(57)【要約】【課題】装置全体の小型化、軽量化を図ることができる放射線検出装置を提供すること。【解決手段】入射する放射線に励起されてシンチレーション光を発する固体シンチレータ（１１）と、固体シンチレータに沿って配置され、入射されたシンチレーション光を両端方向に伝播させる波長変換ファイバ（１２）と、波長変換ファイバの両端それぞれに接続されてシンチレーション光を検出する検出器（１３）とを備えて放射線検出装置（１０）が構成されている。検出器は、複数のアバランシェフォトダイオード（１３ａ）により構成されている。【選択図】図１
2017049226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する放射線に励起されてシンチレーション光を発する固体シンチレータと、
前記固体シンチレータに沿って配置され、入射された前記シンチレーション光を両端方向に伝播させる少なくとも１本のファイバと、
前記ファイバの両端それぞれに接続されて前記シンチレーション光を検出する少なくとも１組の検出器とを備え、
前記検出器は、複数のアバランシェフォトダイオードにより構成されていることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記検出器は、ガイガーモードで動作する前記複数のアバランシェフォトダイオードを１方向又は直交する２方向に配列していることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記検出器は前記固体シンチレータの端縁近傍に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記ファイバは、曲げ形成されて両端が前記固体シンチレータの一端縁近傍に配置されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記ファイバは、半円弧状部と、この半円弧状部の両端に連なって平行に延びる一対の直線状部とを備えて複数設けられ、前記一対の直線状部の間に、他の前記ファイバの何れか一方の直線状部が配置されることを特徴とする請求項４に記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記ファイバは、半円弧状部と直線状部とが延出方向に交互に配置されてつづら折り形状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の放射線検出装置。
【請求項７】
前記ファイバは直線方向に延びて複数設けられ、且つ、前記各ファイバの一端が前記固体シンチレータの一端縁近傍に配置され、前記各ファイバの他端が前記固体シンチレータの一端縁と向かい合う端縁近傍に配置されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項８】
前記ファイバが２本設けられ、それぞれ半円弧状部と直線状部とが延出方向に交互に配置されてつづら折り形状に曲げ形成され、
一方の前記ファイバの前記直線状部と、他方の前記ファイバの前記直線状部とが格子形状に形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項９】
前記ファイバは１本とされて、半円弧状部と直線状部とが延出方向に交互に配置されてつづら折り形状に曲げ形成されるつづら折り部を２つ有し、
一方の前記つづら折り部の前記直線状部と、他方の前記つづら折り部の前記直線状部とが格子形状に形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項１０】
前記ファイバは、所定間隔毎に平行に延びる複数の直線状部を備えた渦巻き状に曲げ形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項１１】
前記ファイバは、導光性を有するライトガイドによって位置決めされることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項１２】
前記ファイバの両端それぞれに設けられた前記検出器と電気的に接続されて当該検出器の電気信号を処理する信号処理部を更に備え、
前記信号処理部は、前記複数の検出器から出力される電気信号の発生タイミングの同時性を利用して信号処理を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項１３】
