JP2000187077A - Apparatus and method for detection of two-dimensional radiation image - Google Patents

Apparatus and method for detection of two-dimensional radiation image

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JP2000187077A
JP2000187077A JP36667998A JP36667998A JP2000187077A JP 2000187077 A JP2000187077 A JP 2000187077A JP 36667998 A JP36667998 A JP 36667998A JP 36667998 A JP36667998 A JP 36667998A JP 2000187077 A JP2000187077 A JP 2000187077A
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JP
Japan
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light
radiation
image
time
dimensional
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Japanese (ja)
Inventor
Masaki Katagiri
政樹 片桐
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Japan Atomic Energy Agency
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Japan Atomic Energy Research Institute
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Publication date
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an apparatus and a method in which the pulse-height shape of a light emitting signal in a multichannel is changed easily into a time based shape and a digital signal by a method wherein, when a signal is detected by using an optical fiber so as to find a two-dimensional radiation image, a streak camera method is used. SOLUTION: An ionizing radiation is converted into light by a radiation detecting body in which a plastic scintillator is made sheetlike. An optical fiber bundle is arranged to be a face shape on the rear of the radiation detecting body in order to detect fluorescence. An optical system arranges beams of light radiated from both ends of the optical fiber bundle to be a transversely parallel shape, and the width of the beams of light corresponding to their transverse width can be made variable. A streak tube which is time-swept at high speed detects the output light of the optical system in a multichannel. An imaging camera images a streak image which is output to the streak tube. A signal processing analyzer digitizes its image signal so as to be stored as data in which the intensity of a light emitting signal is changed into a time-series shape. It is analyzed and processed, and a two-dimensional radiation image is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線検出体とし
て発光体を用いて放射線を検出し2次元放射線イメージ
を検出する方法に関するものであり、特に発光体から放
出される発光の変化を高速にかつデッドタイムなくデジ
タル化し発光信号強度の時系列化したデータとして読み
出し解析処理することにより、放射線が高い入射率で入
る場合でも2次元放射線イメージを簡単な装置で精度読
く得ることができることを特長とした方法である。この
ため、X線発生装置や加速器を用いた医療X線診断、X
線構造解析研究、中性子構造解析研究、X線あるいは中
性子を用いたオートラジオグラフィ等の高速処理及び実
時間放射線画像検出を用いた動的な事象の把握に使用さ
れると共に、加速器を用いた高エネルギー物理研究用の
放射線イメージ検出器や原子炉や核融合炉における中性
子を含めた放射線の高機能な分布モニタ装置などに使用
される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting a two-dimensional radiation image by detecting radiation using a luminous body as a radiation detector, and more particularly to a method for detecting a change in luminescence emitted from the luminous body at high speed. In addition, by reading and analyzing as digitized data with no dead time and time-series data of emission signal intensity, even if radiation enters at a high incidence rate, a two-dimensional radiation image can be accurately read with a simple device. It is a method. For this reason, medical X-ray diagnosis using X-ray generators and accelerators,
It is used for high-speed processing such as X-ray or neutron-based autoradiography, and for grasping dynamic events using real-time radiation image detection. It is used for radiation image detectors for energy physics research, as well as high-performance distribution monitoring devices for radiation including neutrons in nuclear reactors and fusion reactors.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の技術では、波長シフター等の光フ
ァイバを利用して発光体、あるいは発光ガス、あるいは
発光液体を用いた2次元放射線イメージ検出器の信号検
出法は色々考案され使用されてきたが、光から電気信号
に変換する際、図12に示すよう光電子増倍管、その信
号を増幅する増幅回路及び信号のタイミングを取り出す
波高弁別回路から構成するため、多チャンネル化するた
めには多くのモジュールを用意し、組み合わせ調整する
必要があった。また、電気信号を高速に変換しデジタル
化を図るためには、波高弁別回路の代わりに超高速のア
ナログ・デジタル変換器を必要としさらにシステムが複
雑になると共に、コストも大面積化や高位置分解能化を
図る毎に膨大となっている。
2. Description of the Related Art In the prior art, various signal detection methods of a two-dimensional radiation image detector using a luminous body, a luminous gas, or a luminous liquid using an optical fiber such as a wavelength shifter have been devised and used. However, when converting light into an electric signal, as shown in FIG. 12, it is composed of a photomultiplier tube, an amplifier circuit for amplifying the signal, and a wave height discrimination circuit for extracting the timing of the signal. It was necessary to prepare many modules and adjust the combination. In addition, in order to convert electric signals at high speed and to digitize them, an ultra-high-speed analog-to-digital converter is required in place of the wave height discrimination circuit, which further complicates the system and increases the cost and area. It is enormous every time resolution is improved.

【0003】一方、ストリークカメラ法は、従来よりそ
の高速性を利用して一次元検出器の信号読み出しに使用
され、信号強度とタイミングの測定に使用されてきた。
また、図13に示すようなストリーク法を2次元測定に
使用した例[J.C.Cheng et al., Fiber arry technique
for subnanosecond X-ray framing camera, CONF-7608
28-10]もあるが、2次元の各位置の光信号を全てスト
リーク管に入力する方式がとられていたため、大面積化
や高位置分解能化を図ることは困難であった。
On the other hand, the streak camera method has conventionally been used for reading out signals from a one-dimensional detector by utilizing its high speed, and has been used for measuring signal strength and timing.
An example in which a streak method as shown in FIG. 13 is used for two-dimensional measurement [JCCheng et al., Fiber arry technique
for subnanosecond X-ray framing camera, CONF-7608
28-10], but it has been difficult to achieve a large area and a high positional resolution because all optical signals at two-dimensional positions are input to the streak tube.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明では、発光体、
あるいは発光ガス、あるいは発光液体を用いた2次元放
射線イメージ検出器において波長シフター等の光ファイ
バを利用して信号検出を行い2次元放射線イメージを求
める場合、上記に示したように従来法によっては困難で
あった多チャンネルの光信号の波高形状を高速に収集し
信号処理・解析を行い、位置分解能を向上させ、かつ高
速処理を可能とすることにより、大面積、高位置分解能
あるいは2つの性能を合わせ持った2次元放射線イメー
ジを高速に、かつ容易に行うことができる検出装置およ
びその方法を提供することを目的としている。また、電
離放射線ばかりではなく中性子の2次元中性子イメージ
を高速に、かつ容易に行うことができる検出装置および
その方法を提供することも目的としている。
According to the present invention, a luminous body,
Alternatively, when detecting a signal using an optical fiber such as a wavelength shifter in a two-dimensional radiation image detector using a luminescent gas or a luminescent liquid to obtain a two-dimensional radiation image, it is difficult with the conventional method as described above. High-speed acquisition of multi-channel optical signal crest shapes, signal processing and analysis to improve position resolution and enable high-speed processing to achieve large area, high position resolution or two performances. It is an object of the present invention to provide a detection device and a method thereof capable of performing a combined two-dimensional radiation image at high speed and easily. It is another object of the present invention to provide a detection device and a method thereof that can easily and quickly perform two-dimensional neutron images of neutrons as well as ionizing radiation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、発光体、あるいは発光ガス、あ
るいは発光液体を用いた2次元放射線イメージ検出器に
おいて波長シフター等を利用して信号検出を行い2次元
放射線イメージを求める際に、多チャンネルの発光信号
の波高形状を容易に高速に時系列化しデジタル信号化す
るため、ストリークカメラ法を用いる。高速に発光信号
の波高形状を時系列化しデジタル化できることから、こ
の時系列化データを解析処理することにより精度良く時
間信号あるいは信号強度を求めることができ、ひいては
2次元で放射線入射位置を精度良く求めることができ
る。また、波高形状を精度良く測定できるため、検出器
に放射線が高い入射率で入ってきた場合にでも、パイル
アップし重畳した波高形状を分解し、それぞれの時間信
号あるいは信号強度を求めることが可能となり、放射線
の高計数率測定に対応できる2次元放射線イメージ検出
器を構成することができる。さらに、ストリークカメラ
法においては、ストリーク管と撮像素子を用いることに
より、光信号のチャンネル数だけ必要とされる光電子増
倍管、増幅器、アナログ・デジタルコンバータ等の信号
処理回路を代替えできるため、モジュール数も少なく簡
単な装置でかつメインテナンスの容易な2次元放射線イ
メージ検出器を構成することができる。
According to the present invention, there is provided a two-dimensional radiation image detector using a luminous body, a luminous gas, or a luminous liquid, in which a signal is detected using a wavelength shifter or the like. Is performed, a streak camera method is used in order to easily time-sequentially convert the crest shapes of the emission signals of the multi-channels into a digital signal and obtain a digital signal. Since the peak shape of the emission signal can be time-series and digitized at high speed, the time signal or signal intensity can be obtained with high accuracy by analyzing this time-series data, and thus the radiation incident position can be accurately obtained in two dimensions. You can ask. In addition, since the peak shape can be measured accurately, even when radiation enters the detector at a high incidence rate, it is possible to decompose the piled-up and superimposed peak shape and determine the respective time signal or signal strength. Thus, it is possible to configure a two-dimensional radiation image detector that can support high counting rate measurement of radiation. Furthermore, in the streak camera method, by using a streak tube and an image sensor, signal processing circuits such as a photomultiplier tube, an amplifier, and an analog / digital converter, which are required for the number of optical signal channels, can be replaced. It is possible to configure a two-dimensional radiation image detector with a small number of simple devices and easy maintenance.

【0006】一方、連続的に発生する発光信号の波高形
状を高速で収集できることから、光ファイバの両端から
出力される光の発光信号強度の時系列化したデータをも
とに、放射線検出体内での発光が横方向と縦方向の各光
ファイバの両端に到達するまでの時間の差とそれぞれの
強度を求め、横方向と縦方向と到達時間差及び強度差を
組み合わせて解析処理し、放射線検出体への電離放射線
の入射位置を求め2次元放射線イメージを得ることがで
きる。
On the other hand, since the wave form of a continuously generated light emission signal can be collected at a high speed, the radiation detector detects the light emission signal intensity of light output from both ends of the optical fiber based on time-series data. The difference between the time it takes for the light emission to reach each end of each optical fiber in the horizontal direction and the vertical direction, and the intensity of each, are analyzed, and the radiation detection object is analyzed by combining the horizontal and vertical directions, the arrival time difference, and the intensity difference. A two-dimensional radiation image can be obtained by finding the position of ionizing radiation incident on the object.

【0007】また、格子状に光ファイバが配置されてい
ることをもとに、放射線検出体内の1つの格子状内で発
光した光が、格子に対応する横方向の2本光ファイバと
縦方向の2本の光ファイバによりに検出されることを利
用して同時計測法を適用することにより、放射線検出体
への電離放射線の入射位置を求め2次元放射線イメージ
を得ることができる。
Further, based on the fact that the optical fibers are arranged in a lattice, the light emitted in one lattice in the radiation detector is separated from the two optical fibers in the horizontal direction corresponding to the lattice by the vertical direction. By applying the simultaneous measurement method utilizing the detection by the two optical fibers, the incident position of ionizing radiation on the radiation detector can be obtained, and a two-dimensional radiation image can be obtained.

【0008】上記装置において、ストリーク管の蛍光面
に得られるストリーク像の検出及び蓄積に2個以上の撮
像カメラを用いて連続的に検出及び蓄積動作を繰り返す
ことにより2次元放射線イメージを連続的に検出するこ
とができる。
In the above-mentioned apparatus, a two-dimensional radiation image is continuously obtained by continuously detecting and storing operations using two or more imaging cameras for detecting and storing streak images obtained on the fluorescent screen of the streak tube. Can be detected.

【0009】一方、放射線検出体内に中性子を電離可能
な放射線に変換する中性子コンバータ材であるGd、6
Li、10Bあるいは3Heを一種類以上含み、あるいは
混合し、あるいは組み合わせた中性子用検出体を用いる
ことにより、2次元中性子イメージを得ることができ
る。
On the other hand, Gd, 6 which is a neutron converter material for converting neutrons into ionizable radiation in the radiation detector.
A two-dimensional neutron image can be obtained by using a neutron detector containing at least one kind of Li, 10 B or 3 He, or a mixture or a combination.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】発光体、あるいは発光ガス、ある
いは発光液体を用いた2次元放射線イメージ検出器にお
いて波長シフター等の光ファイバを利用して信号検出を
行い2次元放射線イメージを求める際に、ストリークカ
メラ法を用いることにより、簡単な装置で高速に波高形
状を時系列化しデジタル化することが可能となるため、
2次元で放射線入射位置を精度良くかつ高計数率測定に
対応できる2次元放射線イメージ検出器を構成すること
ができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a two-dimensional radiation image detector using a luminous body, a luminous gas, or a luminous liquid, signal detection is performed using an optical fiber such as a wavelength shifter to obtain a two-dimensional radiation image. By using the streak camera method, it is possible to time-series and digitize the crest shape at high speed with a simple device,
A two-dimensional radiation image detector capable of two-dimensionally detecting a radiation incident position with high accuracy and supporting high counting rate measurement can be configured.

