JP2013076604A - 放射線検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可搬性を有し、Ｓ／Ｎおよび空間分解能の向上を実現することができる放射線検出装置を提供する。
【解決手段】支持基板２３上に配置された複数の検出素子２２を有する検出素子群２１と、放射線を入射させるピンホール１４が前面に形成され、背面にスリット１５が形成され、検出素子群２１を収容する遮蔽体１０と、各検出素子２２で検出される検出信号を処理し、遮蔽体１０外部に設けられ、かつスリット１５の幅よりも大きい寸法を有する信号処理基板３１と、スリット１５を通り、各検出素子２２と信号処理基板３１とを接続する中継基板３２とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、γ線やＸ線などの放射線を検出する放射線検出装置に関する。

γ線やＸ線（以下単にγ線という。）などの放射線は人体に大きな影響を与えることが知られているが、人間は放射線を目で見ることができない。例えば、原子力発電所で作業する作業員や原子力発電所近隣の住民にとっては、放射線被ばくを低減することが重要である。

従来、特許文献１および２には、可搬性があり作業現場などで使用される、放射線源の位置を特定する装置が開示されている。特許文献１には、複数の配列されたγ線検出器とコリメータとから構成されるγ線放射能分布撮影装置が開示されている。特許文献２には、手術中使用のための携帯用であり、電源内蔵型の独立型ガンマカメラが開示されている。

特開２００５−４９１３６号公報 特表２００９−５２１６９４

放射線源の位置を特定する放射線検出装置は、アレイ状など２次元に配列された放射線検出器と、コリメータとで構成される。コリメータは、放射線検出器の前方に配置されることにより放射線の飛来方向を制限し所望方向の放射線のみを放射線検出器に入射させる。

しかしながら、放射線検出装置が原子力発電所屋内や発電所付近の屋外など放射線量が多い場所で使用される場合、放射線は装置に対して周囲全方位から入射してくる。このため、放射線検出においてはバックグランドのノイズが大きくＳ／Ｎ（signal-to-noise ratio）が悪くなる。

γ線の発生および検出は確率的な現象であるため、Ｓ／Ｎが悪い場合には統計誤差が大きくなり、γ線源の位置特定に関し空間分解能の低下にもつながる。

これに対し、装置周囲のバックグランドノイズを除去するため、鉛やタングステンなど密度の大きい材質で装置を覆うことが考えられる。しかし、装置全体を覆う場合、装置の重量が大きくなり、可搬性が低下する。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、可搬性を有し、Ｓ／Ｎおよび空間分解能の向上を実現することができる放射線検出装置を提供することを目的とする。

本発明に係る放射線検出装置は、上述した課題を解決するために、支持基板上に配置された複数の検出素子を有する検出素子群と、放射線を入射させるピンホールが前面に形成され、背面にスリットが形成され、前記検出素子群を収容する放射線遮蔽体と、各前記検出素子で検出される検出信号を処理し、前記放射線遮蔽体外部に設けられ、かつ前記スリットの幅よりも大きい寸法を有する信号処理基板と、前記スリットを通り、各前記検出素子と前記信号処理基板とを接続する中継基板とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る放射線検出装置においては、可搬性を有し、Ｓ／Ｎおよび空間分解能の向上を実現することができる。

第１実施形態における放射線検出装置の断面図。 第１実施形態における放射線検出装置の遮蔽体を正面から示す外観斜視図。 第１実施形態における放射線検出装置の遮蔽体を背面から示す外観斜視図。 ピンホールの形状を比較するための説明図。 前面からねじ止めした場合の遮蔽体の正面図。 第２実施形態における放射線検出装置の断面図。 図６の放射線検出装置の内スリット部および外スリット部の一部の拡大図。 第３実施形態における放射線検出装置の検出素子群およびピンホール部を特に示す断面図。 第３実施形態における放射線検出装置の素子周囲遮蔽部材の他の構成例を特に示す断面図。 第４実施形態における放射線検出装置の断面図であり、第１の位置にピンホール部が配置される場合の図。 第４実施形態における放射線検出装置の断面図であり、第２の位置にピンホール部が配置される場合の図。 第４実施形態における放射線検出装置のピンホール部の正面図。 第５実施形態における放射線検出装置の断面図。 検出素子群の移動前および移動後における放射線検出位置とγ線検出回数との関係を示すグラフ。 変形例としての放射線検出装置の検出素子群、支持基板、およびピンホール部を特に示す図。 遮蔽体の取付機構の他の例を示す放射線検出装置の断面図。

