JP2003337176A - 放射線源位置検出方法、放射線源位置検出システム、及び放射線源位置検出用プローブ - Google Patents

放射線源位置検出方法、放射線源位置検出システム、及び放射線源位置検出用プローブ

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JP2003337176A JP2002145097A JP2002145097A JP2003337176A JP 2003337176 A JP2003337176 A JP 2003337176A JP 2002145097 A JP2002145097 A JP 2002145097A JP 2002145097 A JP2002145097 A JP 2002145097A JP 2003337176 A JP2003337176 A JP 2003337176A
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良知 益子
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放射線源の存在位置を高い精度にて検出する
ための放射線源位置検出方法、放射線源位置検出システ
ム、及び放射線源位置検出用プローブを提供すること。 【解決手段】 ３つの放射線検出器２０ａ、２０ｂ、２
０ｃを異なる位置に配置する。各放射線検出器２０ａ、
２０ｂ、２０ｃが入射した放射線に基づいて、放射線源
の存在する曲面Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃを計算する。各曲面Ｍ
ａ、Ｍｂ、Ｍｃの方程式を連立して解くことで、放射線
源の位置を検出する放射線源位置検出システムである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば原子力開発
分野、医療分野等において利用され、放射線源の存在位
置を検出するための放射線源位置検出方法、放射線源位
置検出システム、及び放射線源位置検出用プローブに関
する。
【０００２】
【従来の技術】硬Ｘ線或いはγ線等の放射線を検出し画
像情報を発生する放射線検出システムは、様々な技術分
野において利用されている。例えば、ある天体からの輻
射場を検出することで、その天体の物理的状況や空間的
構造を知ることができ、また、人体等にＸ線を照射し、
その透過波を調べることで、当該人体等の断層像を取得
することもできる。この他にも、原子力分野（放射線廃
棄物のガラス固化検査や放射線モニタ装置等）、非破壊
検査分野（半導体検査装置等）、資源探査分野（地中の
資源探査等）等、種々の分野において利用されている。
【０００３】しかしながら、従来の放射線に関する放射
線検出システムは、検出器面に飛来する光子を検知し、
これに基づいて放射線のエネルギーを測定する、又は画
像化するものが殆どであり、放射線源の位置を高い精度
にて検出することはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情を
鑑みてなされたもので、放射線源の存在位置を高い精度
にて検出するための放射線源位置検出方法、放射線源位
置検出システム、及び放射線源位置検出用プローブを提
供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、次のような手段を講じている。
【０００６】本発明の第１の視点は、放射線源から輻射
される放射線を、少なくとも３つの異なる検出位置にお
いて検出し、各検出位置において検出された放射線に基
づいて、放射線源の存在する少なくとも３つの領域を推
定し、推定された前記各領域に基づいて、前記放射線源
の位置を検出することを具備する放射線源位置検出方法
である。
【０００７】本発明の第２の視点は、放射線源から輻射
される放射線を、少なくとも３つの異なる入射方向に沿
って検出し、各入射方向に沿って検出された放射線に基
づいて、放射線源の存在する少なくとも３つの領域を推
定し、推定された前記各領域に基づいて、前記放射線源
の位置を検出することを具備する放射線源位置検出方法
である。
【０００８】本発明の第３の視点は、異なる位置に配置
され、それぞれが入射した放射線を検出する少なくとも
３つの放射線検出手段と、前記各放射線検出手段によっ
て検出された放射線に基づいて、放射線源の存在する領
域を推定する放射線源存在領域推定手段と、前記放射線
源存在領域推定手段のそれぞれによって推定された各領
域に基づいて、前記放射線源の位置を検出する位置検出
手段とを具備することを特徴とする放射線源位置検出シ
ステムである。
【０００９】本発明の第４の視点は、入射する放射線
を、それぞれ異なる第１、第２、及び第３の方向に関し
て検出する放射線検出手段と、前記第１、第２及び第３
の方向のそれぞれに関して検出された各放射線に基づい
て、放射線源の存在する第１の領域、第２の領域及び第
