JP2014500964A - 新規の放射線検出器 - Google Patents

Abstract

本発明は、放射線の検出及びマッピングのための装置を提供し、この装置は、外部シェル材料内に位置するポリマー核を備え、前記ポリマー核は、前記放射性物質により放射される前記放射線に対して感受性の高い少なくとも１つの放射線感受性材料を含み、前記外部シェルは、コリメーションシースを備える。好ましくは、ポリマー核は、外部シェルに入れられた立方形、円筒形、球形又は切断球形の核を含む。外部シェルは金属から成り、最も好ましくはタングステンから成る。本発明は、調査すべき場所における放射線の検出及びマッピングを行う方法も提供し、この方法は、（ａ）前記調査すべき場所に本発明に係る装置を配置し、（ｂ）前記装置を前記場所内にとどめ、所定の長さの時間にわたって前記放射線に被ばくさせ、（ｃ）前記場所から前記装置を取り外し、（ｄ）外部シェルからポリマー核を取り外し、（ｅ）前記ポリマー核をイメージングするために、ソフトウェアベースの画像再構築アルゴリズムを適用して光学解析技術によって前記ポリマー核を解析し、（ｆ）さらなるソフトウェアベース解析によって前記放射線の場所、形状及び強度を決定することを含む。本発明の装置及び方法は、放射線の検出及びマッピングを容易にし、放射性隔室、グローブボックス、その他の放射性工場及び密閉空間などの場所において３次元での放射線学的障害の場所、強度及びアイデンティティーのマッピングに使用されるという独特の用途がある。従来技術に比しての利点は、大幅に改善された放射線感受性、電力供給の必要性の欠如、高い放射線バックグラウンドに対処する能力、および密閉または制限された空間で稼働する能力を含む。

Description

本発明は放射線障害の検出およびマッピングに関する。より詳細には、本発明は、放射線障害の場所、強度およびアイデンティティーのマッピングを容易にする新規の装置に関する。

放射線の存在を検出し正確に測定することが可能である技術、より詳細には、高空間分解能を有する３次元での放射線量分布を測定およびマッピングするための機能を有する技術には多数の用途が存在する。このような技術は、例えば医療分野での放射線治療技術の評価および原子力および関連産業での潜在的な放射線障害の検出および特徴付けに用途がある。

放射線治療に関連して、磁気共鳴イメージング技術と組み合わせたフリッケ線量計溶液を含む水性ゲルの使用が、Gore, J. Cらの「Phys. Med. Biol. 29:1 189-1 197; 1984」により提案され、さらにとりわけSchulz, R. J.らの「Phys. Med. Biol. 35:161 1 -1622; 1990」およびDay, J. J.の「Phys. Med. 35:1605-1609; 1990」により研究され、次いで、定位的放射線手術で使用される複雑な照射の線量分布をマッピングするこの技術の能力が実証された。しかしながら、このような技術は、第二鉄イオンが照射後にかなり自由にゲルを通過して拡散できるので、放射線量がパターンが徐々にぼやけ、その結果空間分解能の損失が生じるというフリッケゲル媒体に固有の重大な欠点を有する。

ゲルまたは重合性樹脂を採用するいくつかの別の線量測定システムが従来の技術から知られている。このようにして米国特許第４４３０２５８号は、第１の有機溶液を放射性物質の較正水性溶液に加えて第１の溶液を形成することと、前記第１の溶液を、硬化触媒と一緒に第２の有機溶液に溶解させた重合性樹脂と混合することと、前記第２の溶液をキュアすることとを含む液体等価固体ガンマ線較正標準を生成する方法を開示する。米国特許第４５８８６９８号は、拡散性放射性ラベルに選択的に透過性のゲル中への固相シンチレーターをマイクロカプセル化を開示し、これらのマイクロカプセル化シンチレーターは、液体系中の放射性標識された物質の濃度を監視するのに使用される。

米国特許第４３５０６０７号は、高粘性ホスト液体またはゲル中に懸濁された微細に拡散された液体に基づく放射線検出器および線量計を開示する。十分なエネルギーおよび強度の放射線特に中性子放射線がこのような液滴と接触すると、液滴が蒸発し、発生蒸気の体積が放射線強度および線量の尺度となる。

米国特許第４７７９０００号は、ガンマ線と別の低ＬＥＴ放射線と、１つの選択肢としてこれらに付け加えることも可能であるマイクロ波とのための直読式自己出力形検出器を開示し、この検出器では透明弾性固体媒体が、弾性固体と実質的に混和しない非常に高粘性の蒸気圧検出器液体の均一に拡散された液滴を含み、前記液滴の蒸発は、ガンマ線およびマイクロ波放射線などの軽度電離放射線に高感受性である。このようにして固体媒体は、各蒸発液滴の記録を保持し、蒸発液滴の数は放射線量に比例する。

米国特許第５３２１３５７号は、検出システムを教示し、このシステムでは可視の及び／又はＭＲＩ可視化可能な恒久的画像が、ゲルを寸法的に安定した形状に維持する容器中のゲル中に形成される。放射線重合可能なモノマーが、ポリマーが形成される任意の領域内のゲルの溶媒相の緩和時間を変更するゲル中の不溶性ポリマーを形成するのに効果的な濃度で、保存に適した安定した形のゲル中に均一に拡散される。モノマーの重合は、入射放射線エネルギーに被ばくされた領域内で開始され、その結果得られる画像は、ゲルが被ばくされた放射線エネルギーの線量分布を表す。好ましい実施例ではゲルは、例えばビニルモノマーなどの線形単独重合可能なモノマーと、例えば２つのビニル基を有するモノマーなどのモノマーと架橋的に共重合可能なコモノマーとの混合物を含む。

光走査トモグラフィーは米国特許第６２１８６７３号の主題であり、この特許では、少なくとも１つの光線で、エネルギーの線量分布を表す放射エネルギーを受け取ると変化する特性を示す半透明の媒体を走査して３次元線量データを提供する光走査器が開示されている。少なくとも１つの検出器を採用して、複数の方向から走査した後に媒体の光学特性の変化を示すデータを集め、媒体の端から端までにわたって列を成す複数のセクションにおける光学特性の表示を提供する。測定する典型的な光学特性は、光学濃度、光散乱、放射光線強度、およびそれらの組み合わせを含み、この特許は、エネルギー場を受け取ると変化するはっきり異なる複数の光学特性を有する半透明媒体へエネルギー場を適用し、種々の感光度で半透明媒体を光走査し、媒体中の光学変化を示すデータを検出および測定し、光学特性の変化を解析してエネルギー場の２次元画像を作ることにより、一連の２次元画像として３次元エネルギー場を再構築する方法も記載している。