【0011】また、連続的に発生する光ファイバの両端
から出力される発光信号の波高形状を高速で収集し発光
信号強度の時系列化したデータをもとに、光ファイバの
両端に到達するまでの時間の差とそれぞれの強度差等を
用いる位置検出法や、格子状に光ファイバが配置されて
いることを利用した位置検出法を容易に精度良く適用で
きるため、高精度でかつ高計数率に対応した2次元放射
線イメージを得ることができる。
Further, the crest shapes of the emission signals output from both ends of the optical fiber, which are continuously generated, are collected at high speed, and based on the time-series data of the intensity of the emission signal, the waveform of the emission signal reaches the ends of the optical fiber. The position detection method using the time difference of each time and the respective intensity difference, and the position detection method using the arrangement of the optical fibers in a lattice can be easily and accurately applied. Can be obtained.

【0012】ストリーク像の検出及び蓄積に2個以上の
撮像カメラを用いることにより2次元放射線イメージを
連続的に検出することができる。
By using two or more imaging cameras for detecting and storing streak images, a two-dimensional radiation image can be continuously detected.

【0013】一方、中性子コンバータ材と発光体とを組
み合わせて使用することにより、2次元中性子イメージ
を得ることができる。
On the other hand, a two-dimensional neutron image can be obtained by using the neutron converter material and the luminous body in combination.

【0014】[0014]

【実施例】実施例1として、本発明による電離放射線を
光に変換する発光体をシート状にした放射線検出体と、
放射線検出体の後面に面状に配置した光ファイバ束と、
光ファイバ束からの光を検出し信号処理・解析して放射
線の2次元イメージとするための装置から構成される2
次元放射線イメージ検出装置について図1を参照して述
べる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a first embodiment, a sheet-like radiation detector for converting ionizing radiation into light according to the present invention,
An optical fiber bundle arranged in a plane on the rear surface of the radiation detector,
2 consisting of a device for detecting light from the optical fiber bundle, processing and analyzing the signal, and forming a two-dimensional image of radiation
The three-dimensional radiation image detection device will be described with reference to FIG.

【0015】本実施例の2次元放射線イメージ検出装置
は、電離放射線を光に変換するプラスチックシンチレー
タをシート状にした放射線検出体と、その後面に蛍光を
検出するための光ファイバを面状に配置した光ファイバ
束と、光ファイバ束の両端から放出される光を横に並列
に並べ、その並べた横幅に対応した光の幅を可変可能な
光学系と、光学系から出力される光をマルチチャンネル
で検出するストリーク管と、ストリーク管を高速に時間
掃引する制御回路と、ストリーク管に出力されるストリ
ーク像を撮像する撮像カメラと、撮像カメラの映像信号
をデジタル化し、発光信号強度の時系列化したデータと
して記憶し、このデータを解析処理して2次元放射線イ
メージとする信号処理・解析装置から構成される。
The two-dimensional radiation image detecting apparatus according to the present embodiment has a sheet-like radiation detecting body made of a plastic scintillator for converting ionizing radiation into light, and an optical fiber for detecting fluorescence on the rear surface. The optical fiber bundle and the light emitted from both ends of the optical fiber bundle are arranged side by side in parallel, an optical system that can change the width of light corresponding to the arranged width, and a light that is output from the optical system are multiplied. Streak tube detected by channel, control circuit that sweeps the streak tube with time at high speed, imaging camera that captures streak images output to the streak tube, and digitization of video signal of imaging camera, time series of emission signal intensity A signal processing / analyzing device is stored as the converted data, and the data is analyzed and processed into a two-dimensional radiation image.

【0016】シート状にした放射線検出体の素材として
使用されるプラスチックシンチレータは、従来よりX線
あるいはα線等の電離放射線の検出媒体として使用され
てきた米国バイクロン社製プラスチックシンチレータB
CF−12などが使用できる。蛍光寿命は3.2nsで
ある。プラスチックシンチレータBCF−12を用いた
場合、電離放射線が入射した際中心波長が435nmの
波長で発光するため、面状に配置する光ファイバとして
は、435nmの光に有感な波長シフト光ファイバを用
いる。この波長シフト光ファイバとしては、米国バイク
ロン社製BCF−92などが使用できる。BCF−92
の場合入射した435nmの蛍光は中心波長が490n
mの光に変換され光ファイバの両端から出力される。光
ファイバの直径は検出器の位置分解能と蛍光の検出効率
とも密接に絡むたため0.1mm以上が望ましい。光フ
ァイバの長さは、シート状にした放射線検出体の検出面
積に対応して決定する。
A plastic scintillator used as a material of a sheet-shaped radiation detector is a plastic scintillator B manufactured by Bicron, USA, which has been conventionally used as a medium for detecting ionizing radiation such as X-rays or α-rays.
CF-12 or the like can be used. The fluorescence lifetime is 3.2 ns. When the plastic scintillator BCF-12 is used, a central wavelength of 435 nm is emitted when ionizing radiation is incident. Therefore, a wavelength-shifted optical fiber sensitive to 435 nm light is used as an optical fiber arranged in a plane. . As this wavelength-shifting optical fiber, BCF-92 manufactured by Bicron, USA, or the like can be used. BCF-92
In the case of 435 nm, the center wavelength of the incident 435 nm fluorescence is 490 n.
m and is output from both ends of the optical fiber. The diameter of the optical fiber is desirably 0.1 mm or more because the position resolution of the detector and the fluorescence detection efficiency are closely involved. The length of the optical fiber is determined according to the detection area of the sheet-shaped radiation detector.

【0017】シート状にした放射線検出体の検出面積を
横幅20cm、縦幅100cmとする。この時、直径1
mmの波長シフト光ファイバを2mm間隔で100本を
シート状にした放射線検出体の後面に配置する。この
時、横幅の位置分解能は最良で2mmとなる。この波長
シフト光ファイバの長さは有感部分が100cmである
ことと両端の延長部分を考慮し3mの長さとする。波長
シフト光ファイバ束の両端を横に並列に並べた後、レン
ズ等の光学系によりその幅をストリーク管の有感な横幅
に調整する。ストリーク管の横幅の有感部分が短い時に
は両端の光ファイバ束を2段にして使い、ストリーク管
の縦幅つまり時間軸の有効な長さを半分にして使用する
こともできる。また、ストリーク管の有感部分が短い時
には1つの光ファイバ束を分割し段数を増加させること
も可能である。ただしこの場合時間軸の有効長が短くな
ることと、時系列化されたデータに時間差があることを
考慮して位置分解能を求める必要がある。
The detection area of the sheet-shaped radiation detector is 20 cm in width and 100 cm in height. At this time, the diameter 1
100 mm wavelength-shifted optical fibers are arranged on the rear surface of a sheet-shaped radiation detector at intervals of 2 mm. At this time, the horizontal position resolution is 2 mm at best. The length of the wavelength-shifted optical fiber is set to 3 m in consideration of the sensitive portion being 100 cm and the extension portions at both ends. After the two ends of the wavelength-shifted optical fiber bundle are arranged side by side in parallel, the width of the bundle is adjusted to a sensitive width of the streak tube by an optical system such as a lens. When the sensitive part of the horizontal width of the streak tube is short, the optical fiber bundles at both ends can be used in two stages, and the vertical width of the streak tube, that is, the effective length of the time axis can be reduced to half. When the sensitive portion of the streak tube is short, one optical fiber bundle can be divided to increase the number of stages. However, in this case, it is necessary to determine the position resolution in consideration of the fact that the effective length of the time axis becomes short and that there is a time difference between the time-series data.

【0018】ストリーク管としては、できるだけ横幅の
有感部分の大きいタイプを選択する必要があり有感長と
して25mmの長さを持つ浜松フォトニクスC4187
などが使用可能である。この場合、レンズ等を用いた光
学系の縮小率は光ファイバ束のそれぞれの横幅の長さが
10cmであり2つを並列に並べることから、8分の1
が必要である。
As the streak tube, it is necessary to select a type having a sensible portion as large as possible in width, and a Hamamatsu Photonics C4187 having a length of 25 mm as a sensitive length.
Etc. can be used. In this case, the reduction ratio of the optical system using a lens or the like is 1/8 because the width of each optical fiber bundle is 10 cm and the two are arranged in parallel.
is necessary.

【0019】光学系で縮小されストリーク管の有感部分
に入った波長シフトされた発光信号を、ストリーク管の
制御回路により放射線検出体の発光寿命より短い時間間
隔でストリーク管の偏向板の偏向電圧を、ストリーク管
の縦幅に相当する時間の間掃引し検出する。発光体とし
てプラスチックシンチレータBCF−12を用いた場合
蛍光寿命が3.2nsであることから波形形状を32分
割する場合、縦軸の分解能である時間分解能を0.1n
sとする。この時、光ファイバ内での実効的な光の伝搬
速度を高速の半分とすると位置分解能1.5cmを得る
ことができる。縦幅に相当する時間掃引後ストリーク管
の蛍光面にストリーク像を得ることができ、このストリ
ーク像を撮像カメラで撮像する。撮像カメラとしては横
1000画素、縦1000画素の検出特性を持つCCD
カメラを使用することができる。この時、有効な掃引時
間はCCDカメラの縦軸の画素数が1000画素である
から0.1nsを1000倍し100nsとなる。CC
Dカメラの映像信号を信号処理・解析装置によりデジタ
ル化することにより、2つの光ファイバ束の時系列化さ
れたデータを得ることができる。このデータは信号処理
・解析装置内の記憶装置に記憶される。
The wavelength-shifted emission signal reduced by the optical system and entered the sensitive portion of the streak tube is converted by the control circuit of the streak tube into a deflection voltage of the deflection plate of the streak tube at a time interval shorter than the emission life of the radiation detector. Is swept and detected for a time corresponding to the vertical width of the streak tube. When the plastic scintillator BCF-12 is used as the light emitter, the fluorescence lifetime is 3.2 ns. Therefore, when the waveform shape is divided into 32, the time resolution which is the resolution on the vertical axis is 0.1 n.
s. At this time, if the effective light propagation speed in the optical fiber is half of the high speed, a position resolution of 1.5 cm can be obtained. After a time sweep corresponding to the vertical width, a streak image can be obtained on the fluorescent screen of the streak tube, and this streak image is captured by an imaging camera. CCD with a detection characteristic of 1,000 pixels horizontally and 1,000 pixels vertically as an imaging camera
A camera can be used. At this time, the effective sweep time is 100 ns by multiplying 0.1 ns by 1000 since the number of pixels on the vertical axis of the CCD camera is 1000 pixels. CC
By digitizing the video signal of the D camera by the signal processing / analysis device, time-series data of the two optical fiber bundles can be obtained. This data is stored in a storage device in the signal processing / analyzing device.

【0020】記憶された光ファイバ束の両端の発光信号
強度の時系列化データは信号処理・解析装置によって解
析処理する。光ファイバの両端から出力される光の発光
信号強度の時系列化したデータをもとに各発光の波高形
状を解析する。発光体としてプラスチックシンチレータ
BCF−12を用いた場合、蛍光寿命は3.2nsであ
り、実施例のように時間分解能として0.1nsで時系
列化しているため波高形状を精度良く測定できる。この
ため、検出器に放射線が高い入射率で入り2つあるいは
それ以上でパイルアップし重畳した場合でもその波高形
状を解析し各発光形状に分解し、それぞれの時間信号あ
るいは信号強度を求めることが可能である。また、解析
する際あらかじめ1つの標準の波高形状を収録してお
き、このデータをもとに精度良く分離することができ
る。このように発光の波高形状の解析により、それぞれ
の発光の発光時間と発光強度を得ることができる。従っ
て、以下に述べる実施例を含め、放射線の高計数率測定
に対応できる2次元放射線イメージ検出器を構成するこ
とができる。
The stored time-series data of the light emission signal intensity at both ends of the optical fiber bundle are analyzed by a signal processing / analyzing device. The peak shape of each light emission is analyzed based on the time-series data of the light emission signal intensity of the light output from both ends of the optical fiber. When the plastic scintillator BCF-12 is used as the luminous body, the fluorescence lifetime is 3.2 ns and the time resolution is 0.1 ns as in the embodiment, so that the peak shape can be measured accurately. For this reason, even when radiation enters the detector at a high incidence rate and is piled up and overlapped by two or more, it is necessary to analyze the wave height shape and decompose it into light emission shapes to obtain the respective time signal or signal intensity. It is possible. Further, when analyzing, one standard wave height shape is recorded in advance, and separation can be performed with high accuracy based on this data. Thus, by analyzing the peak shape of the light emission, the light emission time and the light emission intensity of each light emission can be obtained. Therefore, a two-dimensional radiation image detector capable of coping with the high counting rate measurement of radiation can be configured including the embodiments described below.