３の領域を推定する放射線源存在領域推定手段と、前記
放射線源存在領域推定手段のそれぞれによって推定され
た各領域に基づいて、前記放射線源の位置を検出する位
置検出手段とを具備することを特徴とする放射線源位置
検出システムである。
【００１０】本発明の第５の視点は、入射する放射線
を、それぞれ異なる第１、第２、及び第３の方向に関し
て検出する放射線検出プローブであって、第１の検出プ
レートを有する第１の層と、前記第１の層の前段又は後
段に所定の間隔で配置され、第２、第３及び第４の検出
プレートを備えた第２の層と、前記検出プレートのそれ
ぞれに設けられ、各検出プレートに発生した電荷を収集
する電荷収集手段と、を有し、入射する放射線を、前記
第１の検出プレートと前記第２の検出プレートとからな
る第１の検出ユニットにより前記第１の方向に関して検
出し、前記第１の検出プレートと前記第３の検出プレー
トとからなる第２の検出ユニットにより前記第２の方向
に関して検出し、前記第１の検出プレートと前記第４の
検出プレートとからなる第３の検出ユニットにより前記
第３の方向に関して検出することを特徴とする放射線検
出プローブである。
【００１１】本発明の第６の視点は、入射する放射線
を、それぞれ異なる第１、第２、及び第３の方向に関し
て検出する放射線検出プローブであって、第１の検出プ
レートと、前記第１のプレートと第１の間隔で配置され
る第２の検出プレートと、前記第１のプレートと第２の
間隔で配置され、前記第１の検出プレート又は前記第２
の検出プレートと異なる形状又は異なる中心軸を有する
第３の検出プレートと、を有し、入射する放射線を、前
記第１の検出プレートと前記第２の検出プレートとから
なる第１の検出ユニットにより前記第１の方向に関して
検出し、前記第１の検出プレートと前記第３の検出プレ
ートとからなる第２の検出ユニットにより前記第２の方
向にに関して検出し、前記第２の検出プレートと前記第
３の検出プレートとからなる第３の検出ユニットにより
前記第３の方向に関して検出することを特徴とする放射
線検出プローブである。
【００１２】このような構成によれば、放射線源の存在
位置を高い精度にて検出するための放射線源位置検出方
法、放射線源位置検出システム、及び放射線源位置検出
用プローブを実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１及び第２の実
施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明にお
いて、略同一の機能及び構成を有する構成要素について
は、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行
う。
【００１４】（第１の実施形態）図１は、本実施形態に
係る放射線源位置計測システム１０を示した図である。
本放射線源位置計測システム１０は、例えば、天体観測
分野、原子力開発分野、非破壊検査分野、資源探査分野
等に実用的なものである。図１に示すように放射線源位
置計測システム１０は、放射線検出器２０ａ、２０ｂ、
２０ｃ、信号処理部２４、検出ガンマ線解析装置２６、
コンピュータ２８を具備している。
【００１５】放射線検出器２０ａ、２０ｂ、２０ｃのそ
れぞれは、Ｘ線又はγ線等の放射線を検出する。放射線
検出器２０は、後述するように、検出面としての少なく
とも二枚の検出器プレートを放射線入射方向に積層した
構造を持つ。各検出器プレートは、放射線入射方向に沿
ってそれぞれ独立に移動可能となっている。この放射線
検出器２０についての詳細な説明は後述する。
【００１６】信号処理部２４は、放射線検出器２０ａ、
２０ｂ、２０ｃのそれぞれが検出した検出信号を増幅
し、雑音の混入やＳ／Ｎ比の低下を防止する。また、信
号処理部２４は、検出信号の標本化、さらなる増幅、ト
リガ信号の生成、サンプルホールド等の信号処理を行
う。
【００１７】検出ガンマ線解析装置２６は、Ａ／Ｄ変換
部２６０、ディスクリミネータ２６１、トリガ信号発生
ビットパターン取得部２６２、システムバスＰＣトラン
スレータ２６３、ＭＣＡ（Multi Channel Analyzer：マ
ルチチャネルアナライザ）２６４、高電圧電源２６５、
波形整形部２６６、システムバス２６７を有している。
【００１８】Ａ／Ｄ変換部２６０は、入力したアナログ
信号をデジタル信号に変換する。
【００１９】ディスクリミネータ２６１は、周波数変
調、又は位相変調された信号波から、もとの信号波取り
だす。
【００２０】トリガ信号発生ビットパターン取得部２６
２は、ディスクリミネータ２６１によって抽出された信
号波に基づいて、検出されたガンマ線のビットパターン
を取得する。このトリガ信号発生ビットパターン取得部
２６２によって取得されたガンマ線の検出情報は、後述
するガンマ線源までの距離計測、方向計測のためにコン
ピュータ２８に送信される。なお、トリガ発生ビットパ