［第１実施形態］
本発明に係る放射線検出装置の第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、第１実施形態における放射線検出装置１の断面図である。

図２は、第１実施形態における放射線検出装置１の遮蔽体１０を正面から示す外観斜視図である。

図３は、第１実施形態における放射線検出装置１の遮蔽体１０を背面から示す外観斜視図である。

なお、各実施形態においては、放射線検出装置１が検出する放射線をγ線として説明する。また、放射線検出装置１は、ピンホール１４が形成された側を前側（正面側）、スリット１５が形成された側を背側（後側）として定義する。

放射線検出装置１は、検出素子群２１、遮蔽体１０、信号処理基板３１、および中継基板３２を主に有する。

検出素子群２１は、複数の検出素子２２を有し、支持基板２３上の２次元平面上にマトリクス状に配列される。例えば、検出素子２２が正方形に配列される。検出素子２２は、γ線の入射に対し、電荷や光を発生する半導体やシンチレータなどの素子である。

遮蔽体１０は、検出素子群２１を収容し、ピンホールコリメータ部１１、側面遮蔽部１２、およびスリット部１３を有する。

ピンホールコリメータ部（ピンホール部）１１は、四角錐台形状を有し、遮蔽体１０の前面（検出素子群２１より前側）を形成する。ピンホール部１１には、検出素子２２で検出されるγ線のみを通過させるための円形や矩形のピンホール１４が、矩形状の前面１１ａ（頂点部）の略中心部に形成されている。ピンホール１４が円形である場合、タングステンなどの硬い材質を採用した場合であっても容易に加工できる。

ピンホール１４が矩形状である場合、測定視野が同一の場合であっても、ピンホール１４の面積を低減することができる。これにより、ピンホール１４を通過するγ線量を減らすことができ、不要な視野から入射するγ線によるバックグランドの低減が可能である。また、ピンホール１４が矩形である場合、検出素子２２ごとの測定範囲が狭くなるため、空間分解能の向上が見込める。

ここで、図４は、ピンホール１４の形状を比較するための説明図である。

具体的には、円形時視野４０では正方形に配置された検出素子群２１を対象とするためには正方形の外接円に相当する視野が必要である。これに対し、矩形状視野４１では、検出素子群２１の外形に好適に対応することができる。

なお、検出素子群２１が円形に配列される場合には、ピンホール１４の形状を円形にすることにより、検出素子群２１の外形およびピンホール１４が矩形に構成された場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、ピンホール１４の形状と検出素子群２１の外形の形状とは相似形であればよい。

側面遮蔽部１２は、両端が開放された矩形形状である。側面遮蔽部１２は、検出素子群２１の検出面および背面以外の周囲側面を囲う。側面遮蔽部１２は、例えば検出素子群２１の支持基板２３を切欠部１２ａにおいて保持することにより、検出素子群２１を固定する。側面遮蔽部１２は、検出素子群２１に接触しない範囲で小さい内寸であることが好ましい。

スリット部１３は、複数のスリット１５が形成された板状部材であり、遮蔽体１０の背面を形成する。このスリット部１３は、例えばスリット１５の方向に直交する方向に二分割される。スリット１５の幅は、後述する中継基板３２が通過可能な限り小さくするのが好ましい。

図３に示すように、遮蔽体１０は、ピンホール部１１、側面遮蔽部１２およびスリット部１３が一体となるように取付機構１７により固定される。取付機構１７は、例えばアルミやステンレス製のねじやタップからなるねじ止め手段を適用することができる。遮蔽体１０は、前面から背面方向または背面から前面方向にねじ止めされる。

ここで、図５は、前面からねじ止めした場合の遮蔽体１０の正面図である。検出素子２２で正確な測定を行うためには、計測前にピンホール部１１を遮蔽体１０より取り外し、各検出素子２２に既知の一様な線量のγ線を照射して校正する必要がある。この場合、図５に示すように、遮蔽体１０は前面からねじ止めされることにより、遮蔽体１０からピンホール部１１のみを容易に取りはずことができ、検出素子２２の校正を容易にすることができる。

