JP2014102133A - 放射線測定装置及び放射線測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線測定器から遠い距離にある被測定物の線量を測定不能としてモニタに色分け表示しないようにする放射線測定装置及び放射線測定方法を提供する。
【解決手段】画角範囲内の放射線の線量を画素ごとに検出する放射線検出器と、前記画角範囲内の画像を取得するカメラと、前記画角範囲内の被測定対象物までの距離を前記画素ごとに測定する距離測定部を有し、前記画素ごとに測定された距離が所定の第１の値以上であれば、当該画素を測定対象から除外して、前記放射線検出器が検出した線量、前記カメラが取得した画像、及び前記距離測定部が測定した距離をＰＣに出力し、前記ＰＣのモニタまたは外付けモニタに、前記線量を画素ごとに、前記画像に重ね合わせて、前記線量に応じて色分け表示する。
【選択図】図８Ｂ

Description

本発明は、放射線測定に関わり、特に、放射線物質が放出するガンマ線の線量を測定した結果と、カメラで撮像した映像を重ね合せて、放射線量の高低を色分けして表示する放射線測定装置及び放射線測定方法に関する。

近年、広範囲の放射線量を測定して色分け表示する放射線測定装置が開発されている（非特許文献１参照。）。
非特許文献１には、放射線測定装置をノートＰＣ（Personal Computer）等のＰＣと共に使用し、ガンマ線等の放射線の線量の測定結果を、カメラで撮像した映像に重ね合わせ、ＰＣ上のモニタに色分けして表示する技術を開示している。そして、非特許文献１では、測定対象から離れた場所から広範囲（１０［ｍ］の地点での視野角が８［ｍ］×８［ｍ］）の放射線量を測定できる。そのため、測定対象に近接せずに線量の高い場所を特定でき、測定作業の効率化と作業員の安全確保を図ることができる。また、この装置では、測定する全２５６［画素］ごとに測定物までの距離をマルチスキャンで測定し，補正処理をしたうえで表面線量率を表示して、それにより、画素ごとの高精度な放射線測定を可能としている。

放射線の線量測定を行い有効な結果を求めるには、ガンマ線の捕獲数を１００００個以上とすることが望ましい。しかし、例えば、放射線汚染地域での除染作業にて行う放射線測定では、作業現場に於ける放射線量はそれ程多く無く、１００００個程度捕獲するまでには、２時間程度の測定時間を要してしまう。実際には、短時間で測定を行う必要があるため、２０００〜４０００個程度の放射線の捕獲数で結果を出さなければならない。表１に、放射線測定装置の全画素（画素数）に対しての誤差割合、画素平均、及び測定時間の関係を示す。表１によれば、２０００個（画素平均で７．８１２５個）の捕獲数で、誤差割合は２．２４［％］であり、測定時間が、２［ｃｏｕｎｔ／ｓｅｃ］の場合には１６．６７［ｍｉｎ］必要である。
また表２は、約２０［ｍｉｎ］間カウントした場合の、画素平均（１［画素］当たり）の放射線の捕獲数に対する誤差割合を示す表である。
なお、表１をグラフにした図を図１０に示し（横軸：全画素に対するカウント数、縦軸：誤差割合）、表２をグラフにした図を図１１に示す（横軸：各画素に対するカウント数、縦軸：誤差割合）。

ガンマ線捕獲数から単位［Ｓｖ／ｈ］の放射線量を算出するには、各ＣｄＴｅ素子でのガンマ線捕獲数Ｎに、放射線測定装置から放射線源までの距離の２乗を掛けて算出する。ところが、測定時間が短いために、測定誤差割合（＝ＳＱＲＴ（Ｎ）／Ｎ）が小さくない場合には、放射線源（被測定対象物）までの距離が遠い画素では距離の２乗を掛けて算出するため、不当に大きな値になってしまうことがある。従って、測定範囲内の被測定対象物までの距離が遠いため、放射線量を測定値が最も大きい値となって、モニタに表示される場合がある。このため、遠い距離の放射線量の表示は、操作者が放射線量を確認する上での問題になっていた。

茂呂栄治、浅井かおり、「放射線測定装置「ガンマカメラ」」、日立評論社、２０１２年９月１日、第９４巻第９号、ｐ．７６−７８

本発明の目的は、上記のような問題に鑑み、放射線測定器から遠い距離にある被測定物の線量を測定不能としてモニタに色分け表示しないようにする放射線測定装置及び放射線測定方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、画角範囲内の放射線の線量を画素ごとに検出する放射線検出器と、前記画角範囲内の画像を取得するカメラと、前記画角範囲内の被測定対象物までの距離を前記画素ごとに測定する距離測定部を有し、前記画素ごとに測定された距離が所定の第１の値以上であれば、当該画素を測定対象から除外して、前記放射線検出器が検出した線量、前記カメラが取得した画像、及び前記距離測定部が測定した距離をＰＣに出力し、前記ＰＣのモニタまたは外付けモニタに、前記線量を画素ごとに、前記画像に重ね合わせて、前記線量に応じて色分け表示するものである。