国際公開第２００４／０７９３９３号は透過性放射線のための３次元線量計に関し、固体半透明または透明ポリマー中の３次元線量測定マップと、入射透過性放射線により伝えられたデータを捕捉するように形成されたポリマーを含む製品とを記載している。この製品はポリマーマトリクス中に、公知のプロシージャーにより測定可能であり定量化可能である３次元線量測定マップを形成することにより透過性放射線の１以上の線量を検出および表示する。線量測定マップは、ポリマーが被ばくされた透過性放射線の１以上の線量の３次元分布を表し、高空間分解能で定量化でき、こうして放射線被ばくまたは投与の１以上の事象の３次元での正確で安定し格納可能な記録を提供する。

国際公開第２００９／０６３２４６号に本発明人は、放射性物質により放射される放射線の検出およびマッピングのための装置を開示し、この装置は、外部シェル材料内に位置するポリマー核を含み、前記ポリマー核は、前記放射性物質により放射される前記放射線に高感受性である少なくとも１つの放射線感受性材料を含み、前記外部シェルは、コリメーションシースを含む。ポリマー核は好ましくは切頭球形である所望の形状に成形され、最も好ましくはＰＲＥＳＡＧＥ(登録商標）などのポリウレタンから形成される単一ポリマー部品から成る。

国際公開第２００７／０１８７４９号は、ＧＡＦＣＨＲＯＭＩＣ（登録商標）を開示し、これはラジオクロミックをベースとする自己現像型放射線フィルムであり、このフィルムは、（ａ）支持層と、（ｂ）前記支持層上の結晶画像受容性ポリアセチレン化合物などの放射線感受性組成物とから成る。ＧＡＦＣＨＲＯＭＩＣ（登録商標）などのこのようなラジオクロミックベース自己現像放射線フィルムは、フラットベッド光走査器より詳細にはＲＧＢカラー走査器を使用して解析される。これにより、照射されたフィルムの被ばくおよびフラットベッド光走査に続いてディジタル画像生成が可能となる。この材料では、ＰＲＥＳＡＧＥ(登録商標）などの成形材料を含む放射線感受性線量計に比して放射線感受性が大幅に高まる。

Ｒａｄｓｃａｎ（登録商標）８００ (BIL Solutions Ltd.から購入可能)などの工場での放射線の検出および測定のための装置が商業的に得られ、このような装置は、ある領域上での放射線の広がりおよび強度を示すカラー輪郭マップを提供する好適な手段を提供する。このような装置は特に、広い領域を調査しなければならないとき、あるいはアクセスが物理的制約される場合または安全上の考慮から制限される場合に有用であり、これらの装置は、例えば放射性物質のこぼれを調査するのに適用されたり、または原子炉の廃炉作業の間のガンマ線ホットスポットを識別するのに適用されるという特有の用途がある。Ｒａｄｓｃａｎ（登録商標）８００は、ＣＣＤカメラおよびレーザー測距器を含む配置構造から成り、ＣＣＤカメラおよびレーザー測距器は、フォトダイオードおよび増幅器に取り付けられているヨウ化セシウム検出器と共同して動作し、これらの要素はタングステンコリメータ内に収容されている。

しかしながら、多くの従来技術はいくつかの欠点を有する。例えば多くのシステム特に放射線治療用途に関連するシステムは、高い放射線バックグラウンドで十分に動作できないことを示した。別の広く見られる難点は、物理的空間的制約あるいは調査を行う場所が遠いことに起因する配備上の実際的問題を含む。さらに、Ｒａｄｓｃａｎ（登録商標）８００は通常は購入価格が高いので、コストの問題がしばしばかなり重大である。

このようにして本発明は、これらの問題点と取り組み、従来技術に関連する難点を克服する放射線検出およびマッピングを提供し、従来技術の装置に比して大幅に高い放射線感受性も提供するシステムおよび方法を提供する。したがって本発明は、高い放射線バックグラウンドで効果的かつ効率的に動作する放射線検出およびマッピングのための手段を提供し、稼働のための電力供給が不要であり、したがって非常に種々の場所および環境で稼働させることができ、製造が比較的低価格で容易である。

このようにして本発明の第１の態様では、放射性物質により放射された放射線の検出およびマッピングのための装置が提供され、前記装置は、外部シェル材料内に位置するポリマー核を備え、前記ポリマー核は、前記放射性物質により放射された前記放射線に対して感受性の高い少なくとも１つの放射線感受性成分を含む複数の積層されたポリマーシートを備え、前記外部シェルはコリメーションシース（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ ｓｈｅａｔｈ）を備える。

前記放射性物質により放射された放射線はガンマ線を含み、したがって前記放射線感受性核成分はガンマ線に対して感受性が高くなければならない。しかしながら前記放射された放射線は、ある程度の量のベータ線も含み、それに加えて中性子線も含み、したがって前記核材料はベータ線および中性子線に対しても感受性が高いことが望ましい。

複数の積層されたポリマーシートを備える前記ポリマー核は、種々の形状で形成できる。しかしながら、好ましくは、前記ポリマー核は、立方形、円筒形または球形の形状であり、最も好ましくは、前記核は切断（ｔｒｕｎｃａｔｅｄ）球形（ドーム形）核である。任意選択的に、前記複数の積層されたポリマーシートは少なくとも１つの不活性中間層を備える。典型的には、前記複数の積層されたポリマーシートは、２〜５００の積層シートを備え、好ましくはシート間に複数の中間層が配置されている。本発明のある実施例では、前記複数の積層されたポリマーシートは、同数のポリマーシートと不活性層とが交互に配置されているが、本発明の好ましい実施例では、前記複数の積層されたポリマーシートでは不活性層の数が、ポリマーシートの数より１つだけ大きく、したがって前記積層体の最上層および最下層は不活性層を備える。ポリマーシートおよび不活性層の適切な数は例えば、それぞれの構成要素につき１０〜１００であり、より適切にはそれぞれの構成要素につき３０〜４０であり、それぞれの場合において不活性層の数は、ポリマーシートの数より１つだけ大きい。とりわけ良好な結果は、３８のポリマーシートと３９の不活性層とから成るポリマー核を使用して得られた。

シートと中間層との積層は、垂直の積層または水平の積層によって達成されるか、または垂直の積層および水平の積層の組み合わせによって達成される。特別の成功は、構成要素の水平の積層に頼る本発明の実施例により達成された。

前記核は、各場合に核に相補的な形状に形成されている前記外部シェルに入れられている。前記外部シェルは好ましくは金属から成る。好ましくは前記金属は鉛から成り、より好ましくはタングステンから成る。詳細には本発明は、本発明の第１の態様では装置内の外部シェルとしてコリメーションシースを使用することを意図する。このようなコリメーションシースは、放射線被ばくに続いてポリマー核材料から取り外して、次いで本発明に係る別の装置で再使用できる。

したがって前記コリメーションシースは、前記核材料の周りにぴったり合い、それから取り外し可能なように適応されている。前記コリメーションシースは、ポリマー核材料であって、このコリメーションシースがこのポリマー核材料の周りにぴったり合うように設計されているポリマー核材料に相補的な形状を有し、したがってこのコリメーションシースは、立方形、円筒形またはドーム形切断球形を有し、しかし最も好ましくは球形を有する。前記シースが前記核材料のまわりにぴったり合うように、前記シースは２つのセクションを有し、これらのセクションを相互接続してもよい。したがって典型的には、球形コリメーション装置の場合、２つの半球形セクションが設けられる。

