JP6882098B2 - 制御装置、測定システム、制御方法、及びプログラム - Google Patents

制御装置、測定システム、制御方法、及びプログラム Download PDF

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Description

この発明は、制御装置、測定システム、制御方法、及びプログラムに関する。
ガンマ線を検出するガンマ線検出部によって試料から放射されるガンマ線が検出される計数を算出する技術の研究や開発が行われている。
ここで、試料から放射されるガンマ線は、ガンマ線検出部においてサム効果を生じさせる場合がある。サム効果は、ガンマ線検出部が弁別不可能な時間間隔（例えば、数百ナノ秒よりも短い時間間隔）において試料から放射される２つ以上のガンマ線がガンマ線検出部の検出素子に入射した場合に起こる効果である。当該場合、ガンマ線検出部は、当該２つ以上のガンマ線を、当該２つ以上のガンマ線それぞれのエネルギーの合計と一致するエネルギーを有する１つのガンマ線として検出してしまうことがある。当該１つのガンマ線は、すなわち、実際には存在していない仮想的なガンマ線である。サム効果は、ガンマ線検出部に対してガンマ線が生じさせる効果のうち、このような実際には存在していないガンマ線を検出させてしまう効果のことである。サム効果は、測定対象のガンマ線を放射する放射性核種がピコ秒程度の時間間隔において２つ以上のガンマ線を放射することが可能な放射性核種である場合に起こり得る。サム効果が生じた場合、当該２つ以上のガンマ線それぞれの計数は、本来（すなわち、当該２つ以上のガンマ線のそれぞれを全て弁別可能に検出できた場合）の計数よりも少なくなってしまう。その結果、当該２つ以上のガンマ線のそれぞれを放射する放射性核種から放射される２つ以上のガンマ線それぞれのガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができなくなってしまう。そして、その結果、当該放射性核種の放射能を精度よく算出することができない場合がある。
この問題を解決するため、サム効果によって本来の計数よりも少なく検出された計数を補正するサム効果補正についての研究や開発が行われている。例えば、ガンマ線を放射する点光源として微小な放射能標準を用いることによって当該計数の補正を行う方法が知られている（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照）。
「放射能測定法シリーズ７ ゲルマニウム半導体検出器によるガンマ線スペクトロメトリー」、財団法人日本分析センター、平成１６年７月３０日発行、ｐ．７７−８７ 「Fast procedures for coincidence-summing correction in γ-ray spectrometry」、Applied Radiation and Isotopes、２０００年発行、ｐ．７４５−７５２
しかしながら、測定対象である試料が体積状の試料である場合、微小な放射能標準を用いて当該試料内における全ての点位置の検出効率を予め求めることは、困難である。このため、上記の非特許文献に記載された方法を体積状の試料に適用することは、難しい。そこで、体積状の試料の形状と同じ形状の放射能標準を測定し、当該試料の形状に対応するエネルギー対検出効率の単一関数を導出し、導出した単一関数を用いたサム効果補正が提案されている。
ところが、上記の単一関数を用いるサム効果補正では、サム効果補正を行った後の検出効率が、本来の検出効率よりも高くなってしまうことが知られている。これは、過去に行われた技能試験（海野ら, Radioisotopes, Vol.65, No.4, p.181-190, 柚木ら, 不確かさ評価を取り入れた放射性セシウムを含む玄米試料の放射能測定技能試験, NMIJ2015成果発表会）によっても確かめられている事実である。この事実は、ガンマ線発生位置を考慮するサム効果補正が重要であることを示唆している。
ここで、ガンマ線発生位置を考慮するサム効果補正として、円柱状試料を微小円板（微小な厚さの円柱）試料の集合と見做し、微小円板試料部分におけるサム効果補正済みの検出効率から円柱状試料についてのサム効果補正済みの検出効率を算出する方法が特願２０１６−０３８２３２号公報において紹介されている。しかし、この方法は、円柱状以外の形状の試料（例えば、マリネリ形状の試料等）に適用することが困難である。なお、モンテカルロ・シミュレーションに基づくサム効果補正であってガンマ線発生位置を考慮するサム効果補正は、実現可能であるものの、測定条件が変化する毎にモンテカルロ・シミュレーションを行う必要があり、当該サム効果補正を行うのに要する時間が長くなるため現実的ではない。
以上のことから、従来の方法では、円柱状以外の形状の試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができない場合があった。なお、このような問題点は、前述の技能試験において見つかったものである。
そこで本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した相似領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる制御装置、測定システム、制御方法、及びプログラムを提供する。
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る制御装置は、試料が入れられた第１容器であってガンマ線を検出するガンマ線検出部の少なくとも一部を囲む形状の前記第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、前記相似領域に含まれる前記試料から放射されるガンマ線の前記ガンマ線検出部による検出効率を前記ガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出する。
（２）上記（１）に係る制御装置では、前記第１容器は、マリネリ容器である。
（３）上記（１）又は（２）に係る制御装置では、前記一部には、ガンマ線を検出する検出素子が含まれる。
（４）上記（１）から（３）のうちいずれか一つに係る制御装置は、前記試料を入れられた容器であって前記第１容器と相似形状の複数の容器である第２容器のそれぞれについて、前記第２容器を示す第２容器情報と、前記第２容器内の試料から放射されたガンマ線の検出効率であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれの検出効率である第１基準検出効率を示す第１基準検出効率情報とが対応付けられた第１基準情報に基づいて、前記相似領域検出効率を算出する。
（５）上記（４）に係る制御装置は、前記第２容器それぞれの容器内の領域に基づいて、前記第１容器内の領域を複数の前記相似領域に分割する。
（６）上記（１）から（３）のうちいずれか一つに係る制御装置は、前記第１容器と相似形状の容器であって前記試料を入れられた容器である第３容器の体積の変化に対する前記第３容器内の前記試料から放射されたガンマ線であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれの前記ガンマ線検出部による検出効率の変化を示す第２基準情報に基づいて、前記相似領域検出効率を算出する。
（７）上記（６）に係る制御装置は、前記第２基準情報が示す体積の前記第３容器であって互いに体積が異なる２つの前記第３容器それぞれの容器内の領域に基づいて、前記第１容器内の領域を複数の前記相似領域に分割する。
（８）上記（６）又は（７）に係る制御装置は、複数の基準となる検出効率である基準検出効率と、前記基準検出効率のそれぞれに対応付けられた体積とが対応付けられた情報に基づいて、前記第２基準情報を生成する。
（９）上記（１）から（３）のうちいずれか一つに係る制御装置は、前記第１容器と相似形状の容器であって前記試料を入れられた容器である第３容器の質量の変化に対する前記第３容器内の前記試料から放射されたガンマ線であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれの前記ガンマ線検出部による検出効率の変化を示す第２基準情報に基づいて、前記相似領域検出効率を算出する。
（１０）上記（１）から（９）のうちいずれか一つに係る制御装置は、複数の前記相似領域のそれぞれについて、前記相似領域を複数の部分領域に分割し、分割した前記部分領域毎の検出効率であって前記部分領域に含まれる前記試料から放射されるガンマ線の前記ガンマ線検出部による検出効率である部分領域検出効率を算出し、算出した前記部分領域検出効率に基づいて、前記相似領域検出効率を算出する。
（１１）上記（１）から（１０）のうちいずれか一つに係る制御装置は、複数の前記相似領域のそれぞれについて、前記相似領域について算出した前記相似領域検出効率に対するサム効果補正を行い、当該サム効果補正の結果に基づいて、前記第１容器内の前記試料から放射されるガンマ線の前記ガンマ線検出部による検出効率を算出する。
（１２）本発明の一態様に係る測定システムは、上記（１）から（１１）のうちいずれか一つに係る制御装置と、前記第１容器を囲み、前記第１容器に含まれる前記試料から放射されるガンマ線を遮蔽する遮蔽体と、を備える。
（１３）本発明の一態様に係る測定システムは、上記（１２）に係る測定システムは、前記ガンマ線検出部により検出された前記ガンマ線のスペクトルを生成する波高分析装置を更に備える。
（１４）本発明の一態様に係る測定システムは、上記（１２）又は（１３）に係る測定システムは、前記ガンマ線検出部を更に備える。
（１５）本発明の一態様に係る制御方法は、制御装置が、試料が入れられた第１容器であってガンマ線を検出するガンマ線検出部の少なくとも一部を囲む形状の前記第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、前記相似領域に含まれる前記試料から放射されるガンマ線の前記ガンマ線検出部による検出効率を前記ガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出する、制御方法である。
（１６）本発明の一態様に係るプログラムは、コンピューターに、試料が入れられた第１容器であってガンマ線を検出するガンマ線検出部の少なくとも一部を囲む形状の前記第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、前記相似領域に含まれる前記試料から放射されるガンマ線の前記ガンマ線検出部による検出効率を前記ガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出させる、プログラムである。
上記（１）に記載の一態様に係る制御装置は、試料が入れられた第１容器であってガンマ線を検出するガンマ線検出部の少なくとも一部を囲む形状の第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、相似領域に含まれる試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率をガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出する。これにより、当該制御装置は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した相似領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
上記（２）に記載の一態様に係る制御装置は、試料が入れられたマリネリ容器である第１容器であってガンマ線を検出するガンマ線検出部の少なくとも一部を囲む形状の第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、相似領域に含まれる試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率をガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出する。これにより、当該制御装置は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した相似領域検出効率に基づいて、マリネリ容器である第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
上記（３）に記載の一態様に係る制御装置は、試料が入れられた第１容器であってガンマ線検出部の少なくとも検出素子を囲む形状の第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれに含まれる当該試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を算出し、算出した当該検出効率に基づいて放射能を算出する。これにより、当該制御装置は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した相似領域検出効率に基づいて、ガンマ線検出部の少なくとも検出素子を囲む形状の容器である第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
上記（４）に記載の一態様に係る制御装置は、試料を入れられた容器であって第１容器と相似形状の複数の容器である第２容器のそれぞれについて、第２容器を示す第２容器情報と、第２容器内の試料から放射されたガンマ線の検出効率であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれの検出効率である第１基準検出効率を示す第１基準検出効率情報とが対応付けられた第１基準情報に基づいて、相似領域検出効率を算出する。これにより、当該制御装置は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、第１基準情報に基づいて算出された相似領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
上記（５）に記載の一態様に係る制御装置は、第２容器それぞれの容器内の領域に基づいて、第１容器内の領域を複数の相似領域に分割する。これにより、当該制御装置は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、複数の第２容器それぞれの容器内の領域に基づいて第１容器内の領域が分割された複数の相似領域に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
上記（６）に記載の一態様に係る制御装置は、第１容器と相似形状の容器であって試料を入れられた容器である第３容器の体積の変化に対する第３容器内の試料から放射されたガンマ線であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれのガンマ線検出部による検出効率の変化を示す第２基準情報に基づいて、相似領域検出効率を算出する。これにより、当該制御装置は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、第２基準情報に基づいて算出された相似領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
