JP6394543B2 - Radioactive substance removing apparatus and radioactive substance removing method - Google Patents
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Description
本発明は、対象物の中から放射性物質を除去する放射性物質除去装置及び放射性物質除去方法に関する。 The present invention relates to a radioactive substance removing device and a radioactive substance removing method for removing a radioactive substance from an object.
例えば表土に付着した放射性物質や草木に吸収された放射性物質を含む対象物を回収し、回収した対象物を、全て、放射性物質吸着装置に通す処理が、従来から行われている。例えば放射性物質に汚染された土壌をはぎ取って「溶離槽」に投入し、シュウ酸でセシウムを溶かして吸着材で回収する吸着システムを経ることにより、土壌は元の場所に戻せるレベルまで除染できるうえ、対象物の量も処理した容積の1〜4%まで減らせる。装置は、汚染された土壌のほか、下水場やごみの焼却灰から97%のセシウムを取り除くことができる。 For example, the process which collect | recovers the objects which contain the radioactive substance adhering to topsoil or the radioactive substance absorbed by the plant, and lets all the collected objects pass to a radioactive substance adsorption apparatus is performed conventionally. For example, the soil can be decontaminated to a level where it can be returned to its original location by stripping the soil contaminated with radioactive material, putting it into an “elution tank”, dissolving the cesium with oxalic acid and collecting it with an adsorbent. In addition, the amount of the object can be reduced to 1-4% of the treated volume. The device can remove 97% of cesium from contaminated soil as well as sewage and garbage incineration ash.
しかしながら、このような処理は、放射性物質を含まない部分まで、全て吸着システムに通しているので、作業効率が格段に悪い上、除染作業で出てくる対象物の量が、圧倒的に多い。現行では、表土の全てを5cm削って回収したり、下草を全て刈り取るようにして行われている為、膨大な量の対象物が生まれる。そして、それをそのまま順次、処理しているので、処理が間に合わず、中間貯蔵所がパンク状態になるおそれがある。 However, since all of these treatments are passed through the adsorption system up to the part that does not contain radioactive substances, the work efficiency is much worse and the amount of objects that come out in the decontamination work is overwhelmingly large. . At present, all of the topsoil is cut and collected by 5 cm, or all of the undergrowth is harvested, resulting in a huge amount of objects. And since it is processed sequentially as it is, processing may not be in time, and there is a possibility that the intermediate storage may be punctured.
一方、近年、例えばタルボ・ロー干渉計を用いたX線撮像装置が広く実施されている。例えば特許文献1に、タルボ・ロー干渉計を用いた装置が開示されている。このようなX線撮像装置に用いられるタルボ・ロー干渉計は、通常のX線を放射可能なX線源、第0格子、第1格子、及び第2格子の3つの格子を用い、被写体によるX線の屈折をモアレ縞として可視化する。例えばX線源からX線が照射され、第0格子、被写体、第1格子、第2格子を通る。照射されたX線が第0格子を通ることにより、位相が揃い、位相の揃ったX線が被写体を通過する際に、被写体による位相の変化が発生する。そして、X線が第1格子、第2格子を通過する際に形成されるモアレ縞には、この位相変化が反映され、このようにして得られたモアレ縞を画像検出器で検出し、そのデータを演算処理することによって画像を生成する。
On the other hand, in recent years, for example, X-ray imaging apparatuses using a Talbot-Lau interferometer have been widely implemented. For example,
従って、このようなタルボ・ロー干渉計を用いて対象物を撮像することにより、対象物中の放射性物質を検出することが考えられ、対象物の中から放射性物質を除去できれば処理効率を向上できる。 Therefore, it is conceivable to detect a radioactive substance in the object by imaging the object using such a Talbot-Lau interferometer. If the radioactive substance can be removed from the object, the processing efficiency can be improved. .
ところが、回収された放射性物質を含む対象物の塊を、X線源からX線(源放射X線)を放射すると、X線源から出て位相が揃っている源放射X線と、放射性物質から出た位相の揃っていないX線(物質放射X線)との区別がつかず、放射性物質の位置を、画像として検出し難い。又、撮影装置のX線源をOFFにして、対象物の塊を撮影すると、放射性物質がX線源になり、放射性物質と画像検出器間に存在する非放射性物質の単なるX線画像が撮れるだけである。 However, when a mass of the object containing the collected radioactive material is emitted from the X-ray source, X-rays (source radiation X-rays) are emitted from the X-ray source, and the source radiation X-rays that are in phase and the radioactive material It is difficult to distinguish from X-rays (material emission X-rays) that are out of phase with each other, and it is difficult to detect the position of the radioactive substance as an image. In addition, when the X-ray source of the imaging apparatus is turned off and a mass of an object is imaged, the radioactive substance becomes an X-ray source, and a simple X-ray image of a non-radioactive substance existing between the radioactive substance and the image detector can be taken. Only.
本発明は、タルボ・ロー干渉計を用いて対象物の中から放射性物質の位置を特定して除去できる放射性物質除去装置及び放射性物質除去方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a radioactive substance removing device and a radioactive substance removing method capable of identifying and removing a radioactive substance from an object using a Talbot-Lau interferometer.
本発明の一態様に係る放射性物質除去装置は、放射性物質を含む所定量の対象物の中から前記放射性物質を検出する放射性物質検出部と、前記対象物を載置する載置部と、前記対象物中における前記放射性物質の位置を特定する放射性物質位置特定部とを備え、前記放射性物質検出部は、前記対象物を互いに異なる方向から撮像する少なくとも2つの第1および第2タルボ・ロー干渉計を備え、前記載置部は、前記第1タルボ・ロー干渉計と前記第2タルボ・ロー干渉計との交差位置に配置され、前記放射性物質位置特定部は、前記第1タルボ・ロー干渉計のX線源側から第1方向に沿って前記載置部に載置された前記対象物を見た第1側面視における前記放射性物質の位置を特定する第1側面視位置特定部と、前記第2タルボ・ロー干渉計のX線源側から前記第1方向と交差する第2方向に沿って前記載置部に載置された前記対象物を見た第2側面視における前記放射性物質の位置を特定する第2側面視位置特定部とを備え、前記第1側面視位置特定部は、前記第1タルボ・ロー干渉計のX線源からX線が放射された状態で前記第1タルボ・ロー干渉計で検出されたタルボ像をフーリエ変換した合成波周波数スペクトルと、前記第1タルボ・ロー干渉計のX線源からX線が放射されない状態で前記第1タルボ・ロー干渉計で検出された回折像から求めた回折像周波数とを得、前記合成波周波数スペクトルから前記回折像周波数を減算して源放射X線周波数スペクトルを求め、前記源放射X線周波数スペクトルを逆フーリエ変換して得た変換タルボ像に基いて前記第1側面視位置を特定し、前記第2側面視位置特定部は、前記第2タルボ・ロー干渉計のX線源からX線が放射された状態で前記第2タルボ・ロー干渉計で検出されたタルボ像をフーリエ変換した合成波周波数スペクトルと、前記源放射X線が放射されない状態で前記第2タルボ・ロー干渉計で検出された回折像から求めた回折像周波数とを得、前記合成波周波数スペクトルから前記回折像周波数を減算して源放射X線周波数スペクトルを求め、前記源放射X線周波数スペクトルを逆フーリエ変換して得た変換タルボ像に基いて前記第2側面視位置を特定することを特徴とする。 A radioactive substance removal device according to an aspect of the present invention includes a radioactive substance detection unit that detects the radioactive substance from a predetermined amount of an object including the radioactive substance, a placement part that places the object, and A radioactive substance position specifying unit that specifies a position of the radioactive substance in the object, wherein the radioactive substance detection unit captures at least two first and second Talbot-low interferences that image the object from different directions. The placement unit is disposed at an intersection position between the first Talbot-Lau interferometer and the second Talbot-Lau interferometer, and the radioactive substance position specifying unit is configured to include the first Talbot-Lau interferometer. A first side view position specifying unit that specifies the position of the radioactive substance in the first side view of the object viewed from the X-ray source side of the meter along the first direction; Second Talbot-Lau interferometer A second side view for specifying the position of the radioactive substance in a second side view of the object placed on the placement unit along a second direction intersecting the first direction from the X-ray source side A position specifying unit, and the first side view position specifying unit is detected by the first Talbot-Lau interferometer in a state where X-rays are emitted from the X-ray source of the first Talbot-Lau interferometer. Diffraction obtained from a synthesized wave frequency spectrum obtained by Fourier transforming the Talbot image and a diffraction image detected by the first Talbot-Lau interferometer in a state where X-rays are not emitted from the X-ray source of the first Talbot-Lau interferometer. Based on the converted Talbot image obtained by subtracting the diffraction image frequency from the synthetic wave frequency spectrum to obtain a source radiation X-ray frequency spectrum, and inverse Fourier transforming the source radiation X-ray frequency spectrum. The first side view position The second side view position specifying unit Fourier transforms a Talbot image detected by the second Talbot-Lau interferometer in a state where X-rays are emitted from the X-ray source of the second Talbot-Lau interferometer. A converted composite wave frequency spectrum and a diffraction image frequency obtained from a diffraction image detected by the second Talbot-Lau interferometer in a state where the source radiation X-ray is not emitted are obtained, and the diffraction wave is obtained from the composite wave frequency spectrum. A source radiation X-ray frequency spectrum is obtained by subtracting an image frequency, and the second side view position is specified based on a converted Talbot image obtained by performing inverse Fourier transform on the source radiation X-ray frequency spectrum. .