前記コリメーションシースはヒンジ式配置構造（ｈｉｎｇｅｄ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）を含むこともあり、この場合、前記２つのセクションは前記配置構造により相互接続され、前記シェルは前記核材料を取り囲んで閉じている。しかしながら、好ましくは、前記シースは、２つの別々のセクションを有し、これらのセクションは上部セクションと下部セクションとのほぼ全てを形成する。典型的には前記セクションは、少なくとも１つの取り付け手段により相互接続され、前記取り付け手段は好適には前記シースの外面に取り付けられて、前記セクションを固定配置に維持する。したがって、特定の実施例では前記取り付け手段は固形部材から成り、この部材は取り付け手段を含み、この取り付け手段は、前記部材の遠位端を、前記シースの前記セクションのそれぞれに確実に取り付けるように適応されている。適切な取り付け手段は例えば、金属ねじ、爪またはリベットを含み、適切な固形部材は金属板から成ることもある。

本発明による典型的な配置構造では、核材料は、下部セクションに設置され、次いでこの配置構造は、下部セクションの上に上部セクションを配置することにより完成し、上部セクションは、下部セクションと緊密に協働し核材料を取り囲んで閉じるように適応されている。次いで上部セクションおよび下部セクションは典型的に前記コリメーションシースの外側の周りに固定手段を配置することにより適宜な位置に保持され、適切な固定手段は、例えばストラップ配置構造から成るか、または可撓性シートまたはフィルムから成る連続的カバリングから成る。

本発明のある実施例では、核材料は保持装置により外部シェル内の適宜な位置に保持され、保持装置は、前記シェル内の前記核材料を確実に動かなくするように適応されている。典型的な配置構造では前記保持装置は、その上に前記核材料の構成要素を配置できるベースセクションと、前記ベースセクションに取り付けられ、核材料の位置を決定する位置決め手段とを備える。前記位置決め手段は適切には、中央セクションおよび外側セクションから成り、これらのセクションは共に、核材料が位置する空間を定める。ある特定の実施例では、前記中央セクションは、前記ベースセクションに固定して取り付けられたシャフトを備え、前記外側セクションは、一端が前記ベースセクションに取り付けられ、他端が前記中央セクションの両端のうちの前記ベースセクションから遠くに位置する方の端部に取り付けられた少なくとも１つの弓状外側部材を備える。前記少なくとも１つの弓状外側部材は最も好適には、一端がベースセクションに取り付けられ、他端が典型的には中央シャフトを備える中央セクションに取り付けられた単一の湾曲アームを備える。

核材料の成分は典型的には、保持装置の位置決め手段と協働するように適応され、最適な位置決めを確保し保持装置上の位置を固定するために適宜形状を決められている。

本発明のある実施例では保持装置は、前記外部シェル内にあり、典型的には前記外部シェル内に固定して取り付けられているプラットフォーム上に位置する。保持装置のベースセクションは最も好適には、前記プラットフォーム上にしっかり固定して配置されるように適応され、好ましくは適切な係合手段により適宜位置に保持されている。

本発明の複数の実施例では保持装置は、前記係合手段により保持されるのに加えて、任意選択的にさらに補助取り付け手段の使用により前記プラットフォームに固定され、この補助取り付け手段は典型的には、前記プラットフォームに取り付けられ保持装置の端部の上を覆うように延びる、例えば少なくとも１つの可撓性ストラップなどの可撓性取り付け手段を備えてもよい。

前記外部シェルが球形シェルを備える本発明の複数の実施例では、前記プラットフォームが、前記シェルの内面に固定して取り付けられ、前記保持装置のプラットフォームおよびベースセクションの断面がともに円形である。したがって、これらの実施例では、前記核材料が最も好適には切断球形の形に形成され、前記核材料の切断球体は、前記保持装置のベースセクション上に配置することも可能であることが分かる。

コリメーションシースを形成する材料は、放射性物質により放射された放射線に対してほぼ完全に不透明であるが、前記シースは、その表面を貫通する複数の孔を備え、前記孔は、前記シースに入射する前記放射線が前記シースを通過して、前記放射線の軌道がポリマー核材料により捕捉されることを可能にする。前記シース内の前記複数の孔は好ましくは、複数のピンホールから成る。

本発明の第２の態様では、調査すべき場所における放射線の検出およびマッピングを行う方法が提供され、前記方法は、
（ａ）前記調査すべき場所に本発明の第１の態様に係る装置を配置し、
（ｂ）前記装置を前記場所内にとどめ、所定の長さの時間にわたって前記放射線に被ばくさせ、
（ｃ）前記場所から前記装置を取り外し、
（ｄ）前記外部シェルから前記ポリマー核を取り外し、
（ｅ）前記ポリマー核をイメージングするために、ソフトウェアベースの画像再構築アルゴリズムを適用して光学解析技術によって前記ポリマー核を解析し、
（ｆ）さらなるソフトウェアベース解析により前記放射線の場所、形状および強度を決定する
ことを含む。

好ましくは前記積層されたポリマーシートの前記解析は、各シート中の不透明分布をデジタル化するためにフラットベッド光走査により行われ、次いでさらにソフトウェアベース解析により、設計の位置的配置および対象の隔室／密閉空間の幾何学形状の知識を利用して、存在する放射線の場所および性質を定義する画像が得られる。

本発明の実施例を、添付図面を参照して以下にさらに説明する。

本発明に係る装置の実施例を示す図である。 本発明に係る装置の実施例で使用される保持装置を示す側面図である。 寸法を含む保持装置の側面図および平面図を含む図である。 保持装置を適宜位置に固定するのに使用される補助取り付け手段を示す図である。 本発明の実施例に係る装置で使用されるポリマーシートを描く図である。 本発明に係る方法において本発明の装置の１つの実施例に係る装置の配置が異なる複数の選択肢を示す図である。

本発明の装置は、コリメーションシースを備える外部シェル材料内に位置する少なくとも１つの放射線感受性材料を含むポリマー核材料に基づく。ポリマー核は、少なくとも１つの放射線感受性成分を含む複数の積層されたポリマーシートを備え、任意選択的に、前記複数の積層されたポリマーシートは、少なくとも１つの不活性中間層、好ましくは複数の不活性中間層を備える。本発明の装置および方法は、放射線の検出およびマッピングを容易にし、放射性隔室（ａｃｔｉｖｅ ｃｅｌｌｓ）、グローブボックス、その他の放射性工場及び密閉空間などの場所における３次元での放射線学的障害の場所、強度およびアイデンティティーのマッピングに使用されるという独特の用途がある。

