JP3635132B2

JP3635132B2 - Radiation distribution measuring device

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Publication number: JP3635132B2
Application number: JP19559495A
Authority: JP
Inventors: 俊一郎牧野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JPH0943359A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線分布測定装置に係り、特に検出器に入力する放射線の情報から放射能の空間分布や配管等の表面の線量分布を求めて可視化する放射線分布測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来のピンホール方式を用いた放射線分布測定装置の構成例を示している。
【０００３】
この放射線分布測定装置１は、放射線を遮蔽する材質（例えば鉛、タングステン等）で作られた遮蔽板に多数のピンホール２をあけたアパーチャ３と、ピンホール２を透過してくる放射線を検出する２次元位置検出型放射線検出器４と、この放射線検出器４の信号パルスのうち決められた波高値の信号を計数する計測装置５と、計数値に基づいて分布の再構成処理を行なって分布を求める再構成用計算機６と、求めた分布の結果を表示する表示装置７とを備えて構成されている。
【０００４】
放射線検出器４は、多数の微小検出器４ａを２次元状に配置した構造で、どの微小検出器４ａから信号が発生したかに基づいて位置情報を得るようになっている。なお、図１１中、符号８は配管等の測定対象物、９は漏洩放射能物質等の放射線源である。
【０００５】
図１２（ａ）、（ｂ）は、放射線源９から放出される放射線を測定する方法を示している。なお、説明は簡単化のため一次元とし、ピンホール２の数は２、放射線源９は点状に１箇所に分布している場合を考える。
【０００６】
図１２（ａ）において、放射線源９とアパーチャ３と放射線検出器４とを結ぶ軸をＺ軸とし、Ｚ＝０の位置（Ａ点）に放射線源９が分布し、Ｚ＝Ｚ_１の位置（Ｘ′軸）にアパーチャ３が配置され、Ｚ＝２Ｚ_１の位置（Ｘ″軸）に放射線検出器４が配置された場合を考える。ピンホール２はＸ′−Ｘ′_１、Ｘ′_１の位置にあいているものとする（Ｂ、Ｃ点）。放射線はピンホール２のあいた箇所以外は遮蔽されて放射線検出器側には透過しないものとする。これにより放射線検出器上のＸ″＝−２Ｘ′1、２Ｘ′1の位置（Ｄ、Ｅ点）に放射線が入り、そこにある微小検出器４ａで検出され、パルス信号が発生する。このパルス信号は計測装置で計数される。
【０００７】
次に再構成用計算機６での再構成の方法を説明する。放射線検出器と同じ位置（Ｚ＝２Ｚ_１）に等方的に発光する面状の発光源１０を仮想的に配置する。発光する箇所は任意に決めることができるものとする。アパーチャ３のピンホール２と同じ配置をし、ピンホール１２ａ部分のみ光が透過する再構成用アパーチャ１２を放射線検出器４とアパーチャ３との間の距離だけ離して仮想的に配置（すなわちＺ＝３Ｚ_１に配置（Ｘ'''軸））する。ピンホール１２ａはＸ'''＝−Ｘ′_１、Ｘ′_１に開いている（Ｆ、Ｇ点）。さらに、発光源１０で発生した光が結像する再構成面１３を放射線検出器４と放射線源９との間の距離だけ離して仮想的に配置（すなわちＺ＝４Ｚ_１に配置（Ｘ''''軸）する。
【０００８】
計測装置を読み出すことにより位置検出器のどの位置にアパーチャ３を透過して放射線が入ったかがわかる（上記の例ではＤ、Ｅ点の位置）。面状の発光源を放射線が入った位置（Ｄ、Ｅ点）のみ発光させる。Ｄ点の光は再構成用アパーチャ１２のピンホール１２ａ（Ｆ、Ｇ点）を通過して再構成面のＩ点（Ｘ''''＝０）とＪ点（Ｘ''''＝４Ｘ′_１）に結像する。同様にＥ点の光は再構成用アパーチャ１２のピンホール１２ａ（Ｆ、Ｇ点）を通過して再構成面のＨ点（Ｘ''''＝−４Ｘ′_１）とＩ点（Ｘ''''＝０）に結像する。
【０００９】
以上の結果、再構成面のＩ点に発光面からの個々の光（上記の例ではＤ、Ｅ点の光）が結像する。この結像した位置（Ｘ''''＝０）がもとの放射線源９の分布位置（Ｘ＝０）を示しており、計算機上で分布を求めることができる。
【００１０】
もとの放射線源９の位置がＸのどの位置にあっても（図１２（ｂ）にＸの原点からずれた時の例を示す）、また多数Ｘ軸上に分布していても同様な方法で正確にもとの放射線源９の位置を求めることができる。再構成面のＪおよびＨにできる像は再構成時の虚像になるが、ピンホールの配置を最適化することで低減できる（IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-2 5(1978)p184等）。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来のピンホール方式を用いた放射線分布測定装置の再構成では再構成用アパーチャを検出器とアパーチャの距離だけ離して仮想的に配置し、また再構成面を検出器と線源の距離だけ離して仮想的に配置する必要がある。検出器とアパーチャの距離は装置の設計時点で決定され、計算機にあらかじめ記憶しておくことができる。
【００１２】
しかしながら、再構成面は検出器と線源との距離だけ離して配置する必要があり、測定ごとに計算機に入力する必要がある。
【００１３】
従来、本手法を用いて分布を計測することは宇宙で星からくる放射線の方向を計測する分野に主として適用されている。この場合は検出器と線源との距離は無限大として再構成すればよく、その都度再構成面の配置を決める必要はなかった。この放射線分布測定装置を用いて原子力発電所等の配管や機器表面から出る放射線の分布を求める場合は以下の問題が生じる。
【００１４】
（１）測定対象ごとに検出器との距離が異なるため、その都度検出器と測定対象との距離を測定して、測定した距離情報を計算機に入力する必要がある。このため装置を対象物に向けて測定しても、別途距離を実測した後でないと分布状態を画像化することはできない。検出器と測定対象との距離を計算機に入力した距離に合せれば、測定と同時に分布の再構成が可能となるが、測定対象が限定されてしまう。
【００１５】
（２）測定対象として目に見えない漏洩箇所の分布計測を行う場合には、漏洩箇所が特定できないため距離を正確に決めることができず、再構成を精度よく行なえない。
【００１６】
（３）複数の距離が個々に異なる測定対象を測定する場合には、再構成に用いる距離をどれかの測定対象に限定して再構成を行うため、それ以外の対象物については再構成時の焦点がずれ、分布を同時に求めることができない。
【００１７】
（４）対象物が奥行きのある場合には、放射線の分布も奥行きのあるものになり、この場合には測定対象の距離を特定することができない。従って、再構成に用いる距離を測定対象物の一部に限定して再構成を行うことしかできない。この場合には、対象物の指定した部分以外は再構成時の焦点がずれてしまうため、全体の分布を求めることはできない。
【００１８】
（５）再構成する場合は測定対象物との距離を何らかの形で設定する必要がある。また、得られた放射線の分布が機器や配管のどの位置に対応するかを確認するために、放射線の分布と機器や配管の可視画像とを重ねて表示する必要がある。このため、放射線分布測定装置の近傍にＣＣＤカメラのような映像撮影装置を用いる必要があり、以下のような問題が生じる。
【００１９】
（６）放射線分布測定装置の近傍にＣＣＤカメラを置くため、放射線分布測定装置とＣＣＤカメラによって得られる像の角度が異なり、重ね合わせるときに誤差を生じる。これは近傍の物を対象とする時に特に問題となる。
【００２０】
（７）また本来の放射線分布測定装置の他に映像撮影装置が必要となり、全体の装置が大型化し、コストアップになる。
【００２１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ピンホール方式を用いた放射線分布測定装置の再構成に関し、リアルタイムにかつ精度よく再構成を行うため、検出器と線源の距離を計算機に容易に入力する方法または距離を入力しないで再構成を行う方法、および対象物との画像との重ね合わせを精度よく、かつ容易に行う方法を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の放射線分布測定装置は、ピンホール方式を用いた放射線分布測定装置の再構成における上述した課題を解決するために、対象物と検出器との間の距離を計測する非接触方式の距離計と、この距離計で得られる距離の値をオンラインで計算機に入力できる手段とを有し、その距離の値をもとに放射線分布の再構成を行うようにし、前記放射線分布の再構成用に前記２次元位置検出型放射線検出器と同じ形状の２次元発光パネルを、前記測定対象物との距離が放射線検出器と同じになる距離に配置し、かつ放射線遮蔽板あるいは放射線遮蔽板と同じ形状で厚みを薄くした光遮蔽板を、測定対象物との距離が放射線遮蔽板と同じになる距離に配置し、発光パネルで光った光をピンホールを透過して測定対象物に投影させて放射線の分布を可視化するようにしたものである。