前記信号処理部は、同一の前記ファイバの両端それぞれに設けられた前記検出器から出力される電気信号が同時に発生した場合のみ、計数処理を行うことを特徴とする請求項１２に記載の放射線検出装置。
【請求項１４】
前記信号処理部は、同一の前記ファイバの両端それぞれに設けられた前記検出器から出力される電気信号が同時に発生した場合のみ、当該電気信号の波高分析処理を行うことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の放射線検出装置。
【請求項１５】
前記検出器は、周囲温度に応じた逆電圧を印加するための逆電圧印加部を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項１６】
前記検出器は、周囲温度を調整するための温度調整部を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の放射線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンチレータを用いて放射線を検出する放射線検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大面積（例えばＡ３サイズ）のシンチレータを搭載した放射線検出装置が知られており、かかる放射線検出装置はダストモニタやゲートモニタにおいて利用されている。このような放射線検出装置では、例えば、特許文献１に開示される構造が採用される。特許文献１の放射線検出装置は、シンチレータを備えた平板状の放射線検出部と、光電子増倍管を備えた放射線計測部とを別体として構成されている。
【０００３】
特許文献１において、放射線検出部は、シンチレータの一方の面に設けられた複数の光ファイバを備えている。放射線検出部において、放射性物質からの放射線がシンチレータに到達すると、シンチレーション光が発生される。そして、このシンチレーション光が光ファイバに達し、波長変換等が行われて放射線計測部の光電子増倍管に至って放射線の検出が行われる。かかる放射線検出部では、光ファイバの外径が１ｍｍ程度となるため、広い受光面を形成しつつ、薄型化することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０６９８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１のような放射線検出装置にあっては、光電子増倍管の直径が１インチ程度と大きくなり、放射線検出部を薄くしても、それとは別体の放射線計測部が大きく重くなる。従って、放射線検出装置全体として見ても、大型化、高重量化する、という問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、装置全体の小型化、軽量化を図ることができる放射線検出装置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】
【０００７】
本発明の放射線検出装置は、入射する放射線に励起されてシンチレーション光を発する固体シンチレータと、前記固体シンチレータに沿って配置され、入射された前記シンチレーション光を両端方向に伝播させる少なくとも１本のファイバと、前記ファイバの両端それぞれに接続されて前記シンチレーション光を検出する少なくとも１組の検出器とを備え、前記検出器は、複数のアバランシェフォトダイオードにより構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数のアバランシェフォトダイオードにより検出器を構成したので、装置全体の小型化、軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る放射線検出装置の構成を示す概略図であり、図１Ａは平面図、図１Ｂは横断面図である。
【図２】検出器における複数のアバランシェフォトダイオードの概略説明図である。
【図３】検出器の概略構成図である。
【図４】信号処理部のブロック図である。
【図５】波長変換ファイバの変形例を示す図１Ａと同様の平面図である。
【図６】波長変換ファイバの変形例を示す図１Ａと同様の平面図である。
【図７】波長変換ファイバの変形例を示す図１Ａと同様の平面図である。
【図８】波長変換ファイバの変形例を示す図１Ａと同様の平面図である。
【図９】波長変換ファイバの変形例を示す図１Ａと同様の平面図である。
【図１０】波長変換ファイバの変形例を示す図１Ａと同様の平面図である。
