JP2001281340A

JP2001281340A - 放射線検出装置

Info

Publication number: JP2001281340A
Application number: JP2000090930A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Nishiura; 竜一西浦; Hiroshi Nishizawa; 博志西沢
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2001-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】放射線照射装置から照射される放射線量がそ
れぞれの照射毎にばらついている場合にも、被照射体に
吸収された放射線量を正確に評価することができる放射
線検出装置を提供する。【解決手段】被照射体４に放射線を照射する放射線照
射装置１と、該放射線照射装置から照射された放射線量
を測定する照射放射線検出器２と、前記被照射体を透過
した放射線量の分布を測定する放射線分布検出器３とを
備え、前記照射放射線検出器と放射線分布検出器の出力
の差分を計算することにより前記被照射体の吸収放射線
量分布を検出するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、放射線照射装置
からの照射放射線量と被照射体を透過した透過放射線量
の差分を取ることで被照射体に吸収された放射線量分布
を検出する放射線検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】被照射体に照射された放射線の分布画像
を検出する装置としては、胸部用Ｘ線撮像装置がある。
近年、胸部用のＸ線撮像装置として、直接フィルムに透
過Ｘ線を照射することでＸ線撮影像を得る方式に代わ
り、半導体センサにより透過Ｘ線を電気信号に変換する
ことでＸ線撮影像を得る方式が開発されている。この半
導体センサは、通常個々の検出素子を１次元のアレイ状
に配列したラインセンサとして構成され、このラインセ
ンサを被検体の体軸方向に走査することで２次元画像が
得られる。

【０００３】図２３はこのようなラインセンサを用いた
放射線撮像装置の一つであるＸ線撮像装置の概略図であ
り、例えば特開平８−６６３８８号公報に記載されてい
る。図において、３２はラインセンサ、３３は支柱、３
４はＸ線管、３５は被照射体すなわち被検体である。ラ
インセンサ３２が、被検体３５の体軸方向に設置された
支柱３３に対して、その軸方向に移動可能に配設され、
対向する位置にはＸ線管３４が配設されている。このよ
うなＸ線撮像装置は、ラインセンサ３２の前に立たせた
被検体３５に対してＸ線管３４からＸ線を照射し、その
状態でラインセンサ３２を下方、即ち被検体３５の体軸
方向へ移動させながら透過Ｘ線を検出することにより被
検体３５の２次元Ｘ線画像を得るよう構成されている。

【０００４】このような放射線撮像装置では、放射線照
射による被検体３５への悪影響を排除するため、被検体
３５の被爆線量を計算し、これをモニターする必要が生
じる。かかる場合、従来では被検体３５が存在しない状
態でＸ線管３４からＸ線を照射した場合のラインセンサ
３２で得られた測定量と、被検体３５に対してＸ線管３
４からＸ線を照射した場合のラインセンサ３２で得られ
た測定量との差分をとることにより、被検体の被爆線量
を算出していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の様な従来の放射
線撮像装置では、被照射体３５にて吸収された放射線量
を評価するために、Ｘ線管３４から異なる時間に照射さ
れたＸ線量の差分をとっているので、Ｘ線管３４から照
射されるＸ線量がそれぞれの照射毎にばらついている場
合には正確に被照射体に吸収された放射線量を評価する
ことができないという問題があった。また、上述のよう
な医療用の放射線撮像装置では、照射する放射線量は例
えば３３ｍＧｙ／ｓｅｃ．というように数十ｍＧｙ／ｓ
ｅｃ．オーダーであるが、検疫処理の場合のように１０
ｋＧｙ／ｓｅｃ．オーダーの大線量・高線量率の放射線
の分布を測定する場合、同時に大線量・高線量率の放射
線にさらされることになる。そのため検出器の劣化等に
よる耐放射線性の問題や、放射線を吸収することによる
加熱の問題がある。また、高線量率の放射線測定では、
信号の飽和という問題もある。

【０００６】この発明は上記のような従来のものの問題
点を解消するためになされたものであり、放射線照射装
置から照射される放射線量がそれぞれの照射毎にばらつ
いている場合にも、被照射体に吸収された放射線量を正
確に評価することができる放射線検出装置を提供するこ
とを第１の目的とするものである。また、大線量・高線
量率の放射線の分布を測定するのに適した放射線検出装
置を提供することを第２の目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る放射線検出
装置は、被照射体に放射線を照射する放射線照射装置
と、該放射線照射装置から照射された放射線量を測定す
る照射放射線検出器と、前記被照射体を透過した放射線
量の分布を測定する放射線分布検出器とを備え、前記照
射放射線検出器と放射線分布検出器の出力の差分を計算
することにより前記被照射体の吸収放射線量分布を検出
するように構成したものである。

【０００８】また、放射線分布検出器は被照射体を透過
しなかった放射線も検出し、照射放射線検出器を前記放
射線分布検出器で兼用したものである。

【０００９】また、照射放射線検出器はガス封入型放射
線検出器であり、該ガス封入型放射線検出器内に封入さ
れた電離ガスのガス圧を調整する手段を備えたものであ
る。

【００１０】また、放射線分布検出器は、放射線が入射
することにより発光する発光素子と、該発光素子に放射
線が入射した際の前記発光を計測する発光計測手段とを
有するものである。

【００１１】また、発光計測手段は撮像装置を備えるも
のである。

【００１２】また、発光素子は液体状であるものであ
る。

【００１３】また、発光計測手段は、発光素子に放射線
が入射した際の前記発光素子の発光による光信号のう
ち、前記発光素子に放射線が入射することにより生成さ
れる色中心により吸光されにくい波長帯を選択的に計測
するものである。

【００１４】また、発光素子における放射線入射面から
放射線が進行する方向に、等間隔で互いに平行な複数の
間仕切りを設けたものである。

【００１５】また、発光素子における放射線入射面から
所定深さを有する位置に導電体層を設けたものである。

【００１６】また、除熱装置を備え、該除熱装置に液体
状の発光素子を循環させるように構成したものである。

【００１７】また、濾過装置を備え、該濾過装置に液体
状の発光素子を循環させるように構成したものである。

【００１８】また、液体状の発光素子を大気圧以上に加
圧する加圧手段を備えたものである。

【００１９】また、液体状発光素子中に撮像装置を配置
したものである。

【００２０】

【実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実施の形
態１による放射線検出装置の構成を説明する図であり、
図に於いて、１は被照射体４に放射線を照射する放射線
照射装置、２は放射線照射装置１から照射された放射線
量を測定する照射放射線検出器、３は被照射体４を透過
した放射線量の分布を測定する放射線分布検出器であ
る。照射放射線検出器２としては、例えば電離箱（ガス
封入型放射線検出器）が用いられ、放射線量を直接測定
することができる。被照射体４を透過した放射線量の分
布を測定する放射線分布検出器３としては、シンチレー
タ等の発光素子を使用し、その光の輝度分布によって放
射線分布を測定する方式のものや、電離箱や半導体素子
をアレー状に配置し、各放射線検出器からの出力と各検
出器の配置から放射線量分布を測定する方式のものなど
がある。また、最近では、フラットパネルディテクタな
ど放射線量分布を直接測定する放射線検出器がある。こ
れらのいかなる検出方法を用いようとも、放射線分布を
測定可能な検出器であれば、放射線分布検出器３として
適用可能である。

