JP2016109526A - Radiation measurement device, accidental simultaneous counting component calculation method in radiation measurement, and radiation measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線計測装置、放射線計測における偶発同時計数成分算定方法、及び放射線計測方法に関する。 The present invention relates to a radiation measurement apparatus, a random coincidence component calculation method in radiation measurement, and a radiation measurement method.
放射線の測定においては、放射線検出器を２台用意して該検出器で同時に検出するいわゆる同時計数測定が知られている。この同時計数測定を用いる場合、計測を意図しない信号が偶然に同時に検出されたり散乱して検出される事象として偶発同時計数が起こる。偶発同時計数によって比較的に微量の放射線の信号が埋もれてしまうので、偶発同時計数成分を抑制することが必要である。 In the measurement of radiation, so-called coincidence measurement in which two radiation detectors are prepared and simultaneously detected by the detectors is known. When this coincidence measurement is used, an accidental coincidence occurs as an event in which signals that are not intended for measurement are simultaneously detected by chance or scattered. Since the coincidence coincidence counts a relatively small amount of radiation signal, it is necessary to suppress the coincidence coincidence component.
このような偶発同時計数成分を抑制するために、２台の放射線検出器について、同時計数時間幅の長短によらず同時計数値が一定であることを利用して、同時計数するに際して２つの異なるゲート時間幅を設け、このゲート幅の異なる同時計数値を差分することで、偶発同時計数の影響を取り除く技術が考えつかれた。このような技術は例えば特開２０１３−６１２０６号公報（特許文献１）に記載されている。 In order to suppress such an accidental coincidence component, two different radiation detectors can be used for simultaneous counting by utilizing the fact that the same clock value is constant regardless of the length of the coincidence time width. A technique has been devised that eliminates the effects of accidental coincidence by providing a gate time width and subtracting the same clock value with different gate widths. Such a technique is described, for example, in JP2013-61206A (Patent Document 1).
しかしながら、上記の従来技術では、偶発同時計数の影響を抑制するに際して、放射線検出の時間幅の設定精度に大きく依存し、さらに、時間幅に対する偶発同時計数のノイズの振れが大きく、そのため、偶発同時計数成分の影響を精度高く抑制することができなかった。このように、放射線計測における同時計数では、同時計数成分には、バックグラウンド成分である偶発同時計数の成分が含まれるため、精度良く、同時計数において偶発同時計数成分を分離する必要がある。 However, in the above prior art, when suppressing the influence of the coincidence coincidence, it greatly depends on the setting accuracy of the time width of the radiation detection, and further, the noise fluctuation of the coincidence coincidence with respect to the time width is large. The influence of the counting component could not be suppressed with high accuracy. As described above, in the coincidence counting in the radiation measurement, the coincidence counting component includes a random coincidence counting component that is a background component, and therefore, it is necessary to accurately separate the incident coincidence counting component in the coincidence counting.
本発明の目的は、放射線測定において、同時計測に際して、偶発同時計数成分を精度高く除くことが可能となる放射線計測装置、放射線計測における偶発同時計数成分算定方法、及び放射線計測方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a radiation measurement apparatus, a coincidence coincidence component calculation method in radiation measurement, and a radiation measurement method capable of accurately removing an accidental coincidence component at the time of simultaneous measurement in radiation measurement. is there.
上記目的を達成するために、本発明では、少なくとも２の放射線検出器の各々の検出器の出力信号に基づき波高値と計数情報を関係づけて得て、前記少なくとも２つの各々の検出器の波高分析結果における波高値の区分毎の計数情報から偶発同時計数情報の分布を推定するように構成した。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a wave height value and count information are obtained based on an output signal of each detector of at least two radiation detectors, and a wave height of each of the at least two detectors is obtained. The distribution of coincidence coincidence information was estimated from the count information of each peak value in the analysis result.
本発明によれば、偶発同時計数の成分を精度高く抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress the coincidence coincidence component with high accuracy.
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施例では、初めに概念的に同時計数を行うデータの流れを説明し、続いて、具体的な装置の例を説明する。
（概念的な同時計数を行うデータの流れ）
図１は、本実施例の同時計数法のデータの流れを示す図である。同時計数を行うために少なくとも２台の放射線検出器を用い、放射線検出に伴う信号はそれぞれ異なる系により処理され、同時計数の判定に用いられる。
In this embodiment, first, a data flow for conceptually performing coincidence counting will be described first, and then a specific example of a device will be described.
(Data flow for conceptual coincidence)
FIG. 1 is a diagram showing a data flow of the coincidence counting method of the present embodiment. In order to perform coincidence counting, at least two radiation detectors are used, and signals associated with radiation detection are processed by different systems and used for determination of coincidence counting.
検出器１１によって放射線が検出されると、適切な信号処理により、波高情報１０１と時刻情報１０２に分けられる。波高はエネルギーに相当するため、複数回の放射線検出信号に基づく波高情報１０１の分布を記録することでエネルギー分布情報１０５を得ることができる。エネルギー分布情報１０５は複数に分割されたエネルギー幅のいずれかに相当する波高を持つ信号の数を、該当するエネルギー幅に結び付けて数えることによって形成される。検出器１２についても同様に、波高情報１０４、時刻情報１０３に分けられ、波高情報１０４からエネルギー分布情報１０６が記録される。 When radiation is detected by the detector 11, it is divided into wave height information 101 and time information 102 by appropriate signal processing. Since the wave height corresponds to energy, the energy distribution information 105 can be obtained by recording the distribution of the wave height information 101 based on a plurality of radiation detection signals. The energy distribution information 105 is formed by counting the number of signals having a wave height corresponding to any one of the energy widths divided into a plurality of energy widths in association with the corresponding energy width. Similarly, the detector 12 is divided into wave height information 104 and time information 103, and energy distribution information 106 is recorded from the wave height information 104.
時刻情報１０２と、検出器１２由来の時刻情報１０３の時間相関から同時計数の判定が行われ、同時計数と判定された場合には、その時の波高情報１０１および波高情報１０４と共に、全同時計数のエネルギー相関データ２１として記録される。 Judgment of coincidence counting is performed from the time correlation between the time information 102 and the time information 103 derived from the detector 12, and when it is determined to be coincidence counting, together with the wave height information 101 and wave height information 104 at that time, It is recorded as energy correlation data 21.
全同時計数のエネルギー相関データ２１は、同時計数と判定された時の波高情報１０１と波高情報１０４の組として記録される。この波高情報の組は、エネルギー分布情報１０５で区分したエネルギー幅のうち同時計数と判定された時の波高情報１０１に対応したエネルギーに相当する区分、エネルギー分布情報１０６で区分したエネルギー幅のうち同時計数と判定された時の波高情報１０４に対応したエネルギーに相当する区分の組である。したがって、全同時計数のエネルギー相関データ２１は、エネルギー分布情報１０５のエネルギーの区分数とエネルギー分布情報１０６のエネルギーの区分数の積と同数のエネルギー組の区分を持つ。 The energy correlation data 21 of the total coincidence count is recorded as a set of the wave height information 101 and the wave height information 104 when it is determined as the coincidence counting. This set of wave height information is a group corresponding to the energy corresponding to the wave height information 101 when it is determined to be coincidence among the energy widths divided by the energy distribution information 105 and the energy width divided by the energy distribution information 106 at the same time. This is a set of categories corresponding to energy corresponding to the wave height information 104 when it is determined to be a count. Accordingly, the energy correlation data 21 of the total coincidence has the same number of energy group categories as the product of the number of energy categories of the energy distribution information 105 and the number of energy categories of the energy distribution information 106.
