JP2014028913A

JP2014028913A - 熱蛍光体板状体とそれを用いてなる画像読取装置

Info

Publication number: JP2014028913A
Application number: JP2012274023A
Authority: JP
Inventors: Joko Shintada; 浄光眞正
Original assignee: Tokyo Metropolitan Public University Corp
Current assignee: Tokyo Metropolitan Public University Corp
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2014-02-13

Abstract

【課題】汎用性があり、取扱が容易で、感度が高い熱蛍光体板状体とそれを用いてなる画像読取装置を提供すること。
【解決手段】発熱体１１を有し、ＴＬ素子と硝子とを、ＴＬ素子１００重量部に対して硝子０〜１２０重量部で配合してなる混合物を所定温度で焼成してなる熱蛍光体板状体１２ａが基板１２ｂに固着されてなる画像提供物１２、並びに画像提供物を設置するサンプルシート設置部１０と、サンプルシート設置部１０から所定距離を空けて設置された画像検出部２０と、サンプルシート設置部１０及び画像検出部２０の間に設けられ、発熱体１１の熱が画像検出部に伝達されないように熱を遮断する断熱部３０とからなる画像読取装置１。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線線量計に用いることができる熱蛍光体板状体とそれを用いてなる画像読取装置に関し、さらに詳細には、汎用性があり、取扱が容易で、感度が高い熱蛍光体板状体とそれを用いてなる画像読取装置に関する。

放射線線量計は、種々のものが提案されており、皮膚吸収線量を測定対象とした熱蛍光シート（テフロン（登録商標）に組織等価型の熱蛍光体を埋め込んだもの、特許文献８参照）や、人体の吸収線量を測定対象とした熱蛍光体板状体（エポキシ樹脂に組織等価型の熱蛍光体を埋め込んだもの、特許文献４参照）、ガラス管に熱蛍光体を封入したものが利用されている。
福島原発事故による放射性の汚染物質の飛散により、植物や建物、土、瓦礫等をはじめとするあらゆる物質が汚染の対象となっている。この汚染物質の除染作業は効果的・効率的に進めなければならないが、汚染物質も均一に汚染されているわけではなく、部位によって汚染の度合いは異なっている。汚染の度合いに応じた除染処理を行うことは廃棄物を減らす点からも重要である。そのためには、汚染物質ごとに汚染部位を特定することが重要となる。この汚染物質の汚染箇所を特定するには、イメージングプレート（IP）を利用したオートラジオグラフィー等種々の提案（特許文献６及び７）がなされている。

このような観点から種々の線量計が提案されており、たとえば特許文献１には、放射線の積算吸収線量を測定する、平板状蛍光ガラス線量計が提案されている。特許文献２には、軽量で、全方向から飛来する中性子に対する正確な評価が可能な積算型中性子線量当量測定器が提案されている。特許文献３には、蛍光特性を大きく損なう事無く、又、ガンマ線補償用蛍光ガラス素子に対する影響を与える事無く、一般的に使われている熱ルミネセンス線量計と同等の熱中性子感度を持つ新たな蛍光ガラス線量計用ガラスが提案されている。特許文献４には、熱蛍光板状体を利用した、放射線の３次元線量分布を取得することができる線量計が提案されている。特許文献５には、アルミニウム（ＩＩＩ）含有の熱蛍光板状体が提案されている。
特許文献６及び７には、それぞれイメージングプレートを用いたオートラジオグラフィーに関して提案されている。

特開２００６−４７００９号公報

特開２０１０−２７６４０６号公報

特開２０１０−２１０３３６号公報

特開２０１０−１２７９３０号公報

特開２０１１−０５２１７９号公報

特開２００２−４９１１０号公報

特開２０００−２３０９０２号公報

特開２００４−３１７１３６号公報

しかし、上述の従来提案されている蛍光体ではいまだ十分な実用性がなかった。たとえば、特許文献１，２及び３の提案では、光励起直後の極めて短い時間に発光する蛍光を利用するため、励起光と蛍光の分離操作が必要となり、測定システムが熱蛍光体と比較して複雑で高価となる。また、ガラスの厚さに応じたボケが生じるため解像度の点でも不十分であった。
特許文献４，５及び８の提案では、人体の吸収線量のみを目的として設計されたものであり、汎用性が十分でなく、また感度が不十分であった。
特許文献５および８の提案では、使用時に機能する温度レンジが狭く取り扱いに注意が必要であり、長期にわたる安定性に問題があった。
特許文献６及び７の提案では、放射線の汚染分布の測定は可能であるものの、輝尽性蛍光体を使用しているため、測定前に光を照射させることができず、位置確認に必要な画像を取得することができない。また、試料を載せたまま測定することもできないため、測定後に位置確認に必要な画像を取得することもできない。そのため汚染位置の特定まで可能になるものではない。既存のガラス管に封入された熱蛍光体やペレット状のものはポイント測定のみで、2次元の測定には用いることができず、汎用性に乏しい。
要するに、熱蛍光体を用いた線量計は有用と考えられるものの、取り扱いが容易で、かつ2次元の高感度線量計として用いることができる熱蛍光体はいまだ提案されていないのが現状であり、そのような熱蛍光体及び当該熱蛍光体を用いた放射線線量計の開発が要望されているのが現状である。
したがって本発明の目的は、汎用性があり、取扱が容易で、感度が高い熱蛍光体板状体とそれを用いてなる画像読取装置を提供することにある。