【００２３】
本発明の放射線分布測定装置においては、再構成像のぼけを最小にするために、操作パネルから再構成に用いる距離の値を自由に設定する機能と、その距離の値をもとに分布の再構成を行って結果を表示する機能を有し、再構成像のぼけを少なくするように操作パネルから距離の値を変えて再構成を行うようにすることが望ましい。
【００２４】
本発明の放射線分布測定装置においては、分布の再構成画像の強度が最大になるように再構成の距離を自動で決定するようにすることが望ましい。
【００２５】
本発明の放射線分布測定装置においては、遮蔽板と放射線検出器の距離を変えて計測し、検出器で測定されるピンホールのパターンの相似比をもとに測定対象物と放射線検出器の距離を計算し、その距離の値をもとに分布の再構成を行うようにすることが望ましい。
【００２６】
本発明の放射線分布測定装置においては、距離の異なる複数の測定対象物からの放射線の分布を同時に精度良く再構成するために、必要数分の測定対象物につき、検出器との距離を設定し、設定した個々の距離の値をもとに分布の再構成を行い、結果を重ねて表示することが望ましい。
【００２７】
本発明の放射線分布測定装置においては、奥行きのある測定対象物からの放射線の分布を同時に精度良く再構成するために、再構成時に用いる距離の設定を、指定した距離範囲の間を指定した数だけ分割して設定し、設定した個々の距離の値をもとに再構成を行い、結果を重ねて表示することが望ましい。
【００２８】
本発明の放射線分布測定装置においては、２次元発光パネルを放射線検出器に重ねて配置することが望ましい。
【００２９】
本発明の放射線分布測定装置においては、多数のピンホール状の穴があいた遮蔽板と放射線検出器を通る軸上に光学反射板を置き、反射板で反射される可視画像を画像カメラで撮影し、放射線分布測定装置で得られた放射線の分布と重ねて表示することが望ましい。
【００３０】
本発明の放射線分布測定装置においては、放射線検出器は可視光にも感度がある２次元イメージセンサとし、遮蔽板に開けた多数のピンホールのうち、一つの穴を残して他の穴を遮光し、遮蔽板と放射線検出器を遮光できる容器に収納し、さらに容器の前面に開閉可能な窓を用意し、窓を開けた時に一つのピンホールを通して検出器で得られる可視画像と、窓を閉じたときに再構成して得られる放射線の分布とを重ねて表示することが望ましい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る放射線分布測定装置は図１〜図１０に示すように、以下の形態で実施される。なお、図１〜図１０において、従来例と同一の部材には図１１および図１２に示したものと同一の符号を用いて説明する。
【００３２】
図１は第１の実施形態を示している。この放射線分布測定装置１は、配管や機器等の測定対象物８内の放射線源９から出る放射線の分布を可視化するもので、その測定対象物８と位置検出器４までの距離を計測する非接触方式の距離計２０と、この距離計２０の指示値を再構成用計算機６に入力するインターフェイス回路２１とを備えている。
【００３３】
なお、本実施形態でも前述した従来例と同様に、放射線を遮蔽する材質（例えば鉛、タングステン等）で作られた遮蔽板に多数のピンホール２をあけたアパーチャ３と、ピンホール２を透過してくる放射線を検出する２次元位置検出型放射線検出器４と、この放射線検出器４の信号パルスのうち決められた波高値の信号を計数する計測装置５と、計数値から分布の再構成処理を行なって分布を求める再構成用計算機６と、求めた分布の結果を表示する表示装置７とを備えている。
【００３４】
放射線検出器４は、多数の微小検出器４ａを２次元状に配置した構造で、どの微小検出器４ａから信号が発生したかに基づいて位置情報を得るようになっている。
【００３５】
このような構成の放射線分布測定装置においては、距離計２０の向きを放射線検出器４の向きと一致させ、放射線検出器４と同じ架台（図示せず）に設置する。これにより、放射線検出器４の向きを変えると、距離計２０の向きも同角度変わる。
【００３６】
また、測定対象物８と放射線検出器４との間の距離と、測定対象物８と距離計２０との間の距離が同じになるように設置する。測定対象物８に放射線検出器４を向けて放射線の計測を行うと同時に、距離計２０を用いて測定対象物８との間の距離を計測する。なお、距離計２０は非接触方式であればどのような方式のものでもよい。
【００３７】
距離計２０で計測した距離をインターフェイス回路２１で読みとる。再構成用計算機６は計測装置５から適時データを読みだす。そして、距離計２０で計測した距離をもとに放射線分布の再構成を行い、表示装置７によって放射線分布状態を可視化表示するものである。
【００３８】
以上の第１実施形態の放射線分布測定装置によると、測定対象物８との距離を距離計２０で計測し、再構成用計算機６が自動的に読み取ることで、再構成時の距離を操作員がその都度計測する手間を省略することができる。また、距離を自動的に取り込むことにより、再構成が分布の計測と同時に実施できるようになる。
【００３９】
図２は本発明に係る放射線分布測定装置の第２の実施形態を示している。この放射線分布測定装置も配管等から漏洩している放射能の分布を可視化するものである。
【００４０】
この放射線分布測定装置では、再構成時に使用する距離の情報を設定する操作パネル２２と、この操作パネル２２の状態を再構成用計算機６に入力するインターフェイス回路２１とを備えている。操作パネル２２は例えば抵抗値が可変な可変抵抗と、抵抗値を可変するつまみから構成されていて、再構成用計算機６はインターフェイス回路２１を用いて抵抗値を読み取るようになっている。
【００４１】
他の構成は第１の実施形態と同様であるから、図２の対応部分に図１と同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
このような図２に示した放射線分布測定装置においては、配管等から放射能が漏洩していると思われる箇所に放射線検出器４を向け、計測装置５で放射線を計測する。
【００４３】
同時に操作パネル２２から抵抗値をインターフェイス回路２１で読み取る。あらかじめ抵抗値と再構成時に使用する距離の値とを決めておく。たとえば抵抗値は０から１ｋΩまで変化できるもとする。抵抗値が０Ωであれば再構成の距離は０ｍ、１ｋΩであれば再構成の距離は無限大とする。
【００４４】
再構成用計算機６は計測装置５から適時データを読みだし、操作パネル２２から読み出した抵抗値をもとに再構成時の距離を換算し、その値をもとに分布の再構成を行い、表示装置７に分布状態を可視化表示する。漏洩している放射能の距離と再構成に用いる距離との値が異なっていると、各ピンホールの像が再構成面で一箇所に集まらないため、表示装置７上でぼけた分布像となる（図３（ａ）、（ｃ）参照）。
【００４５】
再構成用計算機６は繰り返し計測装置５と操作パネル２２の値を読みだして再構成を行い、表示装置７に表示を行う。操作員は表示装置７の分布像を見ながら最も分布強度が強くなるよう、操作パネル２２の抵抗値を可変する。この操作により分布の可視化が行える。
【００４６】
以上の第２実施形態の放射線分布測定装置によると、操作パネル２２の情報をもとに再構成時の距離を算出し、操作員が再構成された分布像に基づいて再構成時の距離を操作パネル２２の情報を変えて最適化することで、測定対象物との距離が不明であっても、また直接距離を計測しなくても、放射線の分布を可視化できるようになる。
【００４７】
次に、第３の実施形態について説明する。この形態は、図２に示した放射線分布測定装置の変形であり、再構成用計算機６に強度分布の記憶および判別等の機能を付与したものである。即ち、第２の実施形態では操作員が表示装置７の分布像を見ながら最も分布強度が強くなるよう、操作パネル２２の抵抗値を可変したが、この操作を再構成用計算機６によって自動的に実施するようにしたものである。
【００４８】