この構成によれば、第1側面視位置特定部によって放射性物質の第1側面視位置が特定される。詳しくは、第1タルボ・ロー干渉計のX線源からX線が放射された状態で第1タルボ・ロー干渉計で検出されたタルボ像をフーリエ変換することによりX線源からのX線と放射性物質からのX線との合成波周波数スペクトルが得られる。そして、その得られた合成波周波数スペクトルから、X線源からX線が放射されない状態で検出された回折像から求めた回折像周波数を減算する。これにより、X線源からのX線と放射性物質からのX線との合成波周波数スペクトルから放射性物質からのX線の周波数を除去でき、X線源からX線のみによる周波数についての源放射X線周波数スペクトルが得られる。そして、その得られた源放射X線周波数スペクトルを逆フーリエ変換する。これにより、源放射X線のみによる変換タルボ像が得られる。従って、放射性物質はX線を放射していない物質とみなせ、変換タルボ像から放射性物質の第1側面視位置を検出できる。 According to this configuration, the first side view position specifying unit specifies the first side view position of the radioactive substance. Specifically, the X-ray from the X-ray source is obtained by Fourier transforming the Talbot image detected by the first Talbot-Lau interferometer in the state where X-rays are emitted from the X-ray source of the first Talbot-Lau interferometer. A synthetic wave frequency spectrum with X-rays from radioactive material is obtained. And the diffraction image frequency calculated | required from the diffraction image detected in the state in which X-rays are not radiated | emitted from an X-ray source is subtracted from the obtained synthetic wave frequency spectrum. Thereby, the frequency of the X-ray from the radioactive substance can be removed from the combined wave frequency spectrum of the X-ray from the X-ray source and the X-ray from the radioactive substance, and the source radiation X with respect to the frequency of only the X-ray from the X-ray source. A line frequency spectrum is obtained. Then, the obtained source radiation X-ray frequency spectrum is subjected to inverse Fourier transform. Thereby, the conversion Talbot image only by source radiation X-rays is obtained. Therefore, the radioactive substance can be regarded as a substance that does not emit X-rays, and the first side view position of the radioactive substance can be detected from the converted Talbot image.
又、同様に、第2側面視位置特定部によって放射性物質の第2側面視位置が検出される。従って、第1側面視位置特定部による第1側面視位置と第2側面視位置特定部による第2側面視位置とから、例えば対象物における放射性物質の直交する3方向の位置を特定できる。 Similarly, the second side view position of the radioactive substance is detected by the second side view position specifying unit. Therefore, for example, the positions of the radioactive substance in the three orthogonal directions in the object can be specified from the first side view position by the first side view position specifying unit and the second side view position by the second side view position specifying unit.
よって、対象物の中から放射性物質を検出除去でき、対象物から放射性物質を含まずに吸着システムを通すことが不要な非放射性物質を分離でき、対象物の処理作業の効率が向上する。 Therefore, the radioactive substance can be detected and removed from the object, the non-radioactive substance that does not contain the radioactive substance and does not need to be passed through the adsorption system can be separated from the object, and the efficiency of the processing operation of the object is improved.
他の一態様では、前記放射性物質除去装置において、前記放射性物質検出部により検出された前記放射性物質を前記対象物の中から取り出す放射性物質取り出し部を、更に備え、前記放射性物質取り出し部は、前記放射性物質を吸引する吸引口と、前記吸引口を可動させる可動部とを備え、前記可動部は、前記吸引口を、前記第1方向と、前記第2方向と、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向とに、それぞれ可動させることを特徴とする。 In another aspect, the radioactive substance removing device further includes a radioactive substance extracting unit that extracts the radioactive substance detected by the radioactive substance detecting unit from the object, and the radioactive substance extracting unit includes the radioactive substance extracting unit, A suction port for sucking a radioactive substance; and a movable portion for moving the suction port, wherein the movable portion moves the suction port to the first direction, the second direction, the first direction, and the first direction. It is possible to move in a third direction orthogonal to the two directions.
この構成によれば、第1側面視位置特定部によって特定された第1側面視位置と、第2側面視位置特定部によって検出された第2側面視位置とに基いて、対象物の中から放射性物質を放射性物質取り出し部の吸引口で吸引でき、容易に確実に除去できる。 According to this configuration, from among the objects based on the first side view position specified by the first side view position specifying unit and the second side view position detected by the second side view position specifying unit. The radioactive substance can be sucked at the suction port of the radioactive substance take-out part and can be easily and reliably removed.
他の一態様では、前記放射性物質除去装置において、前記放射性物質取り出し部は、前記吸引口の先端側に、前記対象物を粉砕するための粉砕部を備えていることを特徴とする。 In another aspect, in the radioactive substance removing device, the radioactive substance take-out part includes a pulverizing part for pulverizing the object on the distal end side of the suction port.
この構成によれば、吸引口の先端側に粉砕部を備えているため、例えば木の枝や丈の長い草木がその内部に放射性物質を吸収している場合でも、粉砕部で細かく粉砕して吸引口から吸引できる。従って、本放射性物質除去装置は、種々の放射性物質を吸引でき、適用範囲の広いものになる。 According to this configuration, since the crushing portion is provided on the tip side of the suction port, for example, even when a tree branch or a long plant is absorbing radioactive material inside, it is finely crushed by the crushing portion. Can be sucked from the suction port. Therefore, the present radioactive substance removing device can suck various radioactive substances and has a wide application range.