本発明者は上記課題を解消するために鋭意検討した結果、特定の熱蛍光素子（以下、「ＴＬ素子」という場合もある）と特定の硝子とを混合した場合に上記課題を解消しうることを知見し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の各発明を提供するものである。
１．熱蛍光素子と硝子とを、熱蛍光素子１００重量部に対する硝子の配合割合が０〜１２０重量部で配合してなる混合物を所定温度で焼成してなる熱蛍光体板状体。
２．上記熱蛍光素子が、硫酸カルシウムと希土類とを構成成分とする素子であることを特徴とする１記載の熱蛍光体板状体。
３．上記硝子がホウ酸含有硝子の紛体であり、そのホウ酸含量が硝子全体に対して５重量％以上であり、上記硝子の配合割合が８０〜１２０重量部であることを特徴とする２記載の熱蛍光体板状体。
４．上記熱蛍光素子がホウ酸リチウム系化合物からなる熱蛍光体であり、上記硝子の配合割合が０〜１２０重量部であることを特徴とする１記載の熱蛍光体板状体。
５．上記混合物はさらに混和剤を含有し、該混和剤が、水、又はエタノールであることを特徴とする１記載の熱蛍光体板状体。
６．１記載の熱蛍光体板状体が基板上に固着されてなる画像提供物。
７．発熱体を有し、画像提供物を設置するサンプルシート設置部と、
該サンプルシート設置部から所定距離を空けて設置された画像検出部と、
該サンプルシート設置部及び該画像検出部の間に設けられ、上記発熱体の熱が画像検出部に伝達されないように熱を遮断する断熱部とからなり、
画像提供物が1記載の板状体である画像読取装置。

本発明の熱蛍光体板状体は、汎用性があり、取扱が容易で、感度が高いものである。
また、本発明の画像読み取り装置は、簡単な操作で物質の放射線量を高感度且つ高精度に測定することができるものである。

図１は本発明の画像読取装置の概要を示す模式図である。図２は、図１に示す画像提供物の拡大斜視図である。図３は、図１に示す断熱部の要部を示す拡大図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はｂ−ｂ断面図である。図４は図１に示す画像読み取り装置の使用形態を示す模式図であり、（ａ）及び（ｂ）は具体的な使用過程を示す模式図であり、（ｃ）及び（ｄ）は撮影した写真の状態を模式的に示す平面図である。図５は、図４（ｃ）及び（ｄ）に示す写真を重ね合せた状態を模式的に示す平面図である。図６は耐圧収納容器を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図である。図７は収納容器を示す斜視図である。図８は、収納容器の他の実施形態を示す全体図である。図９は、図８のＩ−Ｉ断面図である。図１０は、図８のＩＩ−ＩＩ断面図である。図１１は、図８に示す収納容器の樹脂フィルム被覆前の本体および先端部の分解斜視図である。図１２は電卓を用いた画像形成の要部を示す模式図である。図１３は実際に電卓を用いて画像提供物に形成された画像の写真（図面に代えて提出する画像提供物に形成された画像を示す写真）である。図１４は実際にマウスを用いて画像提供物に形成された画像の写真（図面に代えて提出する画像提供物に形成された画像を示す写真）である。

１画像読取装置、１０サンプルシート設置部、１１発熱体、１２画像提供物、２０ＣＣＤカメラ、３０断熱部、Ａ被測定物

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
本発明の熱蛍光体板状体は、熱蛍光素子と硝子とを特定の配合割合で配合してなる混合物を所定温度で焼成してなるものである。
本発明の熱蛍光体板状体の大きさは特に制限されず、被測定物の大きさにより任意である。また、厚みは、堅牢性や測定時の操作性、加熱して発光させる際の効率の観点から１〜２．５ｍｍとするのが好ましい。
以下、さらに詳細に説明する。