具体的には、まず再構成面の位置を遠方に設定して再構成を行い（図３（ａ）の状態）、この時の強度分布を記憶しておく。次に再構成面の位置を決められた値だけ近づけて再構成を行い、この時の強度分布を記憶しておく。この操作を再構成面が再構成用ピンホール１２ａの位置になるまで実施し、各再構成位置で得られた強度分布のうち最も強くなった位置（図３（ｂ）の状態）の強度分布を表示することにより分布の可視化を行うものである。
【００４９】
このような第３の実施形態の放射線分布測定装置によれば、再構成用計算機６が、再構成時の距離を強度分布が最大になるように選択するため、対象物との距離が不明であっても、また直接距離を計測しなくても、放射線の分布を可視化できるようになる。
【００５０】
図４は第４の実施形態について説明する作用説明図である。この形態の放射線分布測定装置は、前記の第３の形態と同様に、再構成用計算機６で自動的な操作を行うものであるが、アパーチャ３と放射線検出器４との距離を変えて計測する点が異なっている。
【００５１】
即ち、図４（ａ）は距離がｚ′、同図（ｂ）は距離がｚ″の時を示す。アパーチャ３のピンホール２の間隔をＬ_１とし、放射線検出器４で測定されるピンホール４ａの間隔をそれぞれＬ_２、Ｌ_３とする。図４（ａ）、（ｂ）の相似の関係から以下の式が得られる。
【００５２】
【数１】
（ｚ−ｚ′）：Ｌ_１＝ｚ：Ｌ_２（１）
【数２】
（ｚ−ｚ″）：Ｌ_１＝ｚ：Ｌ_３（２）この（１）、（２）式より放射線源と放射線検出器との距離ｚは以下となる。
【００５３】
【数３】

ｚ′およびｚ″は測定時の設定値からわかっており、Ｌ_２／Ｌ_３およびＬ_３／Ｌ_２は測定時の検出器の分布強度比で、測定することにより求めることができる。従って測定対象物と放射線検出器の距離ｚが求められる。求めた距離の値に基づいて分布の再構成を行うことで、分布の可視化が行える。
【００５４】
このような第４の実施形態の放射線分布測定装置によれば、アパーチャ３と放射線検出器４との距離を変えて計測し、放射線検出器４で測定されるピンホールのパターンの相似比をもとに測定対象物と放射線検出器４の距離を設定するため、対象物との距離が不明であっても、また直接距離を計測しなくても、放射線の分布を可視化できるようになる。
【００５５】
図５は第５の実施形態を示している。この放射線分布測定装置は、放射線検出器４からの距離が異なる幾つかの配管や機器内の放射線源から放出される放射線の分布を可視化するものである。
【００５６】
即ち、第１の実施の形態に加え、距離計２０で読みとった距離を再構成用計算機６で読みとるタイミングの設定および読みとった距離情報を解除するスイッチを有する操作パネル２２ｂと、この操作パネル２２ｂの状態を再構成用計算機に入力するインターフェイス回路２１ｂとを備えている。
【００５７】
このような放射線分布測定装置においては、複数の対象物との各距離を計測する距離計２０を用いて、個々の対象物との距離を計測する。ここでは、距離の異なる２つの配管８ａ，８ｂの放射線の分布を同時に可視化する場合を考える。まず、距離計を第１の配管８ａに向け距離を計測する。距離が求められたら、操作パネル２２ｂのスイッチを押す。再構成用計算機６は、スイッチが押されたら距離計２０から距離を入力し、その距離を記憶し、その値をもとに再構成を行い、結果を表示装置７に表示する。この状態では第２の配管８ｂの分布は第１の配管８ａとの距離を用いて再構成を行うため、表示装置上でぼけた分布像となる。
【００５８】
次に距離計２０を第２の配管８ｂに向け、距離を計測する。距離が求められたら、操作パネル２２ｂのスイッチを押す。再構成用計算機６は、スイッチが押されたら距離計２０から第２の配管８ｂとの距離を入力し、値を記憶する。再構成用計算機６は、第１の配管８ａとの距離、および第２の配管８ｂとの距離の、２つの距離の値に基づいて、独立に再構成を行い、結果を同時に表示装置７に表示する。
【００５９】
この状態では第１の配管８ａの分布と第２の配管８ｂの分布とをそれぞれの距離を用いて再構成を行うため、表示装置７上で同時に分布像が得られる。対象物がＮ個の場合はこれを繰り返すことでＮ個の対象物の分布が同時に得られる。別の対象物を新たに測定する場合は操作パネル２２ｂの距離を解除するスイッチを押す。これにより、再構成用計算機は、記憶してある距離情報を消去する。
【００６０】
このような第５の実施形態の放射線分布測定装置によると、再構成時の距離を複数指定し、指定した個々の距離で再構成を行い、結果を重ねあわせることで、距離の異なる複数の対象物の放射線の分布を同時に可視化できるようになる。
【００６１】
図６は第６の実施形態を示している。この放射線分布測定装置は、奥行きのある対象物の放射線の分布を可視化するもので、前述した第１の実施形態に加えて、操作パネル２２ｄとインターフェイス回路２１ｄとを有する。操作パネル２２ｄは、距離計２０で読みとった最も近い距離を再構成用計算機６が読みとるタイミングを設定するスイッチと、距離計２０で読みとった最も遠い距離を再構成用計算機６が読みとるタイミングを設定するスイッチと、読みとった距離情報を解除するスイッチと、間隔情報を入力するキーボードとを有する。インターフェイス回路２１ｄは、操作パネル２２ｄの状態を再構成用計算機６に入力する。
【００６２】
このような放射線分布測定装置においては、距離計２０を用いて対象物８の奥行きを計測する。距離計２０の向きを対象物８の最も近い点にあわせ、距離を計測する。距離が求められたら操作パネル２２ｄの最も近い距離を再構成用計算機６が読みとるタイミングを設定するスイッチを押す。スイッチが押されたら再構成用計算機６が距離計２０から距離情報を入力し、その距離を記憶する。
【００６３】
次に、距離計２０の向きを対象物８の最も遠い点にあわせて距離を計測する。距離が求められたら、操作パネル２２ｄの最も遠い距離を再構成用計算機６が読みとるタイミングを設定するスイッチを押す。再構成用計算機６はスイッチが押されたら距離計２０から距離情報を入力し、その距離を記憶する。再構成用計算機６は最も近い点と遠い点との間を分割する間隔をキーボードから読み込み、再構成時に用いる距離の設定を、最も近い距離と遠い距離との間をキーボードから読み込んだ数だけ分割して設定し、設定した個々の距離の値に基づいて独立に再構成を行い、結果を同時に表示装置７で表示する。
【００６４】
表示装置７上で対象物８の指定した範囲の間の分布が同時に得られる。別の対象物を新たに測定する場合は、操作パネル２２ｄの距離を解除するスイッチを押す。再構成用計算機６は、記憶している距離情報を消去する。
【００６５】
このような第６の実施形態の放射線分布測定装置によると、測定対象物との最も近い距離と、最も遠い距離とを指定し、その間を指定した数だけ分割して設定し、設定した個々の距離の値に基づいて再構成を行い、結果を重ねあわせることで、奥行きのある対象物の放射線の分布を同時に可視化できる。
【００６６】
図７は第７の実施形態を示している。この放射線分布測定装置は、配管や機器内の放射線源から出る放射線の分布を可視化するものである。即ち、多数のピンホール２をあけたアパーチャ３と、ピンホール２を透過してくる放射線を検出する２次元位置検出型の放射線検出器４と、この検出器４の信号パルスの内、決められた波高値の信号の計数強度に比例した電流を発生する信号処理装置２３と、電流の強度に比例して発光する放射線検出器４と同じ形状の２次元発光パネル２４と、アパーチャ３と同じ位置に同じ数のピンホール２５ａをあけた光遮蔽板２５とを備えている。
【００６７】
このような放射線分布測定装置においては、アパーチャ３のピンホール２を透過してくる対象物８からの放射線の入射強度を、放射線検出器４で測定する。各微小検出器４ａからの信号パルスを、信号処理装置２３で決められた波高値の信号の計数強度に比例した電流を発生させる。放射線検出器４と同じ形状の２次元発光パネル２４を放射線検出器４と測定対象物８との距離と同一距離に配置し、アパーチャ３と同じ位置にピンホール２５ａをあけた光遮蔽板２５をアパーチャ３と同じ距離に配置する。
【００６８】
信号処理装置２３で発生した各検出器の検出強度に比例した電流で、発光パネル２４の各発光素子２４ａを発光させる。発光パネル２４は従来の計算機で行う再構成時の仮想的に配置した面状の発光源に相当する。発光パネル２４で発した光を光遮蔽板２５のピンホール２５ａを透過させて測定対象物８に投影させる。測定対象物８に直接投影することで、再構成時の距離は測定対象物８との距離に一致することになり、測定対象物８上に結像することになり、放射線の分布を可視化できる。
【００６９】