上記（７）に記載の一態様に係る制御装置は、第２基準情報が示す体積の第３容器であって互いに体積が異なる２つの第３容器それぞれの容器内の領域に基づいて、第１容器内の領域を複数の相似領域に分割する。これにより、当該制御装置は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、第２基準情報が示す体積の第３容器であって互いに体積が異なる２つの第３容器それぞれの容器内の領域に基づいて第１容器内の領域が分割された複数の相似領域に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
上記（８）に記載の一態様に係る制御装置は、複数の基準となる検出効率である基準検出効率と、基準検出効率のそれぞれに対応付けられた体積とが対応付けられた情報に基づいて、第２基準情報を生成する。これにより、当該制御装置は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、生成した第２基準情報に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
上記（９）に記載の一態様に係る制御装置は、第１容器と相似形状の容器であって試料を入れられた容器である第３容器の質量の変化に対する第３容器内の試料から放射されたガンマ線であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれのガンマ線検出部による検出効率の変化を示す第２基準情報に基づいて、相似領域検出効率を算出する。これにより、当該制御装置は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、第２基準情報に基づいて算出された相似領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
上記（１０）に記載の一態様に係る制御装置は、複数の相似領域のそれぞれについて、相似領域を複数の部分領域に分割し、分割した部分領域毎の検出効率であって部分領域に含まれる試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率である部分領域検出効率を算出し、算出した部分領域検出効率に基づいて、相似領域検出効率を算出する。これにより、当該制御装置は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した部分領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
上記（１１）に記載の一態様に係る制御装置は、複数の相似領域のそれぞれについて、相似領域について算出した相似領域検出効率に対するサム効果補正を行い、当該サム効果補正の結果に基づいて、第１容器内の試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を算出する。これにより、当該制御装置は、算出した検出効率であって第１容器内の試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率に基づく処理を精度よく行うことができる。
上記（１２）に記載の一態様に係る測定システムは、試料が入れられた第１容器であってガンマ線を検出するガンマ線検出部の少なくとも一部を囲む形状の第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、相似領域に含まれる試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率をガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出する。これにより、当該測定システムは、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した相似領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
上記（１３）に記載の一態様に係る測定システムは、試料が入れられた第１容器であってガンマ線を検出するガンマ線検出部の少なくとも一部を囲む形状の第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、相似領域に含まれる試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率をガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出する。これにより、当該測定システムは、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した相似領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
上記（１４）に記載の一態様に係る測定システムは、試料が入れられた第１容器であってガンマ線を検出するガンマ線検出部の少なくとも一部を囲む形状の第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、相似領域に含まれる試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率をガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出する。これにより、当該測定システムは、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した相似領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
上記（１５）に記載の一態様に係る制御方法では、制御装置が、試料が入れられた第１容器であってガンマ線を検出するガンマ線検出部の少なくとも一部を囲む形状の第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、相似領域に含まれる試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率をガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出する。これにより、当該制御方法は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した相似領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
上記（１６）に記載の一態様に係るプログラムは、コンピューターに、試料が入れられた第１容器であってガンマ線を検出するガンマ線検出部の少なくとも一部を囲む形状の第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、相似領域に含まれる試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率をガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出させる。これにより、当該プログラムは、コンピューターに、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した相似領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出させることができる。
本実施形態に係る測定システム１の構成の一例を示す図である。 ガンマ線検出部１０に取り付けられた第１容器ＭＢ１の一例を示す図である。 制御装置３０のハードウェア構成の一例を示す図である。 制御装置３０の機能構成の一例を示す図である。 サム効果を生じさせる２つ以上のガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率を制御装置３０が算出する処理の流れの一例を示す図である。 第２１容器、第２２容器、第２３容器のそれぞれの一例を示す図である。 第１相似領域〜第３相似領域のそれぞれの一例を示す図である。 サム効果を生じさせる２つ以上のガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率を制御装置３０が算出する処理の流れの他の例を示す図である。 第２基準情報の一例を示す図である。 ステップＳ３２０の処理を説明するための図である。 制御装置３０が第２基準情報を生成する場合に制御装置３０が行う処理の流れの一例を示す図である。 ３つの容器のそれぞれについて、第１容器ＭＢ１と相似形状の容器の体積と当該容器の試料ＲＡから放射されたガンマ線の検出効率との関係をプロットしたグラフである。 図１２示したプロットをフィッティング関数によりフィッティングした結果の一例を示す図である。 サム効果を生じさせる２つ以上のガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率を制御装置３０が算出する処理の流れの更に他の例を示す図である。 複数の部分領域に分割された対象相似領域の一例を示す図である。
＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態に係る測定システム１について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る測定システム１の構成の一例を示す図である。測定システム１は、ガンマ線検出部１０と、波高分析装置２０と、制御装置３０と、遮蔽体ＢＫを備える。なお、測定システム１は、これらに加えて、他の装置を備える構成であってもよい。また、測定システム１では、ガンマ線検出部１０と、波高分析装置２０と、制御装置３０との一部又は全部が一体に構成されてもよい。また、本実施形態では、アナログ信号をデジタル信号へ変換する処理は、ガンマ線検出部１０、波高分析装置２０、制御装置３０のうちの一部又は全部が行ってもよく、既知の方法で行ってもよく、これから開発される方法で行ってもよいため、説明を省略する。
＜測定システムの概要＞
以下、測定システム１の概要について説明する。
測定システム１は、１以上の放射性核種を含む試料である試料ＲＡから放射されるガンマ線の測定を行う。より具体的には、測定システム１は、試料ＲＡから放射されたガンマ線をガンマ線検出部１０によって検出する。測定システム１は、ガンマ線検出部１０が検出したガンマ線のスペクトルを波高分析装置２０によって生成する。当該スペクトルは、当該ガンマ線のエネルギースペクトルのことである。測定システム１は、波高分析装置２０が生成した当該スペクトルに基づく処理を制御装置３０によって行う。当該スペクトルに基づく処理は、例えば、測定対象ガンマ線の検出効率を算出する処理のことである。測定対象ガンマ線は、測定対象核種から放射されるガンマ線のことである。測定対象核種は、測定システム１がユーザーから予め受け付けた放射性核種であって測定システム１が処理を行う対象の放射性核種のことである。また、測定対象ガンマ線（又は、単にガンマ線）の検出効率は、測定対象ガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率のことである。ここで、ある放射性核種は、当該放射性核種の壊変において複数のガンマ線を放射する場合がある。当該場合、当該放射性核種から放射されるガンマ線は、複数存在する。また、当該場合、複数の当該ガンマ線それぞれのエネルギーは、互いに異なる。すなわち、測定対象核種が壊変によって複数の測定対象ガンマ線を放射する場合、制御装置３０は、当該スペクトルに基づく処理の１つとして、１つ以上の測定対象ガンマ線それぞれの検出効率を算出する処理を行う。なお、当該スペクトルに基づく処理は、１つ以上の測定対象ガンマ線それぞれの計数を算出する処理、１つ以上の測定対象ガンマ線それぞれの計数率を算出する処理、測定対象核種の放射能を算出する処理等の他の処理であってもよい。なお、測定対象ガンマ線（又は単にガンマ線）の検出効率は、試料ＲＡから放射される測定対象ガンマ線の数に対するガンマ線検出部１０により測定対象ガンマ線が検出された計数の割合のことである。また、測定対象ガンマ線（又は、単にガンマ線）の計数は、測定対象ガンマ線がガンマ線検出部１０によって検出された回数のことである。また、測定対象ガンマ線（又は、単にガンマ線）の計数率は、測定対象ガンマ線がガンマ線検出部１０によって単位時間あたりに検出された回数のことである。なお、試料ＲＡは、放射能標準であってもよく、測定対象核種を含む他の試料であってもよい。以下では、一例として、試料ＲＡが放射能標準ではない試料であって、１以上の測定対象核種を含む試料である場合について説明する。
ここで、測定対象核種の壊変によって複数の測定対象ガンマ線が放射される場合、当該複数の測定対象ガンマ線は、ガンマ線検出部１０においてサム効果を生じさせる場合がある。サム効果は、ガンマ線検出部１０及び波高分析装置２０が弁別不可能な時間間隔（例えば、数百ナノ秒よりも短い時間間隔）において２つ以上の測定対象ガンマ線がガンマ線検出部１０の検出素子ＧＣ（図１において不図示）に入射した場合に起こる効果である。当該場合、ガンマ線検出部１０は、当該２つ以上の測定対象ガンマ線を、当該２つ以上の測定対象ガンマ線それぞれのエネルギーの合計とおよそ一致するエネルギーを有する１つのガンマ線として検出してしまうことがある。当該１つのガンマ線は、すなわち、実際には存在していない仮想的なガンマ線である。サム効果は、このような実際には存在していないガンマ線をガンマ線検出部１０及び波高分析装置２０に検出させてしまう効果のことである。サム効果は、当該２つ以上の測定対象ガンマ線を放射する測定対象核種がピコ秒程度の時間間隔において当該２つ以上の測定対象ガンマ線を放射することが可能な放射性核種（例えば、コバルト６０等）である場合に起こり得る。サム効果が生じた場合、当該２つ以上の測定対象ガンマ線それぞれの計数は、本来（すなわち、当該２つ以上の測定対象ガンマ線のそれぞれが全て弁別可能に検出された場合）の計数よりも少なくなってしまう。その結果、当該２つ以上の測定対象ガンマ線それぞれの検出効率、計数、計数率等の算出における誤差を増大させてしまう。