【0021】この解析結果をもとに、放射線検出体内で
の発光が各光ファイバの両端に到達するまでの時間の差
とそれぞれの強度がプラスチックシンチレータ等の場合
光の透過率が良くなく減衰することを利用した一般的に
知られている方法を用いて求めることができる。また、
時間差または発光強度差をもとにあるいは時間差と強度
差とを組み合わせて解析処理し、放射線検出体への電離
放射線の入射位置を求め2次元放射線イメージを得るこ
とも可能である。
Based on the analysis results, the difference in the time required for the light emission in the radiation detector to reach both ends of each optical fiber and the respective intensities are attenuated due to poor light transmittance in the case of a plastic scintillator or the like. It can be obtained by using a generally known method utilizing the fact. Also,
It is also possible to obtain a two-dimensional radiation image by performing analysis processing based on the time difference or the light emission intensity difference or by combining the time difference and the intensity difference to obtain the position of ionizing radiation incident on the radiation detector.

【0022】本実施例にはシート状にした放射線検出体
を用いたが、CsI(Tl)等の単結晶シンチレータや
Liガラス等のガラスシンチレータを用いた板状の検出
媒体を用いることもできる。
In the present embodiment, a sheet-like radiation detector is used, but a plate-like detection medium using a single crystal scintillator such as CsI (Tl) or a glass scintillator such as Li glass can also be used.

【0023】実施例2として、電離放射線で発光する材
料を素材とした放射線有感光ファイバを面状に配置した
光ファイバ束の光を検出し信号処理・解析して放射線の
2次元イメージとするための装置について図2をもとに
述べる。
In a second embodiment, a two-dimensional image of radiation is obtained by detecting light from an optical fiber bundle in which radiation-sensitive fibers made of a material emitting light by ionizing radiation are arranged in a plane and performing signal processing and analysis. 2 will be described with reference to FIG.

【0024】実施形態として、検出媒体が上記の実施例
1に示す波長シフト光ファイバ束から放射線有感光ファ
イバに代わっており、その他のストリークカメラ及び信
号処理・解析装置は最初に述べた実施例は同じ構成であ
り、発光位置を求める方法も同様である。
As an embodiment, the detection medium is replaced with the radiation-sensitive fiber from the wavelength-shifted optical fiber bundle shown in the first embodiment, and the other streak cameras and signal processing / analysis devices are the first described embodiments. It has the same configuration, and the method for obtaining the light emission position is the same.

【0025】放射線有感光ファイバとしては、米国バイ
クロン社製のプラスチックシンチレータファイバなどが
使用でき、X線あるいは粒子線等の検出にはBCF−1
2などの光ファイバが使用できる。
As the radiation-sensitive fiber, a plastic scintillator fiber manufactured by Bicron Inc. of the United States can be used, and BCF-1 is used for detecting X-rays or particle beams.
Optical fibers such as 2 can be used.

【0026】実施例3として、電離放射線を光に変換す
る発光体をシート状あるいは板状にした放射線検出体の
後面に格子状に配置した多数の光ファイバからなる2つ
の光ファイバ束とストリークカメラを用いた2次元放射
線イメージ検出装置ついて図3をもとに述べる。
As a third embodiment, a streak camera and two optical fiber bundles composed of a large number of optical fibers arranged in a lattice on the back surface of a radiation detector in the form of a sheet or a plate, which converts ionizing radiation into light. A two-dimensional radiation image detecting apparatus using the method will be described with reference to FIG.

【0027】電離放射線を光に変換する粉状の蛍光体を
塗布しシート状にした放射線検出体と、放射線検出体の
後面に横方向と縦方向に位置分解能に相当する間隔で格
子状に配置した多数の光ファイバからなる2つの光ファ
イバ束と、横方向と縦方向に配置した光ファイバ束の一
端を横に並列に並べ、その並べた横幅に対応した光の幅
を可変可能な光学系と、光学系から出力される光をマル
チチャンネルで検出するストリーク管と、ストリーク管
を高速に時間掃引する制御回路と、ストリーク管に出力
されるストリーク像を撮像する撮像カメラと、撮像カメ
ラの映像信号をデジタル化し、発光信号強度の時系列化
したデータとして記憶し、このデータを解析処理して2
次元放射線イメージとする信号処理・解析装置から構成
する。
A sheet-shaped radiation detector coated with a powdery phosphor for converting ionizing radiation into light is arranged on the rear surface of the radiation detector in a grid pattern at intervals corresponding to the positional resolution in the horizontal and vertical directions. An optical system capable of arranging two optical fiber bundles composed of a large number of optical fibers and one end of an optical fiber bundle arranged in a horizontal direction and a vertical direction in parallel in a horizontal direction, and changing a light width corresponding to the arranged horizontal width. A streak tube for detecting light output from the optical system in a multi-channel manner, a control circuit for quickly sweeping the streak tube with time, an imaging camera for capturing a streak image output to the streak tube, and an image of the imaging camera. The signal is digitized and stored as time-series data of the emission signal intensity.
It consists of a signal processing / analyzing device that produces a two-dimensional radiation image.

【0028】実施形態として、シート状にした放射線検
出体の素材として使用される紛状の蛍光体は、従来より
X線あるいはα線等の電離放射線の検出媒体として使用
されてきたZnS:Agなどが使用できる。蛍光寿命は
0.2μsである。ZnS:Agを検出媒体として用い
た場合、電離放射線が入射した際中心波長が450nm
の波長で発光するため、放射線検出体の後面に横方向と
縦方向に位置分解能に相当する間隔で格子状に配置する
2つの光ファイバ束としては、450nmの光に有感な
波長シフト光ファイバである米国バイクロン社製BCF
−92などが使用できる。BCF−92の場合入射した
450nmの蛍光は中心波長が490nmの光に変換さ
れ光ファイバの両端から出力される。光ファイバの直径
は検出器の位置分解能と蛍光の検出効率とも密接に絡む
たため0.1mm以上が望ましい。光ファイバの長さ
は、シート状にした放射線検出体の検出面積に対応して
決定する。シート状にした放射線検出体の検出面積を横
幅20cm、縦幅20cmとする。この時、横方向と縦
方向に位置分解能に相当する間隔で格子状に直径1mm
の波長シフト光ファイバを2mm間隔で100本をシー
ト状にした放射線検出体の後面に横方向と縦方向に配置
する。この波長シフト光ファイバの長さは有感部分が2
0cmであることと両端の延長部分を考慮し2mの長さ
とする。横方向と縦方向の波長シフト光ファイバ束の一
端を横に並列に並べた後、レンズ等の光学系によりその
幅をストリーク管の有感な横幅に調整する。
In an embodiment, a powdery phosphor used as a material of a sheet-shaped radiation detector is ZnS: Ag, which has been conventionally used as a medium for detecting ionizing radiation such as X-rays or α-rays. Can be used. The fluorescence lifetime is 0.2 μs. When ZnS: Ag is used as the detection medium, the center wavelength is 450 nm when ionizing radiation is incident.
The two optical fiber bundles that are arranged in a grid at intervals corresponding to the positional resolution in the horizontal and vertical directions on the rear surface of the radiation detector to emit light at a wavelength of 450 nm are wavelength-shifted optical fibers sensitive to 450 nm light. BCF manufactured by Bicron, USA
-92 or the like can be used. In the case of BCF-92, the incident fluorescence of 450 nm is converted into light having a center wavelength of 490 nm and output from both ends of the optical fiber. The diameter of the optical fiber is desirably 0.1 mm or more because the position resolution of the detector and the fluorescence detection efficiency are closely involved. The length of the optical fiber is determined according to the detection area of the sheet-shaped radiation detector. The detection area of the sheet-shaped radiation detector is 20 cm in width and 20 cm in height. At this time, a diameter of 1 mm is formed in a grid at intervals corresponding to the position resolution in the horizontal and vertical directions.
Are arranged in the horizontal and vertical directions on the rear surface of the radiation detector in the form of 100 sheets at 2 mm intervals. The length of this wavelength-shifted optical fiber is 2
The length is set to 2 m in consideration of 0 cm and the extended portions at both ends. After arranging one end of the horizontal and vertical wavelength-shifted optical fiber bundles side by side in parallel, the width of the bundle is adjusted to an insignificant width of the streak tube by an optical system such as a lens.

【0029】ストリーク管としては、有感長として25
mmの長さを持つ浜松フォトニクスC4187などが使
用可能である。ストリーク管の制御回路により放射線検
出体の発光寿命より短い時間間隔でストリーク管の偏向
板の偏向電圧を、ストリーク管の縦幅に相当する時間の
間掃引し検出する。発光体としてZnS:Agを用いた
場合蛍光寿命が0.2μsであることから波形形状を1
0分割する場合、縦軸の分解能である時間分解能を20
nsとする。縦幅に相当する時間掃引後ストリーク管の
蛍光面にストリーク像を得ることができ、このストリー
ク像を撮像カメラで撮像する。撮像カメラとしては横1
000画素、縦1000画素の検出特性を持つCCDカ
メラを使用することができる。この時、有効な掃引時間
はCCDカメラの縦軸の画素数が1000画素であるか
ら20nsを1000倍し20μsとなる。CCDカメ
ラの映像信号を信号処理・解析装置によりデジタル化す
ることにより、2つの光ファイバ束の時系列化されたデ
ータを得ることができる。このデータは信号処理・解析
装置内の記憶装置に記憶される。
As the streak tube, a sensitive length of 25 is used.
Hamamatsu Photonics C4187 having a length of mm can be used. The control circuit of the streak tube sweeps the deflection voltage of the deflection plate of the streak tube at a time interval shorter than the emission life of the radiation detector for a time corresponding to the vertical width of the streak tube to detect. When ZnS: Ag is used as the luminous body, the waveform shape is 1 because the fluorescence lifetime is 0.2 μs.
When dividing by 0, the time resolution which is the resolution on the vertical axis is 20
ns. After a time sweep corresponding to the vertical width, a streak image can be obtained on the fluorescent screen of the streak tube, and this streak image is captured by an imaging camera. Horizontal 1 for imaging camera
A CCD camera having a detection characteristic of 000 pixels and 1,000 pixels vertically can be used. At this time, the effective sweep time is 20 μs by multiplying 20 ns by 1000 because the number of pixels on the vertical axis of the CCD camera is 1000 pixels. By digitizing the image signal of the CCD camera by the signal processing / analyzing device, time-series data of the two optical fiber bundles can be obtained. This data is stored in a storage device in the signal processing / analyzing device.

【0030】信号処理・解析装置に記憶された横方向と
縦方向の各光ファイバの一端から出力される光の発光信
号強度の時系列化したデータをもとに放射線検出体への
電離放射線の入射位置を求める。発光信号強度の時系列
化したデータをもとに、発光の波高形状を解析すること
により、発光時間と発光強度を得ることができる。求め
た横方向と縦方向の各光ファイバの発光時間をもとに、
シート状にした放射線検出体の後面に格子状に光ファイ
バが配置されていることをもとに、放射線検出体内の1
つの格子状内で発光した光が、格子に対応する横方向の
2本光ファイバと縦方向の2本の光ファイバによりに検
出されることを利用して、放射線検出体への電離放射線
の入射位置を求め2次元放射線イメージを得ることがで
きる。
Based on the time-series data of the emission signal intensity of the light output from one end of each of the horizontal and vertical optical fibers stored in the signal processing / analyzing device, the ionizing radiation to the radiation detector is determined. Find the incident position. The light emission time and the light emission intensity can be obtained by analyzing the peak shape of the light emission based on the time-series data of the light emission signal intensity. Based on the calculated light emission time of each optical fiber in the horizontal and vertical directions,
Based on the fact that the optical fibers are arranged in a grid on the rear surface of the sheet-shaped radiation detector, one
Injection of ionizing radiation into the radiation detector by utilizing the fact that light emitted in one lattice is detected by two horizontal optical fibers and two vertical optical fibers corresponding to the lattice. The position can be determined and a two-dimensional radiation image can be obtained.