この装置は典型的には球形であり、５〜２０ｃｍの範囲内にあり最も好適には約１０〜１５ｃｍであり例えば約１３ｃｍである直径を有する。基本的な球形形状が、本発明の最も申し分なく効率的な実施例を提供することが示され、この装置は例えば、平らな表面上のプラットフォーム上に配置することも可能である。代替的にこの装置は、適切な表面から吊るすことにより宙吊りにすることも可能である。本発明に係るどのような所与の装置でも、核材料の形状は当然、シェルの形状に効果的に適合するように設計される。

本発明人は、内部核が切断球形に形成されている装置の球形形状が、入射放射線を監視するための最適な適用範囲を達成するための最も効率的な手段を提供することを発見した。核の寸法は、配置の実現性、入射放射線の異なるエネルギーをうまく捕捉するのに必要な材料の深さ、および照射され検査下の領域から取り外された後にポリマー核からデータをデジタル化するのに使用される光トモグラフィーシステムの空間分解能などの問題点を考慮して選択される。

シェルは、非常に具体的な要件を考慮して設計されている。このようにして例えばシースの厚さは、コリメーション孔を通過する入射放射線を幾何学形状的に制限しないように十分に小さくなければならない。しかしながら、所要の程度のコントラストを達成するために、核の領域であってコリメーション孔に隣接しない領域内での放射線を止めるのに十分に厚くなければならない。

核材料は、放射性物質により放射された放射線に対して感受性の高いポリマー材料を含み、少なくとも１つの放射線感受性成分を含む複数の積層されたポリマーシートの形で提供される。複数の積層されたポリマーシートは、任意選択的に、少なくとも１つの不活性中間層、好ましくは複数の不活性中間層を備える。原理的に、放射線は、例えばコバルト６０（^６０ＣＯ）またはセシウム１３７（^１３７Ｃｓ）により放射されたガンマ線を含む。しかしながら、ポリマー核は、バックグラウンドレベルではポリマー核の応答性レベルはそれほど高くないにもかかわらず、可視光および電離放射線のその他のエネルギーに対しても感受性が高いこともある。このようにして、ポリマー核は明るい光から遠ざけて保存しなければならないが、動作中、この装置が調査する空間内ではガンマ線を放出する放射線の結果として生成される放射線レベルは常に、標準バックグラウンド放射線レベルより大幅に高い。使用前、ポリマー核材料は典型的には、黒色包装フィルムなどの光に不透明な材料中に保存する。

ポリマー核は、複数の積層されたポリマーシートを備え、任意選択的に、コリメーション装置の内部に適合する複数の不活性中間層であって、コリメーションシース内の適合する３次元形状を形成する複数の不活性中間層も備える。所要の放射線感受性を有する積層されたポリマーシートは、使用前は透明な成形部品であるが、放射線に被ばくされると不透明になる。本発明の関連で使用される積層されたポリマーシートの具体的な材料は、典型的には結晶性の画像受容性ポリアセチレン化合物の形のポリエステル層および放射線感受性材料の層を含むラジオクロミックベースの自己現像型放射線フィルムを備える。このような材料は、ＧＡＦＣＨＲＯＭＩＣ（登録商標）例えばＧＡＦＣＨＲＯＭＩＣ（登録商標）ＥＢＴタイプフィルムとして商業的に購入可能である。

ＧＡＦＣＨＲＯＭＩＣ（登録商標）フィルム中の放射線感受性材料のシートは、約１７５μｍの厚さの透明なポリエステル基板に施された約３０μｍの厚さの放射線感受性材料の層を備える。次いで薄いトップコートを放射線感受性層に被せ、被覆された層は約５０μｍの厚さのポリエステル層および感圧接着剤によって積層される。

不活性中間層は、放射性非感受性被削性材料を含み、この材料は、種々の放射線非感受性プラスチック材料から選択でき、あるいはステンレススチール、鉛、タングステンまたは最も好ましくはアルミニウムなどのその他の不活性材料から選択できる。この層の厚さは、１ｍｍ〜１ｃｍの範囲内の任意の値である。典型的な厚さは１〜３ｍｍであり、本発明のある実施例では異なる厚さの不活性層が、典型的には１ｍｍ、２ｍｍおよび３ｍｍの厚さで装置内に存在する。

好ましくは、ポリマー核材料は、変色材料を含み、この材料は、放射線に被ばくすると変色し、放射線被ばくの後にカラー画像を提供し、これにより被ばく材料の解析をより容易に行うことが可能となる。

シェルすなわちコリメーションシースは、金属ケーシングを含み、このケーシングは、ポリマー核材料を包囲するように適応され、この材料の形状に相補的な形状を有する。シェルの好ましい形状は球形である。シェルは、上部セクションと下部セクションとのヒンジ式配置構造を含むが、より好ましくは２つの別々の取り外し可能なセクションを含み、これらのセクションは嵌め合わせて一体にするとシェルを形成し、このシェルは好ましくは球形である。好ましくはこれら２つのシェルは類似の寸法であり、少なくとも１つの取り付け手段により相互接続され、取り付け手段はシースの外面に取り付けられてこれらのセクションを固定配置に維持する。ある実施例では取り付け手段は、取り付け手段を含む固形部材から成り、取り付け手段は、この部材の遠位端を、シースのセクションのそれぞれにしっかりと別々に取り付けて、これら２つのセクションを単一のシェルとして核材料の周りにしっかり固定するように適応されている。適切な取り付け手段は、金属ねじ、爪またはリベットを含み、適切な固形部材は金属板から成ることもある。取り付け手段の構成要素は適切には、例えば真ちゅうから成ることもある。

このようにして、最も好ましい実施例では、コリメーションシースは好ましくは、下部セクションおよび上部セクションから成り、ポリマー核は下部セクション内に配置され、次いでシースの上部セクションは、核に上から被さるように嵌めかつ下部セクションに上から嵌め、上部セクションと下部セクションとの間の接合部は、良好な嵌め合いを可能にするために段状に形成されている。

本発明の別の実施例では、シースの上部セクションは下部セクションとは独立して回転でき、本装置が動作しているとき蓋は好ましくは、コリメーションシースの外面の周りに位置する適正な固定手段により適宜位置に保持され、固定手段は例えば、ストラップ配置構造であったり、または適切なプラスチック材料、最も好ましくは低密度プラスチック材料または可撓性プラスチックシートまたはフィルムから形成される連続的カバリングであったりする。代替的に、接着テープなどの一時的手段で上部セクションおよび下部セクションを一緒に固定することも考えられる。

いくつかの実施例では、シース内に核を固定するための別個の手段は採用されず、シースは、核の周りにぴったり嵌まって、回転運動を制限するように設計されている。代替的にコリメーションシースは、ある特定の形態構造でシース内にポリマー核をただ配置するだけでポリマー核はこの形態構造で適宜位置に保持されるように設計されている。この形態構造では例えば、シースの下部セクションの内側に配置されたスパイクなどの１以上の小さい突出部材好ましくは２つのスパイク上に核を配置する必要がある。