【図１１】波長変換ファイバの変形例を示す図１Ａと同様の平面図である。
【図１２】光反射層の変形例を示す図１Ｂと同様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。本発明の放射線検出装置は、原子力プラントや医療施設などの原子力施設において、放射能汚染を放射線モニタにより監視する放射線管理システム、プロセス放射線モニタなどの原子炉の運転監視用モニタ、作業管理のためのエリアモニタ、ダストモニタ、ランドリモニタ、あるいは管理区域出入のためのゲートモニタ、物品搬出モニタ、体表面ゲート放射線モニタ、プロセス放射線モニタ、など多岐にわたって適用可能である。また、原子力施設以外でもサーベイメータ、非破壊検査用検出器、ホールボディカウンタなどに適用可能である。
【００１１】
図１は、実施の形態に係る放射線検出装置の構成を示す概略図であり、図１Ａは平面図、図１Ｂは横断面図である。図１Ａに示すように、放射線検出装置１０は、固体シンチレータ１１と、波長変換ファイバ（ファイバ）１２と、検出器１３と、信号処理部１５とを備えて構成されている。
【００１２】
固体シンチレータ１１は、平面視で長方形状に形成された平板形状に設けられ、その平面サイズは、例えばＡ４サイズに設定される。固体シンチレータ１１は、入射する放射線に励起されてシンチレーション光を発するプラスチックシンチレータからなる。図１Ｂに示すように、固体シンチレータ１１は、同図の上下両側から層構造によって挟まれており、同図中上側に位置する遮光層１７と、同図中下側に位置する光反射層１８との間に位置する。固体シンチレータ１１と光反射層１８との間には空気層１９が設けられる。
【００１３】
遮光層１７は、例えば、アルミ蒸着膜や酸化チタン膜からなり、固体シンチレータ１１の表面（図１Ｂ中上面）となる平面上に一体に固着している。遮光層１７は、外部からの光を透過させず、且つ、外部からの放射線のみ内部（固体シンチレータ１１側）へ透過させる機能を有する。また、遮光層１７は、固体シンチレータ１１から入射するシンチレーション光を反射する機能も有する。
【００１４】
遮光層１７の表面側は、外部の放射性物質から放射線が入射する側となる。従って、遮光層１７の表面側に、図示しない汚染防止膜を形成し、汚染から保護するようにしてもよい。かかる汚染防止膜は、例えば、６μｍ厚のＰＥＤ（ポリエチレンテレフタレート）の膜とすることができる。
【００１５】
光反射層１８は、例えば、アルミ蒸着膜や酸化チタン膜を表面に蒸着したものからなる。光反射層１８は、外部からの光を透過させない機能と、固体シンチレータ１１が発するシンチレーション光を反射させる機能とを有する。
【００１６】
図示省略したが、固体シンチレータ１１の外周側には遮蔽体が設けられ、シンチレーション光が外部へ出射されることが防止され、且つ、外部からの光や放射線が遮光層１７以外の部分から固体シンチレータ１１に入射されることも防止される。また、放射線検出装置１０は、図１Ｂに示す各構成によってパネル状に形成される。
【００１７】
波長変換ファイバ１２は、固体シンチレータ１１が発するシンチレーション光が入射され、そのシンチレーション光を両端方向に伝播させる機能を有する。波長変換ファイバ１２は、複数本（本実施の形態では４本）設けられ、それぞれ固体シンチレータ１１の短辺と平行となる直線方向に延びている。従って、複数本の波長変換ファイバ１２は、同じ方向に揃えて互いの間隔を空けて「疎」に並べて配置される。波長変換ファイバ１２の一端となる図１Ａ中上端は、固体シンチレータ１１の一方の長辺となる一端縁近傍に配置されている。その一方、波長変換ファイバ１２の他端となる図１Ａ中下端は、固体シンチレータ１１の一方の長辺と向かい合う他方の長辺となる端縁近傍に配置されている。なお、波長変換ファイバ１２は、１本ではなく複数本を束ねたバンドルファイバを用いてもよい。
【００１８】
以上の構成において、波長変換ファイバ１２は、固体シンチレータ１１の内面（図１Ｂ中下面）に沿うよう空気層１９内に配置されている。波長変換ファイバ１２は、波長シフタとも称される蛍光体を含む樹脂を加工して形成されている。蛍光体は、固体シンチレータ１１のシンチレーション光の発光波長帯と、蛍光体自体の吸収波長帯とが重なるように選択される。波長変換ファイバ１２に到達して蛍光変換された蛍光（シンチレーション光）は、波長変換ファイバ１２を通じて両端方向に伝送される。
【００１９】