時刻情報１０２と時刻情報１０３から同時計数と判定されなかった場合には、全同時計数のエネルギー相関データ２１として記録はされないが、その時の波高情報１０１および波高情報１０４はそれぞれエネルギー分布情報１０５、エネルギー分布情報１０６として記録される。 If the coincidence count is not determined from the time information 102 and the time information 103, the energy correlation data 21 of the total coincidence count is not recorded, but the wave height information 101 and the wave height information 104 at that time are the energy distribution information 105, energy Recorded as distribution information 106.
偶発同時計数のエネルギー相関データ２２は、計測の終了または途中において得られたエネルギー分布情報１０５、エネルギー分布情報１０６から算出される。算出方法はエネルギー分布情報１０５およびエネルギー分布情報１０６において区分されたエネルギー幅ごとの計数率の積に同時計数判定時間幅を掛けた値である。したがって、偶発同時計数のエネルギー相関データ２２はエネルギー分布情報１０５のエネルギーの区分数とエネルギー分布情報１０６のエネルギーの区分数の積と同数のエネルギー組の区分を持つ。 The energy correlation data 22 of coincidence coincidence is calculated from the energy distribution information 105 and the energy distribution information 106 obtained at the end or midway of the measurement. The calculation method is a value obtained by multiplying the product of the count rates for each energy width divided in the energy distribution information 105 and the energy distribution information 106 by the coincidence determination time width. Therefore, the energy correlation data 22 of the coincidence coincidence has the same number of energy group categories as the product of the number of energy categories of the energy distribution information 105 and the number of energy categories of the energy distribution information 106.
以下にこの方法によって偶発同時計数のエネルギー相関データ２２が得られる理由について述べる。偶発的に同時計数が判定された時、その検出信号は互いに独立した事象である。ガンマ線の放出は確率的な事象であるため、２本のガンマ線の放出に相関が無くとも、同時と判定する時間内で偶発的にガンマ線が放出され、それが検出器で検出されるという事象が起こり得る。検出器１１で検出されるガンマ線が放出された時の時刻をt=0として、時間間隔tの間にk回のガンマ線の放出が起こる確率分布は次式(1)で示すポアソン分布に従う。 The reason why the energy correlation data 22 of the coincidence coincidence is obtained by this method will be described below. When coincidence is determined accidentally, the detection signals are independent events. Since the emission of gamma rays is a stochastic event, even if there is no correlation between the emission of two gamma rays, the event that the gamma rays are emitted accidentally within the time determined to be simultaneous and detected by the detector Can happen. The time distribution when the gamma rays detected by the detector 11 are emitted is t = 0, and the probability distribution of occurrence of k times of gamma rays during the time interval t follows the Poisson distribution expressed by the following equation (1).
Pk(t)=(Aρt)k/k! * exp(-Aρt) (1)
ここで、Aは放射能、ρはガンマ線放出率である。式(1)から検出器１１でガンマ線を検出した後、時刻ｔ以内に発生したk番目のガンマ線が検出器１２で検出される割合は、式(2)となる。
P k (t) = (Aρt) k / k! * Exp (-Aρt) (1)
Here, A is the radioactivity and ρ is the gamma ray emission rate. The ratio at which the detector 12 detects the k-th gamma ray generated within the time t after the gamma ray is detected by the detector 11 from the equation (1) is expressed by the equation (2).
f11(t)=α1C11Σ(k=1,∞)Pk(t)η12(1-η12)k-1(2)
ここで、α1は検出器１１と検出器１２で偶発同時計数が成立する場合のうち、先に検出器１で検出されるイベントの確率、C11は検出器１１の計数率、η12は放出されたガンマ線を検出器１２で検出する確率である。式(2)は、tが微小である範囲において式(3)のように表わされる。
f 11 (t) = α 1 C 11 Σ (k = 1, ∞) P k (t) η 12 (1-η 12 ) k-1 (2)
Here, α 1 is a probability of an event detected first by the detector 1 among cases where the coincidence coincidence is established between the detector 11 and the detector 12, C 11 is a count rate of the detector 11, and η 12 is This is the probability of detecting the emitted gamma rays by the detector 12. Expression (2) is expressed as Expression (3) in a range where t is minute.
f(t)=α1C11η12[exp{ Aρt(1-η12)}-1]exp(-Aρt)/(1-η12) (3)
検出器１２で先に検出される場合もあるので、偶発同時計数の発生確率は、式(3)の2倍である。さらにtが微小であるとして近似計算をすると、最終的には式(4)のようになる。
f (t) = α 1 C 11 η 12 [exp {Aρt (1-η 12 )}-1] exp (-Aρt) / (1-η 12 ) (3)
Since the detector 12 may detect it first, the probability of coincidence coincidence is twice that of Equation (3). Further, if approximate calculation is performed assuming that t is very small, the equation (4) is finally obtained.
f(t)=C11C12t (4)
ここでC12は検出器１２の計数率である。式(4)は全てのエネルギーの組み合わせに対して成立し、検出器１１の計数率はエネルギー分布情報１０５から、検出器１２の計数率はエネルギー分布情報１０６からエネルギー区分ごとの値として得ることができる。
f (t) = C 11 C 12 t (4)
Here, C 12 is the counting rate of the detector 12. Equation (4) holds for all energy combinations, and the count rate of the detector 11 can be obtained from the energy distribution information 105 and the count rate of the detector 12 can be obtained from the energy distribution information 106 as a value for each energy category. it can.
このようにして算出された偶発同時計数のエネルギー相関データ２２を全同時計数のエネルギーの相関データ２１から引くことによって、正味の同時計数のエネルギー相関データ２３を算出することができる。 The net coincidence energy correlation data 23 can be calculated by subtracting the coincidence coincidence energy correlation data 22 thus calculated from the total coincidence energy correlation data 21.
本実施例では、本発明を実現するための装置構成の例を説明する。
図２は、実施例２における本発明の装置を示す構成図の例である。図１のうち、既に説明した図１に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
In this embodiment, an example of an apparatus configuration for realizing the present invention will be described.
FIG. 2 is an example of a configuration diagram showing the apparatus of the present invention in the second embodiment. In FIG. 1, the description of the components having the same functions as those shown in FIG.