＜熱蛍光素子＞
本発明において用いられる上記熱蛍光素子は、ＢａＳＯ₄、ＬｉＦ、ＢｅＯ、ＣａＦ、Ｌｉ₂Ｂ₄Ｏ₇、ＣａＳＯ_４等からなる群より選択される化合物と希土類や遷移元素等とを構成成分とする混合物から得られる素子である。該化合物としては、硫酸カルシウムを特に好ましく用いることができ、その中でもナトリウムを含まない硫酸カルシウムを特に好ましく用いることができる。また、硫酸カルシウムを用いる場合には、炭酸カルシウムと硫酸とを用いて上記混合物を調製することも可能である。
本発明において用いられる硫酸カルシウムは、ナトリウムを含まないことが重要である。ここで「ナトリウムを含まない」とは、ナトリウム含有量が全硫酸カルシウム重量中０．００１重量％以下であることを意味する。

希土類は、（Ｓｃ）スカンジウム、（Ｙ）イットリウム、（Ｌａ）ランタン、（Ｃｅ）セリウム、（Ｎｄ）ネオジム、（Ｐｒ）プラセオジム、（Ｐｍ）プロメチウム、（Ｓｍ）サマリウム、（Ｅｕ）ユウロピウム、（Ｇｄ）ガドリニウム、（Ｔｂ）テルビウム、（Ｄｙ）ジスプロシウム、（Ｈｏ）ホルミウム、（Ｅｒ）エルビウム、（Ｔｍ）ツリウム、（Ｙｂ）イッテルビウム、又は（Ｌｕ）ルテチウムであれば特に制限されないが、本発明においては特にＴｍ,Ｄｙ,Ｅｕ,Ｓｍが熱蛍光体の放射線に対する感度が良好になる点で好ましく用いられる。
希土類の含有形態は、希土類原子そのものを含有していればよく、原子そのものとして配合されていても何らかの化合物として配合されていてもよい。化合物として配合される際、好ましく用いられる化合物としては、希土類酸化物（上記希土類の酸化物）等を挙げることができる。

上記硫酸カルシウムに対する上記希土類の配合割合は、硫酸カルシウム１モルに対して希土類０．０５〜０．２モルとするのが、感度の点で好ましい。

上記熱蛍光素子には、上記硫酸カルシウム及び上記希土類以外に本発明の所望の効果を損なわない範囲で他の成分を配合することができる。

上記熱蛍光素子は、高純度ＣａＣＯ_３にＨ_２ＳＯ_４と希土類とを上記配合割合を満足するように混合し、加熱溶解して蒸発乾固させ、その後５００〜１０００℃で１〜5時間加熱処理を行うなどして得ることができる。

また、上記熱蛍光素子としては、ホウ酸リチウム系化合物からなる熱蛍光体（以下、この熱蛍光体を単に「ホウ酸リチウム系化合物」ということもある）を用いることもできる。
上記ホウ酸リチウム系化合物からなる熱蛍光体としては、Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７やＬｉ_３Ｂ_７Ｏ_１２等を添加物と混合した後焼成してなる蛍光体を用いることができる。
また、ＢやＬｉには、一般的に利用されている^１１Ｂや^７Ｌｉだけでなく中性子捕獲断面積の大きい同位体^１０Ｂや^６Ｌｉを用いることもでき、これにより中性子線の吸収率を高めることができる。これらの同位体の含有量は、中性子線測定用にする場合には多ければ多いほどよい。
熱蛍光体素子としてホウ酸リチウム系化合物を用いると、熱蛍光体自身がバインダーとしても機能するため、熱蛍光体ではない硝子をバインダーとして用いる必要がなくなり、さらに高感度でかつ高分解能な熱蛍光体板状体を得ることができる。
さらには、ホウ酸リチウム系化合物は生体等価性が高く、密度を制御したセラミックスを基板に用いることによって、ほぼ生体等価で、さらには肝臓等価、骨等価などの各臓器等等価な熱蛍光体板状体、ひいては放射線線量計を得ることができる。このような上記セラミックスとしては、市販のイソライト工業株式会社製、商品名「イソプラトン軽量セッター」等を用いることができる。
上記ホウ酸リチウム系化合物からなる熱蛍光体、例えばＬｉ₂Ｂ₄Ｏ₇は、以下のようにして得ることができる。
一つは市販のＬｉ₂Ｂ₄Ｏ₇を使用して、添加物と混合して焼成する方法、他方はＬｉ_２ＣＯ_３とＢ_２Ｏ_３とを９００℃−１０００℃で３（２〜４）時間程度加熱してＬｉ₂Ｂ₄Ｏ₇を合成し、得られたＬｉ₂Ｂ₄Ｏ₇と添加物とを混合して焼成する方法。
この際用いられる添加物としては、Ｃｕ（ＮＯ_３）_２またはＣｕＯを挙げることができ、使用量はＬｉ₂Ｂ₄Ｏ₇１００重量部に対して０．１〜２．０重量部とするのが好ましい。そして混合して得られた混合物は８５０℃−１０００℃で焼結させる。
中性子線測定用に^１０Ｂの含有率を上げる場合は、たとえば市販のステラケミファ株式会社の^１０Ｂ９６重量％濃縮ホウ酸を加熱して得られた^１０Ｂ_２Ｏ_３と、Ｌｉ_２ＣＯ_３を上記方法で加熱してＬｉ₂Ｂ₄Ｏ₇を得、これを上記添加物と混合して焼成すればよい。