本発明の放射性物質除去方法は、放射性物質を含む所定量の対象物の中から前記放射性物質を検出する少なくとも2つの第1および第2タルボ・ロー干渉計を有する放射性物質検出部と放射性物質位置特定部とを備え、前記載置部は、前記第1タルボ・ロー干渉計と前記第2タルボ・ロー干渉計との交差位置に配置され、前記放射性物質位置特定部は、前記第1タルボ・ロー干渉計のX線源側から第1方向に沿って前記載置部に載置された前記対象物を見た第1側面視における前記放射性物質の位置を特定する第1側面視位置特定部と、前記第2タルボ・ロー干渉計のX線源側から前記第1方向と交差する第2方向に沿って前記載置部に載置された前記対象物を見た第2側面視における前記放射性物質の位置を特定する第2側面視位置特定部とを備えた放射性物質除去装置を用いて行う放射性物質除去方法であって、前記第1側面視位置特定部に、前記第1タルボ・ロー干渉計のX線源からX線が放射された状態で前記第1タルボ・ロー干渉計で検出されたタルボ像をフーリエ変換した合成波周波数スペクトルと、前記X線源からX線が放射されない状態で前記第1タルボ・ロー干渉計で検出された回折像から求めた回折像周波数とを取得させ、前記合成波周波数スペクトルから前記回折像周波数を減算して源放射X線周波数スペクトルを求めさせ、前記源放射X線周波数スペクトルを逆フーリエ変換して得た変換タルボ像に基いて前記第1側面視位置を特定させ、前記第2側面視位置特定部に、前記第2タルボ・ロー干渉計のX線源からX線が放射された状態で前記第2タルボ・ロー干渉計で検出されたタルボ像をフーリエ変換した合成波周波数スペクトルと、前記第2タルボ・ロー干渉計のX線源からX線が放射されない状態で前記第2タルボ・ロー干渉計で検出された回折像から求めた回折像周波数とを取得させ、前記合成波周波数スペクトルから前記回折像周波数を減算して源放射X線周波数スペクトルを求めさせ、前記源放射X線周波数スペクトルを逆フーリエ変換して得た変換タルボ像に基いて前記第2側面視位置を特定させることを特徴とする。 The radioactive substance removal method of the present invention includes at least two first and second Talbot-Lau interferometers for detecting a radioactive substance from a predetermined amount of an object containing the radioactive substance, and a radioactive substance position. And the placement unit is disposed at an intersection position of the first Talbot-Lau interferometer and the second Talbot-Lau interferometer, and the radioactive substance position specifying unit is configured to include the first Talbot-Lau interferometer. First side view position specifying unit for specifying the position of the radioactive substance in the first side view of the object placed on the placement unit along the first direction from the X-ray source side of the low interferometer And the second Talbot-Lau interferometer from the X-ray source side in the second side view of the object placed on the placement unit along the second direction intersecting the first direction. Second side view position specifying unit for specifying the position of the radioactive substance A radioactive substance removal method performed using a radioactive substance removal apparatus comprising: an X-ray emitted from an X-ray source of the first Talbot-Lau interferometer to the first side view position specifying unit. A synthesized frequency spectrum obtained by Fourier transforming the Talbot image detected by the first Talbot-Lau interferometer, and a diffraction image detected by the first Talbot-Lau interferometer without X-rays being emitted from the X-ray source. The diffraction image frequency obtained from the above is obtained, and the source radiation X-ray frequency spectrum is obtained by subtracting the diffraction image frequency from the synthetic wave frequency spectrum, and the source radiation X-ray frequency spectrum is obtained by inverse Fourier transform. The first side view position is specified based on the converted Talbot image, and the second side view position specifying unit is configured to emit the second X-ray in a state where X-rays are emitted from the X-ray source of the second Talbot-Lau interferometer. Talbot -The frequency spectrum of the synthesized wave obtained by Fourier transforming the Talbot image detected by the interferometer and the second Talbot-Lau interferometer detected without X-rays being emitted from the X-ray source of the second Talbot-Lau interferometer. And obtaining a diffracted image frequency obtained from the diffracted image, subtracting the diffracted image frequency from the synthesized wave frequency spectrum to obtain a source radiation X-ray frequency spectrum, and performing an inverse Fourier transform on the source radiation X-ray frequency spectrum. The second side view position is specified based on the converted Talbot image obtained in this manner.
この構成によれば、第1タルボ・ロー干渉計のX線源からX線が放射された状態で第1タルボ・ロー干渉計で検出されたタルボ像をフーリエ変換することによりX線源からのX線と放射性物質からのX線との合成波周波数スペクトルが得られる。そして、その得られた合成波周波数スペクトルから、X線源からX線が放射されない状態で検出された回折像から求めた回折像周波数を減算する。これにより、X線源からのX線と放射性物質からのX線との合成波周波数スペクトルから放射性物質からのX線の周波数を除去でき、X線源からX線のみによる周波数についての源放射X線周波数スペクトルが得られる。そして、その得られた源放射X線周波数スペクトルを逆フーリエ変換する。これにより、X線源からのX線のみによる変換タルボ像が得られる。従って、放射性物質はX線を放射していない物質とみなせ、変換タルボ像から放射性物質の第1側面視位置を検出できる。 According to this configuration, the Talbot image detected by the first Talbot-Lau interferometer in a state where X-rays are emitted from the X-ray source of the first Talbot-Lau interferometer is Fourier-transformed from the X-ray source. A synthetic wave frequency spectrum of X-rays and X-rays from radioactive materials is obtained. And the diffraction image frequency calculated | required from the diffraction image detected in the state in which X-rays are not radiated | emitted from an X-ray source is subtracted from the obtained synthetic wave frequency spectrum. Thereby, the frequency of the X-ray from the radioactive substance can be removed from the combined wave frequency spectrum of the X-ray from the X-ray source and the X-ray from the radioactive substance, and the source radiation X with respect to the frequency of only the X-ray from the X-ray source. A line frequency spectrum is obtained. Then, the obtained source radiation X-ray frequency spectrum is subjected to inverse Fourier transform. Thereby, the conversion Talbot image only by the X-ray from an X-ray source is obtained. Therefore, the radioactive substance can be regarded as a substance that does not emit X-rays, and the first side view position of the radioactive substance can be detected from the converted Talbot image.
又、同様に、第2側面視位置特定部によって放射性物質の第2側面視位置が検出される。従って、第1側面視位置特定部による第1側面視位置と第2側面視位置特定部による第2側面視位置とから、例えば対象物における放射性物質の直交する3方向の位置を特定できる。 Similarly, the second side view position of the radioactive substance is detected by the second side view position specifying unit. Therefore, for example, the positions of the radioactive substance in the three orthogonal directions in the object can be specified from the first side view position by the first side view position specifying unit and the second side view position by the second side view position specifying unit.
よって、対象物の中から放射性物質を除去でき、対象物から放射性物質を含有せずに吸着システムを通すことが不要な非放射性物質を分離でき、対象物の処理作業の効率が向上する。 Therefore, the radioactive substance can be removed from the object, the non-radioactive substance that does not contain the radioactive substance and does not need to be passed through the adsorption system can be separated from the object, and the efficiency of the processing operation of the object is improved.
本発明の放射性物質除去装置及び放射性物質除去方法は、タルボ・ロー干渉計を用いて対象物の中から放射性物質の位置を特定して除去できる。 The radioactive substance removing apparatus and radioactive substance removing method of the present invention can identify and remove the position of a radioactive substance from an object using a Talbot-Lau interferometer.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。各図において、同一符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その構成について、既に説明している内容については、その説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the structure which attached | subjected the same code | symbol shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted about the content which has already demonstrated the structure.