本発明によれば、短時間の測定で有効なシーベルト表示を行うことができるため、作業時間を短縮できる。従って、極力操作者の被爆量を低減することができる。

本発明の放射線測定装置の放射線検出部の一実施例の検出ボードの斜視図である。 本発明の放射線測定装置の放射線検出部の一実施例の検出ボードの正面の概要図である。 本発明の放射線測定装置の放射線検出部の一実施例の検出ボードの側面の概要図である。 本発明の放射線測定装置の放射線検出部の一実施例の検出モジュールの斜視図である。 本発明の放射線測定装置の放射線検出部の一実施例の検出モジュールの上面図である。 本発明の放射線測定装置の一実施例の放射線検出部の検出ボードがラックに挿入された状態を説明するための側面図である。 本発明の放射線測定装置の一実施例の放射線検出部の検出ボードにおいて、電子部品からの熱の流れを説明するための概要図である。 本発明の放射線測定装置の一実施例の放射線検出部の検出モジュールが備える検出ボードを示す側面図である。 図１Ａの半導体素子の１個についての構成例を説明するための斜視図である。 本発明の放射線測定装置の一実施例の放射線検出部の回路構成を示すブロック図である。 本発明の放射線測定装置の一実施例の放射線検出部の回路構成を示すブロック図である。 従来の放射線測定装置及び放射線測定方法によって、被測定対象物を含む画角範囲内を測定し、放射線の線量をモニタに表示した場合の一例を示す図である。 本発明の放射線測定装置及び放射線測定方法を使用することによって、被測定対象物を含む画角範囲内を測定し、放射線の線量をモニタに表示した場合の一実施例を示す図である。 本発明の放射線測定装置の一実施例の外観を示す斜視図である。 横軸を全画素に対するカウント数とし、縦軸を誤差割合として、表１をグラフにした図である。 横軸を各画素に対するカウント数とし、縦軸を誤差割合として、表２をグラフにした図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図の説明において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、できるだけ説明の重複を避ける。

図１Ａは、本発明の放射線測定装置の放射線検出部の一実施例の検出ボードの斜視図である。また、図１Ｂは、図１Ａの放射線検出部の一実施例の検出ボードの正面の概要図である。さらに、図１Ｃは、図１Ａの放射線検出部の一実施例の検出ボードの側面の概要図である。なお、図１Ｂにおいては、説明の便宜上、カードホルダ３０等の図示は省略する。また、図１Ｃにおいても、説明の便宜上、カードホルダ３０及びカードホルダ３１等の図示を省略する。

まず、放射線検出部の検出ボードの構成の概要について説明する。
放射線検出部９の検出ボード１は、カード形状を呈し、γ（ガンマ）線、Ｘ線等の放射線を検出する検出ボードである。図１Ａにおいて放射線１００は、紙面の上方から下方に沿って入射してくる。即ち、放射線１００は、検出ボード１の半導体素子１０からカードホルダ３０及びカードホルダ３１に向かう方向に沿って入射して検出ボード１に到達する。そして、検出ボード１は、半導体素子１０の側面（つまり、図１Ａの上方に面している面）に放射線１００が入射する。したがって、半導体素子１０の側面が放射線１００の入射面となっている。このように、半導体素子１０の側面を放射線１００の入射面とする検出ボード１を、エッジオン型の検出ボード１と称する。なお、検出ボード１は、特定の方向（例えば、検出ボード１に向かう方向）に沿って伝搬してくる放射線１００が通過するピンホールを介して放射線１００を検出する複数の検出ボード１が並べられて構成される放射線検出部用の検出ボード１として用いることができる。

具体的には、検出ボード１は、放射線１００を検出可能な一対の半導体素子１０と、半導体素子１０からの信号を処理し、信号処理により発熱する電子部品２５０及び複数の半導体素子１０が搭載される薄い基板２０と、一対の半導体素子１０の端部から離れた位置で基板２０を支持する支持部材としてのカードホルダ３０及びカードホルダ３１とを有する。また、検出ボード１は、検出ボード１の長手方向に沿ったカードホルダ３０の両端部のそれぞれに板ばね等の弾性部材３２を有する。

次に、半導体素子１０の詳細について説明する。図５は、図１Ａの半導体素子１０の１個についての構成例を説明するための斜視図である。
図５において、１個の半導体素子１０は、ＣｄＴｅ素子である。１個の半導体素子１０は、４個のＣｄＴｅ素子（センサー）１０−１、１０−２、１０−３、及び１０−４で構成される。図５の上方からガンマ線等の放射線が入射する。
ＣｄＴｅ素子１０−１、１０−２、１０−３、及び１０−４の横面のアノード側とカソード側には、それぞれ電極が形成され、検知した放射線を信号として取り出す。本実施例では、ＣｄＴｅ素子１０−１、１０−２、１０−３、及び１０−４のそれぞれについて、入射面は、ｄ＝ｗ１＝１［ｍｍ］、奥行き長ｈは、ｈ＝５［ｍｍ］としている。一般的に、入射面積（ｄ×ｗ１）を小さくすると解像度が増し、奥行き長ｈを大きくすると検出効率が向上する。

図６によって、本発明の放射線測定装置の放射線検出部の回路構成について説明する。図６は、本発明の放射線測定装置の一実施例の放射線検出部の回路構成を示すブロック図である。
図６の放射線検出部９において、ＣｄＴｅ素子１０−０は、図５に示すＣｄＴｅ素子１０−１、１０−２、１０−３、及び１０−４のいずれか１つである。
ＣｄＴｅ素子１０−０には、−６００［Ｖ］が印加され、放射線が入射したことに基づいた信号が検出ボード１に出力される。検出ボード１のアンプ６１は、入力された信号を所定の信号レベルに増幅して出力する。波形整形部６２は、アンプ６１の出力信号について波形整形して、検出ボード１の出力信号としてＡＤＣ６３に出力する。
ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）６３は、入力された信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換して、ＰＣ６４に出力する。放射線検出部９とＰＣ６４とは、例えば、ＵＳＢ２．０方式で信号伝送されるが、他の方式でも良い。
ＰＣ６４は、入力された信号について、所定の処理を行って、画素ごとの放射線量を算出して、ＰＣ６３内蔵のモニタまたは外付けのモニタに出力する。