検出器１１で放射線を検出すると検出器に付与したエネルギーに応じた波高を持つパルスが出力される。１検出あたり２つのパルスが出力され、一方が波高増幅器２０１で波高が増幅され、他方は波形整形装置２０３で波形整形された後、波高分析器２０５に入力され、雑音レベル以上の波高が入力された際にロジックパルスがデータ収集装置に入力される。波高増幅器２０１から出力された信号は波高分析器２０７で波高値の区分ごとに計数され、データ収集装置２１２で記録される（エネルギー分布情報）。また波高増幅器２０１からの出力信号の波高値は、波高弁別器２０５からの出力信号のタイミング（時刻情報）と関連づけられてデータ収集装置２１１で記録される。検出器１２で放射線が検出された場合も同様に、波高増幅器２０２で増幅され、波高分析器２０８で波高値の区分ごとに計数された後、データ収集装置２１３で記録される。同様に波形整形装置２０４からの雑音レベル以上のパルスが波高弁別器２０６に入力された後、ロジックパルスがデータ収集装置２１１に時刻情報として入力され、波高増幅器２０２からの信号の波高値と関連づけられてデータ収集装置２１１で記録される。データ収集装置２１１で記録されたデータを元に、オンラインまたはオフラインで同時計数判定が同時計数判定装置２２１で行われる。同時計数判定は、波高弁別器２０５からのロジックパルスと波高弁別器２０６からのロジックパルスがデータ収集装置２１１に入力された時の時間差によって行われる。この時、波高弁別器２０５からのロジックパルスと波高弁別器２０６からのロジックパルスのデータ収集装置２１１への入力順序は問わない。同時計数判定装置２２１で同時計数と判定された波高値の組（波高増幅器２０１と波高増幅器２０２からの出力信号の波高値の組）は波高分析装置２０７の波高区分の数と波高分析装置２０８の波高区分の積の数だけ区分される（全同時計数のエネルギー相関データ）。この区分の意味するところは、上述した通りである。 When radiation is detected by the detector 11, a pulse having a wave height corresponding to the energy applied to the detector is output. Two pulses are output per detection, one of which is amplified by the wave height amplifier 201, and the other is subjected to waveform shaping by the waveform shaping device 203 and then input to the wave height analyzer 205, where a wave height higher than the noise level is input. A logic pulse is input to the data acquisition device. The signal output from the pulse height amplifier 201 is counted for each section of the peak value by the pulse height analyzer 207 and recorded by the data collection device 212 (energy distribution information). The peak value of the output signal from the peak amplifier 201 is recorded by the data collection device 211 in association with the timing (time information) of the output signal from the peak discriminator 205. Similarly, when radiation is detected by the detector 12, it is amplified by the pulse height amplifier 202, counted by the peak height analyzer 208 for each section of the peak value, and then recorded by the data collection device 213. Similarly, after a pulse having a noise level or higher from the waveform shaping device 204 is input to the pulse height discriminator 206, a logic pulse is input to the data collection device 211 as time information and correlated with the peak value of the signal from the pulse height amplifier 202. Is recorded by the data collection device 211. Based on the data recorded by the data collection device 211, the coincidence counting determination is performed by the coincidence counting determining device 221 online or offline. The coincidence determination is performed based on the time difference when the logic pulse from the wave height discriminator 205 and the logic pulse from the wave height discriminator 206 are input to the data collection device 211. At this time, the input order of the logic pulse from the wave height discriminator 205 and the logic pulse from the wave height discriminator 206 to the data collecting device 211 is not limited. A set of peak values (a set of peak values of output signals from the pulse height amplifier 201 and the peak height amplifier 202) determined to be the simultaneous count by the coincidence determination device 221 is the number of the peak height sections of the pulse height analyzer 207 and the peak height analyzer 208. It is divided by the number of products of the wave height division (energy correlation data of total coincidence). The meaning of this division is as described above.
データ収集装置２１２には、波高分析器２０７における波高分析によって得られた波高分布情報が、波高分析器２０７で区分されたエネルギー幅ごとの分解能として記録されており、同様にデータ収集装置２１３には、波高分析器２０８における波高分析によって得られた波高分布情報が、波高分析器２０８で区分されたエネルギー幅ごとの分解能として記録されている。 In the data collection device 212, the pulse height distribution information obtained by the pulse height analysis in the pulse height analyzer 207 is recorded as the resolution for each energy width divided by the pulse height analyzer 207. Similarly, the data collection device 213 stores in the data collection device 213. The pulse height distribution information obtained by the pulse height analysis in the pulse height analyzer 208 is recorded as the resolution for each energy width divided by the pulse height analyzer 208.
偶発同時計数解析装置２２２では、データ収集装置２１２に記録された波高区分ごとの計数率とデータ収集装置２１３に記録された波高区分ごとの計数率から偶発同時計数率を算出する（偶発同時計数のエネルギー相関データ）。 The coincidence coincidence analyzer 222 calculates the coincidence coincidence rate from the count rate for each wave height segment recorded in the data collection device 212 and the count rate for each wave height segment recorded in the data collection device 213 (the coincidence coincidence count). Energy correlation data).
同時計数判定装置２２１の同時計数は偶発同時計数を含んだ同時計数であり、正味の同時計数を算出するためには、偶発同時計数の割合を除く必要がある。偶発同時計数解析装置２２２で算出された同時計数率のエネルギー分布は偶発同時計数率のエネルギー分布の推定値であるため、差分処理装置２３１では、同時計数判定装置２２１によって得られた全同時計数率のエネルギー分布から偶発同時計数径関装置２２２によって得られた偶発同時計数率のエネルギー分布を引くことで、正味の同時計数率のエネルギー分布を得ることができる（正味の同時計数のエネルギー相関データ）。 The coincidence of the coincidence determination device 221 is a coincidence including an accidental coincidence. In order to calculate the net coincidence, it is necessary to exclude the ratio of the coincidence coincidence. Since the energy distribution of the coincidence rate calculated by the coincidence coincidence analyzer 222 is an estimated value of the energy distribution of the coincidence coincidence rate, the difference processor 231 uses the total coincidence rate obtained by the coincidence determination unit 221. By subtracting the energy distribution of the coincidence coincidence rate obtained by the coincidence coincidence diameter apparatus 222 from the energy distribution of the net, the energy distribution of the net coincidence rate can be obtained (energy correlation data of the net coincidence count) .
差分処理装置２３１の出力は表示装置２４１に入力され結果が表示される。偶発同時計数解析装置２２２の解析結果は、実測された偶発同時計数のエネルギー分布ではなく、エネルギー区分の組ごとに発生し得る偶発同時計数の確率を表わしているため、表示装置２４１で表示される結果の一部は、マイナスの計数率を持つ場合もある。 The output of the difference processing device 231 is input to the display device 241 and the result is displayed. The analysis result of the coincidence coincidence analysis device 222 is displayed on the display device 241 because it represents the probability of the coincidence coincidence that can occur for each set of energy categories, not the energy distribution of the actual coincidence coincidence. Some of the results may have a negative count rate.
本実施例では、検出器１１、検出器１２において、放射線が検出された時の出力信号として２つのパルスが出力されるとしたが、この二つの信号は、同一の信号を二つに分けたものでも良いし、異なる２種類の信号でも良い。例えば、一方を光電子増倍管のダイノード信号、他方を光電子増倍管のアノード信号としても問題ない。 In this embodiment, the detector 11 and the detector 12 output two pulses as output signals when radiation is detected, but these two signals are divided into two identical signals. It may be a signal or two different types of signals. For example, there is no problem even if one is a dynode signal of a photomultiplier tube and the other is an anode signal of a photomultiplier tube.