【００２１】次に動作について説明する。放射線照射装
置１から被照射体４に放射線を照射する。この際、照射
放射線検出器２により、放射線照射装置１から放射され
た放射線の線量を測定する。次に、放射線照射装置１か
ら照射された放射線の一部または全部が、被照射体４を
透過する。被照射体４に照射される放射線は均一な強度
分布を持つが、被照射体４を透過する際に、被照射体４
の材質や大きさに応じて放射線の強度が減衰する。次
に、放射線照射装置１から放射された放射線の内、被照
射体４を透過した放射線の全部、若しくは、被照射体４
を透過した放射線の全部と被照射体４を透過せず、放射
線照射装置１から直接入射する放射線の分布を放射線分
布検出器３にて測定する。放射線照射装置１から照射さ
れた放射線の線量と被照射体４を透過した放射線の線量
の差は、被照射体４で吸収された放射線量である。そこ
で、放射線照射装置１から照射された放射線の線量と被
照射体４を透過した放射線の線量分布の差分を取ること
で、被照射体４で吸収された放射線量分布の測定が可能
である。

【００２２】なお、図１では、放射線照射装置１と被照
射体４の間に照射放射線検出器２を設置しているが、放
射線照射装置１から放射された放射線を直接測定できる
配置であれば、照射放射線検出器２をどこに設置しても
問題はない。

【００２３】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、放射線照射装置から照射された放射線量を照射放射
線検出器２で測定すると共に、被照射体４を透過した放
射線量の分布を放射線分布検出器３で測定し、照射放射
線検出器２と放射線分布検出器３の出力の差分を計算す
ることにより被照射体４の吸収放射線量分布を検出する
ようにしたので、放射線照射装置１から照射される放射
線量がそれぞれの照射毎にばらついている場合にも、被
照射体４に吸収された放射線量を正確に評価することが
できる

【００２４】実施の形態２．図２は本発明の実施の形態
２による放射線検出装置の構成を説明する図である。図
に於いて、１は被照射体４に放射線を照射する放射線照
射装置、３は被照射体４を透過した放射線量の分布を測
定する放射線分布検出器であり、本実施の形態では放射
線分布検出器３が照射放射線検出器を兼ねている。

【００２５】次に動作について説明する。放射線照射装
置１から被照射体４に放射線を照射する。この際、放射
線照射装置１から照射された放射線の一部は必ず、被照
射体４を透過せずに、直接、放射線分布検出器３へ入射
できるように、放射線照射装置１の放射線照射範囲を被
照射体１の範囲より広く設定している。放射線照射装置
１から照射された放射線の内、被照射体４を透過した放
射線（図２にピッチの粗い網掛けで示す。）の全部と被
照射体４を透過せず、放射線照射装置１から直接入射す
る放射線（図２にピッチの細かい網掛けで示す。）の分
布を放射線分布検出器３にて測定する。放射線分布検出
器３の計測結果の最大値、若しくは被照射体４にて減衰
されずに直接入射したことが分かっている位置での放射
線量と被照射体４を透過した放射線量との差は、被照射
体４で吸収された放射線量である。

【００２６】したがって、放射線分布検出器３での計測
結果の最大値、若しくは被照射体４にて減衰されずに直
接入射したことが分かっている位置での放射線量と被照
射体４を透過した放射線の線量分布の差分を取ること
で、被照射体４で吸収された放射線量分布の測定が可能
である。

【００２７】なお、被照射体４を透過せずに、直接、放
射線分布検出器３へ入射する放射線の位置を特定するた
めに、図３に示すように、被照射体４の設置可能範囲を
限定した被照射体設置台５を設けてもよい。

【００２８】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、放射線分布検出器３は被照射体４を透過しなかった
放射線も検出するように構成し、実施の形態１の図１で
示した照射放射線検出器２を放射線分布検出器３で兼用
したので、部品点数を減らすことができる。

【００２９】実施の形態３．図４は本発明の実施の形態
３による放射線検出装置の要部の構成を説明する図であ
り、具体的には実施の形態１に於いて述べた放射線照射
装置１からの照射放射線量を測定する照射放射線検出器
の一例として、ガス封入型放射線検出器の構成を説明す
る図である。図に於いて、６はガス封入型放射線検出器
プローブ、７は電極、８は電離ガス、９はプローブ６内
のガス圧を減圧するための真空ポンプ、１０は減圧状態
から加圧するために、プローブ内にガスを導入するため
の吸気弁、１１はプローブ６内のガス圧を測定するため
のガス圧計、１２はガス圧計１１の出力を受け、真空ポ
ンプ９と吸気弁１０を制御して、プローブ６内のガス圧
を制御するガス圧制御装置である。真空ポンプ９、吸気
弁１０、ガス圧計１１およびガス圧制御装置１２でガス
封入型放射線検出器内に封入された電離ガス８のガス圧
を調整する手段を構成している。

【００３０】ガス封入型放射線検出器は、放射線がガス
中を通過する際に起こす電離作用を利用して作動させる
ものである。通常、ガス封入型放射線検出器は電圧を印
可した２つの電極７で構成される。この電極７間の空間
はガスで満たされており、放射線がこの電極７間の空間
を通過する際に、そのエネルギーの一部あるいは全部を
消費して電子イオン対を作る。電子とイオンは共に電界
の作用で移動することができ、電子及びイオンが移動す
ることで外部回路に電流が流れる。この電流を測定する
ことで、放射線量率を測定することができる。なお、ガ
ス封入型放射線検出器は、電極の構造によって円筒型と
平行平板型の２種類があり、作動原理は同一であるた
め、本実施の形態では平行平板型を用いて説明を行なっ
ている。

【００３１】このようなガス封入型放射線検出器は、測
定する放射線の線量率が高くなると、電離イオン密度が
高くなり、電子及びイオンが電極７まで移動する前に再
結合が生じる。すなわち、電子及びイオンが電極７で収
集される確率である電荷収集効率ｆが低下する。ガス封
入型放射線検出器の出力電流値すなわち測定される放射
線量率の値は、電荷収集効率に比例しており、電荷収集
効率は次式にて求めることができる。

【００３２】図４に示すようなガス封入型放射線検出器
のプローブ６中に発生するパルス当たりの電離密度をｒ
とすると、電荷収集効率ｆは、次式で与えられる。ｆ＝（１／ｕ）ｌｎ（１＋ｕ）（１）各変数には次の値を使用する。ｕ＝μｒｄ²／Ｖ（２） μ≒３.００×１０¹⁰ （３）Ｖ＝印可電圧（Ｖ）（４）ｄ＝電極間隔（ｍ）（５）ｒ＝発生するパルス当たりの電離密度（Ｃ・ｍ^-3・パルス^-1）（６）ただし、円筒型ガス封入型放射線検出器に於いては、電
極間距離ｄは次式によって評価した結果を用いる。ｄ_cy＝（ａ−ｂ）Ｋ_cy （７）

【００３３】

【数１】

【００３４】（１）式では、線量率が高くなると（６）
式の電離密度ｒが大きくなるため、電荷収集効率ｆが低
下する。そのため線量率に対する出力電流の比例性が悪
化する。

【００３５】そこで、プローブ６内のガスを減圧するこ
とで、電離媒体であるガスの密度が低下し、パルス当た
りの電離密度ｒを小さくすることが可能である。電離密
度ｒが小さくなると電荷収集効率ｆが向上し、線量率に
対する出力電流の比例性が改善できる。すなわち、プロ
ーブ６内のガス圧を減圧した放射線検出器では、高線量
率の放射線に対しても高精度で計測可能である。