しかしながら、本発明の最も好ましい実施例では核材料は、保持装置により外部シェル内の適宜位置に保持され、この保持装置は、シェル内で核材料を動かないようにしっかり固定するように適応されている。典型的には保持装置は、核材料の構成要素がその上に配置されるベースセクションと、ベースセクションに取り付けられ、核材料の位置を決定する位置決め手段とを備える。位置決め手段は適切には、中央セクションと外側セクションとを備え、これらのセクションは共に、核材料がその内部に配置される空間を定める。ある特定の実施例では、中央セクションは、ベースセクションに固定して取り付けられたシャフトを備え、外側セクションは、一端をベースセクションに取り付けられ、他端をベースセクションから遠くに位置する中央セクションに取り付けられた少なくとも１つの弓状外側部材を備える。少なくとも１つの弓状外側部材は好適には、一端をベースセクションに取り付けられ、他端を典型的には中央シャフトを備える中央セクションに取り付けられた単一の湾曲アームを備える。

核材料の構成要素は、保持装置の位置決め手段と協働するように適応され、これに関連してこれらの構成要素は、保持装置上に最適に位置決めされ確実に適宜場所を占めるように適切に形状を決められている。このようにして例えば保持装置を含む球形コリメーションシースに関連して、核材料は典型的には、ほぼ完全に円形のポリマーシートと、異なる直径の不活性中間層とを備え、これらは、球形シェル内に嵌まるように適応され、付加的に、これらの層が保持装置の中央セクションの周りに嵌まるように切り込みがつけられている。

本発明のある実施例では保持装置は、外部シェル内のプラットフォーム上に位置し、このプラットフォームは典型的には外部シェル内に固定して取り付けられている。保持装置のベースセクションは最も好適には、プラットフォーム上に確実に配置されるように適応され、好ましくは適切な係合手段により適宜位置に保持され、この係合手段は例えば、保持装置のベースセクションの下面に位置する適切な凹部と協働するように設計された単一の突出物であり、このようにしてこの係合手段は、外部シェル内の保持装置ひいては核材料の回転または任意の他の運動を阻止する。

本発明の複数の実施例では、上記係合手段に加え、保持装置ひいてはポリマー核は、任意選択的に、補助的な取り付け手段の使用によりプラットフォームにさらにしっかり固定してもよく、この取り付け手段は典型的には、少なくとも１つの可撓性ストラップなどの可撓性取り付け手段を備え、この取り付け手段はプラットフォームに取り付けられ、保持装置の端部の上を覆うように延びる。典型的には可撓性取り付け手段は、複数のストラップ、理想的には２つのストラップを備える。最も好適には、ストラップは、突出部材によってプラットフォームに固定することにより適宜位置に保持され、この突出部材は例えば、プラットフォームの側面に配置され、ストラップは突出部材の周りを巡り次いで保持装置の本体の上を覆うように延びる。望ましくは、可撓性取り付け手段は、例えば少なくとも１つのゴムおよび／またはナイロンを含む材料を含む、適切な程度の強度および弾性を提供する少なくとも１つの材料から形成される。

典型的にはプラットフォームは、シェルの下部セクションの内面に固定して取り付けられ、この取り付けは最も好適には、任意の可能な形態において、シェルの下部セクションの内面とプラットフォームの下面との各々に取り付けられた雄ねじ部材および雌ねじ部材を有する単純なねじ配置構造を含む固着手段により行われる。

外部シェルが球形シェルから成る本発明の複数の実施例では、プラットフォームは、前述のようにシェルの内面に固定して取り付けられ、プラットフォームと保持装置のベースセクションとは共に、断面が円形である。したがって明らかなように、これらの実施例では、核材料は最も好適には切断球形の形に形成され、核材料の切断端部は、保持装置のベースセクション上に配置されてもよい。

シェルは、適切に密であり、放射線源により放射された放射線に対してほぼ完全に不透過性である金属から成る。加えて、シェルは、コリメーションシースが得られるように被削性及び／又は鋳造性である金属から成る。金属の選択は一般に、本装置を被ばくする入射放射線の性質に依存するが、適切な材料は、鉄、鋼鉄、ガリウム、鉛およびその他の金属合金を含む。しかしながら、最も好ましくは、金属はタングステンから成る。

シェル材料の厚さは、典型的には１〜２０ｍｍ、好ましくは５〜１５ｍｍであるが、最も好ましくは１０ｍｍの近辺領域内にある。シェルから核への放射線の透過は、シェルに複数の孔を設けることにより達成され、これらの孔は、シェルを貫通し、放射線が核を通過することを可能にする。このようにしてシェルはコリメーションシースとして機能し、例えば光学分光光度計内のコリメータに類似の規則で核材料へ放射線を配向および集束させるのに役立つ。

コリメーションシース内の孔はピンホールであり、これらのピンホールにより入射放射線軌道はポリマー核内に捕捉される。これらの孔は、ポリマー核内への入射放射線の通路を、孔に隣接しない領域内に制限する。このようにして、孔を通過して供給された放射線は、核内に放射線軌道または光輝路を生成して、放射線の方向性に関する情報を提供する。加えて、軌道の深さが異なる同位体の識別を容易にすることもある、放射線エネルギー源に関する情報を提供する。このような情報は、コリメーション孔に隣接する領域の中の不透明度と隣接しない領域の中の不透明度との違いから集められることもあり、このような情報から、放射線の減衰しやすさの推定値が得られ、これにより、異なる同位体を識別する代替的手段が得られる。

シース内の孔の断面積は、一般に０．５ｍｍ^２〜２５ｍｍ^２の領域内にあり、好ましくは２ｍｍ^２〜１０ｍｍ^２であり、最も好ましくは５ｍｍ^２の領域内にある。孔は、コリメーションシースの表面上に典型的には０．２５ｃｍ〜２ｃｍ、好ましくは０．５ｃｍ〜１．５ｃｍ、最も好ましくは約１ｃｍの間隔を置いて配置する。任意選択的に、孔は、コリメーションシースの全表面にわたって間隔を置いて配置されてもよい。しかしながら、本発明の典型的な実施例では孔は、コリメーションシースの全表面には及んでおらず、実施例では一般にシースの下部セクションが孔を含まない。このようにして例えば、コリメーションシースが円形であり、保持装置が位置するプラットフォームを含む実施例では一般的に好ましくは、プラットフォームのレベルの下にある外部シェルの下部セクションの領域は孔が無い。

本装置が放射線に被ばくするとシェルは、シースの異なるセクションを分離することにより核材料から取り外される。次いでシースは、さらなる放射線検出およびマッピングプロシージャー（ｍａｐｐｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）のために再使用してもよく、再使用に際して新しい核材料のサンプルをシース内に封入し、一方、核材料はいったん被ばくするともちろん再使用できない。