遮光層１７を透過して外部から放射線が入射されると、固体シンチレータ１１がシンチレーション光を発生する。光反射層１８は、発生したシンチレーション光を反射させ、空気層１９を介して波長変換ファイバ１２へ伝播させる。遮光層１７では、固体シンチレータ１１から入射するシンチレーション光を反射させ、再度、固体シンチレータ１１を経て波長変換ファイバ１２へ伝播させる。従って、固体シンチレータ１１のどこでシンチレーション光が発生しても、遮光層１７で反射されるか、または、光反射層１８及び空気層１９を経て波長変換ファイバ１２へ到達する。これにより、集光量を増加することができる。
【００２０】
そして、波長変換ファイバ１２に入射したシンチレーション光は、両端に向かって伝播され、それらの端面から出射され検出器１３によって光電変換されて検出される。
【００２１】
検出器１３は、複数のアバランシェフォトダイオード（以下、「ＡＰＤ」とする場合がある）を含んで構成され、同一の波長変換ファイバ１２の両端それぞれに接続されたものを１組としてシンチレーション光を検出する。図２は、検出器における複数のアバランシェフォトダイオードの概略説明図である。図２に示すように、検出器１３では、複数のＡＰＤ１３ａを直交する２方向に配列してマルチピクセル化したフォトンカウンティンデバイスを用いることができる。ＡＰＤ１３ａは、逆電圧を降伏電圧以上にして動作させると、光量の大小に関係なく光入射によって素子固有の飽和出力が発生する。この電圧でＡＰＤ１３ａを動作させる状態がガイガーモードであり、本実施の形態のＡＰＤ１３ａは、ガイガーモードで動作するＳｉ−ＰＭ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｐｈｏｔｏｔｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）と呼ばれるＡＰＤである。ガイガーモードでは、１フォトンの検出時においても放電現象により大きな出力を得ることができ、これにより、フォトンカウンティングレベルの微弱光を検出することができる。ＡＰＤ１３ａから出力される電気パルス信号（電気信号）は、信号処理部１５（図１参照）に入力される。
【００２２】
ピクセル化した複数のＡＰＤ１３ａは、それぞれがフォトンの検出時に同じパルスを出力し、複数のＡＰＤ１３ａで発生したパルスは、重ね合わされた信号として出力される。従って、図２において、例えば、黒塗りを施した３体のＡＰＤ１３ａそれぞれにフォトンが同時に入射して検出された場合、３つのパルスが重ね合わされた高さの信号が出力される。なお、各ＡＰＤ１３ａからの出力パルス数は１つであり、入射フォトン数によって変化せず、１体のＡＰＤ１３ａに１フォトンが入った場合も、２フォトンが同時に入った場合も出力パルスは１つだけとなる。
【００２３】
上記のように、検出器１３が複数のＡＰＤ１３ａでシンチレーション光を検出可能としたので、従来の光電子増倍管を用いる場合に比べて検出器１３の小型化、軽量化を図ることができる。従って、固体シンチレータ１１の端縁近傍であって、パネル状となる固体シンチレータ１１等を含む構造体と一体に検出器１３を配置し、検出器１３を組み込んだ構造とすることができる。これにより、固体シンチレータ１１と検出器１３とを一体とした放射線検出装置１０の装置全体を小型化、軽量化することができる。この結果、放射線検出装置１０を狭い場所に設置できるようになる他、高い場所に設置するための支柱等を簡略な構造にでき、設置する場所や使用態様の自由度を向上させることができる。
【００２４】
図３は、検出器の概略構成図である。検出器１３は、複数のＡＰＤ１３ａに加え、制御手段１３ｂ及び温度センサ１３ｃを備えている。制御手段１３ｂは、シンチレーション光の検出に必要な各種処理を実行するプロセッサや記憶媒体を含んで構成される。温度センサ１３ｃは、ＡＰＤ１３ａ付近、例えばＡＰＤ１３ａが実装される同一回路基板上に設けられる。
【００２５】
制御手段１３ｂは、逆電圧印加部１３ｂａ及び温度調整部１３ｂｂを備えている。制御手段１３ｂは、複数のＡＰＤ１３ａから出力された信号を入力し、信号処理部１５（図１参照）に出力する。制御手段１３ｂは、ＡＰＤ１３ａに逆電圧を印加する逆電圧印加部１３ｂａを備え、温度センサ１３ｃから出力された温度データに応じＡＰＤ１３ａに印可する逆電圧を調整する。これにより、周囲温度に応じて増幅度が変動するＡＰＤ１３ａの出力電圧レベルを安定化することが可能となる。また、制御手段１３ｂは、ＡＰＤ１３ａを冷却するよう制御する温度調整部１３ｂｂを備えている。温度調整部１３ｂｂはサーミスタ及びペルチェ素子を含み、サーミスタでＡＰＤ１３ａの周囲温度を計測して予め設定した温度との比較を行い、比較に応じた電流をペルチェ素子に流すことでＡＰＤ１３ａの周囲温度を一定温度に調整する。これにより、周囲温度に応じてノイズレベルが変動するＡＰＤ１３ａのノイズ低減を図ることが可能となる。