ターンの取得は、コンピュータ２８が実行する構成であ
ってもよい。
【００２１】システムバスＰＣトランスレータ２６３
は、システムバス２６７からコンピュータ２８に種々の
信号を送信する送信器である。
【００２２】ＭＣＡ（Multi Channel Analyzer：マルチ
チャネルアナライザ）２６４は、Ａ／Ｄ変換部２６０に
より変換されたデジタル信号の信号値をヒストグラム処
理する。
【００２３】高電圧電源２６５は、放射線検出器２０
ａ、２０ｂ、２０ｃのそれぞれが有する各検出プレート
の電極に印加するための高電圧を発生する。本高電圧電
源２６５から電極に電圧を供給された各検出器プレート
は、本プレートが半導体である場合には、ガンマ線を入
射して電子と正孔（ホール）を発生する。また、本プレ
ートがシンチレータである場合には、ガンマ線を入射し
て、可視光から紫外線までの領域の光を発生する。
【００２４】波形整形部２６６は、入力パルスの波形を
振幅軸上又は時間軸上に沿って所定の波形に変換する。
【００２５】システムバス２６７は、検出ガンマ線解析
装置２６の内部の各デバイス間で種々の信号を送受信す
るための回路である。
【００２６】メモリ２６８は、トリガ信号発生ビットパ
ターン取得部２６２によって取得されたガンマ線のビッ
トパターンを記憶する。
【００２７】コンピュータ２８は、数的処理、画像処理
等の機能を有するワークステーション、又はパーソナル
コンピュータ等である。コンピュータ２８は、検出ガン
マ線解析装置２６から受信した放射線検出器２０ａ、２
０ｂ、２０ｃのそれぞれからのガンマ線検出情報に基づ
いて、図１に示すような検出ガンマ線のエネルギーカウ
ント分布の計測、後述するガンマ線源存在領域の計算、
ガンマ線源の位置検出等を実行する。
【００２８】なお、検出ガンマ線解析装置２６にさらな
る数的処理、画像処理等の機能を持たせ、当該検出ガン
マ線解析装置２６が後述するガンマ線源存在領域の計
算、ガンマ線源の位置検出等を実行する構成であっても
よい。
【００２９】（放射線検出器）次に、放射線検出器２０
ａ、２０ｂ、２０ｃ（以下、「放射線検出器２０ａ等」
と称する。）の概略構成について詳しく説明する。
【００３０】図２（ａ）は、放射線検出器２０ａ等の外
観図であり、図２（ｂ）は、放射線検出器２０ａ等の内
部構成を説明するための図である。また、図３（ａ）は
放射線検出器２０ａ等の上面図、図３（ｂ）は底面図、
図３（ｃ）は背面図、図３（ｄ）は図３（ａ）中Ａ−Ａ
に沿った断面図をそれぞれ示している。
【００３１】図２、図３の各図に示すように、放射線検
出器２０ａ等は、二枚の検出プレート２００と、各検出
プレート２００設けられ、当該各検出プレート２００に
放射線が入射した場合に発生する電荷を収集するための
第１の電極２０１、第２の電極２０２と、を有してい
る。第１及び第２の電極の一方はアノードに、他方はカ
ソードに割り当てられる。
【００３２】検出プレート２００は、ＣｄＴｅ、Ｃｄ等
の半導体等からなる半導体プレートである。半導体以外
にも、シンチレータ（例えば、ＮａＩ、Ｇｅ、ＧｓＯ、
ＢＧＯ等）等を使用することが出来る。特に検出プレー
ト２００が半導体検出器で構成されている場合は、第１
の電極２０１、第２の電極２０２によって、それぞれの
プレートに個別の電位を印加することが可能である。
【００３３】また、検出プレート２００は、図２、図３
に示すように、遮蔽率向上の観点から半導体等による平
面としている。この構成により、高い精度にて入射した
ガンマ線数をカウントし、そのエネルギーを検出（スペ
クトラム解析）することができる。しかし、検出プレー
ト２００は図２、図３に示す平面形態に限定する趣旨で
はなく、例えば特願平２００１−３３９７１１に記載さ
れているようなイメージを取得可能な形態であってもよ
い。
【００３４】なお、放射線検出器２０と検出ガンマ線解
析装置２６とは、コネクタ２２によって接続されてお
り、電極によって収集された電荷は、各検出プレート２
００毎（チャネル毎）に後段の検出ガンマ線解析装置２
６に送信される（図３（ｃ）参照））。
【００３５】また、図２、図３では、検出プレート２０
０を二枚具備する放射線検出器２０ａ等を例示している
が、検出精度の向上又は検出手法の自由度拡大の観点か
ら、さらに多くの検出プレート２００を有する構成であ
ってもよい。何れの構成であっても、検出プレート２０
０同士の間隔は、制御可能であることが好ましい。
【００３６】本放射線検出器２０ａ等は、検出プレート
２００毎に電荷収集機構を有しているから、ガンマ線が
反応を起こした位置（すなわち、ガンマ線が反応を起こ
した検出プレート２００）と、そこで検出したエネルギ
ーとを独立に知ることができ、また、放射線源までの距
離を知ることができる。
【００３７】すなわち、本検出器２０は、各検出プレー
ト２００で検出したガンマ線のエネルギースペクトル又
はその総和から、入射したガンマ線のエネルギー分布又
はラインガンマ線のエネルギー値を知ることができる。