このように誤差を増大させてしまう問題を解決するため、サム効果によって本来の計数よりも少なく検出された計数であってサム効果を生じさせる可能性のある２つ以上の測定対象ガンマ線それぞれの計数を補正するサム効果補正についての研究や開発が行われている。当該可能性のある２つ以上の測定対象ガンマ線は、測定対象核種の壊変において放射される測定対象ガンマ線のうちピコ秒程度の時間間隔において放射される２つ以上の測定対象ガンマ線のことである。例えば、測定対象核種がコバルト６０である場合、当該２つ以上の測定対象ガンマ線は、コバルト６０から放射されるガンマ線のうちエネルギーが１１７３ｋｅＶのガンマ線とエネルギーが１３３２ｋｅＶのガンマ線とのそれぞれのことである。サム効果補正を行う方法としては、例えば、放射能標準と、「γ線スペクトロメトリー―実験と演習、野口正安著、日刊工業新聞社、１９８０年発行」、「放射能測定法シリーズＮｏ．７ ゲルマニウム半導体検出器によるガンマ線スペクトロメトリー、財団法人日本分析センター、平成１６年７月３０日発行」、「Practical Gamma-ray Spectroscopy、Gordon Gilmore著、Wiley、２０１１年発行」等に記載された方法とを用いて当該計数を補正するサム効果補正係数を算出する方法が知られている。放射能標準は、複数の放射性核種が均一に分布するように配合された試料であり、当該複数の放射性核種それぞれの放射能について予め決められた値となるように調整された（予め校正されている）試料である。当該方法は、算出したサム効果補正係数を、当該計数に乗じることによって当該計数に対するサム効果補正を行う方法である。ここで、このような方法では、ガンマ線検出部１０に取り付けられた容器であって放射能標準が入れられた容器内の各点とガンマ線検出部１０の実効中心との間の距離のばらつき（例えば、分散によって表される）が小さいほど、すなわち当該容器が小さいほど、算出したサム効果補正係数によって精度よく当該計数の補正を行うことができる。逆に、当該ばらつきが大きいほど、当該サム効果補正係数によって精度よく当該計数の補正を行うことができない。これは、サム効果を生じさせる可能性のある２つ以上の測定対象ガンマ線が放射される位置が当該実効中心から離れるほど、当該２つ以上の測定対象ガンマ線の両方がガンマ線検出部１０により検出される可能性が低くなり、結果として当該２つ以上の測定対象ガンマ線によるサム効果が生じにくくなるためである。換言すると、当該方法では、測定対象ガンマ線を放射する光源が点光源として扱える場合、当該計数を精度よく補正することができるが、当該光源が体積状の光源である場合、当該計数を精度よく補正することが困難である。このため、当該方法を体積状の試料に適用することは、難しい。
そこで、体積状の試料の形状と同じ形状の放射能標準を測定し、試料ＲＡの形状に対応するエネルギー対検出効率の単一関数を導出し、導出した単一関数を用いたサム効果補正を行う方法が提案されている。ところが、当該単一関数を用いるサム効果補正では、サム効果補正を行った後の検出効率が、本来の検出効率よりも高くなってしまうことが知られている。これは、過去に行われた技能試験（海野ら, Radioisotopes, Vol.65, No.4, p.181-190, 柚木ら, 不確かさ評価を取り入れた放射性セシウムを含む玄米試料の放射能測定技能試験, NMIJ2015成果発表会）によっても確かめられている事実である。この事実は、ガンマ線発生位置を考慮するサム効果補正が重要であることを示唆している。なお、当該エネルギーは、測定対象ガンマ線それぞれのエネルギーのことである。当該検出効率は、測定対象ガンマ線それぞれの検出効率のことである。
ここで、サム効果を生じさせる可能性のある２つ以上のガンマ線の発生位置を考慮するサム効果補正の方法として、円柱状試料を微小円板（微小な厚さの円柱）試料の集合と見做し、微小円板試料部分におけるサム効果補正済みの検出効率から円柱状試料についてのサム効果補正済みの検出効率を算出する方法が特願２０１６−０３８２３２号公報において紹介されている。しかし、この方法は、円柱状以外の形状の試料（例えば、マリネリ形状の試料等）に適用することが困難である。なお、モンテカルロ・シミュレーションに基づくサム効果補正であって当該発生位置を考慮するサム効果補正の方法は、実現可能であるものの、測定対象ガンマ線を検出する検出条件が変化する毎にモンテカルロ・シミュレーションを行う必要があり、当該サム効果補正を行うのに要する時間が長くなるため現実的ではない。このような問題点は、前述の技能試験において見つかったものである。
そこで、測定システム１は、試料ＲＡが入れられた第１容器ＭＢ１であってガンマ線を検出するガンマ線検出部１０の少なくとも一部を囲む形状の第１容器ＭＢ１内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、相似領域に含まれる試料ＲＡから放射されるガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率をガンマ線検出部１０の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出する。また、測定システム１は、算出した相似領域検出効率のそれぞれを補正するためのサム効果補正係数を算出する。以下では、説明の便宜上、ある相似領域検出効率を補正するためのサム効果補正係数を、当該相似領域検出効率のサム効果補正係数と称して説明する。測定システム１は、算出した相似領域検出効率のそれぞれについて、相似領域検出効率に対して当該相似領域検出効率のサム効果補正係数を乗じることにより、複数の相似領域のそれぞれについての補正後相似領域検出効率を算出する。補正後相似領域検出効率は、サム効果補正された後の相似領域検出効率のことである。すなわち、この一例では、ある相似領域検出効率に対してサム効果補正を行うことは、当該相似領域検出効率に対して当該相似領域検出効率のサム効果補正係数を乗じることによって算出される補正後相似領域検出効率を算出することを意味する。このようにして算出された補正後相似領域検出効率により、測定システム１は、第１容器ＭＢ１に入れられた試料ＲＡから放射される測定対象ガンマ線の検出効率を精度よく算出することができる。その結果、測定システム１は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した相似領域検出効率に基づいて、第１容器ＭＢ１に入れられた試料ＲＡから放射されるガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率を精度よく算出することができる。以下では、測定システム１の構成について詳しく説明する。また、以下では、制御装置３０が行う処理のうちサム効果を生じさせる可能性のある２つ以上の測定対象ガンマ線の検出効率を算出する処理について詳しく説明する。
なお、本実施形態において、ある領域Ｘ１が他の領域Ｘ２と相似形状であるとは、領域Ｘ１の形状と同じ形状を領域Ｘ２が有することを意味している。例えば、体積が０．７リットルのマリネリ容器に入れられた試料ＲＡの形状が領域Ｘ１の形状であり、体積が１リットルのマリネリ容器に入れられた試料ＲＡの形状が領域Ｘ２の形状である場合、本実施形態において、領域Ｘ１と領域Ｘ２とは、相似形状である。このため、領域Ｘ１が領域Ｘ２と相似形状であることは、領域Ｘ１の形状と領域Ｘ２の形状とが幾何学的に相似関係であることを意味するものではない。
＜測定システムの構成＞
以下、測定システム１の構成について説明する。前述した通り、測定システム１は、ガンマ線検出部１０と、波高分析装置２０と、制御装置３０と、遮蔽体ＢＫを備える。
ガンマ線検出部１０は、ガンマ線を検出可能な半導体検出器であり、例えば、高純度ゲルマニウム半導体検出器（ＨＰＧｅ検出器）である。なお、ガンマ線検出部１０は、少なくともガンマ線を検出可能な検出器であれば、シンチレーション検出器、ガイガーカウンター等の他の検出器であってもよい。また、ガンマ線検出部１０は、入射したガンマ線を検出する検出素子ＧＣ（例えば、図２参照）が内部に収容されているエンドキャップＥＣを備える。この一例において、検出素子ＧＣは、ガンマ線検出部１０の種類に応じた素子であり、この一例において、ゲルマニウム結晶を有する素子である。エンドキャップＥＣの内部に収容されている検出素子ＧＣとあるガンマ線とが相互作用を起こした場合、ガンマ線検出部１０は、当該ガンマ線を検出する。ガンマ線検出部１０は、検出した当該ガンマ線を示す信号を波高分析装置２０に出力する。ここで、当該信号の波高値は、ガンマ線検出部１０により検出された当該ガンマ線のエネルギーを示す。なお、ガンマ線検出部１０により検出された当該ガンマ線のエネルギーは、ガンマ線検出部１０に吸収された当該ガンマ線のエネルギーであるため、試料ＲＡから放射された直後の当該ガンマ線が有していたエネルギーとは必ずしも一致しない。
ガンマ線検出部１０のエンドキャップＥＣには、試料ＲＡを入れられた第１容器ＭＢ１の取り付けが可能である。エンドキャップＥＣに第１容器ＭＢ１が取り付けられた場合、第１容器ＭＢ１は、エンドキャップＥＣの少なくとも一部を囲む。すなわち、第１容器ＭＢ１の形状は、当該場合においてガンマ線検出部１０の少なくとも一部を囲む形状である。より具体的には、当該場合において、第１容器ＭＢ１は、例えば、エンドキャップＥＣが有する部位のうち検出素子ＧＣを含む部位を囲む。以下では、一例として、第１容器ＭＢ１がマリネリ容器である場合について説明する。なお、第１容器ＭＢ１は、マリネリ容器に代えて、エンドキャップＥＣの少なくとも一部を囲む形状の容器であれば如何なる容器であってもよい。また、当該一部には、検出素子ＧＣの一部が含まれる構成であってもよい。
ここで、第１容器ＭＢ１について説明する。第１容器ＭＢ１は、この一例において、体積（容積）が２リットルの容器である。第１容器ＭＢ１の体積は、第１容器ＭＢ１内の領域の体積のことである。また、第１容器ＭＢ１には、２リットルの試料ＲＡが入れられている。なお、第１容器ＭＢ１の体積は、これに代えて、２リットルより小さい構成であってもよく、２リットルより大きい構成であってもよい。図２は、ガンマ線検出部１０に取り付けられた第１容器ＭＢ１の一例を示す図である。また、図２は、ガンマ線検出部１０のエンドキャップＥＣの中心軸と平行な平面によって第１容器ＭＢ１及びガンマ線検出部１０を切断した場合の断面図である。図２に示したように、第１容器ＭＢ１には、試料ＲＡが入れられている。図２に示したように、この一例における第１容器ＭＢ１は、マリネリ容器であるため、エンドキャップＥＣの少なくとも一部（すなわち、ガンマ線検出部１０の一部分のうち検出素子ＧＣを含む部分）が第１容器ＭＢ１によって囲まれている。
図１に戻る。図１に示した例では、ガンマ線検出部１０は、試料ＲＡとともに、遮蔽体ＢＫによって囲まれている。遮蔽体ＢＫは、試料ＲＡから放射されるガンマ線以外のガンマ線（すなわち、外部からのガンマ線）のガンマ線検出部１０への入射を遮蔽する。また、遮蔽体ＢＫは、試料ＲＡから外部に向かって放射されたガンマ線を遮蔽する。遮蔽体ＢＫは、例えば、鉛によって形成される。なお、遮蔽体ＢＫは、鉛に代えて、水等の他の物質によって形成される構成であってもよい。また、ガンマ線検出部１０の少なくとも一部は、遮蔽体ＢＫによって囲まれていない構成であってもよい。また、測定システム１は、遮蔽体ＢＫを備えない構成であってもよい。
ガンマ線検出部１０は、ケーブルによって波高分析装置２０、制御装置３０のそれぞれと通信可能に接続されている。ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の規格によって行われる。なお、ガンマ線検出部１０は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって波高分析装置２０と制御装置３０とのうちいずれか一方又は両方と接続される構成であってもよい。
波高分析装置２０は、例えば、マルチチャンネルアナライザーである。波高分析装置２０は、ガンマ線検出部１０が検出したガンマ線を示す信号をガンマ線検出部１０から取得する。波高分析装置２０は、取得した当該信号の波高分布、すなわち、波高値に応じて設定された複数のチャンネル毎の計数値を算出する。例えば、試料ＲＡから放出されたガンマ線のエネルギーに応じた波高値を有する信号をガンマ線検出部１０から取得すると、波高分析装置２０は、取得した信号の波高分布として、前述のスペクトルを生成する。なお、波高分析装置２０は、シングルチャンネルアナライザー等のガンマ線検出部１０が検出したガンマ線を示す信号に基づく計数を算出する他の分析装置であってもよい。
波高分析装置２０は、ケーブルによって制御装置３０と通信可能に接続されている。ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。なお、波高分析装置２０は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって制御装置３０と接続される構成であってもよい。
制御装置３０は、例えば、ワークステーション、デスクトップＰＣ（Personal Computer）、ノートＰＣ、タブレットＰＣ、多機能携帯電話（スマートフォン）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等である。
制御装置３０は、波高分析装置２０が生成したスペクトルを示すスペクトル情報を波高分析装置２０から取得する。制御装置３０は、取得したスペクトル情報が示すスペクトルに基づいて、試料ＲＡに含まれる放射性核種のうちの測定対象核種の分析を行う。具体的には、制御装置３０は、例えば、当該測定対象核種から放射された測定対象ガンマ線の検出効率を算出する。制御装置３０は、算出した当該検出効率に対してサム効果補正を行う。制御装置３０は、サム効果補正を行った後の当該検出効率に基づいて、測定対象ガンマ線の計数を算出する。制御装置３０は、算出した当該計数に基づいて、測定対象核種の放射能を算出する。なお、制御装置３０は、当該分析として他の処理を行う構成であってもよい。
＜制御装置のハードウェア構成＞
以下、図３を参照し、制御装置３０のハードウェア構成について説明する。図３は、制御装置３０のハードウェア構成の一例を示す図である。
制御装置３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１と、記憶部３２と、入力受付部３３と、通信部３４と、表示部３５を備える。これらの構成要素は、バスＢを介して相互に通信可能に接続されている。また、制御装置３０は、通信部３４を介してガンマ線検出部１０、波高分析装置２０のそれぞれと通信を行う。
ＣＰＵ３１は、記憶部３２に格納された各種プログラムを実行する。
記憶部３２は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory）、ＲＯＭ（Read−Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含む。なお、記憶部３２は、制御装置３０に内蔵されるものに代えて、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置であってもよい。記憶部３２は、制御装置３０が処理する各種情報や画像、プログラムを格納する。
入力受付部３３は、例えば、キーボードやマウス、タッチパッド、その他の入力装置である。なお、入力受付部３３は、表示部３５と一体に構成されたタッチパネルであってもよい。
通信部３４は、例えば、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポートやイーサネット（登録商標）ポート等を含んで構成される。
表示部３５は、例えば、液晶ディスプレイパネル、あるいは、有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイパネルである。
＜制御装置の機能構成＞