【００３６】図４のように構成されたものにおいて、測
定対象の放射線量率の範囲が予め分かっている場合、
（１）式より、電荷収集効率ｆを評価し、良好な電荷収
集効率ｆにて計測できるプローブ６内の電離ガス８の圧
力を求める。次に、ガス圧計１１により、プローブ６内
のガス圧を計測し、その結果を受けてガス圧制御装置１
２により、プローブ６内のガス圧を調整する。プローブ
６内のガス圧が前記の計算により求めた最適ガス圧より
も高い場合、真空ポンプ９により電離ガス８を排気し、
プローブ６内のガス圧が低くなるように調整する。ま
た、プローブ６内のガス圧が前記の計算より求めたい最
適ガス圧よりも低い場合、吸気弁１０により電離ガス８
を吸気し、プローブ６内のガス圧が高くなるように調整
する。なお、電離ガス８に空気以外のガスを使用する場
合は、吸気弁１０に電離ガス８で満たされたボンベを接
続しておき、前記ボンベより電離ガス８をプローブ６内
に移送する。

【００３７】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、放射線分布検出器３としてガス封入型放射線検出器
を用い、このガス封入型放射線検出器内に封入された電
離ガス８のガス圧を調整する手段を備えたので、放射線
量率の計測中は、常にガス圧制御装置１２によってプロ
ーブ６内の電離ガス８の圧力を前記最適ガス圧に維持す
ることで、安定した高精度の計測が可能である。

【００３８】実施の形態４．上述の（１）式より、電荷
収集効率ｆを向上させるためには、電極７へ印可する電
圧を高くするか、ガスを減圧し、電離ガス８の密度を低
減することが考えられるが、電極７への印可電圧を高く
すると放電の可能性が高くなる。一方、電離ガス８を減
圧することでも放電の可能性が高くなるが、一定ガス圧
以下では、電極７間を橋絡するための媒体が減少するた
め、放電が起こり難くなる。

【００３９】放電の起こり易さは、電極間距離ｄとガス
圧の積に関係（パッシェンの法則）がある。図５に放電
の特性グラフの一例を示す。火花電圧とは、放電が起こ
る電極７間の電圧である。パッシェンの法則によれば、
火花電圧が最も低くなるガス圧、すなわち、放電が最も
起こりやすいガス圧が存在する。

【００４０】電離箱の設計を行う際に、測定精度を一定
以上とするために、まず、電荷収集効率ｆの値を決め、
その条件を満足する電極形状、電極間電圧及びガス圧を
決定する。上述の（１）式より、電荷収集効率ｆを決め
れば、変数ｕは、一意に決まる。また、ガス封入型放射
線計測器の形状は変化しないため、電極７間距離ｄは一
定であり、上述の（２）式より、電離密度ｒと印可電圧
Ｖの比が一定値となる。電離密度ｒは、電離媒体である
ガスの密度に依存している。すなわち、電離箱のプロー
ブ６内のガス圧に依存している。このため電荷収集効率
ｆの条件を満足するｐｄと電圧の関係を、図５のパッシ
ェン曲線上にプロットすると、ｐｄと電圧は比例し直線
となるため、図６に示したイメージ図のようになる。図
６に於ける最も放電が起こり易いガス圧Ｐ1以下（例え
ばＰ２）までプローブ６内を減圧することで、設定した
電荷収集効率ｆを得るために必要な電圧Ｖ2が、火花電
圧Ｖ3以下となる点が存在する。このように、プローブ
６内のガス圧をＰ2、印可電圧をＶ2とすることで、放電
を抑制した状態で、高精度の測定を行うことが可能であ
る。

【００４１】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、放射線分布検出器３としてガス封入型放射線検出器
を用い、このガス封入型放射線検出器内に封入された電
離ガス８のガス圧を調整することで、放電を抑制した状
態で、要求される電荷収集効率ｆを達成するために必要
な電圧を電極７間に印加することが可能となり、高精度
の測定を行うことが可能である。

【００４２】実施の形態５．図７は本発明の実施の形態
５による放射線検出装置の構成を説明する図であり、本
実施の形態では、放射線が入射すると発光する発光素子
を用い、この発光素子の発光による光の分布を画像とし
て撮像することで、光の分布を放射線分布として評価す
る。図に於いて、１３は放射線が入射すると発光する発
光素子、１４は発光素子１３による発光を撮影する撮像
装置、２３は撮像装置１４にて撮影した画像データを事
前に作成した校正テーブルを用い、放射線の線量率分布
に変換する処理装置である。

【００４３】発光素子１３としては、放射線が入射する
ことで発光し、その発光の量が入射した放射線の線量率
に相関がある材質であればよく、例えば、シンチレー
タ、プラスチックシンチレータ、チェレンコフ光を発す
る材質である例えばガラス、プラスチック、水などが用
いられる。また、撮像装置１４としては、撮像した発光
分布の各位置での出力値が、発光素子１３の各位置から
の発光量と相関があればよく、例えば、ＣＣＤカメラ、
アレー状のフォトダイオード、アレー状のＰＭＴ（Phot
omultiplier Tube：光電子増倍管）、位置敏感型ＰＭＴ
などが用いられる。また、処理装置２３としては、例え
ばパーソナルコンピュータが用いられる。

【００４４】このように構成されたものにおいて、放射
線の入射による発光素子１３からの発光の分布を、撮像
装置１４を用いて画像として計測する。具体的に述べる
と、図８に示すように、発光素子１３に放射線が入射す
ると放射線の線量率に応じて矢印の方向に１次元の輝度
分布が得られる。図８において、網掛けで示した領域
は、放射線照射装置１から照射された放射線が被照射体
４で減衰するため、発光素子１３へ入射する放射線の強
度が弱く、相対的に輝度が低くなる領域である。このよ
うな発光素子１３からの光信号を撮像装置１４を使用し
て画像として取り込み画像データ信号を得る。次に、処
理装置２３では、事前に作成しておいた光量と放射線の
線量率の変換係数を用いて、撮像装置１４より得た画像
データを放射線の線量率分布に変換する。

【００４５】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、放射線分布検出器３は、放射線が入射することによ
り発光する発光素子１３と、この発光素子１３に放射線
が入射した際の発光を計測する撮像装置１４などの発光
計測手段とを有し、発光素子１３に入射した放射線を発
光素子１３にて光信号に変換し、この光信号を撮像装置
１４を用いて画像として測定することで、構造が複雑
で、耐放射線性の弱い撮像装置１４のような回路系を直
接、放射線に曝される位置から待避することが可能であ
り、システムとしての耐放射線性を向上させることがで
きる。

【００４６】なお、本実施の形態にて述べた放射線分布
を計測可能な放射線検出器は、上記実施の形態１及び実
施の形態２に於いて述べた放射線分布検出器３として、
適用可能な一例である。

【００４７】なお、図８では１次元の輝度分布が得られ
る場合について説明したが、図９に示すように２次元の
輝度分布を得ることもできる。図９において、網掛けで
示した領域は、放射線照射装置１から照射された放射線
が被照射体４で減衰するため、発光素子１３へ入射する
放射線の強度が弱く、相対的に輝度が低くなる領域であ
りる。この場合の撮像装置１４による撮像は、例えば矢
印のように斜め上方から行ったり、裏側すなわち反放射
線照射装置１側から行ったりする。特に、反放射線照射
装置１側から撮像すれば、発光素子１３を散乱放射線か
らの遮蔽材として利用することができ、撮像装置が放射
線に曝されるのを防止することができる。