＜硝子＞
上記硝子は、ホウ酸含有硝子の紛体であり、そのホウ酸含量が硝子全体に対して５重量％以上であるのが、板状体への成形性と後述する基板への接着性との点で好ましく、１０重量％以上であるのがさらに好ましく、２０重量％以上であるのが最も好ましい。また、上限は３０重量％以下であるのが板状体への成形性と後述する基板への接着性との点で好ましく、２７重量％以下であるのがさらに好ましい。
上記のホウ酸含有硝子は、一般にホウケイ酸塩ガラスと呼ばれているものであり、ガラス構造内のホウ素イオン（Ｂ³⁺）が周囲の状態により３配位か４配位の酸素イオンをとる（［ＢＯ₃］、［ＢＯ₄］）硝子である。
本発明においては、上記ホウ酸含有硝子の好ましい組成は、酸化バリウム３０〜５０重量％、酸化ホウ素２０〜２７重量％、酸化亜鉛５〜２５重量％、酸化アルミニウム１〜１０重量％、酸化チタン１〜１０重量％、二酸化ケイ素５〜２５重量％、酸化ジルコニウム１〜１０重量％である。上記ホウ酸含有硝子としては、商品名「ASF1898」旭硝子製、等の市販品を用いることができる。
また、上記硝子は、上記熱蛍光素子とは反応しない、化学的に安定であることが望ましい。また、熱安定性に優れることも必要で融点が４００℃以上であるのが望ましい。また、融点が高すぎると熱蛍光素子と加熱により溶融させて混合させる際に熱蛍光素子が分解するので、融点は６００℃以下であるのが好ましい。

＜配合割合＞
上記熱蛍光素子と上記硝子との配合割合は、上記熱蛍光素子１００重量部に対して上記硝子０〜１２０重量部であり、上記熱蛍光素子が、硫酸カルシウムと希土類とを構成成分とする素子である場合には、上記硝子の配合割合が８０〜１２０重量部であるのが好ましく、９０〜１１０重量部であるのが更に好ましい。また、上記熱蛍光素子がホウ酸リチウム系化合物からなる熱蛍光体である場合には、上記硝子の配合割合が０〜１２０であるのが好ましく、上記硝子の配合割合を０とすることも好ましい。

＜第３成分＞
また、本発明においては上記熱蛍光素子及び上記硝子以外に本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々成分を添加することができる。
たとえば、^６Ｌｉ、^１０Ｂ等を含む中性子捕獲材や、Ｃｄ等を含む中性子コンバータ、γ線の捕獲剤として高原子番号のＰｂやＢａ等を用いることができる。

＜製法＞
本発明の熱蛍光体板状体は、基板に固着されてなる画像提供物として使用される。そして、本発明の熱蛍光体板状体を製造する際には、以下の本発明の画像提供物の製造を行うことにより、基板と一体化された本発明の熱蛍光体板状体を得ることができる。
画像提供物は、上記熱蛍光素子と上記硝子とを混合し、均塗布剤としての混和剤に分散して粘土状の混合物を得、得られた混合物を基板上に所望の厚さとなるように板状に塗工し成形した後、焼成することにより得ることができる。
この際上記混和剤としては、水、エタノールなどのアルコール類等の熱蛍光素子と反応しないものを好ましく用いることができる。特に硫酸カルシウムを用いる場合には水、エタノールを好ましく用いることができる。
上記混和剤の使用量は、上記熱蛍光素子と上記硝子との混合物１００重量部に対して５〜３０重量部とするのが成形性の観点から好ましい。
用いられる基板の形成材料は、酸化アルミニウムやジルコニアなどのセラミックス、パイレックス（登録商標）や石英などの硝子、陶器等の熱的に安定なものを用いることができる。上記基板の大きさ及び厚さは特に制限されず、撮影する用途に応じて任意である。
また焼成は多段階に温度を制御して行うのが好ましく、例えば６００〜８００℃で３０分〜２時間焼成する第１段階、４００℃〜６００℃（第１段階とは異なる温度）で１時間〜４時間焼成する第２段階と順次行うなどして焼成することができる。