なお、図６のブロック図において、ＣｄＴｅ素子１０−０は１つしか図示していないが、１個の半導体素子１０には、複数（本実施例では４個）のＣｄＴｅ素子が内蔵されている。また、半導体素子１０を複数組み込んで、１台の放射線検出部９を構成している。例えば、図２Ａの実施例では、Ｘ方向に８枚並べている。従って、ＣｄＴｅ素子１０−０は、Ｘ方向に１６個、Ｙ方向に１６個配列され、画素数は、１６×１６＝２５６［画素］である。これらすべてのＣｄＴｅ素子１０−０及びそれに伴う検出ボード１の数は８組である。これらをすべて図６のブロック図に記載すると図面が煩雑になるので、図示していない。

上述した図１Ａ〜図１Ｃ、及び図５に示すように、ＣｄＴｅ等の化合物半導体から主として構成される半導体素子１０は、略直方体状に形成される。つまり、半導体素子１０は、平面視にて略四角状に形成される。検出ボード１は、例えば、８つの半導体素子１０（つまり、４組の一対の半導体素子１０）を有する。一例として、一対の半導体素子１０が４組、基板２０を挟み込む位置において基板２０に固定される。即ち、各組の一対の半導体素子１０は、基板２０の一方の面と他方の面とのそれぞれに基板２０を対称面として対称の位置に固定される。

そして、半導体素子１０は、基板２０側の第１の面と、第１の面の反対側の第２の面とのそれぞれに電極（図５参照）を有する。基板２０側の第１の面の電極は、基板２０の表面に設けられる素子接続部に電気的に接続される。そして、半導体素子１０の第２の面の電極は、基板２０が有する複数の基板端子２２のそれぞれに電気的に接続する。半導体素子１０の第２の面の電極と図１Ａ及び図１Ｂに示す基板２０が有する基板端子２２とは、例えば、配線パターンを有するフレキシブル基板（図示しない）により電気的に接続することができる。

例えば、フレキシブル基板は、一対の半導体素子１０の一方の半導体素子１０側、及び他方の半導体素子１０側の双方に設けられる（例えば、４組の一対の半導体素子１０の一方の半導体素子１０側のそれぞれと、他方の半導体素子１０側のそれぞれとの双方に、フレキシブル基板がそれぞれ設けられる）。そして、フレキシブル基板の複数の配線パターンの一方の端のそれぞれが半導体素子１０の第２の面の電極に電気的に接続し、他方の端のそれぞれが複数の基板端子２２のそれぞれに電気的に接続する。

半導体素子１０を構成する化合物半導体としては、例えば、ＣｄＴｅ（Cadmium Telluride）を用いることができる。また、γ線等の放射線を検出できる限り、半導体素子１０はＣｄＴｅ素子に限られない。例えば、半導体素子１０として、ＣｄＺｎＴｅ（ＣＺＴ）素子、ＨｇＩ_２素子等の化合物半導体素子を用いることもできる。

次に、基板の概要について説明する。
基板２０は、金属導体等の導電性材料からなる導電性薄膜（例えば、銅箔）が表面に形成された薄肉基板（例えば、ＦＲ４等のガラスエポキシ基板）を、ソルダーレジスト等の絶縁材料からなる絶縁層で挟んで形成される。また、基板２０は、半導体素子１０の電極に電気的に接続する素子接続部を有する。素子接続部の表面の一部の領域には導電性を有する銀ペースト等の導電性接着材が設けられる。半導体素子１０の第１の面の電極は、素子接続部の表面に設けられる導電性接着材を介して素子接続部に電気的に接続されると共に、基板２０に固定される。

また、基板２０は、図１Ｂに示すように、基板２０の表面から突き出た形状を有する基板端子２２と、電子部品２５０を搭載する電子部品搭載部２５と、外部の電気回路としての制御回路、外部からの電源線、グランド線等に電気的に接続されるパターン２９ａを含むカードエッジ部２９とを有する。そして、図１Ｃに示すように、本実施の形態においては、基板２０の一方の面の電子部品搭載部２５に電子部品２５０が搭載される。

電子部品搭載部２５は、半導体素子１０が搭載される領域とカードエッジ部２９との間に設けられる。そして、電子部品搭載部２５に搭載される電子部品２５０は、例えば、アナログ信号をデジタル信号に変換する機能を含むＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。本実施の形態では電子部品２５０が基板２０上に搭載され、半導体素子１０からの信号が電子部品２５０に供給される。そして、電子部品２５０は、当該信号に含まれるアナログ信号をデジタル信号に変換する等の信号処理を実行する。この信号処理を実行することにより電子部品２５０は、消費電力に相当するエネルギーの熱を放出する。電子部品２５０において処理が施された信号は、カードエッジ部２９を介して支持板３の検出ボード１を保持している面の反対側の面に設けられるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を含む信号処理回路に供給される。