図1は、本発明の一実施の形態の放射性物質除去装置1の要部の斜視図、図2は、図1の放射性物質除去装置の構成を示すブロック図、図3は、図1の放射性物質除去装置に用いられる第1および第2タルボ・ロー干渉計を模式的に表した斜視図である。尚、第1方向をX1−X2方向とし、第1方向と直交する第2方向をY1−Y2方向とし、又、第1方向及び第2方向に直交する第3方向をZ1−Z2方向として説明する。
1 is a perspective view of a main part of a radioactive
この実施形態の放射性物質除去装置1は、図1〜図3に示すように、放射性物質除去装置本体と、放射性物質取り出し部4とを備えている。
The radioactive
放射性物質除去装置本体は、対象物を撮像する2つの第1および第2タルボ・ロー干渉計3a、3bを有する放射性物質検出部2と、対象物を載置する載置部6と、後述の第1および第2タルボ・ロー干渉計3a、3bそれぞれのX線源31a、31bに電源を供給するX線電源部14と、後述の第1および第2タルボ・ロー干渉計3a、3bそれぞれの画像検出器35a、35bの検出動作を制御するカメラ制御部15と、放射性物質検出部2の全体動作を制御する処理部16と、X線電源部14の給電動作を制御することによってX線源31a、31bにおけるX線の放射動作を制御するX線制御部17とを備えている。
The radioactive substance removing device main body includes a radioactive
第1タルボ・ロー干渉計3aは、X線を放射するX線源31aと、X線源31aから順にX1−X2方向(第1方向)に沿って配置された第0格子(G0格子)32a、第1格子(G1格子)33a、第2格子(G2格子)34a及び画像検出器35aを備えている。
The first Talbot-
第0格子32aは、図4に示すように、X1−X2方向に所定の厚さ(深さ)Hを有してY1−Y2方向(第2方向)に線状に延びる複数のX線吸収部312と、前記所定の厚さHを有して前記Y1−Y2方向に線状に延びる複数のX線透過部311とを備えている。この実施形態では、シリコン素材に、Y1−Y2方向に線状に延びる複数の溝を形成し、それらの溝に、図示しない金属を埋設することによりX線吸収部312が形成されている。従って、これら複数のX線吸収部312と複数のX線透過部311とは、交互に平行に配設されている。このため、複数のX線吸収部312は、前記Y1−Y2方向と直交するZ1−Z2方向に所定の間隔を空けてそれぞれ配設されている。この間隔(ピッチ)Pは、本実施形態では、一定とされている。すなわち、複数のX線吸収部312は、前記Z1−Z2方向(第3方向)に等間隔Pでそれぞれ配設されている。
As shown in FIG. 4, the
これら複数のX線吸収部312は、X線を吸収するように機能し、これらX線透過部311は、X線を透過するように機能する。X線吸収部312は、例えば仕様に応じて充分にX線を吸収することができるように、適宜な厚さHとされている。X線は、一般的に透過性が高いので、この結果、X線吸収部312における幅Wに対する厚さHの比(アスペクト比=厚さ/幅)は、例えば、5以上の高アスペクト比とされている。X線吸収部312における幅Wは、前記X1−X2方向におけるX線吸収部312における長さであり、その厚さHは、X1−X2方向におけるX線吸収部312の長さである。
The plurality of
次に、第1格子33aについて説明する。第1格子33aは、X線源31aから放射されたX線(以下、源放射X線)によってタルボ効果を生じる回折格子である。第1格子33aは、図示しないが、第0格子32aと同様に、X1−X2方向に所定の厚さ(深さ)を有してY1−Y2方向に線状に延び交互に平行に配設される複数のX線吸収部と複数のX線透過部とを備えている。この第1格子33aは、タルボ効果を生じる条件を満たすように構成されており、X線源31aから放射された源放射X線の波長よりも充分に粗い格子、例えば、格子定数(回折格子の周期)が源放射X線の波長の約20以上である位相型回折格子である。なお、第1格子33aは、振幅型回折格子であってもよい。
Next, the
この第1格子33aは、第0格子32aと源放射X線の波長の整数倍の距離を隔てて平行に配置される。 The first grating 33a is disposed in parallel with the 0th grating 32a at a distance that is an integral multiple of the wavelength of the source radiation X-ray.
次に、第2格子34aについて説明する。第2格子34aは、第1格子33aから略タルボ距離だけ離れた位置に配置され、第1格子33aによって回折された、例えば源放射X線を回折する透過型の振幅型回折格子である。この第2格子34aも、第1格子33aと同様に、図示しないが、X1−X2方向に所定の厚さ(深さ)を有してY1−Y2方向に線状に延び交互に平行に配設される複数のX線吸収部と複数のX線透過部とを備えている。 Next, the second grating 34a will be described. The second grating 34a is a transmission-type amplitude diffraction grating that is disposed at a position approximately a Talbot distance from the first grating 33a and diffracted by the first grating 33a, for example, that diffracts source radiation X-rays. Similarly to the first grating 33a, the second grating 34a has a predetermined thickness (depth) in the X1-X2 direction, extends linearly in the Y1-Y2 direction, and is alternately arranged in parallel. A plurality of X-ray absorbing portions and a plurality of X-ray transmitting portions are provided.
この第2格子34aは、位相型回折格子である第1格子33aと次の式1及び式2を満たすように配置されている。
l=λ/(a/(L1+L2+L3)) ・・・(式1)
Z1=(m+1/2)×(d2/λ) ・・・(式2)
ここで、lは、可干渉距離であり、λは、X線の波長(通常は中心波長)であり、aは、回折格子の回折部材にほぼ直交する方向におけるX線源31aの開口径であり、L1は、X線源31aから第1格子33aまでの距離であり、L2は、第1格子33aから第2格子34aまでの距離であり、L3は、第2格子34aから画像検出器35aまでの距離であり、mは、整数であり、dは、回折部材の周期(回折格子の周期、格子定数、隣接する回折部材の中心間距離、前記ピッチP)である。
The second grating 34a is arranged so as to satisfy the following
l = λ / (a / (L1 + L2 + L3)) (Formula 1)
Z1 = (m + 1/2) × (d2 / λ) (Formula 2)
Here, l is the coherence distance, λ is the wavelength of X-ray (usually the center wavelength), and a is the aperture diameter of the
画像検出器35aは、例えば、X線のエネルギーを吸収して蛍光を発するシンチレータを含む薄膜層が受光面上に形成された二次元イメージセンサを備えるフラットパネルディテクタ(FPD)や、入射フォトンを光電面で電子に変換し、この電子をマイクロチャネルプレートで倍増し、この倍増された電子群を蛍光体に衝突させて発光させるイメージインテンシファイア部と、イメージインテンシファイア部の出力光を撮像する二次元イメージセンサとを備えるイメージインテンシファイアカメラなどである。
The
尚、この実施形態では、X線源31a、第0格子32a、第1格子33a、第2格子34a及び画像検出器35aは、ケーシング36に収納されている。
In this embodiment, the
第2タルボ・ロー干渉計3bは、第1タルボ・ロー干渉計3aと同様に、X線源31bと、X線源31bから順に、X1−X2方向と直交するY1−Y2方向(第2方向)に沿って配置された第0格子32b、第1格子33b、第2格子34b及び画像検出器35bを備えている。
Similarly to the first Talbot-
これらのX線源31b、第0格子32b、第1格子33b、第2格子34b及び画像検出器35bは、第1タルボ・ロー干渉計3aのX線源31a、第0格子32a、第1格子33a、第2格子34a及び画像検出器35aそれぞれと同構成のものである。
The
このように形成された第2タルボ・ロー干渉計3bは、第2タルボ・ロー干渉計軸30b(図2に図示)が第1タルボ・ロー干渉計3aの第0格子32aと第1格子33aとの間を通り、且つ、第1タルボ・ロー干渉計3aの第1タルボ・ロー干渉計軸30a(図2に図示)が第2タルボ・ロー干渉計3bの第0格子32bと第1格子33bとの間を直交(交差)するように配置されている。尚、第2タルボ・ロー干渉計軸30bは、X線源31b、第0格子32b、第1格子33b、第2格子34b及び画像検出器35bを通りY1−Y2方向に平行な軸であり、第1タルボ・ロー干渉計軸30aは、第1タルボ・ロー干渉計3aのX線源31a、第0格子32a、第1格子33a、第2格子34a及び画像検出器35aを通りX1−X2方向に平行な軸である。
