(57)【要約】【課題】陽電子を被測定材（２〜５）に照射し、被測定材内で陽電子が吸収されて発生する消滅ガンマ線を検知することにより、陽電子の飛程や被測定材の材質評価法を提供する。【解決手段】本発明は、陽電子源６とその周りに設置した被測定材（２〜５）からなる。線源６を放出した陽電子が回りに複数設置された被測定材（２〜５）に当たり、何れかの被測定材で吸収され消滅する。陽電子が消滅する際に発せられる消滅ガンマ線をＰＥＴ等のガンマ線検出装置で測定すると、陽電子が吸収・消滅した被測定材が特定でき、使用した被測定材の材質と厚さから陽電子の飛程を評価する（図５）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に陽電子放出線源を置き、線源の周りに幾重かに同心円、若しくは同心球状の被測定材を設置したもので、線源からの陽電子が被測定材に当たり、陽電子が吸収される際に発せられる消滅ガンマ線を検知することにより、陽電子の飛程の観察や評価を行う陽電子飛程観察装置
【請求項２】
被測定材の１層の厚さは、照射する陽電子の飛程を超えない範囲とし、それを複数配置した請求項１に記載の陽電子飛程観察装置
【請求項３】
陽電子放出線源から放出される陽電子を被測定材に照射し、線源からの陽電子が被測定材に吸収される際に発せられる消滅ガンマ線を計測することにより被測定材での陽電子透過状況を観察する陽電子飛程観察装置
【請求項４】
被測定材の陽電子の透過状況から被測定材の材質を評価する請求項３に記載の陽電子飛程観察装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は陽電子の飛程を観察する装置に関する
【背景技術】
【０００２】  ベータ崩壊には陰電子を放出する崩壊と陽電子を放出する崩壊がある。この崩壊時に放出される電子の飛程は、電子の持つ運動エネルギーによって決まり、１ＭｅＶ程度の運動エネルギーを持つ電子の水中での平均飛程は１ミリメートル程度とされている。【０００３】  陰電子を放出する際の飛程は、ＧＭ管等の簡単な方法で確認できる（非特許文献１）が、陽電子の場合、陽電子が吸収・消滅する際に発せられる消滅ガンマ線が障害となり陰電子のような方法で確認できないことから、陽電子の飛程を観察できる装置は存在しない状況にある。【０００４】  そのため、陽電子の飛程は理論式や理論シュミレーションでしか知ることができない（非特許文献２、非特許文献３）。【０００５】  また、陽電子の消滅ガンマ線の発生源を検出する装置としてＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、特許文献１）があるが、ＰＥＴには陽電子の飛程を確認できるまでの解像能力はない。
【先行技術文献】
【０００６】
【特許文献１】  特開平０７−１１３８７３
【０００７】
【非特許文献１】  川上弘泰，β線の最大飛程測定のためのＦｅａｔｈｅｒ法の改良，九州産業大学国際文化学部紀要  第２号；１６７−１７３；１９９５
【０００８】
【非特許文献２】  Ｃｒａｉｇ  Ｓ  Ｌｅｖｉｎ  ａｎｄ  Ｅｄｗａｒｄ  Ｊ  Ｈｏｆｆｍａｎ，Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｐｏｓｉｔｒｏｎ  ｒａｎｇｅ  ａｎｄ  ｉｔｓ  ｅｆｆｅｃｔ  ｏｎ  ｔｈｅ  ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ  ｌｉｍｉｔ  ｏｆ  ｐｏｓｉｔｒｏｎ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  ｓｙｓｔｅｍ  ｓｐａｔｉａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ；Ｐｈｙｓ．Ｍｅｄ．Ｂｉｏｌ．４４；７８１−７９９；１９９９
【０００９】
【非特許文献３】  Ｓａｎｃｈｅｚ−Ｃｒｅｓｐｏ  Ａ．Ａｎｄｒｅｏ  Ｐ．Ｌａｒｓｓｏｎ  ＳＡ，Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  ｆｌｉｇｈｔ  ｉｎ  ｈｕｍａｎ  ｔｉｓｓｕｅｓ  ａｎｄ  ｉｔｓ  ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ  ｏｎ  ＰＥＴ  ｉｍａｇｅ  ｓｐａｔｉａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，Ｅｕｒ  ＪＮｕｃｌ  Ｍｅｄ  Ｍｏｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ．３１（１）：４４−５１；２００４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  以上に述べた通り、陽電子の飛程を実際に確認する方法および装置は実現していない。【００１１】  本発明は従来確認できなかった陽電子の飛程を確認しようとするものであり、陽電子を線源外に飛ばし、線源と空間を置くか低密度間材を挟んで設置した吸収体（被測定材）で受け、被測定材よりの消滅ガンマ線を検出することにより、陽電子の飛程を評価することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  本発明は上記目的を達成するために創出されたもので、陽電子を発する線源を中心にその周りに陽電子を吸収する被測定材を幾重か設置した構造のものである。【００１３】  本発明はこのような構造であるため、陽電子が吸収された被測定材から消滅ガンマ線は発せられる。このような状況をＰＥＴ等のガンマ線検出装置で観察すると、消滅ガンマ線の発せられている被測定材が特定できる。
【発明の効果】