【００２６】
図４は、信号処理部のブロック図である。図４に示すように、信号処理部１５は、Ｉ／Ｖ変換回路１５ａ、信号増幅回路１５ｂ、ディスクリ回路１５ｃ、同時性検出回路１５ｄ、計数回路１５ｅ、Ａ／Ｄ変換回路１５ｆ及びＣＰＵ１５ｇを備えている。なお、図４では、同一の波長変換ファイバ１２（図１参照）の一端に接続された検出器１３に符号１３Ａ、他端に接続された検出器に符号１３Ｂを付す。信号処理部１５は、１組の検出器１３Ａ、１３Ｂに電気的に接続されて各検出器１３Ａ、１３Ｂの電気信号を処理する。Ｉ／Ｖ変換回路１５ａ、信号増幅回路１５ｂ、ディスクリ回路１５ｃ及びＡ／Ｄ変換回路１５ｆは、検出器１３Ａ、１３Ｂそれぞれに対し、１つずつ設けられる。同時性検出回路１５ｄ及び計数回路１５ｅは、波長変換ファイバ１２それぞれに対し、１つずつ設けられる。信号処理部１５は、波長変換ファイバ１２の設置数に応じて上記構成が増設され、図４では一部の構成の図示を省略する。
【００２７】
検出器１３Ａ、１３Ｂから出力される電気パルス信号は、信号処理部１５において、先ずＩ／Ｖ変換回路１５ａに入力される。検出器１３Ａ、１３ＢのＡＰＤ１３ａ（図２参照）から出力される電気パルス信号は電流信号であるため、Ｉ／Ｖ変換回路１５ａによって、電圧信号に変換される。その後、変換された電圧信号は、信号増幅回路１５ｂによって増幅されてから、ディスクリ回路１５ｃにて所定のディスクリ（閥値）レベルを超えた場合に、パルス検出が行われる。２つのディスクリ回路１５ｃの出力は、１つの同時性検出回路１５ｄに入力される。同時性検出回路１５ｄは、２つのディスクリ回路１５ｃが検出した電気パルス信号が、同じ波長変換ファイバ１２（図１参照）に接続された１組の検出器１３Ａ、１３Ｂで同時に発生した信号であるか否かの検出を行う。
【００２８】
同時性検出回路１５ｄにおいて、同時性が検出できた場合は、シンチレーション光が検出器１３Ａ、１３Ｂに到達したことにより生じた電気パルス信号と判断する。一方、同時性が検出できない場合は、ＡＰＤ１３ａの固有ノイズに起因する電気パルス信号と判断する。同時性検出回路１５ｄの出力は、計数回路１５ｅ及びＣＰＵ１５ｇに入力される。計数回路１５ｅにおいては、同時性検出回路１５ｄによって、同時性が検出された場合のみ、その場合についての計数処理を行う。これにより、ＡＰＤ１３ａの固有ノイズを除外し、バックグラウンドノイズの少ない計数が可能となる。
【００２９】
また、ＣＰＵ１５ｇでは、同時性検出回路１５ｄによって、同時性が検出された場合のみＡ／Ｄ変換回路１５ｆによるＡ／Ｄ変換を開始し、ディスクリ回路１５ｃから出力された電気パルス信号の波高値を取り込んで波高分析処理を行う。これにより、バックグラウンドノイズの少ないエネルギー特性評価を行うことが可能となる。波高値は、上述のようにＡＰＤ１３ａに入射したシンチレーション光のフォトン数が多くなる程高くなるので、ＣＰＵ１５ｇでの波高分析処理の結果と、上記計数処理の結果とから放射線の線量を演算処理することができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、波長変換ファイバ１２（図１参照）を４本とし、それぞれの両端に１組の検出器１３Ａ、１３Ｂが接続される。従って、信号処理部１５では、４本のうちの何れの波長変換ファイバ１２で検出が行われたか否かをＣＰＵ１５ｇによって判別することができる。従って、固体シンチレータ１１に放射線が入射した位置を、固体シンチレータ１１を概略４分割した分解能として特定でき、線源の位置特定を行うことができる。
【００３１】
以上のように、本実施の形態によれば、複数のＡＰＤ１３ａにより検出器１３が構成されるので、検出器１３だけでなく検出器１３を端縁近傍に組み込んだ固体シンチレータ１１周りの構造も大型化、高重量化することを抑制することができる。また、信号処理部１５は、１組の検出器１３Ａ、１３Ｂから出力される電気パルス信号の発生タイミングの同時性を利用して信号処理を行うので、ノイズの影響を少なくして検出能力を高めることができる。
【００３２】