このような第７の実施形態の放射線分布測定装置によると、放射線分布の再構成用として発光パネル２４とピンホール２５ａをあけた光遮蔽板２５を用い、発光パネル２４で発した光をピンホール２５ａを透過して測定対象物８に投影させることで、測定対象物との距離を計測しなくても、放射線の分布を可視化できる。また、再構成用の計算機が不要となる。
【００７０】
図８は第８の実施形態を示している。この放射線分布測定装置は、第７の実施形態の変形で、アパーチャ３の反測定対象物８側にて、放射線検出器４の前面側に発光パネル２４を併合状態で配置し、これら放射線検出器４と発光パネル２４とを信号処理装置２３に接続したものである。
【００７１】
このような放射線分布測定装置においては、発光パネルで発した光をアパーチャ３のピンホール２を透過させて測定対象物８に投影させる。これにより、第７の実施形態と同様に、測定対象物８に直接投影することで、再構成時の距離は測定対象物８との距離に一致することになり、測定対象物８上に像が結像し、放射線の分布を可視化できる。
【００７２】
このような第８の実施形態の放射線分布測定装置によると、第７の実施形態で用いた分布の再構成用の発光パネル２４を、放射線検出器４の前面に配置することで、再構成に用いる光遮蔽板の機能をアパーチャ３で代用させることができ、光遮蔽板が不要となり、装置を小型化することができる。また、発光パネルの距離や方向を合わせることが不要となり、装置の操作が簡単化できる。
【００７３】
図９は第９の実施形態を示している。この放射線分布測定装置は、配管や機器内の放射線源から発する放射線の分布を可視化するもので、アパーチャ３と放射線検出器４を通る軸０上に置かれた光学反射板２６と、この光学反射板２６で反射される位置に配管等の画像を撮影する画像カメラ２７と、映像を再構成用計算機６に入力するインターフェイス回路２８とを備えている。
【００７４】
このような放射線分布測定装置においては、測定対象物８である配管の画像は、光学反射板２６で反射されて画像カメラ２７で撮影される。測定対象物８の放射線源９は、放射線検出器４で測定される。
【００７５】
光学反射板２６は放射線の吸収が無視できる薄い構造材で製作しておくことが望ましい。放射線検出器４を測定対象物８に向ければ、光学反射板２６もそれに応じて動き、常に測定対象物８の映像を撮影する。画像カメラ２７の映像はインターフェイス回路２８で再構成用計算機６に入力し、放射線の分布像とオーバラップして表示装置７で表示される。
【００７６】
このような第９の実施形態の放射線分布測定装置によると、アパーチャ３と放射線検出器４とを通る軸０上に光学反射板２６を置き、この光学反射板で反射される可視画像を画像カメラで撮影することで、放射線の分布画像と可視画像との軸が一致し、重ね合わせるときに誤差がなくなる。また、放射線の吸収が小さい光学反射板２６をアパーチャ３と放射線検出器４とを通る軸０上に設置することにより、放射線分布測定に与える影響を少なくすることができる。
【００７７】
図１０は第１０の実施形態を示している。この放射線分布測定装置は、ピンホール方式を用いたものにおいて、放射線検出器４は可視光にも感度がある２次元イメージセンサで構成するとともに、多数のピンホール２９が開けられた遮蔽板３０と、そのピンホール２９のうち一つの孔に重なるピンホール３１が開けられた遮光板３２と、遮蔽板３０と放射線検出器４を収納する遮光容器３３と、この遮光容器３３の前面で開閉可能な窓３４と、前記各実施形態と同様の計測装置５、再構成用計算機６および表示装置７とを備えている。
【００７８】
このような放射線分布測定装置においては、測定対象物８からの放射線を測定する時は遮光容器３３の開閉窓３４を閉じて遮光し、多数のピンホール２９が開けられた遮蔽板３０を通して、放射線検出器４で測定し、放射線分布の再構成を行う。
【００７９】
測定対象物８の映像を撮影するときは、遮光容器３３の開閉窓３４を開け、遮光板３２に開けられたピンホール３１を通して放射線検出器４で撮影する（具体的には光の強度分布を計測する）。そして、再構成用計算機６に映像（光の強度分布）情報を取り込み、放射線の分布像とオーバラップして表示装置７で表示する。なお、遮光容器３３および遮光板３２は、放射線の吸収が無視できる薄い構造材で製作しておくことが望ましい。
【００８０】
このような第１０の実施形態の放射線分布測定装置によると、放射線検出器４として、可視光にも感度がある２次元イメージセンサを用いることで、第９の実施形態で用いた光学反射板や画像カメラが不要となり、装置の簡素化および小型化が図れる。また、第９の実施形態で得られる分布画像と可視画像の軸とが一致しているため、重ね合わせるときに誤差が発生することもない。
【００８１】
【発明の効果】
以上で詳述したように、本発明によれば、分布計測の開始と同時に測定対象物の距離を求めることができるため、その都度検出器と測定対象物との距離を測定して、測定した距離情報を計算機に入力する必要がなくなる。この結果、距離が不明な対象物について測定と同時に分布の再構成が可能となる。
【００８２】
また、本発明を応用することにより、見えない漏洩等の可視化や、距離を計測できない場合や、距離を測定しなくても可視化を精度よく実施できるようになり、また距離を計測または入力しなくても、測定結果に基づいて距離情報を算出して分布の再構成が可能となる。
【００８３】
さらに、距離の異なる複数の測定対象の放射線の分布の同時可視化、対象物が奥行きのある場合の放射線全体の分布の精度よい同時可視化、測定対象物との距離を測定する必要なく再構成の可能化、再構成用の計算機の不要による装置の小型化、測定対象物に直接分布状態を投影して分布状態の把握の容易化等も図れるようになる。
【００８４】
さらにまた、放射線の分布測定に影響を与えること無く、放射線の分布画像と可視画像との軸を一致させて、重ね合わせるときの誤差をなくすることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放射線分布測定装置の第１の実施形態を説明する構成図。
【図２】本発明に係る放射線分布測定装置の第２の実施形態を説明する構成図。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明に係る放射線分布測定装置の第２および第３の実施形態の作用説明図。
【図４】（ａ）、（ｂ）は本発明に係る放射線分布測定装置の第４の実施形態の作用説明図。
【図５】本発明に係る放射線分布測定装置の第５の実施形態を説明する構成図。
【図６】本発明に係る放射線分布測定装置の第６の実施形態を説明する構成図。
【図７】本発明に係る放射線分布測定装置の第７の実施形態を説明する構成図。
【図８】本発明に係る放射線分布測定装置の第８の実施形態を説明する構成図。
【図９】本発明に係る放射線分布測定装置の第９の実施形態を説明する構成図。
【図１０】本発明に係る放射線分布測定装置の第１０の実施形態を説明する構成図。
【図１１】従来の放射線分布測定装置を示す構成図。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は図１１に示す装置の作用説明図。
【符号の説明】
１放射線分布測定装置
２ピンホール
３アパーチャ
４２次元位置検出型放射線検出器
４ａ微小検出器
５計測装置
６再構成用計算機
７表示装置
８測定対象物
８ａ，８ｂ配管
９放射線源
１０発光源
１２ａ再構成用ピンホール
２０距離計
２１，２１ｄインターフェイス回路
２２，２２ｄ操作パネル
２４２次元発光パネル
２４ａ発光素子
２５光遮蔽板
２５ａピンホール
２６光学反射板
２７画像カメラ
２８インターフェイス回路
２９ピンホール
３０遮蔽板
３１ピンホール
３２遮光板
３３遮光容器
３４開閉窓[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a radiation distribution measuring apparatus, and more particularly to a radiation distribution measuring apparatus that obtains and visualizes a spatial distribution of radioactivity and a surface dose distribution such as piping from information of radiation input to a detector.
[0002]
[Prior art]
  FIG. 11 shows a configuration example of a radiation distribution measuring apparatus using a conventional pinhole method.