以下、図４を参照し、制御装置３０の機能構成について説明する。図４は、制御装置３０の機能構成の一例を示す図である。
制御装置３０は、記憶部３２と、入力受付部３３と、通信部３４と、表示部３５と、制御部３６を備える。
制御部３６は、制御装置３０の全体を制御する。制御部３６は、表示制御部３６１と、設定受付部３６３と、スペクトル取得部３６５と、算出部３６７と、測定制御部３６９を備える。制御部３６が備えるこれらの機能部は、例えば、前述のＣＰＵが、記憶部３２に記憶された各種プログラムを実行することにより実現される。また、当該機能部のうちの一部又は全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。
表示制御部３６１は、ユーザーから受け付けた操作に基づいて、制御装置３０がユーザーからの操作を受け付ける操作画面を含む各種の画面を生成する。表示制御部３６１は、生成した各種の画面を表示部３５に表示させる。
設定受付部３６３は、表示制御部３６１が表示部３５に表示させた各種の画面の少なくとも一部の画面を介して、制御部３６が備える各機能部に設定される各種の設定をユーザーから受け付ける。
スペクトル取得部３６５は、波高分析装置２０が算出したスペクトルを示すスペクトル情報を波高分析装置２０から取得する。スペクトル取得部３６５は、ユーザーにより予め記憶された情報であって波高分析装置２０が有する複数のチャンネルそれぞれとエネルギーとの対応関係を示す対応関係情報に基づいて、取得した情報が示すスペクトルが有する複数のビンであって当該複数のチャンネルのそれぞれを示すビンを、エネルギーを示すビンに変換する。なお、以下では、説明の便宜上、このようなスペクトル取得部３６５によるビンの変換処理についての説明を省略する。
算出部３６７は、スペクトル取得部３６５が取得したスペクトル情報が示すスペクトルを用いて、測定対象核種から放射された測定対象ガンマ線の検出効率を算出する。また、算出部３６７は、記憶部３２に予め記憶された情報であって各種の検出効率を示す情報を記憶部３２から読み出す。また、算出部３６７は、算出した検出効率に対するサム効果補正、又は記憶部３２から読み出した検出効率に対するサム効果補正を行う。また、算出部３６７は、サム効果補正を行った後の当該検出効率に基づく各種の処理を行う。
測定制御部３６９は、波高分析装置２０を制御し、波高分析装置２０によるスペクトルの算出を開始又は終了させる。
＜サム効果を生じさせる可能性のある２つ以上の測定対象ガンマ線の検出効率を算出する処理の具体例１＞
以下、図５を参照し、サム効果を生じさせる２つ以上の測定対象ガンマ線の検出効率を制御装置３０が算出する処理の具体例１について説明する。当該具体例１では、制御装置３０は、第１容器ＭＢ１内の試料ＲＡから放射される測定対象ガンマ線の検出効率であってサム効果補正が行われた後の検出効率を算出する際、第１基準情報に基づいて、第１容器ＭＢ１内の領域が分割された複数の相似領域それぞれについての相似領域検出効率を算出する。第１基準情報は、試料ＲＡを入れられた容器であって第１容器ＭＢ１と相似形状の複数の容器である第２容器のそれぞれについて、第２容器を示す第２容器情報と、当該第２容器内の試料ＲＡから放射されたガンマ線の検出効率であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれの検出効率である第１基準検出効率を示す第１基準検出効率情報とが対応付けられた情報である。ここで、ある第２容器を示す第２容器情報は、この一例において、当該第２容器の体積を示す情報である。また、複数の第２容器のそれぞれは、この一例において、第１容器ＭＢ１の体積以下の体積を有する容器である。また、以下では、一例として、複数の第２容器には、体積が０．７リットルの第２容器である第２１容器と、体積が１リットルの第２容器である第２２容器と、体積が２リットルの第２容器である第２３容器との３つの第２容器のみが含まれる場合について説明する。なお、当該第２容器を示す第２容器情報は、当該体積に代えて、当該第２容器を示す他の情報であってもよい。また、複数の第２容器には、第２１容器、第２２容器、第２３容器の一部又は全部に代えて、他の第２容器が含まれる構成であってもよく、第２１容器、第２２容器、第２３容器の一部又は全部に加えて、他の第２容器が含まれる構成であってもよい。
図５は、サム効果を生じさせる２つ以上のガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率を制御装置３０が算出する処理の流れの一例を示す図である。なお、図５に示したフローチャートでは、ステップＳ１１０の処理が開始される前のタイミングにおいて、当該処理を開始する操作を制御装置３０がユーザーから既に受け付けている場合について説明する。また、当該フローチャートでは、当該タイミングにおいて、第１容器ＭＢ１に応じたスペクトル情報が既に記憶部３２に記憶されている場合について説明する。第１容器ＭＢ１に応じたスペクトル情報は、試料ＲＡが入れられた第１容器ＭＢ１がガンマ線検出部１０に取り付けられている場合においてガンマ線検出部１０により検出されたガンマ線のスペクトルであって第１容器ＭＢ１内の試料ＲＡから放射されるガンマ線のスペクトルを示す情報である。すなわち、当該フローチャートでは、当該タイミングにおいて、第１容器ＭＢ１内の試料ＲＡから放射されるガンマ線について、測定システム１が、ガンマ線のガンマ線検出部１０による検出と、ガンマ線検出部１０により検出されたガンマ線を示す信号に基づくスペクトルの波高分析装置２０による生成と、当該スペクトルを示すスペクトル情報の記憶部３２への記憶とを既に終えている場合について説明する。
算出部３６７は、記憶部３２に予め記憶された第１基準情報を記憶部３２から読み出す（ステップＳ１１０）。ここで、制御装置３０は、他の装置によって生成された第１基準情報がユーザーにより記憶部３２に予め記憶される構成であってもよい。また、制御装置３０は、第１基準情報を生成し、生成した第１基準情報を記憶部３２に記憶させる構成であってもよい。この場合、制御装置３０は、試料ＲＡを入れられた３つの第２容器（すなわち、第２１容器、第２２容器、第２３容器）のそれぞれについて、第２容器が取り付けられたガンマ線検出部１０によるガンマ線の検出結果に基づいて、当該第２容器内の試料ＲＡから放射されるガンマ線であって互いにエネルギーの異なるガンマ線それぞれの検出効率を算出する。そして、制御装置３０は、当該３つの第２容器のそれぞれについて算出した当該検出効率に基づく第１基準情報を生成する。なお、当該場合、制御装置３０は、他の方法によって第１基準情報を生成する構成であってもよい。また、当該場合、第２容器には、試料ＲＡに代えて、放射能標準が入れられる構成であってもよい。また、当該３つの第２容器のうち容器の体積が最も大きい第２容器（この一例において、第２３容器）には、第１容器ＭＢ１が用いられる構成であってもよく、第１容器ＭＢ１と異なる容器が用いられる構成であってもよい。
次に、算出部３６７は、記憶部３２に予め記憶された情報であって第１容器ＭＢ１の形状と、この一例における複数の第２容器である３つの第２容器（すなわち、第２１容器、第２２容器、第２３容器）それぞれの形状とを示す容器形状情報を記憶部３２から読み出す。算出部３６７は、読み出した容器形状情報と、この一例における複数の第２容器である３つの第２容器（すなわち、第２１容器、第２２容器、第２３容器）それぞれの容器内の領域とに基づいて、第１容器ＭＢ１内の領域を複数の相似形状の領域である相似領域に分割する（ステップＳ１２０）。ここで、ステップＳ１２０の処理について説明する。
ガンマ線検出部１０の位置を予め決められた位置に動かないように固定した状態である検出部固定状態においてある第２容器がガンマ線検出部１０に取り付けられている場合、当該第２容器が第１容器ＭＢ１と相似形状であるため、当該第２容器内の領域は、第１容器ＭＢ１内の領域と相似形状の領域であり、検出部固定状態においてガンマ線検出部１０に取り付けられた第１容器ＭＢ１内の領域のうちの少なくとも一部と重なる領域である。これを利用し、算出部３６７は、読み出した第１基準情報に含まれる第２容器情報の中から互いに重複せずに抽出可能な第２容器情報（この一例において、３つの第２容器それぞれを示す第２容器情報）を全て抽出し、抽出した第２容器情報のそれぞれが示す第２容器内の領域を用いて、第１容器ＭＢ１内の領域を複数の相似領域に分割する。なお、ガンマ線検出部１０の位置は、例えば、ガンマ線検出部１０の重心の位置によって表されるが、これに代えて、ガンマ線検出部１０に基づく他の位置によって表される構成であってもよい。
より具体的には、算出部３６７は、抽出した第２容器情報のそれぞれが示す第２容器である第２１容器、第２２容器、第２３容器それぞれの容器内の領域を用いて、第１容器ＭＢ１内の領域を、以下において説明する第１相似領域、第２相似領域、第３相似領域の３つの相似領域に分割する。
第１相似領域は、第１容器領域のうち第２１容器領域と重なる領域のことである。第１容器領域は、検出部固定状態において第１容器ＭＢ１をガンマ線検出部１０に取り付けた場合における第１容器ＭＢ１内の領域のことである。第２１容器領域は、検出部固定状態において第２１容器をガンマ線検出部１０に取り付けた場合における第２１容器内の領域のことである。また、第２１容器領域は、体積が０．７リットルの領域である。なお、第１相似領域は、体積が０リットルの仮想的な容器であって第１容器ＭＢ１と相似形状の容器を第２０容器と称した場合において、第１容器領域のうち第２１容器領域と重なる領域であって第２０容器領域と重ならない領域のことであると換言することができる。第２０容器領域は、検出部固定状態において第２０容器をガンマ線検出部１０に取り付けた場合における第２０容器内の領域のことであり、体積が０リットルの領域である。ここで、第２０容器、第２０容器領域のそれぞれは、後述するステップＳ１７０の処理についての説明を明確にするために便宜上登場させたものである。
第２相似領域は、第１容器領域のうち第２２容器領域と重なる領域であって第２１容器領域と重ならない領域のことである。第２２容器領域は、検出部固定状態において第２２容器をガンマ線検出部１０に取り付けた場合における第２２容器内の領域のことである。
第３相似領域は、第１容器領域のうち第２３容器領域と重なる領域であって第２１容器領域及び第２２容器領域と重ならない領域のことである。第２３容器領域は、検出部固定状態において第２３容器をガンマ線検出部１０に取り付けた場合における第２３容器内の領域のことである。
すなわち、算出部３６７は、第１容器領域のうち第２１容器領域と重なる領域であって第２０容器領域と重ならない領域を第１相似領域として特定し、第１容器領域のうち第２２容器領域と重なる領域であって第２１容器領域と重ならない領域を第２相似領域として特定し、第１容器領域のうち第２３容器領域と重なる領域であって第２２容器領域と重ならない領域を第３相似領域として特定する。そして、算出部３６７は、特定した第１相似領域、第２相似領域、第３相似領域の３つの相似領域に第１容器領域を分割する。
ここで、図６及び図７を参照し、第１相似領域〜第３相似領域のそれぞれについて説明する。図６は、第２１容器、第２２容器、第２３容器のそれぞれの一例を示す図である。図６に示した容器ＭＢ２１は、第２１容器の一例であり、体積が０．７リットルのマリネリ容器である。また、図６に示した容器ＭＢ２２は、第２２容器の一例であり、体積が１リットルのマリネリ容器である。また、図６に示した容器ＭＢ２３は、第２３容器の一例であり、体積が２リットルのマリネリ容器である。このように、容器ＭＢ２１〜容器ＭＢ２３のそれぞれは、第１容器ＭＢ１と相似形状である。なお、容器ＭＢ２３は、第１容器ＭＢ１であってもよい。
図７は、第１相似領域〜第３相似領域のそれぞれの一例を示す図である。図７に示した点ＥＣＰは、ガンマ線検出部１０の実効中心を示す。また、図７に示した領域ＨＲ１は、第１容器領域のうち第２１容器領域と重なる領域であって第２０容器領域（容器内の体積が０リットルであるため、図７において不図示）と重ならない領域、すなわち第１相似領域の一例である。また、図７に示した領域ＨＲ１と領域ＨＲ２とを足し合わせた領域は、第１容器領域のうち第２２容器領域と重なる領域の一例である。つまり、領域ＨＲ２は、第１容器領域のうち第２２容器領域と重なる領域であって第２１容器領域と重ならない領域、すなわち第２相似領域の一例である。また、図７に示した領域ＨＲ１と領域ＨＲ２と領域ＨＲ３とを足し合わせた領域である領域ＨＲ０は、第１容器領域のうち第２３容器領域と重なる領域の一例であり、この一例において、第１容器領域そのものである。つまり、領域ＨＲ３は、第１容器領域のうち第２３容器領域と重なる領域であって第２１容器領域及び第２２容器領域と重ならない領域、すなわち第３相似領域の一例である。また、図７に示したように、第１相似領域〜第３相似領域のそれぞれは、第１容器領域と相似形状である。
ここで、図７に示したように、点ＥＣＰが示す実効中心と領域ＨＲ１内における各位置との間の距離のばらつきと、点ＥＣＰが示す実効中心と領域ＨＲ２内における各位置との間の距離のばらつきと、点ＥＣＰが示す実効中心と領域ＨＲ３内における各位置との間の距離のばらつきとのそれぞれは、点ＥＣＰが示す実効中心と第１容器領域（すなわち、領域ＨＲ０）内における各位置との間の距離のばらつきよりも小さい。このことから、制御装置３０は、３つの相似領域である領域ＨＲ１、領域ＨＲ２、領域ＨＲ３のそれぞれについて、相似領域検出効率を算出する。そして、制御装置３０は、算出した相似領域検出効率それぞれのサム効果補正係数を算出する。制御装置３０は、算出した相似領域検出効率のそれぞれについて、相似領域検出効率に対して当該相似領域検出効率のサム効果補正係数を乗じることにより、領域ＨＲ１、領域ＨＲ２、領域ＨＲ３のそれぞれについての補正後相似領域検出効率を算出する。これにより、制御装置３０は、第１容器領域に含まれる試料ＲＡから放射されるガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率を精度よく算出することができる。その結果、制御装置３０は、例えば、当該試料ＲＡに含まれる測定対象核種の放射能を精度よく算出することができる。
図５に戻る。算出部３６７は、第２０容器領域〜第２３容器領域のそれぞれに基づいて、第１容器領域を、第１相似領域、第２相似領域、第３相似領域の３つの相似領域に分割する。ここで、第１相似領域の体積は、第１容器領域のうち第２１容器領域と重なる領域であって第２０容器領域と重ならない領域の体積であるため、第２１容器の体積と同じ体積であり、０．７リットルである。また、第２相似領域の体積は、第１容器領域のうち第２２容器領域と重なる領域であって第２１領域と重ならない領域の体積であるため、第２２容器領域の体積から第２１容器領域の体積を差し引いた体積と同じ体積であり、０．３リットルである。また、第３相似領域の体積は、第１容器領域のうち第２３容器領域と重なる領域であって第２１容器領域及び第２２容器領域と重ならない領域の体積であるため、第２３容器領域の体積から第２１容器領域の体積及び第２２容器領域の体積を差し引いた体積と同じ体積であり、１リットルである。このようにして、算出部３６７は、この一例における複数の第２容器である３つの第２容器（すなわち、第２１容器、第２２容器、第２３容器）それぞれの容器内の領域に基づいて第１容器領域を第１相似領域、第２相似領域、第３相似領域の３つの相似領域に分割することができる。