本実施例では、本発明を実現するための装置構成の例を説明する。なお、実施例２以降の説明ではそれまで説明した実施例と異なる部分のみを説明して同様な部分は省略する。よって、説明省略部分についてはそれまでの説明を参照することとする。
図３は、実施例３における本発明の装置を示す構成図の例である。図１または図２のうち、既に説明した図１または図２に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
In this embodiment, an example of an apparatus configuration for realizing the present invention will be described. In the description of the second and subsequent embodiments, only portions different from the embodiments described so far will be described, and similar portions will be omitted. Therefore, the description so far will be referred to for the explanation omitted portion.
FIG. 3 is an example of a configuration diagram showing the apparatus of the present invention in the third embodiment. In FIG. 1 or FIG. 2, the description of the components having the same functions as those already described with reference to FIG. 1 or 2 is omitted.
本実施例では、データ収集や同時計数の判定に伴う信号入力のタイミング調整を行うことを示す構成の例である。データ収集装置２１１では、波高情報を持つ信号と時刻情報を持つ信号を関連づけて記録するため、関連づけるべき信号の組の入力タイミングを適切に合わせることが好ましい。このため、本構成では、検出器１１の波高情報を持つ信号に対する遅延モジュール３１１、検出器１１の時刻情報を持つ信号に対する遅延モジュール３１２を備えている。また、同様の措置は検出器１２に対しても必要となるため、検出器１２の波高情報に対する遅延モジュール３１４および時刻情報に対する遅延モジュール３１３を備えている。それぞれの遅延モジュールでは入力された信号をそれぞれ異なる時間分送らせて出力させる。この時、信号を遅延させる必要が無い場合には、遅延モジュールによる遅延時間は無くても良い。 The present embodiment is an example of a configuration indicating that signal input timing adjustment is performed in accordance with data collection and coincidence determination. Since the data collection device 211 records a signal having wave height information and a signal having time information in association with each other, it is preferable to appropriately match the input timing of a set of signals to be associated. For this reason, in this configuration, a delay module 311 for a signal having pulse height information of the detector 11 and a delay module 312 for a signal having time information of the detector 11 are provided. In addition, since the same measure is required for the detector 12, a delay module 314 for the wave height information of the detector 12 and a delay module 313 for the time information are provided. Each delay module sends an input signal for a different time and outputs it. At this time, if there is no need to delay the signal, the delay time by the delay module may be eliminated.
ここでは、遅延モジュールとして統一して、全ての信号遅延装置を表記しているが、波高値を与える信号に対する遅延モジュール（３１１、３１４）とロジックパルスに対する遅延モジュール（３１２、３１３）は異なる種類のものを用いることが好ましい。 Here, all the signal delay devices are described as being unified as a delay module, but the delay modules (311 and 314) for signals that give peak values and the delay modules (312 and 313) for logic pulses are of different types. It is preferable to use one.
データ収集装置２１１および波高分析器２０７、波高分析器２０８に入力された信号の処理については、上記に説明したとおりである。 The processing of the signals input to the data collection device 211, the wave height analyzer 207, and the wave height analyzer 208 is as described above.
次に、実施例１或いは実施例２を用いた装置による出力結果の例を説明する。具体的には、差分処理装置２３１で本項目で説明の演算を行い、その演算結果を表示装置２４１に表示するものである。なお、他の出力結果の例の説明においても同様である。
図４は、本発明装置により推定される偶発同時計数のエネルギー分布を示す図の例である。図１から図３で既に説明した機能および符号については、説明を省略する。
Next, an example of an output result by the apparatus using the first or second embodiment will be described. Specifically, the difference processing device 231 performs the calculation described in this item, and the calculation result is displayed on the display device 241. The same applies to the description of examples of other output results.
FIG. 4 is an example of a diagram showing the energy distribution of coincidence coincidence estimated by the device of the present invention. The description of the functions and symbols already described in FIGS. 1 to 3 is omitted.
実施例１で説明した偶発同時計数のエネルギー相関データ２２または、図２および図３で示した偶発同時計数解析装置２２２、によって偶発同時計数のエネルギー分布４０３が推定値として算出される。偶発同時計数のエネルギー分布４０３は、メッシュ状に表わされた複数の区分で構成されており、それぞれの区分は、エネルギー分布情報１０５のエネルギー区分とエネルギー分布情報１０６のエネルギー区分の組とエネルギーが対応している。エネルギー分布情報１０５をエネルギーの度数分布として表わしたエネルギー分布４０１、エネルギー分布情報１０６をエネルギーの度数分布として表わしたエネルギー分布４０２と偶発同時計数のエネルギー分布４０３の関係の一例として、エネルギー区分４１１の計数率とエネルギー区分４１２の計数率から偶発同時計数のエネルギー区分４１３の偶発同時計数率が推定される。推定方法は、エネルギー区分４１１の計数率とエネルギー区分４１２の計数率の同時計数判定時間の積である。この操作は全てのエネルギー区分に対して実施することにより、偶発同時計数のエネルギー分布４０３でメッシュ状に示された全てのエネルギー区分に対する偶発同時計数率を算出することができる。 The energy distribution data 403 of the coincidence coincidence is calculated as an estimated value by the energy correlation data 22 of the coincidence coincidence described in the first embodiment or the coincidence coincidence analysis device 222 shown in FIGS. The energy distribution 403 of the coincidence coincidence is composed of a plurality of sections expressed in a mesh shape, and each section includes a set of energy sections of the energy distribution information 105 and energy sections of the energy distribution information 106 and energy. It corresponds. As an example of the relationship between the energy distribution 401 representing the energy distribution information 105 as a frequency distribution of energy, the energy distribution 402 representing the energy distribution information 106 as a frequency distribution of energy, and the energy distribution 403 of the coincidence coincidence count, The coincidence coincidence rate of the energy section 413 of the coincidence coincidence count is estimated from the rate and the count rate of the energy section 412. The estimation method is the product of the coincidence determination time of the count rate of the energy section 411 and the count rate of the energy section 412. By performing this operation for all energy segments, it is possible to calculate the coincidence coincidence rate for all energy segments shown in mesh form in the energy distribution 403 of the coincidence coincidence.
さらに、本実施例における装置による出力結果の例を説明する。
図５は、本発明装置により推定される全同時計数のエネルギー分布、偶発同時計数のエネルギー分布、正味の同時計数のエネルギー分布を示す図の例である。図１から図４で既に説明した機能および符号については、説明を省略する。
Furthermore, an example of an output result by the apparatus in the present embodiment will be described.
FIG. 5 is an example of a diagram showing the energy distribution of the total coincidence, the energy distribution of the accidental coincidence, and the energy distribution of the net coincidence estimated by the apparatus of the present invention. The description of the functions and symbols already described in FIGS. 1 to 4 is omitted.
図１における全同時計数のエネルギー相関データ２１によって算出された全同時計数のエネルギー分布５０１は偶発同時計数と正味の同時計数を含んだエネルギー分布である。差分処理装置２３１によって全同時計数のエネルギー分布５０１から実施例４および図４で説明した偶発同時計数のエネルギー分布４０３を引くと、正味の同時計数のエネルギー分布５０２が得られる。 The energy distribution 501 of the total coincidence calculated by the energy correlation data 21 of the total coincidence in FIG. 1 is an energy distribution including the random coincidence and the net coincidence. Subtracting the coincidence coincidence energy distribution 403 described in the fourth embodiment and FIG. 4 from the total coincidence energy distribution 501 by the difference processing device 231 yields a net coincidence energy distribution 502.