また、一般に、放射線源までの距離を測定するために必
要なものは、単一のエネルギーをもったガンマ線（ライ
ンガンマ線）である。本検出器２０において放射線源ま
での距離を測定する場合、入射ガンマ線のエネルギーに
等しいエネルギーが、いずれかのプレート２００（一層
のみ）で検出されたような事象のみを選択し、プレート
２００毎に検出された事象の数を比較する。この比較に
より、そのラインガンマ線が、検出器からどの位の距離
にあるかを知ることができる。
【００３８】（ガンマ線源距離計測処理）まず、上記放
射線源位置計測システム１０による位置計測処理を説明
する。図４（ａ）、（ｂ）は、本放射線源位置計測シス
テム１０によって実行される位置計測処理を説明するた
めの図である。図４（ａ）に示す極座標系において、放
射線源が（ｒ，θ，φ）で表される位置にあるとする。
このとき、例えば特願平２００２−１２２５２４に記載
の手法によれば、入射面から数えてｉ番目の検出器プレ
ートでの放射線のカウント数Ｃｉは、次の式（１）に比
例する。
【００３９】 Ａｉ（ｒ，θ）・ｒ２／［ｒ２ｓｉｎ２θ＋｛ｒｓｉｎθ＋（ｉ−１）ｄ｝］ （１） ここで、Ａｉ（ｒ，θ）は、前段の検出プレートによる
放射線吸収の効果を表し、検出器の形状（すなわち、検
出プレートの形状）に依存する。また、ｒ２／［ｒ２ｓ
ｉｎ２θ＋｛ｒｓｉｎθ＋（ｉ−１）ｄ｝］は、各検出
プレートによって異なる放射線源までの距離の効果を表
している。
【００４０】この式（１）に基いて、例えば検出器２０
ａの各検出プレート間のカウント数の比を測定し、χ２
フィッティングにより、χ２の値を最小にするＧａ（ｒ
ａ，θａ）＝０を得ることができる。また、他の検出器
２０ｂ、２０ｃについても同様に、図４（ｂ）に示すよ
うに、放射線検出器２０ｂ、２０ｃのそれぞれによる検
出データに基づいて、χ２の値を最小にする曲面の方程
式Ｇｂ（ｒｂ，θｂ）＝０、Ｇｃ（ｒｃ，θｃ）＝０を
得ることができる。
【００４１】この様にして得られた、当該曲面上に放射
線源が存在する推定される曲面Ｇａ（ｒａ，θａ）＝
０、Ｇｂ（ｒｂ，θｂ）＝０、Ｇｃ（ｒｃ，θｃ）＝０
は、のそれぞれは、座標変換することで、Ｍａ（ｒ，
θ，φ）＝０、Ｍｂ（ｒ，θ，φ）＝０、Ｍｃ（ｒ，
θ，φ）＝０と書くことができる。本放射線源位置計測
システム１０では、この様にして求められた曲面Ｍａ、
Ｍｂ、Ｍｃの方程式を連立して解くことにより、放射線
源の位置を一意的に特定する。直観的に説明すると、次
のようである。すなわち、放射線源は曲面Ｍａ、Ｍｂ、
Ｍｃ上に存在することから、例えば放射線源は曲面Ｍａ
と曲面Ｍｂとが交わる曲線上に存在する。これをＣとす
れば、当該曲線Ｃと曲面Ｍｃとの交点が上記連立方程式
の解であり、放射線源の座標（ｒ，θ，φ）を意味す
る。
【００４２】放射線源が存在すると推定される曲面Ｇａ
（ｒａ，θａ）＝０、Ｇｂ（ｒｂ，θｂ）＝０、Ｇｃ
（ｒｃ，θｃ）＝０は、上記の様な解析的手法の他に、
以下述べる数値的計算による手法、及び較正実験による
手法によっても求めることができる。
【００４３】数値的計算による手法の場合は、次のよう
である。すなわち、まず、ある位置に放射線源を配置し
たとき、各検出プレートのカウント数の比がどのように
なるかを、モンテカルロ法等のシミュレーションによ
り、予め求め、記憶しておく。このとき、検出器２０の
形状（すなわち、検出プレート２００の形状）等の情報
も、取り入れておくことが望ましい。
【００４４】次に、上記シミュレーションによるカウン
ト数の比を、所定の領域内（例えば、放射線源が存在す
ると考えられる領域内）の各位置について求め、記憶し
ておく。
【００４５】次に、実際に各検出器２０により、放射線
を検出する。各検出結果に基づいて、上記手法にて各検
出プレートのカウント数の比を求め、上記シミュレーシ
ョン結果と比較することにより、候補となる放射線源位
置を、それぞれの検出器毎に選択する。
【００４６】この様にして求められた候補となる放射線
源位置は、放射線源が存在すると推定される曲面Ｇａ
（ｒａ，θａ）＝０、Ｇｂ（ｒｂ，θｂ）＝０、Ｇｃ
（ｒｃ，θｃ）＝０上に存在するはずである。従って、
候補となる放射線源位置に基づいて、検出器毎に曲面Ｇ
ａ（ｒａ，θａ）＝０、Ｇｂ（ｒｂ，θｂ）＝０、Ｇｃ
（ｒｃ，θｃ）＝０を求めることができる。
【００４７】また、較正実験による手法の場合は、上記
シミュレーションの代わりに、実際の測定によって、各
検出プレートのカウント数の比と検出器配置位置との関
係を予め求めておく。この関係に基づいて、実際の検出
結果から上記候補となる放射線源位置を選択し、これよ
り、検出器毎に曲面Ｇａ（ｒａ，θａ）＝０、Ｇｂ（ｒ
ｂ，θｂ）＝０、Ｇｃ（ｒｃ，θｃ）＝０を求めること
ができる。
【００４８】以上述べた様に、上記システム１０は、解
析的手法、数値計算的手法、較正実験による手法のいず
れかにより、少なくとも三つの放射線検出器により放射