＜構造、効果＞
本発明の熱蛍光体板状体は、組織非等価性であるのが好ましい。ここで組織等価とは、生体等価（水等価）であることを意味し、実効原子番号が水の７．４２に近いことを意味し、組織非等価とは、実効原子番号が水の７．４２よりも大きいものを意味する。組織非等価であることにより、放射線の吸収量が大きく、感度が高いことになる。
本発明の熱蛍光体板状体は、上記熱蛍光素子と上記硝子とを必須の構成成分とするので、以下のような種々効果を奏するものである。
・サイバーナイフの管理に用いることができ、しかもアニーリングすることにより再利用可能であるためランニングコストがほとんどかからない。このためビーム軸の位置管理が容易になり、線量の相対的な評価も可能になる。
・上記Ｘ線だけでなく焼結時に中性子捕獲材を混入させた場合には、中性子用のイメージングデバイスとしても利用できる。また、板状でダイナミックレンジが広いため、フィルタを設置しやすく、フィルタの種類や板の厚さを変えることにより種々の放射線測定用途に対応することができる。すなわち、通常の2次元線量計のＩＰは、遮光しなければ読み出しの値に大きな誤差が生じるため、カセッテに入れる必要があるが、本発明の熱蛍光体板状体はカセッテが不要で種々のフィルタを容易に設置することが可能であるため、多種の放射線混在場で簡易的に放射線の種類とエネルギー（相対的な測定により）を検出できる。また、小さいものから大きいものまで、また形も長方形、四角形、三角形、円形等種々の線量計を作成できるため、個人被曝線量計をはじめとした多くの利用法が可能である。
・従来の２次元の熱蛍光体線量計は、感度が低く、また、テフロン（登録商標）やエポキシ樹脂を使用しているため、熱に弱く、加熱して測定を行う場合に取り扱いに注意が必要で、感度劣化等のリスクがある。しかし、本発明の熱蛍光体板状体は硝子化により扱いが極めて容易で、形状も種々形状を採りうる。熱的に安定であり、熱による変形や劣化を考慮せずに測定を行うことができることも含めて高感度である。
・通常の組織等価性の熱蛍光体は、既知でないエネルギー分布中でも生体の吸収線量を測定できるが、感度が悪い。本発明の熱蛍光体は非組織等価性であり、エネルギーが既知である場合は生体の吸収線量への変換が容易に可能で感度が高い。

＜使用法（本発明の画像読取装置）＞
ついで本発明の画像読取装置について説明する。
本実施形態の画像読取装置１は、図１に示すように、シート状の発熱体１１を有し、画像提供物１２を設置するサンプルシート設置部１０と、サンプルシート設置部１０から所定距離を空けて設置された画像検出部としてのＣＣＤカメラ２０と、サンプルシート設置部１０及びＣＣＤカメラ２０の間に設けられ、発熱体１１の熱がＣＣＤカメラ２０に伝達されないように熱を遮断する断熱部３０とからなり、画像提供物１２が本発明の熱蛍光体板状体である。
なお、画像検出部としては、ＣＣＤカメラに代えて熱蛍光の強度に応じてＣＩＤやＰＤＡ,ＭＯＳ等の固体撮像素子を用いることもできる。

以下詳述する。
サンプルシート設置部１０は板状であり、発熱体１１はサンプルシート設置部１０の下部に設けられており、サンプルシート設置部と同形状で且つシート状である。
画像提供物１２について図２を参照して説明すると、画像提供物１２は、基板１２ｂと基板１２ｂ上に固着された本発明の熱蛍光体板状体１２ａとからなる。図２からも明らかなように両者は特に接着層を設けることなく接着されており、厚みは異なるが同じ形状となされている。
ＣＣＤカメラ２０は、サンプルシート設置部から１０ｃｍ〜１ｍの距離を置いて設けられており、図示しないがカメラの高さ位置を自在に変更できる公知の治具を用いて所望の高さに固定されている。
断熱部３０について図３を参照して説明すると、断熱部３０は、直方体であり、図３（ａ）に示すように、その中央部分に円筒形状の透視部３１が設けられており、透視部３１の周囲が断熱構造部３３となされている。透視部３１は、図３（ｂ）に示すように、２枚のガラス板３２により形成されており、両ガラス板３２の間に中空部３４が形成されている。また断熱構造部３３は金属板により形成された箱体であり、その内部にはグラスウールが充填されている。ガラス板３２の形成材料は、可視光を吸収しないガラスたとえば石英ガラスやパイレックス（登録商標）等を用いることができる。また、断熱部３０はサンプルシート設置部とＣＣＤカメラのほぼ中間に位置するように設けられている。
また、特に図示していないが、装置全体を覆うようにハウジングを設けられている。