図５において、全同時計数のエネルギー分布５０１および正味の同時計数のエネルギー分布５０２は、実施例４で説明したエネルギー区分と等しいエネルギー区分を有しており、つまり、偶発同時計数のエネルギー分布４０３のメッシュの数およびメッシュ上の対応する位置（区分）が意味するエネルギーまたは波高の組は同じである。 In FIG. 5, the energy distribution 501 of the total coincidence count and the energy distribution 502 of the net coincidence count have the same energy division as that described in the fourth embodiment, that is, the energy distribution 403 of the accidental coincidence count. The number of meshes and the set of energy or wave heights meant by the corresponding positions (sections) on the mesh are the same.
偶発同時計数のエネルギー分布４０３における、各エネルギー区分の計数率は確率分布であるため、全同時計数のエネルギー分布５０１において0 cpsの区分に対して、例えば10-2 cpsなどの数字を持つ。このため、正味の同時計数のエネルギー分布５０２では、エネルギー区分ごとに計数率が出力されるが、マイナスの計数率が示されることがある。ここでは0 cpsから10-2 cpsを引く例を示したが、0よりも大きい数字から、より大きな数字を引いて正味の同時計数率がマイナスとなる場合も起こり得る。いずれにせよ正味の同時計数率のエネルギー分布５０２において、マイナスの計数率が示された場合であったとしても、これを０に補正することは好ましくない。なぜならば、正味の同時計数率のエネルギー分布５０２の全メッシュに対して積算した計数率は、マイナスの同時計数率を含んだ結果に対して実施すべきであり、マイナスの計数率を０に補正した場合には、正味の同時計数率の積算値は課題評価となるためである。 In the random coincidence energy distribution 403, the count rate of each energy section is a probability distribution, and therefore, for the 0 cps section in the total coincidence energy distribution 501, a number such as 10 −2 cps is provided. For this reason, in the net simultaneous energy distribution 502, a count rate is output for each energy segment, but a negative count rate may be indicated. Here, an example in which 10 −2 cps is subtracted from 0 cps is shown, but there may be a case where the net coincidence rate becomes negative by subtracting a larger number from a number larger than 0. In any case, even if a negative count rate is shown in the energy distribution 502 of the net coincidence rate, it is not preferable to correct this to zero. This is because the count rate accumulated for all meshes of the energy distribution 502 of the net coincidence rate should be performed on the result including the negative coincidence rate, and the minus count rate is corrected to 0. In this case, the integrated value of the net coincidence rate becomes a problem evaluation.
本実施例では、本発明の装置による出力結果の例を説明する。
図６は、本発明装置により得られた正味の同時計数のエネルギー分布による核種分析を示す図の例である。図１から図５で既に説明した機能および符号については、説明を省略する。
In this embodiment, an example of an output result by the apparatus of the present invention will be described.
FIG. 6 is an example of a figure showing nuclide analysis by the net coincidence energy distribution obtained by the apparatus of the present invention. Description of the functions and symbols already described in FIGS. 1 to 5 is omitted.
本発明による同時計数によって計測する放射線の一つとして、ガスケード放出するガンマ線がある。これは異なるエネルギーを持つガンマ線が一つの核種から段階的に放出される現象であり、ガンマ線のエネルギーの組は核種ごとに固有である。このため、二つの検出器で特定の２種類のガンマ線に起因した信号を同時計数の判定時間内に検出することが出来れば、観測エリアにおいて当該の核種が存在することになる。一般的に核種ごとに固有のエネルギーを持つガンマ線を検出したことを確認するためには、放射線検出器によって、全吸収ピークを検出する必要がある。 One of the radiations measured by coincidence counting according to the present invention is gamma rays that emit gas cascades. This is a phenomenon in which gamma rays with different energies are emitted in stages from one nuclide, and the gamma ray energy set is unique to each nuclide. For this reason, if the signals caused by two specific types of gamma rays can be detected by the two detectors within the determination time of the coincidence counting, the corresponding nuclide exists in the observation area. In general, in order to confirm that gamma rays having energy specific to each nuclide are detected, it is necessary to detect all absorption peaks with a radiation detector.
同時計数の特徴として、単体の検出器によってエネルギースペクトルでは、他のガンマ線の成分によって埋もれていた領域に存在する放射線の成分を抽出できることである。しかし、このような環境においては、支配的な妨害核種由来のガンマ線の成分を取り除くために、本発明のような偶発同時計数成分の抑制手法を適用することが望ましい。 As a feature of coincidence counting, a single detector can extract a radiation component existing in an area buried by another gamma ray component in an energy spectrum. However, in such an environment, in order to remove the gamma ray component derived from the dominant interfering nuclide, it is desirable to apply the method for suppressing the coincidence coincidence component as in the present invention.
同時計数によるカスケードガンマ線を放出する核種の核種分析では、全吸収ピークの組を検出することで核種を特定することができる。図６において、正味の同時計数のエネルギー分布５０２中には、カスケードガンマ線の検出に伴い、全吸収ピークの組６３１と全吸収ピークの組６３２が現れている。全吸収ピークの組６３１と全吸収ピークの組６３２は、２種類のガンマ線を検出器した検出器が検出器１１か検出器１２かの違いだけで、それぞれ同一の核種から放出されたカスケードガンマ線をそれぞれ検出している。このため、全吸収ピークの組６３１および全吸収ピークの組６３２を検出したことによって、カスケードガンマ線の核種の存在が明らかとなる。 In nuclide analysis of nuclides that emit cascade gamma rays by coincidence counting, nuclides can be identified by detecting a set of all absorption peaks. In FIG. 6, a total absorption peak set 631 and a total absorption peak set 632 appear in the net coincidence energy distribution 502 with the detection of cascade gamma rays. The total absorption peak set 631 and the total absorption peak set 632 are different from each other in that the detectors that detect the two types of gamma rays are the detector 11 and the detector 12, respectively, and cascade gamma rays emitted from the same nuclide. Each is detected. Therefore, the presence of the cascade gamma ray nuclide becomes clear by detecting the total absorption peak set 631 and the total absorption peak set 632.
また、同時計数は全吸収ピークとコンプトン散乱の間でも起こる。図６では、全吸収ピークとコンプトン散乱成分の組６４１、６４２，６４３、６４４が該当する。これらは、カスケード放出されたガンマ線の少なくとも一方のエネルギーが確定しているため、これらの成分（６４１，６４２、６４３、６４４）によって核種分析することができる。 Simultaneous counting also occurs between the total absorption peak and Compton scattering. In FIG. 6, the sets 641, 642, 643, and 644 of the total absorption peak and the Compton scattering component are applicable. Since the energy of at least one of the cascade-released gamma rays is determined, these can be analyzed by nuclides using these components (641, 642, 643, 644).
