JP5642285B2 - 放射線量モニタリングデバイス及び放射線量モニタリング方法 - Google Patents

放射線量モニタリングデバイス及び放射線量モニタリング方法 Download PDF

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Description

この出願は、「モバイルスマートフォンＯＳＬリーダーおよびツール」の発明の名称にて２０１０年９月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／３８３，０１６号および「携帯用線量計」の発明の名称にて２０１１年９月１４日に出願された米国特許出願第１３／２３２，０５３号の優先権の利益を請求し、これらの米国出願はその全体について参照により本明細書中に援用されている。
本発明は、携帯用線量計に関する。
受動統合放射線センサを使用する既存の個人用の放射線量モニタリングデバイスは、センサが、制御された実験室設定における使用のために設計された適切な解析機器またはプロセスを使用して定量評価され得る前に、ホルダからセンサを取り外すことを必要とする。
第一の広範な局面によれば、本発明は：円筒形状線量計マウント、線量計マウント内に備え付けられた光励起ルミネセンス材料（ＯＳＬＭ）片、線量計マウントが回転可能に備え付けられる円筒形状凹部を備える円筒形状線量計ハウジング、線量計マウントの近位端から延びる円筒形状取手を備えるデバイスであって、上記ＯＳＬＭ片が曝露面を有し、上記デバイスが、ＯＳＬＭ片の曝露面が線量計ハウジングの開口部内に曝露される読み取り配置を有し、上記デバイスが、ＯＳＬＭ片の曝露面が線量計ハウジングによって遮蔽される遮蔽配置を有し、上記デバイスが、取手を捩ることによって、線量計ハウジングに対して線量計マウントを長手方向軸を軸として回転させることにより、遮蔽配置と読み取り配置との間を移動可能である、デバイスを提供する。
第二の広範な局面によれば、本発明は、以下の工程：（ａ）線量計の線量計ハウジング内の線量計の線量計マウントを長手方向軸を軸として回転させることによって、または線量計マウントの周囲の線量計ハウジングを長手方向軸を軸として回転させることによって、遮蔽配置から読み取り配置まで線量計を移動させる工程、（ｂ）線量計マウント内の光励起ルミネセンス材料（ＯＳＬＭ）を線量計ハウジング内の開口部を通る光に曝露する工程、および（ｃ）工程（ｂ）に応答してＯＳＬＭ片によって放射される放射線を検出する工程を包含する方法を提供する。
図１は、本発明の１つの実施形態による線量計マウント(dosimeter mount）の斜視図である。 図２は、図１の図から約９０°回転した図１の線量計マウントの斜視図である。 図３は、本発明の１つの実施形態による線量計ハウジングの斜視図である。 図４は、図３の図から約９０°回転した図３の線量計ハウジングの斜視図である。 図５は、本発明の１つの実施形態による線量計キャップ(dosimeter cap）の遮蔽配置端の斜視図である。 図６は、図５の線量計キャップの読み取り配置端の斜視図である。 図７は、本発明の１つの実施形態による遮蔽配置の線量計の斜視図である。 図８は、遮蔽配置での、かつ図３の図から約１８０°回転した図７の線量計の斜視図である。 図９は、線量計キャップが取り外された遮蔽配置の図７の線量計の斜視図である。 図１０は、線量計キャップが取り外された読み取り配置の図７の線量計の斜視図である。 図１１は、線量計の線量計マウントおよび線量計ハウジング上に線量計キャップが備え付けられた、読み取り配置の図７の線量計の斜視図である。 図１２は、本発明の１つの実施形態によるスマートフォン上に備え付けられた線量計リーダーマウントの平面略図である。 図１３は、図１２の線量計リーダーマウントの上部平面略図である。 図１４は、図１２の線量計マウント内に備え付けられた線量計の側平面略図である。 図１５は、図示の簡略化のために線量計の様々な特徴を省略した、図１２の線量計読み取りマウント上に備え付けられつつある遮蔽配置の線量計の断面図である。 図１６は、図示の簡略化のために線量計の様々な特徴を省略した、図１２の線量計読み取りマウント上に備え付けられた遮蔽配置の線量計の断面図である。 図１７は、図示の簡略化のために線量計の様々な特徴を省略した、図１２の線量計読み取りマウント上に備え付けられた読み取り配置の線量計の断面図である。 図１８は、図１２のスマートフォンのＬＥＤによって照らされ、かつカメラによって読み取られているＯＳＬＭディスクの概略図である。 図１９は、本発明の１つの実施形態による線量計マウントの斜視図である。 図２０は、図１９の図から約９０°回転した図１の線量計マウントの斜視図である。 図２１は、本発明の１つの実施形態による線量計ハウジングの斜視図である。 図２２は、図２１の図から約９０°回転した図２１の線量計ハウジングの斜視図である。 図２３は、図２１の図から約１８０°回転した図２１の線量計ハウジングの斜視図である。 図２４は、本発明の１つの実施形態による線量計キャップの上部斜視図である。 図２５は、図２４の図から約９０°回転した図２４の線量計キャップの上部斜視図である。 図２６は、図２４の図から約９０°回転し、かつ図２５と反対方向の図２４の線量計キャップの上部斜視図である。 図２７は、図２４の図から約１８０°回転した図２４の線量計キャップの上部斜視図である。 図２８は、図２４の線量計キャップの底部斜視図である。 図２９は、様々な特徴が省略され、かつ内部の詳細が示された図２４の線量計キャップの上部斜視図である。 図３０は、図２４の線量計キャップの上部平面図である。 図３１は、本発明の１つの実施形態によるキャップストップの側面斜視図である。 図３２は、図３１のキャップストップの底部平面図である。 図３３は、図３１のキャップストップの断面図である。 図３４は、本発明の１つの実施形態による遮蔽配置の線量計の斜視図である。 図３５は、遮蔽配置にあり、かつ図３５の図から約１８０°回転した図３５の線量計の斜視図である。 図３６は、線量計の線量計キャップが線量計のキャップストップを係合している図３６の線量計の斜視図である。 図３７は、線量計キャップが線量計のキャップストップを係合している読み取り配置の図３５の線量計の斜視図である。 図３８は、線量計キャップが線量計の線量計マウントおよび線量計ハウジングを係合している読み取り配置の図３７の線量計の斜視図である。 図３９は、読み取り配置にあり、かつ図３８の図から約９０°回転した図３８の線量計の斜視図である。 図４０は、読み取り配置にあり、かつ図３８の図から約１８０°回転した図３８の線量計の斜視図である。 図４１は、スマートフォンの背部を覆い、かつ線量計読み取りマウントを備える、本発明の１つの実施形態によるスマートフォンカバーの平面略図である。 図４２は、図４１の線量計読み取りマウントおよびスマートフォンの断面略図である。 図４３は、図４１の線量計読み取りマウント内に備え付けられた線量計の側平面図である。 図４４は、図示の簡略化のために線量計の様々な特徴を省略した、図４１の線量計読み取りマウント上に備え付けられつつある遮蔽配置の線量計の断面図である。 図４５は、図示の簡略化のために線量計の様々な特徴を省略した、図４１の線量計読み取りマウント上に備え付けられた遮蔽配置の線量計の断面図である。 図４６は、図示の簡略化のために線量計の様々な特徴を省略した、図４１の線量計読み取りマウント上に備え付けられた読み取り配置の線量計の断面図である。 図４７は、本発明の１つの実施形態による線量計マウントの斜視図である。 図４８は、図４７の図から約９０°回転した図４７の線量計マウントの斜視図である。 図４９は、本発明の１つの実施形態による線量計ハウジングの斜視図である。 図５０は、図４９の図から約９０°回転した図４９の線量計ハウジングの斜視図である。 図５１は、本発明の１つの実施形態による線量計キャップの上部斜視図である。 図５２は、図５１の図から約９０°回転した図５１の線量計キャップの上部斜視図である。 図５３は、図５１の図から約１８０°回転した図５１の線量計キャップの上部斜視図である。 図５４は、図５１の線量計キャップの底部斜視図である。 図５５は、本発明の１つの実施形態による軸キャップ(axle cap）の斜視図である。 図５６は、本発明の１つの実施形態による遮蔽配置の線量計の斜視図である。 図５７は、読み取り配置の図５６の線量計の斜視図である。
添付の図面は、本明細書中に援用され、かつ本明細書の一部を構成するものであり、本発明の代表的な実施形態を示し、そして上記の一般的な記載および下記の詳細な説明と一緒になって、本発明の特徴を説明する役割を果たすものである。
(定義）
用語の定義が該用語の一般的に使用される意味から外れる場合は、出願人は、特に示さない限りは、以下に提供される定義を用いることを意図する。
本発明の目的のために、方向の用語、例えば、「上部」、「底部」、「上方」、「下方」、「上」、「下」、「左」、「右」、「水平」、「垂直」、「上向き(upward)」、「下向き(downward)」などは本発明の種々の実施形態を記載する際の便宜のために単に使用される。
本発明の目的のために、値または特性は、その値、特性または他の因子を用いた数学的計算または論理的決定を行うことによって、その値が引き出された場合、特定の値、特性、条件の充足、または他の因子に「基づく」。
本発明の目的のために、用語「入射角」は、放射曲線の方向と検出面に対して直角（垂直）な直線との間の角を言う。
本発明の目的のために、用語「近接(close proximity)」は、特定の媒体における荷電粒子の透過範囲に匹敵する距離を言う。
本発明の目的のために、用語「相補的係合構造（complementary engaging structures）」は、相補的様式において相互に係合するように設計された一対の係合構造を言う。相補的係合構造の対の例としては：タブおよび凹部、タブおよび切下げ（undercut）、リッジおよび溝などが挙げられる。
本発明の目的のために、用語「コンバータ材料」は、反跳(recoil)またはノックアウト(knockout)陽子に非電離中性子放射線を変換し得るコンバータ材料を言い、光励起ルミネッセンス（ＯＳＬ）センサによって検出され得るか、または蛍光原子核飛跡検出器（ＦＮＴＤ）を備え得る。「コンバータ材料」の例は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）である。「コンバータ材料」の他の例は、ポリエチレン（ＰＥ）である。本発明のいくつかの実施形態においては、コンバータ材料は、ＯＳＬＭ上の薄層コーティングとして付与されてもよく、あるいは中性子感応性ＯＳＬＭセンサのＯＳＬＭに隣接する薄層フィルムまたはディスクとして備え付けられてもよい。本発明の１つの実施形態においては、コンバータ材料は、ＯＳＬＭと、ＯＳＬＭが備え付けられる円筒カップ形状フィルタの基部との間に備え付けられるディスクの形状であってもよい。本発明の１つの実施形態においては、線量計マウントの本体は、ＨＤＰＥまたはＰＥのようなコンバータ材料から作られており、それにより線量計マウント全体が、線量計マウント内に備え付けられたＯＳＬＭについてコンバータ材料として作用し得る。本発明の別の実施形態においては、ＯＳＬＭはコンバータ材料と混合されてもよく、ＯＳＬＭはコンバータ材料中に埋め込まれるかまたは懸濁されている。