本実施形態の画像読取装置１は、図４（ａ）に示すように、サンプルシート設置部１０上に画像提供物１２を設置し、さらに画像提供物１２上に被測定物Ａ（図では葉）を載置してＣＣＤカメラで撮影を行う。これにより図４（ｃ）に示す被測定物Ａの画像を得ることができる。
次に、図４（ｂ）に示すように、被測定物Ａを除去した状態で、発熱体による画像検出部の加熱を行い、発光させた状態で再度ＣＣＤカメラによる撮影を行う。これにより、図４（ｄ）に示すように放射性物質で汚染された場所Ｂの色が変化した状態の画像を得ることができる。
そして、図５に示すようにこの２枚の写真（画像）を重ね合せることにより、被測定物のどの部位で放射線が検出されるかを正確に測定することができる。
本発明の画像読取装置は上記の本発明の熱蛍光体板状体を用いているので、ＩＰを用いたオートラジオグラフィーシステムでは試料の位置と汚染箇所の特定が困難であったが、本発明においては同じ画角で比較できるので容易に画像を重ね合わせることできる。

次に、図６を参照して本発明の熱蛍光体板状体の使用方法の１形態について説明する。
図６に示す形態の使用方法では、熱蛍光体板状体１０１を収容して海中などの圧力がかかる場所に設置し、当該環境下の放射線量モニタリングを可能にする耐圧収納容器１００を用いる。
耐圧収納容器１００は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、円筒状の本体１１０と、本体１１０の両端部開口を封止する円錐状の先端部１２０及び断面Ｔ字状の基端部１３０とからなる。先端部１２０と基端部１３０とはいずれも本体と螺合可能にねじ山部１２１，１３１が形成されている。本体１１０の両端にはこれらのねじ山部１２１，１３１に対応して螺合部１１１，１１２が形成されている。
先端部１２０はねじ山部１２１の先端に収容した熱蛍光体板状体がぶつかっても破損しないようにゴム製の緩衝部１２２が形成されている。また、ねじ山部１２１の基端には封止状態をより良好なものとするためにО−リング１２３が設けられている。
基端部１３０におけるねじ山部１３１の先端にも収容した熱蛍光体板状体がぶつかっても破損しないようにゴム製の緩衝部１３２が形成されている。また、また、基端部１３０の外面には使用時に取り外しを容易にするためのつまみ部１３３が設けられている。
本体１１０、先端部１２０及び基端部１３０の形成材料は、通常耐圧製品の形成に用いられている材料であれば特に制限なく用いることができ、軽さと取扱いの容易さとから硬質プラスチックなどを好ましく用いることができる。
そして、使用時には先端部１２０を本体１１０に螺合した後、本体の基端部側の開口から熱蛍光体板状体を挿入し、最終に基端部１３０を本体に螺合させて全体を封止する。その後、所望の設置場所、例えば海中等の圧力のかかる場所、河川から海洋にかけて目的の場所に設置し、１〜３カ月間程度放置した後、上述の画像読取装置により測定画像を得ることで測定を行うことができる。これにより、従来は測定が不可能であった場所についても放射線線量の測定を行うことができ、放射性物質の流動経路の特定や汚染状況のモニタリングが可能である。

次に図７を参照して別の使用方法について説明する。
図７に示す形態の使用方法では、熱蛍光体板状体２０１を収容して土中や樹木中に設置し、当該環境下の放射線量モニタリングを可能にする収納容器２００を用いる。
収納容器２００は、断面三角形状で先端が尖っている先端部２１０と熱蛍光体板状体２０１を３枚収納可能となされた容器本体２２０とからなる。本実施形態において先端部２１０は本体２２０の先端部に接着されている。また、本体２２０は、その側面部分に蝶番部（図示せず）により開閉自在となされた蓋部２２１が形成されており、熱蛍光体板状体２０１を容易に収納及び取り出しできるようになされている。蓋部２２１は特に図示しないが嵌合して一応の防水性は発揮するようになされている。
本体２２０、先端部２１０の形成材料は、通常容器に用いられる材料であれば特に制限なく用いることができ、軽さと取扱いの容易さとからプラスチックなどを好ましく用いることができる。
そして、使用時には蓋部２２１を開放して熱蛍光体板状体２０１を１〜３枚収納した後、蓋部を閉じて密閉する。ついで、所望の設置場所、例えば田や畑の土中や樹木中に設置し数週間放置した後、上述の画像読取装置により測定画像を得ることで測定を行うことができる。これにより、田畑からサンプルを採取することなく、各地点の地表から深部方向への線量分布を簡易的に測定することができる。