観測エリアにおけるカスケードガンマ線を放出する核種の定量においては、正味の同時計数率の評価が必要となる。上記したように、全吸収ピークの組６３１および６３２はカスケード放出する核種から放出されたガンマ線による同時計数率を表わしている。また、全吸収ピークとコンプトン散乱の組６４１、６４２、６４３、６４４も同様にカスケード放出する核種から放出されたガンマ線による同時計数率を表わしている。したがって、観測エリアにおける当該のカスケードガンマ線を放出する核種を定量する際には、全吸収ピークの組６３１、６３２の計数率またはその一方の計数率を利用しても良いし、加えて全吸収ピークとコンプトン散乱の組６４１、６４２、６４３、６４４を利用しても良い。同時計数による放射線計測は、単体の検出器による放射線計測に比べ、十分な統計精度を得るために必要な計測時間が長い。このため、正味の同時計数のエネルギー分布５０２において、定量のために使用する領域を可能な限り広くとることができれば、計測時間を短縮することができる。したがって、全吸収ピークの組６３１、６３２、全吸収ピークとコンプトン散乱の組６４１、６４２、６４３、６４４の計数率を定量する際に利用できる結果を得ることが好ましい。例えば、図５の全同時計数のエネルギー分布５０１を構成する情報によって観測エリアにおけるカスケードガンマ線を放出する核種の定量をする場合には、少なくともコンプトン散乱成分が偶発同時計数のバックグラウンドに埋もれる可能性があるため、全吸収ピークとコンプトン散乱の組６４１、６４２、６４３、６４４を利用することは難しい。一方、偶発同時計数のエネルギー分布４０３を利用した差分処理後の正味の同時計数率のエネルギー分布５０２からは全吸収ピークとコンプトン散乱の組６４１、６４２、６４３、６４４を利用できる可能性がある。 In quantifying nuclides that emit cascade gamma rays in the observation area, it is necessary to evaluate the net coincidence rate. As described above, the set of total absorption peaks 631 and 632 represents the coincidence rate due to gamma rays emitted from the cascade emitting nuclides. Similarly, the total absorption peak and Compton scattering sets 641, 642, 643, and 644 also represent the coincidence rate by gamma rays emitted from nuclides emitting in cascade. Therefore, when quantifying the nuclide emitting the cascade gamma ray in the observation area, the count rate of the total absorption peak set 631, 632 or one of the count rates may be used. In addition, the total absorption peak And Compton scattering sets 641, 642, 643, 644 may be used. Radiation measurement by coincidence requires a long measurement time to obtain sufficient statistical accuracy compared to radiation measurement by a single detector. Therefore, in the net coincidence energy distribution 502, the measurement time can be shortened if the area used for quantification can be as wide as possible. Therefore, it is preferable to obtain a result that can be used when quantifying the count rates of the total absorption peak sets 631 and 632 and the total absorption peak and Compton scattering sets 641, 642, 643, and 644. For example, when quantifying nuclides that emit cascade gamma rays in the observation area based on the information constituting the energy distribution 501 of the total coincidence in FIG. 5, there is a possibility that at least the Compton scattering component is buried in the background of the accidental coincidence. For this reason, it is difficult to use a set of total absorption peaks and Compton scattering 641, 642, 643, 644. On the other hand, from the energy distribution 502 of the net coincidence rate after the differential processing using the energy distribution 403 of the coincidence coincidence, there is a possibility that the pairs 641, 642, 643, and 644 of the total absorption peak and the Compton scattering can be used.
本実施例では、本発明の装置による出力結果の例を説明する。 In this embodiment, an example of an output result by the apparatus of the present invention will be described.
実施例４では、全吸収ピークを利用した核種分析および計数率の評価について説明した。本実施例では、さらにコンプトン散乱同士の同時計数を利用する方法について説明する。
図７は、本発明装置により得られた正味の同時計数のエネルギー分布によるコンプトン散乱成分の組の計数率の利用を説明する図である。図１から図６で既に説明した機能および符号については、説明を省略する。
In Example 4, the nuclide analysis using the total absorption peak and the evaluation of the counting rate were described. In this embodiment, a method of using coincidence counting between Compton scatterings will be described.
FIG. 7 is a diagram for explaining the use of the count rate of a set of Compton scattered components by the net coincidence energy distribution obtained by the apparatus of the present invention. Description of functions and symbols already described in FIGS. 1 to 6 is omitted.
正味の同時計数のエネルギー分布５０２によって全吸収ピークの組６３１、６３２および全吸収ピークとコンプトン散乱成分の組６４１、６４２、６４３、６４４を与える領域を抽出できた場合、同じ核種から放出されたカスケードガンマ線の組によるコンプトン散乱成分同士の同時計数も起こる。カスケード放出されたガンマ線の全吸収ピーク組または全吸収ピークとコンプトン散乱の組の位置が正味の同時計数のエネルギー分布５０２上では明らかとなっているので、コンプトン散乱成分の上限エネルギーも明らかとなる。このため、カスケード放出する核種の量を評価する場合に、図７のコンプトン散乱成分同士の組７０１、７０２、７０３の計数率を利用することも可能となる。この時、コンプトン散乱成分同士の組７０１とコンプトン散乱成分同士の組７０２は検出器１１、検出器１２に入射したガンマ線のエネルギーの組が逆である関係にある。一方、コンプトン散乱成分同士の組７０３は検出器１１、検出器１２のうち一方で、カスケード放出されたガンマ線のうちいずれかのエネルギーを持ったガンマ線が入射した時、もう一方のエネルギーを持ったガンマ線が他方の検出器で検出された時のコンプトン散乱成分同士の組を意味している。 If the net coincidence energy distribution 502 could extract the total absorption peak set 631,632 and the region giving the total absorption peak and Compton scattering component set 641,642,643,644, the cascade released from the same nuclide Simultaneous counting of Compton scattered components by a set of gamma rays also occurs. Since the position of the total absorption peak set of cascade emitted gamma rays or the set of total absorption peak and Compton scattering is clear on the net coincidence energy distribution 502, the upper limit energy of the Compton scattering component is also clear. For this reason, when evaluating the amount of nuclide to be cascade-released, it is possible to use the count rate of the pair 701, 702, 703 of Compton scattering components in FIG. At this time, the set 701 of Compton scattered components and the set 702 of Compton scattered components are in a relationship in which the sets of energy of gamma rays incident on the detectors 11 and 12 are opposite. On the other hand, the Compton scattering component pair 703 is one of the detector 11 and the detector 12. When a gamma ray having one of the cascaded gamma rays is incident, the gamma ray having the other energy is incident. Means a set of Compton scattered components when detected by the other detector.