本発明の目的のために、用語「円筒カップ形状」は、円筒の上部または底部が取り外された正円筒の一般形状を有するフィルタを言い、すなわち、このフィルタはディスク形状の底部または上部と、それらから延びる円筒状の壁面を有する。壁面、上部または底部は、線量計に所望される放射線に対する角およびエネルギー補償応答に依存して、同じ材料または異なる材料から形成されていてもよい。
本発明の目的のために、用語「円筒形状」とは、形状においてほぼ円筒形である物体を言う。円筒形状物体は中空、中空でない、部分的中空である、凹部を備える、内部および／または外部表面上に係合構造を備えるなどであり得る。
本発明の目的のために、用語「遠位端（distal end）」は、近位端（proximal end）に対向する線量計の端（すなわち、線量計の取手から離れた線量計の端）を言う。
本発明の目的のために、用語「線量測定パラメータ」は、照射ルミネセンス材料の蛍光画像またはシグナルのプロセッシングから決定される値または数を言い、そして検出器によって吸収される放射線量に直接関連付けられる。
本発明の目的のために、用語「エネルギー補償材料」は、ＯＳＬＭとガンマ照射源またはＸ線照射源との間に配置された場合に、補償またはフィルタ材料がなく曝露されたＯＳＬＭに比較して、種々のガンマエネルギーまたはＸ線エネルギーにわたって応答を変化させる材料を言う。エネルギー補償材料の例としては、銅およびアルミニウムがある。
本発明の目的のために、用語「係合構造」は、相補的係合構造を係合するように成形される１つ以上の構造を言う。係合構造の例としては、タブ、フック、開口部、凹部、ディンプル、突起、リッジ、溝などが挙げられる。単一の係合構造は、２つの片（例えば、線量計マウントおよび線量計ハウジングの２つの隣接している、より小さなタブによって形成されるより大きなタブ、線量計ハウジングからの壁および線量計マウントからの凹部によって形成される切下げ溝）から形成され得る。
本発明の目的のために、用語「曝露面」は、光源によって光に曝露され得るＯＳＬ材料片の表面を言う。
本発明の目的のために、用語「高速中性子」は、用語「高速中性子」の従来の意味であって、１０ｋｅＶを上回るエネルギーを有する中性子を言う。
本発明の目的のために、用語「フィルタ」は、放射線感知材料（例えば、ＯＳＬＭ）と放射線源との間に配置され、そして放射線感知材料が受ける放射線に影響する任意の構造を言う。例えば、フィルタは、エネルギー補償フィルタ、コンバータ、参照フィルタ、コンフォーマル(conformal)ディスクなどであってもよい。本発明の１つの実施形態においては、エネルギー補償フィルタは、円筒カップ形状のフィルタであってもよい。本発明のフィルタは、光励起ルミネセンス材料とともに用いられるものとして主に以下に記載されるが、本発明のフィルタは、他のタイプの放射線感知材料（例えば、サーモルミネセンス線量測定（ＴＬＤ）材料）とともに用いられてもよい。ＯＳＬセンサが、カップ形状のフィルタ内に備え付けられたＯＳＬＭディスクを備える本発明の１つの実施形態においては、１以上のフィルタ材料ディスクが、ＯＳＬＭディスクと円筒カップ形状のフィルタの基部との間に配置され得る。各々のフィルタ材料ディスクはフィルタを構成する。
本発明の目的のために、用語「フィルタ材料」は、フィルタが構成される１つまたは複数の材料を言う。例えば、フィルタのタイプに依存して、フィルタ材料が、エネルギー補償材料、コンバータ材料、参照フィルタ材料、コンフォーマル材料などであってもよい。本発明のフィルタ材料は、光励起ルミネセンス材料とともに用いられるものとして主に以下に記載されるが、本発明のフィルタ材料は、他のタイプの放射線感知材料（例えば、ＴＬＤ材料）とともに用いられてもよい。
本発明の目的のために、用語「ハードウェアおよび／またはソフトウェア」は、デジタルソフトウェア、デジタルハードウェア、またはデジタルハードウェアおよびデジタルソフトウェアの両方の組み合わせにより実施され得る機能を言う。
本発明の目的のために、用語「重荷電粒子（ＨＣＰ）」は、陽子と同等またはそれより大きい質量を有する核またはイオンを言う。いくつかの代表的なものとして、限定はされないが、重荷電粒子の例としては、アルファ粒子、トリチウムイオン、陽子、反跳陽子などが挙げられる。
本発明の目的のために、用語「間接電離放射線」はＸ線、ガンマ線または中性子を言う。
本発明の目的のために、用語「電離放射線」は、正荷電および負荷電のイオン対に原子を解離することができる任意の粒子線または電磁波を言う。本発明は、直接電離放射線および間接電離放射線の両方の線量を決定するために使用され得る。
本発明の目的のために、用語「照射（iradiation）」は、用語「照射」の従来の意味、すなわち、高エネルギー電荷粒子、例えば、電子、陽子、α粒子など、または可視光よりも短い波長の電磁照射線、例えば、ガンマ線、Ｘ線、紫外光などへの曝露を言う。
本発明の目的のために、用語「長手方向軸（longitudinal axis）」は、物体の最も長い回転軸を言う。線量計に関して、長手方向軸は、線量計の遠位端から近位端まで延びる。
本発明の目的のために、用語「低透過性放射線」は、放射線感知材料または吸収材における１００ミクロン（１００μ）未満の透過範囲を有する重荷電粒子からの放射線を言う。低透過性放射線の例としては：α粒子、反跳陽子などである。
本発明の目的のために、用語「最大透過範囲」または「透過範囲」は、直接電離粒子が停止する媒体内における距離を言う。
本発明の目的のために、用語「減速された中性子」は、水素または重水素を含有する減速材によって高速中性子を減速することにより製造される中性子を言い、約0.025eV〜約10keVのエネルギー範囲における低エネルギー中性子が大きく寄与する。
本発明の目的のために、用語「中性子・陽子コンバータ」は、非電離中性子放射線を反跳またはノックアウト陽子（放射線センサにより検出され得る）に変換するために使用され得る、水素含有材料（例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ））を言う。
本発明の目的のために、用語「中性子感応性ＯＳＬセンサ」は、中性子を検出するＯＳＬセンサを言う。中性子感応性ＯＳＬセンサはまた、Ｘ線およびガンマ線のような他のタイプの放射線を検出し得る。
本発明の目的のために、用語「ＯＳＬリーダー」は、ＯＳＬセンサにおけるＯＳＬＭを励起して光を発する光波長を発するデバイスを言う。特定の励起レジメ（連続励起、波長および強度の読み取り、ならびに種々のパルス持続期間、パルス周波数、パルス形状およびパルス間時間を用いるパルス励起）の下で、発光強度は、約０．０１ｍＧｙ（１ｍｒｅｍ）〜約１００Ｇｙ（１０，０００ｒａｄ）を超える範囲の放射線曝露量に比例する。
本発明の目的のために、用語「ＯＳＬセンサ」は、ＯＳＬＭ製またはＯＳＬＭを含む放射線センサを言う。ＯＳＬセンサはＯＳＬリーダーを用いて読み取りが行われ得る。
本発明の目的のために、用語「受動探知」は、能動型電子回路および電源を必要とすることなく、放射線の検出および／または放射線吸収線量の積算を行う検出技術を言う。
本発明の目的のために、用語「透過光子放射線(penetrating photon radiation)」は、宇宙からの、または例えば、Ｘ線装置または加速器における荷電粒子の加速または減速により生じた放射性核崩壊から生じ得るような、１０ｋｅＶと同等またはそれより高いエネルギーを有する短波長電磁気放射線を言う。
本発明の目的のために、用語「透過β放射線」は、宇宙からの、あるいは原子の放射線誘導電離によってまたは電場の加速によって生じた放射性核崩壊から生じ得るような、１０ｋｅＶと同等またはそれ以上のエネルギーを有する電子を言う。
本発明の目的のために、用語「部分」は、物体または材料の任意の部分を言い、これは、物体および材料の全体を包含する。例えば、ルミネセンス材料の「部分」をカバーするコンバータは、ルミネセンス材料の１以上の表面の一部または全てをカバーし得る。
本発明の目的のために、用語「近位」は、線量計の取手方向にある線量計の端を言う。
本発明の目的のために、用語「放射線量測定」とは、用語「放射線量測定」の従来の意味、すなわち材料、物体または個体の体に吸収される放射線量の量の測定を言う。
本発明の目的のために、用語「放射線感知材料」とは、放射線センサにおける放射線を感知するために用いられる材料を言う。放射線感応性材料の例としては、ＯＳＬセンサのための光励起ルミネセンス材料、サーモルミネセンス線量測定（ＴＬＤ）センサのためのサーモルミネセンス材料などが挙げられる。
本発明の目的のために、用語「反跳陽子」とは、水素原子の供給源を含有するコンバータ（例えば、ポリエチレンまたは高密度ポリエチレン）との中性子の衝突により発生するそれらの陽子を言う。
本発明の目的のために、用語「参照フィルタ材料」とは、Ｘ線およびガンマ線への有機コンバータ材料の放射線フィルタリングおよび光吸収および反射効果に類似する、Ｘ線およびガンマ線へのフィルタ効果を有する所定の光吸収および反射特性を有する、水素非含有の炭素ベース材料を言う。「参照フィルタ材料」の一例は、フッ素化プラスチックであるポリテトラフルオロエチレン（ＤｕＰｏｎｔ社によりＴｅｆｌｏｎ（商標登録）の商品名で市販）であり、これは、中性子・陽子コンバータ材料である高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）に類似するＸ線およびガンマ線へのフィルタリング効果を有する。参照フィルタ材料は、光励起および発光の両方に作用し、そして本発明の１つの実施形態による方法の効果を増強するために用いられる。
本発明の目的のために、用語「参照ＯＳＬセンサ」とは、参照フィルタ材料を含むＯＳＬセンサであり、そして参照フィルタ材料にコンバータ材料を代えたことを除いて、参照ＯＳＬセンサと同一の他のＯＳＬセンサによるＸ線およびガンマ線検出へのコンバータ材料の効果を決定するために使用される。本発明のいくつかの実施形態においては、参照ＯＳＬセンサの参照フィルタ材料は、ＯＳＬＭ上に薄層コーティングとして付与され得るか、あるいは参照ＯＳＬセンサ内のＯＳＬＭに近接する薄膜またはディスクとして備え付けられ得る。本発明の１つの実施形態では、参照フィルタ材料は、ＯＳＬＭと、ＯＳＬＭが備え付けられる円筒状カップ形状フィルタの基部との間に備え付けられるディスクの形状であり得る。一列に配列された３つのＯＳＬセンサを用いる多くの放射線量計のために、放射線量計の最適の方向特性はしばしば、参照ＯＳＬセンサが中心ＯＳＬセンサである場合に向上する。本発明の１つの実施形態では、参照ＯＳＬセンサのＯＳＬＭは、ＯＳＬＭが参照フィルタ材料中で埋設または懸濁されるように参照フィルタ材料と混合され得る。
（説明）
既存の個人用放射線モニタリングデバイスでは、一般的には、放射線センサは、上記センサに達することができるように放射線の量、エネルギーおよびタイプを変える１つ以上のフィルタを備えるホルダ内に取り込まれる。これらのフィルタは、典型的には、放射線が様々な入射角から線量計に入るときに正確な評価を得るように、センサをはさむ。センサを解析するために、フィルタとホルダとの間からセンサを取り出し、放射線への曝露後にセンサによって示される量的特性を引き出すのに要するプロセシングシステムに物理的に提示しなければならない。