本発明の第２の態様に係る方法では、本発明に係る装置は、調査する場所内に配置される。この装置は操作員が手動で配置することも可能であり、マニピュレータまたは遠隔アームにより遠隔操作で配置することも可能である。
さらなる実施例では本発明は、そのような目的のために専用機械装置の使用も想定し、この専用機械装置は例えば、本装置が特定の物理的場所に稼働され、洞窟壁を通過するなどの状況でのハンドリングを必要とするとき、あるいはクレーンなどの装置から吊られるときに使用される。被ばくすると本装置は、選択された配置方法を逆にすることにより回収され、調査下の領域からいったん取り外されると、ポリマー核材料は、一般に手動でシースから取り外されて解析される。

本装置の配置は、本発明の方法の重要な態様である、何故ならば周りの空間に対する本装置の場所を知ることは、入射放射線の正確なマッピングおよび画像再構築にとって重要であるからである。さらに、既知の配向での本装置配置は、方向情報を再構築し、いずれの方向が北、南、東および西であるかを知ることに関連して非常に重要である。典型的には本発明に係る装置は好適には、種々の可能な異なる配向で配置されることが可能であり、このような配置は、適切な表面上または適切な手段内に装置を配置するか、または代替的に適切な懸架手段から本装置を吊ることにより行われる。

正確な場所を確実に知るために種々の簡単な手段を採用することが可能である。このようにして例えば、本装置は、既知の位置を有し、問題の空間の技術図面に記載されている１つの工場備品の隣にまたは密接して配置することも可能である。次いでこの空間は、例えばＡＵＴＯＣＡＤで再構築されて、画像再構築のための基礎が得られる。１つの代替的なアプローチでは、レーザ走査などのいくつかの２次的手段を本装置の位置決めに適用される。１つのさらなる可能性は、前述のようにマニピュレータまたは位置決めシステムの端部上に本装置を遠隔配置して、本装置を記録可能な位置に配置することである。さらに本装置は、車両型ロボット配置システムを使用して配置することも可能である。

調査下のシステム内の本装置の配向を正確に確実に定義できるように簡単な手段を適用することも可能である。このようにして例えば、コリメーションシースの外面を、方向矢印により明瞭にマーキングし、次いで本装置を、矢印が既知の位置へ向くように配置する。代替的に、マーキングされたベースプレートを採用し、ベースプレート上にマーキングに対して慎重に本装置を配置し、このようにして正確な配向を支援する。１つのさらなる代替実施例では、本装置を正確に位置決めするためにレーザ走査を採用し、このような場合、コリメーションシースの外面上に反射マーキングを組み込む必要がある。この実施例は、本装置をその中で稼働させる例えば隔室（ｃｅｌｌ）、グローブボックスあるいは部屋などの空間をイメージングする可能性も提供する。

選択された場所に本発明を配置し、次いで本装置を、所定の長さの時間その場所にそのままとどめ、この所定の長さの時間は、本装置が被ばくする放射線量を参照して決定される。ポリマー核は、特定の吸収線量に対して最適に働き、したがって本装置は、この吸収線量のレベルに達するのに十分な長い期間その場所にそのままとどまる必要がある。その結果、本装置が被ばくする線量率が高ければ高いほど、必要な被ばく時間はより短いことは明らかである。

典型的には本装置の被ばくは、１ミリグレイ（ｍＧｙ）〜１００グレイ（Ｇｙ）のレベルで行われ、この値は、調査下の領域内の放射線レベルにより決定される。もちろん、被ばく線量と被ばく時間は反比例する、何故ならば本装置が被ばくする放射線量が増加すると、所望のレベルの被ばくに達するために必要な長さの時間は減少し、その逆も真であるからである。

本発明の１つの好ましい実施例では本装置は、汚染リスクを減じるために適切な包装手段内に密閉するかまたは「袋に入れられる」。典型的には少なくとも１つ、最も適切には２、３または４つのプラスチックバッグをこの目的のために使用することも可能である。このようにして本装置が例えば放射性塵埃のサンプルにより汚染される可能性が減じ、ひいては放射性汚染物が調査下の領域から外部へ運ばれる可能性が制限される。明らかにこのアプローチは、健康および安全の面で重要な便益を提供する。好ましい包装手段は、ポリエチレンまたはポリ（塩化ビニル）などの熱可塑性材料から成る。調査下の領域から本装置を取り外すと、包装手段は、解析の前に本装置から取り外される。

本発明に係る方法の解析ステップは、光学フラットベッド走査器の使用を含み、これにより、ポリマーシートの各々を可視化し、これらのポリマーシートは、ＩｍａｇｅＪなどの適切なソフトウェアパッケージを使用してデジタル的に積み重ねられると、ポリマー核の３次元再構築を提供し、次いで更なるソフトウェアベース解析を行って、設計の位置的配置および対象の隔室／密閉空間の幾何学形状の知識を利用して、存在する放射線の場所および性質を定義する画像を得る。

ポリマー核のこの３次元再構築から、ソフトウェアベースアプローチを適用して、存在する放射線の場所および性質を定義する画像を得ることができる。このような画像またはマップを形成する際、コリメーションシース内の各孔は事実上１つの画素を表し、したがってシース内の孔の数が大きければ大きいほど、分解能がより良好である。加えて、本装置の位置決めはこの面で重要であることが分かった、何故ならば分解能がより良好なほど、本装置が壁または天井などの周辺により近くなるからである。したがってこのプロセスにおけるこの段階の生成物は、多数の画像の形をとる。このようにして、本発明に係る装置が床上の立方体空間内に配置されると、５つの画像が生成され、そのうちの４つは各壁を表し、第５の画像は天井を表す。供給された線量に関するデータを提供するのに加えて、本発明の方法は、画像の１つの更なる集合の形成を容易にし、したがって、存在する同位体のタイプに関するマップの構築が可能となる。

本発明のより良い理解を容易にするために、添付の図を参照してさらに説明する。このようにして図１は、本発明に係る球形装置の実施例を示し、外部シェルが、上部セクション（２）および下部セクション（３）を有するコリメーションシース（１）を備え、図中、上部セクション（２）と下部セクション（３）とは、真ちゅうプレート（４）およびねじ（５）から成る取り付け手段により一緒に保持されていることが示されている。装置を吊るための取り付け手段として使用される突出部材（６）も示されている。

図２には、本発明に係る装置の１つの実施例で使用される保持装置の側面図が示されて、保持装置はベースセクション（７）を含み、ベースセクション（７）上には核材料の構成要素が配置され、ベースセクションは中央セクション（８）に固定して取り付けられ、中央セクション（８）は下部シャフト（９）と、ねじセクション（１１）を有する上部スピンドル（１０）とを含む。保持装置は付加的に外側セクションを含み、この外側セクションは湾曲アーム（１２）を含み、湾曲アーム（１２）の下端はベースセクションに取り付けられ、湾曲アーム（１２）の上端は、中央セクションの上部スピンドルに取り付けられている。ねじセクションは、任意選択的にコリメーションシース内の適切な開口を通して挿入することも可能であるボルトであって、付加的な固定手段を提供するかまたはシースの頂部に懸架手段を取り付けるための備品を提供するボルトを収容するように適応されている。