[0003]
  This radiation distribution measuring apparatus 1 detects an aperture 3 having a large number of pinholes 2 in a shielding plate made of a material that shields radiation (for example, lead, tungsten, etc.) and radiation transmitted through the pinholes 2 A two-dimensional position detection type radiation detector 4 that performs measurement, a measuring device 5 that counts a signal having a peak value among signal pulses of the radiation detector 4, and a reconstruction process for the distribution based on the count value. The computer includes a reconstruction computer 6 for obtaining a distribution and a display device 7 for displaying the result of the obtained distribution.
[0004]
  The radiation detector 4 has a structure in which a large number of minute detectors 4a are two-dimensionally arranged, and obtains positional information based on from which minute detector 4a a signal is generated. In FIG. 11, reference numeral 8 denotes a measurement object such as a pipe, and 9 denotes a radiation source such as a leaking radioactive substance.
[0005]
  FIGS. 12A and 12B show a method of measuring the radiation emitted from the radiation source 9. For the sake of simplicity, the description will be made in one dimension, and the number of pinholes 2 is 2 and the radiation source 9 is assumed to be distributed in one spot.
[0006]
  In FIG. 12A, the axis connecting the radiation source 9, the aperture 3 and the radiation detector 4 is taken as the Z axis, and the radiation source 9 is distributed at the position (point A) where Z = 0, Z = Z.₁Aperture 3 is arranged at the position (X ′ axis), Z = 2Z₁Let us consider a case in which the radiation detector 4 is arranged at the position (X ″ axis). The pinhole 2 is X′−X ′.₁, X '₁(B, C points). It is assumed that the radiation is shielded except for the portion with the pinhole 2 and does not transmit to the radiation detector side. As a result, radiation enters X ′ = − 2X′1, 2X′1 positions (points D and E) on the radiation detector, and is detected by the minute detector 4a there, thereby generating a pulse signal. The signal is counted by a measuring device.
[0007]
  Next, a reconfiguration method in the reconfiguration computer 6 will be described. The same position as the radiation detector (Z = 2Z₁The planar light source 10 that emits isotropically is disposed virtually. The location where light is emitted can be arbitrarily determined. The reconfiguration aperture 12 having the same arrangement as the pinhole 2 of the aperture 3 and transmitting light only through the pinhole 12a is virtually arranged with a distance between the radiation detector 4 and the aperture 3 (ie Z = 3Z₁(X '' 'axis). The pinhole 12a has X ′ ″ = − X ′₁, X '₁(F, G points). Further, the reconstruction surface 13 on which the light generated by the light source 10 forms an image is virtually arranged at a distance between the radiation detector 4 and the radiation source 9 (that is, Z = 4Z).₁(X '' '' axis).
[0008]
  By reading out the measuring device, it is possible to know at which position of the position detector the radiation has entered through the aperture 3 (in the above example, the positions of points D and E). The planar light source is caused to emit light only at positions (D and E points) where radiation enters. The light at point D passes through the pinhole 12a (points F, G) of the reconstruction aperture 12, and points I (X ″ ″ = 0) and J (X ″ ″ = 4X) on the reconstruction surface. ′₁). Similarly, the light at point E passes through the pinhole 12a (points F, G) of the reconstruction aperture 12 and passes through the point H on the reconstruction surface (X ″ ″ = − 4X ′).₁) And an I point (X ″ ″ = 0).
[0009]
  As a result of the above, individual light from the light emitting surface (light at points D and E in the above example) is imaged at point I on the reconstruction surface. The imaged position (X ″ ″ = 0) indicates the original distribution position (X = 0) of the radiation source 9, and the distribution can be obtained on a computer.
[0010]
  The same is true regardless of the position of the original radiation source 9 in X (FIG. 12B shows an example of deviation from the origin of X), and many are distributed on the X axis. The position of the original radiation source 9 can be accurately determined by the method. The image of J and H on the reconstruction plane becomes a virtual image at the time of reconstruction, but can be reduced by optimizing the pinhole arrangement (IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-2 5 (1978) p184 etc.) .
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
  In the reconstruction of a conventional radiation distribution measuring apparatus using the pinhole method, the reconstruction aperture is virtually arranged with a distance between the detector and the aperture, and the reconstruction surface is separated by the distance between the detector and the radiation source. Need to be placed virtually. The distance between the detector and the aperture is determined at the time of designing the device, and can be stored in advance in the computer.
[0012]
  However, the reconstruction plane needs to be arranged at a distance between the detector and the radiation source and needs to be input to the computer for each measurement.
[0013]
  Conventionally, measuring the distribution using this method has been mainly applied to the field of measuring the direction of radiation coming from stars in space. In this case, the distance between the detector and the radiation source may be reconfigured to be infinite, and it is not necessary to determine the arrangement of the reconstructed surface each time. The following problems arise when using this radiation distribution measuring device to determine the distribution of radiation emitted from piping and equipment surfaces of nuclear power plants and the like.
[0014]
  (1) Since the distance to the detector differs for each measurement object, it is necessary to measure the distance between the detector and the measurement object each time and input the measured distance information to the computer. For this reason, even if the apparatus is measured toward the object, the distribution state cannot be imaged unless the distance is actually measured separately. If the distance between the detector and the measurement object is matched with the distance input to the computer, the distribution can be reconstructed at the same time as the measurement, but the measurement object is limited.
[0015]
  (2) When performing distribution measurement of an invisible leakage location as a measurement target, since the leakage location cannot be specified, the distance cannot be determined accurately, and reconstruction cannot be performed with high accuracy.
[0016]
  (3) When measuring objects with different distances, the reconfiguration is performed by limiting the distance used for reconstruction to one of the objects to be measured. Defocused and the distribution cannot be determined simultaneously.
[0017]
  (4) When the object is deep, the radiation distribution is also deep, and in this case, the distance of the measurement object cannot be specified. Therefore, the reconstruction can be performed only by limiting the distance used for the reconstruction to a part of the measurement object. In this case, since the focus at the time of reconstruction is shifted except for the designated portion of the object, the entire distribution cannot be obtained.
[0018]
  (5) When reconstructing, it is necessary to set the distance to the measurement object in some form. In addition, in order to confirm to which position of the equipment or piping the obtained radiation distribution corresponds, it is necessary to display the radiation distribution and the visible image of the equipment or piping in an overlapping manner. For this reason, it is necessary to use an image photographing device such as a CCD camera in the vicinity of the radiation distribution measuring device, which causes the following problems.
[0019]
  (6) Since the CCD camera is placed in the vicinity of the radiation distribution measuring device, the angles of the images obtained by the radiation distribution measuring device and the CCD camera are different, and an error occurs when they are superimposed. This is particularly a problem when a nearby object is targeted.
[0020]
  (7) In addition to the original radiation distribution measuring device, an image capturing device is required, which increases the size of the entire device and increases costs.
[0021]
  The present invention has been made in view of such circumstances, and relates to the reconstruction of a radiation distribution measuring apparatus using a pinhole method. In order to perform reconstruction accurately in real time, the distance between the detector and the radiation source is calculated by a computer. It is an object of the present invention to provide a method for easily inputting information, a method for performing reconstruction without inputting a distance, and a method for accurately and easily superimposing an image with an object.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
  The radiation distribution measuring device of the present invention is a non-contact type distance measuring device for measuring the distance between an object and a detector in order to solve the above-mentioned problem in the reconstruction of the radiation distribution measuring device using the pinhole method. And a means for inputting the distance value obtained by the distance meter into a computer online, and reconstructing the radiation distribution based on the distance value,A two-dimensional light-emitting panel having the same shape as that of the two-dimensional position detection type radiation detector for reconstructing the radiation distribution is disposed at a distance where the distance from the measurement object is the same as that of the radiation detector, and radiation shielding is performed. A light shielding plate with the same shape and thickness as the plate or radiation shielding plate is placed at a distance where the distance to the measurement object is the same as the radiation shielding plate, and the light emitted from the light-emitting panel is transmitted through the pinhole. Project onto the measurement object to visualize the radiation distributionIt is a thing.
[0023]
  In the radiation distribution measuring apparatus of the present invention, in order to minimize the blur of the reconstructed image, the function of freely setting the distance value used for the reconstruction from the operation panel and the distribution based on the distance value are provided. It is desirable to perform a reconstruction and display the result, and to perform the reconstruction by changing the distance value from the operation panel so as to reduce the blur of the reconstructed image.
[0024]
  In the radiation distribution measuring apparatus of the present invention, it is desirable to automatically determine the reconstruction distance so that the intensity of the reconstructed image of the distribution is maximized.