取付機構１７は、ねじやタップにより遮蔽体１０の遮蔽効果が維持される位置に設けられることが好ましい。例えば、遮蔽体１０の４隅に斜め方向から入射する図５に示すγ線Ａの通過距離は、遮蔽体１０の厚さが１０ｍｍの場合、１０ｍｍ×√２＝１４ｍｍ程度になる。このため、取付機構１７に用いられるねじは、Ｍ４程度であれば十分遮蔽効果を保つことができる。

なお、ねじ止めによる遮蔽効果の変化を回避するため、ねじに遮蔽体１０と同じ材質を用いたり、遮蔽効果の違いが生じる分遮蔽体を追加したりしてもよい。

遮蔽体１０の各部の厚さは検出対象となる放射線のエネルギーに応じて設定される。遮蔽体１０は、鉛、タングステン、金などの密度が大きい材質で形成される。例えば、検出対象がＣｓ−１３７由来のγ線６６０ｋｅＶである場合、遮蔽体１０の厚さは、タングステンで形成される場合には１０ｍｍ程度、鉛で形成される場合には２０ｍｍ程度が好ましい。

図１に示すように、信号処理基板３１は、中継基板３２を介して検出素子２２と接続し、電源電圧の調整や、検出素子２２から出力される検出信号を処理する。信号処理基板３１は、スリット部１３のスリット１５の寸法（幅）より大きい寸法を有する。

中継基板３２は、スリット１５を通り、検出素子２２（支持基板２３）と信号処理基板３１とをコネクタを介して接続する。中継基板３２は、例えばフレキシブルプリント基板であり、スリット１５幅よりも小さい厚さを有する。中継基板３２の材質は任意に選択することができる。

次に、第１実施形態における放射線検出装置１の作用について説明する。

γ線検出時、放射線検出装置１は検出対象箇所に設置される。例えばγ線源が多く存在する場所であるＨｏｔｓｐｏｔからのγ線は、遮蔽体１０のピンホール１４を通過し複数の検出素子２２に入射する。

γ線が入射した各検出素子２２は、γ線のエネルギーに応じた電荷または光を発生する。検出素子２２は、発生した電荷または光を電圧信号に変換し、電圧信号を中継基板３２を介して信号処理基板３１に出力する。信号処理基板３１は、所定の信号処理を行うことにより検出したγ線数をカウントする。なお、信号処理基板３１の後段に所要の計算機や表示装置を配置してもよい。

ここで、検出素子群２１には前面から照射されピンホール１４を通過したγ線だけでなく、側面、背面からγ線が入射する可能性がある。側面および背面から入射されるγ線は、検出信号のノイズとなり、正確な検出の妨げになる。

これに対し、第１実施形態における放射線検出装置１は、検出素子群２１の前面のみならず側面および背面を遮蔽体１０で覆う。全方位から照射され得るγ線は、遮蔽体１０により遮蔽され、または遮蔽体１０を通過することにより強度が下がり、検出素子２２で計測される信号のノイズを低減させることができる。

また、遮蔽体１０の背面を形成するスリット部１３のスリット１５よりγ線が通過し、仮に検出素子２２に入射した場合には、スリット１５幅に応じた明線が観測されてしまう。これに対し、第１実施形態における放射線検出装置１は、スリット１５幅より大きい信号処理基板３１をスリット部１３のさらに背面に配置するため、背面から入射し得るγ線を遮蔽することができる。すなわち、背面から入射し得るγ線を遮蔽するための新たな構成を設けることなく好適にγ線を遮蔽することができる。

一般的に、γ線の遮蔽能力は物質の密度に依存する。このため、スリット部１３を厚さ約１０ｍｍのタングステン（密度５．４ｇ／ｃｍ＾３）で形成した場合には、信号処理基板３１を約３０ｍｍの長さのガラスエポキシ基板（１．８５ｇ／ｃｍ＾３）で形成することによりスリット部１３と同等の遮蔽能力が得られ、スリット１５より入射するγ線に応じた明線が観測されない。

以上のような第１実施形態においては、検出素子群２１の周囲を遮蔽体１０により遮蔽することにより、必要以上に遮蔽のための部材を要することなく軽量で可搬性を有する放射線検出装置１を実現することができる。

放射線検出装置１は、軽量化された一方で十分な放射線遮蔽能力を有するため、放射線源の位置を特定するにあたりバックグランドの多い環境下であっても精度よく測定することができる。

また、放射線検出装置１は、検出素子群２１の配列に対応させてピンホール１４の形状を設定することにより、空間分解能を向上させることができる。

［第２実施形態］
本発明に係る放射線検出装置の第２実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図６は、第２実施形態における放射線検出装置５１の断面図である。