図３は、側面図および平面図を提供することにより保持装置をさらに説明し、図２と同様の構成要素を示すが、付加的に典型的なミリメートルでの寸法を含む。

図４は、保持装置を適宜位置にしっかり固定する補助取り付け手段を示し、図中、プラットフォーム（１３）が示され、プラットフォーム（１３）上に保持装置を配置し、プラットフォームは、中央に位置する固着手段（１４）を備え、固着手段（１４）によりプラットフォームは、外部シェルの下部セクションの内面に固定して取り付けることが可能であり、プラットフォームは、保持装置のベースセクションの下面に位置する凹部と協働するように適応されている突出部材または小片（１５）の形の係合手段をさらに備え、プラットフォームは、ねじ（１６）の形の突出部材をさらに備え、突出部材はプラットフォームの側面に配置されて、可撓性ストラップ（１７）を備える可撓性取り付け手段を突出部材に取り付けて、可撓性ストラップ（１７）が突出部材から延びて保持装置およびその中に位置する核材料の上を覆うように延びてもよい。

図５は、本発明の１つの実施例に係る装置であって、球形の外部シェルを備える装置での核材料の構成要素として使用されるポリマーシート（１８）を示し、ポリマーシートは切り込み（１９）がつけられ、これによりポリマーシートは、保持装置の中央セクションの周りに嵌め込むことが可能となる。

図６（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本発明に係る方法での本発明の装置の１つの実施例に係る装置のための異なる配置選択肢を示す。このようにして図６（ａ）の標準配置では本装置は表面に座し、核材料（２０）は、コリメーションシース（１）内のプラットフォーム（１３）上に座する保持装置（不図示）内に位置し、図６（ｂ）は吊り配置を示し、懸架手段（２１）を採用することにより本装置を上面から吊ることができ、この場合、核材料（２０）はプラットフォーム（１３）の下に位置し、図６（ｃ）は本発明の逆配置を示し、この場合、コリメーションシース（１）の外面は支持手段（２２）上に配置される。

本装置は非電気的装置であり、電力供給の必要なしに動作し、正確な調査データおよび障害解析を提供することが可能である。本装置は安全性便益を提供する、何故ならば操作員の線量被ばくを減じ、煩わしく重い装備の必要性を無くすからである。さらに出力により、安全な廃止および汚染除去戦略を開発できる。本発明の装置は高い放射線バックグラウンドに対応でき、密閉または制限された空間内で稼働させることが可能であるという点で従来技術の装置に比して重要な利点を有する。本装置は、放射線の存在を検出する適切な場所内に配置され、所要の被ばく時間にわたりそのままその場所にとどまる。次いで本装置は回収され解析されて、関心領域内のその場所および放射線障害のタイプの再構築画像を提供する。

このタスクを行うための従来の手段は一般に、手持ち線量計または前述のＲａｄｓｃａｎ（登録商標）８００の使用を伴った。しかしながら手持ち装置は、操作員の安全性への懸念から高い放射線バックグラウンドでは使用することが可能でなく、密閉空間内では制限された価値しかない、何故ならば操作員はこれらの領域に接近できないからであり、またＲａｄｓｃａｎ（登録商標）８００は、コストの面と、近傍での電力供給が必要であるので使用する場所が明らかに制限されるという面とで欠点がある。本発明の装置はこれらの欠点がない。

本発明の装置および方法は原理的に汚染除去前の作業に用途があり、空間が密閉されているので接近が困難であるか、またはバックグラウンド放射線レベルが過度に高くて安全に接近できないかあるいは電気構成要素を使用できない核施設での放射線障害のタイプおよび場所のマッピングを容易にする。このようにして本技術は、核施設、グローブボックス、隔室、密閉空間、および核貯蔵施設あるいは放射線放出後の軍事施設で例えば２つ以上の汚染壁の間の遮蔽物により密閉されたその他の放射性環境での放射線の場所およびタイプをマッピングするのに使用される。したがって本装置および方法は、多数の軍事および安全関連で潜在的用途がある。

本発明の装置および方法は、従来技術の装置および方法に比して顕著に改善された放射線感受性を示す放射線検出手段を提供する。典型的には、従来技術の装置は約２グレイの目標全線量を有し、本発明は、１００倍の領域内の感受性の増加を可能にし、目標線量は日常的にはわずか１センチグレイである。したがって、本発明の装置および方法を使用するときの稼働時間は、従来技術を使用するときに達成される時間より大幅に短い。

この明細書の説明およびクレーム全体にわたって「から成る」および「含む」との用語およびそれらの変形は「含むがしかしそれだけに制限されない」を意味し、それらは、その他の部分、添加物、成分、整数またはステップを除外することを意図しておらず（そして事実除外していない）。この明細書の説明およびクレーム全体にわたって単数形は、文脈上他の意味に解すべき場合を除き複数形を含む。特に、不定冠詞が使用される場合、本明細書は、文脈上他の意味に解すべき場合を除き複数も単数も考慮していると理解すべきである。

本発明のある特定の態様、実施例または例に関連して説明される特徴事項、整数、特徴、化合物、化学的部分または基は、不整合が生じる場合を除き本願明細書に記載の任意の別の態様、実施例または例に適用可能であると理解すべきである。（任意の添付クレーム、要約および図面を含む）この明細書に開示されているすべての特徴事項および／または開示されている任意の方法またはプロセスのすべてのステップは、少なくとも１つの特徴事項および／またはステップが相互に排他的である組み合わせを除き、任意の組み合わせで組み合わせることが可能である。本発明は、任意の前述の実施例の詳細に制限されない。本発明は、（任意の添付クレーム、要約および図面を含む）この明細書に開示されている特徴事項の任意の新規の特徴事項または任意の新規の組み合わせまたは開示されている任意の方法またはプロセスのステップの任意の新規のステップまたは任意の新規の組み合わせに及ぶものとする。

読者は、この出願に関連してこの明細書と同時にまたはその前に提出され、この明細書とともに公衆の閲覧に供せられたすべての文書および書類を閲覧するものとし、すべてのこのような文書および書類の内容は引用することにより本明細書に組み込まれるものとする。

Claims (37)