【００４８】実施の形態６．図１０は本発明の実施の形
態６による放射線検出装置の構成を説明する図である。
本実施の形態は、上記実施の形態５の発光素子１３とし
て液体状の発光素子を使用することによって、耐放射線
性を高めたものである。図に於いて、１５は放射線が入
射すると発光する液体状発光素子、１６は液体状発光素
子を収納する容器である。

【００４９】固体状の発光素子に放射線を照射すると、
固体状発光素子自体が着色するため、発光による光信号
が透過できず、撮像装置にて検出される光量が低下す
る。これにより放射線に対する感度が低下する。固体状
発光素子の着色のメカニズムを具体的に説明すると、放
射線の照射により固体状発光素子に格子欠陥（すなわち
放射線損傷）が生じて色中心ができ、この色中心によっ
て固体状発光素子からの信号光が吸光されるためであ
る。

【００５０】このように、着色の原因が発光素子にでき
る格子欠陥であるため、格子を持たない液体状の発光素
子１５を用いることで、根本的な解決をはかることがで
きる。なお、液体状発光素子１５としては、液体シンチ
レータやチェレンコフ光を発する水などを用いることが
できる。

【００５１】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、放射線が入射すると発光する発光素子に液体状発光
素子１５を使用したので、放射線照射による発光素子１
５の着色はなく、着色による光信号の輝度の変化や出力
の変動を防止できる。また、格子欠陥が生じないので発
光素子の耐放射線性が向上するため光線量率、大線量の
放射線照射を行う環境での測定に使用することが可能で
ある。

【００５２】実施の形態７．図１１は本発明の実施の形
態７による放射線検出装置の構成を説明する図である。
本実施の形態は、上記実施の形態５の発光素子１３とし
て特定波長の光のみを透過する素材を使用することによ
って、耐放射線性を高めたものである。図に於いて、１
７は特定波長の光のみを透過する素材でできた、放射線
が入射すると発光する固体状の発光素子である。

【００５３】上記実施の形態６で説明した放射線を照射
することによって生じる色中心に吸光される波長帯が、
素子によって決まっている。そこで、放射線の照射によ
って生じる色中心によって比較的吸光されない波長帯の
光のみを透過できる素子すなわち上記色中心によって吸
光される色にあらかじめ着色している素子を発光素子１
７として使用する。

【００５４】このように構成されたものにおいて、放射
線が入射することにより、発光素子１７が発光する。こ
の発光による光信号の内、生成される色中心によって吸
光される波長帯の信号は、発光素子がその波長帯にすで
に着色していることから、発光素子１７に色中心が生成
される以前から発光素子１７内を透過できず、撮像装置
１４にて検出できない。すなわち、発光素子１７に色中
心が生成される以前から、色中心によって比較的吸光さ
れない波長帯の光信号のみが、発光素子１７外へ透過で
き、撮像装置１４にて検出可能となる。したがって、着
色による光信号の輝度の変化が少なく出力の変動も少な
い。

【００５５】具体的に説明すると、例えば石英の場合、
６．８ＭＧｙの大線量の放射線が照射されると色中心が
生成され、紫外領域および５００ｎｍ〜７００ｎｍの波
長領域の光が吸収される。このため、石英は茶色に着色
される。上記色中心によって比較的吸光されない波長帯
は４５０ｎｍ〜５００ｎｍであり、発光素子１７として
茶色に着色した石英を用いることにより、元々４５０ｎ
ｍ〜５００ｎｍの波長帯の光しか透過できないため、放
射線照射に起因する着色による光信号の輝度の変化が少
なく出力の変動も少ない。

【００５６】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、特定波長の光すなわち発光素子に放射線が入射する
ことにより生成される色中心により吸光されにくい波長
帯の光のみを透過する発光素子１７を使用したので、初
期状態から光信号をフィルタリングでき、放射線損傷
（着色）による出力の変動を抑制した高精度の測定が可
能となる。さらに、耐放射線性も向上し、これにより本
実施の形態による放射線検出装置は、大線量、高線量率
の放射線照射を要する環境へも適用可能である。

【００５７】実施の形態８．図１２は本発明の実施の形
態８による放射線検出装置の構成を説明する図である。
本実施の形態は、上記実施の形態５の発光素子１３と撮
像装置１４の間に、特定波長の光のみを透過する光学フ
ィルタを設置することで測定精度を向上させたものであ
る。図に於いて、１８は特定波長の光のみを透過する光
学フィルタである。

【００５８】前記実施の形態６で記載した放射線を照射
することによって生じる色中心に吸光される波長帯が、
素子によって決まっている。そこで、放射線の照射によ
って生じる色中心によって比較的吸光されない波長帯の
光のみを透過できる光学フィルタ１８を撮像装置１４と
発光素子１３の間に設置する。

【００５９】このように構成されたものにおいて、放射
線が入射することにより、発光素子１３が発光する。こ
の発光による光信号の内、放射線の照射により生成され
る色中心によって吸光される波長帯の光信号は、光学フ
ィルタ１８によりカットされ、撮像装置１４まで到達す
ることができない。このように、放射線の照射によって
色中心ができても、色中心ができることによる光量の変
化の比較的少ない波長帯の光信号のみを選択的に検知す
ることができる。したがって、着色による光信号の輝度
の変化が少なく出力の変動も少ない。

【００６０】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、特定波長の光すなわち発光素子に放射線が入射する
ことにより生成される色中心により吸光されにくい波長
帯の光のみを透過する光学フィルタ１８を発光素子１３
と撮像装置１４の間に配置したので、初期状態から光信
号をフィルタリングでき、光学素子１３の放射線損傷
（着色）による出力の変動を抑制し、高精度の測定が可
能である。

【００６１】実施の形態９．図１３は本発明の実施の形
態９による放射線検出装置の構成を説明する図である。
本実施の形態は、上記実施の形態６の液体状発光素子１
５を収納する容器から光信号を取り出す窓に耐放射線性
の高い素材を使用し、且つ、補強材を使用することで窓
の厚さを薄くして、システムとしての耐放射線性を向上
させたものである。図に於いて、１９は液体状発光素子
１５を保持している容器１５から光信号を取り出す窓で
あり、その素材としては、例えば石英ガラス等が用いら
れる。２０は窓の補強材であり、例えばステンレス鋼や
アルミニウムなどの金属が用いられ、要求される分解能
に応じた間隔で互いに平行に配置されている。

【００６２】発光素子として液体状発光素子１５を使用
する場合、発光素子が液体であるため、放射線検出部と
して機能させるためには、液体状発光素子１５を所定の
形状に収納するための容器１６が必要である。上記実施
の形態６で示した放射線検出装置を使用して、大線量の
放射線が照射される環境で計測を行うと、液体状発光素
子１５を収納するための容器１６も同時に放射線に曝さ
れることになる。そのため容器１６にも色中心が生成さ
れる。このような、放射線を照射されることによって生
成される色中心による透過率の低下は、窓１９の厚さに
依存しており、厚さが増すにつれ透過率は指数関数的に
減少する。そのため、窓１９の厚さはできる限り薄い方
が良い。一方、光信号の分布を観測するためには、窓１
９は広い面積を必要とするが、窓１９は、液体状発光素
子１５の水圧等の圧力を受けることが考えられ、窓１９
に広い面積を持たせるためには、窓１９の厚さをあまり
薄くすることはできない。そこで本実施の形態では窓１
９の暑さは薄くし、補強材２０で補強することにより必
要な耐圧強度を保持している。