なお、算出部３６７は、この一例における複数の第２容器である３つの第２容器（すなわち、第２１容器、第２２容器、第２３容器）それぞれの容器内の領域に基づく他の方法によって第１容器領域を複数の相似領域に分割する構成であってもよく、当該領域に基づいて第１容器領域を４つ以上の相似領域に分割する構成であってもよく、当該領域に基づいて第１容器領域を２つの相似領域に分割する構成であってもよい。
ステップＳ１２０の処理が行われた後、算出部３６７は、測定対象核種を示す測定対象核種情報をユーザーから受け付ける（ステップＳ１３０）。例えば、算出部３６７は、表示制御部３６１が表示部３５に表示させた操作画面を介してユーザーから前述の測定対象核種を示す測定対象核種情報を受け付ける。操作画面は、制御装置３０がユーザーから各種の操作を受け付ける画面である。
次に、算出部３６７は、記憶部３２に予め記憶されたガンマ線エネルギー情報を読み出す（ステップＳ１４０）。ガンマ線エネルギー情報は、複数の放射性核種のそれぞれを示す放射性核種情報毎に、放射性核種情報と、当該放射性核種情報が示す放射性核種の壊変において放射されるガンマ線のうちサム効果を生じさせる可能性のある２つ以上のガンマ線それぞれのエネルギーを示す情報とが対応付けられた情報である。算出部３６７は、読み出したガンマ線エネルギー情報を参照し、ステップＳ１３０の処理においてユーザーから受け付けた測定対象核種情報が示す測定対象核種を示す放射性核種情報に対応付けられた情報であって当該２つ以上のガンマ線それぞれのエネルギーを示す情報を、測定対象ガンマ線のそれぞれを示す情報として抽出する。例えば、測定対象核種がコバルト６０であった場合、算出部３６７がステップＳ１４０において抽出する測定対象ガンマ線を示す情報は、１１７３ｋｅＶを示す情報と、１３３２ｋｅＶを示す情報のそれぞれである。
次に、算出部３６７は、ステップＳ１４０において抽出した２つ以上の測定対象ガンマ線を示す情報を１つずつ選択し、選択した測定対象ガンマ線を示す情報毎にステップＳ１６０〜ステップＳ２００の処理を繰り返し行う（ステップＳ１５０）。すなわち、算出部３６７は、ステップＳ１３０においてユーザーから受け付けた測定対象核種情報が示す測定対象核種から放射される測定対象ガンマ線のうちサム効果を生じさせる可能性のある２つ以上の測定対象ガンマ線のそれぞれ毎に当該処理を繰り返し行う。
ステップＳ１５０において測定対象ガンマ線を示す情報が選択された後、算出部３６７は、ステップＳ１２０において第１容器領域を分割した領域である３つの相似領域（すなわち、第１相似領域、第２相似領域、第３相似領域）のそれぞれ毎に、ステップＳ１７０〜ステップＳ１９０の処理を繰り返し行う（ステップＳ１６０）。例えば、算出部３６７は、第１容器領域内における内側から外側に向かって順（この一例において、第１相似領域、第２相似領域、第３相似領域の順）に当該３つの相似領域を１つずつ対象相似領域として選択し、選択した対象相似領域毎に当該処理を繰り返し行う。なお、算出部３６７は、当該３つの相似領域の中からランダムに対象相似領域を１つずつ選択する構成であってもよく、当該３つの相似領域を領域内の体積が大きい方から小さい方に向かって１つずつ順に対象相似領域として選択する構成であってもよく、他の方法によって当該３つの相似領域を１つずつ順に対象相似領域として選択する構成であってもよい。
ステップＳ１６０において対象相似領域が選択された後、算出部３６７は、ステップＳ１１０において記憶部３２から読み出した第１基準情報に基づいて、ステップＳ１６０において選択した対象相似領域についての相似領域検出効率を算出する（ステップＳ１７０）。ここで、ステップＳ１７０の処理について説明する。対象相似領域についての相似領域検出効率は、第１容器領域のうちの対象相似領域に含まれる試料ＲＡから放射されるガンマ線のうちステップＳ１５０において選択された情報が示す測定対象ガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率のことである。
算出部３６７は、前述の第２１容器領域、第２２容器領域、第２３容器領域の３つの領域のうち第１容器領域内において対象相似領域よりも内側に存在する領域の中から体積が最も大きな領域を第１基準領域として特定する。なお、対象相似領域が３つの相似領域（すなわち、第１相似領域、第２相似領域、第３相似領域）のうち第１容器領域内において最も内側の相似領域である場合、算出部３６７は、前述の第２０容器領域を第１基準領域として特定する。また、算出部３６７は、第２１容器領域、第２２容器領域、第２３容器領域の３つの領域のうち体積が第１基準領域の次に大きな領域を第２基準領域として特定する。例えば、第１基準領域が第２０容器領域の場合、算出部３６７は、第２１容器領域を第２基準領域として特定する。また、例えば、第１基準領域が第２１容器領域である場合、算出部３６７は、第２２容器領域を第２基準領域として特定する。
算出部３６７は、ステップＳ１１０において読み出した第１基準情報を参照し、検出部固定状態において第１基準領域に対応する領域を有する第２容器を示す第２容器情報に対応付けられた第１基準検出効率情報を抽出する。そして、算出部３６７は、ステップＳ１５０において選択された情報が示す測定対象ガンマ線（この一例において、エネルギー）に基づいて、抽出した第１基準検出効率情報が示す第１基準検出効率のうちステップＳ１５０において選択された情報が示す測定対象ガンマ線の第１基準検出効率を第１１基準検出効率として特定する。なお、算出部３６７は、第１基準領域が第２０容器領域である場合、０を第１１基準検出効率として特定する。
また、算出部３６７は、ステップＳ１１０において読み出した第１基準情報を参照し、検出部固定状態において第２基準領域に対応する領域を有する第２容器を示す第２容器情報に対応付けられた第１基準検出効率情報を抽出する。そして、算出部３６７は、ステップＳ１５０において選択された情報が示す測定対象ガンマ線（この一例において、エネルギー）に基づいて、抽出した第１基準検出効率情報が示す第１基準検出効率のうちステップＳ１５０において選択された情報が示す測定対象ガンマ線の第１基準検出効率を第１２基準検出効率として特定する。
そして、算出部３６７は、以下に示した式（１）に基づいて、ステップＳ１５０において選択された情報が示す測定対象ガンマ線についての相似領域検出効率であって対象相似領域についての相似領域検出効率を算出する。
Figure 0006882098
ここで、Ｅは、ステップＳ１５０において選択された情報が示す測定対象ガンマ線のエネルギーである。また、εｘ（Ｅ）は、当該測定対象ガンマ線についての相似領域検出効率であって対象相似領域についての相似領域検出効率を示す。また、εＳ（Ｅ）は、特定した第１１基準検出効率を示す。また、εＬ（Ｅ）は、特定した第１２基準検出効率を示す。また、ＶＳは、第１基準容器内の領域の体積を示す。ＶＬは、第２基準容器内の領域の体積を示す。
このように、算出部３６７は、ステップＳ１１０において記憶部３２から読み出した第１基準情報と、上記の式（１）とを用いて、ステップＳ１５０において選択された情報が示す測定対象ガンマ線についての相似領域検出効率であって対象相似領域についての相似領域検出効率を算出することができる。
ステップＳ１７０の処理が行われた後、算出部３６７は、ステップＳ１７０において算出した対象相似領域についての相似領域検出効率に基づいて、当該相似領域検出効率のサム効果補正係数を算出する（ステップＳ１８０）。より具体的には、算出部３６７は、ステップＳ１７０において特定した第１２基準検出効率と、ステップＳ１７０において特定した第１１基準検出効率を当該第１２基準検出効率に乗じたものとを用いて、例えば、「γ線スペクトロメトリー―実験と演習、野口正安著、日刊工業新聞社、１９８０年発行」、「放射能測定法シリーズＮｏ．７ ゲルマニウム半導体検出器によるガンマ線スペクトロメトリー、財団法人日本分析センター、平成１６年７月３０日発行」、「Practical Gamma-ray Spectroscopy、Gordon Gilmore著、Wiley、２０１１年発行」等に記載された方法に基づいて当該サム効果補正係数を算出する。なお、算出部３６７は、ステップＳ１７０において算出した対象相似領域の相似領域検出効率に基づく他の方法によって当該サム効果補正係数を算出する構成であってもよく、これから開発される方法によって当該サム効果補正係数を算出する構成であってもよい。このため、以下では、ステップＳ１８０の処理についてこれ以上の詳細な説明を省略する。
ステップＳ１８０の処理が行われた後（すなわち、対象相似領域についての相似領域検出効率のサム効果補正係数が算出された後）、算出部３６７は、ステップＳ１７０において算出した対象相似領域についての相似領域検出効率に対して、ステップＳ１８０において算出したサム効果補正係数を乗じることにより、対象相似領域についての補正後相似領域検出効率を算出する（ステップＳ１９０）。そして、算出部３６７は、ステップＳ１６０に遷移し、次の対象相似領域を選択する。なお、算出部３６７は、ステップＳ１６０において対象相似領域として未選択の相似領域が存在しない場合、ステップＳ２００に遷移する。
ステップＳ１６０〜ステップＳ１９０の繰り返し処理が行われた後、算出部３６７は、当該繰り返し処理におけるステップＳ１９０において繰り返し算出された複数の補正後相似領域検出効率に基づいて、ステップＳ１５０において選択された情報が示す測定対象ガンマ線の検出効率であって第１容器領域内に含まれる試料ＲＡから放射される当該測定対象ガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率を全体領域検出効率として算出する（ステップＳ２００）。具体的には、算出部３６７は、以下に示した式（２）に基づいて、当該全体領域検出効率を算出する。
Figure 0006882098
ここで、εＡは、全体領域検出効率を示す。また、ε１は、第１相似領域の補正後相似領域検出効率を示す。また、ε２は、第２相似領域の補正後相似領域検出効率を示す。また、ε３は、第３相似領域の補正後相似領域検出効率を示す。また、Ｖ１は、第１相似領域の体積を示す。また、Ｖ２は、第２相似領域の体積を示す。また、Ｖ３は、第３相似領域の体積を示す。なお、Ｖ１は、第１相似領域の質量を示す変数であってもよい。この場合、Ｖ２は、第２相似領域の質量を示す変数であり、Ｖ３は、第３相似領域の質量を示す変数である。
このように、算出部３６７は、上記の式（２）を用いて、ステップＳ１５０において選択された情報が示す測定対象ガンマ線の全体領域検出効率を算出することができる。すなわち、算出部３６７は、ステップＳ１５０〜ステップＳ２００の繰り返し処理により、ステップＳ１３０において選択された測定対象核種から放射されるガンマ線のうちサム効果を生じさせる可能性のある２つ以上の測定対象ガンマ線のそれぞれについて、測定対象ガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率であってサム効果補正が行われた後の当該検出効率を全体領域検出効率として算出することができる。
ステップＳ２００の処理が行われた後、算出部３６７は、ステップＳ１５０に遷移し、次の測定対象ガンマ線を示す情報を選択する。なお、算出部３６７は、ステップＳ１５０において未選択の測定対象ガンマ線を示す情報が存在しない場合、ステップＳ２１０に遷移する。
ステップＳ２１０において、算出部３６７は、記憶部３２に予め記憶されたスペクトル情報を記憶部３２から読み出す。当該スペクトル情報は、第１容器ＭＢ１に応じたスペクトル情報である。そして、算出部３６７は、繰り返し実行されたステップＳ２００の処理によって算出された複数の全体領域検出効率であってステップＳ１３０においてユーザーから受け付けた情報が示す測定対象核種からの放射される測定対象ガンマ線のうちサム効果を生じさせる可能性のある２つ以上の測定対象ガンマ線それぞれのガンマ線検出部１０による全体領域検出効率と、読み出したスペクトル情報とに基づく所定の処理を行う（ステップＳ２１０）。当該処理は、当該２つ以上の測定対象ガンマ線それぞれの計数を算出する処理であってもよく、測定対象核種の放射能を算出する処理であってもよく、他の処理であってもよい。
以上のように、制御装置３０は、試料（この一例において、試料ＲＡ）が入れられた第１容器（この一例において、第１容器ＭＢ１）であってガンマ線を検出するガンマ線検出部（この一例において、ガンマ線検出部１０）の少なくとも一部を囲む形状の第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、相似領域に含まれる試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率をガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出する。これにより、制御装置３０は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した相似領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
また、制御装置３０は、試料が入れられたマリネリ容器である第１容器であってガンマ線を検出するガンマ線検出部の少なくとも一部を囲む形状の第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、相似領域に含まれる試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率をガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出する。これにより、制御装置３０は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した相似領域検出効率に基づいて、マリネリ容器である第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
また、制御装置３０は、試料が入れられた第１容器であってガンマ線検出部の少なくとも検出素子を囲む形状の第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれに含まれる当該試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を算出し、算出した当該検出効率に基づいて放射能を算出する。これにより、制御装置３０は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した相似領域検出効率に基づいて、ガンマ線検出部の少なくとも検出素子を囲む形状の容器である第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