例えば、フィルム線量計を解析することは、一般的に以下のステップを伴う：１．フィルタ間にはさまれているホルダからフィルムパケットを取り出す；２．光線被りおよび物理的損傷からフィルムを保護する保護パッケージをはがす；３．フィルムを化学薬品で現像する；４．光源と光検出器との間にフィルムを置き、そして、フィルムへの光の透過を、光源と光検出器との間に何も置かれていない参照条件と比較することによって、フィルムの密度を測定する、および；５．フィルムがフィルタ間にはさまれたエリアに相当するフィルムの１つ以上のエリアにおける放射線曝露に密度を関連付ける。
同様に、サーモルミネセンス線量測定（ＴＬＤ）に基づく放射線センサも、ホルダおよびフィルタ間のそれらの位置から取り出し、このセンサがルミネセンスを発し、かつその強度が放射線量に比例するそのようなルミネセンスの量を測定するのに必要な非常に高い温度環境下に提供しなければならない。この必要とされる温度は、典型的には、ホルダおよびいずれかの識別ラベルを燃やし、それにより、ＴＬＤ線量計からのセンサの取り出しを必要とする。最も一般的な金属フィルタは、非常に高い温度、例えば２００〜３００℃にて白熱光および他の干渉光をまた引き起こす。分解プロセスは、操作を非効率的にする多くの機械的ステップを伴う。また、ＴＬＤ線量計の分解プロセス中の多くのステップのために、複雑な識別システムは、完全な一斉管理を確立するために必要とされるホルダへ、特定の１つ以上のＴＤＬセンサを接続することが必要とされ、それによって、放射線量解析の結果は、放射線に曝露されている特定の人または場所と関連付けられ得る。ＴＬＤ線量計を分解する一連のステップはまた、プロセシング器具にセンサを移動させる間に、センサの損傷または損失のリスクを、そしてそのようなセンサが再利用のために修復され得るときに、線量計の不正確な再構築を導入する。
対照的に、光励起ルミネセンスに基づく放射線センサ、すなわち、ＯＳＬセンサは光路のみを必要とし、それにより、励起光線がＯＳＬセンサを照らし、そして生じた放射線誘導ルミネセンスが、同じまたは代替の光路を通って、ルミネセンス光の量を定量化する光電子増倍管のような光検出器へ戻され得る。１つの実施形態では、本発明は光路を用い、それにより、外部光線がホルダ内部に入り、各ＯＳＬセンサを照らしそしてルミネセンス光が同じ光路に沿ってホルダからから出て行くようにでき、どのフィルタまたは変換材料に関する通常の位置からもセンサを取り外す必要がない。光路は、光が伝播することができる光ファイバーまたは連続したエアチャンネルのいずれかであり得る。
ＯＳＬ材料およびシステムに関するより多くの情報については、Millerに発行された米国特許第5,731,590号公報；Akselrodに発行された米国特許第6,846,434号公報；Schweitzerらに発行された米国特許第6,198,108号公報；Yoderらに発行された米国特許第6,127,685号公報；Akselrodらにより出願された米国特許出願第10/768,094号を参照のこと；これら全ては、その全体について参照により本明細書中に援用されている。光励起ルミネセンス線量測定法、Lars Botter-Jensenら、Elesevier、2003年；Klemic, G.、Bailey, P.、Miller, K.、Monetti, M.、放射線テロリスト事件の余波における外放射線量測定法、Radiat. Prot. Dosim、印刷中；Akselrod, M. S.、Kortov, V. S.およびGorelova, E. A.、Al2O3:Cの調製と特性、Radiat. Prot. Dosim、1993年、第47巻、第159-164頁；およびAkselrod, M. S.、Lucas, A. C、Polf, J. C.、McKeever, S. W. S.、Al2O3:Cの光励起ルミネセンス、Radiation Measurements、1998年、第29巻、第（3-4）号、第391-399頁もまた参照のこと。これら全ては、その全体について参照により本明細書中に援用されている。
上記のようなフィルム、ＴＬＤまたはＯＳＬセンサのような受動センサは、いかなる電力も必要とせず、センサの分子構造内に線量を蓄積し、格納する。この特性は受動センサを、電源断のリスクが許容できない状況にとって理想的なものにする。光励起可能な結晶および放射線シンチレーションセンサは、ファイバー光ケーブルの端に接続されており、よってセンサは、放射線場中のそれらの位置からセンサを取り出すことなく、測定器具に取り付けられ得る。上記センサは、光ファイバーの端に一体的にシールされ、迷光が測定に干渉することを防ぐ。光ファイバーは、器具中に作られた光経路にファイバーを合わせる機械的コネクタを介して、光測定器具に接続する。１つのセンサが１つのファイバーに取り付けられているので、多くのセンサを必要とする放射線量計は、器具中のフォトニクスシステムに個々に結合されなければならない多くのファイバーコネクタを持たなければならない。コネクタの物理的サイズおよび測定器具に接合されないときに自由端にキャップをつける必要性は、多数のファイバーリードを備える線量計を携帯者にとって非実用的、かつ不便なものとする。
本発明の１つの実施形態では、放射線量計の設計は、ＯＳＬセンサが、このＯＳＬセンサの読み取りの間でさえ、線量計内に囲まれることを可能にする。放射線量計は、ＯＳＬセンサおよび解析器具（線量計リーダー）を往復することができるように励起およびルミネセンス光の量を変更または影響し得るほこりまたは他のものから、ＯＳＬセンサおよび光路を保護する手段をまた提供する。本発明の１つの実施形態では、ＯＳＬセンサが永久に線量計マウントにはめ込まれていてもよい。本発明のいくつかの実施形態では、線量計の設計は、線量計の部品の数および機械的複雑度を減らす。本発明のいくつかの実施形態では、線量計の設計は、ＯＳＬセンサが解析のために取り出されることができるように線量計を開放するための別のデバイスの必要性を回避する。本発明のいくつかの実施形態では、線量計は、ＯＳＬセンサのためのフィルタを備え得る。例えば、ＯＳＬセンサは、ＯＳＬセンサに関する１つ以上のフィルタとして挙動する１つ以上のネスト状金属カップ（nested metal cap）内に含有される材料のディスクであり得る。ＯＳＬセンサとともにそのようなカップ形状フィルタを使用することは、２０１１年７月１４日に公開された「線量計における使用のための新規フィルタ（NOVEL FILTERS FOR USE IN DOSIMETRY）」との発明の名称によるYoderの米国特許出願第2011/0168920号に記載されている。
１つの実施形態では、本発明は、いくつかの物理的ステップを除去し、それにより生産性を改善し、そして多数の線量計のより簡易な自動操作を可能にする。本発明の種々の実施形態の設計は、ＯＳＬセンサの解析を非常に迅速な解析方法にする非常に早い励起およびルミネセンスプロセスの改善された利用を提供する。放射線への曝露の結果として変化する電気シグナル（例えば、電流、電圧または抵抗）の測定に基づく放射線センサは、ワイヤーまたは他のタイプの導電経路を介して、測定器具（例えば、電位計、電圧計またはパルスカウンター）に接続され得る。それゆえ、本発明のＯＳＬセンサは、ユーザーによって身につけられるか、またはユーザーのポケット内にて運ばれるデバイス内に永久的にパッケージされ得る。そのようなデバイスは、一般的に、センサ内で放射線によって作られる電離を電極またはソリッドステートのコレクターに誘引するのに必要な電圧勾配を確立する電力源を必要とする。これらのタイプのデバイスは、それらが放射線曝露率の即時表示を提供することができる点で、能動型として一般的に分類される。メモリキャパビリティが提供されれば、能動型デバイスは、比率データを積分して、蓄積線量の概算を提供し得る。
放射線量測定の最も難しいタスクの１つは、異なる放射線、特に中性子によって作られた線量を区別することである。したがって、中性子は、アルファ粒子、エネルギー陽子などのような直接電離放射線に変換され、そのような結晶によって検出される必要がある。高速中性子の線量計に関して、高密度ポリエチレンのような水素リッチプラスチックからの反跳陽子が、それらが体内に生じる水との相互作用に似ているため、好ましい。これらの中性子コンバータは、ルミネセンス材料に組み合わされ、付着され、そうでなければ接触されてもよく、ルミネセンス材料と混合または併合されても、あるいはルミネセンス材料の一部となってまたは取り込まれてもよい。放射性核種および加速施設から発生するアルファおよびベータ粒子ならびに陽子は、宇宙線の重荷電粒子と同様、通常どんな変換も必要としない。
本発明の１つの実施形態では、各ＯＳＬセンサは、ＯＳＬ材料に達することができるようにガンマ線およびＸ線のエネルギーを変えるエネルギー補償フィルタとして作用する１つ以上の円筒カップからなるアセンブリを備える。カップは、線量計に望まれる方向特性に依存して、１つの材料から形成されることができ、または異なる材料の上部および側面を有し得る。上部および壁の厚さは、線量計に望まれる方向特性に依存して、互いに異なり得る。カップの壁および上部の形状は、平らまたは一定である必要はなく、望まれる方向特性に依存して湾曲されおよび厚さを変えることができる。カップは、それらもまたエネルギー補償フィルタとして作用するので、上方および下方のハウジングとともに設計され得る。
本発明の１つの実施形態では、本発明の放射線量計は、ユーザーがペンを運び得る方法と同様、ユーザーのポケット内で運ばれ得る。数種の異なるタイプの放射線を測定することを望む場合、ユーザーは本発明のいくつかの線量計を運び得、各ＯＳＬセンサがフィルタなしであるかまたは異なるタイプのフィルタを備える。本発明の１つの実施形態では、２つ以上のＯＳＬセンサが線量計マウント内に備え付けられ得る。
カップ型フィルタを用いる場合、カップに用いられる金属のシーケンスは、より低い原子番号の元素が、より低いエネルギーのＸ線によって、より高い原子番号の元素中に作られた光電子を除去するので、最適なエネルギー成形を与える。光電子は、ＯＳＬＭ中で望ましくない反応を与え得る。カップは、線量計マウントがカップを包囲するように、圧入によって、接着剤を使用することによって、または定位置に成形されることによって線量計マウント上に保持され得る。
多くのカップが１つのセンサに用いられるとき、それらは、圧着作用、圧入または接着剤を介して共に保持され得る。本発明の多くの実施形態では、一方が他方によって含まれる、わずか２つのカップが用いられ得る。これは、全体の高さ、コストおよびアセンブリを実用上の価値に保つ。
間接電離放射線を、直接電離粒子、主にガンマ線およびＸ線からの電子、ならびに中性子のための反跳陽子に変換する変換フィルタが上記カップ内にある。さらに、コンバータは、反射条件を作り、それによりＯＳＬＭを通過する励起光はＯＳＬＭに反射され、それにより励起光のより有効な使用を得る。同様に、コンバータは、カップ内に内向きに伝わるルミネセンス光を、カップ口に戻しそして線量計リーダー中のフォトエンジンのライトパイプに反射する。
本発明の中性子感応性ＯＳＬセンサの１つの実施形態では、中性子を反跳陽子におよびガンマ線／Ｘ線を電子に変換するＨＤＰＥコンバータの厚さは、最大数の反跳陽子および電子を発生する１ｍｍにて最適化される。ＯＳＬＭとＨＤＰＥとの間のよりよい接触を提供するために、ＨＤＰＥの別の薄片を添加してもよい。