本発明は上記実施の形態に限定されず種々変更して実施することが可能である。また、上記実施の形態で説明した数値、寸法、材質、方向については特に制限はない。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
【００３３】
例えば、図１Ａの波長変換ファイバ１２は、図５〜図１１に示す構成に代替することができる。図５〜図１１は、波長変換ファイバの変形例を示す図１Ａと同様の平面図である。図５の変形例では、波長変換ファイバ３１がＵ字状に曲げ形成され、その両端が固体シンチレータ１１の一方の長辺となる一端縁（図５の下端縁）近傍に配置されている。従って、検出器１３も固体シンチレータ１１の一端縁の近傍に並んで配置でき、上記実施の形態と比べて検出器１３の設置数を減らすことができる。
【００３４】
波長変換ファイバ３１は、半円弧状部３１ａと、この半円弧状部３１ａの両端に連なって平行に延びる一対の直線状部３１ｂとを備えて複数（本変形例では２本）設けられている。半円弧状部３１ａは、固体シンチレータ１１の端部より外側に形成されている。一対の直線状部３１ｂは、固体シンチレータ１１に対向する領域（図中破線で記載の領域）において、上記実施の形態と同様に直線状に形成されている。２本の波長変換ファイバ３１における計４本の直線状部３１ｂは、上記実施の形態と同様に、平行に概略等間隔で配置されている。本変形例では、２本の波長変換ファイバ３１のうち、１本が図５中右側、もう１本が図５中左側に配置され、固体シンチレータ１１を概略２分割した分解能として固体シンチレータ１１に放射線が入射した位置を特定することができる。このような構成により、上記実施の形態に比べ、波長変換ファイバ３１におけるシンチレーション光が入射する領域を同じとしつつ、波長変換ファイバ３１の本数を減らすことができ、製品コストの低減を図ることができる。
【００３５】
図６の変形例の波長変換ファイバ３２は、図５の変形例と同様に、半円弧状部３２ａと、一対の直線状部３２ｂとを備えて２本設けられている。但し、図６の半円弧状部３２ａは、図５の半円弧状部３１ａより径寸法大きくし、２本の波長変換ファイバ３２が半円弧状部３２ａで交差するよう配置されている。これにより、一方の波長変換ファイバ３２における一対の直線状部３２ｂの間に、他方の波長変換ファイバ３２の直線状部３２ｂの何れか一方が配置され、その逆も成り立つ位置関係となっている。このように半円弧状部分の径寸法大きくすることで、波長変換ファイバ３２を伝播するシンチレーション光の損失を低減することができる。
【００３６】
図７の変形例の波長変換ファイバ３３は、図５及び図６の変形例と同様に、半円弧状部３３ａと、直線状部３３ｂとを備えている。但し、同一の波長変換ファイバ３３に複数の半円弧状部３３ａと複数の直線状部３３ｂとが延出方向に交互に配置されることにより、全体としてつづら折り形状に形成される。このように、つづら折り形状とすることで、波長変換ファイバ３３及び検出器１３の設置数を削減することができる。
【００３７】
図８の変形例では２本の波長変換ファイバ３３、３４が設けられ、そのうちの１本は、図７の変形例の波長変換ファイバ３３（以下、第１波長変換ファイバ３３とする）と同形状に曲げ形成されている。もう１本の波長変換ファイバ３４（以下、第２波長変換ファイバ３４とする）においても、全体としてつづら折り形状に曲げ形成されるが、第１波長変換ファイバ３３とは向きが異なっている。具体的には、第２波長変換ファイバ３４は、複数（本変形例では２本）の半円弧状部３４ａと複数（本変形例では３本）の直線状部３４ｂとが延出方向に交互に配置され、直線状部３４ｂは第１波長変換ファイバ３３の直線状部３３ｂと交差（直交）する方向に延びている。従って、本変形例では、各波長変換ファイバ３３、３４の直線状部３３ｂ、３４ｂが格子形状に形成される。
【００３８】
図９の変形例の波長変換ファイバ５０は、図８の変形例と同様の半円弧状部３３ａ、３４ａ及び直線状部３３ｂ、３４ｂを備え、更に、図８の変形例では２本とした波長変換ファイバ３３、３４を１本に連結するように接続部５０ａを備えている。接続部５０ａは、図９にて最も右側の直線状部３３ｂの下端と、最下方の直線状部３４ｂの右端とを接続するように曲がった形状に形成されている。従って、本変形例では、１本の波長変換ファイバ５０にあっては、上記のようにつづら折り形状となるつづら折り部５０Ａを２つ有し、直線状部３３ｂ、３４ｂが格子形状に形成される。
【００３９】