【００６３】一次元放射線分布を測定する場合、発光素
子１５による光の分布は、放射線の透過（進行）方向に
は同じ輝度となるため、進行方向に平行な帯が、放射線
の進行方向に垂直な方向（例えば図中に矢印で示す方
向）へ放射線の線量率に応じた濃淡となって現れる。そ
こで、要求される光の測定分解能に応じた等間隔で、発
光素子１５における放射線入射面から放射線が進行する
方向に、互いに平行な複数の補強材２０にて窓１９を補
強することにより、光信号の取り出しへの影響を抑えな
がら、窓１９を補強することができる。

【００６４】一般に、放射線照射装置１から照射される
放射線は平行である場合と扇状である場合がある。放射
線が平行である場合、特に問題はない。図１３に示すよ
うに、放射線が扇状に広がっている場合、上述の発光素
子１５における放射線入射面から放射線が進行する方向
は、正確には平行ではない。しかし、この誤差は実用上
問題のない範囲であるので、本実施の形態では、扇状に
広がった放射線分布の中心軸に平行に各補強剤２０を配
置した。

【００６５】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、液体状発光素子１５を収納する容器１６から光信号
を取り出すための信号取り出し窓１９を補強材２０にて
補強することで、大面積で且つ、厚さの薄い窓１９を製
作することが可能であり、さらに、取り出し窓１９に耐
放射線性の高い素材を使用することで、窓１９の放射線
照射による劣化に起因する観測光量の変動を抑制するこ
とが可能であり、システムとして耐放射線性が高く、安
定した計測が行える放射線検出装置を得ることができ
る。

【００６６】なお、信号取り出し窓１９が放射線に曝さ
れることによって生成される色中心による透過率の低下
を抑制するために、上記実施の形態７や８と同様に、放
射線に曝されることによって信号取り出し窓１９に生じ
る色中心によって比較的吸光されない波長帯の光のみを
透過できる信号取り出し窓１９を用いたり、放射線に曝
されることによって信号取り出し窓１９に生じる色中心
によって比較的吸光されない波長帯の光のみを透過でき
る光学フィルタ１８を挿入したりしてもよい。

【００６７】実施の形態１０．図１４は本発明の実施の
形態１０による放射線検出装置の構成を説明する図であ
る。本実施の形態は、撮像装置１４が液体状発光素子１
５中に配置されており、このように構成することで上述
の信号取り出し窓１９が不要となり、窓材の劣化による
感度の変化を防止し、且つ、撮像装置１４を液体状発光
素子１５中に沈めることで散乱線から撮像装置１４を遮
蔽して、システムとしての耐放射線性を向上させたもの
である。

【００６８】上記実施の形態９にて述べたように、液体
状発光素子１５を検出部として使用するためには、液体
状発光素子１５を収納する容器１６が必要である。固体
の容器が存在する以上、放射線に曝されれば、色中心が
生成され、液体状発光素子１５から発せられる光信号を
吸光する。

【００６９】そこで、本実施の形態では、容器に生成さ
れる色中心の光信号への影響を排除するため、容器１６
の大きさを大きくして、液体状発光素子１５を満たし、
放射線照射装置１からの放射線が直接照射されない位置
に、撮像装置１４を沈めている。

【００７０】このように構成されたものにおいては、液
体状発光素子１５の内、放射線照射装置１から照射され
る放射線に曝される部分のみが発光する。この発光によ
る光は、液体状発光素子１５内を伝送され撮像装置１４
にて計測される。この際、液体状発光素子１５と撮像装
置１４の間に固体状の物が存在しないため、放射線に曝
されても色中心は生成されない。また、撮像装置１４は
直接、放射線に曝されない位置に設置されるが、放射線
が液体状発光素子１５等に散乱された散乱線は四方へ広
がる。しかし、撮像装置１４は、液体状発光素子１５の
中に設置されているので、散乱線からも、液体状発光素
子１５によって遮蔽される。

【００７１】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、液体状発光素子１５中に撮像装置１４を配置したの
で、放射線に曝されることにより生成される色中心の影
響で感度が変化するの防止でき、散乱線から撮像装置１
４を遮蔽して、システムとしての耐放射線性を向上させ
ることができる。

【００７２】実施の形態１１．図１５は本発明の実施の
形態１１による放射線検出装置を説明する図であり、発
光素子を放射線照射方向から見た図である。本実施の形
態は、固体若しくは液体状の発光素子１３中に、間仕切
りを挿入することで、位置分解能を向上させたものであ
る。図に於いて、２１は発光素子１３で発光した光信号
を反射させて伝達する複数の間仕切りであり、発光素子
１３における放射線入射面から放射線が進行する方向
に、等間隔で互いに平行に設けられている。

【００７３】間仕切り２１には、光を透過しないアルミ
ニウム等の板が用いられる。発光素子１３が液体状であ
る場合、このような板状間仕切り２１を液体状発光素子
中に沈めて配置している。なお、板状間仕切り２１の表
面を鏡面状に仕上げるなど、光を反射できるように加工
すれば、光量のロスが少なく、より有効である。また、
発光素子１３が固体である場合、発光素子１３を複数の
短冊状部に分割し、これら短冊状発光素子部の間に、板
状間仕切り２１を挟んで配置している。また、板状間仕
切り２１を挟む代わりに各短冊状発光素子部における隣
接する短冊状発光素子部と接する表面を例えば磨りガラ
スのような光が透過しない加工を施すことでも間仕切り
としての機能を持たせることができる。なお、板状間仕
切り２１の表面を鏡面状に仕上げたり、各短冊状発光素
子部における隣接する短冊状発光素子部と接する表面を
例えばアルミニウム蒸着など、光を反射できるように加
工すれば、光量のロスが少なく、より有効である。

【００７４】具体的な間仕切り２１の効果としては、図
１５に＊で示すように、放射線が発光素子１３へ入射す
ることで等方に発した光の信号は、間仕切り２１によっ
て反射を繰り返し、矢印で示すように撮像装置１４ａの
方向へ伝送される。なお、最初から、撮像装置１４の方
向へ発した光の信号は、間仕切り２１によって反射され
ることなしに、直接撮像装置１４へ向かう。

【００７５】発光素子１３に放射線が入射することで放
出される光の信号は、放出方向が決まっておらず発散す
るが、本実施の形態のように、発光素子１３における放
射線入射面から放射線が進行する方向に、等間隔で互い
に平行な複数の間仕切り２１を設けることにより、光信
号の発散を抑制し、測定の位置分解能を向上させること
ができる。

【００７６】なお、実施の形態９で図１３を用いて説明
した補強材２０の場合と同様に、放射線照射装置１から
照射される放射線が扇状に広がっている場合、上述の発
光素子１３における放射線入射面から放射線が進行する
方向は、正確には平行ではない。しかし、この誤差は実
用上問題のない範囲であるので、本実施の形態では、こ
の扇状に広がった放射線分布の中心軸に平行に各間仕切
り２１を配置した。