また、制御装置３０は、試料を入れられた容器であって第１容器と相似形状の複数の容器である第２容器（この一例において、第２１容器、第２２容器、第２３容器）のそれぞれについて、第２容器を示す第２容器情報と、第２容器内の試料から放射されたガンマ線の検出効率であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれの検出効率である第１基準検出効率を示す第１基準検出効率情報とが対応付けられた第１基準情報に基づいて、相似領域検出効率を算出する。これにより、制御装置３０は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、第１基準情報に基づいて算出された相似領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
また、制御装置３０は、第２容器それぞれの容器内の領域に基づいて、第１容器内の領域を複数の相似領域に分割する。これにより、制御装置３０は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、複数の第２容器それぞれの容器内の領域に基づいて第１容器内の領域が分割された複数の相似領域に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率（この一例において、全体領域検出効率）を精度よく算出することができる。
＜サム効果を生じさせる可能性のある２つ以上の測定対象ガンマ線の検出効率を算出する処理の具体例２＞
以下、図８を参照し、サム効果を生じさせる可能性のある２つ以上の測定対象ガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率を制御装置３０が算出する処理の具体例２について説明する。当該具体例２では、制御装置３０は、第１容器ＭＢ１内の試料ＲＡから放射される測定対象ガンマ線の検出効率であってサム効果補正が行われた後の検出効率を算出する際、第２基準情報に基づいて、第１容器ＭＢ１内の領域が分割された複数の相似領域それぞれについての相似領域検出効率を算出する。第２基準情報は、試料ＲＡを入れられた容器であって第１容器ＭＢ１と相似形状の容器の体積の変化に対する当該容器内の試料ＲＡから放射されたガンマ線であって互いにエネルギーを有する異なるガンマ線それぞれの検出効率の変化を示す情報である。これにより、制御装置３０は、図５に示したフローチャートの処理の場合と比べて、第１容器領域を細かく分割することができ、その結果、測定対象ガンマ線それぞれの全体領域検出効率をより精度よく算出することができる。第２基準情報の詳細については、後述する。
図８は、サム効果を生じさせる２つ以上のガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率を制御装置３０が算出する処理の流れの他の例を示す図である。なお、図８に示したフローチャートにおけるステップＳ１３０〜ステップＳ１５０の処理と、当該フローチャートにおけるステップＳ１８０〜ステップＳ２１０の処理とはそれぞれ、図５に示したフローチャートおけるステップＳ１３０〜ステップＳ１５０の処理と、当該フローチャートにおけるステップＳ１８０〜ステップＳ２１０の処理とのそれぞれと同様の処理であるため、説明を省略する。また、当該フローチャートでは、ステップＳ３１０の処理が開始される前のタイミングにおいて、当該処理を開始する操作を制御装置３０がユーザーから既に受け付けている場合について説明する。また、当該フローチャートでは、当該タイミングにおいて、第１容器ＭＢ１に応じたスペクトル情報が既に記憶部３２に記憶されている場合について説明する。すなわち、当該フローチャートでは、当該タイミングにおいて、第１容器ＭＢ１内に含まれる試料ＲＡから放射されるガンマ線について、測定システム１が、ガンマ線検出部１０によるガンマ線の検出と、ガンマ線検出部１０により検出されたガンマ線を示す信号に基づいた波高分析装置２０によるスペクトルの生成とを既に終えている場合について説明する。
算出部３６７は、記憶部３２に予め記憶された第２基準情報を記憶部３２から読み出す（ステップＳ３１０）。ここで、第２基準情報について説明する。第２基準情報は、前述した通り、試料ＲＡを入れられた容器であって第１容器ＭＢ１と相似形状の容器である第３容器の体積の変化に対する当該容器内の試料ＲＡから放射されたガンマ線であって互いにエネルギーを有する異なるガンマ線それぞれの検出効率の変化を示す情報である。以下では、一例として、第２基準情報が、当該第３容器の体積の変化に対する当該検出効率それぞれの変化を示す関数である場合について説明する。また、以下では、一例として、当該第３容器が、前述の第２容器である場合について説明する。なお、第２基準情報は、当該体積の変化と当該検出効率それぞれの変化とを対応付けたテーブルであってもよい。また、当該第３容器は、第２容器と異なる容器であってもよい。
図９は、第２基準情報の一例を示す図である。図９に示したグラフの横軸は、第２容器の体積の三乗根を示す。また、当該グラフの縦軸は、ガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率を示す。なお、当該グラフでは、図が煩雑になるのを避けるため、第２容器の体積の変化に対する第２容器内の試料ＲＡから放射されたガンマ線であって互いにエネルギーを有する異なるガンマ線それぞれの検出効率の変化を示す関数のうちの３つの関数である関数Ｆ１〜関数Ｆ３のそれぞれのみが示されている。関数Ｆ１は、当該体積の変化に対する検出効率の変化であってエネルギーが８００ｋｅＶのガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率の変化を表している。また、関数Ｆ２は、当該体積の変化に対する検出効率の変化であってエネルギーが４００ｋｅＶのガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率の変化を表している。また、関数Ｆ３は、当該体積の変化に対する検出効率の変化であってエネルギーが２００ｋｅＶのガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率の変化を表している。
図９に示したような関数、すなわち第２基準情報は、例えば、前述の第１基準情報に基づいて生成される。このため、制御装置３０は、他の装置によって生成された第２基準情報がユーザーにより記憶部３２に予め記憶される構成であってもよい。また、制御装置３０は、第１基準情報に基づいて第２基準情報を生成する構成であってもよい。制御装置３０が第２基準情報を生成する処理については、後述する。
なお、第２基準情報は、試料ＲＡを入れられた容器であって第１容器ＭＢ１と相似形状の容器である第３容器の質量（例えば、第３容器の体積×試料ＲＡの密度）の変化に対する当該容器内の試料ＲＡから放射されたガンマ線であって互いにエネルギーを有する異なるガンマ線それぞれの検出効率の変化を示す情報であってもよい。
ステップＳ３１０の処理が行われた後、算出部３６７は、記憶部３２に予め記憶された情報であって第１容器ＭＢ１の形状と、複数の体積それぞれを有する第２容器（この一例における第３容器）の形状とを示す第２容器形状情報を記憶部３２から読み出す。算出部３６７は、図５に示したフローチャートにおけるステップＳ１２０の処理と異なる処理によって、読み出した第２容器形状情報を用いて、第１容器領域を複数の相似領域に分割する（ステップＳ３２０）。ここで、図１０を参照し、ステップＳ３２０の処理について説明する。図１０は、ステップＳ３２０の処理を説明するための図である。また、図１０に示した断面図は、図７に示した第１容器領域の断面図である。領域ＨＲ４は、第１容器領域を示す領域ＨＲ０と相似形状の領域を示す。領域ＨＲ４の体積は、体積が第１容器領域の体積よりも小さい。また、領域ＨＲ５は、領域ＨＲ０と相似形状の領域である。領域ＨＲ５の体積は、第１容器領域の体積以下であるが、領域ＨＲ４の体積よりも大きい。算出部３６７は、図１０に示した領域ＨＲ４と領域ＨＲ５とに基づいて、領域ＨＲ４と領域ＨＲ５とのそれぞれの体積に応じた体積を有し、第１容器領域と相似形状の領域ＨＲ６（図１０において、ハッチングされた領域）を抽出することができる。第１容器領域からの領域ＨＲ６の抽出方法を利用し、算出部３６７は、記憶部３２から読み出した第２容器形状情報と、複数の第２容器それぞれの容器内の領域とに基づいて、第１容器領域を複数の相似領域に分割することができるとともに、第１容器領域を分割した複数の相似領域それぞれの体積を第２基準情報に基づいて決めることができる。
ここで、以下では、一例として、ステップＳ３２０において算出部３６７が第１容器領域を互いに体積が同じ複数の相似領域に分割する場合について説明する。なお、算出部３６７は、ステップＳ３２０において、第１容器領域を、一部又は全部が互いに体積が異なる複数の相似領域に分割する構成であってもよい。
算出部３６７は、ユーザーから予め受け付けた所定数によって第１容器領域の体積を割ることにより、当該複数の相似領域それぞれの体積を単位体積として算出する。この一例において、所定数は、当該体積を割り切れる数であるが、これに代えて、割り切れない数であってもよい。算出部３６７は、例えば、所定数を前述の操作画面を介してユーザーから受け付ける。
算出部３６７は、第１容器領域のうち、体積が０の第２容器内の領域であって検出部固定状態における領域と重なる領域を第３基準領域として特定する。また、算出部３６７は、第１容器領域のうち、算出した単位体積を有する第２容器内の領域であって検出部固定状態における領域と重なる領域を第４基準領域として特定する。そして、算出部３６７は、第１容器領域のうち第４容器領域と重なる領域であって第３容器領域と重ならない領域を１つ目の相似領域として特定する。算出部３６７は、特定した１つ目の相似領域に対して、第３基準領域の体積を示す第３基準体積情報と、第４基準領域の体積を示す第４基準体積情報とを対応づける。
次に、算出部３６７は、第１容器領域のうち、第３基準領域の体積に単位体積を足した体積（すなわち、単位体積）の第２容器内の領域であって検出部固定状態における領域を新たな第３基準領域として特定する。また、算出部３６７は、第１容器領域のうち、第４基準領域の体積に単位体積を足した体積（単位体積の２倍の体積）の第２容器内の領域であって検出部固定状態における領域を新たな第４基準領域として特定する。そして、算出部３６７は、第１容器領域のうち当該第４容器領域と重なる領域であって当該第３容器領域と重ならない領域を２つ目の相似領域として特定する。算出部３６７は、特定した２つ目の相似領域に対して、第３基準領域の体積を示す第３基準体積情報と、第４基準領域の体積を示す第４基準体積情報とを対応づける。
次に、算出部３６７は、第１容器領域のうち、第３基準領域の体積に単位体積を足した体積（単位体積の２倍の体積）の第２容器内の領域であって検出部固定状態における領域を新たな第３基準領域として特定する。また、算出部３６７は、第１容器領域のうち、第４基準領域の体積に単位体積を足した体積（単位体積の３倍の体積）の第２容器内の領域であって検出部固定状態における領域を新たな第４基準領域として特定する。そして、算出部３６７は、第１容器領域のうち当該第４容器領域と重なる領域であって当該第３容器領域と重ならない領域を３つ目の相似領域として特定する。算出部３６７は、特定した３つ目の相似領域に対して、第３基準領域の体積を示す第３基準体積情報と、第４基準領域の体積を示す第４基準体積情報とを対応づける。
算出部３６７は、このような相似領域の特定を、特定された相似領域の数が前述の所定数に達するまで行う。すなわち、所定数個目の相似領域は、第１容器領域のうち、単位体積の（所定数−１）倍の体積の第４基準領域と重なる領域であって、単位体積の所定数倍の体積の第３基準領域と重ならない領域である。また、当該相似領域には、当該第３基準領域の体積を示す第３基準体積情報と、当該第４基準領域の体積を示す第４基準体積情報とが対応付けられている。
このように、算出部３６７は、第３基準領域と第４基準領域とを用いて、第１容器領域を複数の（この一例において、所定数個の）相似領域に分割することができる。
ここで、図１０に示したステップＳ１６０において、算出部３６７は、ステップＳ３２０において第１容器領域が分割された所定数個の相似領域のそれぞれ毎に、ステップＳ１７０〜ステップＳ１９０の処理を繰り返し行う。例えば、算出部３６７は、第１容器領域内における内側から外側に向かって順に当該所定数個の相似領域を１つずつ対象相似領域として選択し、選択した対象相似領域毎に当該処理を繰り返し行う。なお、算出部３６７は、当該所定数個の相似領域の中からランダムに対象相似領域を１つずつ選択する構成であってもよく、当該所定数個の相似領域を領域内の体積が大きい方から小さい方に向かって１つずつ順に対象相似領域として選択する構成であってもよく、他の方法によって当該所定数個の相似領域を１つずつ順に対象相似領域として選択する構成であってもよい。
図１０に示したステップＳ１６０において対象相似領域が選択された後、算出部３６７は、ステップＳ３１０において記憶部３２から読み出した第２基準情報に基づいて、当該ステップＳ１６０において選択した対象相似領域についての相似領域検出効率を算出する（ステップＳ３３０）。ここで、ステップＳ３３０の処理について説明する。
算出部３６７は、ステップＳ３１０において読み出した第２基準情報に基づいて、ステップＳ１６０において選択された対象相似領域に対応付けられた第３基準体積情報が示す体積に応じた検出効率であってステップＳ１５０において選択された情報が示す測定対象ガンマ線の検出効率を第２１基準検出効率として算出する。なお、算出部３６７は、第３基準体積情報が示す体積が０の場合、０を第２１基準検出効率として算出（特定）する。
また、算出部３６７は、ステップＳ３１０において読み出した第２基準情報に基づいて、ステップＳ１６０において選択された対象相似領域に対応付けられた第４基準体積情報が示す体積に応じた検出効率であってステップＳ１５０において選択された情報が示す測定対象ガンマ線の検出効率を第２２基準検出効率として算出する。
そして、算出部３６７は、上記の式（１）に基づいて、ステップＳ１５０において選択された情報が示す測定対象ガンマ線についての相似領域検出効率であって対象相似領域についての相似領域検出効率を算出する。この場合、式（１）におけるＶＳは、対象相似領域に対応付けられた第３基準体積情報が示す体積であり、式（１）におけるＶＬは、対象相似領域に対応付けられた第４基準体積情報が示す体積である。また、当該場合、式（１）におけるεＳ（Ｅ）は、特定した第２１基準検出効率を示す。また、式（１）におけるεＬ（Ｅ）は、特定した第１２基準検出効率を示す。
このように、算出部３６７は、ステップＳ３１０において記憶部３２から読み出した第２基準情報と、上記の式（１）とを用いて、ステップＳ１５０において選択された情報が示す測定対象ガンマ線についての相似領域検出効率であって対象相似領域についての相似領域検出効率を算出することができる。
ここで、制御装置３０が第２基準情報を生成する場合に制御装置３０が行う処理について説明する。図１１は、制御装置３０が第２基準情報を生成する場合に制御装置３０が行う処理の流れの一例を示す図である。なお、図１１に示したフローチャートでは、ステップＳ３４０の処理が開始される前のタイミングにおいて、当該処理を開始する操作を制御装置３０がユーザーから既に受け付けている場合について説明する。