本発明の１つの実施形態では、参照ＯＳＬセンサおよびコンパレータＯＳＬセンサに使用されるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の厚さは、それがガンマ線／Ｘ線を同様の数の電子に変換するものである。この場合、その厚さもまた１ｍｍである。両コンバータの厚さの許容差は±０.１ｍｍであり得る。
上記コンバータおよびフィルタは、接着剤、圧入またはコンバータと接触してＯＳＬＭもまた保持する保持リングのいずれかによって、カップ内部に保持され得る。保持リングは、上記内部カップの内径周りを完全に巻く、直径０.６ｍｍのワイヤーであり得る。保持リングは、ＯＳＬＭを照射する励起光の光出力領域を規定する。
１つの実施形態では、本発明のＯＳＬセンサと共に用いられるコンバータおよびフィルタは、平らであり得、他方、本発明の他の実施形態では、さらなる費用を伴うが、コンバータは、ライトパイプ内に光反射を高めるために放射線状であり得る。
本発明の１つの実施形態によるＯＳＬＭ中の酸化アルミニウム粒子の粒度は、酸化アルミニウム中の反跳陽子の範囲に基づき選択され得る。モンテカルロのシミュレーションおよび実験的確認試験に基づいて、この粒子サイズは放射線保護線量測定に最も関係する高速中性子環境に関して３０ミクロンと４０ミクロンとの間である。一旦、反跳陽子が酸化アルミニウム粒子にそれらのエネルギーを預ければ、より大きなどのサイズも陽子応答を増加し得ないが、電子がより大きな範囲を有するので、ガンマ線／Ｘ線による応答が増加し、それにより中性子：ガンマ線／Ｘ線シグナル比を減少させる。反対に、より小さい粒子は反跳陽子エネルギーを完全に捕捉し得ず、それによりまた中性子：ガンマ線／Ｘ線シグナル比を減少させる。
クリアフィルム上の酸化アルミニウム粒子のコーティングは、最小の水素を有するバインダーを用いて行ってもよく、この場合、参照センサ応答は、ガンマ線およびＸ線のみによるものである。
本発明の１つの実施形態では、最小バインダーコーティングは、粒子の上部で使用され、反跳陽子がそれらのエネルギーを酸化アルミニウムに預けることに干渉しないようにする。
本発明の１つの実施形態では、酸化アルミニウムがコーティングされるフィルムは、青および緑色の光に対して透過性であり得、そして０．０５ｍｍと０．１５ｍｍとの間に及ぶ厚さを有し得る。
本発明の線量計マウント内に備え付けられ得る潜在的なＯＳＬセンサの例としては：ガンマ、Ｘ線および中性子放射線を感知する中性子感応性ＯＳＬセンサ、Ｘ線およびガンマ放射線のみを感知する参照センサ、参照センサのコンパレータＯＳＬセンサなどが挙げられる。中性子感応性ＯＳＬセンサは、アルミニウムのような第１のエネルギー補償材料でなる内フィルタ内に備え付けられたＯＳＬＭを備える。内フィルタは、銅のような第２のエネルギー補償材料でなる外フィルタ内に、順に備え付けられる。内側の補償フィルタとＯＳＬＭとの間に、中性子感応性ＯＳＬセンサによって感知できる反跳陽子に中性子を変換するコンバータ材料（例えば、高密度ポリエチレン）が、薄ディスク、薄層、または薄コーティングのいずれかとして設置される。参照ＯＳＬセンサは、内側の補償フィルタとＯＳＬＭとの間にコンバータ材料が設置されている代わりに、内側の補償フィルタとＯＳＬＭとの間に、参照フィルタ材料（例えば、ポリテトラフルオロエチレン）が、ＯＳＬＭ上の薄ディスク、薄層としてまたは薄コーティングのいずれかとして設置されることを除き、上記中性子感応性ＯＳＬセンサと同一であり得る。コンパレータＯＳＬセンサは、コンパレータＯＳＬセンサが参照ＯＳＬセンサの外フィルタを備えないことを除き、上記参照ＯＳＬセンサと同一であり得る。
本発明の１つの実施形態では、ＯＳＬセンサに使用されるＯＳＬＭは、Ｌａｎｄａｕｅｒ Ｉｎｃ.（グレンウッド、I11.）によって製造された特殊化炭素ドープ酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３：Ｃ）材料であり、そして商品名がＬＵＸＥＬ＋およびＩＮＬＩＧＨＴの線量計の市場に出されたものと類似する。このＯＳＬＭは、特別に処方された独占の粉末化Ａｌ２Ｏ３：Ｃからなる。本発明のＯＳＬセンサでの使用のために、このＡｌ２Ｏ３：Ｃ材料はディスク形状ペレットの形態であり得る。
本発明の１つの実施形態では、ＯＳＬセンサにてＡｌ２Ｏ３：Ｃ材料の電離放射線への曝露は電子を放出し、これは、材料の結晶構造中の欠陥にトラップされる。５２０±１０ｎｍ波長光（すなわち、緑）で励起されたとき、電子はトラップから放出される。それらが基底状態に戻るので、４２０±１０ｎｍ波長光（すなわち、青）が放射される。本発明のＯＳＬセンサを読み取る際にパルス励起システムが用いられるように、他の光波長が用いられ得ることに留意されるべきである。
線量計および線量計を身に付けるまたは運んでいる個体が受けるガンマ線およびＸ線放射線の線量は、第２または参照ＯＳＬセンサからの放射光から決定され得、そして第３のコンパレータＯＳＬセンサを読み取った結果に基づいて修正され得る。中性子放射線の放射線量は、第１のＯＳＬセンサの読み取りからの放射量値から第２のＯＳＬセンサの読み取りからの放射線量値を差し引き、そしてその結果に予想中性子エネルギースペクトルに適した較正因子を乗じることによって決定され得る。
本発明の１つの実施形態では、本発明のＯＳＬセンサが備え付けられる線量計マウントは、ＰＥまたはＨＤＰＥから製造され得る。
本発明の１つの実施形態では、線量計マウントはＲＦＩＤタグを備え得る。ＲＦＩＤタグは、３００ＳＬＥ接着剤または代わりにタグの縁に沿って設置されたＵＶ硬化接着液を用いる３Ｍ接着テープのような接着剤転写テープによって、適所に保持され得る。
本発明の線量計マウントが回転可能に備え付けられている線量計ハウジングは、ポリオキシメチレン（ＤｕｐｏｎｔによるＰＯＭ商品名Ｄｅｌｒｉｎ（商標登録））、ポリカーボネート（Ｌｅｘａｎ）、アセチルブチルスチレン（ＡＢＳ）または他の適切なプラスチック材料で構成され得る。線量計ハウジングは、線量計マウント内の各ＯＳＬセンサに相当する開口部を備え得る。
本発明の１つの実施形態では、放射線量計または線量計の部分（例えば、線量計マウント）は、ＲＦＩＤタグを備える。ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤタグがＲＦＩＤタグリーダーのＲＦアンテナと通信することを可能にする高周波（ＲＦ）アンテナを備え、ＲＦＩＤタグリーダーによってＲＦＩＤタグから情報／データが読み取られることを可能とし、そしてＲＦＩＤタグリーダーがＲＦＩＤタグ上に情報を格納することを可能にする。本発明の１つの実施形態では、ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤタグが、放射線量計および放射線量計の携帯者についての情報を格納することを可能とするフラッシュメモリのような不揮発性データ格納デバイスを備え、どのリーダーによっても放射線量計からの読み取りを可能とし、線量を計算するのに必要なデータを引き出すためにデータベースにアクセスする必要がない。ＲＦＩＤタグが線量計マウントの部分であるとき、スレッドが線量計内にある間にＲＦＩＤタグが読み取られ得る。ＲＦＩＤタグからのデータの読み取りおよび／またはタブへのデータの書き込みのために、線量計を分解する必要がなく、線量計マウントを取り外す必要もない。線量計が線量計マウントのＯＳＬセンサについて読み取り位置にあるか、またはＲＦＩＤタグについて別個の読み取り位置にあるとき、ＲＦＩＤタグは読み取られ得る。
ＲＦＩＤタグは、最後のいくつかの読み取りの結果を格納し得、それにより携帯者が受けた線量履歴を引き出すことが可能となる。ＲＦＩＤタグは識別、日付および時間データを保有し、誰が線量計を割り当てられおよびその線量計でいつ特定の動作が実施されたかに関して、一斉の管理を確立し得る。本発明の１つの実施形態では、ＲＦＩＤタグは以下の情報：線量計モデルの識別情報、線量計シリアルナンバーおよび線量計が割り当てられた個体の識別番号、各ＯＳＬセンサの較正データ、バックグラウンドの放射線量のビルドアップを概算するのに必要な日時情報、合計の放射線量およびガンマ線からの線量および中性子からの線量、個体への線量計の割り当てに関する日時情報、いつ線量計が読み取られたかの日時情報、ならびに特有のリーダー識別番号を含む線量計の解析の間の線量計リーダーの操作性を表すリーダー品質管理データ、を保有し得る。
本発明のＲＦＩＤタグは、線量計リーダーまたはＰＣもしくは他のデータ入力デバイスに接続された独立型のＲＦＩＤタグリーダーのいずれかによって、適切なＲＦＩＤアンテナおよび解読コードを使用して読み取られおよび書き込まれ得る。線量計がフィールドから実験室に戻されたとき、線量結果は別個に読み出されてフィールド結果を検証し得、そしてフィールドで得られた線量計結果の最新履歴がアーカイビング用の認定された放射線量記録を確立するために検討され得る。
本発明の１つの実施形態では、ＲＦＩＤタグは、線量計の正確な解析に必要な情報を含むデータベースへのアクセスがない遠隔のエリアで線量計が解析されることを可能とする。ＲＦＩＤタグは線量計の解析の履歴を保有し、それにより線量の再構築が実施され得る。ＲＦＩＤタグは、内密の操作間の線量計の検出を避けるために、制限された読み出し範囲を有する。
本発明の１つの実施形態では、線量計は、ＲＦＩＤタグにて再生される識別番号が刻み込まれ得る。
１つの実施形態では、線量計リーダーは、線量計リーダーから離れたデータベースと通信し得る。線量計リーダーは、ワイヤレス通信、光ファイバーを介する通信、ワイヤー通信、インターネット通信、電話回線通信などのような多様な方法で、別のデータベースと通信し得る。
本発明のいくつかの実施形態では、線量計は、線量計がデータベース内で個体に割り当てられる前に、個体に与えられ、身に付けられてもよい。そのような場合、後日に、線量計が割り当てられた個体の名前、および他の識別（例えば、社会保障番号、ドッグタグ番号など）とともにデータベースがアップデートされ得る。データベースは、線量計が線量計リーダーによって読み取られる初回でもアップデートされ得る。
１つの実施形態では、本発明の線量計リーダーはバッテリー稼働であり、そして解析の間、動作され得る。線量計リーダーは、解析結果を表示し、パルス光励起ルミネセンス（ＰＯＳＬ）プロセスを実施し、解析結果を保存し、線量計解析の結果を線量計マウント上のＲＦＩＤチップに書き込み、そしてＵＳＢプラグのようなアウトプット機構を有し、それによりデータが遠隔のデータベースまたはＰＣにダウンロードされ得、そしてリーダー設定は線量計リーダーにアップロードされ得る。線量計リーダーは軽量および／または防水および／または浮揚性であり得る。線量計リーダーは水平線からの種々の角度で読み取られ得、そして操作のためのディスプレイおよびボタンを備える。