【００７７】実施の形態１２．図１６は本発明の実施の
形態１２による放射線検出装置を説明するために発光素
子を放射線照射方向から見た図であり、具体的には、放
射線が発光素子に入射することで発光した光信号が発光
素子の端面に伝送される様子を示している。図に於いて
は、２４は発光素子１３に放射線が入射することで光信
号を発する発光地点の一例を示しており、１３ｅは前記
光信号を投影する機能をはたす発光素子１３の端面であ
る。

【００７８】上記実施の形態５でも説明したように、発
光素子１３に放射線が入射すると発光素子１３は光信号
を発し、この光信号は発光素子１３内を伝送され発光素
子端面１３ｅまで到達するので、撮像装置１４にて発光
素子端面１３ｅを画像として撮影することにより放射線
の分布を検出するのであるが、より詳細に説明すると、
上記発光素子１３に於ける放射線が入射することによる
発光は、一般に指向性が無く発散する。発光の種類によ
っては指向性を持つ場合があるが、その場合でも、発せ
られる光信号は一方向だけではなく広がりを持つ。この
ように、光信号の伝送方向に広がりを持つため、発光地
点２４から発光素子端面１３ｅまで伝送される間に周り
に入射した放射線による光信号と重畳し位置分解能が低
下する。複数の光信号が重畳しているイメージを図１７
に示す。図１７に於いて、２４ａ，２４ｂは発光地点で
あり、これらの発光地点２４ａ，２４ｂからの光信号が
重畳して輝度が上がっている部分を網掛けで示してい
る。

【００７９】光信号が発光地点２４ａ，２４ｂより等方
向へ発散する場合、光信号は、分散による距離の２乗に
応じて光量が低下するため、輝度が同一な面が球面状に
広がる。そのため光信号を取り出す発光素子端面１３ｅ
上の発光地点２４ａ，２４ｂから最短距離にある位置の
輝度が最大となり、発光素子端面１３ｅ上で前記の輝度
が最大となる位置からの距離に応じて輝度が低下する。

【００８０】そこで、本実施の形態では、撮像装置１４
にて撮影した画像データに処理装置２３にて図１８にそ
の一例を示したような鮮鋭化フィルタ２５を掛けて、画
像のコントラストを向上させている。

【００８１】鮮鋭化フィルタ２５は、フィルタ中央の画
素の輝度を強調し、その周囲の画素の輝度を低下する周
知のフィルタである。このような鮮鋭化フィルタ２５を
撮像装置１４で撮影した画像にかけることで、発光点か
ら最短距離にある位置の輝度を強調し、その周囲の影響
を低下させる。このため光信号の発散による重畳の影響
を緩和し、放射線分布の位置分解能の性能を向上させる
ことができる。

【００８２】上述のような鮮鋭化フィルタ２５を用いた
画像処理は、光信号の重畳を除去するデコンボリューシ
ョンの一手法を用いた例である。他の手法、例えばフー
リエ変換やウェーブレット変換を用いた手法、ガウス・
ザイデル法のような反復計算を用いた手法などを用いた
デコンボリューションを撮影した画像に施すことによっ
ても同様の効果を得ることができる。

【００８３】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、撮像装置１４によって撮影された光信号分布データ
に、事前に光信号の分散を評価し、設定しておいた分散
関数を用いた数値解析であるデコンボリューションを施
すことで、光信号の発散による重畳の影響を緩和・除去
し、放射線分布の位置分解能の性能を向上させることが
できる。

【００８４】実施の形態１３．図１９は本発明の実施の
形態１３による放射線検出装置の構成を説明する図であ
る。本実施の形態は、放射線照射装置１が荷電粒子を照
射し、発光素子１３が絶縁性である場合に、発光素子１
３が放射線照射装置１より放射される荷電粒子により絶
縁破壊することに起因する放電を抑制する構成に関する
ものである。図に於いて、２６は発光素子１３における
放射線入射面から所定深さを有する位置に挿入した導電
体層すなわち電極、２７は放射線照射装置１から照射さ
れたが荷電粒子、３６はアース線である。

【００８５】放射線照射装置１より荷電粒子２７が照射
される際、荷電粒子２７に付与されるエネルギーは事前
に計画され、ほぼ単一エネルギーとなる。荷電粒子２７
の物質中での平均の飛程は、エネルギーに依存してお
り、放射線照射装置１により照射された荷電粒子２７
は、発光素子１３中を透過し、そのエネルギーに応じて
所定の深さで透過能力を失い、この位置で帯電される。
帯電した荷電粒子２７の量が多くなると、絶縁性の発光
素子１３は絶縁破壊を起こし放電する。

【００８６】そこで、本実施の形態では、電極２６中で
荷電粒子２７が帯電するように、荷電粒子２７が発光素
子１３中で透過能力を失って止まる深さに電極２６が存
在するように電極２６を挿入しており、放射線照射装置
１より照射された荷電粒子２７は、発光素子１３を透過
して、電極２６中で止まる。電極２６は導電性物質であ
るため帯電せず、アース線３６によってグランドへ電荷
を逃がすことができる。

【００８７】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、発光素子１３における放射線入射面から所定深さを
有する位置に導電体層を設けたので、発光素子１３の絶
縁破壊による放電を抑制し、耐放射線性を向上させるこ
とが可能である。

【００８８】なお、電極２６に透明電極を使用すること
で、発光素子１３の下面からも、光信号を検出すること
が可能となるので、特にチェレンコフ光のように、放射
線の入射方向に指向性を持つ光信号を検出する場合、発
光素子１３の下面に撮像装置１４のような光検出装置を
設置すると効率良く計測を行うことが可能であり、測定
精度を向上させることができる。

【００８９】実施の形態１４．図２０は本発明の実施の
形態１４による放射線検出装置の構成を説明する図であ
る。本実施の形態は、液体状発光素子１５を除熱装置に
循環させることで、放射線を吸収することによって発生
する熱を取り除くようにした構成に関するものである。
図に於いて、２８は循環用配管、２９は液体状発光素子
１５を冷却する除熱装置であり、液体状発光素子１５は
ポンプ（図示せず）によって循環用配管２８を通って、
容器１６と冷却装置２９間を循環するように構成されて
いる。なお、除熱装置２９としては、液体状発光素子１
５を細管に流すことで単位体積あたりの放熱面積大きく
し、空冷や水冷などによって液体状発光素子１５より熱
を除去する構成のものなどを用いることができる。

【００９０】放射線照射装置１から照射された放射線が
液体状発光素子１５に入射した際に、放射線のエネルギ
ーは発光以外に熱にも変換される。この熱によって液体
状発光素子１５が加熱される。高線量率の放射線を照射
した場合、前記液体状発光素子１５に付与される熱量
が、放熱する熱量よりも高くなり、液体状発光素子１５
の温度が上昇する。液体状発光素子１５の温度が上がる
と、熱膨張によって液体状発光素子１５を収納する容器
１６が変形し、測定精度が低下する。また、熱膨張によ
って容器１６が破損する可能性もある。そこで、循環用
配管２８により液体状発光素子１５を容器１６から除熱
装置２９へ循環し、液体状発光素子１５の除熱を行う。
なお、上記液体状発光素子１５の循環は撮像装置１４に
よる観測中であっても行うことができ、測定精度には影
響しない。

【００９１】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、除熱装置２９を備え、循環用配管２８を通って除熱
装置２９に液体状発光素子１５を循環させるように構成
したので、放射線照射による液体状発光素子１５の発熱
を除去することができ、熱膨張によって液体状発光素子
１５を収納する容器１６が変形し、測定精度が低下した
り、容器１６が破損したりするのを防止でき、耐放射線
性を向上させることができる結果、高線量率の放射線測
定に対する適用性を向上させることができる。