さらに、カードホルダ３０及びカードホルダ３１の詳細について説明する。
基板２０はカードホルダ３０とカードホルダ３１とに挟み込まれて支持される。カードホルダ３０とカードホルダ３１とはそれぞれ同一形状を有して形成され、カードホルダ３０が有する溝付穴３４にカードホルダ３１が有する突起部３６が嵌め合うと共に、カードホルダ３１が有する溝付穴３４（図示しない）にカードホルダ３０が有する突起部３６（図示しない）が嵌め合うことにより基板２０を支持する。この場合において、一方のカードホルダの突起部３６は、基板２０の貫通孔２７を通って他方のカードホルダの溝付穴３４に嵌め合わされる。そして、電子部品２５０は、基板２０の一方の面を支持するカードホルダ３１により覆われる。電子部品２５０の表面とカードホルダ３１の基板２０側の面とは接触していることが好ましい。

ここで、カードホルダ３０及びカードホルダ３１は、伝熱性及び電気伝導性を有する材料から形成される。具体的に、カードホルダ３０及びカードホルダ３１は、金属材料又は伝熱性及び電気伝導性を有する樹脂材料から形成される。例えば、カードホルダ３０及びカードホルダ３１は、アルミニウムから形成することができる。なお、カードホルダ３０及びカードホルダ３１は、金属材料の削りだしにより作製できる。また、カードホルダ３０及びカードホルダ３１を伝熱性及び電気伝導性を有する樹脂材料から形成する場合、カードホルダ３０及びカードホルダ３１は、当該樹脂材料の射出成型により作製できる。

この実施形態においては、半導体素子１０のカードエッジ部２９側の端部から電子部品搭載部２５の少なくとも電子部品２５０が搭載されている領域までは、アナログ信号が流れる領域である（以下、「アナログ信号領域」と称する。）。また、電子部品搭載部２５のカードエッジ部２９側からカードエッジ部２９までは、電子部品２５０によりデジタル変換されたデジタル信号が流れる領域である。そして、カードホルダ３０及びカードホルダ３１は、半導体素子１０のカードエッジ部２９側の端部の近傍から、カードエッジ部２９までを覆う。したがって、カードホルダ３０及びカードホルダ３１により少なくともアナログ信号領域が覆われるので、電子部品２５０から放射される放射ノイズがカードホルダ３０及びカードホルダ３１によりシールドされ、当該放射ノイズは半導体素子１０に実質的に到達しない。

図２Ａによって、本発明の放射線測定装置の放射線検出部の放射線検出モジュールについて説明する。図２Ａは、本発明の放射線測定装置の放射線検出部の一実施例の放射線検出モジュールの斜視図である。また、図２Ｂは、図２Ａの放射線検出モジュールの上面図である。なお、図２Ａ及び図２Ｂにおいては、説明の便宜上、ラック５に１枚の検出ボードのみが挿入されている状態を示す。

まず、ラック５は、複数の検出ボード１が並べられる間隔に対応した予め定められた間隔をおいて並ぶと共に、複数の検出ボード１が挿入される複数の第１の溝としての溝２００ｂを含む第１の支持体としての支持体２ａを有する。また、ラック５は、予め定められた間隔をおいて並ぶと共に、複数の検出ボード１が挿入される複数の第２の溝としての溝２０２ｂを含み、支持体２ａに平行に配置される第２の支持体としての支持体２ｂを有する。なお、支持体２ａと支持体２ｂとは略同一形状を有する。また、溝２００ｂ及び溝２０２ｂはそれぞれ、支持体２ａ及び支持体２ｂに、支持体２ａ及び支持体２ｂの長手方向に略垂直な方向に沿って形成される。

また、ラック５は、支持体２ａ及び支持体２ｂを搭載する支持板３を有する。支持板３は、支持体２ａと支持体２ｂとの間に、複数の検出ボード１のそれぞれが挿入され、外部の電気回路と複数の検出ボード１のそれぞれとを電気的に接続する複数のコネクタ４を有する。また、支持板３のコネクタ４が設けられている面の反対側の面には、例えば、金属材料を用いて形成されるブロック部材を設けることができる。

そして、支持体２ａ及び支持体２ｂはそれぞれ、検出ボード１の幅に対応する間隔を有して支持板３上に設けられる。支持体２ａは、複数の壁部２００ａを有しており、各壁部２００ａの間に溝２００ｂが形成される。支持体２ｂについても支持体２ａと同様に、各壁部２０２ａの間に溝２０２ｂが形成される。壁部２００ａには、一方の表面にくぼみ部２００ｃが設けられ、一方の表面に対向する他方の表面に溝表面２００ｄが設けられる。なお、壁部２０２ｂについても壁部２００ａと同様に、くぼみ部と溝表面とが設けられている。

ここで、ラック５は、金属材料、または伝熱性及び電気伝導性を有する樹脂材料から形成される。例えば、支持体２ａ、及び支持体２ｂは、金属材料又は伝熱性及び電気伝導性を有する樹脂材料から形成される。例えば、支持体２ａ、及び支持体２ｂは、アルミニウムから形成することができる。なお、支持体２ａ、及び支持体２ｂは、金属材料の削りだしにより作製できる。また、支持体２ａ、及び支持体２ｂを伝熱性及び電気伝導性を有する樹脂材料から形成する場合、当該樹脂材料の射出成型により作製できる。

次に、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ラック５の複数の壁部２００ａ及び壁部２０２ａの間の溝２００ｂ及び溝２０２ｂに検出ボード１が挿入される。複数の溝２００ｂ及び複数の溝２０２ｂのそれぞれに検出ボード１が挿入されることにより、本実施の形態に係る放射線検出モジュール７が構成される。