図７は、図６の放射線検出装置５１の内スリット部６３ａおよび外スリット部６３ｂの一部の拡大図である。

第２実施形態における放射線検出装置５１が第１実施形態と異なる点は、遮蔽体６０のスリット部６３ａ、６３ｂが複数枚設けられる点である。第２実施形態の説明においては、第１実施形態と対応する構成および部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

放射線検出装置５１は、検出素子群２１、遮蔽体６０、信号処理基板３１、および中継基板３２を主に有する。

遮蔽体６０は、ピンホール部６１、側面遮蔽部６２、内スリット部６３ａおよび外スリット部６３ｂを有する。ピンホール部６１は、平板状であり略中央部にピンホール１４が形成されている。

内スリット部６３ａは、遮蔽体６０の背面であって側面遮蔽部６２直後（背面側）に配置される。外スリット部６３ｂは、遮蔽体６０の背面であって内スリット部６３ａの直後（背面側）に配置される。内スリット部６３ａおよび外スリット部６３ｂは、中継基板３２を挟み込んだ状態で密着して固定される。

内スリット部６３ａおよび外スリット部６３ｂには、それぞれ複数の内スリット６６ａ、外スリット６６ｂが形成されている。内スリット６６ａおよび外スリット６６ｂは、各スリット部６３ａ、６３ｂの厚さ方向において中継基板３２がクランク状になるように形成されており、スリット６６ａ、６６ｂが重ならないように形成される。内スリット６６ａおよび外スリット６６ｂの厚さは、異なっていてもよい。

図７に示すように、内スリット部６３ａは、遮蔽体６０の前方向に突出した凸部６８ａを有する。凸部６８ａは、外スリット部６３ｂの外スリット６６ｂが形成された位置と対応する位置に設けられる。内スリット部６３ａの凸部６８ａは、外スリット部６３ｂの厚さに相当する長さを有するのが好ましい。外スリット部６３ｂは、遮蔽体６０の後方向に突出した凸部６８ｂを有する。凸部６８ｂは、内スリット部６３ａの内スリット６６ａが形成された位置と対応する位置に設けられる。外スリット部６３ｂの凸部６８ｂは、内スリット部６３ａの厚さに相当する長さを有するのが好ましい。

次に、第２実施形態における放射線検出装置５１の作用について説明する。

第１実施形態の放射線検出装置１は、スリット部１３の背側にスリット１５の幅より大きい幅を有する信号処理基板３１を設けることにより、検出素子２２へのγ線の入射を抑制した。しかし、全方向から放射線が入射し得る環境下においては、スリット１５と信号処理基板３１や中継基板３２との隙間を通って検出素子２２にγ線が入射する可能性がある。

そこで、第２実施形態における放射線検出装置５１は、検出素子２２に対して背側から入射し得るγ線に対し、内スリット部６３ａおよび外スリット部６３ｂを設けることにより、遮蔽効果をさらに高めることができる。

具体的には、内スリット６６ａおよび外スリット６６ｂは、各スリット部６３ａ、６３ｂの厚さ方向に重ならないように段違いで配置される。これにより、仮に外スリット部６３ｂの外スリット６６ｂをγ線が通過した場合であっても、前側にはさらに内スリット部６３ａが設けられているため、遮蔽体６０は内スリット部６３ａにおいてγ線の透過を遮蔽することができる。

また、内スリット部６３ａおよび外スリット部６３ｂには、それぞれ凸部６８ａ、６８ｂが設けられる。これにより、内スリット部６３ａおよび外スリット部６３ｂの厚さが小さくなる内スリット６６ａおよび外スリット６６ｂが設けられる箇所であっても、各スリット６６ａ、６６ｂにより小さくなった厚み分を凸部６８ａ、６８ｂにより補うことができる。したがって、内スリット部６３ａおよび外スリット部６３ｂの全領域に亘って、各スリット部６３ａ、６３ｂを透過するγ線量が一様になる。また、内スリット部６３ａおよび外スリット部６３ｂの全領域に亘ってスリット部２枚分の厚みを有することができ、遮蔽体６０の遮蔽効果を高めることができる。

第２実施形態における放射線検出装置５１は、内スリット６６ａ、外スリット６６ｂから検出素子２２に入射し得るγ線を、信号処理基板３１や中継基板３２の長さや種類によらず遮蔽できる。このため、放射線検出装置５１は、バックグランドの影響を低減し、Ｓ／Ｎを向上することができる。