In the second Talbot-
尚、この実施形態では、第2タルボ・ロー干渉計3bのX線源31b、第0格子32b、第1格子33b、第2格子34b及び画像検出器35bも、ケーシング36に収納されている。
In this embodiment, the
載置部6は、第1タルボ・ロー干渉計3aの第0格子32aと第1格子33aとの間、且つ、第2タルボ・ロー干渉計3bの第0格子32bと第1格子33bとの間(交差する位置)に形成されている。従って、第1タルボ・ロー干渉計軸30aと第2タルボ・ロー干渉計軸30bとは、載置部6で交差している。
The
この実施形態では、対象物S1は、収納容器100に収納され、収納容器100を介して載置部6に載置されるようになっている。尚、載置部6は、固定的に取り付けた収納容器部を備えたものとし、その収納容器部に対象物S1を収納することで対象物S1を載置するようにしてもよい。
In this embodiment, the object S <b> 1 is stored in the
処理部16は、放射性物質除去装置1の各部を制御することによって放射性物質除去装置1全体の動作を制御する装置であり、例えば、マイクロプロセッサおよびその周辺回路を備えて構成され、機能的に、放射性物質位置特定部160、画像処理部161およびシステム制御部162を備えている。
The
放射性物質位置特定部160は、第1タルボ・ロー干渉計3aのX線源31a側からX2方向に載置部6に載置された対象物S1を見た第1側面視における放射性物質S2の位置を検出する第1側面視位置特定部1601と、第2タルボ・ロー干渉計3bのX線源31b側からY2方向に対象物S1を見た第2側面視における放射性物質S2の位置を特定する第2側面視位置特定部1602とを備えている。
The radioactive substance
第1側面視位置特定部1601は、X線源31aをONした状態で、第1タルボ・ロー干渉計3aの画像検出器35aで、例えば図13(a)に示すタルボ像351を取得する。このタルボ像351は、第1タルボ・ロー干渉計3aのX線源31aから放射された源放射X線と、載置部6に載置された対象物S1中の放射性物質S2から放射されるX線(以下、物質放射X線)とによる像である。
The first side view
この図13(a)に示す本実施形態のタルボ像351は、画像検出器35aで、放射性物質S2が図13(c)に示す非放射性物質の場合の画像S2aと、後述の図14(a)に示す画像を重ね合わせた画像になる。ただし、図13(a)に示すタルボ像351は、画像検出器35aに設けられたセンサーのピッチが第2格子34bに設けられたG2パターン341よりも大きい場合である。このG2パターン341は、第0格子32bで波が揃ったX線源31aからの源放射X線が、対象物S1がない状態で第1格子33aに設けられたパターン(図示せず)を投影してできたパターンを、更に放射性物質S2から放射される物質放射X線で画像検出器35aに投影してできたパターンである。一方、画像検出器35aのセンサーピッチが第2格子34bのG2パターン341よりも小さい場合は、図13(b)に示すようにタルボ像352は、図13(c)に示す上記非放射性物質の画像S2aと、後述の図14(b)に示す画像とを重ね合わせた画像になる。
A
そして、第1側面視位置特定部1601は、このタルボ像をフーリエ変換して合成波周波数スペクトルを取得する。
And the 1st side view position specific |
又、第1側面視位置特定部1601は、源放射X線が放射されない状態、即ち、X線源31aをOFFした状態で、第1タルボ・ロー干渉計3aの画像検出器35aで、例えば図14(a)に示す回折像353を取得する。この回折像353は、載置部6に載置された対象物S1中の放射性物質S2から放射される物質放射X線による像である。
Further, the first side view
この実施形態の回折像353は、図14(a)に示すように、画像検出器35aで、第2格子34bのG2パターンが放射性物質S2に最も近い部分(この図14(a)では中心部)程、明るく映る。ただし、G2パターン341が画像検出器35aのセンサーのピッチよりも細かいので、実際は、G2パターンがマスクになり、光量が略1/2に落ちた、中心がやや明るい全面が光った画像になる。又、この図14(a)に示す回折像353は、画像検出器35aのセンサーのピッチがG2パターン341よりも大きい場合の画像であり、画像検出器35aのセンサーのピッチがG2パターン341よりも小さい場合は、図14(b)に示すように、回折像354は、中心部が明るい、G2パターン341が表れた画像になる。
As shown in FIG. 14A, the
そして、第1側面視位置特定部1601は、この回折像から、予め回折像の位置と回折像周波数とを関連付けて記録したルックアップテーブル1603におけるその回折像と関連付けられた周波数を抽出することにより、物質放射X線の周波数を取得する。
And the 1st side view position specific |
そして、第1側面視位置特定部1601は、上記合成波周波数スペクトルから、回折像周波数を減算して源放射X線周波数スペクトルを得る。この源放射X線周波数スペクトルタは、物質放射X線が放射されないで源放射X線のみによって第1タルボ・ロー干渉計3aの画像検出器35aに検出される放射性物質S2(この場合の放射性物質は非放射性物質に置き換えられたものになる)の周波数についてのデータである。
And the 1st side view position specific |
又、第1側面視位置特定部1601は、源放射X線周波数スペクトルを逆フーリエ変換して変換タルボ像を得る。この変換タルボ像は、放射性物質S2がX線を放射していないとみなして得られる像である。そして、その得た変換X線タルボ像を公知のタルボ処理から第1側面視位置を求めることにより第1側面視位置を特定する。
The first side view
第2側面視位置特定部1602は、第1側面視位置特定部1601と同様にして第2側面視における放射性物質S2の位置を検出する。
The second side view position specifying unit 1602 detects the position of the radioactive substance S2 in the second side view in the same manner as the first side view
詳しくは、第2側面視位置特定部1602は、X線源31aをONした状態で、第2タルボ・ロー干渉計3bの画像検出器35bによってタルボ像を取得する。そして、このタルボ像をフーリエ変換して合成波周波数スペクトルを取得する。
Specifically, the second side view position specifying unit 1602 acquires a Talbot image by the
又、第2側面視位置特定部1602は、源放射X線が放射されない状態、即ち、X線源31aをOFFした状態で、第2タルボ・ロー干渉計3bの画像検出器35bによって、回折像を取得する。この回折像から、予め回折像の位置と回折像周波数とを関連付けて記録したルックアップテーブル1603におけるその回折像と関連付けられた周波数を抽出することにより、物質放射X線の周波数を取得する。
In addition, the second side view position specifying unit 1602 performs a diffraction image by the
そして、第2側面視位置特定部1602は、上記合成波周波数スペクトルから、回折像周波数を減算して源放射X線周波数スペクトルを得る。 And the 2nd side view position specific | specification part 1602 subtracts a diffraction image frequency from the said synthetic wave frequency spectrum, and obtains a source radiation X-ray frequency spectrum.
又、第2側面視位置特定部1602は、源放射X線周波数スペクトルを逆フーリエ変換して変換タルボ像を得る。そして、その得た変換X線タルボ像を公知のタルボ処理から第1側面視位置を求めることにより第1側面視位置を特定する。 The second side view position specifying unit 1602 obtains a converted Talbot image by performing inverse Fourier transform on the source radiation X-ray frequency spectrum. And the 1st side view position is specified by calculating | requiring the 1st side view position from the obtained conversion X-ray Talbot image from well-known Talbot processing.