線量計リーダーは、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）のようなスマートフォンの形態をとる携帯用線量計リーダーであり得ることが好ましい。スマートフォンにおいて、スマートフォンの内蔵（built-in）ＬＥＤは、線量計のＯＳＬセンサのための励起光源として使用され得、そして内蔵カメラは、励起後にＯＳＬセンサによって放射された放射線／光の検出器として機能し得る。スマートフォンのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、スマートフォンのＬＥＤおよびカメラを制御し、かつカメラによって検出された放射線を解析するために使用され得る。スマートフォンがＲＦＩＤタグリーダーを備える場合、スマートフォンは、線量計のＲＦＩＤタグを読み取るために使用され得る。スマートフォンはまた、線量計のＯＳＬセンサおよび／またはＲＦＩＤタグを読み取ることによって得られた情報を別のコンピューター、スマートフォン、データベースなどに伝達し得る。本発明の携帯用線量計リーダーを使用する線量の較正および計算は、ＯＳＬ線量計のために充分に確立したプラクティスを用い得る。操作の連続的な様式において、デバイスはまた線量率を計算し得、２つの連続する線量読出し間の差異として計算される。携帯用線量計リーダーはメモリおよび／またはデータ蓄積機能を備え得、携帯用線量計リーダーによって読み取られ各ＯＳＬセンサおよび／または線量計に関して記録された線量の記録の保守および情報管理を含む。
携帯用線量計リーダーがスマートフォンまたはスマートフォンへの付属品である本発明の１つの実施形態では、携帯用線量計リーダーはアプリケーションハードウェアおよび／またはソフトウェアを備え得、バッチモード（batch mode）にて、あるいはアプリケーションソフトウェア内の選択可能な頻度にて連続的にのいずれかで、スマートフォンのＬＥＤおよびカメラの両方を制御することができる。携帯用線量計リーダーのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、既知線量のＯＳＬ材料からの光放射読み取りを線量および線量率単位に変換するために必要な較正係数を確立する較正モードにて、そのようなハードウェアおよび／またはソフトウェアが作動することを可能にするルーチンを遂行し得る。携帯用線量計リーダーのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、一回の読み取りの線量としてバッチモードにて、あるいはＯＳＬ材料からのそのような読み取り間の蓄積線量および線量率の両方を読み取るためユーザーが選択可能な頻度にて連続的にのいずれかで、携帯用線量計リーダーが作動されることを可能にする特徴を含み得る。携帯用線量計リーダーのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、スマートフォンのメモリに線量および／または線量率の情報を記録し得る特徴を含み得る。携帯用線量計リーダーのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、スマートフォンの内部時計からのタイムスタンプを線量および／または線量情報の各記録と連携させるための特徴を含み得る。携帯用線量計リーダーのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、利用可能な場合、スマートフォン内のＧＰＳシステムからのＧＰＳ座標を、線量および／または線量率情報の各記録と連携させるための特徴を含み得る。携帯用線量計リーダーのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、携帯電話ネットワークを通じて、携帯用線量計リーダーを遠隔のデータベースホストへ連結するための特徴を含み得る。携帯用線量計リーダーのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、携帯電話ネットワークを通じて、スマートフォンが線量および／または線量率情報ならびに連携したタイムスタンプおよびＧＰＳ情報（利用可能な場合）を遠隔ホストシステムに送信することを可能にするための特徴を含み得る。携帯用線量計リーダーのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、光学付属品１７／１１７／２１７を使用して、構築材料からのＯＳＬ光放射を、核セキュリティ、核鑑識および核セーフガード目的に有用なインジケータに変換するための較正係数を確立する較正モードにて、携帯用線量計リーダーが作動することを可能にするための特徴を含み得る。携帯用線量計リーダーのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、構築材料からのＯＳＬ読出しまたは携帯用線量計リーダーによって用いられる較正方法を使用して計算された相等物を記録するために、携帯用線量計リーダーがバッチモードにて作動することを可能にし得る。携帯用線量計リーダーのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、種々の情報片の読出しを可能にするための特徴を含み得る。携帯用線量計リーダーのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、混合線量計からのＯＳＬ光放射をエネルギースペクトル／放射線タイプの読出しに変換するための較正係数を確立する較正モードにて、携帯用線量計リーダーが作動することを可能にするための特徴を含み得る。携帯用線量計リーダーのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、較正モードを用いて線量、線量率およびエネルギースペクトル／放射タイプの情報を記録するために、携帯用線量計リーダーがリアルタイムまたはバッチモードのいずれかにて作動されることを可能にするための特徴を含み得る。携帯用線量計リーダーのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、携帯用線量計リーダーが追加の情報片を読出しに加えることを可能にする特徴を含み得る。
バッチ読出しモードにおいて、線量計は、線量計マウント内に備え付けられたＯＳＬセンサが線量計ハウジングによって周囲の光から遮蔽される閉鎖構造内に保有される。ＯＳＬセンサの読み取りのために、線量計は、スマートフォンまたは他の線量計リーダー上に備え付けられるあるいはその一部分である線量計リーダーマウント上に備え付けられ得る。線量計は、次いで、線量計の線量計マウントを回転することによって読み取り配置に移動され、それにより、ＯＳＬセンサは、線量計ハウジングの照射開口部および線量計リーダーマウントの開口部と整合され、線量計リーダーのＯＳＬリーダーと整合される。ＯＳＬセンサの読出しが起動され得、読出しを制御する線量計リーダー内のアプリケーションを実行し、そしてＯＳＬセンサからの読出し結果を記録および（必要なら）分散する。線量計が読み取り配置にある場合、スマートフォンのハードウェアおよび／またはソフトウェアは、ＬＥＤをライトアップさせてＯＳＬセンサを照らし、そして、読出しが完了したとき、線量計リーダーはＯＳＬセンサのビープ音からの生じる放射を読み取る。スマートフォンの場合、ＯＳＬセンサからの放射は、スマートフォンのカメラによって読み取られ得る。ＯＳＬセンサが読み取られた後、線量計の線量計マウントは閉鎖構造に戻るように回転され得、そして線量計が線量計リーダーマウントから取り出され得、線量計が追加の線量を記録し続けることを可能にする。読出しの時間はまた、線量計リーダーの時刻に基づき記録され、かつ必要なら分散され得る。
本発明のＯＳＬセンサの実施形態に使用されるＯＳＬＭのディスク形状ペレットは、上記され、かつ図面に示されているが、ＯＳＬセンサに使用されるＯＳＬＭは、多様な形状および断面を有し得る。フィルタ内に備え付けられるとき、ＯＳＬＭは、フィルタの形状に相補的である形状を有し得、例えば、ＯＳＬＭのディスク形状ペレットが円筒カップ形状フィルタ内に備え付けられ、またはＯＳＬＭの立方体もしくは長方形のボックス形状ペレットが長方形のボックス形状凹部を有するフィルタ内に備え付けられる。
本発明の１つの実施形態では、ＯＳＬＭは、液体形態にてカップ形状フィルタ内に注がれ得る。ＯＳＬＭが固まるとき、ＯＳＬＭは、カップ形状フィルタ内の凹部の形状をとる。
１つの実施形態では、本発明のＯＳＬＭは３０〜４０μｍの粒子サイズを有する粒子からなるＡｌ２Ｏ３：Ｃを含むディスク形状ペレットであってもよい。ペレットの厚さは、具体的な適用に依存して変動し得る。
本発明のいくつかの実施形態では、本発明のＯＳＬセンサが、銅およびアルミニウムからなるフィルタを用い得る。本発明のフィルタは、放射線に感応性のある他の材料からなり得る。１つの実施形態では、フィルタは、その中に金属粒子または金属パウダを分散するプラスチック製であり得る。そのようなプラスチック／金属フィルタ内に使用される金属のタイプ、および粒子のサイズは、フィルタの機能に依存して変わり得る。例えば、フィルタが低エネルギーＸ線の存在を除去するために使われる場合、大きい原子量を有する金属が望ましいものであり得る。Ｘ線吸収の程度は、プラスチック／金属フィルタ内の金属粒子の濃度および粒子サイズを変化させることによって調整され得る。より小さい原子量を有する金属は、低エネルギー補償を提供するために設計されたフィルタに使われ得る。Ｘ線吸収の程度は、プラスチック／金属フィルタ内の金属粒子の濃度および粒子サイズを変化させることによって調整され得る。
本発明の１つの実施形態では、線量計マウントによって保有されるフィルタは、プラスチック／金属フィルタを含み得、各フィルタは、各フィルタのプラスチック材料内に異なるタイプの金属粒子および／または異なる濃度の金属粒子および／または異なる粒径の金属粒子が分散されている。
示した実施形態では、線量計マウント内に１つのＯＳＬセンサが存在するが、本発明のいくつかの実施形態では、線量計マウント内に２、３、４つまたはそれ以上のＯＳＬセンサが存在してもよい。必要であれば、ＯＳＬセンサの各々をより小さいものとする、または線量計マウントをより長い、厚い、または広いものとすることにより、線量計マウント内に４つまたはそれ以上のセンサが収容され得る。
必要であれば、ＯＳＬセンサの各々をより小さいものとするか、または線量計マウントをより厚いまたは広いものとすることにより、さらなるセンサおよびさらなるタイプの放射線センサが線量計マウント内に収容され得る。
本発明の１つの実施形態では、コンバータ材料ディスクは、１ｍｍ〜約１．１ｍｍの厚さを有する。本発明の１つの実施形態では、コンバータ材料は、０．１ｍｍ〜約０．２ｍｍの厚さを有するフィルムまたはシートであり得る。１つの実施形態では、コンバータ材料は、１ｍｍ未満の厚さを有するポリエチレンのフィルムであり得る。
本発明の１つの実施形態では、参照フィルタ材料コーティングは、１ｍｍ〜約１．１ｍｍの厚さを有する。本発明の１つの実施形態では、参照フィルタ材料は、０．１ｍｍ〜約０．２ｍｍの厚さを有するフィルムまたはシートであり得る。本発明の１つの実施形態では、参照フィルタ材料は、１μｍ未満の厚さを有するポリテトラフルオロエチレンのフィルムであり得る。