［第３実施形態］
本発明に係る放射線検出装置の第３実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図８は、第３実施形態における放射線検出装置７１の検出素子群２１およびピンホール部１１を特に示す断面図である。

第３実施形態における放射線検出装置７１が第１および第２実施形態と異なる点は、検出素子群２１に素子周囲遮蔽部材９３を設ける点である。第３実施形態の説明においては、第１および第２実施形態と対応する構成および部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

放射線検出装置７１は、検出素子群２１、遮蔽体１０、信号処理基板３１、および中継基板３２を主に有する（図１参照）。

素子周囲遮蔽部材（遮蔽部材）９３は、各検出素子２２の周囲を囲むように配置され、タングステンなど密度の高い材質である。遮蔽部材９３は、各検出素子２２に入射するγ線Ａの方向に応じて支持基板２３に対する傾きを設定することができる。

次に、第３実施形態における放射線検出装置１の作用について説明する。

γ線が検出素子２２に入射した際、物質内でγ線の吸収もしくは散乱が生じる。γ線が吸収された場合、放射線検出装置７１はγ線源位置を特定し得る。一方、γ線が散乱した場合においては、放射線検出装置７１は散乱γ線源位置を特定できず、位置分解能が低下する。

そこで、遮蔽部材９３を検出素子２２間に設けると、ある検出素子２２において散乱した散乱γ線が遮蔽部材９３により遮蔽され、検出素子２２間の散乱γ線の影響を低減することができる。γ線はエネルギーが低くなるほど物質に吸収されやすくなる。このため、遮蔽部材９３が各検出素子２２間に配置されることにより、検出素子２２間における散乱γ線の遮蔽は十分可能である。

また、遮蔽部材９３を設けることにより、放射線検出装置７１は、散乱γ線の影響を低減することができるため、空間分解能を向上することができる。

なお、遮蔽部材９３は、図９に示すようにピンホール１４の方向（前方向）に長くしてもよい。

図９は、第３実施形態における放射線検出装置７１の素子周囲遮蔽部材９３の他の構成例を特に示す断面図である。

素子周囲遮蔽部材（遮蔽部材）９５は、図８に示す遮蔽部材９３に比べて、検出素子２２からピンホール１４の方向に伸ばされている。遮蔽部材９５は、隣り合う遮蔽部材９５と干渉しない範囲において長いことが望ましい。

γ線は、遮蔽体１０を少なからず透過する。しかし、放射線検出装置７１は、遮蔽部材９５を可能な限りピンホール１４の付近まで伸ばすことにより、ピンホール１４の方向以外からのγ線を好適に遮蔽することができる。

また、放射線検出装置７１は、遮蔽体１０を透過したγ線または検出素子２２で散乱したγ線を、確実に遮蔽部材９５で遮蔽することにより空間分解能をさらに向上することができる。

［第４実施形態］
本発明に係る放射線検出装置の第４実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１０は、第４実施形態における放射線検出装置１０１の断面図であり、第１の位置にピンホール部１１１が配置される場合の図である。

図１１は、第４実施形態における放射線検出装置１０１の断面図であり、第２の位置にピンホール部１１１が配置される場合の図である。

図１２は、第４実施形態における放射線検出装置１０１のピンホール部１１１の正面図である。

第４実施形態における放射線検出装置１０１が第１〜第３実施形態と異なる点は、遮蔽体１１０のピンホール部１１１が前後方向に移動する点である。第４実施形態の説明においては、第１〜第３実施形態と対応する構成および部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

放射線検出装置１０１は、検出素子群２１、遮蔽体１１０、信号処理基板３１（図１参照）、および中継基板３２を主に有する。

遮蔽体１１０は、ピンホール駆動部１２０、ピンホール部１１１、側面遮蔽部１１２、およびスリット部１３を有する。

ピンホール駆動部１２０は、ピンホール部１１１に接続されたステッピングモータ、およびこのモータを制御する制御装置を有する。ピンホール駆動部１２０は、自動または手動制御によりピンホール部１１１を所定位置に移動させる。図１０および図１１に示すように、ピンホール駆動部１２０は、ピンホール部１１１を前後方向（放射線入射方向に対する前後方向）に駆動する。ピンホール駆動部１２０は、ピンホール部１１１を検出素子群２１に接触しない範囲で駆動する。