図８〜１１を参照して本発明の熱蛍光体板状体の他の使用方法について説明する。
図８〜１１に示す形態の使用方法では、熱蛍光体板状体３０１を収容して樹木や土の中などに埋め込んで設置し、当該環境下の放射線量モニタリングを可能にする収納容器３００を用いる。
収納容器３００は、円柱状の本体３１０と、本体３１０の先端に螺合される長手方向断面がコの字状の先端部３２０とを具備する。
本体３１０の先端部側の端部は、先端部３２０の螺合部３２１に対応するねじ山部３１１が形成されている。
本体３１０の基端部３１２は、断面くの字状となっており、後述する樹脂フィルム３４０で本体全体を包んで熱収縮させた際に基端部３１２が完全に熱収縮された樹脂フィルムで封止されるように形成されている。
本体３１０はその側面を本体３１０の長手方向に沿って長方形状に切り欠いて形成された切り欠き部３１５が設けられている。
切り欠き部３１５は、熱蛍光体板状体３０１及び封止具３３０が嵌合され装着されるように、長方体形状の凹部とされており、その上方両端に嵌合された熱蛍光体板状体３０１及び封止具３３０を離脱しないように押さえるための突起部３１６が設けられている。
本体３１０及び先端部３２０の形成材料は、通常の材料を特に制限なく用いることができ、軽さと取扱いの容易さ及び耐候性から硬質プラスチックなどを好ましく用いることができる。
本体３１０は、樹脂フィルム３４０で被覆されている。樹脂フィルム３４０としては、通常の防水性を有する樹脂などからなる熱収縮チューブを用いることができ、具体的には、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、難燃性ポリオレフィン樹脂、テフロン（登録商標）などの熱収縮樹脂からなる熱収縮チューブを用いるのが好ましい。樹脂フィルム３４０の色は、遮光性の観点から、黒色であるのが好ましい。
また、樹脂フィルム３４０の厚さは、水中における^１３７Ｃｓβ線の最大飛程１．６２ｍｍ以下とすることによりγ線だけでなくβ線も検出でき、且つ検出効率が高く分布も明瞭になるため好ましく、薄ければ薄いほどこれらの特性が向上し好ましいが、防水性および遮光性の観点から１００μｍ〜２００μｍであるのがさらに好ましい。
樹脂フィルム３４０として黒色で筒状の熱収縮樹脂を用いる場合、筒状の熱収縮樹脂に本体３１０を入れ、樹脂に熱を加え収縮させることで本体３１０をその全体を密封した状態で被覆する。これにより、容易かつ良好に本体３１０を被覆することができ、防水性及び遮光性が高くなる。
収納容器３００の使用は、本体３１０の切り欠き部３１５に熱蛍光体板状体３０１を嵌合し装着し、さらに封止具３３０を熱蛍光体板状体３０１と先端部３２０との間の切り欠き部３１５に嵌合し装着した後先端部３２０を本体に取り付け、その後樹脂フィルム３４０で本体３１０を被覆して、少なくとも熱蛍光体板状体３０１の存在する部位全体を樹脂フィルムで覆って封止する。
その後、所望の設置場所、例えば樹木や土の中などに埋め込んで設置し、１〜３カ月間程度放置した後、上述の画像読取装置により測定画像を得ることで測定を行うことができる。
この構成により、サンプルを採取することなく、また、従来は測定が不可能であった場所についても放射線線量の測定を行うことができ、放射性物質の流動経路の特定や汚染状況のモニタリングが可能である。

以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。

〔実施例１〕
高純度ＣａＣＯ_３にＨ_２ＳＯ_４と希土類として酸化ツリウム０．１ｍｏｌ％（混合物全体のモル分率）とを混合した後２５０℃に加熱してこれらの溶質すべてを溶解させ、さらに加熱した状態を保持することにより完全に蒸発乾固させた。その後、さらに７００℃で２時間の加熱処理を行い、熱蛍光素子を得た。得られた素子は粉砕し２００μｍ以下とした。
次に、得られた熱蛍光素子とガラス粉（旭硝子社製、商品名「ＡＳＦ１８９８」）とを重量比１００：１００で混合し、そこに水を均塗布剤（混和剤）として加えて粘土状とした。得られた粘土状の混合物を基板のセラミックスに均一に塗布し、図１に示す画像提供物のように板状とし、さらに７００℃で1時間焼成後５３０℃に温度を下げて２時間焼成を行い、本発明の熱蛍光体板状体が固着された本発明の画像提供物を得た。
得られた板状体は、大きさ５ｃｍ×５ｃｍ、厚さ０．２５ｃｍであった。
他の希土類についても同様に形成できることを確認した（蛍光させる際の色は異なるが同様に機能した）。