上記および図面に記載の実施形態を含む本発明の種々の実施形態では、放射線量計は、ＲＦＩＤタグを備え得、このタグは、放射線量計および放射線量計と関連した個体、すなわち、放射線量計を身につけた個体を識別する。ＲＦＩＤタグからの識別情報は、放射線量計リーダーの一部であるＲＦＩＤタグリーダーが、放射線量計および個体に関する情報にデータベースからアクセスすることを可能にする。このような情報は、以下を含み得る：放射線量計を身につけた個体の身元；放射線量計を読み取った最後の時間；最後の線量測定に用いたリーダーのシリアルナンバー；線量計の以前の読み取りの結果の記録；種々のタイプの放射線への個体の累積曝露の記録；線量計に割り当てられた英数字のシリアルナンバー；上方ハウジングに割り当てられた英数字のシリアルナンバー；下方ハウジングに割り当てられた英数字のシリアルナンバー；線量計マウントに割り当てられた英数字のシリアルナンバーなど。いくつかの実施形態では、線量計リーダーはまた、情報をデータベースに送信し、データベース中の放射線量計および個体に関する情報を更新し得る。データベースは、線量計リーダーに格納され得るか、または別の場所（例えば、パーソナルコンピュータ、ネットワークコンピュータ、集中記録データベースなど）に格納され得る。
上記および図面に示した実施形態では、線量計マウントおよび上方ハウジングに割り当てられた識別のための証印／英数字シリアルナンバーが同一であるが、他の実施形態では、線量計マウントおよび線量計ハウジングに、異なる英数字シリアルナンバーが割り当てられ得る。
図１および２は、本発明の１つの実施形態による円筒形状線量計マウント１０２を示す。線量計マウント１０２は近位端１０４および遠位端１０６を有する。ＯＳＬＭディスク１１４は線量計マウント１０２の凹部１１２内に備え付けられる。線量計マウント１０２は、近位面（proximal surface）１２４を有する円筒体１２２を備える。円筒形取手１２６が近位面１２４から延びる。読み取りタブ１３２および遮蔽タブ１３４が取手１２６から垂直に延び、そして円筒体１２２の側壁１３６を越えて延びる。読み取りタブ１３２は、遮蔽タブ１３４よりも高い。円筒体１２２は、上方ロック凹部１４２および下方ロック凹部１４４を備える。上方ロック凹部１４２は、より広い部分１５２およびより狭い部分１５４を備える。下方ロック凹部１４４は、より広い部分１５６およびより狭い部分１５８を備える。
図３および４は、本発明の１つの実施形態による円筒形状線量計ハウジング３０２を示す。線量計ハウジング３０２は開放端３０４および遮蔽端３０６を有する。線量計ハウジング３０２は、線量計マウント１０２を受け取るための円筒形状凹部３０８を備える。線量計ハウジング３０２は、線量計ハウジング３０２の側壁３１４上に照射開口部３１２を備える。側壁３１４はまた、２つの上方タブ開口部３２２および３２４ならびに２つの下方タブ開口部３２６および３２８を備える。開放端３０４は円形縁（circular rim）３３２を備え、そこから読み取りストップ３３４および遮蔽ストップ３３６が延びる。読み取りストップ３３４は遮蔽ストップ３３６よりも高い。
図５および６は、本発明の１つの実施形態による円筒形状線量計キャップ５０２を示す。線量計キャップ５０２は、側壁５０４を有する。図５は遮蔽向きの線量計キャップ５０２を示し、遮蔽配置端５１２が上部にあり、遮蔽配置端５１２上の遮蔽配置インジケータ５１４が見える。図５は読み取り向きの線量計キャップ５０２を示し、読み取り配置端５１６が上部にあり、読み取り配置端５１６上の読み取り配置インジケータ５１８が見える。取手凹部５２２が読み取り配置端５１６内に延びる。読み取りストップ凹部５２４、読み取りタブ凹部５２６および遮蔽タブストップ凹部５２８が、取手凹部５２２から側壁５０４へ、かつ読み取り配置端５１６内に延びる。取手凹部５３２が遮蔽配置端５１２内に延びる。遮蔽ストップ凹部５３４、遮蔽タブ凹部５３６および読み取りタブストップ凹部５３８は、取手凹部５３２から側壁５０４へ、かつ遮蔽配置端５１２内に延びる。
図７および８は、遮蔽配置における本発明の１つの実施形態による線量計７０２を示す。線量計７０２は、線量計マウント１０２、線量計ハウジング３０２および線量計キャップ５０２を備える。線量計マウント１０２は、円筒形状凹部３０８（図７および８では見えない）内に挿入され、線量計マウント１０２の側壁１３６が線量計ハウジング３０２の照射開口部３１２内に見える。図８および９に示す遮蔽配置では、遮蔽タブ１３４が遮蔽ストップ３３６に隣接する。線量計キャップ５０２は、線量計マウント１０２の近位端１０４に嵌合し、遮蔽配置にて線量計ハウジング３０２内で線量計マウント１０２をロックし、それにより、ＯＳＬＭディスク１１４は線量計ハウジング３０２によって遮蔽され、そして線量計ハウジング３０２の照射開口部３１２はＯＳＬＭディスク１１４と整合されない。線量計キャップ５０２は線量計マウント１０２の近位面１２４および線量計ハウジング３０２の縁３３２に隣接する。取手凹部５２２は取手１２６と嵌合する。読み取りストップ凹部５２４は読み取りストップ３３４に嵌合し、読み取りタブ凹部５２６は読み取りタブ１３２に嵌合し、そして遮蔽タブストップ凹部５２８は、隣接している遮蔽タブ１３４および遮蔽ストップ３３６に嵌合する。
図９は、線量計キャップ５０２を取り外した遮蔽配置の線量計７０２を示す。取手１２６を矢印９０２の方向に約９０°回転させることによって、線量計７０２は図１０に示す読み取り配置に設置され、線量計ハウジング３０２の照射開口部３１２がＯＳＬＭディスク１１４と整合される。図１０に示す読み取り配置では、読み取りタブ１３２が読み取りストップ３３４に隣接し、そして読み取りストップ３３４を越えて回転することが妨げられる。
図１１は、線量計キャップ５０２を読み取り配置インジケータ５１８が見えるようにひっくり返し、そして読み取り配置で線量計マウント１０２をロックするように線量計マウント１０２の近位端１０４に嵌合させた線量計７０２を示す。取手凹部５３２は取手１２６に嵌合する。遮蔽ストップ凹部５３４は遮蔽ストップ３３６（図１１では見えない）に嵌合し、遮蔽タブ凹部５３６は遮蔽タブ１３４に嵌合し、そして読み取りタブストップ凹部５３８は、隣接している読み取りタブ１３２および読み取りストップ３３４に嵌合する。
図１２は、スマートフォン１２０４上に備え付けられた線量計リーダーマウント１２０２を示す。線量計リーダーマウント１２０２は、読み取り開口部１２１２を備える。線量計リーダーマウント１２０２はまた、２つの上方備え付けタブ１２２２および１２２４ならびに２つの下方備え付けタブ１２２６および１２２８を備える。スマートフォン１２０４はカメラ１２３２およびＬＥＤ１２３４を備え、これらは読み取り開口部１２１２と整合される。図１３は、線量計リーダーマウント１２０２の湾曲備え付け面（curved mounting surface）１３０２を示す。線量計リーダーマウント１２０２はスプリングクリップ１２４２によってスマートフォン１２０４上に備え付けられ、クリップは、スマートフォン１２０４の近位端１２４４に嵌合し、そしてスマートフォン１２０４上に線量計リーダーマウント１２０２を留める。
図１４は、線量計ハウジング３０２の側壁３１４が線量計リーダーマウント１２０２の備え付け面１３０２に隣接するように、線量計リーダーマウント１２０２内に備え付けられた線量計７０２を示す。
図１５は、線量計７０２が遮蔽配置にある間に、線量計リーダーマウント１２０２に備え付けられた線量計７０２を示す。線量計７０２が遮蔽配置にあるとき、上方備え付けタブ１２２２および１２２４（図４４では上方備え付けタブ１２２２のみを見ることができる）が、上方ロック凹部１４２のより広い部分１５２に挿入され得、そして下方備え付けタブ１２２６および１２２８（図４４では下方備え付けタブ１２２６のみを見ることができる）が下方ロック凹部１４４のより広い部分１５６に挿入される。一旦、上方備え付けタブ１２２２および１２２４ならびに下方備え付けタブ１２２６および１２２８が挿入されれば、線量計７０２は、矢印１５０２によって示すように線量計リーダーマウント１２０２に対して上方に引っ張られ、それにより、図１６に示すように、上方備え付けタブ１２２２および１２２４の各々のタブネック１５１２が、それぞれの上方タブ開口部３２２および３２４の上方エッジ１５１４に隣接する。上方備え付けタブ１２２２および１２２４のそれぞれの遠位端１５２２は、上方ロック凹部１４２および線量計ハウジング３０２によって形成された凹部１５２４に嵌合する。また、線量計リーダーマウント１２０２を矢印１５０２の方向に押し込むことによって、下方備え付けタブ１２２６および１２２８のそれぞれのタブネック１５４２がそれぞれの下方タブ開口部３２６および３２８の上方エッジ１５４４に隣接する。下方備え付けタブ１２２６および１２２８のそれぞれの遠位端１５５２は、下方ロック凹部１４４および線量計ハウジング３０２によって形成される凹部１５５４に嵌合する。
図１７では、線量計マウント１０２が取手１２６を使用して回転された結果、線量計７０２が読み取り配置にあり、それにより読み取り開口部１２１２が、線量計ハウジング３０２の照射開口部３１２、および、線量計マウント１０２内に備え付けられたＯＳＬＭディスク１１４と整合する。線量計マウント１０２が図１６に示す位置から図１７に示す位置まで回転されるとき、上方備え付けタブ１２２２および１２２４が上方ロック凹部１４２のより狭い部分１５４内にスライドし、そして下方備え付けタブ１２２６および１２２８が下方ロック凹部１４４のより狭い部分１５８内にスライドする。上方備え付けタブ１２２２および１２２４が上方ロック凹部１４２のより狭い部分１５４内にあり、そして下方備え付けタブ１２２６および１２２８が下方ロック凹部１４４のより狭い部分内１５８にある間、線量計７０２は、線量計リーダーマウント１２０２から分離されることが妨げられる。このように、線量計７０２が読み取り配置にある間、線量計７０２は、線量計リーダーマウント１２０２から分離され得ず、それにより、ＯＳＬＭディスク１１４が線量計リーダーマウント１２０２内に備え付けられている間、周囲の光に曝露されることを妨げる。図１７に示す位置で線量計７０２を保持するために、線量計キャップ５０２は、線量計キャップ５０２の読み取り配置端５１６が見えるように、線量計マウント１０２の近位端１０４に嵌合され得る。
図１８は、ＯＳＬＭディスク１１４が読み取られていることを示す。スマートフォン１２０４のＬＥＤ１２３４は、破線矢印１８０２によって示すようにＯＳＬＭディスク１１４を光に曝露し、そしてカメラ１２３２は、ＯＳＬＭディスク１１４によって放射された放射線（矢印１８０４によって示す）を検出する。
本発明の１つの実施形態では、線量計リーダーマウント（例えば、線量計リーダーマウント１２０２）は、線量計の一部（例えば、線量計マウント１０２）であり得る。この実施形態では、線量計リーダーマウントは、線量計ハウジング３０２および線量計マウント１０２上に備え付けられた線量計リーダーマウント１２０２に関して図１６に示すように、線量計ハウジングおよび線量計マウント上に備え付けられ得る。この実施形態では、線量計リーダーマウント１２０２は、接着剤によって線量計ハウジング３０２に永久的に付着され得る。ＯＳＬＭディスクの読み取りを望む場合、線量計リーダーマウントは、図１４に示すように、スマートフォン上に備え付けられ得る。