[0025]
  In the radiation distribution measuring apparatus of the present invention, the distance between the shielding object and the radiation detector is measured by changing the distance between the shielding plate and the radiation detector, and the distance between the object to be measured and the radiation detector is based on the similarity ratio of the pinhole pattern measured by the detector. It is desirable to reconstruct the distribution based on the distance value.
[0026]
  In the radiation distribution measuring apparatus of the present invention, in order to reconstruct the radiation distribution from a plurality of measurement objects having different distances at the same time, the distance from the detector is set for the required number of measurement objects. It is desirable to reconstruct the distribution based on the set individual distance values and display the results in an overlapping manner.
[0027]
  In the radiation distribution measuring apparatus of the present invention, in order to simultaneously reconstruct the distribution of radiation from a measurement object having a depth with high accuracy, the number of distances used for reconstruction is a specified number between specified distance ranges. Can be divided and set, and reconstruction is performed based on the set individual distance values, and the results can be displayed overlaid.desirable.
[0028]
  Of the present inventionIn the radiation distribution measuring apparatus, it is desirable to place the two-dimensional light-emitting panel on the radiation detector.
[0029]
  In the radiation distribution measuring apparatus of the present invention, an optical reflecting plate is placed on an axis passing through a shielding plate having a large number of pinhole holes and a radiation detector, and a visible image reflected by the reflecting plate is taken with an image camera. It is desirable that the radiation distribution obtained by the radiation distribution measuring apparatus is displayed in an overlapping manner.
[0030]
  In the radiation distribution measuring apparatus of the present invention, the radiation detector is a two-dimensional image sensor sensitive to visible light, and one of the many pinholes opened in the shielding plate is left behind, and the other holes are shielded. The shielding plate and radiation detector are stored in a container that can block light, and a window that can be opened and closed is prepared on the front of the container.When the window is opened, the visible image obtained by the detector through a pinhole and the window are displayed. It is desirable to overlay and display the radiation distribution obtained by reconstruction when closed.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  The radiation distribution measuring apparatus according to the present invention is implemented in the following modes as shown in FIGS. 1 to 10, the same members as those in the conventional example will be described using the same reference numerals as those shown in FIGS. 11 and 12.
[0032]
  FIG. 1 shows a first embodiment. This radiation distribution measuring apparatus 1 visualizes the distribution of radiation emitted from a radiation source 9 in a measurement object 8 such as piping or equipment, and measures the distance between the measurement object 8 and the position detector 4. A contact-type distance meter 20 and an interface circuit 21 for inputting an instruction value of the distance meter 20 to the reconstruction computer 6 are provided.
[0033]
  In this embodiment, as in the conventional example described above, an aperture 3 having a large number of pinholes 2 formed in a shielding plate made of a radiation shielding material (for example, lead, tungsten, etc.) and the pinhole 2 are transmitted. A two-dimensional position detection type radiation detector 4 for detecting incoming radiation, a measuring device 5 for counting a signal having a peak value among signal pulses of the radiation detector 4, and reconstruction of the distribution from the count value A reconstruction computer 6 that obtains a distribution by performing processing and a display device 7 that displays the result of the obtained distribution are provided.
[0034]
  The radiation detector 4 has a structure in which a large number of minute detectors 4a are two-dimensionally arranged, and obtains positional information based on from which minute detector 4a a signal is generated.
[0035]
  In the radiation distribution measuring apparatus having such a configuration, the direction of the distance meter 20 is made to coincide with the direction of the radiation detector 4 and is installed on the same mount (not shown) as the radiation detector 4. Thereby, when the direction of the radiation detector 4 is changed, the direction of the distance meter 20 is also changed by the same angle.
[0036]
  Moreover, it installs so that the distance between the measuring object 8 and the radiation detector 4 and the distance between the measuring object 8 and the distance meter 20 may become the same. At the same time as measuring the radiation by directing the radiation detector 4 toward the measurement object 8, the distance to the measurement object 8 is measured using the distance meter 20. The distance meter 20 may be of any type as long as it is a non-contact type.
[0037]
  The interface circuit 21 reads the distance measured by the distance meter 20. The reconstruction computer 6 reads data from the measuring device 5 in a timely manner. The radiation distribution is reconstructed based on the distance measured by the distance meter 20, and the radiation distribution state is visualized and displayed on the display device 7.
[0038]
  According to the radiation distribution measuring apparatus of the first embodiment described above, the distance to the measurement object 8 is measured by the distance meter 20, and the reconstruction computer 6 automatically reads the distance at the time of reconstruction. However, the trouble of measuring each time can be omitted. Also, by automatically taking in the distance, reconstruction can be performed simultaneously with the distribution measurement.
[0039]
  FIG. 2 shows a second embodiment of the radiation distribution measuring apparatus according to the present invention. This radiation distribution measuring device also visualizes the distribution of radioactivity leaking from piping and the like.
[0040]
  This radiation distribution measuring apparatus includes an operation panel 22 for setting information on a distance to be used at the time of reconstruction, and an interface circuit 21 for inputting the state of the operation panel 22 to the reconstruction computer 6. The operation panel 22 is composed of, for example, a variable resistor having a variable resistance value and a knob for varying the resistance value, and the reconfiguration computer 6 reads the resistance value using the interface circuit 21.
[0041]
  Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals as those in FIG.
[0042]
  In such a radiation distribution measuring apparatus shown in FIG. 2, the radiation detector 4 is directed to a location where radioactivity seems to leak from a pipe or the like, and the radiation is measured by the measuring apparatus 5.
[0043]
  At the same time, the resistance value is read from the operation panel 22 by the interface circuit 21. The resistance value and the distance value used for reconstruction are determined in advance. For example, it is assumed that the resistance value can vary from 0 to 1 kΩ. If the resistance value is 0Ω, the reconstruction distance is 0 m, and if the resistance value is 1 kΩ, the reconstruction distance is infinite.
[0044]
  The reconstruction computer 6 reads the timely data from the measuring device 5, converts the distance at the time of reconstruction based on the resistance value read from the operation panel 22, performs the reconstruction of the distribution based on the value, The distribution state is visualized and displayed on the display device 7. If the leaked radioactivity distance and the distance used for reconstruction are different, the image of each pinhole will not be gathered at one location on the reconstruction surface, so the distribution image blurred on the display device 7 (See FIGS. 3A and 3C).
[0045]
  The reconstruction computer 6 reads the values of the repeated measurement device 5 and the operation panel 22 to perform reconstruction, and displays it on the display device 7. The operator changes the resistance value of the operation panel 22 so that the distribution intensity becomes the strongest while viewing the distribution image of the display device 7. By this operation, the distribution can be visualized.
[0046]
  According to the radiation distribution measuring apparatus of the second embodiment described above, the distance at the time of reconstruction is calculated based on the information on the operation panel 22, and the distance at the time of reconstruction is calculated based on the distribution image reconstructed by the operator. By changing the information on the operation panel 22 and optimizing it, the radiation distribution can be visualized without knowing the distance to the measurement object or measuring the distance directly.
[0047]
  Next, a third embodiment will be described. This form is a modification of the radiation distribution measuring apparatus shown in FIG. 2, and is provided with functions such as storage and discrimination of intensity distribution in the reconstruction computer 6. In other words, in the second embodiment, the resistance value of the operation panel 22 is changed so that the operator has the strongest distribution intensity while viewing the distribution image of the display device 7. This operation is automatically performed by the reconstruction computer 6. It is intended to be implemented.
[0048]
  Specifically, first, reconstruction is performed by setting the position of the reconstruction surface far (state shown in FIG. 3A), and the intensity distribution at this time is stored. Next, reconstruction is performed by bringing the position of the reconstruction surface closer to a predetermined value, and the intensity distribution at this time is stored. This operation is performed until the reconstruction surface reaches the position of the reconstruction pinhole 12a, and the intensity distribution at the strongest position (the state in FIG. 3B) among the intensity distributions obtained at each reconstruction position. The distribution is visualized by displaying.
[0049]
  According to the radiation distribution measuring apparatus of the third embodiment, since the reconstruction computer 6 selects the distance at the time of reconstruction so that the intensity distribution is maximized, the distance to the object is unknown. Even if there is, it is possible to visualize the distribution of radiation without directly measuring the distance.
[0050]
  FIG. 4 is an operation explanatory view for explaining the fourth embodiment. The radiation distribution measuring apparatus of this embodiment is an apparatus that performs automatic operation by the reconstruction computer 6 as in the third embodiment, but changes the distance between the aperture 3 and the radiation detector 4 for measurement. Is different.