ピンホール部１１１は、図１２に示すように、駆動口１１１ａおよびストッパ１１１ｂを有する。駆動口１１１ａは、ピンホール部１１１の対向する一組の辺に形成され、側面遮蔽部１１２の対向する一組の側壁１１２ａに対してピンホール部１１１を前後方向に摺動するために形成される。ストッパ１１１ｂは、ピンホール部１１１が側面遮蔽部１１２に対して所定の範囲外を移動しないように制限する。

次に、第４実施形態における放射線検出装置１０１の作用について説明する。

図１０に示すように、ピンホール駆動部１２０によりピンホール部１１１の前後方向の位置を検出素子群２１に近づけた場合、検出素子群２１に対する放射線測定視野は広くなる。一方、図１１に示すように、ピンホール部１１１の位置を検出素子群２１から遠ざけた場合、放射線測定視野は狭くなる。

放射線測定視野が広くなると、放射線検出装置１０１の位置分解能は悪化するが、入射γ線数が増える。放射線測定視野が狭くなると、放射線検出装置１０１の位置分解能は向上するが、入射γ線数が減る。放射線検出装置１０１は、ピンホール駆動部１２０を用いてピンホール部１１１の位置を変更することにより、空間分解能およびＳ／Ｎを任意に変更することができる。

このような第４実施形態における放射線検出装置１０１は、測定する放射線強度が弱い場合は位置分解能よりも入射γ線数を増やし、放射線強度が高い場合は入射γ線数を減らし位置分解能を向上させることができる。よって、放射線検出装置１０１は、ユーザー任意の設定で、空間分解能、Ｓ／Ｎの向上を変更することができる。

［第５実施形態］
本発明に係る放射線検出装置の第５実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１３は、第５実施形態における放射線検出装置１３１の断面図である。

第５実施形態における放射線検出装置１３１が第１〜第４実施形態と異なる点は、検出素子群２１を二次元方向に移動させる素子駆動部１４０を有する点である。第５実施形態の説明においては、第１〜第４実施形態と対応する構成および部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

放射線検出装置１３１は、検出素子群２１、遮蔽体１０、信号処理基板３１（図１参照）、中継基板３２、および素子駆動部１４０を主に有する。

素子駆動部１４０は、ｘ軸、ｙ軸方向に駆動するステッピングモータを１ずつ、およびこのモータを外部から制御する制御装置を有する。素子駆動部１４０は、検出素子群２１を保持する支持基板２３に接続される。素子駆動部１４０は、放射線検出装置１３１の前後方向であるｚ方向（γ線の入射方向）に直交するｘｙ平面内において、各検出素子２２のｘｙ方向の寸法より小さい距離を、それぞれｘｙ方向に駆動する。

素子駆動部１４０は、接続基板１４１に固定され、この接続基板１４１は遮蔽体１０の側面遮蔽部１２に固定される。接続基板１４１は、支持基板２３とフレキシブルなリード線１４２などで接続される。接続基板１４１は、中継基板３２とコネクタで接続され、検出素子２２より出力される検出信号を中継基板３２に出力する。

次に、第５実施形態における放射線検出装置１３１の作用について説明する。

素子駆動部１４０は、検出素子群２１を検出素子２２のｘｙ方向の寸法より短い範囲だけ移動させる。各検出素子２２は、移動した範囲でずれた位置でγ線を検出する。

図１４は、検出素子群２１の移動前および移動後における放射線検出位置とγ線検出回数との関係を示すグラフである。

放射線検出装置１３１は、検出素子２２の数が少ない場合や、隣接する検出素子２２の間隔が大きい場合など、放射線検出装置１３１を定点固定し連続して撮影する場合には十分な位置分解能が得られない可能性がある。これに対し、素子駆動部１４０により検出素子群２１をｘｙ方向に移動させることにより、検出素子２２が通常取得するデータの強度分布の補完が可能となる。この結果、放射線検出装置１３１は、位置分解能を向上することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、ピンホール部１１の形状は、四角錐台形状、板状、台形状、三角形状でもよく任意に選択することができる。また、ピンホール１４の形状は、円形状、矩形状のいずれであってもよい。

また、検出素子群２１は、球面状の支持基板上に配置されてもよい。図１５は、変形例としての放射線検出装置の検出素子群２１、支持基板１５０、およびピンホール部１１を特に示す図である。