図１９および２０は、本発明の１つの実施形態による円筒形状線量計マウント１９０２を示す。線量計マウント１９０２は、近位端１９０４および遠位端１９０６を有する。ＯＳＬＭディスク１９１４は、線量計マウント１９０２の凹部１９１２内に備え付けられる。線量計マウント１９０２は、近位面１９２４を有する円筒体１９２２を備える。円筒取手１９２６が近位面１９２４から延びる。読み取りタブ１９３２および遮蔽タブ１９３４が取手１９２６から垂直に延び、そして円筒体１９２２の外表面１９３６を越えて延びる。読み取りタブ１９３２は、遮蔽タブ１９３４と同じ高さである。円筒体１９２２は、ロック凹部１９４４を備える。ロック凹部１９４４はより広い部分１９５６およびより狭い部分１９５８を備える。取手１９２６は、取手１９２６の近位端１９６４内にタブ凹部１９６２を備える。キャップストップ凹部１９６２は、ディスク形状部１９６６およびアライメントタブ凹部１９６８を備える。遠位マウントピン１９７２が線量計マウント１９０２の遠位端１９０６から延びる。
図２１、２２および２３は、本発明の１つの実施形態による円筒形状線量計ハウジング２１０２を示す。線量計ハウジング２１０２は、開放端２０１４および遮蔽端２０１６を有する。線量計ハウジング２１０２は、線量計マウント１９０２を受け取るための円筒形状凹部２１０８を備える。線量計ハウジング２１０２は、線量計ハウジング２１０２の側壁２１１４上に照射開口部２１１２を備える。側壁２１１４はまた、タブ開口部２１２６および２１２８を備える。開放端２１０４は円形縁２１３２を備え、そこから読み取りストップ２１３４および遮蔽ストップ２１３６が延びる。読み取りストップ２１３４は遮蔽ストップ２１３６とおよそ同じ高さである。線量計ハウジング２１０２は、遮蔽配置インジケータ２１４２および読み取り配置インジケータ２１４４を備える。円筒形状凹部２１０８は、ピン凹部２１７２を備える。
図２４、２５、２６、２７、２８、２９および３０は、本発明の１つの実施形態による円筒形状線量計キャップ２４０２を示す。線量計キャップ２４０２は、側壁２４１２、近位面２４１４および遠位面２４１６を有する。円筒形状取手開口部２４２２が、線量計キャップ２４０２を通じて延びる。キャップストップ凹部２４２４が取手開口部２４２２の近位端にあり、ディスク形状凹部２４２６を備え、そこからタブ凹部２４２８が延びる。ディスク形状凹部２４２６は、図３０に示すように、取手開口部２４２２よりも直径が広く、それにより円形レッジ２４３０が形成される。２つの広い凹部２４３２および２４３４ならびに２つの狭い凹部２４３６および２４３８が、線量計キャップ２４０２の遠位面２４１６上で取手開口部２４２２から側壁２４１２まで延びる。側壁２４１２および遠位面２４１６は、フィンガー凹部（finger recess）２４４２を備える。側壁２４１２は位置インジケータ２４５２を備える。
図３１、３２および３３は、本発明の１つの実施形態によるキャップストップ３１０２を示す。キャップストップ３１０２は、ディスク形状部分３１１２およびアライメントタブ３１１４を備える。ディスク形状部分３１１２は、ディスク形状凹部３１２２を備え、その中にディスク形状部分３１２６およびアライメントタブ３１２８を有するタブ３１２４がある。アライメントタブ３１１４は、アライメントタブ３１２８と整合される。
図３４、３５、３６、３７、３８、３９および４０は、本発明の１つの実施形態による線量計３４０２を示し、線量計は、線量計ハウジング２１０２内で回転可能に備え付けられた線量計マウント１９０２を備え、線量計ハウジング２１０２のピン凹部２１７２によって線量計マウント１９０２の遠位マウントピン１９７２が収容される。線量計キャップ２４０２は、線量計キャップ２４０２の取手開口部２４２２よりも直径が小さい遠位マウント２９０２の取手１９２６を上下にスライドし得る。キャップストップ３１０２は、取手１９２６上に備え付けられ、それによりディスク形状凹部３１２２が取手１９２６の近位端１９６４に嵌合し、そして取手１９２６のタブ凹部１９６２によってタブ３１２４が収容される。タブ凹部１９６２のディスク形状部分１９６６によってディスク形状部分３２２６が収容され、タブ凹部１９６２のアライメントタブ凹部１９６８によってアライメントタブ３１２８が収容され、それにより、キャップストップ３１０２のアライメントタブ３１１４がアライメントタブ凹部１９６８に整合される。
図３４および３５は、遮蔽配置の線量計３４０２を示し、線量計ハウジング２１０２に対して適所で線量計マウント１９０２をロックするように、線量計マウント１９０２および線量計ハウジング２１０２上に線量計キャップ２４０２が備え付けられている。広い凹部２４３２が遮蔽タブ１９３４および遮蔽ストップ２１３６に嵌合し、広い凹部２４３４が読み取りタブ１９３２に嵌合し、そして狭い凹部２４３６が読み取りストップ２１３４に嵌合する。線量計キャップ２４０２の位置インジケータ２４５２は、線量計ハウジング２１０２の遮蔽配置インジケータ２１４２と整合され、これは、線量計３４０２が遮蔽配置にあることを示す。図３４および３５に示すように、取手１９２６は、線量計キャップ２４０２の取手凹部より狭く、それにより、線量計キャップ２４０２が線量計マウント１９０２、線量計ハウジング２１０２およびキャップストップ３１０２と係合されていないとき、線量計キャップ２４０２が取手１９２６上にスライドされることを可能にする。
図３５および３６に示すように、線量計２１０２が遮蔽配置にある場合、線量計マウント１９０２の遮蔽タブ１９３４が線量計ハウジングの遮蔽ストップ２１３６に隣接する。また、図３６に見られ得るように、遮蔽ストップ２１３６は、たとえ線量計キャップ２４０２が取り外された場合であっても、遮蔽タブ１９３４および線量計マウント１９０２が遮蔽ストップ２１３６を越えて回転されることを妨げる。
図３６は、線量計マウント１９０２および線量計ハウジング２１０２から持ち上げられた線量計キャップ２４０２を示す。線量計キャップ２４０２が持ち上げられる場合に、線量計マウント１９０２が誤ってに引っ張り上げられないように確実にするために、ユーザーは、線量計キャップ２４０２を持ち上げるときに、フィンガー凹部２４４２内に指または親指を挿入し、線量計マウント１９０２および線量計ハウジング２１０２上で押さえつけ得る。
図３６に示すように、線量計キャップ２４０２がキャップストップ３１０２によって停止されるまで持ち上げられ、キャップストップがキャップストップ凹部２４２４内に嵌合してユーザーが線量計キャップ２４０２を回すことを可能にし、そして、それにより、矢印３６１２によって示す方向に取手１９２６および線量計マウント１９０２を回転させ、線量計３４０２を図３７に示す読み取り配置にし、そこでは線量計マウント１９０２の読み取りタブ１９３２が線量計ハウジングの読み取りストップ２１３４に隣接し、それによって線量計マウント１９０２が読み取りストップ２１３４を越えて回転することを妨げる。
図３８、３９および４０は、線量計キャップ２４０２が線量計マウント１９０２および線量計ハウジング２１０２に嵌合された結果、線量計キャップ２４０２の広い凹部２４３２が線量計マウント１９０２の遮蔽タブ１９３４に嵌合され、線量計キャップ２４０２の広い凹部２４３４が線量計マウント１９０２の読み取りタブ１９３２および線量計ハウジング２１０２の読み取りストップ２１３４に嵌合され、そして狭い凹部２４３８が線量計ハウジング２１０２の遮蔽ストップ２１３６に嵌合されることを示す。図３９に示すように、ＯＳＬＭディスク１９１４は、線量計３４０２が読み取り位置にある場合、線量計ハウジング２１０２の照射開口部２１１２によって曝露され、ＯＳＬＭディスク１９１４がＯＳＬリーダーによって読み取られることを可能にする。ＯＳＬＭディスク１９１４は、線量計キャップ２４０２が図３７に示すように持ち上げられたか、または図３８、３９および４０に示すように線量計マウント１９０２および線量計ハウジング２１０２に嵌合されたかのいずれかで読み取られ得る。図３８に示すように、線量計３４０２が読み取り配置にある場合、位置インジケータ２４５２は、線量計ハウジング２１０２の読み取り配置インジケータ２１４４と整合される。
図４１および４２は、スマートフォンカバー４１０２の凹部部分によって形成された線量計リーダーマウント４１０４を備えるスマートフォンカバー４１０２を示す。スマートフォンカバー４１０２は、ゴムまたはプラスチックのような弾力材から作られ得、そして、従来のスマートフォン保護カバーのようにスマートフォン４１０８の背部４１０６およびスマートフォン４１０８の前部４１１２のエッジ４１１０に嵌合される。線量計リーダーマウント４１０４は読み取り開口部４１２２を備える。線量計リーダーマウント４１０４は、備え付けタブ４１３６および４１３８を備える。スマートフォン４１０８は、カメラ４１４２およびＬＥＤ４１４４を備え、これらは読み取り開口部４１２２と整合される。図４２は、線量計リーダーマウント４１０４の湾曲した備え付け面４１５２を示す。
図４３は、線量計ハウジング２１０２の側壁２１１４が線量計リーダーマウント４１０４の備え付け面４２０２に隣接するように、線量計リーダーマウント４１０４内に備え付けられた線量計３４０２を示す。図４２および４３は、スマートフォン４１０８の背部４１０６および前部４２１２を示す。
図４４は、線量計３４０２が遮蔽配置にある間、線量計リーダーマウント４１０４内に備え付けられた線量計３４０２を示す。線量計３４０２が遮蔽配置にある場合、備え付けタブ４１３６および４１３８（図４４では、備え付けタブ４１３６のみ見える）が線量計マウント１９０２のロック凹部１９４４のより広い部分１９５６内に挿入され得る。備え付けタブ４１３６および４１３８が一旦挿入されれば、線量計３４０２は、矢印４４０２によって示すように、線量計リーダーマウント４１０４に対して上方に引っ張られ、それにより、図４５に示すように、備え付けタブ４１３６および４１３８の各々のタブネック４４４２がそれぞれのタブ開口部２１２６および２１２８の上方エッジ４４４４に隣接する。備え付けタブ４１３６および４１３８のそれぞれの遠位端４４５２は、上方ロック凹部１９４４および線量計ハウジング２１０２の側壁２１１４によって形成された凹部４４５４に嵌合する。
図４６では、線量計３４０２が読み取り配置にあるように、線量計マウント１９０２が線量計キャップ２４０２および取手１９２６を使用して回転されており、それにより、読み取り開口部４１２２が線量計ハウジング２１０２の照射開口部２１１２と整合し、そしてＯＳＬＭディスク１９１４が線量計マウント１９０２内に備え付けられる。線量計マウント１９０２が図４５に示す位置から図４６に示す位置まで回転されるとき、備え付けタブ４１３６および４１３８がロック凹部１９４４のより狭い部分１９５８内にスライドする。備え付けタブ４１３６および４１３８がロック凹部１９４４のより狭い部分１９５８内にある場合、線量計３４０２は、線量計リーダーマウント４１０４から分離されることを妨げられる。このように、線量計３４０２が読み取り配置にある間、線量計３４０２は線量計リーダーマウント４１０４から分離され得ず、それにより線量計リーダーマウント４１０４内で備え付けられている間、ＯＳＬＭディスク１９１４が周囲の光に曝露されることを妨げる。図４６に示す位置に線量計７０２を保持するために、線量計キャップ２４０２は、線量計マウント１９０２の近位端１９０４に嵌合され得る。
図１６に示す読み取り配置において、スマートフォン１２０４を有する線量計７０２のＯＳＬＭディスク１１４に関して図１８に示すものと同様にして、ＯＳＬＭディスク１９１４は、スマートフォン４１０８のＬＥＤ４１４４によって照らされ得、そして放射された放射線は、カメラ４１４２によって検出され得る。