算出部３６７は、記憶部３２に予め記憶された参照検出効率情報を記憶部３２から読み出す（ステップＳ３４０）。参照検出効率情報は、互いに異なる２以上の体積のそれぞれについて、体積を示す参照体積情報と、当該体積の容器であって第１容器ＭＢ１と相似形状の容器に入れられた試料ＲＡから放射されたガンマ線であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれの検出効率とが対応付けられた情報である。以下では、一例として、当該３以上の体積には、Ｖ１１リットル、Ｖ１２リットル、Ｖ１３リットルの３つの体積のみが含まれる場合について説明する。なお、当該３以上の体積には、当該３つの体積の一部又は全部に代えて、他の体積が含まれる構成であってもよく、当該３つの体積の一部又は全部に加えて、他の体積が含まれる構成であってもよい。また、制御装置３０は、他の装置によって生成された参照検出効率情報を記憶部３２に記憶させる構成であってもよく、参照検出効率情報を生成し、生成した参照検出効率情報を記憶部３２に記憶させる構成であってもよい。制御装置３０が参照検出効率情報を生成する場合、制御装置３０は、例えば、図５に示したフローチャートの処理によって、互いに異なる当該３以上の体積のそれぞれの容器に入れられた試料ＲＡから放射されたガンマ線であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれの検出効率を算出し、算出した検出効率と、当該３以上の体積とに基づいて、参照検出効率情報を生成する構成であってもよい。
次に、算出部３６７は、ステップＳ３４０において記憶部３２から読み出した参照検出効率情報に基づいて、第２基準情報を生成する（ステップＳ３５０）。ここで、図１２及び図１３を参照し、ステップＳ３５０の処理について説明する。
図１２は、３つの容器のそれぞれについて、第１容器ＭＢ１と相似形状の容器の体積と当該容器の試料ＲＡから放射されたガンマ線の検出効率との関係をプロットしたグラフである。当該３つの容器は、ステップＳ３４０において算出部３６７が記憶部３２から読み出した参照検出効率情報に含まれる参照体積情報が示す３つの体積それぞれの容器のことである。当該ガンマ線は、一例であり、エネルギーが７００ｋｅＶのガンマ線のことである。
図１２に示したグラフの横軸は、第１容器ＭＢ１と相似形状の容器の体積の三乗根を示す。当該グラフの縦軸は、当該容器の試料ＲＡから放射されたガンマ線の検出効率の逆数を示す。図１２に示したグラフの点Ｐ１は、第１容器ＭＢ１と相似形状の容器であってＶ１１リットルの容器の試料ＲＡから放射されたガンマ線の検出効率を示す。また、当該グラフの点Ｐ２は、第１容器ＭＢ１と相似形状の容器であってＶ１２リットルの容器の試料ＲＡから放射されたガンマ線の検出効率を示す。また、当該グラフの点Ｐ３は、第１容器ＭＢ１と相似形状の容器であってＶ１３リットルの容器の試料ＲＡから放射されたガンマ線の検出効率を示す。
算出部３６７は、図１２に示したグラフの点Ｐ１〜点Ｐ３のそれぞれに対して、予め決められたフィッティング関数によるフィッティングを行うことにより、７００ｋｅＶのガンマ線についての第２基準情報を生成することができる。フィッティング関数は、例えば、図１２に示したような３次多項式の関数である。当該関数のεＭＲは、当該ガンマ線の検出効率を示す。当該関数のａ０、ａ１、ａ２、ａ３のそれぞれは、フィッティングパラメーターを示す。当該関数のＶは、第１容器ＭＢ１と相似形状の容器の体積を示す。なお、フィッティング関数は、３次以上の多項式の関数、指数関数等の他の関数であってもよい。ただし、我々の経験上、ステップＳ３５０の処理において用いるフィッティング関数は、３次多項式の関数以外の関数である場合と比べて、フィッティングの精度が高いため、３次多項式の関数であることが望ましい。
図１３は、図１２示したプロットをフィッティング関数によりフィッティングした結果の一例を示す図である。図１３に示した関数Ｆ４は、図１２示したプロットを図１２に示したフィッティング関数によってフィッティングした結果であり、７００ｋｅＶのガンマ線についての第２基準情報を表す。
このような処理により、算出部３６７は、ステップＳ３４０において記憶部３２から読み出した参照検出効率情報に基づいて、第２基準情報を生成することができる。これにより、制御装置３０は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、生成した第２基準情報に基づいて、第１容器ＭＢ１に入れられた試料ＲＡから放射されるガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率を精度よく算出することができる。
以上により、制御装置３０は、第１容器（この一例において、第１容器ＭＢ１）と相似形状の容器であって試料（この一例において、試料ＲＡ）を入れられた容器である第３容器（この一例において、第２容器）の体積の変化に対する第３容器内の試料から放射されたガンマ線であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれのガンマ線検出部（この一例において、ガンマ線検出部１０）による検出効率の変化を示す第２基準情報に基づいて、相似領域検出効率を算出する。これにより、制御装置３０は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、第２基準情報に基づいて算出された相似領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
また、制御装置３０は、第２基準情報が示す体積の第３容器であって互いに体積が異なる２つの第３容器それぞれの容器内の領域に基づいて、第１容器内の領域を複数の相似領域に分割する。これにより、制御装置３０は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、第２基準情報が示す体積の第３容器であって互いに体積が異なる２つの第３容器それぞれの容器内の領域に基づいて第１容器内の領域が分割された複数の相似領域に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
また、制御装置３０は、複数の基準となる検出効率である基準検出効率（この一例において、参照検出効率情報が示す検出効率）と、基準検出効率のそれぞれに対応付けられた体積（この一例において、参照体積情報が示す体積）とが対応付けられた情報に基づいて、第２基準情報を生成する。これにより、制御装置３０は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、生成した第２基準情報に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
また、制御装置３０は、第１容器と相似形状の容器であって試料を入れられた容器である第３容器の質量の変化に対する第３容器内の試料から放射されたガンマ線であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれのガンマ線検出部による検出効率の変化を示す第２基準情報に基づいて、相似領域検出効率を算出する。これにより、制御装置３０は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、第２基準情報に基づいて算出された相似領域検出効率に基づいて、第１容器に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を精度よく算出することができる。
＜サム効果を生じさせる可能性のある２つ以上の測定対象ガンマ線の検出効率を算出する処理の具体例３＞
以下、図１４を参照し、サム効果を生じさせる可能性のある２つ以上の測定対象ガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率を制御装置３０が算出する処理の具体例３について説明する。当該具体例３では、制御装置３０は、第１容器ＭＢ１内の試料ＲＡから放射される測定対象ガンマ線の検出効率であってサム効果補正が行われた後の検出効率を算出する際、第１容器ＭＢ１内の領域が分割された複数の相似領域それぞれについて、相似領域を複数の部分領域に分割し、分割した部分領域に基づいて、各相似領域の相似領域検出効率を算出する。これにより、制御装置３０は、図５及び図８に示したフローチャートの処理の場合と比べて、第１容器領域を更に細かく分割することができ、その結果、前述の補正後相似領域検出効率をより精度よく算出することができる。
図１４は、サム効果を生じさせる２つ以上のガンマ線のガンマ線検出部１０による検出効率を制御装置３０が算出する処理の流れの更に他の例を示す図である。なお、図１４に示したフローチャートにおけるステップＳ３１０〜ステップＳ３３０の処理と、当該フローチャートにおけるステップＳ２００〜ステップＳ２１０の処理とはそれぞれ、図８に示したフローチャートおけるステップＳ３１０〜ステップＳ３３０の処理と、当該フローチャートにおけるステップＳ２００〜ステップＳ２１０の処理とのそれぞれと同様の処理であるため、説明を省略する。また、当該フローチャートでは、ステップＳ３１０の処理が開始される前のタイミングにおいて、当該処理を開始する操作を制御装置３０がユーザーから既に受け付けている場合について説明する。また、当該フローチャートでは、当該タイミングにおいて、第１容器ＭＢ１に応じたスペクトル情報が既に記憶部３２に記憶されている場合について説明する。すなわち、当該フローチャートでは、当該タイミングにおいて、第１容器ＭＢ１内に含まれる試料ＲＡから放射されるガンマ線について、測定システム１が、ガンマ線検出部１０によるガンマ線の検出と、ガンマ線検出部１０により検出されたガンマ線を示す信号に基づいた波高分析装置２０によるスペクトルの生成とを既に終えている場合について説明する。
算出部３６７は、図１４に示したステップＳ１４０において抽出した２つ以上の測定対象ガンマ線を示す情報を１つずつ選択し、選択した測定対象ガンマ線を示す情報毎にステップＳ４２０〜ステップＳ２００の処理を繰り返し行う（ステップＳ４１０）。すなわち、算出部３６７は、図１４に示したステップＳ１３０においてユーザーから受け付けた測定対象核種情報が示す測定対象核種から放射される測定対象ガンマ線のうちサム効果を生じさせる可能性のある２つ以上の測定対象ガンマ線のそれぞれ毎に当該処理を繰り返し行う。
ステップＳ４１０において測定対象ガンマ線を示す情報が選択された後、算出部３６７は、図１４に示したステップＳ３２０において第１容器領域が分割された所定数個の相似領域のそれぞれ毎に、ステップＳ４３０〜ステップＳ５３０の処理を繰り返し行う（ステップＳ４２０）。例えば、算出部３６７は、第１容器領域内における内側から外側に向かって順に当該所定数個の相似領域を１つずつ対象相似領域として選択し、選択した対象相似領域毎に当該処理を繰り返し行う。なお、算出部３６７は、当該所定数個の相似領域の中からランダムに対象相似領域を１つずつ選択する構成であってもよく、当該所定数個の相似領域を領域内の体積が大きい方から小さい方に向かって１つずつ順に対象相似領域として選択する構成であってもよく、他の方法によって当該所定数個の相似領域を１つずつ順に対象相似領域として選択する構成であってもよい。
算出部３６７は、前述の第２容器形状情報を記憶部３２から読み出す。算出部３６７は、読み出した第２容器形状情報に基づいて、ステップＳ４２０において選択された対象相似領域を複数の部分領域に分割する（ステップＳ４３０）。ここで、ステップＳ４３０の処理について説明する。算出部３６７は、対象相似領域を複数の部分領域に分割する際、如何なる形状の分割領域に分割してもよい。以下では、一例として、各対象相似領域の体積が互いにほぼ等しくなるように対象相似領域を分割するとともに、ガンマ線検出部１０の実効中心からガンマ線検出部１０の外側に向かう方向において部分領域が１つのみ存在するように対象相似領域を分割する場合について説明する。図１５は、複数の部分領域に分割された対象相似領域の一例を示す図である。また、図１５に示した断面図は、図１０に示した第１容器領域の断面図である。図１５では、ガンマ線検出部１０の実効中心と部分領域との相対的な位置関係を明確にするため、ガンマ線検出部１０のエンドキャップＥＣを示している。ステップＳ４３０において、算出部３６７は、図８に示したフローチャートにおいて第１容器領域を分割した複数の相似領域のそれぞれを複数の部分領域に分割する。図１５に示した領域ＨＲ７は、図１４に示したフローチャートにおけるステップＳ３２０において第１容器領域が分割された複数の相似領域のうちの１つの相似領域を示す。また、図１５に示した領域ＨＲ７の内側においてハッチングされた複数の領域は、当該１つの相似領域が分割された複数の部分領域を示す。
図１４に戻る。ステップＳ４３０の処理が行われた後、算出部３６７は、ステップＳ４３０において対象相似領域が分割された複数の部分領域を１つずつ対象部分領域として選択し、選択した対象部分領域毎に、ステップＳ４５０〜ステップＳ４７０の処理を繰り返し行う（ステップＳ４４０）。
ステップＳ４４０において対象部分領域が選択された後、算出部３６７は、ガンマ線検出部１０の実効中心の位置から対象部分領域の位置までの距離である第１距離を算出する（ステップＳ４５０）。ここで、再び図１５を参照し、ステップＳ４５０の処理について説明する。
図１５に示した領域ＨＲ７１は、対象部分領域の一例である。また、図１５に示した点ＧＰは、領域ＨＲ７１の位置を示す。この一例において、対象部分領域の位置は、対象部分領域の重心の位置によって表される。なお、対象部分領域の位置は、これに代えて、対象部分領域の図心の位置、対象部分領域における効率上の平均的中心、対象部分領域において乱数により決定された位置等の対象部分領域に応じた他の位置によって表されてもよい。また、図１５に示した点ＥＣＰは、前述した通り、ガンマ線検出部１０の実効中心を示す。算出部３６７は、点ＥＣＰから点ＧＰまでのベクトルを生成する。そして、算出部３６７は、当該ベクトルのノルムをガンマ線検出部１０の実効中心の位置から対象部分領域の位置までの距離である第１距離として算出する。
ステップＳ４５０の処理が行われた後、算出部３６７は、ステップＳ４５０において算出されたベクトルに基づいて、当該ベクトル上の線分のうち対象部分領域の位置よりも点ＥＣＰ側に存在する試料ＲＡと重なる線分の長さを第２距離として算出する（ステップＳ４６０）。すなわち、第２距離は、対象部分領域の位置から放射されたガンマ線が当該実効中心まで移動するまでの間に試料ＲＡの中を通る距離のことである。
次に、算出部３６７は、ステップＳ４５０において算出された第１距離と、ステップＳ４６０において算出された第２距離とに基づいて、仮係数を算出する（ステップＳ４７０）。ここで、当該仮係数と、ステップＳ４７０の処理とのそれぞれについて説明する。
対象部分領域内の試料ＲＡから放射されるガンマ線の検出効率であって対象部分領域の位置から当該第１距離だけ離れた位置における検出効率は、試料ＲＡ内の当該ガンマ線の移動に伴う減弱を示す線減弱係数μに−Ｌｊを乗じた値を指数として有する指数関数（具体的には、ネイピア数ｅを底とする指数関数）に比例し、当該第１距離の２乗に反比例する。このような比例関係は、以下に示した式（３）によって表される。