この場合において、検出ボード１の弾性部材３２は、複数の検出ボード１を支持するラック５に検出ボード１が挿入された場合に、検出ボード１をラック５に押し付けて固定する。また、検出ボード１のカードエッジ部２９がコネクタ４に挿入され、コネクタ４とカードエッジ部２９に設けられるパターン２９ａとが電気的に接続されることにより、外部の電気回路としての制御回路、外部からの電源線、グランド線等に検出ボード１が電気的に接続される。

また、放射線検出モジュール７は、ラック５の周囲を囲む囲み部６を更に備えることができる。囲み部６は例えば金属材料からなる板状の部材である。少なくとも、支持体２ａと支持体２ｂとを囲み部６で固定する。これにより、溝２００ｂに検出ボード１を挿入した場合であっても、支持体２ａと支持体２ｂとの間の拡がりが防止される。また、金属材料を用いて囲み部６を形成するので、囲み部６がノイズに対するシールドとしての機能を発揮する。

さらに、放射線検出モジュール７は、複数の溝２００ｂの間と複数の溝２０２ｂの間とをそれぞれ連結し、複数の検出ボード１間の隙間を低減させるシールド部６０を備えることができる。この隙間の幅は、例えば、電子部品２５０の動作する周波数に応じて調整できる。この場合、シールド部６０の半導体素子１０の反対側からのノイズは、シールド部６０により遮られる。また、シールド部６０の半導体素子１０の反対側において熱の対流が発生していた場合であっても、シールド部６０は、この熱の対流が半導体素子１０に触れることを抑制する。これにより、放射線検出モジュール７の放射線を検出する特性が低下することを抑制できる。

図３Ａによって、本発明の放射線測定装置の放射線検出部における検出ボード１とラック５との位置関係を説明する。
図３Ａは、本発明の放射線測定装置の一実施例の放射線検出部の検出ボードがラックに挿入された状態を説明するための側面図であり、検出ボード１がラック５に挿入された状態の側面の概要を示す。

図３Ａに示すように、ラック５の溝２００ｂに検出ボード１が挿入されると、カードホルダ３１の支持部材表面としてのカードホルダ表面３１ａと、支持体２ａの溝２００ｂの表面である溝表面２００ｄとが接触する。また、溝２００ｂに挿入される部分に対応するカードホルダ表面３１ａと溝表面２００ｄとの接触面積を増加させることを目的として、カードホルダ表面３１ａと溝表面２００ｄとはそれぞれ平坦面にする。
なお、支持体２ｂの溝２０２ｂにおいても溝２００ｂと同様であるので、詳細な説明は省略する。

ここで、複数の検出ボード１のそれぞれが挿入される複数の溝２００ｂ及び複数の溝２０２ｂのそれぞれと複数の検出ボード１のそれぞれとの間には、弾性部材３２が設けられる。具体的には、複数の検出ボード１のそれぞれが弾性部材３２を有する。弾性部材３２の一部が、くぼみ部２００ｃに嵌ることにより、検出ボード１がラック５に固定される。そして、弾性部材３２は、カードホルダ表面３１ａと溝表面２００ｄとが接触する方向に向けて、検出ボード１を押さえ付ける。これにより、カードホルダ３１の表面の一部（すなわち、カードホルダ表面３１ａの一部）が溝表面２００ｄに接触する。
なお、カードホルダ３０及びカードホルダ３１の厚さと溝２００ｂの幅との大小関係に応じ、カードホルダ３０の表面と壁部２００ａとの間には隙間３００が生じ得る。

また、電子部品２５０は、カードホルダ表面３１ａと溝表面２００ｄとが接触する側の基板２０の一方の面に搭載される。これにより、電子部品２５０を覆う側のカードホルダが溝表面２００ｄに接触することになる。すなわち、カードホルダ３０の表面と壁部２００ａとの間に隙間３００が生じた場合であっても、弾性部材３２が、電子部品２５０を搭載している側の基板２０を支持するカードホルダと支持体２ａ及び支持体２ｂとを接触させる。

次に、図３Ｂによって、電子部品からの熱の流れの概要を説明する。図３Ｂは、本発明の放射線測定装置の一実施例の放射線検出部の検出ボードにおいて、電子部品からの熱の流れを説明するための概要図である。

電子部品２５０において発生した熱は、カードホルダ３１から支持体２ａに伝熱する（図３Ｂの熱の流れ（矢印）４００参照）。同様に、電子部品２５０において発生した熱は、カードホルダ３１から支持体２ｂに伝熱する（図３Ｂの熱の流れ（矢印）４０１参照）。そして、例えば、支持板３のコネクタ４が設けられている面の反対側の面に設けられるブロック部材５０に、支持体２ａから熱が伝熱する（図３Ｂの熱の流れ（矢印）４０２及び熱の流れ（矢印）４０４参照）。
同様に、支持体２ｂからブロック部材５０に熱が伝熱する。（図３Ｂの熱の流れ（矢印）４０３及び熱の流れ（矢印）４０５参照）。これにより、電子部品２５０において発生した熱の大部分が、半導体素子１０が設けられている部分の反対側に向かって伝熱し、放射線検出モジュール７の外部に放熱される。

図４によって、本発明の放射線測定装置の放射線検出部の放射線検出モジュールが備える検出ボードの変形例の側面の概要を説明する。本発明の放射線測定装置の放射線検出部の他の実施例の検出モジュールが備える検出ボードを示す側面図である。

図４においては、電子部品２５０が搭載される側を覆うカードホルダ３１ａが、電子部品２５０の表面に接触する凸部３１０を基板２０側に有して構成される。
この場合、電子部品２５０からの熱は、主として凸部３１０を介してカードホルダ３１ａに伝熱する。凸部３１０は、例えば、金属材料から形成される。