図４７および４８は、本発明の１つの実施形態による円筒形状線量計マウント４７０２を示す。線量計マウント４７０２が近位端４７０４および遠位端４７０６を有する。ＯＳＬＭディスク４７１４は、線量計マウント４７０２の凹部４７１２内に備え付けられる。線量計マウント４７０２が近位面４７２４を有する円筒体４７２２を備える。円筒取手４７２６が近位面４７２４から延びる。読み取りタブ４７３２および遮蔽タブ４７３４は、取手４７２６から垂直に延び、そして円筒体４７２２の外表面４７３６を越えて延びる。読み取りタブ４７３２が遮蔽タブ４７３４と同じ高さである。円筒体４７２２は、ロック凹部４７４４を備える。ロック凹部４７４４は、より広い部分４７５６およびより狭い部分４７５８を備える。遠位軸４７７２が線量計マウント４７０２の遠位端４７０６から延びる。
図４９および５０は、本発明の１つの実施形態による円筒形状線量計ハウジング４９０２を示す。線量計ハウジング４９０２は、開放端４９０４および遮蔽端４９０６を有する。線量計ハウジング４９０２は、線量計マウント１９０２を受け取るための円筒形状凹部４９０８を備える。線量計ハウジング４９０２は、線量計ハウジング４９０２の側壁４９１４上に照射開口部４９１２を備える。側壁４９１４はまた、タブ開口部４９２６および４９２８を備える。開放端４９０４は円形縁４９３２を備え、そこから読み取りストップ４９３４および遮蔽ストップ４９３６が延びる。読み取りストップ４９３４は遮蔽ストップ４９３６とおよそ同じ高さである。線量計ハウジング４９０２は、遮蔽配置インジケータ４９４２および読み取り配置インジケータ４９４４を備える。円形凹部４９０８は、軸開口部４９７２を備え、線量計マウント４７０２が線量計ハウジング４９０２内で回転可能に備え付けられた場合、軸開口部４９７２を通り抜けて遠位軸４７７２が延びる。
図５１、５４、５５および５６は、本発明の１つの実施形態による円筒形状線量計キャップ５１０２を示す。線量計キャップ５１０２は、側壁５１１２、近位面５１１４および遠位面５１１６を有する。２つの広い凹部５１３２および５１３４ならびに２つの狭い凹部５１３６および２４３８が、線量計キャップ５１０２の遠位面５１１６上で取手凹部５１２２から側壁５１１２まで延びる。側壁５１１２は位置インジケータ５１５２を備える。
図５５は、本発明の１つの実施形態による遠位軸キャップ５５０２を示す。遠位軸キャップ５５０２は、線量計マウント４７０２の遠位軸４７７２に嵌合するための円筒形状凹部５５１２を備える。本発明のいくつかの実施形態では、円筒形状凹部５５１２は、内ねじ山を備え得、そして遠位軸４７７２は相補的外ねじ山を備え得、それにより遠位軸キャップが遠位軸４７７２にねじ込まれ得る。本発明のいくつかの実施形態では、遠位軸キャップ５５０２は、接着剤を用いて遠位軸４７７２に永久的に固定され得る。
図５６および５７は、線量計マウント４７０２、線量計ハウジング４９０２、線量計キャップ５１０２および遠位軸キャップ５５０２を備える線量計５６０２を示す。図５６および５７に示すように、線量計マウント４７０２が線量計ハウジング４９０２内で回転可能に備え付けられ、そして遠位軸キャップ５５０２が、遠位軸４７７２に永久的または取り外し可能に固定される場合、遠位軸キャップ５５０２は、線量計マウント４７０２が線量計ハウジング４９０２内で近位にまたは遠位に移動されることを妨げる。図５６は、遮蔽配置の線量計５６０２を示し、そして図５７は、読み取り配置の線量計５６０２を示す。
線量計５６０２は、線量計３４０２が線量計リーダーによって読み取られる方法と同様にして、スマートフォン４１０８のような線量計リーダーによって読み取られ得、そして線量計３４０２が線量計リーダー上に備え付けられる方法と同様にして、線量計リーダー上の線量計リーダーマウント上に備え付けられ得る。
上に記載しおよび図に示す実施形態では、線量計は、読み取り配置に線量計上のキャップを取り替えることによって読み取り配置にロックされるが、本発明のいくつかの実施形態では、線量計キャップで線量計をロックしないでＯＳＬＭディスクが読み取られ得る。
タブ、タブアレンジメント、マーキング、開口部、凹部、凹部アレンジメント、線量計ピンの使用、線量計マウント軸の使用、軸キャップの使用、フィンガー開口部などの特定の特徴は、図面にて特定の線量計マウント、線量計ハウジング、線量計キャップおよび線量計の一部であるとして示しているが、これらの特徴の多くは、本発明の種々の実施形態にて使用され得る。例えば、図に示される線量計マウントのいくつかは、線量計マウント軸を備え得、そしてこの軸が通り抜けて延びる開口部および軸キャップを備える線量計ハウジングとともに使用され得る。
本発明の上記実施形態は、本発明の線量計に関するリーダーとして、スマートフォン、スマートフォンの一部またはスマートフォンの付属品である携帯用線量計を使用することを記載するが、他の実施形態では、線量計リーダーの他のタイプが、本発明の線量計を読み取るために使用され得る。例えば、「線量計のための携帯用リーダー（PORTABLE READER FOR A DOSIMETER」との発明の名称で２０１１年７月１４日に公開されたYoderの米国特許出願第2011/0168921号は、読み取りの間、線量計と対にするのに適した線量計リーダーマウントを使用することによって、本発明の線量計を読み取るために嵌合され得る携帯用線量計およびフォトオプティカル（photo-optical）エンジンを記載する。線量計内のＯＳＬ材料片が曝露される光源は一般的に、特定のＯＳＬ材料が発光することを引き起こす波長を有するように選択される。
本発明の線量計の線量計マウントおよび線量計ハウジングは、プラスチックおよび／またはゴムのような材料から作られ得る。本発明の線量計の他の部品もまた、プラスチックおよび／またはゴムのような材料から作られ得る。
本発明を所定の実施形態を参照して開示する一方、記載の実施形態に対する多くの改変、置換および変換は、添付の請求の範囲に規定されるように、本発明の精神および範囲から逸脱することなく可能である。したがって、本発明は記載の実施形態に限定されず、以下の請求の範囲の文言およびその均等物により規定される全ての範囲を有することが意図される。

Claims (11)

  1. 放射線量モニタリングデバイスであって：
    円筒形状線量計マウント、
    該線量計マウント内に備え付けられた光励起ルミネセンス材料（ＯＳＬＭ）片、
    該線量計マウントが回転可能に備え付けられる円筒形状凹部を備える円筒形状線量計ハウジング
    該線量計マウントの近位端から延びる円筒形状取手
    を備え、
    該光励起ルミネセンス材料片が、曝露面を有し、
    該放射線量モニタリングデバイスが、読み取り配置を有し、該読み取り配置では、該光励起ルミネセンス材料片の該曝露面が該線量計ハウジングの開口部に曝露され、
    該放射線量モニタリングデバイスが、遮蔽配置を有し、該遮蔽配置では、該光励起ルミネセンス材料片の該曝露面が該線量計ハウジングによって遮蔽され、
    該放射線量モニタリングデバイスが、該円筒形状取手を捩ることによって、該線量計ハウジングに対して該線量計マウントを長手方向軸を軸として回転させることにより、該遮蔽配置と該読み取り配置との間を移動可能である、
    放射線量モニタリングデバイス。
  2. 前記線量計ハウジングが、前記線量計マウントが前記読み取り配置を越えて第１の回転方向に回転することを妨げるため、該線量計マウント上の１つ以上の相補的第２係合構造と相互作用するための１つ以上の第１係合構造を備える、請求項１に記載の放射線量モニタリングデバイス。
  3. 前記線量計ハウジングが、前記線量計マウントが前記遮蔽配置を越えて第１の回転方向に回転することを妨げるため、該線量計マウント上の１つ以上の相補的第２係合構造と相互作用するための１つ以上の第１係合構造を備える、請求項１に記載の放射線量モニタリングデバイス。
  4. 前記遮蔽配置で前記放射線量モニタリングデバイスをロックするための第１の向きを有する線量計キャップをさらに備え、該線量計キャップが：
    該遮蔽配置で放射線量モニタリングデバイスをロックするために前記線量計マウントおよび線量計ハウジングの第２係合構造を係合させるための第１係合構造、および
    該第１係合構造が該第２係合構造と係合するときに該線量計マウントの取手を受け取るための凹部
    を備える、請求項１に記載の放射線量モニタリングデバイス。
  5. 前記遮蔽配置で前記放射線量モニタリングデバイスをロックするための第１の向きを有する線量計キャップをさらに備え、該線量計キャップが：
    該遮蔽配置で放射線量モニタリングデバイスをロックするために前記線量計マウントおよび線量計ハウジングの第２係合構造を係合させるための第１係合構造、および
    該第１係合構造が該第２係合構造と係合するときに該線量計マウントの該円筒形状取手を通り抜けて延びるための開口部
    を備える、請求項１に記載の放射線量モニタリングデバイス。
  6. 前記放射線量モニタリングデバイスは、該放射線量モニタリングデバイスが開放位置にあるとき、前記線量計リーダーマウント上に該放射線量モニタリングデバイスを備え付けるように線量計読み取りマウントを係合するための、そして該放射線量モニタリングデバイスが該線量計リーダーマウント上に備え付けられかつ該放射線量モニタリングデバイスが読み取り配置にあるとき、該線量計読み取りマウントが該放射線量モニタリングデバイスから脱係合することを妨げるための、線量計リーダーマウント係合構造を備える、請求項１に記載の放射線量モニタリングデバイス。
  7. 前記線量計マウントが、該線量計マウントの遠位端に軸を備え、前記線量計ハウジングが、該軸の部分が通り抜けて延びる軸開口部を備え、そして前記放射線量モニタリングデバイスが、該軸開口部を通り抜けて延びる該軸の部分を係合させ、それによって該線量計マウントが遠位方向に移動することを妨げるための軸キャップを備える、請求項１に記載の放射線量モニタリングデバイス。
  8. 前記光励起ルミネセンス材料片が、光励起ルミネセンス材料ディスクを含む、請求項１に記載の放射線量モニタリングデバイス。
  9. 前記光励起ルミネセンス材料が、酸化アルミニウムを含む、請求項１に記載の放射線量モニタリングデバイス。
  10. 放射線量モニタリング方法であって、以下の工程：
    （ａ）線量計の線量計ハウジング内で線量計の線量計マウントを長手方向軸を軸として回転させることによって、または該線量計マウントの周囲の該線量計ハウジングを該長手方向軸を軸として回転させることによって、遮蔽配置から読み取り配置まで線量計を移動させる工程、
    （ｂ）該線量計マウント内の光励起ルミネセンス材料（ＯＳＬＭ）片を該線量計ハウジング内の開口部を通る光に曝露する工程、および
    （ｃ）工程（ｂ）に応答して該光励起ルミネセンス材料片によって放射される放射線を検出する工程
    を含む、放射線量モニタリング方法。
  11. 前記放射線量モニタリング方法が、以下の工程：
    （ｄ）工程（ｃ）が行われた後、前記線量計の線量計ハウジング内の該線量計マウントを長手方向軸を軸として回転させることによって、または該線量計マウントの周囲の該線量計ハウジングを該長手方向軸を軸として回転させることによって、前記読み取り配置から前記遮蔽配置まで前記線量計を移動させる工程
    を含む、請求項１０に記載の放射線量モニタリング方法。
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