線源が存在する曲面の方程式を、少なくとも三つ特定
し、この少なくとも三つの曲線の方程式を連立し解くこ
とで、放射線源の空間的位置を正確に求めることができ
る。従って、操作者は、例えば放射線検出器を異なる３
つの位置に配置し検出することで、容易に放射線源の位
置を特定することができる。
【００４９】（第２実施形態）第２実施形態に係る放射
線源位置計測システムは、例えば医療分野等に実用的な
ものである。図５は、本実施形態に係る放射線源位置計
測システム５０の概略構成と示した図である。放射線源
位置計測システム５０は、放射線検出器２０ａ、２０
ｂ、２０ｃを小型化し、一つの筐体に格納したプローブ
５２を具備している。その他の構成要素は、図１に示し
たシステム１０と略同一である。
【００５０】図６は、プローブ５２の構成を説明するた
めの図である。同図に示すように、プローブ５２は、小
型化された放射線検出器２０ａ、２０ｂ、２０ｃを有し
ている。各放射線検出器間の相対的な位置関係は、上記
手法によって放射線源を一意的に特定できるものであれ
ばよく、特に限定する趣旨ではない。すなわち、曲面Ｍ
ａ、Ｍｂ、Ｍｃの方程式を互いに独立とするものであれ
ば、どのような位置関係であってもよい。例えば、図７
（ａ）に示すように放射線検出器同士を話して設置する
構成であっても、図７（ｂ）に示すように放射線検出器
同士を隣接させる構成であってもよい。また、図７
（ｃ）に示すように、検出プレート２００は、他の放射
線検出器を構成する検出プレート２００と必ずしも平行
である必要はない。しかしながら、プローブ５２のコン
パクト化の観点からは、放射線検出器間の距離は小さ
く、また、放射線検出器２０ａ、２０ｂ、２０ｃは並列
に設けられていることが好ましい。
【００５１】なお、放射線検出器２０ａ、２０ｂ、２０
ｃの不適切な位置関係としては、同軸上に配列する形態
が挙げられる。この場合には、曲面Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃの
方程式を連立しても、放射線源の位置としての解を一意
的に決定できないからである。
【００５２】ところで、上記手法に従えば、放射線源が
存在する独立した三つの曲面（すなわち、図４（ｂ）に
示すＭａ、Ｍｂ、Ｍｃ）を特定できれば、連立方程式を
解くことで放射線源の位置を求めることが出来る。従っ
て、放射線源が存在する独立した曲面を最低３つ特定で
きる構成を有することが、本システムにとって重要であ
る。換言すれば、独立した三つの曲面を特定できれば、
どのような構成であってもよい。
【００５３】この様な観点から、以下プローブ５２の変
形例について説明する。
【００５４】図８、図９、図１０は、プローブ５２の変
形例を説明するための図である。図８（ａ）に示すプロ
ーブ５２は、小型化された検出プレート２００が一枚は
め込まれた第１の検出層５３と、小型化された検出プレ
ート２００が三枚はめ込まれた第２の検出層５４とを有
するものである。このような形態のプローブ５２であっ
ても、図８（ｂ）に示すように、前段の検出プレート２
００と後段の検出プレート２００とからなる独立した
Ａ，Ｂ，Ｃの三つの検出器を構成することができる。従
って、独立した三つの曲面を特定することができる。
【００５５】また、図９（ａ）に示すプローブ５２は、
図８（ｂ）に示す検出プレート２００の第１の検出層５
３と第２の検出層５４との位置を入れ替えたものであ
る。このような形態のプローブ５２であっても、図８
（ｂ）に示すように、前段の検出プレート２００と後段
の検出プレート２００とからなる独立したＡ，Ｂ，Ｃの
三つの検出器を構成することがでる。従って、独立した
三つの曲面を特定することができる。
【００５６】また、図１０（ａ）に示すプローブ５２
は、小型化された検出プレート２００が一枚はめ込まれ
た第１の検出層５７、５８、５９が、同一方向に沿って
配列されているものである。ただし、第１の検出層５
７、５８、５９の少なくとも一つの検出プレートは、他
の層の検出プレートと中心軸を共有しないか、又は異な
る形状若しくは異なる大きさを有している。このような
形態のプローブ５２であっても、図１０（ｂ）に示すよ
うに、異なる検出プレート２００の組み合わせからなる
独立したＡ，Ｂ，Ｃの三つの検出器を構成することがで
きる。従って、独立した三つの曲面を特定することがで
きる。
【００５７】以上述べた構成によれば、例えば放射線医
療分野等において、放射性同位元素で標識された薬剤を
吸収した部位等を、高い精度にて特定することができ
る。特に、上記プローブは、コンパクトな形状であるか
ら、手に持って患部に隣接させてたり、狭い領域に挿入
して使用する等、所望の位置に容易に配置することがで
きる。
【００５８】以上、本発明を実施形態に基づき説明した
が、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各