【0031】本実施例にはシート状にした放射線検出体
を用いたが、CsI(Tl)等の単結晶シンチレータや
Liガラス等のガラスシンチレータを用いた板状の検出
媒体を用いることもできる。
Although the sheet-like radiation detector is used in this embodiment, a plate-like detection medium using a single crystal scintillator such as CsI (Tl) or a glass scintillator such as Li glass can be used.

【0032】実施例4として、電離放射線を光に変換す
る透明度のある発光体を板状にした放射線検出体、横方
向及び縦方向の光ファイバ束及びストリークカメラを用
いた2次元放射線イメージ検出装置について図4と図5
をもとに述べる。本検出装置の検出部分は図4に示すよ
うに、電離放射線を光に変換する透明度のある発光体を
板状にした放射線検出体と、この放射線検出体の4つの
側面に接するように格子状に配置した横方向の光ファイ
バと縦方向の光ファイバから構成する。横方向及び縦方
向の多数の光ファイバを並列に並べ横方向と縦方向のそ
れぞれの光ファイバ束とする。横方向及び縦方向の光フ
ァイバ束の一端を図5の全体図に示すように、それぞれ
横に並列に並べる。並列並べられた横方向及び縦方向の
光ファイバ束からの光の幅をレンズなどから構成される
横幅を可変可能な光学系を用いて調整しストリーク管の
有感部に入射する。
Fourth Embodiment As a fourth embodiment, a two-dimensional radiation image detecting apparatus using a radiation detector having a plate-like transparent luminous body for converting ionizing radiation into light, a horizontal and vertical optical fiber bundle, and a streak camera. About FIGS. 4 and 5
It is described based on. As shown in FIG. 4, the detection portion of the present detection device has a plate-shaped radiation detector that converts a transparent luminous body that converts ionizing radiation into light, and a grid-like detector that contacts four side surfaces of the radiation detector. , And a horizontal optical fiber and a vertical optical fiber. A large number of optical fibers in the horizontal and vertical directions are arranged in parallel to form a bundle of optical fibers in the horizontal and vertical directions. One ends of the optical fiber bundles in the horizontal direction and the vertical direction are arranged side by side as shown in the overall view of FIG. The width of light from the optical fiber bundles arranged in parallel in the horizontal direction and the vertical direction is adjusted by using an optical system having a variable width, such as a lens, and the light is incident on the sensitive part of the streak tube.

【0033】実施形態として透明度のある発光体を板状
にした放射線検出体としては無機シンチレータであるL
6Gd(BO33:Ceを素材とした5cmx5cm
の正方形状のシンチレーション検出体を用いることがで
きる。厚さは3mmとする。このシンチレーション検出
体を横に40列、縦に40列すなわち40x40の16
00個用いて、横約2m、縦約2mの検出面積を持つ2
次元放射線イメージ検出装置とする。この放射線検出体
の4つの側面に接するように格子状に配置した横方向の
光ファイバと縦方向の光ファイバを設置する。光ファイ
バとしては、放射線検出体のLi6Gd(BO33:C
eは385nmの光を発光するため、この光に有感な波
長シフトファイバである米国バイクロン社製のBCF−
92光ファイバを用いる。波長シフトファイバの直径は
1mmとし長さは延長部分を考慮して5mとする。この
波長シフトファイバからは490nmの光が出力され
る。
As an embodiment, an inorganic scintillator, L, is used as a radiation detector having a transparent luminous body in a plate shape.
i 6 Gd (BO 3 ) 3 : 5 cm x 5 cm made of Ce
Can be used. The thickness is 3 mm. The scintillation detectors are arranged in 40 rows horizontally and 40 rows vertically, that is, 16 rows of 40 × 40.
With a detection area of about 2 m in width and about 2 m in height,
A three-dimensional radiation image detection device. A horizontal optical fiber and a vertical optical fiber are arranged in a lattice so as to be in contact with the four side surfaces of the radiation detector. As the optical fiber, the radiation detector Li 6 Gd (BO 3 ) 3 : C
Since e emits light of 385 nm, BCF- manufactured by Bicron, USA, which is a wavelength shift fiber sensitive to this light, is used.
92 optical fibers are used. The diameter of the wavelength shift fiber is 1 mm, and the length is 5 m in consideration of the extension. 490 nm light is output from this wavelength shift fiber.

【0034】ストリーク管としては、有感長として25
mmの長さを持つ浜松フォトニクスC4187などが使
用可能である。この場合、レンズ等を用いた光学系の縮
小率は光ファイバ束のそれぞれの横幅の長さが4cmで
あり2つを並列に並べることから、3.2分の1が必要
である。
As the streak tube, a sensitive length of 25
Hamamatsu Photonics C4187 having a length of mm can be used. In this case, the reduction ratio of the optical system using a lens or the like needs to be reduced to 3.2 times since the length of each optical fiber bundle is 4 cm and the two are arranged in parallel.

【0035】光学系で縮小されストリーク管の有感部分
に入った波長シフトされた発光信号を、ストリーク管の
制御回路により放射線検出体の発光寿命より短い時間間
隔でストリーク管の偏向板の偏向電圧を、ストリーク管
の縦幅に相当する時間の間掃引し検出する。発光体であ
る無機シンチレータLi6Gd(BO33:Ceの蛍光
寿命が200nsであることから波形形状を10分割す
る場合、縦軸の分解能である時間分解能を20nsとす
る。縦幅に相当する時間掃引後ストリーク管の蛍光面に
ストリーク像を得ることができ、このストリーク像を撮
像カメラで撮像する。撮像カメラとしては横1000画
素、縦1000画素の検出特性を持つCCDカメラを使
用することができる。この時、有効な掃引時間はCCD
カメラの縦軸の画素数が1000画素であるから20n
sを1000倍し20μsとなる。CCDカメラの映像
信号を信号処理・解析装置によりデジタル化することに
より、2つの光ファイバ束の時系列化されたデータを得
ることができる。このデータは信号処理・解析装置内の
記憶装置に記憶される。
The wavelength-shifted emission signal reduced by the optical system and entered into the sensitive portion of the streak tube is subjected to the deflection voltage of the deflection plate of the streak tube by the control circuit of the streak tube at a time interval shorter than the emission life of the radiation detector. Is swept and detected for a time corresponding to the vertical width of the streak tube. When the waveform of the inorganic scintillator Li 6 Gd (BO 3 ) 3 : Ce is 200 ns and the waveform shape is divided into ten, the time resolution, which is the resolution on the vertical axis, is 20 ns. After a time sweep corresponding to the vertical width, a streak image can be obtained on the fluorescent screen of the streak tube, and this streak image is captured by an imaging camera. As an imaging camera, a CCD camera having a detection characteristic of 1,000 pixels horizontally and 1,000 pixels vertically can be used. At this time, the effective sweep time is CCD
20n because the number of pixels on the vertical axis of the camera is 1000 pixels
s is multiplied by 1000 to become 20 μs. By digitizing the image signal of the CCD camera by the signal processing / analyzing device, time-series data of the two optical fiber bundles can be obtained. This data is stored in a storage device in the signal processing / analyzing device.

【0036】光ファイバから出力される光の発光信号強
度の時系列化したデータをもとに各発光の波高形状を解
析し発光時間を求めることができる。解析により求めた
横方向と縦方向の各光ファイバの発光時間をもとに、シ
ート状にした放射線検出体の後面に格子状に光ファイバ
が配置されていることをもとに、放射線検出体内の1つ
の格子状内で発光した光が、格子に対応する横方向の2
本光ファイバと縦方向の2本の光ファイバによりに検出
されることを利用して、放射線検出体への電離放射線の
入射位置を求め2次元放射線イメージを得ることができ
る さらに、本2次元放射線イメージ検出装置の位置決定に
をさらに精度良く行う実施例として、透明度のある発光
体を板状にした放射線検出体としてプラスチックシンチ
レータを用いた場合について述べる。検出媒体として、
従来よりX線あるいはα線等の電離放射線の検出媒体と
して使用されてきた米国バイクロン社製プラスチックシ
ンチレータBCF−12を使用する。蛍光寿命は3.2
nsである。
Based on the time-series data of the light emission signal intensity of the light output from the optical fiber, the peak shape of each light emission can be analyzed to determine the light emission time. Based on the emission time of each optical fiber in the horizontal and vertical directions obtained by the analysis, the radiation detection inside the radiation detection The light emitted within one of the grids is a horizontal 2 corresponding to the grid.
The two-dimensional radiation image can be obtained by obtaining the incident position of ionizing radiation on the radiation detector by utilizing the detection by the optical fiber and the two optical fibers in the vertical direction. As an example in which the position of the image detection device is determined with higher accuracy, a case where a plastic scintillator is used as a radiation detector having a transparent light-emitting body in a plate shape will be described. As a detection medium,
A plastic scintillator BCF-12 manufactured by Bicron, USA, which has been conventionally used as a medium for detecting ionizing radiation such as X-rays or α-rays, is used. Fluorescence lifetime is 3.2
ns.

【0037】このプラスチックシンチレータBCF−1
2を素材とした5cmx5cmの正方形状のシンチレー
ション検出体を検出媒体として用いる。厚さは3mmと
する。このシンチレーション検出体を横に40列、縦に
40列すなわち40x40の1600個用いて、横約2
m、縦約2mの検出面積を持つ2次元放射線イメージ検
出装置とする。この放射線検出体の4つの側面に接する
ように格子状に配置した横方向の光ファイバと縦方向の
光ファイバを設置する。光ファイバとしては、放射線検
出体のBCF−12が435nmの光を発光するため、
この光に有感な波長シフトファイバである米国バイクロ
ン社製のBCF−92光ファイバを用いる。波長シフト
ファイバの直径は1mmとし長さは延長部分を考慮して
5mとする。この波長シフトファイバからは490nm
の光が出力される。
This plastic scintillator BCF-1
5 is used as a detection medium. The thickness is 3 mm. Using about 40 horizontal rows and 40 vertical rows, or 1600 40 × 40 scintillation detectors, about 2
m, a two-dimensional radiation image detection device having a detection area of about 2 m in length. A horizontal optical fiber and a vertical optical fiber are arranged in a lattice so as to be in contact with the four side surfaces of the radiation detector. As the optical fiber, since the radiation detector BCF-12 emits light of 435 nm,
A BCF-92 optical fiber manufactured by Bicron, USA, which is a wavelength shift fiber sensitive to this light, is used. The diameter of the wavelength shift fiber is 1 mm, and the length is 5 m in consideration of the extension. 490 nm from this wavelength shifting fiber
Is output.

【0038】ストリーク管としては、有感長として25
mmの長さを持つ浜松フォトニクスC4187などが使
用可能である。この場合、レンズ等を用いた光学系の縮
小率は光ファイバ束のそれぞれの横幅の長さが4cmで
あり2つを並列に並べることから、3.2分の1が必要
である。
As the streak tube, a sensitive length of 25 is used.
Hamamatsu Photonics C4187 having a length of mm can be used. In this case, the reduction ratio of the optical system using a lens or the like needs to be reduced to 3.2 times since the length of each optical fiber bundle is 4 cm and the two are arranged in parallel.

【0039】光学系で縮小されストリーク管の有感部分
に入った波長シフトされた発光信号を、ストリーク管の
制御回路により放射線検出体の発光寿命より短い時間間
隔でストリーク管の偏向板の偏向電圧を、ストリーク管
の縦幅に相当する時間の間掃引し検出する。発光体であ
るBCF−12の蛍光寿命が3.2nsであることから
波形形状を32分割する場合、縦軸の分解能である時間
分解能を0.1nsとする。縦幅に相当する時間掃引後
ストリーク管の蛍光面にストリーク像を得ることがで
き、このストリーク像を撮像カメラで撮像する。撮像カ
メラとしては横1000画素、縦1000画素の検出特
性を持つCCDカメラを使用することができる。この
時、有効な掃引時間はCCDカメラの縦軸の画素数が1
000画素であるから0.1nsを1000倍し100
nsとなる。CCDカメラの映像信号を信号処理・解析
装置によりデジタル化することにより、2つの光ファイ
バ束の時系列化されたデータを得ることができる。この
データは信号処理・解析装置内の記憶装置に記憶され
る。
The wavelength-shifted emission signal reduced by the optical system and entered the sensitive portion of the streak tube is converted by the control circuit of the streak tube into a deflection voltage of the deflection plate of the streak tube at a time interval shorter than the emission life of the radiation detector. Is swept and detected for a time corresponding to the vertical width of the streak tube. When the waveform shape is divided into 32 since the fluorescence lifetime of the luminous body BCF-12 is 3.2 ns, the time resolution, which is the resolution on the vertical axis, is 0.1 ns. After a time sweep corresponding to the vertical width, a streak image can be obtained on the fluorescent screen of the streak tube, and this streak image is captured by an imaging camera. As an imaging camera, a CCD camera having a detection characteristic of 1,000 pixels horizontally and 1,000 pixels vertically can be used. At this time, the effective sweep time is 1 pixel on the vertical axis of the CCD camera.
000 pixels, 0.1 ns is multiplied by 1000 to 100
ns. By digitizing the image signal of the CCD camera by the signal processing / analyzing device, time-series data of the two optical fiber bundles can be obtained. This data is stored in a storage device in the signal processing / analyzing device.