システム制御部162は、X線制御部17との間で制御信号を送受信することによってX線電源部14を介してX線源31a、31bにおける源放射X線の放射動作を制御すると共に、カメラ制御部15との間で制御信号を送受信することによって画像検出器35a、35bの撮像動作を制御するシステム制御部162の制御によって、源放射X線が被写体である対象物S1に向けて照射され、これによって生じた像が画像検出器35a、35bによって撮像され、画像信号がカメラ制御部15を介して処理部16に入力される。
The
又、システム制御部162は、第1側面視位置特定部1601と第2側面視位置特定部1602とにより特定された第1側面視位置及び第2側面視位置に基いて、後述の放射性物質取り出し部4における第1駆動モータ434〜第3駆動モータ436を制御する。
In addition, the
画像処理部161は、画像検出器35a、35bによって検出された画像信号を処理し、対象物S1の画像を生成する。
The
次に、放射性物質取り出し部4について説明する。放射性物質取り出し部4は、図1に示すように放射性物質を貯留する貯留部41と、貯留部41に放射性物質を搬送する搬送路42と、搬送路の先端部を可動させる可動部43とを備えている。
Next, the radioactive substance extraction unit 4 will be described. As shown in FIG. 1, the radioactive substance take-out unit 4 includes a storage part 41 that stores the radioactive substance, a conveyance path 42 that conveys the radioactive substance to the storage part 41, and a
貯留部41は、放射性物質を貯留する貯留層411と、貯留層411に放射性物質を引き込む吸引部412とを備えている。吸引部412は、図示しないモータを備え、モータの作動によって貯留層411の内部が負圧になるように形成されている。 The storage unit 41 includes a storage layer 411 that stores a radioactive substance, and a suction unit 412 that draws the radioactive substance into the storage layer 411. The suction part 412 includes a motor (not shown), and is formed so that the inside of the reservoir 411 becomes a negative pressure by the operation of the motor.
搬送路42は、この実施形態では、貯留層411から収納容器100まで延ばされたパイプ管44の内部に形成されている。このパイプ管44は、収納容器100から可動部44まで延ばされた第1パイプ45と、第1パイプ45に連結され可動部43から貯留層411まで延ばされ湾曲状に変形し得る第2パイプ46とを備えている。
In this embodiment, the conveyance path 42 is formed inside a
第1パイプ45は、この実施形態では、全体が変形し難いように形成されており、略鉛直状に配置された鉛直部451と、鉛直部451と直角に屈曲されて略水平状に配置された水平部452とを備えている。
In this embodiment, the
鉛直部451は、図5に示すように下端側の先端部に、吸引口4511と、粉砕部4512とを備えている。粉砕部4512は、放射性物質S2を含む対象物を粉砕するためのもので、この実施形態では、粉砕部4512は、吸引口4511の先端側に、鉛直部451に回転自在に取り付けられた2つの回転刃からなる。
As shown in FIG. 5, the
可動部43は、図5、図6に示すように支柱431と、支柱431に移動可能に保持された移動部材432と、移動部材432に移動可能に保持され第1パイプ45の水平部452を固定的に保持したパイプ保持部433とを備えている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
支柱431は、X1−X2方向に間隔を隔てて互いに対向配置された第1支柱4311及び第2支柱4312と、第1案内軸4313及び第2案内軸4314と、第1駆動軸4315とを備えている。
The
第1案内軸4313は、Z1−Z2方向に延され、第1支柱4311に固定的に保持されている。
The
第2案内軸4314は、第1案内軸4313と平行に配置され、第2支柱4312に固定的に保持されている。
The
第1駆動軸4315は、外周に雄ネジ4315aを備えている。そして、この第1駆動軸4315は、Z1−Z2方向に延され、第2支柱4312に回転自在に保持されている。又、この第1駆動軸4315は、支柱431に取り付けられた第1駆動モータ434(図5に図示)に接続され、第1駆動モータ434の作動に伴って回転するようになっている。
The
移動部材432は、この実施形態では、四角筒状の枠体4321と、枠体4321の内側に配置された第2駆動軸4322及び第3駆動軸4323とを備えている。
In this embodiment, the moving
枠体4321は、第1案内軸4313と第2案内軸4314とがそれぞれ、摺動可能に嵌挿され、且つ、第1駆動軸3315と螺合された状態で、第1支柱4311と第2支柱4312との間に、回転不能に配置されている。そして、第1駆動モータ434の作動に伴う第1駆動軸4315の回転によって、枠体4321は、第1案内軸4313と第2案内軸4314とに案内されてZ1−Z2方向に移動し得るようになっている。
The
第2駆動軸4322は、外周に雄ネジ4322aを備えている。この第2駆動軸4322は、Y1−Y2方向に沿って延ばされ、枠体4321に回転自在に且つX1−X2方向移動可能に保持されている。又、第2駆動軸4322は、枠体4321に取り付けられた第2駆動モータ435に接続されており、第2駆動モータ435の作動によって回転するようになっている。
The
第3駆動軸4323は、第2駆動軸4322と略同構成を採っており、外周に雄ネジ4323aを備えている。そして、この第3駆動軸4323は、X1−X2方向に沿って延ばされ、枠体4321に回転自在に且つY1−Y2方向移動可能に保持されている。又、第3駆動軸4322は、枠体4321に取り付けられた第3駆動モータ436に接続されており、第3駆動モータ436の作動によって回転するようになっている。
The
パイプ保持部433は、第2駆動軸4322と第3駆動軸4323とのそれぞれに螺合されており、第2駆動モータ435の作動による第2駆動軸4322の回転に伴い第2駆動軸4322に沿ってY1−Y2方向に移動し、第3駆動モータ436の作動による第3駆動軸4323の回転に伴い第3駆動軸4323に沿ってX1−X2方向に移動する。
The
次に、本実施形態の放射性物質除去装置1を用いて放射性物質S2を除去する方法について説明する。対象物S1が収納された収納容器100が載置部6に載置されることによって、被写体としての対象物S1が第1タルボ・ロー干渉計3aの第0格子32aと第1格子33aとの間、且つ、第2タルボ・ロー干渉計3bの第0格子32bと第1格子33bとの間に配置される。
Next, a method for removing the radioactive substance S2 using the radioactive
この状態で、放射性物質除去装置1のユーザ(オペレータ)によって図略の操作部から対象物S1の撮像が指示されると、処理部16のシステム制御部162は、第1タルボ・ロー干渉計3aのX線源31aから源放射X線を対象物S1に向けて照射すべくX線制御部17に制御信号を出力する。この制御信号によってX線制御部17は、X線電源部14にX線源31aへ給電させ、X線源31aは、源放射X線を放射して対象物S1に向けて源放射X線を照射する(図10、ステップS1)。
In this state, when the user (operator) of the radioactive
照射された源放射X線は、第0格子32a及び対象物S1を介して第1格子33aを通過し、第1格子33aによって回折される。 The irradiated source radiation X-ray passes through the first grating 33a via the zeroth grating 32a and the object S1, and is diffracted by the first grating 33a.
又、その際、対象物S1に含まれた放射性物質S2から物質放射X線が放射され、第1格子33aによって回折される。 At that time, the substance radiation X-ray is emitted from the radioactive substance S2 included in the object S1, and is diffracted by the first grating 33a.