[0051]
  4A shows the case where the distance is z ′, and FIG. 4B shows the case where the distance is z ″. The interval between the pinholes 2 of the aperture 3 is L.₁And the interval between the pinholes 4a measured by the radiation detector 4 is L₂, L₃And From the similar relationship in FIGS. 4A and 4B, the following equation is obtained.
[0052]
[Expression 1]
    (Z-z '): L₁= Z: L₂(1)
[Expression 2]
    (Z-z "): L₁= Z: L₃(2) From the equations (1) and (2), the distance z between the radiation source and the radiation detector is as follows.
[0053]
[Equation 3]

  z ′ and z ″ are known from the set values at the time of measurement, and L ′₂/ L₃And L₃/ L₂Is the distribution intensity ratio of the detector at the time of measurement, and can be obtained by measurement. Therefore, the distance z between the measurement object and the radiation detector is obtained. By reconstructing the distribution based on the obtained distance value, the distribution can be visualized.
[0054]
  According to such a radiation distribution measuring apparatus of the fourth embodiment, the distance between the aperture 3 and the radiation detector 4 is changed, and the similarity ratio of the pinhole pattern measured by the radiation detector 4 is also measured. Since the distance between the object to be measured and the radiation detector 4 is set, the radiation distribution can be visualized even if the distance from the object is unknown or the distance is not directly measured.
[0055]
  FIG. 5 shows a fifth embodiment. This radiation distribution measuring apparatus visualizes the distribution of radiation emitted from several pipes having different distances from the radiation detector 4 and radiation sources in the apparatus.
[0056]
  That is, in addition to the first embodiment, an operation panel 22b having a switch for setting a timing at which the distance read by the distance meter 20 is read by the reconstruction computer 6 and releasing the read distance information, and the operation panel 22b And an interface circuit 21b for inputting the state to the computer for reconstruction.
[0057]
  In such a radiation distribution measuring apparatus, distances to individual objects are measured using a distance meter 20 that measures distances to a plurality of objects. Here, a case is considered where the radiation distributions of the two

pipes

8a and 8b having different distances are visualized simultaneously. First, the distance is measured by directing the distance meter toward the first pipe 8a. When the distance is obtained, the switch on the operation panel 22b is pushed. When the switch is pressed, the reconstruction computer 6 inputs a distance from the distance meter 20, stores the distance, performs reconstruction based on the value, and displays the result on the display device 7. In this state, the distribution of the second pipe 8b is reconstructed using the distance to the first pipe 8a, and thus a distribution image blurred on the display device.
[0058]
  Next, the distance meter 20 is directed to the second pipe 8b, and the distance is measured. When the distance is obtained, the switch on the operation panel 22b is pushed. When the switch is pressed, the reconstruction computer 6 inputs the distance from the distance meter 20 to the second pipe 8b and stores the value. The reconstruction computer 6 performs reconstruction independently based on the two distance values, the distance to the first pipe 8a and the distance to the second pipe 8b, and simultaneously displays the result on the display device 7. indicate.
[0059]
  In this state, the distribution of the first pipe 8a and the distribution of the second pipe 8b are reconfigured using the respective distances, so that a distribution image can be obtained simultaneously on the display device 7. If there are N objects, the distribution of N objects can be obtained simultaneously by repeating this. When another object is newly measured, a switch for releasing the distance of the operation panel 22b is pushed. As a result, the reconstruction computer erases the stored distance information.
[0060]
  According to the radiation distribution measuring apparatus of the fifth embodiment as described above, a plurality of distances at the time of reconstruction are designated, reconstruction is performed at the designated individual distances, and the results are overlapped to obtain a plurality of objects having different distances. The radiation distribution of objects can be visualized simultaneously.
[0061]
  FIG. 6 shows a sixth embodiment. This radiation distribution measuring apparatus visualizes the radiation distribution of a deep object, and includes an operation panel 22d and an interface circuit 21d in addition to the first embodiment described above. The operation panel 22d sets a timing for the reconstruction computer 6 to read the closest distance read by the distance meter 20 and a timing for the reconstruction computer 6 to read the farthest distance read by the distance meter 20. A switch, a switch for canceling the read distance information, and a keyboard for inputting interval information; The interface circuit 21d inputs the state of the operation panel 22d to the reconstruction computer 6.
[0062]
  In such a radiation distribution measuring apparatus, the depth of the object 8 is measured using the distance meter 20. The distance is measured by matching the direction of the distance meter 20 with the closest point of the object 8. When the distance is obtained, a switch for setting a timing at which the reconstruction computer 6 reads the nearest distance of the operation panel 22d is pushed. When the switch is pressed, the reconstruction computer 6 inputs distance information from the distance meter 20 and stores the distance.
[0063]
  Next, the distance is measured by matching the direction of the distance meter 20 with the farthest point of the object 8. When the distance is obtained, a switch for setting a timing for the reconstruction computer 6 to read the farthest distance of the operation panel 22d is pressed. When the switch is pressed, the reconstruction computer 6 inputs distance information from the distance meter 20 and stores the distance. The reconstruction computer 6 reads the interval for dividing between the nearest and far points from the keyboard, and divides the distance setting used for reconstruction by the number read from the keyboard between the nearest and far distances. Then, reconfiguration is performed independently based on the set distance values, and the result is simultaneously displayed on the display device 7.
[0064]
  A distribution between designated ranges of the object 8 on the display device 7 is obtained simultaneously. When another object is newly measured, a switch for releasing the distance of the operation panel 22d is pressed. The reconstruction computer 6 deletes the stored distance information.
[0065]
  According to the radiation distribution measuring apparatus of the sixth embodiment, the nearest distance to the measurement object and the farthest distance are designated, and the designated number is divided and set, and the set individual values are set. By reconstructing based on the distance value and superimposing the results, the radiation distribution of the object with depth can be visualized simultaneously.
[0066]
  FIG. 7 shows a seventh embodiment. This radiation distribution measuring device visualizes the distribution of radiation emitted from radiation sources in pipes and equipment. That is, an aperture 3 having a large number of pinholes 2, a two-dimensional position detection type radiation detector 4 for detecting radiation transmitted through the pinholes 2, and signal pulses of the detector 4 are determined. A signal processing device 23 that generates a current proportional to the count intensity of the signal of the peak value, a two-dimensional light-emitting panel 24 having the same shape as the radiation detector 4 that emits light in proportion to the current intensity, and the same position as the aperture 3 And a light shielding plate 25 having the same number of pinholes 25a.
[0067]
  In such a radiation distribution measuring apparatus, the radiation detector 4 measures the incident intensity of radiation from the object 8 that passes through the pinhole 2 of the aperture 3. The signal pulse from each minute detector 4a generates a current proportional to the count intensity of the crest value signal determined by the signal processing device 23. A two-dimensional light-emitting panel 24 having the same shape as that of the radiation detector 4 is arranged at the same distance as the distance between the radiation detector 4 and the measurement object 8, and a light shielding plate 25 having a pinhole 25 a at the same position as the aperture 3 is provided. Arrange the same distance as the aperture 3.
[0068]
  Each light emitting element 24 a of the light emitting panel 24 is caused to emit light with a current proportional to the detection intensity of each detector generated in the signal processing device 23. The light-emitting panel 24 corresponds to a planar light source that is virtually arranged at the time of reconfiguration performed by a conventional computer. The light emitted from the light emitting panel 24 is transmitted through the pinhole 25 a of the light shielding plate 25 and projected onto the measurement object 8. By directly projecting on the measurement object 8, the distance at the time of reconstruction coincides with the distance to the measurement object 8, and an image is formed on the measurement object 8, so that the radiation distribution can be visualized. .
[0069]
  According to the radiation distribution measuring apparatus of the seventh embodiment, the light shielding plate 25 having the light emitting panel 24 and the pinhole 25a is used for reconstructing the radiation distribution, and the light emitted from the light emitting panel 24 is pinholed. By transmitting the light through 25a and projecting it on the measurement object 8, the distribution of radiation can be visualized without measuring the distance to the measurement object. In addition, a computer for reconfiguration is not necessary.
[0070]
  FIG. 8 shows an eighth embodiment. This radiation distribution measuring apparatus is a modification of the seventh embodiment, in which a light emitting panel 24 is arranged in a merged state on the front side of the radiation detector 4 on the side opposite to the object 8 to be measured of the aperture 3. 4 and the light emitting panel 24 are connected to the signal processing device 23.