【0040】記憶された光ファイバ束の両端の発光信号
強度の時系列化データは信号処理・解析装置によって解
析処理される。光ファイバから出力される光の発光信号
強度の時系列化したデータをもとに各発光の波高形状を
解析する。発光体としてプラスチックシンチレータを用
いた場合、蛍光寿命は3.2nsであり、実施例のよう
に時間精度として0.1nsで時系列化しているため波
高形状を精度良く解析できる。このため、検出器に放射
線が高い入射率で入り2つあるいはそれ以上でパイルア
ップし重畳した場合でもその波高形状を解析し各発光形
状に分解し、それぞれの発光時間あるいは信号強度を求
めることが可能である。
The stored time-series data of the light emission signal intensity at both ends of the optical fiber bundle are analyzed by a signal processing / analyzing device. The peak shape of each light emission is analyzed based on the time-series data of the light emission signal intensity of the light output from the optical fiber. When a plastic scintillator is used as the light-emitting body, the fluorescence lifetime is 3.2 ns, and the pulse height shape can be analyzed with high accuracy because the time series is 0.1 ns as the time accuracy as in the embodiment. For this reason, even when radiation enters the detector at a high incidence rate and is piled up and overlapped by two or more, it is necessary to analyze the wave height shape and decompose it into each light emission shape to obtain the respective light emission time or signal intensity. It is possible.

【0041】この解析により求めた横方向と縦方向の各
光ファイバの発光時間をもとに、透明度のある発光体を
板状にした放射線検出体としてプラスチックシンチレー
タが、後面に格子状に光ファイバが配置され放射線検出
体内の1つの格子状内で発光した光が各格子に対応する
横方向の2本光ファイバと縦方向の2本の光ファイバに
より検出されることを利用して、放射線検出体への電離
放射線の入射位置を求め2次元放射線イメージを得るこ
とができる。この時、格子状に配置した光ファイバの各
格子に対応する横方向の2本の光ファイバと縦方向の2
本の光ファイバの時系列化したデータをもとに4本の光
ファイバ内での発光信号の強度が最大となる時間を求
め、放射線検出体内の1つの格子状内で発光した光が検
出される場合4本の光ファイバ内での発光時間が設定し
た格子の長さ5cmに対応した時間内で一致することを
利用する。光ファイバ内での光の実行伝搬速度を高速の
半分とすると設定した格子の長さに対応した時間は5c
mで約0.3nsに当たる。上記で示したように本実施
例で得られる発光時間の精度は0.1nsであるので、
0.3nsを最も短い分解時間として4信号の同時計数
法を適用する事により、極めて精度良く放射線検出体内
で発光した位置を決定し2次元放射線イメージを得るこ
とができる。
Based on the light emission time of each optical fiber in the horizontal and vertical directions obtained by this analysis, a plastic scintillator as a radiation detector having a transparent illuminant in a plate shape, and an optical fiber Is arranged, and the light emitted in one lattice shape in the radiation detection body is detected by two lateral optical fibers and two longitudinal optical fibers corresponding to each lattice, thereby detecting radiation. The incident position of ionizing radiation on the body can be determined to obtain a two-dimensional radiation image. At this time, two optical fibers in the horizontal direction corresponding to each lattice of the optical fibers arranged in a lattice and two
The time at which the intensity of the light emission signal in the four optical fibers is maximized is determined based on the time-series data of the optical fibers, and the light emitted in one grid in the radiation detector is detected. In this case, the fact that the light emission times in the four optical fibers coincide within the time corresponding to the set grating length of 5 cm is used. Assuming that the effective propagation speed of light in the optical fiber is half of the high speed, the time corresponding to the set grating length is 5c.
This corresponds to about 0.3 ns in m. As described above, since the accuracy of the light emission time obtained in this embodiment is 0.1 ns,
By applying the coincidence method of four signals with 0.3 ns as the shortest resolution time, the position where light is emitted within the radiation detector can be determined with extremely high accuracy, and a two-dimensional radiation image can be obtained.

【0042】実施例5として、放射線検出体として電離
放射線により電離し発光するガスを用いた場合について
図6をもとに述べる。図に示すようにガスを封じ込める
容器と、容器内に横方向と縦方向に格子状に装着した多
数の光ファイバからなる2つの光ファイバ束と、横方向
と縦方向に配置した光ファイバ束の一端を横に並列に並
べ、その並べた横幅に対応した光の幅を可変可能な光学
系と、光学系から出力される光をマルチチャンネルで検
出するストリーク管と、ストリーク管を高速に時間掃引
する制御回路と、ストリーク管に出力されるストリーク
像を撮像する撮像カメラと、撮像カメラの映像信号をデ
ジタル化し、発光信号強度の時系列化したデータとして
記憶し、このデータを解析処理して2次元放射線イメー
ジとする信号処理・解析装置から構成する。
As a fifth embodiment, a case in which a gas that is ionized and emits light by ionizing radiation is used as a radiation detector will be described with reference to FIG. As shown in the figure, a container for containing gas, two optical fiber bundles composed of a large number of optical fibers mounted in a lattice in the horizontal and vertical directions in the container, and an optical fiber bundle arranged in the horizontal and vertical directions. One end is arranged side by side in parallel, an optical system that can change the width of light corresponding to the arranged width, a streak tube that detects light output from the optical system in multiple channels, and a high-speed sweep of the streak tube Control circuit, an imaging camera that captures a streak image output to the streak tube, and a video signal of the imaging camera that is digitized and stored as time-series data of the emission signal intensity. It consists of a signal processing / analyzing device that produces a two-dimensional radiation image.

【0043】電離放射線が入射し電離し発光を生ずるガ
スとしては、Arガスなどが使用できる。
Ar gas or the like can be used as a gas that receives ionizing radiation and ionizes to emit light.

【0044】発光を検出する光ファイバ束、ストリーク
カメラ及び信号処理・解析装置については、実施例3と
同じ装置が利用できかつ検出方法についても同じ方法が
使用できる。
For the optical fiber bundle for detecting light emission, the streak camera, and the signal processing / analyzing device, the same device as that of the third embodiment can be used, and the same detecting method can be used.

【0045】上記実施例5においてはガスの発光のみを
用いた例を示したが、実施例6では検出体内に金属ワイ
ヤを格子状に張り高電圧を印加してガス中でのガス増幅
作用を用いた例を図7及び図8をもとに示す。
In the fifth embodiment, an example in which only gas emission is used is shown. In the sixth embodiment, a metal wire is stretched in a lattice shape in a detection body and a high voltage is applied to perform gas amplification in the gas. An example of use is shown based on FIG. 7 and FIG.

【0046】図7に、放射線検出体として用いる電離放
射線により電離し発光するガスと、ガスを封じ込める容
器と、容器内に一定の間隔に張られたワイヤと、このワ
イヤに高電圧を印加するための高圧電源と、容器内に一
定間隔で張られたワイヤが中心となるように光ファイバ
を張り容器外で束ねた縦方向の光ファイバ束と、これら
の光ファイバに直角に一定間隔で張り容器外で束ねた横
方向の光ファイバ束からなる検出部の構成を示す。ま
た、図8の全体図に示すように、容器内に張られたワイ
ヤに高圧電源により高電圧を印加して電離放射線が入射
しガスあるいは液体を電離する際、増幅をさせ発光する
光を横方向と縦方向のそれぞれの光ファイバ束で集光
し、横方向と縦方向のそれぞれの光ファイバ束の一端か
ら放出される光を横に並列に並べて、その並べた横幅に
対応した光の幅を可変可能な光学系と、光学系から出力
される光をマルチチャンネルで検出するストリーク管
と、ストリーク管を高速に時間掃引する制御回路と、ス
トリーク管に出力されるストリーク像を撮像する撮像カ
メラと、撮像カメラの映像信号をデジタル化し、発光信
号強度の時系列化したデータとして記憶し、このデータ
を解析処理して2次元放射線イメージとする信号処理・
解析装置から構成する。高電圧を金属ワイヤに印加する
こと以外は上記実施例5と同じ装置が使用できかつ位置
を求めるための方法も同じ方法を用いることができる。
FIG. 7 shows a gas used as a radiation detector, which is ionized by ionizing radiation and emits light, a container for enclosing the gas, a wire stretched in the container at a predetermined interval, and a high voltage applied to the wire. A high-voltage power supply, a vertical optical fiber bundle in which optical fibers are stretched so that the wires stretched in the container at the center become the center, and bundled outside the container, and the container is stretched at a right angle to these optical fibers at regular intervals. 3 shows a configuration of a detection unit including a bundle of optical fibers in a lateral direction bundled outside. As shown in the overall view of FIG. 8, when a high voltage is applied from a high-voltage power supply to a wire stretched in a container and ionizing radiation is incident to ionize a gas or liquid, light emitted from the gas or liquid is amplified and the emitted light is laterally changed. The light emitted from one end of each of the optical fiber bundles in the horizontal and vertical directions is condensed by the optical fiber bundles in the vertical and vertical directions, and the light emitted from one end of each optical fiber bundle in the horizontal and vertical directions is arranged side by side in parallel. Optical system that can change the wavelength, a streak tube that detects light output from the optical system in multiple channels, a control circuit that sweeps the streak tube at high speed, and an imaging camera that captures a streak image output to the streak tube And digitizing the image signal of the imaging camera, storing the data as time-series data of the intensity of the emission signal, and analyzing the data to generate a two-dimensional radiation image.
It consists of an analyzer. Except that a high voltage is applied to the metal wire, the same apparatus as that of the fifth embodiment can be used, and the same method can be used for determining the position.

【0047】実施例7として、実施例3の装置の位置分
解能機能を上げるために図9に示すような、横方向と縦
方向のそれぞれの光ファイバ束の一端から放出される光
を横に並列に並べあるいは縦に2段に並べる代わりに、
光ファイバ束の両端から放出される光を横に4個並列に
あるいは2個並列に2段ぬるいは4段に並べることとし
た2次元放射線イメージ検出装置について述べる。この
場合、撮像カメラの映像信号を信号処理・解析装置によ
りデジタル化し記憶した後解析処理を行う際、横方向と
縦方向の各光ファイバの両端から出力される光の発光信
号強度の時系列化したデータをもとに、放射線検出体内
での発光が横方向と縦方向の各光ファイバの両端に到達
するまでの時間の差とそれぞれの強度を求め、横方向と
縦方向と到達時間差及び強度差を組み合わせて解析処理
し、放射線検出体への電離放射線の入射位置を求め2次
元放射線イメージを求める。また、上記の入射位置の決
定方法を組み合わせて行うことにより位置検出精度及び
位置分解能を上げた2次元放射線イメージ検出装置を構
成することができる。その他の発光を検出する光ファイ
バ束、ストリークカメラ及び信号処理・解析装置につい
ては、実施例3で述べた同じ装置が使用できる。
As a seventh embodiment, in order to enhance the position resolution function of the device of the third embodiment, light emitted from one end of each of the optical fiber bundles in the horizontal and vertical directions as shown in FIG. Instead of arranging them vertically or arranging them vertically,
A two-dimensional radiation image detecting apparatus in which light emitted from both ends of an optical fiber bundle is arranged side by side in four rows or two in two rows or four rows will be described. In this case, when the image signal of the imaging camera is digitized and stored by the signal processing / analyzing device and then analyzed, when the analysis processing is performed, the time series of the emission signal intensity of the light output from both ends of each optical fiber in the horizontal direction and the vertical direction is obtained. Based on the obtained data, the difference between the time required for the light emission in the radiation detector to reach both ends of each optical fiber in the horizontal direction and the vertical direction and their respective intensities are calculated, and the arrival time difference and the intensity in the horizontal and vertical directions are obtained. The difference is combined and analyzed to determine the incident position of ionizing radiation on the radiation detector and to determine a two-dimensional radiation image. In addition, a two-dimensional radiation image detection device with improved position detection accuracy and position resolution can be configured by combining the above-described methods for determining the incident position. For the other optical fiber bundle for detecting light emission, the streak camera, and the signal processing / analyzing device, the same device described in the third embodiment can be used.