上述の放射線検出部では、熱伝導性を有する材料を用いてカードホルダ３０、カードホルダ３１、支持体２ａ、及び支持体２ｂが形成される。したがって、検出ボード１の基板２０上に搭載されている電子部品２５０から放出される熱は、カードホルダ３０及びカードホルダ３１から支持体２ａ及び支持体２ｂを介し、放射線検出モジュール７の外部に放熱される。これにより、電子部品２５０の熱が半導体素子１０へ伝熱することを抑制できるので、放射線検出モジュール７の放射線の検出特性への熱による影響を低減できる。

また、電子部品２５０が搭載されている側の基板２０を支持するカードホルダ（例えば、カードホルダ３１）が支持体２ａ及び支持体２ｂに接触するので、電子部品２５０からの熱を、カードホルダを介し、支持体２ａ及び支持体２ｂに確実に伝熱させることができる。これにより、放射線検出モジュール７の放熱性を向上させることができる。

図７によって、本発明の放射線測定装置の一実施例の回路構成を説明する。図７は、本発明の放射線測定装置の一実施例の回路構成を示すブロック図である。
図７における、放射線検出部９の内部構成は、図６で説明した通りである。
図７において、放射線検出部９は、所定の画角範囲について、画素（検出画素）ごとの放射線の線量を検出し、エネルギー値に対応するカウント値をＰＣ６４に出力する。同時に、Ｗｅｂカメラ７２は、上記所定の画角範囲の映像を取得し、取得した映像データをＰＣ６４に出力する。また同時に、距離測定部７４は、上記所定の画角範囲を、放射線検出部９の検出画素ごとに被測定対象物までの距離を計測し、計測した距離データをＰＣ６４に出力する。
ＰＣ６４には、予め、本発明の放射線測定装置の出力を用いて放射線の線量を算出し、内蔵若しくは外付けのモニタ（図示しない）に表示するプログラムがメモリ（図示しない）に記憶され、このプログラムに従って、放射線測定処理が実行される。
ＰＣ６４は、入力されたエネルギー値に対応するカウント値、映像データ、及び距離データに基づいて、検出画素ごとの放射線量を算出し、例えば、単位［Ｓｖ／ｈ］の放射線量に変換する。
変換式は、例えば、放射線量γｒ［Ｓｖ／ｈ］＝Ｎ／測定時間×機器依存値Ｆａｃｔｏｒ×（各検出素子の距離）^２である。ここで、Ｎは各検出素子のガンマ線捕獲数である。

なお、Ｗｅｂカメラ７２とＰＣ６４とは、例えば、ＵＳＢ２．０方式で信号伝送されるが、他の方式でも良い。また、距離測定部７４とＰＣ６４とは、例えば、ＬＡＮで信号伝送されるが、他の方式でも良い。
また、距離測定部７４は、例えば、周知の３Ｄ距離画像センサ（例えば、日本信号株式会社製のＥＣＯ ＳＣＡＮ（登録商標））を備え、検出画素または撮像画素ごとの、被測定対象物までの距離を計測する。
また、放射線検出部９と距離測定部７４は、互いに同期して動作し、距離測定部７４の距離測定結果、及び放射線検出部９の放射線検出結果とは同期するようにしている。また、Ｗｅｂカメラ７２の撮像間隔に対して、放射線検出部９の放射線量の検出結果またはＰＣ６４の放射線量の算出結果の出力間隔がかなり長いので、放射線量の算出結果に合わせて、算出のために使用したデータの取得開始時間や取得終了時間、あるいはその間の時間に撮像した映像（画像８０）を、モニタの表示画面に表示する。また、画角範囲を定めて測定を開始した場合に、撮像した映像は、静止画となる可能性が高いため、画角範囲を定めて測定を開始した時刻にＷｅｂカメラ７２が撮像した画像をモニタの表示画面に表示するようにしても良い。

図８Ａと図８Ｂによって、本発明の放射線測定装置及び放射線測定方法を使用する前と使用後の結果の違いを説明する。図８Ａは、従来の放射線測定装置及び放射線測定方法によって、被測定対象物を含む画角範囲内を測定し、放射線の線量をモニタに表示した場合の一例を示す図である。また、図８Ｂは、本発明の放射線測定装置及び放射線測定方法を使用することによって、上記被測定対象物を含む画角範囲内を測定し、その画像にに重ね合せて放射線の線量をモニタに表示した場合の一実施例を示す図である。
モニタの表示部には、画面８０が表示されている。画面８０には、Ｗｅｂカメラ７２が被測定対象物を含む画角範囲内の画像を取得（撮像）した時の画像が表示される。なお、画面８０には表示されないが、読者に分かり易いように、放射線検出部９の画素（検出画素）を格子状に区分して、枠８１としている。画面８０に表示された画像中には、地面８３、家屋８２、立木８４、山８５、及び空８６がある。一般的には、下の行の画素に写る被測定対象物の方が上の行の画素に写る被測定対象物より距離が遠いが、被測定対象物の大きさ（高さや幅）によって異なるため、距離を一律には算出できない。また、同じ距離の被測定対象物であっても、放射線を検出したか否かが放射線の測定結果に影響する。

なお、Ｗｅｂカメラ７２の画素数は、放射線検出部９の画素数と同一か、大きいことが望ましい。また、放射線検出部９の画素（検出画素）数が１６［画素］×１６［画素］で、Ｗｅｂカメラ７２の画素（撮像画素）数が３２［画素］×３２［画素］である場合には、撮像画素２［画素］×２［画素］を、検出画素１［画素］×１［画素］に割り当てる。即ち、複数の撮像画素を１つの検出画素に割り当てるようにすれば良い。