種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら
変形例及び修正例についても本発明の範囲に属するもの
と了解され、例えば次の（１）、（２）に示すように、
その要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。
【００５９】（１）第１及び第２の実施形態において
は、３つの放射線検出器２０ａ、２０ｂ、２０ｃによ
り、異なる３つの位置において放射線源が存在する曲面
Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃを特定する構成であった。これに対
し、例えば１つの放射線検出器２０ａのみを具備する構
成とし、この放射線検出器２０ａの検出位置をずらすこ
とで、異なる３つの位置において放射線源が存在する曲
面Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃを特定する構成であってもよい。
【００６０】（２）被爆防止や操作性向上の観点から、
放射線検出器２０ａ等の位置を遠隔的に制御するための
機構をさらに具備する構成であってもよい。
【００６１】また、各実施形態は可能な限り適宜組み合
わせて実施してもよく、その場合組合わせた効果が得ら
れる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含
まれており、開示される複数の構成要件における適宜な
組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実
施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削
除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた
課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果
の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が
削除された構成が発明として抽出され得る。
【００６２】
【発明の効果】以上本発明によれば、放射線源の存在位
置を高い精度にて検出するための放射線源位置検出方
法、放射線源位置検出システム、及び放射線源位置検出
用プローブを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施形態に係る放射線源位置計測シ
ステム１０を示した図である。
【図２】図２（ａ）は、放射線検出器２０ａ等の外観図
であり、図２（ｂ）は、放射線検出器２０ａ等の内部構
成を説明するための図である。
【図３】図３（ａ）は放射線検出器２０ａ等の上面図、
図３（ｂ）は底面図、図３（ｃ）は背面図、図３（ｄ）
は図３（ａ）中Ａ−Ａに沿った断面図をそれぞれ示して
いる。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、本放射線源位置計測シ
ステム１０によって実行される位置計測の概念を説明す
るための図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る放射線源位置計測シ
ステム５０の概略構成と示した図である。
【図６】図６は、プローブ５２の構成を説明するための
図である。
【図７】図７は、放射線検出器間の相対的な位置関係を
説明するための図である。
【図８】図８は、プローブ５２の変形例を説明するため
の図である。
【図９】図９は、プローブ５２の変形例を説明するため
の図である。
【図１０】図１０は、プローブ５２の変形例を説明する
ための図である。
【符号の説明】
１０…放射線源位置計測システム ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…放射線検出器 ２２…コネクタ ２４…信号処理部 ２６…検出ガンマ線解析装置 ２８…コンピュータ ５０…放射線源位置計測システム ５２…プローブ ５３、５７、５８、５９…第１の検出層 ５４…第２の検出層 ２００…検出プレート ２０１…第１の電極 ２０２…第２の電極 ２６０…Ｄ変換部 ２６１…ディスクリミネータ ２６２…トリガ信号発生ビットパターン取得部 ２６３…ＰＣトランスレータ ２６４…ＭＣＡ ２６５…高電圧電源 ２６６…波形整形部 ２６７…システムバス ２６８…メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 忠幸 神奈川県相模原市由野台３丁目１番１号 宇宙科学研究所内 (72)発明者 渡辺 伸 神奈川県相模原市由野台３丁目１番１号 宇宙科学研究所内 Ｆターム(参考） 2G088 EE29 FF02 FF04 GG09 GG21 KK01 KK24

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】放射線源から輻射される放射線を、少なく