従って、第1タルボ・ロー干渉計3aの画像検出器35aには、図13(a)(又は図13(b))に示すように源放射X線と物質放射X線との合成波によるタルボ像が検出される(図10、ステップS2)。
Accordingly, the
第1側面視位置特定部1601は、検出されたタルボ像をフーリエ変換して源放射X線と物質放射X線との合成波の合成波周波数スペクトルを取得する(図10、ステップS3)。
The first side view
又、所定時間後、処理部16のシステム制御部162は、第1タルボ・ロー干渉計3aのX線源31aをOFFにし、源放射X線が照射されない状態にする。この状態では、図9に示すように、放射性物質S2から物質放射X線のみが放射されて第1格子33aによって回折され、第1タルボ・ロー干渉計3aの画像検出器35aには、図14(a)(又は図14(b))に示すように物質放射X線による回折像が検出される(図10、ステップS4)。
Further, after a predetermined time, the
ここで、物質放射X線は、図9に示すように、振幅が一定で位相が不揃いの固有振動数を持った波である。一方、源放射X線は、図7に示すように振幅が一定で位相が不揃いの状態で、第0格子32aを通過することで、振幅が一定且つ位相が一定の波になるが、放射性物質S2を通過する際に、物質放射X線と合わさって振幅が不揃い且つ位相が不揃いの合成波になる。従って、上述のように、第1タルボ・ロー干渉計3aの画像検出器35aには、源放射X線と物質放射X線との合成波によるタルボ像が検出される。
Here, as shown in FIG. 9, the substance radiation X-ray is a wave having a natural frequency with a constant amplitude and uneven phases. On the other hand, the source radiation X-ray is a wave having a constant amplitude and a constant phase by passing through the 0th grating 32a in a state where the amplitude is constant and the phases are not uniform as shown in FIG. When passing through S2, it is combined with the substance radiation X-rays to become a composite wave having an uneven amplitude and an uneven phase. Therefore, as described above, the Talbot image by the combined wave of the source radiation X-ray and the material radiation X-ray is detected by the
第1側面視位置特定部1601は、ステップS4で検出された回折像と関連付けられてルックアップテーブル1603に記録された周波数を抽出することにより、物質放射X線の物質放射X線周波数を求める(図11、ステップS5)。
The first side view
そして、第1側面視位置特定部1601は、合成波周波数スペクトルから物質放射X線周波数を減算することにより、源放射X線のみによる源放射X線周波数スペクトルを求める(図11、ステップS6)。これにより、図8に示すように、図7の状態における放射線物質から物質放射X線が放射されていない状態、即ち、放射線物質を非放射性物質に置き換えた状態にでき、第0格子32aを通過して振幅一定且つ位相一定の源放射X線が放射性物質S2を通過する際に振幅一定で位相が不揃いになった状態と同等の状態にできる。
And the 1st side view position specific |
又、第1側面視位置特定部1601は、源放射X線周波数スペクトルを逆フーリエ変換して変換タルボ像を取得する(図11、ステップS7)。そして、変換タルボ像からタルボ・ロー干渉計における公知の画像処理技術を用いて放射性物質S2の第1側面視位置を特定する(図11、ステップS8)。
The first side view
又、処理部16のシステム制御部162は、第2タルボ・ロー干渉計3bについて、上述の第1タルボ・ロー干渉計3aと同様の処理を、並行して行う。
Further, the
詳しくは、処理部16のシステム制御部162は、第2タルボ・ロー干渉計3bのX線源31bから対象物S1に向けて源放射X線を照射させる(図10、ステップS9)。
Specifically, the
照射された源放射X線と物質放射X線との合成波によるタルボ像が検出される(図10、ステップS10)。 A Talbot image is detected by a combined wave of the irradiated source radiation X-ray and material radiation X-ray (FIG. 10, step S10).
そして、第2側面視位置特定部1602は、検出されたタルボ像をフーリエ変換して源放射X線と物質放射X線との合成波の合成波周波数スペクトルを取得する(図10、ステップS11)。 And the 2nd side view position specific | specification part 1602 acquires the synthetic wave frequency spectrum of the synthetic wave of a source radiation X-ray and a substance radiation X-ray by carrying out Fourier transform of the detected Talbot image (FIG. 10, step S11). .
又、所定時間後、処理部16のシステム制御部162は、第2タルボ・ロー干渉計3bのX線源31bをOFFにして源放射X線が照射されない状態にし、第2タルボ・ロー干渉計3bの画像検出器35bで、物質放射X線による回折像を検出する(図10、ステップS12)。
After a predetermined time, the
又、第2側面視位置特定部1602は、この検出された回折像から、その回折像と関連付けられてルックアップテーブル1603に記録された周波数を抽出することにより、物質放射X線の物質放射X線周波数を求める(図11、ステップS13)。 In addition, the second side view position specifying unit 1602 extracts the substance radiation X of the substance radiation X-ray by extracting the frequency recorded in the lookup table 1603 in association with the diffraction image from the detected diffraction image. A line frequency is obtained (FIG. 11, step S13).
そして、第2側面視位置特定部1602は、合成波周波数スペクトルから物質放射X線周波数を減算することにより、源放射X線のみによる源放射X線周波数スペクトルを求める(図11、ステップS14)。 And the 2nd side view position specific | specification part 1602 calculates | requires the source radiation X-ray frequency spectrum only by source radiation X-rays by subtracting a substance radiation X-ray frequency from a synthetic wave frequency spectrum (FIG. 11, step S14).
又、第2側面視位置特定部1602は、源放射X線周波数スペクトルを逆フーリエ変換して変換タルボ像を得(図11、ステップS15)、変換タルボ像からタルボ・ロー干渉計における公知の画像処理技術を用いて放射性物質S2の第1側面視位置を特定する(図11、ステップS16)。 The second side view position specifying unit 1602 obtains a converted Talbot image by performing inverse Fourier transform on the source radiation X-ray frequency spectrum (FIG. 11, step S15), and a known image in the Talbot-Lau interferometer from the converted Talbot image. The first side view position of the radioactive substance S2 is specified using the processing technique (FIG. 11, step S16).
又、処理部16は、第1側面視位置特定部1601により特定した放射性物質S2の第1側面視位置と、第2側面視位置特定部1602により特定した放射性物質S2の第2側面視位置とに基いて、互いに直交するX1−X2方向、Y1−Y2方向及びZ1−Z2方向の直交する3方向の位置を求める(図11、ステップS17)。
In addition, the
そして、処理部16のシステム制御部162は、求めた3方向の位置情報に基づいて、放射性物質取り出し部4の第1駆動モータ434〜第3駆動モータ436を作動させ、放射性物質取り出し部4の吸引口4511を求めた互いに直交する3方向の位置に配置させる(図12、ステップS18)。
Then, the
その後、処理部16のシステム制御部162は、吸引部412を作動させ、吸引口4511から求めた位置にある放射性物質S2を吸引する(図12、ステップS19)。その吸引に際して、粉砕部4512が放射性物質S2を含む対象物を粉砕するため、例えば木の枝や丈の長い草木が放射性物質S2を吸収している場合でも、粉砕部で細かく粉砕して吸引口から吸引できる。従って、本放射性物質除去装置1は、種々の対象物を吸引でき、適用範囲の広いものになる。以上の処理が検出した複数の放射性物質の位置について行われる。
Thereafter, the
尚、上記実施形態では、処理部16が放射性物質取り出し部4を操作したが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。例えば放射性物質除去装置1のユーザ(オペレータ)が放射性物質取り出し部4を操作してもよい。
In the above-described embodiment, the
又、その際、処理部16が第1側面視位置を特定した放射性物質を表示画面に着色するとともに、第2側面視位置を特定した放射性物質を表示画面に着色し、ユーザ(オペレータ)がその表示画面を見ながら放射性物質取り出し部4の吸引口4511の位置を操作してもよい。
At that time, the
又、上記実施形態では、第1タルボ・ロー干渉計3aと第2タルボ・ロー干渉計3bとの2つを用いたが、3つ以上のタルボ・ロー干渉計を用いてもよく、適宜変更できる。
In the above embodiment, the first Talbot-
1 放射性物質除去装置
2 放射性物質検出部
4 放射性物質取り出し部
3a 第1タルボ・ロー干渉計
3b 第2タルボ・ロー干渉計
6 載置部
31a、31b X線源
32a、32b 第0格子
33a、33b 第1格子
34a、34b 第2格子
35a、35b 画像検出器
1601 第1側面視位置特定部
1602 第2側面視位置特定部
4511 吸引口
4512 粉砕部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記放射性物質検出部は、前記対象物を互いに異なる方向から撮像する少なくとも2つの第1および第2タルボ・ロー干渉計を備え、
前記載置部は、前記第1タルボ・ロー干渉計と前記第2タルボ・ロー干渉計との交差位置に配置され、
前記放射性物質位置特定部は、前記第1タルボ・ロー干渉計のX線源側から第1方向に沿って前記載置部に載置された前記対象物を見た第1側面視における前記放射性物質の位置を特定する第1側面視位置特定部と、前記第2タルボ・ロー干渉計のX線源側から前記第1方向と交差する第2方向に沿って前記載置部に載置された前記対象物を見た第2側面視における前記放射性物質の位置を特定する第2側面視位置特定部とを備え、
前記第1側面視位置特定部は、前記第1タルボ・ロー干渉計のX線源からX線が放射された状態で前記第1タルボ・ロー干渉計で検出されたタルボ像をフーリエ変換した合成波周波数スペクトルと、前記第1タルボ・ロー干渉計のX線源からX線が放射されない状態で前記第1タルボ・ロー干渉計で検出された回折像から求めた回折像周波数とを得、前記合成波周波数スペクトルから前記回折像周波数を減算して源放射X線周波数スペクトルを求め、前記源放射X線周波数スペクトルを逆フーリエ変換して得た変換タルボ像に基いて前記第1側面視位置を特定し、
前記第2側面視位置特定部は、前記第2タルボ・ロー干渉計のX線源からX線が放射された状態で前記第2タルボ・ロー干渉計で検出されたタルボ像をフーリエ変換した合成波周波数スペクトルと、前記源放射X線が放射されない状態で前記第2タルボ・ロー干渉計で検出された回折像から求めた回折像周波数とを得、前記合成波周波数スペクトルから前記回折像周波数を減算して源放射X線周波数スペクトルを求め、前記源放射X線周波数スペクトルを逆フーリエ変換して得た変換タルボ像に基いて前記第2側面視位置を特定することを特徴とする放射性物質除去装置。 A radioactive substance detection unit that detects the radioactive substance from a predetermined amount of the object including the radioactive substance, a placement unit that places the object, and a radioactivity that specifies a position of the radioactive substance in the object A substance location specifying unit,
The radioactive substance detection unit includes at least two first and second Talbot-Lau interferometers that image the object from different directions.