【0048】実施例8では、ストリーク管の蛍光面に得
られるストリーク像の検出及び蓄積に1個の撮像カメラ
を用いてきたが2個以上の撮像カメラを用い切り替えて
使用する例について、実施例3をもとに3個の撮像カメ
ラを適用した場合について図10をもとに述べる。
In the eighth embodiment, one imaging camera has been used for detecting and storing a streak image obtained on the fluorescent screen of the streak tube. However, this embodiment will be described with reference to an example in which two or more imaging cameras are used for switching. A case in which three imaging cameras are applied based on 3 will be described with reference to FIG.

【0049】ストリーク管の制御回路に入力されるスタ
ート信号を起点としてストリーク管の掃引を開始して掃
引を行いストリーク管の蛍光面にストリーク像を得る。
得たストリーク像は、3個のCCDカメラのうち最初の
CCDカメラにより撮像する。撮像が完了後、カメラ切
り換え機構により第2のCCDカメラに切り換える。並
行して第1のCCDカメラに蓄積された放射線信号デー
タを信号処理・解析装置により読み取る。このストリー
クカメラの掃引、CCDカメラの切り換え及び蓄積され
た放射線信号データの信号処理・解析装置への読み出し
操作を同期を取って行うことにより、CCDカメラ内に
蓄積された放射線データをフレーム目盛りを介して読み
出すのにかかる時間の間のデッドタイムを軽減すること
ができ、連続的に2次元放射線イメージの検出を繰り返
すこと可能とした2次元放射線イメージ検出装置を構成
することができる。
Starting from the start signal input to the control circuit of the streak tube, sweeping of the streak tube is started and the streak tube is swept to obtain a streak image on the fluorescent screen of the streak tube.
The obtained streak image is taken by the first CCD camera among the three CCD cameras. After the imaging is completed, the camera is switched to the second CCD camera by the camera switching mechanism. At the same time, the radiation signal data stored in the first CCD camera is read by the signal processing / analyzing device. By synchronizing the sweeping of the streak camera, the switching of the CCD camera, and the reading operation of the accumulated radiation signal data to the signal processing / analyzing device, the radiation data accumulated in the CCD camera is transmitted through the frame scale. It is possible to reduce the dead time during the time required for reading out and reading, and to configure a two-dimensional radiation image detecting device capable of continuously repeating detection of a two-dimensional radiation image.

【0050】上記実施例では電離放射線の検出について
述べてきたが、放射線検出体内に中性子を電離可能な放
射線に変換する中性子コンバータ材であるGd、6
i、10Bあるいは3Heを一種類以上含み、あるいは混
合し、あるいは組み合わせた中性子用検出体を用いるこ
とにより、2次元中性子イメージを得ることを特長とし
た2次元中性子イメージ検出装置を構成することができ
る。実施例9として、実施例3においてシート状にした
放射線検出体の素材として蛍光体であるZnS:Agを
使用したが、このZnS:Agに中性子コンバータであ
6Liを含んだLiFを混合しシート状にして検出媒
体とした例を図11をもとに述べる。ZnS:Agに6
Liを用いたLiFを混合しシート状にして検出媒体と
する。この検出媒体に中性子が入射すると、6Liが核
反応を起こしてα線を放出する。実施例3と同じ装置及
び位置決定法を用いて、このα線をZnS:Agで検出
することにより2次元中性子イメージを得ることができ
る。
[0050] In the above embodiment has been described for the detection of ionizing radiation, a neutron converter material for converting the neutron radiation detector body to ionizable radiation Gd, 6 L
A two-dimensional neutron image detecting apparatus characterized in that a two-dimensional neutron image is obtained by using a neutron detector containing at least one kind of i, 10 B or 3 He, or a mixture or combination thereof. Can be. In the ninth embodiment, ZnS: Ag which is a phosphor is used as a material of the radiation detector in the form of a sheet in the third embodiment, and LiF containing 6 Li which is a neutron converter is mixed with the ZnS: Ag to form a sheet. An example in which the detection medium is formed in a shape will be described with reference to FIG. ZnS: 6 for Ag
LiF using Li is mixed and formed into a sheet to form a detection medium. When neutrons enter this detection medium, 6 Li causes a nuclear reaction and emits α rays. A two-dimensional neutron image can be obtained by detecting this α-ray with ZnS: Ag using the same apparatus and position determination method as in the third embodiment.

【0051】また、Gd、6Liあるいは10Bを含んだ
蛍光体自身が中性子検出媒体である粉体をシート状にし
た検出媒体あるいは透明な検出媒体に本発明は適用でき
る。実施例4で述べた放射線検出体のLi6Gd(B
33:Ceはこれらを含んでおり蛍光体自身が中性子
検出媒体であることからそのまま2次元中性子イメージ
検出装置を構成することができる。
Further, the present invention is applicable to a detection medium in which a powder containing Gd, 6 Li or 10 B itself is a neutron detection medium in the form of a sheet or a transparent detection medium. Li 6 Gd (B) of the radiation detector described in Embodiment 4
O 3 ) 3 : Ce contains these and the phosphor itself is a neutron detection medium, so that a two-dimensional neutron image detection device can be constituted as it is.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明は、以上に説明したように構成さ
れているので以下に記載されるような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0053】発光体、発光ガス、発光液体を用いた2次
元放射線イメージ検出器において波長シフター等の光フ
ァイバを利用して信号検出を行い2次元放射線イメージ
を求める場合に、ストリークカメラ法を用いることによ
り、簡単な装置でマルチチャンネルの発光信号の波高形
状を時系列化しデジタル化することが可能となる。
In a two-dimensional radiation image detector using a luminous body, a luminous gas, and a luminous liquid, when a signal is detected using an optical fiber such as a wavelength shifter to obtain a two-dimensional radiation image, a streak camera method is used. Accordingly, it is possible to time-series and digitize the peak shape of the multi-channel light-emitting signal with a simple device.

【0054】2次元放射線イメージのマルチチャンネル
光信号をストリークカメラ法を用いて検出することによ
り、光信号を光電子増倍管などにより一度電気信号に変
換しアナログ・デジタル変換する方式では困難な極めて
高速のデジタル化が可能となり、2次元で放射線入射位
置を精度良くかつ高計数率測定に対応できる2次元放射
線イメージ検出器を構成することができる。
By detecting a multi-channel optical signal of a two-dimensional radiation image using a streak camera method, the optical signal is once converted into an electric signal by a photomultiplier tube and analog-to-digital conversion, which is extremely high speed. It is possible to configure a two-dimensional radiation image detector capable of two-dimensionally detecting the radiation incident position with high accuracy and measuring a high counting rate.

【0055】電離放射線を光に変換する透明度のある発
光体を板状にした放射線検出体と、この放射線検出体の
4つの側面に接するように横方向と縦方向に格子状に装
着した多数の光ファイバからなる横方向と縦方向の光フ
ァイバ束をから構成される検出部とストリークカメラ法
を使用することにより、大面積、高位置分解能あるいは
2つの性能を合わせ持った2次元放射線イメージを高速
に、かつ容易に行うことができる2次元放射線イメージ
検出器を構成することができる。
A radiation detector in the form of a plate made of a transparent luminous body for converting ionizing radiation into light, and a number of laterally and vertically mounted lattices in contact with the four side surfaces of the radiation detector. By using a streak camera method and a detector consisting of horizontal and vertical optical fiber bundles composed of optical fibers, a two-dimensional radiation image with a large area, high positional resolution, or a combination of two performances can be produced at high speed. A two-dimensional radiation image detector that can be easily and easily performed can be configured.

【0056】横方向と縦方向の2つ光ファイバ束の両端
から出力される発光信号の波高形状を高速で収集するこ
とにより、いくつかの位置検出法を組み合わせて使用す
ることが可能となり、高精度でかつ高計数率に対応した
2次元放射線イメージを得ることができる。
By collecting the crest shapes of the emission signals output from both ends of the two optical fiber bundles in the horizontal direction and the vertical direction at high speed, it is possible to use several position detection methods in combination. It is possible to obtain a two-dimensional radiation image with high accuracy and a high counting rate.

【0057】ストリーク像の検出及び蓄積に2個以上の
撮像カメラを用い切り換えて使用することにより2次元
放射線イメージを連続的に検出することができる。
By switching and using two or more imaging cameras for detecting and storing the streak image, a two-dimensional radiation image can be continuously detected.

【0058】中性子コンバータ材と電離放射線で発光す
る発光体とを組み合わせて使用することにより、2次元
中性子イメージを得ることができる。
A two-dimensional neutron image can be obtained by using a combination of a neutron converter material and a luminous body which emits light by ionizing radiation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1のプラスチックシンチレータシー
トを放射線検出体として使用した2次元放射線イメージ
検出装置の図である。
FIG. 1 is a diagram of a two-dimensional radiation image detection apparatus using a plastic scintillator sheet of Example 1 as a radiation detector.

【図2】 実施例2のシンチレーション光ファイバ束
を放射線有感光ファイバとして使用した2次元放射線イ
メージ検出装置を示した図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a two-dimensional radiation image detection apparatus using a scintillation optical fiber bundle according to a second embodiment as a radiation-sensitive fiber.

【図3】 実施例3のシート状にした検出媒体の後面
に格子状の光ファイバ束を配置した2次元放射線イメー
ジ検出装置の図である。
FIG. 3 is a diagram of a two-dimensional radiation image detecting apparatus in which a lattice-shaped optical fiber bundle is arranged on a rear surface of a sheet-shaped detection medium according to a third embodiment.

【図4】 2次元放射線イメージ検出装置で用いられ
る、実施例4の板状にした放射線検出媒体と、横方向及
び縦方向の波長シフトファイバ束とを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a plate-shaped radiation detection medium of Example 4 and horizontal and vertical wavelength shift fiber bundles used in a two-dimensional radiation image detection apparatus.

【図5】 図4の放射線検出媒体とシフトファイバ束を
使用した2次元放射線イメージ検出装置を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a two-dimensional radiation image detection device using the radiation detection medium of FIG. 4 and a shift fiber bundle.

【図6】 放射線検出体として電離放射線により電離
し発光するガスを用いた2次元放射線検出装置の図であ
る。
FIG. 6 is a diagram of a two-dimensional radiation detecting apparatus using a gas that is ionized by ionizing radiation and emits light as a radiation detector.

【図7】 電離放射線により電離発光するガス、その
ガスを封じ込める容器、容器内に配置された横方向及び
縦方向の光ファイバ束等から成る検出部を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a detection unit including a gas ionized and emitted by ionizing radiation, a container for containing the gas, and horizontal and vertical optical fiber bundles arranged in the container.

【図8】 図7の検出部を使用した2次元放射線イメ
ージ検出装置を示す図である。
8 is a diagram illustrating a two-dimensional radiation image detection device using the detection unit of FIG. 7;

【図9】 光ファイバ束の両端から放出された光を横
に4個並列あるいは2個並列に2段あるいは4段に並べ
た2次元放射線イメージ検出装置を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a two-dimensional radiation image detecting apparatus in which four lights emitted from both ends of an optical fiber bundle are arranged side by side in two or four in parallel.

【図10】 ストークス管の蛍光面に得られるストー
クス像の検出及び蓄積に3個の撮像カメラを切り替えて
使用する2次元放射線イメージ検出装置を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram illustrating a two-dimensional radiation image detecting apparatus that switches and uses three imaging cameras for detecting and storing a Stokes image obtained on a phosphor screen of a Stokes tube.

【図11】 中性子コンバーターを混合してシート状
にした検出媒体を使用した2次元放射線イメージ検出装
置を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a two-dimensional radiation image detection apparatus using a detection medium formed into a sheet by mixing a neutron converter.

【図12】 従来の光電子増倍管、その信号を増幅す
る増幅器等を備えた2次元放射線イメージ検出装置を示
す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a conventional two-dimensional radiation image detection device including a photomultiplier tube, an amplifier for amplifying the signal, and the like.