支持基板２３は、球面中心が略ピンホール１４中心にあり、検出素子２２の受光面が略ピンホール１４中心を向くように設置される。これにより、γ線の入射方向に垂直な面に検出素子群２１を配置する場合に比べ、入射するγ線は検出素子２２を通過する距離が長くなるため、均等に高効率で吸収され得る。

遮蔽体１０の取付機構１７は、ねじ止め以外にも図１６に示すように構成してもよい。図１６は、遮蔽体１０の取付機構の他の例を示す放射線検出装置１６１の断面図である。

側面遮蔽部１２およびスリット部１３は、支持部材１７０により固定される。一方、ピンホール部１１は、支持部材１７０の前面に設けられた、治具を備えるプレート１７１により固定される。支持部材１７０は、必要に応じてピンホール部１１のみが遮蔽体１０より取り外し可能となる。これにより、検出素子２２の校正時などにおけるピンホール部１１の取り外しを容易にすることができる。

また、スリット部１３は、放射線検出装置の軽量化などを阻害しない限り、２枚以上設けてもよい。

１、５１、７１、１０１、１３１、１６１ 放射線検出装置
１０、６０、１１０ 遮蔽体
１１、６１、１１１ ピンホールコリメータ部（ピンホール部）
１２、１１２ 側面遮蔽部
１３ スリット部
１４ ピンホール
１５ スリット
１７ 取付機構
２１ 検出素子群
２２ 検出素子
２３、１５０ 支持基板
３１ 信号処理基板
３２ 中継基板
６３ａ 内スリット部
６３ｂ 外スリット部
６６ａ 内スリット
６６ｂ 外スリット
６８ａ、６８ｂ 凸部
９３、９５ 素子周囲遮蔽部材（遮蔽部材）
１１１ａ 駆動口
１１１ｂ ストッパ
１１２ａ 側壁
１２０ ピンホール駆動部
１４０ 素子駆動部
１４１ 接続基板

Claims (9)

1. 支持基板上に配置された複数の検出素子を有する検出素子群と、
   放射線を入射させるピンホールが前面に形成され、背面にスリットが形成され、前記検出素子群を収容する放射線遮蔽体と、
   各前記検出素子で検出される検出信号を処理し、前記放射線遮蔽体外部に設けられ、かつ前記スリットの幅よりも大きい寸法を有する信号処理基板と、
   前記スリットを通り、各前記検出素子と前記信号処理基板とを接続する中継基板とを備えたことを特徴とする放射線検出装置。
2. 前記放射線遮蔽体は、前記放射線遮蔽体の背面を形成し、それぞれスリットが形成された内スリット部および外スリット部を有し、
   前記内スリット部および前記外スリット部は、互いの前記スリットが重ならないように配置される請求項１記載の放射線検出装置。
3. 前記内スリット部は、前記放射線遮蔽体の前面方向に突出した凸部を前記外スリット部の前記スリットが形成された位置と対応する位置に有し、
   前記外スリット部は、前記放射線遮蔽体の背面方向に突出した凸部を前記内スリット部の前記スリットが形成された位置と対応する位置に有する請求項２記載の放射線検出装置。
4. 隣接する前記検出素子の間に配置された放射線遮蔽部材をさらに備えた請求項１〜３のいずれか一項記載の放射線検出装置。
5. 前記放射線遮蔽体は、前記放射線遮蔽体の前面となる、前記ピンホールが形成されたピンホール部を有し、
   前記ピンホール部を前記放射線の入射方向に対して前後に駆動するピンホール駆動部をさらに備えた請求項１〜４のいずれか一項記載の放射線検出装置。
6. 前記検出素子群を前記放射線の入射方向に直交する平面内で駆動させる素子駆動部をさらに備えた請求項１〜５のいずれか一項記載の放射線検出装置。
7. 前記検出素子群の外形と前記ピンホールの形状とが相似形である請求項１〜６のいずれか一項記載の放射線検出装置。
8. 前記支持基板は、前記ピンホール中心を略球面中心とする球面形状を有する請求項１〜７のいずれか一項記載の放射線検出装置。
9. 前記放射線遮蔽体は、前記放射線遮蔽体の前面となる、前記ピンホールが形成されたピンホール部を有し、
   前記ピンホール部を前記放射線遮蔽体から取り外し可能な取付機構をさらに備える請求項１〜８のいずれか一項記載の放射線検出装置。

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