本発明の放射線測定装置では、モニタの表示画面に、放射線の線量に応じて、当該検出画素部分の色表示が変わるようにしており、線量が小さければ、無色透明とし、線量が大きいほど、例えば、薄い青色、普通の青色、濃い青色、黄色、橙色、赤色というように、段階的に表示色を切替えて表示する。
図８Ａにおいて、斜線で示した検出画素８７の被測定対象物は、距離が５ｍであり、検出された放射線の線量は１０［μＳｖ／ｈ］である。また、交差斜線で示した検出画素８８の被測定対象物は、距離が１２ｍであり、検出された放射線の線量は２０［μＳｖ／ｈ］である。この時、検出画素８７は黄色に表示され、検出画素８８は赤色に表示される。
検出画素８８の赤色表示は、被被測定対象物までの距離が遠く、明らかに誤報であるが、操作者は、まず赤色表示の画素部分を見てしまう。また、誤報かどうかをチェックする必要もある。このため、放射線の線量測定の作業時間が多く費やされている。

そこで、本発明に基づいて表示される図８Ｂは、距離測定部７４が測定した距離が所定の距離（例えば、１０［ｍ］）以上である検出画素を、測定対象から除外した。即ち、図８Ｂの画像８０’に示すように、距離が所定以上であった検出画素では、放射線の線量に応じた色表示をせず無色透明とする。この結果、図８Ａで表示された検出画素８８の赤色が表示されない。このため、操作者は、必要な色表示の画素を確認すれば良いので、放射線の線量測定の作業時間を短縮することができる。

上記実施例によれば、所定の距離以上となった場合の検出画素部分を被測定対象物から外すことにより、空等の遠い距離の検出画素を被測定対象物から外すことができる。この結果、実際には、空からは宇宙線が飛んできておりカウント計測されてしまうことによって、空が赤く表示されることを防止できる。また、短時間の測定で有効なシーベルト表示を行うことができるため、作業時間を短縮できる。従って、極力操作者の被爆量を低減することができる。

なお、測定対象から除外する距離（所定の距離）は、放射線測定装置を出荷する時に、予め所定の値に設定されている。しかし、表１、表２、図１０、または図１１の少なくともいずれかに基づいて、測定時間や誤差割合を勘案して、操作者が測定現場で任意に変更することができる。

図９によって、本発明の放射線測定装置の一実施例の外観について簡単に説明する。図９は、本発明の放射線測定装置の一実施例の外観を示す斜視図である。
図９に示すように、本発明の放射線測定装置は、距離測定部９５、Ｗｅｂカメラ９６、遮蔽扉９７、及び取っ手９８を備える。
図９の放射線測定装置において、遮蔽扉９７を開くと、図９の矢印で示す放射線１００がピンホール（図示しない）を通過して放射線検出部（図示しない）に入射するように構成されている。
遮蔽扉９７は、測定前にバックグラウンド測定を行うためのものである。バックグラウンド測定とは、放射線測定装置の周囲から筐体を通過して入射するガンマ線を測定するためのものである。そして測定時に、ピンホールから入射するガンマ線を測定する時に、ピンホール以外（筐体）から入射してくるガンマ線の数を減算するものである。即ち、バックグラウンド測定は、外部からのガンマ線量を測定し、ピンホール前に遮蔽扉９７を置いて、ピンホールを塞ぐことにより装置内を暗状態にし測定を行う。
なお、ピンホール前に置く遮蔽扉９７は、ピンホール以外は遮蔽しない方が、通常測定での外部からの入射に近くなるので、ピンホール以外を覆う面積をできるだけ小さくするのが良い。
なお、取っ手９８は、測定場所を移動する場合に持ち運びができるように設けたものである。さらに、図示していないが、ＰＣに接続するためのコネクタが放射線測定装置に設けられている。

実施例２では、実施例１と同様の装置構成を用いる。実施例１と異なる点は、ＰＣ６４のメモリに予め記憶されるプログラムである。
すでに述べたように、ガンマ線捕獲数から単位［Ｓｖ／ｈ］の放射線量を算出するには、各ＣｄＴｅ素子でのガンマ線捕獲数Ｎに、放射線測定装置から放射線源までの距離の２乗を掛けて算出する。ところが、測定時間が短いために、測定誤差割合（＝ＳＱＲＴ（Ｎ）／Ｎ）が小さくない場合には、放射線源（被測定対象物）までの距離が遠い画素では距離の２乗を掛けて算出するため、不当に大きな値になってしまうことがある。従って、測定範囲内の被測定対象物までの距離が遠いため、放射線量を測定値が最も大きい値となって、モニタに表示される場合がある。このため、遠い距離の放射線量の表示は、操作者が放射線量を確認する上での問題になっていた。
実施例１では、放射線測定装置の放射線測定器から遠い距離にある被測定物の線量を測定不能としてモニタに色分け表示しないようにして、規定距離以上離れた値の画素は測定対象から除外することにより、測定時間の短縮化を図った。