実施例４までは、カスケード放出する核種が1種類存在する環境に対する説明であったが、本発明はカスケード放出するガンマ線が複数存在する環境に対しても適用可能である。複数のカスケード放出核種が存在する環境では、全吸収ピークの組６３１、６３２と同様の構造がカスケード放出するガンマ線の核種の数だけ存在することになるだけであり、メッシュ状で表わされた同時計数のエネルギー区分の異なる位置に現れるため、分離して計測することが可能である。また、全吸収ピークとコンプトン散乱成分の組６４１、６４２、６４３、６４４もカスケード放出するガンマ線の核種の数だけ存在することになるが、これも一部の領域のみ競合するだけであって、その他の領域は利用できる。 Up to Example 4, the explanation is for an environment in which one kind of cascade-emitting nuclide exists, but the present invention is also applicable to an environment in which there are a plurality of cascade-emitting gamma rays. In an environment where a plurality of cascade-emitting nuclides exist, the same structure as the set of total absorption peaks 631 and 632 only exists as many as the number of gamma-ray nuclides emitted in cascade, and the simultaneous representation expressed in a mesh shape. Since it appears at different positions in the energy section of the count, it can be measured separately. In addition, the total absorption peak and Compton scattering component sets 641, 642, 643, and 644 exist as many as the number of gamma-ray nuclides emitted in cascade, but this also competes only in a part of the region. Area is available.
１１、１２ 放射線検出器
２１ 全同時計数時のエネルギー相関データ
２２ 偶発同時計数のエネルギー相関データ
２３ 同時計数のエネルギー相関データのフォアグラウンド成分
１０１、１０３ 波高情報
１０２、１０４ 時刻情報
１０５、１０６ エネルギー分布情報
２０１、２０２ 波高増幅器
２０３、２０４ 波形整形装置
２０５、２０６ 波高弁別器
２０７、２０８ 波高分析器
２１１、２１２、２１３ データ収集装置
２２１ 同時計数判定装置
２２２ 偶発同時計数解析装置
２３１ 差分処理装置
２４１ 表示装置
３１１、３１２、３１３、３１４ 遅延モジュール
４０１、４０２ エネルギー分布
４０３ 偶発同時計数のエネルギー分布
４１１、４１２ エネルギー区分
４１３ 偶発同時計数のエネルギー区分
５０１ 全同時計数のエネルギー分布
５０２ 正味の同時計数のエネルギー分布
６３１、６３２ 全吸収ピークの組
６４１、６４２、６４３、６４４ 全吸収ピークとコンプトン散乱の組
７０１、７０２、７０３ コンプトン散乱成分同士の組
11 and 12 Radiation detector 21 Energy correlation data 22 at the time of all coincidence 22 Energy correlation data of accidental coincidence 23 Foreground components 101 and 103 of energy correlation data of coincidence Wave height information 102 and 104 Time information 105 and 106 Energy distribution information 201 , 202 Wave height amplifier 203, 204 Wave shape shaping device 205, 206 Wave height discriminator 207, 208 Wave height analyzer 211, 212, 213 Data collection device 221 Simultaneous counting determination device 222 Random coincidence analysis device 231 Difference processing device 241 Display device 311 312, 313, 314 Delay module 401, 402 Energy distribution 403 Accidental coincidence energy distribution 411, 412 Accidental coincidence energy distribution 501 Total coincidence energy distribution 502 Set between the pair 701, 702, 703 Compton scattering component of the set 641, 642, 643 and 644 the total absorption peak and the Compton scattering of the coincidence of energy distribution 631 and 632 the total absorption peak of taste
検出器１１で放射線を検出すると検出器に付与したエネルギーに応じた波高を持つパルスが出力される。１検出あたり２つのパルスが出力され、一方が波高増幅器２０１で波高が増幅され、他方は波形整形装置２０３で波形整形された後、波高弁別器２０５に入力され、雑音レベル以上の波高が入力された際にロジックパルスがデータ収集装置２１１に入力される。波高増幅器２０１から出力された信号は波高分析器２０７で波高値の区分ごとに計数され、データ収集装置２１２で記録される（エネルギー分布情報）。また波高増幅器２０１からの出力信号の波高値は、波高弁別器２０５からの出力信号のタイミング（時刻情報）と関連づけられてデータ収集装置２１１で記録される。検出器１２で放射線が検出された場合も同様に、波高増幅器２０２で増幅され、波高分析器２０８で波高値の区分ごとに計数された後、データ収集装置２１３で記録される。同様に波形整形装置２０４からの雑音レベル以上のパルスが波高弁別器２０６に入力された後、ロジックパルスがデータ収集装置２１１に時刻情報として入力され、波高増幅器２０２からの信号の波高値と関連づけられてデータ収集装置２１１で記録される。データ収集装置２１１で記録されたデータを元に、オンラインまたはオフラインで同時計数判定が同時計数判定装置２２１で行われる。同時計数判定は、波高弁別器２０５からのロジックパルスと波高弁別器２０６からのロジックパルスがデータ収集装置２１１に入力された時の時間差によって行われる。この時、波高弁別器２０５からのロジックパルスと波高弁別器２０６からのロジックパルスのデータ収集装置２１１への入力順序は問わない。同時計数判定装置２２１で同時計数と判定された波高値の組（波高増幅器２０１と波高増幅器２０２からの出力信号の波高値の組）は波高分析装置２０７の波高区分の数と波高分析装置２０８の波高区分の積の数だけ区分される（全同時計数のエネルギー相関データ）。この区分の意味するところは、上述した通りである。
When radiation is detected by the detector 11, a pulse having a wave height corresponding to the energy applied to the detector is output. Two pulses are output per detection, one of which is amplified by the wave height amplifier 201, and the other is wave-shaped by the waveform shaping device 203 and then input to the wave height discriminator 205, where a wave height higher than the noise level is input. A logic pulse is input to the data acquisition device 211 . The signal output from the pulse height amplifier 201 is counted for each section of the peak value by the pulse height analyzer 207 and recorded by the data collection device 212 (energy distribution information). The peak value of the output signal from the peak amplifier 201 is recorded by the data collection device 211 in association with the timing (time information) of the output signal from the peak discriminator 205. Similarly, when radiation is detected by the detector 12, it is amplified by the pulse height amplifier 202, counted by the peak height analyzer 208 for each section of the peak value, and then recorded by the data collection device 213. Similarly, after a pulse having a noise level or higher from the waveform shaping device 204 is input to the pulse height discriminator 206, a logic pulse is input to the data collection device 211 as time information and correlated with the peak value of the signal from the pulse height amplifier 202. Is recorded by the data collection device 211. Based on the data recorded by the data collection device 211, the coincidence counting determination is performed by the coincidence counting determining device 221 online or offline. The coincidence determination is performed based on the time difference when the logic pulse from the wave height discriminator 205 and the logic pulse from the wave height discriminator 206 are input to the data collection device 211. At this time, the input order of the logic pulse from the wave height discriminator 205 and the logic pulse from the wave height discriminator 206 to the data collecting device 211 is not limited. A set of peak values (a set of peak values of output signals from the pulse height amplifier 201 and the peak height amplifier 202) determined to be the simultaneous count by the coincidence determination device 221 is the number of the peak height sections of the pulse height analyzer 207 and the peak height analyzer 208. It is divided by the number of products of the wave height division (energy correlation data of total coincidence). The meaning of this division is as described above.