図１０の変形例の波長変換ファイバ５１は、図６の変形例と同様となる４本の直線状部５１ｂと、固体シンチレータ１１の図１０中上方において図６の半円弧状部３２ａと同様に直線状部５１ｂに連なる２本の連結部５１ａと備えている。また、波長変換ファイバ５１は、４本の直線状部５１ｂのうち、内側の２本の直線状部５１ｂの図中下端に連なる半円弧状部５１ｃを更に備えている。従って、本変形例では、１本の波長変換ファイバ５１が１回渦巻くように曲げ形成されることで、４本の直線状部５１ｂが概略等間隔で平行に配設される。
【００４０】
図１１の変形例の波長変換ファイバ５２は、６本の直線状部５２ｂと、図１１にて固体シンチレータ１１の上方に設けられる３本の第１連結部５２ａと、下方に設けられる２本の第２連結部５２ｃとを更に備えている。第１連結部５２ａは、図１１の左右方向にて、３つ隣同士となる直線状部５２ｂに連なっている。第２連結部５２ｃは、左右方向の最も左側及び右側の直線状部５２ｂを除き、２つ隣同士となる直線状部５２ｂに連なっている。従って、本変形例では、１本の波長変換ファイバ５２が２回渦巻くように曲げられることで、６本の直線状部５２ｂが概略等間隔で平行に配設される。なお、波長変換ファイバ５２の曲げ形成において、上記のように渦巻く回数は３回以上としてもよい。
【００４１】
また、光反射層１８は、図１２Ａ〜図１２Ｃに示す構成に代替することができる。図１２Ａ〜図１２Ｃは、光反射層の変形例を示す図１Ｂと同様の断面図である。図１２Ａの変形例の光反射層３５は、山部と谷部を交互に形成する複数の斜面を内面側に備え、谷部に波長変換ファイバ１２が１本ずつ受容されるように形成されている。図１２Ｂの変形例の光反射層３６は、断面視で円弧状に形成される複数の凹部が並んでおり、凹部に波長変換ファイバ１２が１本ずつ受容されるように形成されている。かかる形状に光反射層３５、３６を形成することで、波長変換ファイバ１２に到達するシンチレーション光を増加させることができる。
【００４２】
図１２Ｃの変形例は、空気層１９に波長変換ファイバ１２を保持するライトガイド４０が配置される。ライトガイド４０は、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）などの光透過率の高い導光性を有する樹脂材料からなり、波長変換ファイバ１２を受容する凹状の受容部４０ａが形成される。かかる受容部４０ａに波長変換ファイバ１２を受容させることで、固体シンチレータ１１に波長変換ファイバ１２を接触又は接近させた状態に位置決めでき、且つ、波長変換ファイバ１２の図中左右方向の位置決めを行うことができる。これにより、波長変換ファイバ１２の光学特性を良好に発揮でき、放射線検出装置１０の組立性を向上させることができる。
【００４３】
また、検出器１３においては、上記実施の形態と同様にシンチレーション光を検出できる限りにおいて、複数のＡＰＤ１３ａを１方向に配列してもよい。
【００４４】
また、固体シンチレータ１１やこれを含むパネル状の構造物の平面形状は、円形や楕円形、多角形等、直線及び曲線で囲われる任意の形状を採用してもよい。この場合、固体シンチレータ１１の一端縁と向かい合う端縁は、固体シンチレータ１１の平面形状の中心位置や重心位置を挟んで反対側に位置する端縁等と設定することができる。
【００４５】
また、検出器１３の設置位置は、波長変換ファイバ１２を延長することで、固体シンチレータ１１から離れた場所や、固体シンチレータ１１とは別体となる筐体等としてもよい。
【００４６】
また、上記実施の形態では、波長変換ファイバ１２を用いたが、波長変換を行わない光ファイバを用いてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０  放射線検出装置
１１  固体シンチレータ
１２  波長変換ファイバ（ファイバ）
１３  検出器
１３ａ  ＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）
１３ｂａ  逆電圧印加部
１３ｂｂ  温度調整部
１５  信号処理部
３１  波長変換ファイバ（ファイバ）
３１ａ  半円弧状部
３１ｂ  直線状部
３２  波長変換ファイバ（ファイバ）
３２ａ  半円弧状部
３２ｂ  直線状部
３３  波長変換ファイバ（ファイバ）
３３ａ  半円弧状部
３３ｂ  直線状部
４０  ライトガイド
【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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