【００１４】  上述したように、本発明では陽電子の透過した被測定材の特定が可能で、透過した被測定材の厚さより陽電子の飛程の評価が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の外観図
【図２】図１のＡ方向断面図
【図３】図１のＢ方向断面図
【図４】本発明をＰＥＴのガントリー内に設置した例
【図５】本発明で陽電子の飛程をＰＥＴで観察した例
【発明を実施するための形態】
【００１６】  以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に基いて説明する。
【００１７】  図においては、１は保持壁であり、これにより線源保持棒と被測定材を保持している。２から５（２：第四被測定材、３：第三被測定材、４：第二被測定材、５：第一被測定材）は陽電子の吸収体であり、本例では密度１厚さ０．５ミリメートルの材料を同心円状に設置しているが、吸収体の密度、厚さおよび形状は任意である。被測定材と被測定材の間隔は数ミリメートルの空間をおく。６は線源部であり、この位置に線源を置く。７は線源を保持する棒である。８は本装置の台である。
【００１８】  本発明で陽電子の飛程を観察する場合は、６に陽電子放出線源を置き、ガンマ線検出装置（ＰＥＴ等）で消滅ガンマ線の発生状況を測定する。図４は、ＰＥＴのガントリー内での本発明品の設置例である。
【００１９】  図５は、複数の陽電子放出核種を用いた場合の本発明のＰＥＴ評価例である。
【００２０】  以下、上記構成の動作を説明する。線源部７より放出された陽電子は周りに飛散し、最初の第一被測定材５に達する。ここで、持つ運動エネルギーが低い場合は、第一被測定材５で吸収され、消滅ガンマ線を発して消滅する。持つ運動エネルギーが高い陽電子の場合は、第１被測定材５を透過し第二被測定材４に達する。
【００２１】  第二被測定材４に達した陽電子は、持つ運動エネルギーの状況によって、第二被測定材４で吸収され消滅ガンマ線を発して消滅するか、さらに第二被測定材４を透過し第三被測定材３に達するかの何れかの行動をとる。
【００２２】  この様に線源部から放出された陽電子は、持つ運動エネルギーの状況によって、何れかの被測定材に吸収され、消滅ガンマ線を発して消滅する。
【００２３】  上記の状態をＰＥＴ等のガンマ線検出装置で観察すると、陽電子が吸収され消滅した被測定材が確認でき、透過した被測定材の厚さから飛程を知ることができる。
【実施例１】
【００２４】  図１で示した本発明装置を用いて、ＰＥＴで観察された被測定材からの消滅ガンマ線の発生状況の様子図（図５）ある。使用した核種（Ｆ−１８、Ｃ−１１、Ｎ−１３、Ｏ−１５）毎に吸収体の描出が異なることが確認できる。この図の被測定材の描出状況が陽電子の運動エネルギーを反映し、透過した被測定材の厚さから飛程が知れる。
【実施例２】
【００２５】  図１のような構造を持つが、線源の周りの被測定体が同心球状の構造の装置ある。この装置に陽電子放出線源を置き、ＰＥＴで被測定材からの全消滅ガンマ線を観察する。本装置を用いると、線源からの正確な放出陽電子の数や陽電子の飛程が観察可能である。
【実施例３】
【００２６】  図６のような構造を持ち、被測定体に電圧を掛けた状態で陽電子を照射し、陽電子が吸収される状況をＰＥＴで観察する装置である。この装置を用いると、被測定材への電圧の掛かり具合を観察できる。
【実施例４】
【００２７】  図６のような構造を持ち、磁力を持つ被測定体に陽電子を照射し、被測定体に陽電子が吸収される状況をＰＥＴで観察する装置である。この装置を用いると、被測定材への磁力の掛かり具合が観察できる。
【実施例５】
【００２８】  図６のような構造を持ち、陽電子を被測定材に照射し、陽電子が吸収・透過される状況をＰＥＴで観察する装置である。この装置を用いると、被測定材の陽電子の透過状況から被測定材の材質を評価することができる。図７は、若葉と枯葉に陽電子を照射した場合のＰＥＴ像で、若葉と枯葉から放出されるガンマ線の量と分布の違いを知ることにより、葉の状況が観察できる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】  本発明により陽電子の飛程の確認が可能となり、教育、機器保守等に利用される可能性がある。さらに本発明は測定材の材質の分析にも応用可能である。
【符号の説明】
【００３０】１  被測定材保持壁
２  第四被測定材
３  第三被測定材
４  第二被測定材
５  第一被測定材
６  線源部
７  線源を保持する棒
８  本装置の台
９  本装置の線源位置スライスにおける本発明のＣＴ像
１０  線源がＦ−１８の場合の本発明のＰＥＴ像
１１  １０で陽電子の飛散を遮った場合の本発明のＰＥＴ像
１２  線源がＣ−１１の場合の本発明のＰＥＴ像
１３  線源がＮ−１３の場合の本発明のＰＥＴ像
１４  線源がＯ−１５の場合の本発明のＰＥＴ像
１５  別構造装置の線源部
１６  被測定材
１７  図６の構造の本発明装置に置いた被測定材（左：若葉、右：枯葉）
１８  １７に陽電子を照射たときのＰＥＴ像
【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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【手続補正書】
【提出日】平成24年5月16日(2012.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【図１】本発明の外観図
【図２】図１のＡ方向断面図
【図３】図１のＢ方向断面図
【図４】本発明をＰＥＴのガントリー内に設置した例
【図５】本発明で陽電子の飛程をＰＥＴで観察した例
【図６】本発明の別構造例（実験例３、４、５の場合）の線源と被測定材の概観位置図
【図７】実験例５において、線源よりの陽電子を被測定材（若葉と枯葉）に照射した例をＰＥＴで観察した像