【図13】 従来の2次元の各位置の光信号を全てス
トークス管に入力する方式を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a conventional method of inputting all optical signals at two-dimensional positions to a Stokes tube.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G065 AA12 AB01 AB04 AB11 BA04 BA18 BA23 BA34 BB02 BC03 BC07 BC19 BC28 BC33 DA10 DA20 2G088 AA03 EE03 EE21 EE27 FF02 FF09 GG11 GG15 KK01 KK02 KK32 KK35  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G065 AA12 AB01 AB04 AB11 BA04 BA18 BA23 BA34 BB02 BC03 BC07 BC19 BC28 BC33 DA10 DA20 2G088 AA03 EE03 EE21 EE27 FF02 FF09 GG11 GG15 KK01 KK02 KK32 KK32 KK35

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電離放射線を光に変換する発光体をシート
状あるいは板状にした放射線検出体と、放射線検出体で
発光した光を集光するため後面に面状に配置した光ファ
イバ束と、光ファイバ束からの光を検出し信号処理・解
析して放射線の2次元イメージとするための装置から構
成される2次元放射線イメージ検出装置に関するもので
あり、光ファイバ束からの光を検出し信号処理・解析し
て2次元放射線イメージを測定するための装置が、光フ
ァイバ束の両端から放出される光を横に並列に並べある
いは縦に2段に並べて、その並べた横幅に対応した光の
幅を可変可能な光学系と、光学系から出力される光を検
出するストリーク管と、ストリーク管を高速に時間掃引
する制御回路と、ストリーク管に出力されるストリーク
像を撮像する撮像カメラと、撮像カメラの映像信号をデ
ジタル化し、発光信号強度の時系列化したデータとして
記憶し、解析処理して2次元放射線イメージとする信号
処理・解析装置から構成することを特長とした2次元放
射線イメージ検出装置。
1. A radiation detector in which a luminous body for converting ionizing radiation into light is formed into a sheet or a plate, and an optical fiber bundle arranged in a plane on a rear surface for condensing light emitted by the radiation detector. The present invention relates to a two-dimensional radiation image detecting device comprising a device for detecting light from an optical fiber bundle, and performing signal processing and analysis to produce a two-dimensional image of radiation, and detects light from the optical fiber bundle. A device for signal processing and analysis to measure a two-dimensional radiation image arranges light emitted from both ends of an optical fiber bundle horizontally in parallel or vertically in two stages, and emits light corresponding to the arranged width. Optical system capable of changing the width of the streak tube, a streak tube for detecting light output from the optical system, a control circuit for quickly sweeping the streak tube with time, and imaging for capturing a streak image output to the streak tube A two-dimensional signal processing apparatus that digitizes the video signal of the camera and the image-capturing camera, stores the data as time-series data of the intensity of the emission signal, stores the data, and analyzes and converts it into a two-dimensional radiation image. Radiation image detector.
【請求項2】電離放射線で発光する材料を素材とした放
射線に有感な光ファイバを面状に配置した放射線有感光
ファイバ束と、放射線有感光ファイバ束で発光した光を
検出し信号処理・解析して放射線の2次元イメージとす
るための装置から構成される2次元放射線イメージ検出
装置に関するものであり、放射線有感光ファイバ束から
の光を検出し信号処理・解析して2次元放射線イメージ
を測定するための装置が、放射線有感光ファイバ束の両
端から放出される光を横に並列に並べあるいは縦に2段
に並べて、その並べた横幅に対応した光の幅を可変可能
な光学系と、光学系から出力される光を検出するストリ
ーク管と、ストリーク管を高速に時間掃引する制御回路
と、ストリーク管に出力されるストリーク像を撮像する
撮像カメラと、撮像カメラの映像信号をデジタル化し、
発光信号強度の時系列化したデータとして記憶し、解析
処理して2次元放射線イメージとする信号処理・解析装
置から構成することを特長とした2次元放射線イメージ
検出装置。
2. A radiation-sensitive fiber bundle in which radiation-sensitive optical fibers made of a material emitting light by ionizing radiation are arranged in a plane, and a light emitted from the radiation-sensitive fiber bundle is detected and subjected to signal processing. The present invention relates to a two-dimensional radiation image detection device comprising a device for analyzing and forming a two-dimensional radiation image. The two-dimensional radiation image is detected by detecting light from a radiation-sensitive fiber bundle, and performing signal processing and analysis. An optical system that measures the light emitted from both ends of the radiation-sensitive fiber bundle is arranged in parallel horizontally or vertically in two stages, and the width of the light corresponding to the arranged width can be changed. A streak tube for detecting light output from the optical system, a control circuit for quickly sweeping the streak tube with time, an imaging camera for capturing a streak image output to the streak tube, The camera video signals are digitized and
A two-dimensional radiation image detecting device characterized by comprising a signal processing / analyzing device which stores as a time-series data of an emission signal intensity and performs an analyzing process to form a two-dimensional radiation image.
【請求項3】上記請求項1及び2において、光ファイバ
束の両端を横に並列に並べあるいは縦に2段に並べて、
出力される光を光学系により調整してその幅をストリー
ク管の有感な横幅としストリーク管に入射して、電離放
射線の放射線検出体への入射により発光する光信号を、
制御回路により放射線検出体の発光寿命より短い時間間
隔でストリーク管の偏向板の偏向電圧をストリーク管の
縦幅に相当する時間の間掃引して検出し、縦幅に相当す
る時間の間に放射線検出体に入射し発光した信号をスト
リーク管のストリーク像とし、このストリーク像を撮像
カメラにより撮像し、撮像カメラの映像信号を信号処理
・解析装置によりデジタル化し光ファイバ束の両端の発
光信号強度の時系列化したデータとして記憶し、時系列
化したデータから得られる各発光信号の波高形状をもと
に発光位置を解析処理して求め2次元放射線イメージと
することを特長とした2次元放射線イメージ検出方法。
3. The method according to claim 1, wherein both ends of the optical fiber bundle are arranged side by side in parallel or vertically in two stages.
The output light is adjusted by an optical system, the width of which is set to the width of the streak tube as a perceived width, and is incident on the streak tube.
The control circuit sweeps the deflection voltage of the deflection plate of the streak tube at a time interval shorter than the emission life of the radiation detector for a time corresponding to the vertical width of the streak tube, and detects the radiation voltage during the time corresponding to the vertical width. The signal incident on the detector and emitted light is used as the streak image of the streak tube, and the streak image is captured by the imaging camera. The video signal of the imaging camera is digitized by the signal processing / analyzing device, and the emission signal intensity at both ends of the optical fiber bundle is measured. A two-dimensional radiation image that is stored as time-series data and is obtained by analyzing the light emission position based on the peak shape of each light emission signal obtained from the time-series data and obtaining a two-dimensional radiation image. Detection method.
【請求項4】上記請求項1−3において、撮像カメラの
映像信号を信号処理・解析装置によりデジタル化し記憶
した後解析処理を行う際、各光ファイバの両端から出力
される光の発光信号強度の時系列化したデータから得ら
れる各発光信号の波高形状をもとに、放射線検出体内で
の発光が各光ファイバの両端に到達するまでの時間の差
とそれぞれの強度を求め、時間差または発光強度差をも
とにあるいは時間差と強度差とを組み合わせて解析処理
し、放射線検出体への電離放射線の入射位置を求め2次
元放射線イメージを得ることを特長とした2次元放射線
イメージ検出方法。
4. The light-emitting signal intensity of light output from both ends of each optical fiber when the video signal of the imaging camera is digitized and stored by a signal processing / analyzing device and then analyzed, according to claim 1-3. Based on the peak shape of each luminescence signal obtained from the time-series data, the difference between the time until the luminescence in the radiation detector reaches each end of each optical fiber and the respective intensity are calculated, and the time difference or luminescence is calculated. A two-dimensional radiation image detection method characterized by performing analysis processing based on an intensity difference or a combination of a time difference and an intensity difference to obtain an incident position of ionizing radiation on a radiation detector and obtain a two-dimensional radiation image.
【請求項5】電離放射線を光に変換する発光体をシート
状あるいは板状にした放射線検出体と、放射線検出体の
後面に、横方向と縦方向に位置分解能に相当する間隔で
格子状に配置した多数の光ファイバからなる2つの光フ
ァイバ束と、横方向と縦方向に配置した光ファイバ束か
ら放出される光を検出し信号処理・解析して放射線の2
次元イメージとするための装置から構成される2次元放
射線イメージ検出装置に関するものであり、横方向と縦
方向に格子状に配置された光ファイバ束からの光を検出
し信号処理・解析して放射線の2次元イメージとするた
めの装置が、横方向と縦方向のそれぞれの光ファイバ束
の一端から放出される光を横に並列に並べあるいは縦に
2段に並べて、その並べた横幅に対応した光の幅を可変
可能な光学系と、光学系から出力される光を検出するス
トリーク管と、ストリーク管を高速に時間掃引する制御
回路と、ストリーク管に出力されるストリーク像を撮像
する撮像カメラと、撮像カメラの映像信号をデジタル化
し、発光信号強度の時系列化したデータとして記憶し、
時系列化したデータから得られる各発光信号の波高形状
をもとに発光位置を解析処理して求め2次元放射線イメ
ージとする信号処理・解析装置から構成することを特長
とした2次元放射線イメージ検出装置。
5. A radiation detector in which a luminous body for converting ionizing radiation into light is formed into a sheet or a plate, and a grid on the rear surface of the radiation detector at intervals corresponding to the positional resolution in the horizontal and vertical directions. Two optical fiber bundles composed of a large number of optical fibers arranged, and light emitted from the optical fiber bundles arranged in the horizontal and vertical directions are detected, signal processed and analyzed, and the radiation 2
The present invention relates to a two-dimensional radiation image detection device including a device for forming a two-dimensional image, and detects light from a bundle of optical fibers arranged in a grid pattern in a horizontal direction and a vertical direction, and performs signal processing and analysis on the radiation. A device for producing a two-dimensional image is arranged in parallel with the light emitted from one end of each of the optical fiber bundles in the horizontal direction and the vertical direction, or by arranging the light in two stages vertically, corresponding to the arranged width. An optical system capable of changing the width of light, a streak tube for detecting light output from the optical system, a control circuit for quickly sweeping the streak tube with time, and an imaging camera for capturing a streak image output to the streak tube And digitize the video signal of the imaging camera and store it as time-series data of the emission signal intensity,
Two-dimensional radiation image detection characterized by comprising a signal processing and analysis device that obtains a two-dimensional radiation image by analyzing the light emission position based on the peak shape of each light emission signal obtained from the time-series data apparatus.
【請求項6】電離放射線を光に変換する透明度のある発
光体を板状にした放射線検出体と、この放射線検出体の
4つの側面に接するように横方向と縦方向に格子状に装
着した多数の光ファイバからなる2の光ファイバ束の一
端から放出される光を横に並列に並べあるいは縦に2段
に並べて、その並べた横幅に対応した光の幅を可変可能
な光学系と、光学系から出力される光を検出するストリ
ーク管と、ストリーク管を高速に時間掃引する制御回路
と、ストリーク管に出力されるストリーク像を撮像する
撮像カメラと、撮像カメラの映像信号をデジタル化し、
発光信号強度の時系列化したデータとして記憶し、この
データを解析処理して2次元放射線イメージとする信号
処理・解析装置から構成することを特長とした2次元放
射線イメージ検出装置。
6. A radiation detector in the form of a plate made of a transparent luminous body for converting ionizing radiation into light, and mounted in a grid in the horizontal and vertical directions so as to be in contact with four side surfaces of the radiation detector. An optical system capable of arranging light emitted from one end of two optical fiber bundles composed of a large number of optical fibers horizontally in parallel or arranging vertically in two stages, and changing the width of light corresponding to the arranged width; A streak tube for detecting light output from the optical system, a control circuit for quickly sweeping the streak tube with time, an imaging camera for capturing a streak image output to the streak tube, and digitizing a video signal of the imaging camera,
A two-dimensional radiation image detection apparatus characterized in that the two-dimensional radiation image detection apparatus is characterized in that it is stored as time-series data of the intensity of a light emission signal, and is constituted by a signal processing / analysis apparatus which analyzes this data to produce a two-dimensional radiation image.
【請求項7】放射線検出体として用いる電離放射線によ
り電離し発光するガスあるいは液体と、ガスあるいは液
体を封じ込める容器と、容器内に横方向と縦方向に格子
状に装着した多数の光ファイバからなる2つの光ファイ
バ束と、横方向と縦方向に配置した光ファイバ束から放
出される光を検出し信号処理・解析して放射線の2次元
イメージとするための装置から構成される2次元放射線
イメージ検出装置に関するものであり、電離放射線が入
射しガスあるいは液体を電離する際発光する光を、横方
向と縦方向のそれぞれの光ファイバ束で集光し、横方向
と縦方向のそれぞれの光ファイバ束の一端から放出され
る光を横に並列に並べあるいは縦に2段に並べて、その
並べた横幅に対応した光の幅を可変可能な光学系と、光
学系から出力される光を検出するストリーク管と、スト
リーク管を高速に時間掃引する制御回路と、ストリーク
管に出力されるストリーク像を撮像する撮像カメラと、
撮像カメラの映像信号をデジタル化し、発光信号強度の
時系列化したデータとして記憶し、このデータを解析処
理して2次元放射線イメージとする信号処理・解析装置
から構成することを特長とした2次元放射線イメージ検