The placement unit is disposed at an intersection between the first Talbot-Lau interferometer and the second Talbot-Lau interferometer.
The radioactive substance position specifying unit is configured to display the radioactive substance in a first side view of the object placed on the mounting unit along the first direction from the X-ray source side of the first Talbot-Lau interferometer. A first side view position specifying unit that specifies the position of the substance, and a second position that intersects the first direction from the X-ray source side of the second Talbot-Lau interferometer; A second side view position specifying unit that specifies the position of the radioactive substance in the second side view of the object.
The first side view position specifying unit performs a Fourier transform on a Talbot image detected by the first Talbot-Lau interferometer in a state where X-rays are emitted from the X-ray source of the first Talbot-Lau interferometer. Obtaining a wave frequency spectrum and a diffraction image frequency obtained from a diffraction image detected by the first Talbot-Lau interferometer in a state where X-rays are not emitted from the X-ray source of the first Talbot-Lau interferometer, A source radiation X-ray frequency spectrum is obtained by subtracting the diffraction image frequency from a synthesized wave frequency spectrum, and the first side view position is determined based on a converted Talbot image obtained by inverse Fourier transforming the source radiation X-ray frequency spectrum. Identify,
The second side view position specifying unit performs a Fourier transform on a Talbot image detected by the second Talbot-Lau interferometer in a state where X-rays are emitted from the X-ray source of the second Talbot-Lau interferometer. Obtaining a wave frequency spectrum and a diffraction image frequency obtained from the diffraction image detected by the second Talbot-Lau interferometer in a state where the source radiation X-ray is not emitted, and obtaining the diffraction image frequency from the combined wave frequency spectrum. Subtracting to obtain a source radiation X-ray frequency spectrum, and specifying the second side view position based on a converted Talbot image obtained by performing an inverse Fourier transform on the source radiation X-ray frequency spectrum. apparatus.
前記放射性物質取り出し部は、前記放射性物質を吸引する吸引口と、前記吸引口を可動させる可動部とを備え、
前記可動部は、前記吸引口を、前記第1方向と、前記第2方向と、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向とに、それぞれ可動させることを特徴とする請求項1記載の放射性物質除去装置。 A radioactive substance extraction unit for extracting the radioactive substance detected by the radioactive substance detection unit from the object;
The radioactive substance extraction unit includes a suction port for sucking the radioactive substance, and a movable unit for moving the suction port,
The movable portion moves the suction port in the first direction, the second direction, and a third direction orthogonal to the first direction and the second direction, respectively. The radioactive substance removing device according to 1.
前記第1側面視位置特定部に、前記第1タルボ・ロー干渉計のX線源からX線が放射された状態で前記第1タルボ・ロー干渉計で検出されたタルボ像をフーリエ変換した合成波周波数スペクトルと、前記X線源からX線が放射されない状態で前記第1タルボ・ロー干渉計で検出された回折像から求めた回折像周波数とを取得させ、前記合成波周波数スペクトルから前記回折像周波数を減算して源放射X線周波数スペクトルを求めさせ、前記源放射X線周波数スペクトルを逆フーリエ変換して得た変換タルボ像に基いて前記第1側面視位置を特定させ、
前記第2側面視位置特定部に、前記第2タルボ・ロー干渉計のX線源からX線が放射された状態で前記第2タルボ・ロー干渉計で検出されたタルボ像をフーリエ変換した合成波周波数スペクトルと、前記第2タルボ・ロー干渉計のX線源からX線が放射されない状態で前記第2タルボ・ロー干渉計で検出された回折像から求めた回折像周波数とを取得させ、前記合成波周波数スペクトルから前記回折像周波数を減算して源放射X線周波数スペクトルを求めさせ、前記源放射X線周波数スペクトルを逆フーリエ変換して得た変換タルボ像に基いて前記第2側面視位置を特定させることを特徴とする放射性物質除去方法。 A radioactive substance detection unit having at least two first and second Talbot-Lau interferometers for detecting the radioactive substance from a predetermined amount of an object including the radioactive substance, a placement unit, and a radioactive substance position specifying unit; The placement unit is disposed at a crossing position of the first Talbot-Lau interferometer and the second Talbot-Lau interferometer, and the radioactive substance position specifying unit is an X of the first Talbot-Lau interferometer. A first side view position specifying unit that specifies a position of the radioactive substance in a first side view of the object placed on the placement unit along the first direction from the radiation source side; and the second The position of the radioactive substance in a second side view of the object placed on the placement unit along the second direction intersecting the first direction from the X-ray source side of the Talbot-Lau interferometer. Radioactive substance removal provided with a second side view position specifying part to be specified A radioactive substance removing method using the apparatus,
The first side view position specifying unit is a Fourier transform of the Talbot image detected by the first Talbot-Lau interferometer in the state where X-rays are emitted from the X-ray source of the first Talbot-Lau interferometer A wave frequency spectrum and a diffraction image frequency obtained from a diffraction image detected by the first Talbot-Lau interferometer in a state where X-rays are not emitted from the X-ray source are acquired, and the diffraction frequency is obtained from the synthesized wave frequency spectrum. Subtracting the image frequency to obtain the source radiation X-ray frequency spectrum, specifying the first side view position based on the converted Talbot image obtained by inverse Fourier transforming the source radiation X-ray frequency spectrum,
The second side view position specifying unit is a composition obtained by Fourier transforming a Talbot image detected by the second Talbot-Lau interferometer in a state where X-rays are emitted from the X-ray source of the second Talbot-Lau interferometer A wave frequency spectrum and a diffraction image frequency obtained from a diffraction image detected by the second Talbot-Lau interferometer in a state where X-rays are not emitted from the X-ray source of the second Talbot-Lau interferometer, The second side view is based on a converted Talbot image obtained by subtracting the diffraction image frequency from the synthetic wave frequency spectrum to obtain a source radiation X-ray frequency spectrum and performing inverse Fourier transform on the source radiation X-ray frequency spectrum. A method for removing a radioactive substance, characterized in that a position is specified.
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