本実施例２では、測定時間を別の方法によって短縮する。即ち、表２で示すように、カウント数が４以下では、測定誤差割合が５０［％］を越えるので、それ以下の値の画素は測定対象から除外する。これにより、測定時間の短縮化を図る。
また、例えば、表１により、全画素でのカウント数が２０００個以上になった時に測定結果を有効とする場合には、２５６個での表１の画素平均が７．８１２５個であるので、画素ごとでは、８個以下のカウント数までは測定対象外とするようにした場合には、表２で換算して、８個の場合の測定誤差割合が３５．３６［％］以下で測定できることになる。
同様に、測定誤差割合を予め定めて、カウント数を設定するようにしても良い。

上記実施例によれば、画素ごとに所定のカウント数以下の検出画素部分を被測定対象物から外すことにより、所定の測定誤差割合の測定結果を除去し、所定のカウント数に達していれば、測定結果とするので、短時間の測定で有効なシーベルト表示を行うことができるため、作業時間を短縮できる。従って、極力操作者の被爆量を低減することができる。

以上、本発明を実施例によって詳細に説明した。しかし、本発明は、上述の実施例に限定されるわけではなく、本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神に基づいて、本発明を修正若しくは変更できる発明が含まれることは勿論である。
また、上記実施例では、ガンマ線を検出するためにＣｄＴｅ素子を使用したが、他の半導体素子であっても良いことは自明である。さらに、ガンマ線以外の放射線を、ＣｄＴｅ素子あるいは他の素子を使って検出するような放射線測定装置にも適用可能である。

また、本発明によれば、３Ｄ距離画像センサの測定可能距離（本センサでは仕様１０［ｍ］、実力１５［ｍ］）以上の距離は無限遠としており、無限遠となる規定距離以上、または設定された所定の距離以上となった場合の検出画素部分を被測定対象物から外すことにより、空等の遠い距離の検出画素を被測定対象物から外すことができる。この結果、実際には、空からは宇宙線が飛んできておりカウント計測されてしまうことによって、空が赤く表示されることを防止できる。

上述の実施例では、放射線を検出するセンサとして、半導体素子を使用した。しかし、放射線を検知する素子であれば、適用可能である。例えば、コリメータを介して入力された放射線をシンチレータで発光させ、発光させた光を光電子増倍管で増倍して画素ごとに検出する放射線検出器に適用しても良い。

１：検出ボード、 ２ａ、２ｂ：支持体、 ３：支持板、 ４：コネクタ、 ５：ラック、 ６：囲み部、 ７：放射線検出モジュール、 ９：放射線検出部、 １０：半導体素子、 １０−０、１０−１〜１０−４：ＣｄＴｅ素子、 ２０：基板、 ２２：基板端子、 ２５：電子部品搭載部、 ２７：貫通孔、 ２９：カードエッジ部、 ２９ａ：パターン、 ３０、３１：カードホルダ、 ３１ａ：カードホルダ表面、 ３２：弾性部材、 ３４：溝付穴、 ３６：突起部、 ５０：ブロック部材、 ６０：シールド部、 ６１：アンプ、 ６２：波形整形部、 ６３：ＡＤＣ、 ６４：ＰＣ、 ７２：Ｗｅｂかめら、 ７４：距離測定部、 ９５：距離測定部、 ９６：Ｗｅｂカメラ、 ９７：遮蔽扉、 ９８：取っ手、 １００：放射線、 ２００ａ、２０２ａ：壁部、 ２００ｂ、２０２ｂ：溝、 ２００ｃ：くぼみ部、 ２００ｄ：溝表面、 ２５０：電子部品、 ３１０：凸部、 ４００〜４０５：熱の流れ。

Claims (6)

1. 画角範囲内の放射線の線量を画素ごとに検出する放射線検出器と、
   前記画角範囲内の画像を取得するカメラと、
   前記画角範囲内の被測定対象物までの距離を前記画素ごとに測定する距離測定部を有し、
   前記画素ごとに測定された距離が所定の第１の値以上であれば、当該画素を測定対象から除外して、前記放射線検出器が検出した線量、前記カメラが取得した画像、及び前記距離測定部が測定した距離をＰＣに出力し、前記ＰＣのモニタまたは外付けモニタに、前記線量を画素ごとに、前記画像に重ね合わせて、前記線量に応じて色分け表示することを特徴とする放射線測定装置。
2. 請求項１記載の放射線測定装置において、前記ＰＣには、放射線の線量を前記ＰＣのモニタまたは外付けモニタに、前記線量を画素ごとに、前記画像に重ね合わせて、前記線量に応じて色分け表示するためのプログラムが記憶されていることを特徴とする放射線測定装置。
3. 請求項１または請求項２記載の放射線測定装置において、前記放射線検出器が検出する放射線の画素ごとのカウント数が所定の第２の値以下の場合には、当該画素を測定対象から除外することを特徴とする放射線測定装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の放射線測定装置において、前記放射線検出器の放射線を検出するセンサは、ＣｄＴｅ素子であることを特徴とする放射線測定装置。
5. 請求項１または請求項２記載のカメラはＷｅｂカメラであることを特徴とする放射線測定装置。
6. 画角範囲内の放射線の線量を画素ごとに検出する放射線検出器と、前記画角範囲内の画像を取得するカメラと、前記画角範囲内の被測定対象物までの距離を前記画素ごとに測定する距離測定部を有し、
   前記画素ごとに測定された距離が所定の第１の値以上であれば、当該画素を測定対象から除外して、前記放射線検出器が検出した線量、前記カメラが取得した画像、及び前記距離測定部が測定した距離をＰＣに出力し、前記ＰＣのモニタまたは外付けモニタに、前記線量を画素ごとに、前記画像に重ね合わせて、前記線量に応じて色分け表示することを特徴とする放射線測定方法。

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