【００９２】実施の形態１５．図２１は本発明の実施の
形態１５による放射線検出装置の構成を説明する図であ
る。本実施の形態は、液体状発光素子１５を濾過装置に
循環させることで、液体状発光素子１５中の不純物を濾
過する構成に関するものである。図に於いて、３０は液
体状発光素子１５を濾過して不純物を除去する例えばイ
オン交換樹脂を用いた濾過装置である。

【００９３】放射線が液体状発光素子１５に入射した際
に、液体状発光素子１５中に不純物が生じる。不純物と
しては、例えば、容器１６から叩き出されたもの、液体
状発光素子１５が放射線の照射によって放射化されたも
のなどである。これらの不純物が液体状発光素子１５中
に存在すれば、液体状発光素子１５の透明度が低下し、
液体状発光素子１５に於ける光信号の伝送ロスが増加し
て、測定精度が低下する。また、放射化された分子が液
体状発光素子１５中に存在するということは、検出器中
に放射線源を置くのこと同義であり、測定誤差が生じ
る。また、液体状発光素子１５の屈折率等の物性が変化
し、発光特性が変化するため測定精度が低下する。

【００９４】そこで、循環用配管２８により液体状発光
素子１５を容器１６から濾過装置３０へ循環し、液体状
発光素子１５の不純物を濾過する。なお、上記液体状発
光素子１５の循環は撮像装置１４による観測中であって
も行うことができ、測定精度には影響しない。

【００９５】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、濾過装置３０を備え、循環用配管２８を通って濾過
装置３０に液体状発光素子１５を循環させるように構成
したので、放射線照射により液体状発光素子１５に発生
した不純物を除去することができ、不純物によって液体
状発光素子１５の発光特性や光信号の透過率が変化する
などして測定精度が低下するのを防止でき、耐放射線性
を向上させることができる結果、大線量、高線量率の放
射線測定に対する適用性を向上させることができる。

【００９６】実施の形態１６．図２２は本発明の実施の
形態１６による放射線検出装置の構成を説明する図であ
る。本実施の形態は、液体状発光素子１５の放射線進行
方向の厚さ及び密度等の物性を均一にすることにより、
測定精度を向上させる構成に関するものである。図に於
いて、３１は液体状発光素子１５を大気圧以上に加圧す
る加圧手段であり、加圧手段としてはコンプレッサ等の
加圧装置３１を用いるほか、液体状発光素子１５を容器
１６内に流通させるなどして水圧を利用する方式や、容
器１６をＵ字管の様な形状として位置エネルギーを利用
する方式などがある。

【００９７】液体状発光素子１５に放射線が入射した際
に発光する輝度は、放射線の強度に依存しており、放射
線が液体状発光素子１５やこれ収納する容器１６を透過
する距離に応じて指数的に減衰する。また、減衰の割合
は、放射線が透過する材質によって異なる。このよう
に、液体状発光素子１５の発光量は、液体状発光素子１
５やこれを収納する容器１６を放射線が透過する距離
と、これら液体状発光素子１５や容器１６の密度や屈折
率等の物性値に依存するため、液体状発光素子１５の放
射線進行方向での厚さを均一にしたりまた、液体状発光
素子１３を収納するための容器１６にも放射線の入射部
には均一な材質及び厚さのものを用いることによって測
定精度を向上させることができる。

【００９８】放射線が液体状発光素子１５に入射した際
に、実施の形態１４で説明したように、放射線のエネル
ギーは発光以外に発熱にも変換され、この熱によって液
体状発光素子１５が加熱される。発光素子として液体状
の発光素子１５を使用している場合、温度が上昇すると
気泡が発生する可能性があり、気泡が発生すると、液体
状発光素子１５の密度や屈折率等の物性値が変化し、測
定精度が低下する。そこで、本実施の形態では、密閉容
器１６内の液体状発光素子１５を加圧装置３１により大
気圧以上に加圧することにより、気泡の発生を抑制して
いる。

【００９９】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、液体状発光素子１５を大気圧以上に加圧する加圧手
段を備えたので、液体状発光素子１５の加熱による気泡
の発生を抑制して液体状発光素子１５の密度や屈折率等
の物性値を均一にすることによって、放射線の線量率に
対する発光率を一定に保つことで測定精度を向上させる
ことが可能である。また、液体状発光素子１５の加熱に
よる気泡の発生を抑制できるので、大線量・高線量率の
放射線照射による測定に使用することも可能である。

【０１００】

【発明の効果】この発明は、以上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。

【０１０１】本発明によれば、被照射体に放射線を照射
する放射線照射装置と、該放射線照射装置から照射され
た放射線量を測定する照射放射線検出器と、前記被照射
体を透過した放射線量の分布を測定する放射線分布検出
器とを備え、前記照射放射線検出器と放射線分布検出器
の出力の差分を計算することにより前記被照射体の吸収
放射線量分布を検出するように構成したので、放射線照
射装置から照射される放射線量がそれぞれの照射毎にば
らついている場合にも、被照射体に吸収された放射線量
を正確に評価することができるという効果が得られる。

【０１０２】また、放射線分布検出器は被照射体を透過
しなかった放射線も検出し、照射放射線検出器を前記放
射線分布検出器で兼用したものであるので、部品点数を
減らすことができるという効果が得られる。

【０１０３】また、照射放射線検出器はガス封入型放射
線検出器であり、該ガス封入型放射線検出器内に封入さ
れた電離ガスのガス圧を調整する手段を備えたので、大
線量・高線量率の放射線に対しても安定した高精度の計
測が可能であり、大線量・高線量率の放射線の分布を測
定するのに適した放射線検出装置が得られる。

【０１０４】また、放射線分布検出器は、放射線が入射
することにより発光する発光素子と、該発光素子に放射
線が入射した際の前記発光を計測する発光計測手段とを
有するので、構造が複雑で、耐放射線性の弱い撮像装置
のような回路系を直接、放射線に曝される位置から待避
することが可能であり、システムとしての耐放射線性を
向上させることができる。その結果、大線量・光線量率
の放射線照射による測定に使用することも可能である。

【０１０５】また、発光計測手段は撮像装置を備えるの
で、放射線の分布を画像データとして容易に計測するこ
とができる。

【０１０６】また、発光素子は液体状であるので、格子
欠陥が生じずそれによる着色もないため、着色による測
定精度の低下を防止でき、しかも発光素子の耐放射線性
が向上するため、大線量・光線量率の放射線照射による
測定に使用することも可能である。

【０１０７】また、発光計測手段は、発光素子に放射線
が入射した際の前記発光素子の発光による光信号のう
ち、前記発光素子に放射線が入射することにより生成さ
れる色中心により吸光されにくい波長帯を選択的に計測
するので、発光素子の着色による測定精度の低下を防止
できる。その結果、大線量・光線量率の放射線照射によ
る測定に使用することが可能である。

【０１０８】また、発光素子における放射線入射面から
放射線が進行する方向に、等間隔で互いに平行な複数の
間仕切りを設けたので、光信号の発散を抑制し、測定の
位置分解能を向上させることができる。

【０１０９】また、発光素子における放射線入射面から
所定深さを有する位置に導電体層を設けたので、発光素
子の絶縁破壊による放電を抑制し、耐放射線性を向上さ
せることができる。その結果、大線量・光線量率の放射
線照射による測定に使用することも可能である。