[0071]
  In such a radiation distribution measuring apparatus, light emitted from the light-emitting panel is transmitted through the pinhole 2 of the aperture 3 and projected onto the measurement object 8. Thus, as in the seventh embodiment, by projecting directly onto the measurement object 8, the distance at the time of reconstruction coincides with the distance to the measurement object 8, and an image is formed on the measurement object 8. Can be imaged and the distribution of radiation can be visualized.
[0072]
  According to such a radiation distribution measuring apparatus of the eighth embodiment, the light emitting panel 24 for reconstructing the distribution used in the seventh embodiment is arranged on the front surface of the radiation detector 4 so that the reconstruction can be performed. The function of the light shielding plate to be used can be substituted by the aperture 3, the light shielding plate becomes unnecessary, and the apparatus can be miniaturized. Further, it is not necessary to match the distance and direction of the light emitting panel, and the operation of the apparatus can be simplified.
[0073]
  FIG. 9 shows a ninth embodiment. This radiation distribution measuring device visualizes the distribution of radiation emitted from radiation sources in pipes and equipment, an optical reflector 26 placed on an axis 0 passing through the aperture 3 and the radiation detector 4, and the optical reflection. An image camera 27 that captures an image of a pipe or the like at a position reflected by the plate 26 and an interface circuit 28 that inputs video to the reconstruction computer 6 are provided.
[0074]
  In such a radiation distribution measuring apparatus, an image of the pipe that is the measurement object 8 is reflected by the optical reflecting plate 26 and photographed by the image camera 27. The radiation source 9 of the measurement object 8 is measured by the radiation detector 4.
[0075]
  The optical reflector 26 is preferably made of a thin structural material in which radiation absorption can be ignored. If the radiation detector 4 is pointed at the measurement object 8, the optical reflector 26 moves accordingly and always takes an image of the measurement object 8. The video of the image camera 27 is input to the reconstruction computer 6 through the interface circuit 28 and is displayed on the display device 7 so as to overlap with the radiation distribution image.
[0076]
  According to the radiation distribution measuring apparatus of the ninth embodiment as described above, the optical reflecting plate 26 is placed on the axis 0 passing through the aperture 3 and the radiation detector 4, and a visible image reflected by the optical reflecting plate is image camera. By taking an image with, the axes of the radiation distribution image and the visible image coincide with each other, and no error occurs when they are superimposed. Further, by installing the optical reflection plate 26 with small radiation absorption on the axis 0 passing through the aperture 3 and the radiation detector 4, the influence on the radiation distribution measurement can be reduced.
[0077]
  FIG. 10 shows a tenth embodiment. This radiation distribution measuring apparatus uses a pinhole method, and the radiation detector 4 is composed of a two-dimensional image sensor sensitive to visible light, and a shielding plate 30 having a large number of pinholes 29 formed therein. The light shielding plate 32 having a pinhole 31 that overlaps one of the pinholes 29, the light shielding container 33 that houses the shielding plate 30 and the radiation detector 4, and the front surface of the light shielding container 33 can be opened and closed. A window 34 and a measurement device 5, a reconstruction computer 6, and a display device 7 similar to those in the above embodiments are provided.
[0078]
  In such a radiation distribution measuring apparatus, when measuring radiation from the measurement object 8, the open / close window 34 of the light shielding container 33 is closed to shield the light, and the radiation passes through the shielding plate 30 in which a large number of pinholes 29 are opened. The measurement is performed by the detector 4 to reconstruct the radiation distribution.
[0079]
  When shooting an image of the measuring object 8, the opening / closing window 34 of the light shielding container 33 is opened, and the radiation detector 4 is used for photographing through the pinhole 31 opened in the light shielding plate 32 (specifically, the light intensity distribution is measured). measure). Then, image (light intensity distribution) information is taken into the reconstruction computer 6 and displayed on the display device 7 so as to overlap the radiation distribution image. It is desirable that the light shielding container 33 and the light shielding plate 32 be made of a thin structural material in which radiation absorption can be ignored.
[0080]
  According to the radiation distribution measuring apparatus of the tenth embodiment, by using a two-dimensional image sensor that is sensitive to visible light as the radiation detector 4, the optical reflector used in the ninth embodiment and An image camera is unnecessary, and the apparatus can be simplified and downsized. Further, since the distribution image obtained in the ninth embodiment and the axis of the visible image coincide with each other, no error occurs when the images are superimposed.
[0081]
【The invention's effect】
  As described in detail above, according to the present invention, since the distance of the measurement object can be obtained simultaneously with the start of the distribution measurement, the distance between the detector and the measurement object is measured and measured each time. There is no need to input distance information into the computer. As a result, an object whose distance is unknown can be reconstructed simultaneously with measurement.
[0082]
  In addition, by applying the present invention, it becomes possible to visualize invisible leakage, etc., when it is impossible to measure the distance, or to perform visualization accurately without measuring the distance, and without measuring or inputting the distance. However, it is possible to reconstruct the distribution by calculating the distance information based on the measurement result.
[0083]
  In addition, simultaneous visualization of the distribution of radiation from multiple measurement targets at different distances, accurate simultaneous visualization of the entire radiation distribution when the target is deep, and reconfiguration without the need to measure the distance to the measurement target The size of the apparatus can be reduced by eliminating the need for a computer for reconstruction and reconstruction, and the distribution state can be projected directly onto the measurement object to facilitate the understanding of the distribution state.
[0084]
  Furthermore, it is possible to eliminate the error in superimposing by aligning the axes of the radiation distribution image and the visible image without affecting the radiation distribution measurement.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a first embodiment of a radiation distribution measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a second embodiment of a radiation distribution measuring apparatus according to the present invention.
FIGS. 3A, 3B, and 3C are operation explanatory views of second and third embodiments of the radiation distribution measuring apparatus according to the present invention.
FIGS. 4A and 4B are operation explanatory views of a fourth embodiment of the radiation distribution measuring apparatus according to the present invention. FIGS.
FIG. 5 is a configuration diagram for explaining a fifth embodiment of a radiation distribution measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram for explaining a sixth embodiment of the radiation distribution measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram for explaining a seventh embodiment of a radiation distribution measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram for explaining an eighth embodiment of a radiation distribution measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram for explaining a ninth embodiment of the radiation distribution measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram for explaining a tenth embodiment of a radiation distribution measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 11 is a configuration diagram showing a conventional radiation distribution measuring apparatus.
FIGS. 12A and 12B are diagrams for explaining the operation of the apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Radiation distribution measuring device
2 Pinhole
3 Aperture
4 Two-dimensional position detection type radiation detector
4a Micro detector
5 Measuring device
6 Computer for reconfiguration
7 Display device
8 Measurement object
8a, 8b piping
9 Radiation sources
10 Light source
12a Reconstruction pinhole
20 Distance meter
21, 21d interface circuit
22, 22d Operation panel
24 2D light emitting panel
24a light emitting device
25 Light shielding plate
25a pinhole
26 Optical reflector
27 Image camera
28 Interface circuit
29 pinhole
30 Shield plate
31 pinhole
32 Shading plate
33 Shading container
34 Opening and closing windows

Claims

An aperture in which a large number of pinholes are formed in a shielding plate made of a material that shields radiation, a two-dimensional position detection type radiation detector that detects radiation that passes through the pinholes of the aperture, and a signal count of the radiation detector And a reconstructing means for reconstructing the distribution based on the count value and a display device for displaying the result of the distribution, and measuring the radiation and the pipes, equipment, walls and other structures where the radiation source exists. In a radiation distribution measurement device that measures the distribution, a non-contact type distance meter that measures the distance between the object to be measured and the radiation detector, and means for inputting the distance value obtained by this distance meter into a computer online It has the door, so as to reconstruct the radiation distribution on the basis of the value of the distance, having the same shape as the two-dimensional position-radiation detector for reconstruction of the radiation distribution A three-dimensional light-emitting panel is disposed at a distance such that the distance to the measurement object is the same as that of the radiation detector, and the radiation shielding plate or the light shielding plate having the same shape as the radiation shielding plate and having a reduced thickness is used as the measurement object. The radiation is characterized in that the radiation distribution is visualized by disposing the light emitted from the light-emitting panel through the pinhole and projecting it onto the measurement object. Distribution measuring device.