    とも３つの異なる検出位置において検出し、 各検出位置において検出された放射線に基づいて、放射
    線源の存在する少なくとも３つの領域を推定し、 推定された前記各領域に基づいて、前記放射線源の位置
    を検出すること、 を具備する放射線源位置検出方法。
  2. 【請求項２】放射線源から輻射される放射線を、少なく
    とも３つの異なる入射方向に沿って検出し、 各入射方向に沿って検出された放射線に基づいて、放射
    線源の存在する少なくとも３つの領域を推定し、 推定された前記各領域に基づいて、前記放射線源の位置
    を検出すること、 を具備する放射線源位置検出方法。
  3. 【請求項３】前記放射線は、所定の間隔で配置された二
    枚の検出プレートによって検出され、 前記各領域は、前記所定の間隔と前記各検出プレートに
    入射した放射線の数とに基づいて推定されること、 を特徴とする請求項１又は２記載の放射線源位置検出方
    法。
  4. 【請求項４】異なる位置に配置され、それぞれが入射し
    た放射線を検出する少なくとも３つの放射線検出手段
    と、 前記各放射線検出手段によって検出された放射線に基づ
    いて、放射線源の存在する領域を推定する放射線源存在
    領域推定手段と、 前記放射線源存在領域推定手段のそれぞれによって推定
    された各領域に基づいて、前記放射線源の位置を検出す
    る位置検出手段と、 を具備することを特徴とする放射線源位置検出システ
    ム。
  5. 【請求項５】前記各放射線検出手段は、 所定の間隔で配置され、入射した放射線を検出する二枚
    の検出プレートと、 前記検出プレートのそれぞれに設けられ、各検出プレー
    トに発生した電荷を収集する電荷収集手段と、 を有し、 前記各放射線源存在領域推定手段は、 前記各電荷収集手段によって収集された検出プレート毎
    の電荷に基づいて、各検出プレートに入射した放射線の
    数を検出する入射数検出手段と、 前記各検出プレートに入射した放射線の数と前記所定の
    間隔の距離とに基づいて、前記放射線源が存在する領域
    を計算する領域計算手段と、 を有することを特徴とする請求項４記載の放射線源位置
    検出システム。
  6. 【請求項６】前記各検出プレートは、半導体又はシンチ
    レータからなることを特徴とする請求項５記載の放射線
    源位置検出システム。
  7. 【請求項７】入射する放射線を、それぞれ異なる第１、
    第２、及び第３の方向に関して検出する放射線検出手段
    と、 前記第１、第２及び第３の方向のそれぞれに関して検出
    された各放射線に基づいて、放射線源の存在する第１の
    領域、第２の領域及び第３の領域を推定する放射線源存
    在領域推定手段と、 前記放射線源存在領域推定手段のそれぞれによって推定
    された各領域に基づいて、前記放射線源の位置を検出す
    る位置検出手段と、 を具備することを特徴とする放射線源位置検出システ
    ム。
  8. 【請求項８】前記放射線検出手段は、 第１の検出プレートを有する第１の層と、 前記第１の層の前段又は後段に所定の間隔で配置され、
    第２、第３及び第４の検出プレートを備えた第２の層
    と、 前記検出プレートのそれぞれに設けられ、各検出プレー
    トに発生した電荷を収集する電荷収集手段と、を有し、 前記第１の検出プレートと前記第２の検出プレートとか
    らなる第１の検出ユニットにより前記第１の方向から入
    射する放射線を検出し、前記第１の検出プレートと前記
    第３の検出プレートとからなる第２の検出ユニットによ
    り前記第２の方向から入射する放射線を検出し、前記第
    １の検出プレートと前記第４の検出プレートとからなる
    第３の検出ユニットにより前記第３の方向から入射する
    放射線を検出し、 前記各放射線源存在領域推定手段は、 前記各電荷収集手段によって収集された検出プレート毎
    の電荷に基づいて、各検出プレートに入射した放射線の
    数を検出する入射数検出手段と、 第１の検出ユニットを構成する前記各検出プレートに入
    射した放射線の数と、前記第１の検出プレートと前記第
    ２の検出プレートとの間隔距離と、に基づいて、前記放
    射線源が存在する前記第１の領域を推定し、 第２の検出ユニットを構成する前記各検出プレートに入
    射した放射線の数と、前記第１の検出プレートと前記第
    ３の検出プレートとの間隔距離と、に基づいて、前記放
    射線源が存在する前記第２の領域を推定し、 第３の検出ユニットを構成する前記各検出プレートに入
    射した放射線の数と、前記第１の検出プレートと前記第
    ４の検出プレートとの間隔距離と、に基づいて、前記放
    射線源が存在する前記第３の領域を推定すること、 を有することを特徴とする請求項７記載の放射線源位置