出装置。
7. A radiation detector comprising a gas or liquid which is ionized by ionizing radiation and emits light, a container for enclosing the gas or liquid, and a number of optical fibers mounted in a grid in the horizontal and vertical directions in the container. A two-dimensional radiation image composed of two optical fiber bundles and a device for detecting light emitted from the optical fiber bundles arranged in the horizontal direction and the vertical direction, and performing signal processing and analysis into a two-dimensional image of radiation. This is related to a detection device, and collects light emitted when ionizing radiation is incident and ionizes gas or liquid with bundles of optical fibers in the horizontal and vertical directions, and separates the optical fibers in the horizontal and vertical directions. An optical system in which the light emitted from one end of the bundle is arranged horizontally in parallel or vertically in two stages, and the width of the light corresponding to the arranged width can be changed, and the light output from the optical system A streak tube for detecting light, and a control circuit for sweeping time streak tube at a high speed, an imaging camera for imaging the streak image which is output to the streak tube,
The two-dimensional feature is that the video signal of the imaging camera is digitized and stored as time-series data of the emission signal intensity, and the data is analyzed and processed to form a two-dimensional radiation image. Radiation image detector.
【請求項8】放射線検出体として用いる電離放射線によ
り電離し発光するガスあるい液体と、ガスあるいは液体
を封じ込める容器と、容器内に一定の間隔に張られた金
属ワイヤと、この金属ワイヤに高電圧を印加するための
高圧電源と、容器内に一定間隔で張られたが金属ワイヤ
が中心となるように光ファイバを張り容器外で束ねた縦
方向の光ファイバ束と、これらの光ファイバに直角に一
定間隔で張り容器外で束ねた横方向の光ファイバ束と、
横方向と縦方向の光ファイバ束の両端から放出される光
を検出し信号処理・解析して放射線の2次元イメージと
するための装置から構成される2次元放射線イメージ検
出装置に関するものであり、容器内に張られたワイヤに
高圧電源により高電圧を印加して電離放射線が入射しガ
スあるいは液体を電離する際、増幅をさせ発光する光を
横方向と縦方向のそれぞれの光ファイバ束で集光し、横
方向と縦方向のそれぞれの光ファイバ束の一端から放出
される光を横に並列に並べあるいは縦に2段に並べて、
その並べた横幅に対応した光の幅を可変可能な光学系
と、光学系から出力される光を検出するストリーク管
と、ストリーク管を高速に時間掃引する制御回路と、ス
トリーク管に出力されるストリーク像を撮像する撮像カ
メラと、撮像カメラの映像信号をデジタル化し、発光信
号強度の時系列化したデータとして記憶し、このデータ
を解析処理して2次元放射線イメージとする信号処理・
解析装置から構成することを特長とした2次元放射線イ
メージ検出装置。
8. A gas or liquid used as a radiation detector which ionizes and emits light by ionizing radiation, a container for enclosing the gas or liquid, a metal wire stretched at a predetermined interval in the container, and A high-voltage power supply for applying voltage, a vertical optical fiber bundle stretched at regular intervals in the container, but with an optical fiber stretched around a metal wire and bundled outside the container, and these optical fibers A horizontal optical fiber bundle stretched at a right angle at regular intervals and bundled outside the container,
The present invention relates to a two-dimensional radiation image detecting device comprising a device for detecting light emitted from both ends of a horizontal and vertical optical fiber bundle, processing and analyzing the signal, and forming a two-dimensional image of radiation. When a high voltage is applied from a high-voltage power supply to a wire stretched in a container and ionizing radiation is incident to ionize gas or liquid, the light that is amplified and emitted is collected by the horizontal and vertical optical fiber bundles. Light, and light emitted from one end of each of the optical fiber bundles in the horizontal direction and the vertical direction are arranged side by side in parallel or arranged in two stages vertically,
An optical system capable of changing the width of light corresponding to the arranged width, a streak tube for detecting light output from the optical system, a control circuit for quickly sweeping the streak tube with time, and output to the streak tube An imaging camera that captures a streak image, and a video signal of the imaging camera that is digitized and stored as time-series data of the emission signal intensity.
A two-dimensional radiation image detection device characterized by comprising an analysis device.
【請求項9】上記請求項5―8において、横方向と縦方
向のそれぞれの光ファイバ束の一端を横に並列に並べあ
るいは縦に2段に並べて、出力される光の幅を光学系に
よりストリーク管の有感な横幅に調整しストリーク管に
入射し、放射線の放射線検出体への入射に対応して発光
する光を光ファイバにより集光して光学系から出力され
る横幅の光信号を、制御回路により放射線検出体の発光
寿命より短い時間間隔でストリーク管の偏向板の偏向電
圧を、ストリーク管の縦幅に相当する時間掃引し、縦幅
に相当する時間の間に放射線検出体内に入射し発光した
信号を、ストリーク管のストリーク像とし、このストリ
ーク像を撮像カメラにより撮像し、信号処理・解析装置
により撮像カメラの映像信号をデジタル化し、発光信号
強度の時系列化したデータとして記憶し、時系列化した
データから得られる各発光信号の波高形状をもとに発光
位置を解析処理して求め2次元放射線イメージとするこ
とを特長とした2次元放射線イメージ検出方法。
9. The optical system according to claim 5, wherein one end of each of the optical fiber bundles in the horizontal direction and the vertical direction is arranged in parallel in a horizontal direction or in two stages in a vertical direction, and the width of output light is controlled by an optical system. Adjust the width of the streak tube to the perceived width, enter the streak tube, collect the light emitted in response to the incidence of radiation on the radiation detector using an optical fiber, and convert the light signal of the width output from the optical system. The control circuit sweeps the deflection voltage of the deflection plate of the streak tube at a time interval shorter than the emission life of the radiation detector for a time corresponding to the vertical width of the streak tube, and within the radiation detector within a time corresponding to the vertical width. The signal that is incident and emitted is used as a streak image of the streak tube, and the streak image is captured by an imaging camera, and the video signal of the imaging camera is digitized by a signal processing / analyzing device to time-series the emission signal intensity. Stored as data, the time series of the two-dimensional radiation image detecting method featuring that the two-dimensional radiation image determined crest shape of the light-emitting signal obtained by analysis of the emission position on the basis of the data.
【請求項10】上記請求項5―9において、撮像カメラ
の映像信号を信号処理・解析装置によりデジタル化し記
憶した後解析処理を行う際、横方向と縦方向の各光ファ
イバの一端から出力される光の発光信号強度の時系列化
したデータをもとに、格子状に光ファイバが配置されて
いるため、放射線検出体内の1つの格子状内で発光した
光が、格子に対応する横方向の2本光ファイバと縦方向
の2本の光ファイバによりに検出されることを利用し
て、放射線検出体への電離放射線の入射位置を求め2次
元放射線イメージを得ることを特長とした2次元放射線
イメージ検出方法。
10. The image processing apparatus according to claim 5, wherein the video signal of the imaging camera is digitized by a signal processing / analyzing device, stored, and then analyzed, and then output from one end of each of the horizontal and vertical optical fibers. Since the optical fibers are arranged in a lattice based on the time-series data of the light emission signal intensity of the light, the light emitted in one lattice in the radiation detection body moves in the horizontal direction corresponding to the lattice. The two-dimensional radiation image is obtained by obtaining the incident position of ionizing radiation on the radiation detector by utilizing the detection by the two optical fibers and the two vertical optical fibers. Radiation image detection method.
【請求項11】上記請求項5―11の装置において、格
子状に配置した光ファイバの各格子に対応する横方向の
2本の光ファイバと縦方向の2本の光ファイバから出力
される発光信号強度の時系列化したデータから得られる
各発光信号の波高形状をもとに、4本の光ファイバ内で
の各発光時間を求め、放射線検出体内の1つの格子状内
で発光した光が検出される場合4本の光ファイバ内での
各発光時間が、格子の長さに対応してあらかじめ設定し
た時間内で一致することを利用して、この設定した時間
を分解時間として4信号の同時計数法を適用し放射線検
出体内で発光した位置を決定し放射線検出体への電離放
射線の入射位置を求め2次元放射線イメージを得ること
を特長とした2次元放射線イメージ検出方法。
11. The device according to claim 5-11, wherein the light emitted from the two optical fibers in the horizontal direction and the two optical fibers in the vertical direction corresponding to each lattice of the optical fibers arranged in a lattice. Based on the peak shape of each emission signal obtained from the time-series data of the signal intensity, each emission time in the four optical fibers is calculated, and the light emitted in one lattice in the radiation detector is calculated. If detected, each emission time in the four optical fibers matches within a preset time corresponding to the length of the grating. A two-dimensional radiation image detection method characterized by applying a coincidence method to determine a position where light is emitted in a radiation detector, obtain an incident position of ionizing radiation on the radiation detector, and obtain a two-dimensional radiation image.
【請求項12】上記請求項5―8の装置の構造で、横方
向と縦方向のそれぞれの光ファイバ束の一端から放出さ
れる光を横に並列に並べあるいは縦に2段に並べる代わ
りに、光ファイバ束の両端から放出される光を横に4個
並列にあるいは2個並列に2段あるいは4段に並べるこ
とを特長とした2次元放射線イメージ検出装置。
12. In the structure of the apparatus according to claim 5-8, instead of arranging light emitted from one end of each of the optical fiber bundles in the horizontal direction and the vertical direction in parallel in a horizontal direction or in two stages in a vertical direction. A two-dimensional radiation image detecting apparatus characterized in that four light beams emitted from both ends of an optical fiber bundle are arranged in two or four rows in parallel.
【請求項13】上記請求項12の装置において、撮像カ
メラの映像信号を信号処理・解析装置によりデジタル化
し記憶した後解析処理を行う際、横方向と縦方向の各光
ファイバの両端から出力される光の発光信号強度の時系
列化したデータをもとに各発光の波高形状を解析し、放
射線検出体内での発光が横方向と縦方向の各光ファイバ
の両端に到達するまでの時間の差とそれぞれの強度を求
め、横方向と縦方向と到達時間差あるいは強度差もと
に、あるいは両者を組み合わせて解析処理し、放射線検
出体への電離放射線の入射位置を求め2次元放射線イメ
ージを得ることを特長とした2次元放射線イメージ検出
方法。
13. The apparatus according to claim 12, wherein when the video signal of the imaging camera is digitized and stored by a signal processing / analyzing device and then analyzed, the output is output from both ends of each of the horizontal and vertical optical fibers. The peak shape of each light emission is analyzed based on the time-series data of the light emission signal intensity of the light, and the time required for the light emission in the radiation detector to reach both ends of each optical fiber in the horizontal and vertical directions. The difference and the respective intensities are obtained, the horizontal and vertical directions are analyzed based on the arrival time difference or the intensity difference, or a combination of the two, and the incident position of ionizing radiation to the radiation detector is obtained to obtain a two-dimensional radiation image. A two-dimensional radiation image detection method characterized in that:
【請求項14】上記請求項12の装置において、請求項
9−11の入射位置の決定方法と13の入射位置の決定
方法を組み合わせて入射位置の決定を行うことを特長と
した2次元放射線イメージ検出方法。
14. An apparatus according to claim 12, wherein the incident position is determined by combining the incident position determining method according to claim 9 and the incident position determining method according to claim 13. Detection method.
【請求項15】上記請求項1−14において、ストリー
ク管の蛍光面に得られるストリーク像の検出及び蓄積に
2個以上の撮像カメラを用い切り替えて使用することに
より、連続的に2次元放射線イメージの検出を繰り返す
ことを特長とした2次元放射線イメージ検出装置。
15. A two-dimensional radiographic image according to claim 1-14, wherein two or more imaging cameras are used for detection and accumulation of a streak image obtained on the phosphor screen of the streak tube. A two-dimensional radiation image detection device characterized by repeating the detection of the radiation.
【請求項16】上記請求項1−15において、放射線検
出体内に中性子を電離可能な放射線に変換する中性子コ
ンバータ材であるGd、6Li、10Bあるいは3He
を一種類以上含み、あるいは混合し、あるいは組み合わ
せた中性子用検出体を用いることにより、2次元中性子
イメージを得ることを特長とした2次元中性子イメージ
検出装置。
16. A neutron converter material for converting neutrons into ionizable radiation in the radiation detector according to claim 1-15, Gd, 6Li, 10B or 3He.
A two-dimensional neutron image detection apparatus characterized in that a two-dimensional neutron image is obtained by using a neutron detector containing at least one kind of, or a mixture of, or a combination of.
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