【０１１０】また、除熱装置を備え、該除熱装置に液体
状の発光素子を循環させるように構成したので、発光素
子の発熱によって測定精度が低下したり、容器が破損し
たりするのを防止でき、耐放射線性を向上させることが
できる。その結果、大線量・光線量率の放射線照射によ
る測定に使用することが可能である。

【０１１１】また、濾過装置を備え、該濾過装置に液体
状の発光素子を循環させるように構成したので、不純物
によって発光素子の発光特性や光信号の透過率が変化す
るなどして測定精度が低下するのを防止でき、耐放射線
性を向上させることができる。その結果、大線量・光線
量率の放射線照射による測定に使用することも可能であ
る。

【０１１２】また、液体状の発光素子を大気圧以上に加
圧する加圧手段を備えたので、液体状発光素子の加熱に
よる気泡の発生を抑制して液体状発光素子の密度や屈折
率等の物性値を均一にすることによって、放射線の線量
率に対する発光率を一定に保つことで測定精度を向上さ
せることが可能であり、大線量・光線量率の放射線照射
による測定に使用することも可能である。

【０１１３】また、液体状発光素子中に撮像装置を配置
したので、放射線に曝されることにより生成される色中
心の影響で感度が変化するの防止でき、散乱線から撮像
装置を遮蔽して、システムとしての耐放射線性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による放射線検出装置
の構成を説明する図である。

【図２】本発明の実施の形態２による放射線検出装置
の構成を説明する図である。

【図３】本発明の実施の形態２による放射線検出装置
の別の構成を説明する図である。

【図４】本発明の実施の形態３による放射線検出装置
の要部の構成を説明する図である。

【図５】本発明の実施の形態４に係り、電極間距離と
ガス圧の積と印可電圧との関係を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態４に係り、図５の一部を
拡大したものにガス圧と電圧の関係を重ねて示すイメー
ジ図である。

【図７】本発明の実施の形態５による放射線検出装置
の構成を説明する図である。

【図８】本発明の実施の形態５に係り、発光による一
次元輝度分布の一例を示す図である。

【図９】本発明の実施の形態５に係り、発光による二
次元輝度分布の一例を示す図である。

【図１０】本発明の実施の形態６による放射線検出装
置の構成を説明する図である。

【図１１】本発明の実施の形態７による放射線検出装
置の構成を説明する図である。

【図１２】本発明の実施の形態８による放射線検出装
置の構成を説明する図である。

【図１３】本発明の実施の形態９による放射線検出装
置の構成を説明する図である。

【図１４】本発明の実施の形態１０による放射線検出
装置の構成を説明する図である。

【図１５】本発明の実施の形態１１による放射線検出
装置を説明する図である。

【図１６】本発明の実施の形態１２による放射線検出
装置を説明する図である。

【図１７】本発明の実施の形態１２による放射線検出
装置を説明する図である。

【図１８】本発明の実施の形態１２による放射線検出
装置を説明する図である。

【図１９】本発明の実施の形態１３による放射線検出
装置の構成を説明する図である。

【図２０】本発明の実施の形態１４による放射線検出
装置の構成を説明する図である。

【図２１】本発明の実施の形態１５による放射線検出
装置の構成を説明する図である。

【図２２】本発明の実施の形態１６による放射線検出
装置の構成を説明する図である。

【図２３】従来技術における放射線撮像装置の概略図
である。

【符号の説明】

１放射線照射装置、２照射放射線検出器、３放射
線分布検出器、４被照射体、５被照射体設置台、６
ガス封入型放射線検出器プローブ、７電極、８電
離ガス、９真空ポンプ、１０吸気弁、１１ガス圧
計、１２ガス圧制御装置、１３発光素子、１３ｅ
発光素子端面、１４撮像装置、１５液体状発光素子、
１６容器、１７特定波長の光のみを透過する発光素
子、１８特定波長の光のみを透過する光学フィルタ、
１９信号取り出し窓、２０補強材、２１間仕切り、
２３処理装置、２４，２４ａ，２４ｂ発光地点、２
５鮮鋭化フィルタ、２６電極、２７荷電粒子、２
８循環用配管、２９除熱装置、３０濾過装置、３１
加圧装置、３２ラインセンサ、３３支柱、３４
Ｘ線管、３５被検体、３６アース線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｔ 1/204 Ｇ０１Ｔ 1/204 Ｚ 1/22 1/22 1/29 1/29 Ｃ 7/00 7/00 ＡＦターム(参考） 2G001 AA01 BA11 CA01 DA01 DA09 DA10 EA00 HA12 RA03 SA04 2G088 EE01 EE27 EE29 EE30 FF14 FF19 GG01 GG12 GG16 GG25 JJ01 JJ08 JJ09 KK07 KK29 4C093 AA30 CA50 EB14 EB15 EB30 FD05 FF34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被照射体に放射線を照射する放射線照射
装置と、該放射線照射装置から照射された放射線量を測
定する照射放射線検出器と、前記被照射体を透過した放
射線量の分布を測定する放射線分布検出器とを備え、前
記照射放射線検出器と放射線分布検出器の出力の差分を
計算することにより前記被照射体の吸収放射線量分布を
検出するように構成したことを特徴とする放射線検出装
置。
【請求項２】放射線分布検出器は被照射体を透過しな
かった放射線も検出し、照射放射線検出器を前記放射線
分布検出器で兼用したことを特徴とする請求項１記載の
放射線検出装置。
【請求項３】照射放射線検出器はガス封入型放射線検
出器であり、該ガス封入型放射線検出器内に封入された
電離ガスのガス圧を調整する手段を備えたことを特徴と
する請求項１記載の放射線検出装置。
【請求項４】放射線分布検出器は、放射線が入射する
ことにより発光する発光素子と、該発光素子に放射線が
入射した際の前記発光を計測する発光計測手段とを有す
るものであることを特徴とする請求項１記載の放射線検
出装置。
【請求項５】発光計測手段は撮像装置を備えることを
特徴とする請求項４記載の放射線検出装置。
【請求項６】発光素子は液体状であることを特徴とす
る請求項４または５に記載の放射線検出装置。
【請求項７】発光計測手段は、発光素子に放射線が入
射した際の前記発光素子の発光による光信号のうち、前
記発光素子に放射線が入射することにより生成される色
中心により吸光されにくい波長帯を選択的に計測するこ
とを特徴とする請求項４記載の放射線検出装置。
【請求項８】発光素子における放射線入射面から放射
線が進行する方向に、等間隔で互いに平行な複数の間仕
切りを設けたことを特徴とする請求項４記載の放射線検
出装置。
【請求項９】発光素子における放射線入射面から所定
深さを有する位置に導電体層を設けたことを特徴とする
請求項４記載の放射線検出装置。
【請求項１０】除熱装置を備え、該除熱装置に液体状
の発光素子を循環させるように構成したことを特徴とす
る請求項６記載の放射線検出装置。
【請求項１１】濾過装置を備え、該濾過装置に液体状
の発光素子を循環させるように構成したことを特徴とす
る請求項６記載の放射線検出装置。
【請求項１２】液体状の発光素子を大気圧以上に加圧
する加圧手段を備えたことを特徴とする請求項６記載の
放射線検出装置。
【請求項１３】液体状発光素子中に撮像装置を配置し
たことを特徴とする請求項６記載の放射線検出装置。