1. 放射性物質により放射された放射線の検出及びマッピングのための装置であって、前記装置が、外部シェル材料内に位置するポリマー核を備え、前記ポリマー核が、前記放射性物質により放射された前記放射線に対して感受性の高い少なくとも１つの放射線感受性成分を含む複数の積層されたポリマーシートを備え、前記外部シェルがコリメーションシースを備える、装置。
2. 前記放射線感受性核成分がガンマ線に対して感受性が高く、任意選択的にベータ線及び中性子線に対しても感受性が高い、請求項１に記載の装置。
3. 前記複数の積層されたポリマーシートが少なくとも１つの不活性中間層を備える、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記複数の積層されたポリマーシートが２〜５００の積層シートを備える、請求項１又は２に記載の装置。
5. 前記複数の積層されたポリマーシートが、それらの間に配置された複数の不活性中間層を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
6. 不活性層の数がポリマーシートの数より１つだけ大きくなるように、交互に並ぶポリマーシートと不活性層とを備え、最上層及び最下層が不活性層を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記ポリマー核が、立方形、円筒形、球形又は切断球形の核を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記外部シェルが、前記核に相補的に形成される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
9. 球形形状であり、５〜２０ｃｍの領域内の、任意選択的に約１３ｃｍの直径を有する、請求項８に記載の装置。
10. 前記積層されたポリマーシートが透明の成形品を形成する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記積層されたポリマーシートが、ラジオクロミックベースの自己現像型放射線フィルムを備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 前記ラジオクロミックベースの自己現像型放射線フィルムが、ポリエステル層と、結晶性の画像受容性ポリアセチレン化合物を含む放射線感受性材料の層とを備える、請求項１１に記載の装置。
13. 前記放射線感受性材料のシートが、約１７５μｍの厚さの透明なポリエステル基板に施された約３０μｍの厚さの放射線感受性材料の層を備え、薄い最上層が前記放射線感受性層を覆い、前記最上層が、約５０μｍの厚さのポリエステル層および感圧接着剤によって積層される、請求項１１又は１２に記載の装置。
14. 前記不活性中間層が、放射線非感受性被削性材料、任意選択的にアルミニウムを含む、請求項３〜１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 前記不活性中間層の厚さが１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内である、請求項３〜１４のいずれか１項に記載の装置。
16. 前記積層されたポリマーシートが変色材料を含む、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
17. 前記コリメーションシースが複数の孔を備えるシェルを備える、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置。
18. 前記コリメーションシースが、被削性及び／又は鋳造性の金属を含み、前記金属が任意選択的にタングステンである、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の装置。
19. 前記コリメーションシースが、２つの別々の取り外し可能なセクションを備え、これらのセクションを共に固定するための取り付け手段を備える球体を備える、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の装置。
20. 前記シェル内の前記核材料をしっかり動かないように適応された保持装置を備える、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の装置。
21. 前記保持装置が、ベースセクション及び位置決め手段を備え、前記位置決め手段が、中央セクション及び外側セクションを備え、前記中央セクションと前記外側セクションは共に前記核材料が位置する空間を定める、請求項２０に記載の装置。
22. 前記中央セクションが前記ベースセクションに固定して取り付けられたシャフトを備え、前記外側セクションが、一端を前記ベースセクションに取り付けられ、他端を前記ベースセクションから遠くに位置する前記中央セクションに取り付けられた少なくとも１つの弓状外側部材を備え、前記少なくとも１つの弓状外側部材が、任意選択的に、一端をベースセクションに取り付けられ、他端を中央シャフトを備える中央セクションに取り付けられた単一の湾曲アームを備える、請求項２１に記載の装置。
23. 前記保持装置が、前記外部シェルの内側に位置し前記シェル内に固定して取り付けられたプラットフォーム上にしっかり位置決めされている、請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の装置。
24. 前記保持装置が、補助取り付け手段によって前記プラットフォームにさらにしっかりと取り付けられ、前記補助取り付け手段が、任意選択的に少なくとも１つの可撓性ストラップを備える、請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の装置。
25. 前記コリメーションシースの厚さが、１〜２０ｍｍの領域内、任意選択的に１０ｍｍの領域内にある、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の装置。
26. 前記コリメーションシース内の前記孔の断面積が、一般に、０．５ｍｍ^２〜２５ｍ^２の領域内にある、請求項１〜２５のいずれか１項に記載の装置。
27. 前記孔が、前記コリメーションシースの全表面に及んでいない、請求項１〜２６のいずれか１項に記載の装置。
28. 前記コリメーションシース内の前記孔が、前記コリメーションシースの表面上に０．２５ｃｍ〜２ｃｍの間隔を置いて配置される、請求項１〜２７のいずれか１項に記載の装置。
29. 前記コリメーションシースが、放射線被ばくに続いて前記ポリマー核材料から取り外すことが可能であり、請求項１〜２８のいずれか１項に記載のさらなる装置において再使用可能である、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の装置。
30. 調査すべき場所における放射線の検出及びマッピングを行う方法であって、前記方法が、
    （ａ）前記調査すべき場所に請求項１〜２９のいずれか１項に記載の装置を配置し、
    （ｂ）前記装置を前記場所内にとどめ、所定の長さの時間にわたって前記放射線に被ばくさせ、
    （ｃ）前記場所から前記装置を取り外し、
    （ｄ）外部シェルからポリマー核を取り外すことと、
    （ｅ）前記ポリマー核をイメージングするために、ソフトウェアベースの画像再構築アルゴリズムを適用して光学解析技術によって前記ポリマー核を解析し、
    （ｆ）さらなるソフトウェアベース解析によって前記放射線の場所、形状及び強度を決定する
    ことを含む、方法。
31. 前記場所内に前記装置を配置し、前記場所から前記装置を取り外す前記作業が、手動又は遠隔操作で行われる、請求項３０に記載の方法。
32. 前記被ばくが、１ｍＧｙ〜１００Ｇｙのレベルまで行われる、請求項３０又は３１に記載の方法。
33. 前記被ばくの継続時間が１〜１５時間である、請求項３０〜３２のいずれか１項に記載の方法。
34. 前記ポリマー核材料の前記解析が、
    （ａ）光学フラットベッド走査器によって前記積層されたポリマーシートの各々を可視化し、
    （ｂ）前記ポリマー核の３次元再構築を提供するために、ソフトウェアパッケージを使用してデジタル的に積み重ね、
    （ｃ）次いでソフトウェアベース解析を行い、設計の位置的配置及び対象の隔室／密閉空間の幾何学形状の知識を利用して、存在する放射線の場所及び性質を定義する画像を提供する
    ことにより行われる、請求項３０〜３３のいずれか１項に記載の方法。
35. 請求項１〜２９のいずれか１項に記載の装置が、調査する場所に配置される前に適切な包装手段内に配置され、前記包装手段が、任意選択的に熱可塑性材料を含む、請求項３０〜３４のいずれか１項に記載の方法。
36. 放射性隔室、グローブボックス、その他の放射性工場及び密閉空間における、及び／又は、廃止及び汚染除去作業に用いるための、３次元での放射線学的障害の場所、強度及びアイデンティティーのマッピングを含む、請求項３０〜３５のいずれか１項に記載の方法。
37. 放射性隔室、グローブボックス、その他の放射性工場及び密閉空間における、及び／又は、廃止及び汚染除去作業における、３次元での放射線学的障害の場所、強度及びアイデンティティーのマッピングでの請求項１〜２９のいずれか１項に記載の装置の使用。

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