JP2020012715A - ガンマカメラ - Google Patents
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Abstract
Description
放射線物質から放出された入射ガンマ線が入射する第1のシンチレータ、
第1のシンチレータにより散乱された散乱ガンマ線が入射する第2のシンチレータ、
第1のシンチレータ及び第2のシンチレータのガンマ線入射面周囲の側面に結合され、発生したシンチレーション光が側面に到達した光を伝送する光ファイバー、
光ファイバーで伝送された光を受光し、電気信号に変換する受光素子、
受光素子で受光された側面ごとの光量分布を、予め記憶された発光位置に応じた側面ごとの光量分布のデータに基づいてシンチレーション光の発光位置及び発光量を特定する発光量及び発光位置演算装置、
発光量及び発光位置演算装置の出力から入射ガンマ線の入射方向を求めるガンマ線入射方向演算装置、
入射ガンマ線の入射方向に基づいて放射線物質の濃度分布を求める放射能汚染分布演算装置を備えたことを特徴とする。
図1は、実施の形態1に係るガンマカメラの構成概念図である。本実施の形態では、コンプトンカメラ方式について説明しているが、シンチレータを用いた検出部は、他のガンマカメラの方式であるピンホール方式、又は符号化開口方式にも適用可能である。
図1で示したように、放射性物質1から放出された入射ガンマ線2が第1のシンチレータ11に入射し、コンプトン散乱を起こす。これにより、第1のシンチレータ11にエネルギーが付与されることで、シンチレーション光が発生する。なお、第1のシンチレータ11へのエネルギー付与は、コンプトン散乱により生じた反跳電子が第1のシンチレータ11中を走行し、第1のシンチレータ11へエネルギーを付与することで行われる。一般的に、固体のシンチレータ中での電子の飛程はシンチレータの大きさに比べて十分に短いため、シンチレーションの発光位置Pは点、すなわち発光点とみなせる。このことから、発光点はガンマ線の入射位置と同一の点とみなせる。
このことからR(Mi|Sj)が既知である場合、ファイバー位置Miにおいて光量P(Mi)が測定された場合において、発光位置がSjである確率P(Sj|Mi)は、式(4)の様に表すことができる。
このように、発光点と側面へ光学結合したファイバーに到達するシンチレーション光の関係を予め求めておけば、側面の光量分布から発光点の位置の最尤値を求めることが可能となる。
図6は、実施の形態2におけるシンチレータ41を模式的に示したものであり、シンチレータ表面の反射材の構成が、実施の形態1と異なるが、その他の構成は実施の形態1で示した第1のシンチレータ11、第2のシンチレータ21と同じである。実施の形態1では、平板状のシンチレータの側面は、反射材の配置は、各側面で対称となるように構成されていた。しかし、実施の形態2では、シンチレータ41の各側面の異なる位置に反射材45を配置し、反射材45の無い、隙間42に光ファイバーケーブルを結合する。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (4)
- 放射線物質から放出された入射ガンマ線が入射する第1のシンチレータ、
前記第1のシンチレータにより散乱された散乱ガンマ線が入射する第2のシンチレータ、
前記第1のシンチレータ及び前記第2のシンチレータのガンマ線入射面周囲の側面に結合され、発生したシンチレーション光が前記側面に到達した光を伝送する光ファイバー、
前記光ファイバーで伝送された光を受光し、電気信号に変換する受光素子、
前記受光素子で受光された前記側面ごとの光量分布を、予め記憶された発光位置に応じた側面ごとの光量分布のデータに基づいて前記シンチレーション光の発光位置及び発光量を特定する発光量及び発光位置演算装置、
前記発光量及び発光位置演算装置の出力から、前記入射ガンマ線の入射方向を求めるガンマ線入射方向演算装置、
前記入射ガンマ線の入射方向に基づいて前記放射線物質の濃度分布を求める放射能汚染分布演算装置を備えたことを特徴とするガンマカメラ。 - 前記受光素子で受光された前記側面ごとの光量分布を、予め記憶された発光位置に応じた側面ごとの光量分布のデータに基づいて前記シンチレーション光の発光位置を演算して特定することを特徴とする請求項1に記載のガンマカメラ。
- 前記受光素子で受光された前記側面ごとの光量分布が、前記シンチレーション光の発光位置毎に固有のものとなる様にシンチレータ内に反射材を配置することを特徴とする請求項1に記載のガンマカメラ。
- 前記シンチレーション光の発光位置毎に固有となる前記側面ごとの光量分布と前記予め記憶された発光位置に応じた側面ごとの光量分布のデータを比較、照合することで前記シンチレーション光の発光位置を特定することを特徴とする請求項3に記載のガンマカメラ。
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