    検出システム。
  9. 【請求項９】前記第１乃至第４の検出プレートのそれぞ
    れは、半導体又はシンチレータからなることを特徴とす
    る請求項８記載の放射線源位置検出システム。
  10. 【請求項１０】前記放射線検出手段は、 第１の検出プレートと、 前記第１のプレートと第１の間隔で配置される第２の検
    出プレートと、 前記第１のプレートと第２の間隔で配置され、前記第１
    の検出プレート又は前記第２の検出プレートとは異なる
    中心軸を有する第３の検出プレートと、を有し、 前記第１の検出プレートと前記第２の検出プレートとか
    らなる第１の検出ユニットにより前記第１の方向から入
    射する放射線を検出し、前記第１の検出プレートと前記
    第３の検出プレートとからなる第２の検出ユニットによ
    り前記第２の方向から入射する放射線を検出し、前記第
    ２の検出プレートと前記第３の検出プレートとからなる
    第３の検出ユニットにより前記第３の方向から入射する
    放射線を検出し、 前記各放射線源存在領域推定手段は、 前記各電荷収集手段によって収集された検出プレート毎
    の電荷に基づいて、各検出プレートに入射した放射線の
    数を検出する入射数検出手段と、 第１の検出ユニットを構成する前記各検出プレートに入
    射した放射線の数と、前記第１の検出プレートと前記第
    ２の検出プレートとの間隔距離と、に基づいて、前記放
    射線源が存在する前記第１の領域を推定し、 第２の検出ユニットを構成する前記各検出プレートに入
    射した放射線の数と、前記第１の検出プレートと前記第
    ３の検出プレートとの間隔距離と、に基づいて、前記放
    射線源が存在する前記第２の領域を推定し、 第３の検出ユニットを構成する前記各検出プレートに入
    射した放射線の数と、前記第２の検出プレートと前記第
    ３の検出プレートとの間隔距離と、に基づいて、前記放
    射線源が存在する前記第３の領域を推定すること、 を有することを特徴とする請求項７記載の放射線源位置
    検出システム。
  11. 【請求項１１】前記第１乃至第３の検出プレートのそれ
    ぞれは、半導体又はシンチレータからなることを特徴と
    する請求項１０記載の放射線源位置検出システム。
  12. 【請求項１２】入射する放射線を、それぞれ異なる第
    １、第２、及び第３の方向に関して検出する放射線検出
    プローブであって、 第１の検出プレートを有する第１の層と、 前記第１の層の前段又は後段に所定の間隔で配置され、
    第２、第３及び第４の検出プレートを備えた第２の層
    と、 前記検出プレートのそれぞれに設けられ、各検出プレー
    トに発生した電荷を収集する電荷収集手段と、を有し、 入射する放射線を、前記第１の検出プレートと前記第２
    の検出プレートとからなる第１の検出ユニットにより前
    記第１の方向に関して検出し、前記第１の検出プレート
    と前記第３の検出プレートとからなる第２の検出ユニッ
    トにより前記第２の方向に関して検出し、前記第１の検
    出プレートと前記第４の検出プレートとからなる第３の
    検出ユニットにより前記第３の方向に関して検出するこ
    と、 を特徴とする放射線検出プローブ。
  13. 【請求項１３】前記第１乃至第４の検出プレートのそれ
    ぞれは、半導体又はシンチレータからなることを特徴と
    する請求項１２記載の放射線源位置検出用プローブ。
  14. 【請求項１４】入射する放射線を、それぞれ異なる第
    １、第２、及び第３の方向に関して検出する放射線検出
    プローブであって、 第１の検出プレートと、 前記第１のプレートと第１の間隔で配置される第２の検
    出プレートと、 前記第１のプレートと第２の間隔で配置され、前記第１
    の検出プレート又は前記第２の検出プレートと異なる形
    状又は異なる中心軸を有する第３の検出プレートと、を
    有し、 入射する放射線を、前記第１の検出プレートと前記第２
    の検出プレートとからなる第１の検出ユニットにより前
    記第１の方向に関して検出し、前記第１の検出プレート
    と前記第３の検出プレートとからなる第２の検出ユニッ
    トにより前記第２の方向にに関して検出し、前記第２の
    検出プレートと前記第３の検出プレートとからなる第３
    の検出ユニットにより前記第３の方向に関して検出する
    こと、 を特徴とする放射線検出プローブ。
  15. 【請求項１５】前記第１乃至第３の検出プレートのそれ
    ぞれは、半導体又はシンチレータからなることを特徴と
    する請求項１４記載の放射線源位置検出用プローブ。
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