Figure 0006882098
ここで、ｊは、部分領域のそれぞれを示す整数であり、部分領域の数をＭとした場合、１〜Ｍの正の整数のいずれかである。εｊは、ｊが示す部分領域の検出効率を示す。当該検出効率は、当該部分領域内の試料ＲＡから放射されるガンマ線の検出効率のことである。ｒｊは、ｊが示す部分領域における第１距離を示す。Ｌｊは、ｊが示す部分領域における第２距離を示す。μは、前述した通り、当該ガンマ線が試料ＲＡ内を移動する場合における線減弱係数である。なお、μは、線減弱係数に代えて、特定の質量減弱係数と変数である密度の積とで決定される線減弱係数相当の値であってもよい。Ｋは、上記の式（３）が表す比例関係において比例係数であって対象相似領域に応じた比例係数である。
上記の式（３）における線減弱係数μが予め算出されている場合、対象相似領域に応じた比例係数Ｋを知ることができれば、当該式（３）を用いて、ｊが対象部分領域を示す場合におけるεｊを算出することができる。ここで、上記の式（３）の両辺のそれぞれにおいてｊについての和を取った場合、左辺は、対象相似領域についての相似領域検出効率となる。すなわち、当該場合、上記の式（３）は、以下に示した式（４）のように変形される。
Figure 0006882098
ここで、ｉは、相似領域のそれぞれを示す整数であり、相似領域の数をＶとした場合、１〜Ｖの正の整数のいずれかである。また、εｉは、ｉが示す相似領域の相似領域検出効率を示す。
εｉは、図１４に示したステップＳ３３０において算出されている。このため、ステップＳ４７０において算出部３６７は、ステップＳ４５０において算出した第１距離と、ステップＳ４６０において算出した第２距離と、予め算出した線減弱係数μと、以下に示した式（５）とによって算出される値を前述の仮係数として算出する。つまり、算出部３６７は、ステップＳ４４０〜ステップＳ４７０の繰り返し処理によって、対象相似領域が分割された複数の部分領域のそれぞれについての仮係数を算出する。そして、算出部３６７は、当該ステップＳ３３０において算出された対象相似領域についての相似領域検出効率と、上記の式（４）とを用いて、比例係数Ｋを算出することができる。
Figure 0006882098
以上のように比例係数Ｋを算出するため、算出部３６７は、ステップＳ４７０において、対象部分領域についての仮係数を算出する。なお、線減弱係数μは、ステップＳ４７０において算出される構成であってもよく、ステップＳ４７０の処理が実行される前のタイミングにおいて算出される構成であってもよい。
ステップＳ４４０〜ステップＳ４７０の繰り返し処理が行われた後、算出部３６７は、対象相似領域が分割された複数の部分領域のそれぞれについての仮係数と、上記の式（４）とに基づいて、比例係数Ｋを算出する（ステップＳ４８０）。
次に、算出部３６７は、ステップＳ４３０において対象相似領域が分割された複数の部分領域を１つずつ対象部分領域として再び選択し、選択した対象部分領域毎に、ステップＳ５００〜ステップＳ５２０の処理を繰り返し行う（ステップＳ４９０）。ステップＳ４９０の処理は、ステップＳ４４０の処理と同様の処理であるため、説明を省略する。
ステップＳ４９０において対象部分領域が選択された後、算出部３６７は、選択された対象部分領域についての部分領域検出効率を算出する（ステップＳ５００）。ある部分領域についての部分領域検出効率は、当該部分領域内の試料ＲＡから放射されるガンマ線の検出効率のことである。ステップＳ５００において、算出部３６７は、ステップＳ４８０において算出された比例係数Ｋと、ステップＳ４５０において算出された対象部分領域についての第１距離と、ステップＳ４６０において算出された対象部分領域についての第２距離と、予め算出した線減弱係数μと、上記の式（３）とに基づいて、対象部分領域についての部分領域検出効率を算出する。
次に、算出部３６７は、ステップＳ５００において算出した対象部分領域についての部分領域検出効率を補正するためのサム効果補正係数を算出する（ステップＳ５１０）。ステップＳ５１０において算出部３６７がサム効果補正係数を算出する方法は、図５に示したステップＳ１８０において算出部３６７がサム効果補係数を算出する方法と同様の方法であるため、説明を省略する。
次に、算出部３６７は、ステップＳ５００において算出した対象部分領域についての部分領域検出効率に対して、ステップＳ５１０において算出したサム効果補正係数を乗じることにより、対象部分領域についての補正後部分領域検出効率を算出する（ステップＳ５２０）。そして、算出部３６７は、ステップＳ４９０に遷移し、次の対象部分領域を選択する。なお、算出部３６７は、ステップＳ４９０において対象部分領域として未選択の部分領域が存在しない場合、ステップＳ５３０に遷移する。
ステップＳ４９０〜ステップＳ５２０の繰り返し処理が行われた後、算出部３６７は、当該繰り返し処理におけるステップＳ５２０において繰り返し算出された補正後部分領域検出効率のそれぞれに基づいて、ステップＳ４２０において選択された対象相似領域の補正後相似領域検出効率を算出する（ステップＳ５３０）。具体的には、算出部３６７は、対象相似領域を分割した複数の部分領域のそれぞれについて、部分領域の体積を対象相似領域の体積によって除した値を、当該部分領域についての補正後部分領域検出効率に乗じた値を算出する。算出部３６７は、算出した複数の当該値の合計を、補正後相似領域検出効率として算出する。そして、算出部３６７は、ステップＳ４２０に遷移し、次の対象相似領域を選択する。なお、算出部３６７は、ステップＳ４２０において対象相似領域として未選択の相似領域が存在しない場合、ステップＳ２００に遷移し、ステップＳ４２０〜ステップＳ５３０の繰り返し処理によって算出した補正後相似領域検出効率のそれぞれに基づいて、全体領域検出効率を算出する。具体的には、算出部３６７は、第１容器領域を分割した複数の相似領域のそれぞれについて、相似領域の体積を第１容器領域の体積によって除した値を、当該相似領域についての補正後相似領域検出効率に乗じた値を算出する。算出部３６７は、算出した複数の当該値の合計を、全体領域検出効率として算出する。
このように、ステップＳ４１０〜ステップＳ２００の繰り返し処理により、算出部３６７は、測定対象ガンマ線のそれぞれについての全体領域検出効率を算出する。これにより、制御装置３０は、具体例１、具体例２のそれぞれにおいて説明した方法であって全体領域検出効率を算出する方法と比べて、より精度の高い全体領域検出効率を算出することができる。その結果、制御装置３０は、全体領域検出効率に基づく所定の処理をより高い精度で行うことができる。
以上説明したように、本実施形態における制御装置３０は、複数の相似領域のそれぞれについて、相似領域を複数の部分領域に分割し、分割した部分領域毎の検出効率であって部分領域に含まれる試料（この一例において、試料ＲＡ）から放射されるガンマ線のガンマ線検出部（この一例において、ガンマ線検出部１０）による検出効率である部分領域検出効率を算出し、算出した部分領域検出効率に基づいて、相似領域検出効率を算出する。これにより、制御装置３０は、モンテカルロ・シミュレーションを行うことなく、算出した部分領域検出効率に基づいて、第１容器（この一例において、第１容器ＭＢ１）に入れられた試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率（この一例において、全体領域検出効率）を精度よく算出することができる。
また、制御装置３０は、複数の相似領域のそれぞれについて、相似領域について算出した相似領域検出効率に対するサム効果補正を行い、当該サム効果補正の結果に基づいて、第１容器内の試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率を算出する。これにより、制御装置３０は、算出した検出効率であって第１容器内の試料から放射されるガンマ線のガンマ線検出部による検出効率に基づく処理を精度よく行うことができる。
なお、測定システム１は、ガンマ線検出部１０と、波高分析装置２０と、遮蔽体ＢＫとの一部又は全部を備えない構成であってもよい。
また、遮蔽体ＢＫの内部には、ガンマ線検出部１０に取り付けられた容器（例えば、第１容器ＭＢ１）を他の容器（例えば、第１容器ＭＢ１と体積の異なる容器であって試料ＲＡが入れられた容器）に自動的に交換する機構が備えられる構成であってもよい。
また、遮蔽体ＢＫの内部には、ガンマ線検出部１０に取り付けられた容器（例えば、第１容器ＭＢ１）に自動的に試料（例えば、試料ＲＡ）を供給する機構が備えられる構成であってもよい。
また、上記において説明した制御装置３０は、上記において説明した各種の処理のそれぞれ毎に必要に応じて自己吸収補正を行う構成であってもよく、自己吸収補正を行わない構成であってもよい。
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。
また、以上に説明した装置（例えば、制御装置３０）における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳ（Operating System）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ（Compact Disk）−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
１…測定システム、１０…ガンマ線検出部、２０…波高分析装置、３０…制御装置、３２…記憶部、３３…入力受付部、３４…通信部、３５…表示部、３６…制御部、３６１…表示制御部、３６３…設定受付部、３６５…スペクトル取得部、３６７…算出部、３６９…測定制御部、ＢＫ…遮蔽体、ＥＣ…エンドキャップ、ＧＣ…検出素子、ＭＢ１…第１容器、ＭＢ２１…容器、ＭＢ２２…容器、ＭＢ２３…容器、ＲＡ…試料、μ…線減弱係数

Claims (16)

  1. 試料が入れられた第１容器であってガンマ線を検出するガンマ線検出部の少なくとも一部を囲む形状の前記第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、前記相似領域に含まれる前記試料から放射されるガンマ線の前記ガンマ線検出部による検出効率を前記ガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出する、
    制御装置。
  2. 前記第１容器は、マリネリ容器である、
    請求項１に記載の制御装置。
  3. 前記一部には、ガンマ線を検出する検出素子が含まれる、
    請求項１又は２に記載の制御装置。
  4. 前記試料を入れられた容器であって前記第１容器と相似形状の複数の容器である第２容器のそれぞれについて、前記第２容器を示す第２容器情報と、前記第２容器内の試料から放射されたガンマ線の検出効率であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれの検出効率である第１基準検出効率を示す第１基準検出効率情報とが対応付けられた第１基準情報に基づいて、前記相似領域検出効率を算出する、
    請求項１から３のうちいずれか一項に記載の制御装置。
  5. 前記第２容器それぞれの容器内の領域に基づいて、前記第１容器内の領域を複数の前記相似領域に分割する、
    請求項４に記載の制御装置。
  6. 前記第１容器と相似形状の容器であって前記試料を入れられた容器である第３容器の体積の変化に対する前記第３容器内の前記試料から放射されたガンマ線であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれの前記ガンマ線検出部による検出効率の変化を示す第２基準情報に基づいて、前記相似領域検出効率を算出する、
    請求項１から３のうちいずれか一項に記載の制御装置。
  7. 前記第２基準情報が示す体積の前記第３容器であって互いに体積が異なる２つの前記第３容器それぞれの容器内の領域に基づいて、前記第１容器内の領域を複数の前記相似領域に分割する、
    請求項６に記載の制御装置。
  8. 複数の基準となる検出効率である基準検出効率と、前記基準検出効率のそれぞれに対応付けられた体積とが対応付けられた情報に基づいて、前記第２基準情報を生成する、
    請求項６又は７に記載の制御装置。
  9. 前記第１容器と相似形状の容器であって前記試料を入れられた容器である第３容器の質量の変化に対する前記第３容器内の前記試料から放射されたガンマ線であって互いにエネルギーが異なるガンマ線それぞれの前記ガンマ線検出部による検出効率の変化を示す第２基準情報に基づいて、前記相似領域検出効率を算出する、
    請求項１から３のうちいずれか一項に記載の制御装置。
  10. 複数の前記相似領域のそれぞれについて、前記相似領域を複数の部分領域に分割し、分割した前記部分領域毎の検出効率であって前記部分領域に含まれる前記試料から放射されるガンマ線の前記ガンマ線検出部による検出効率である部分領域検出効率を算出し、算出した前記部分領域検出効率に基づいて、前記相似領域検出効率を算出する、
    請求項１から９のうちいずれか一項に記載の制御装置。
  11. 複数の前記相似領域のそれぞれについて、前記相似領域について算出した前記相似領域検出効率に対するサム効果補正を行い、
    当該サム効果補正の結果に基づいて、前記第１容器内の前記試料から放射されるガンマ線の前記ガンマ線検出部による検出効率を算出する、
    請求項１から１０のうちいずれか一項に記載の制御装置。
  12. 請求項１から１１のうちいずれか一項に記載の制御装置と、
    前記第１容器を囲み、前記第１容器に含まれる前記試料から放射されるガンマ線を遮蔽する遮蔽体と、
    を備える測定システム。
  13. 前記ガンマ線検出部により検出された前記ガンマ線のスペクトルを生成する波高分析装置を更に備える、
    請求項１２に記載の測定システム。
  14. 前記ガンマ線検出部を更に備える、
    請求項１２又は１３に記載の測定システム。
  15. 制御装置が、
    試料が入れられた第１容器であってガンマ線を検出するガンマ線検出部の少なくとも一部を囲む形状の前記第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、前記相似領域に含まれる前記試料から放射されるガンマ線の前記ガンマ線検出部による検出効率を前記ガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出する、
    制御方法。
  16. コンピューターに、
    試料が入れられた第１容器であってガンマ線を検出するガンマ線検出部の少なくとも一部を囲む形状の前記第１容器内の領域が分割された複数の相似形状の領域である相似領域のそれぞれについて、前記相似領域に含まれる前記試料から放射されるガンマ線の前記ガンマ線検出部による検出効率を前記ガンマ線検出部の検出結果に基づいて相似領域検出効率として算出させる、
    プログラム。
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