二次元に並べる場合には、５×５の配置でもよく、３×３、７×７および３×５といった配置でも良い。また光導波路１２は棒状のものであったが、光ファイバーのような管状のものでも良い。このようなシンチレータ１１の位置によって、放射化領域５１と設定することによって、前述の第１実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。たとえば放射化領域５１と非放射化領域５２との配置関係は、千鳥状、ジグザグ状、市松模様状およびストライプ状など、適宜設定することができる。
【００７８】
また前述の第１実施形態では、放射化領域５１の強度分布は、放射化領域５１と非放射化領域５２とのいわば放射線有り無しの２値化によって実現されるが、このような強度分布に限るものではなく、たとえば離散的に強度を変化させてもよく、連続的に強度を変化させてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０…放射線プローブ
１１…シンチレータ
１２…光導波路（導光手段）
１３…金属ケース
２０…増倍ユニット
３０…ＣＣＤカメラ（撮影手段）
４０…画像処理装置（画像処理手段）
５０…対象物
５１…放射化領域
５２…非放射化領域
６０…測定物
７０…コリメータ（整形部材）
７０Ａ…コリメータ（遮蔽部材）
１００…放射線計測システム
【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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