同時計数判定装置２２１の同時計数は偶発同時計数を含んだ同時計数であり、正味の同時計数を算出するためには、偶発同時計数の割合を除く必要がある。偶発同時計数解析装置２２２で算出された同時計数率のエネルギー分布は偶発同時計数率のエネルギー分布の推定値であるため、差分処理装置２３１では、同時計数判定装置２２１によって得られた全同時計数率のエネルギー分布から偶発同時計数解析装置２２２によって得られた偶発同時計数率のエネルギー分布を引くことで、正味の同時計数率のエネルギー分布を得ることができる（正味の同時計数のエネルギー相関データ）。
The coincidence of the coincidence determination device 221 is a coincidence including an accidental coincidence. In order to calculate the net coincidence, it is necessary to exclude the ratio of the coincidence coincidence. Since the energy distribution of the coincidence rate calculated by the coincidence coincidence analyzer 222 is an estimated value of the energy distribution of the coincidence coincidence rate, the difference processor 231 uses the total coincidence rate obtained by the coincidence determination unit 221. by subtracting the energy distribution from the energy distribution of the random coincidence counting rate obtained by random coincidence counting analyzer 222, it is possible to obtain the energy distribution of the net coincidence rate (energy correlation data coincidence of the net).
本実施例では、データ収集や同時計数の判定に伴う信号入力のタイミング調整を行うことを示す構成の例である。データ収集装置２１１では、波高情報を持つ信号と時刻情報を持つ信号を関連づけて記録するため、関連づけるべき信号の組の入力タイミングを適切に合わせることが好ましい。このため、本構成では、検出器１１の波高情報を持つ信号に対する遅延モジュール３１１、検出器１１の時刻情報を持つ信号に対する遅延モジュール３１２を備えている。また、同様の措置は検出器１２に対しても必要となるため、検出器１２の波高情報に対する遅延モジュール３１４および時刻情報に対する遅延モジュール３１３を備えている。それぞれの遅延モジュールでは入力された信号をそれぞれ異なる時間分遅らせて出力させる。この時、信号を遅延させる必要が無い場合には、遅延モジュールによる遅延時間は無くても良い。
The present embodiment is an example of a configuration indicating that signal input timing adjustment is performed in accordance with data collection and coincidence determination. Since the data collection device 211 records a signal having wave height information and a signal having time information in association with each other, it is preferable to appropriately match the input timing of a set of signals to be associated. For this reason, in this configuration, a delay module 311 for a signal having pulse height information of the detector 11 and a delay module 312 for a signal having time information of the detector 11 are provided. In addition, since the same measure is required for the detector 12, a delay module 314 for the wave height information of the detector 12 and a delay module 313 for the time information are provided. The input signal different allowed time period delayed et respectively are output in each of the delay modules. At this time, if there is no need to delay the signal, the delay time by the delay module may be eliminated.
実施例１で説明した偶発同時計数のエネルギー相関データ２２または、図２および図３で示した偶発同時計数解析装置２２２、によって偶発同時計数のエネルギー分布４０３が推定値として算出される。偶発同時計数のエネルギー分布４０３は、メッシュ状に表わされた複数の区分で構成されており、それぞれの区分は、エネルギー分布情報１０５のエネルギー区分とエネルギー分布情報１０６のエネルギー区分の組とエネルギーが対応している。エネルギー分布情報１０５をエネルギーの度数分布として表わしたエネルギー分布４０１、エネルギー分布情報１０６をエネルギーの度数分布として表わしたエネルギー分布４０２と偶発同時計数のエネルギー分布４０３の関係の一例として、エネルギー区分４１１の計数率とエネルギー区分４１２の計数率から偶発同時計数のエネルギー区分４１３の偶発同時計数率が推定される。推定方法は、エネルギー区分４１１の計数率とエネルギー区分４１２の計数率の同時計数判定時間幅の積である。この操作は全てのエネルギー区分に対して実施することにより、偶発同時計数のエネルギー分布４０３でメッシュ状に示された全てのエネルギー区分に対する偶発同時計数率を算出することができる。
The energy distribution data 403 of the coincidence coincidence is calculated as an estimated value by the energy correlation data 22 of the coincidence coincidence described in the first embodiment or the coincidence coincidence analysis device 222 shown in FIGS. The energy distribution 403 of the coincidence coincidence is composed of a plurality of sections expressed in a mesh shape, and each section includes a set of energy sections of the energy distribution information 105 and energy sections of the energy distribution information 106 and energy. It corresponds. As an example of the relationship between the energy distribution 401 representing the energy distribution information 105 as a frequency distribution of energy, the energy distribution 402 representing the energy distribution information 106 as a frequency distribution of energy, and the energy distribution 403 of the coincidence coincidence count, The coincidence coincidence rate of the energy section 413 of the coincidence coincidence count is estimated from the rate and the count rate of the energy section 412. The estimation method is the product of the coincidence determination time width of the count rate of the energy section 411 and the count rate of the energy section 412. By performing this operation for all energy segments, it is possible to calculate the coincidence coincidence rate for all energy segments shown in mesh form in the energy distribution 403 of the coincidence coincidence.
偶発同時計数のエネルギー分布４０３における、各エネルギー区分の計数率は確率分布であるため、全同時計数のエネルギー分布５０１において0 cpsの区分に対して、例えば10-2 cpsなどの数字を持つ。このため、正味の同時計数のエネルギー分布５０２では、エネルギー区分ごとに計数率が出力されるが、マイナスの計数率が示されることがある。ここでは0 cpsから10-2 cpsを引く例を示したが、0よりも大きい数字から、より大きな数字を引いて正味の同時計数率がマイナスとなる場合も起こり得る。いずれにせよ正味の同時計数率のエネルギー分布５０２において、マイナスの計数率が示された場合であったとしても、これを０に補正することは好ましくない。なぜならば、正味の同時計数率のエネルギー分布５０２の全メッシュに対して積算した計数率は、マイナスの同時計数率を含んだ結果に対して実施すべきであり、マイナスの計数率を０に補正した場合には、正味の同時計数率の積算値は過大評価となるためである。
In the random coincidence energy distribution 403, the count rate of each energy section is a probability distribution, and therefore, for the 0 cps section in the total coincidence energy distribution 501, a number such as 10 −2 cps is provided. For this reason, in the net simultaneous energy distribution 502, a count rate is output for each energy segment, but a negative count rate may be indicated. Here, an example in which 10 −2 cps is subtracted from 0 cps is shown, but there may be a case where the net coincidence rate becomes negative by subtracting a larger number from a number larger than 0. In any case, even if a negative count rate is shown in the energy distribution 502 of the net coincidence rate, it is not preferable to correct this to zero. This is because the count rate accumulated for all meshes of the energy distribution 502 of the net coincidence rate should be performed on the result including the negative coincidence rate, and the minus count rate is corrected to 0. In this case, the integrated value of the net coincidence rate is overestimated .
同時計数の特徴として、単体の検出器によるエネルギースペクトルでは、他のガンマ線の成分によって埋もれていた領域に存在する放射線の成分を抽出できることである。しかし、このような環境においては、支配的な妨害核種由来のガンマ線の成分を取り除くために、本発明のような偶発同時計数成分の抑制手法を適用することが望ましい。
As a feature of coincidence, the I that energy spectrum to a single detector is the ability to extract components of the radiation present in the region that has been buried by the components of the other gamma ray. However, in such an environment, in order to remove the gamma ray component derived from the dominant interfering nuclide, it is desirable to apply the method for suppressing the coincidence coincidence component as in the present invention.
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