得られた熱蛍光体板状体が画像提供物として機能するか否か電卓を用いて確認した。
得られた熱蛍光体板状体を有する画像提供物上に、被測定物としての電卓を載置し、その状態で図１２に示すようにＸ線を照射した。そして、被測定物としての電卓を載置した状態で図１に示す装置に設置し、ＣＣＤカメラで写真を撮影した後、被測定物を除去し、発熱シートを２７０℃に加熱して蛍光体を発光させてＣＣＤカメラで撮影を行った。その結果得られた写真を図１３に示す。
図１３では、Ｘ線照射によりＸ線を透過する量が場所によって異なり、その異なる放射線の量に応じた熱蛍光が撮影されている。熱蛍光体板状体においてX線の吸収量及び位置を明瞭に把握することができるため、放射線イメージングデバイスとして有用であることがわかる。

〔実施例２〕
以下のようにして棒状の熱蛍光体板状体を得た。
大きさを１．５ｃｍ×１５ｃｍ、厚さ０．２５ｃｍとした以外は実施例１と同様にして棒状の熱蛍光体板状体を得た。^１３７Ｃｓ３７０ｋＢｑの密封小線源を直接密着させて配置し、１５分照射した後、２７０℃に加熱して蛍光体を発光させてＣＣＤカメラで撮影を行った。その結果、^１３７Ｃｓは、主に５１４ｋｅＶのβ線６６２ｋｅＶのγ線を放出するため、^１３７Ｃｓからのβ線とγ線の合わさった分布が明瞭に形成された。収容容器２００に熱蛍光体板状体を挿入し、β線を遮断して測定を行ったときよりも感度が高かったことから、β線、γ線どちらにも感度を有することが確かめられた。このことから環境放射線の汚染分布測定にも利用できることがわかる。

〔実施例３〕
Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７１００重量部に０．２重量部のＣｕＯを少量のエタノールを用いて混合した後、乾燥させ、得られた混合体を９１５℃で１時間加熱して熱蛍光体を得た。得られた熱蛍光体を粉砕し、２００μｍ以下とした後、エタノールに分散させて塗工液を調製し、イソライト工業株式会社商品名「イソプラトン軽量セッターＥ３セラミックス」に均一に塗布し、その後再び、９１５℃で３０分加熱して８ｃｍ×８ｃｍ×厚さ０．２５ｃｍの熱蛍光体板状体を得た。
次に、得られた熱蛍光体板状体にマウスを載せ、Ｘ線を照射した後、２７０℃に加熱して蛍光体を発光させてＣＣＤカメラで撮影を行った。その結果得られた写真を図１４に示す。図１４に示すように、Ｘ線照射によりＸ線を透過する量が場所によって異なり、その異なる放射線の量に応じた熱蛍光が得られていることがわかる。このように熱蛍光体板状体においてＸ線の吸収量及び位置を明瞭に把握することができるため、放射線イメージングデバイスとして有用であることがわかる。
また、この熱蛍光体板状体は人体軟組織等価性が高いので、人体軟組織等価ファントムとしても利用できる。そのため、複数枚を重ねて使用して、照射した後、これまでと同様にＣＣＤカメラで撮影を行い、それぞれの高さごとの画像を組み合わせると、３次元の線量分布を取得できる。これは、高精度放射線治療の治療計画を検証するための有用な手段として利用できる。

Claims

熱蛍光素子と硝子とを、熱蛍光素子１００重量部に対する硝子の配合割合が０〜１２０重量部で配合してなる混合物を所定温度で焼成してなる熱蛍光体板状体。
上記熱蛍光素子が、硫酸カルシウムと希土類とを構成成分とする素子であることを特徴とする請求項１記載の熱蛍光体板状体。
上記硝子がホウ酸含有硝子の紛体であり、そのホウ酸含量が硝子全体に対して５重量％以上であり、上記硝子の配合割合が８０〜１２０重量部であることを特徴とする請求項２記載の熱蛍光体板状体。
上記熱蛍光素子がホウ酸リチウム系化合物からなる熱蛍光体であり、上記硝子の配合割合が０〜１２０重量部であることを特徴とする請求項１記載の熱蛍光体板状体。
上記混合物はさらに混和剤を含有し、該混和剤が、水、又はエタノールであることを特徴とする請求項１記載の熱蛍光体板状体。
請求項１記載の熱蛍光体板状体が基板上に固着されてなる画像提供物。
発熱体を有し、画像提供物を設置するサンプルシート設置部と、
該サンプルシート設置部から所定距離を空けて設置された画像検出部と、
該サンプルシート設置部及び該画像検出部の間に設けられ、上記発熱体の熱が画像検出部に伝達されないように熱を遮断する断熱部とからなり、
画像提供物が請求項1記載の板状体である画像読取装置。