JP7038996B2

JP7038996B2 - 積分型検出器の飛跡選別方法、装置およびプログラム

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Publication number: JP7038996B2
Application number: JP2017205553A
Authority: JP
Inventors: 邦博森島; 暢子北川; 晃西尾; 光慧久野; 祐太眞部
Original assignee: Tokai National Higher Education and Research System NUC
Current assignee: Tokai National Higher Education and Research System NUC
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2022-03-22
Anticipated expiration: 2037-10-24
Also published as: JP2019078627A

Description

本発明は、積分型検出器の飛跡選別方法、装置およびプログラムに関し、より詳細には、観測期間中に積分型検出器に記録された飛跡を選別する方法、装置およびプログラムに関する。

放射線は、物質に対する高い透過性を有するため、光では直接見ることができない物体の内部を非破壊イメージングする手段として幅広く利用されている。例えばレントゲン撮影では、加速器により人工的に発生させたＸ線を観察対象に照射し、観察対象の密度や厚さの違いからＸ線の透過量の差が生じることを利用する。観察対象を透過したＸ線をＸ線フィルム等の検出器で捕らえることで、透過率の違いに起因するＸ線検出数の濃淡として、観察対象の物質の内部構造を直接反映した透過像が得られる。このようなＸ線の透過力は、物質の厚さでおよそ１ｍ程度である。

Ｘ線と比較して、宇宙線中に含まれるμ粒子（以下ミューオンと記載する）は、エネルギーが高いものについては厚さ数ｋｍでさえも透過するほどの極めて高い透過性と直進性とを有する。自然放射線の一種である宇宙線は、宇宙の高エネルギー天体現象により発生し加速された陽子等が地球の大気と衝突することにより２次的に発生する、素粒子および原子核群の総称である。このようなミューオンの特徴を利用して、火山、ピラミッドおよび原子炉等の大型構造物の内部をレントゲン撮影のようにイメージングする技術は、宇宙線ミューオンラジオグラフィと呼ばれている。

ミューオンはほぼ一定の流量（flux）で地上に降り注いでおり、検出器を観測対象の周囲に設置することで、観測対象を透過したミューオンを検出することができる。物体の内部をイメージングするためには、検出したミューオンが観測対象のどの部分を通過して検出器まで到達したかを知る必要があり、３次元的な飛来方向の測定が必要となる。ミューオンが検出器に到達するためには、通過経路中に存在する物質を通過するのに十分なエネルギーが必要であり、通過経路中により多くの物質が存在すると、より多くのミューオンが物質中で止まってしまうために、検出されるミューオンの数は減少する。このような原理から、検出したミューオン数の方向分布を分析することで、大型構造物の内部をイメージングすることができる。

ミューオンの検出器としては、例えば原子核乾板がある。原子核乾板は、固体型の飛跡検出器であり、例えばガラス板またはプラスチックフィルム等の透明支持体の片面または両面に、例えばハロゲン化銀感材を数１０μｍ～数１００μｍの厚さに高密度で塗布したものである。原子核乾板は、エマルションプレートまたはエマルションフィルムとも呼ばれている。

原子核乾板では、荷電粒子がハロゲン化銀感材中のハロゲン化銀結晶内を通過するときに、電離作用によって結晶内に電子が発生し、その電子によって潜像が形成される。電子線、α線、ミューオン等の荷電粒子では、その飛跡に沿って潜像が形成される。一方で、γ線やＸ線では、その飛跡に沿って直接潜像が形成されるのではなく、光電効果やコンプトン効果等により生じた電子の飛跡上に潜像が形成される。

原子核乾板に形成された潜像は、現像処理によって黒化銀として可視化される。可視化された黒化銀粒子を光学顕微鏡で観察することによって、荷電粒子の飛跡を捕捉し、その種類や性質を識別することが可能となる。原子核乾板を用いると、電子、陽子、ミューオンなどの荷電粒子の飛跡を直接的に捕捉することができる。

一方で、ミューオン等の宇宙線は極めて高い透過性を有することから、原子核乾板を宇宙線の被爆から防ぐことは極めて困難であり、絶えず降り注ぐ宇宙線により、原子核乾板には製造直後の段階から絶えず飛跡が形成されている。

下記特許文献１には、邪魔なノイズとなる飛跡が形成されるのを極力防ぐことが可能な原子核乾板の保管方法が開示されている。

特開２００４－１３３１９３号公報

ミューオンラジオグラフィを高精度に行うためには、製造直後の段階から原子核乾板に記録されているミューオンの飛跡のうち、観測期間中に飛来したミューオンの飛跡（すなわち観測期間中に記録された飛跡）を用いて、ミューオンの３次元的な飛来方向を決定する必要がある。いつの段階またはいつの時点において形成されたのかがわからない飛跡は、飛跡解析にとって邪魔なノイズであるため、ミューオンの飛来方向の測定精度が低下する原因となる。特許文献１に記載の保管方法では、保管中の状態においてノイズとなる飛跡の形成を極力防ぐことはできても、いつの時点において形成された飛跡であるかを特定することはできず、観測期間中に記録された飛跡を選別することはできない。ミューオンラジオグラフィでは、観測期間外の飛跡に比べて観測期間中のミューオンの数が少ないため、多くの場合で飛跡解析が困難である。極端な場合では、ノイズに埋もれてしまうことで飛跡解析自体が不能となってしまう場合もある。

本発明の目的は、観測期間中に記録された飛跡を選別することが可能な、積分型検出器の飛跡選別方法、装置およびプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、以下に示す態様を含む。
（項１）
積分型検出器に記録されている荷電粒子の飛跡を選別する方法であって、
少なくとも２つの板状の積分型検出器が互いに向かい合うように配置された観測中位置関係の状態で、荷電粒子の飛跡を記録するステップと、
前記観測中位置関係に基づいて、前記積分型検出器に記録されている選別対象である飛跡のうち、前記少なくとも２つの積分型検出器が前記観測中位置関係の状態にあるときに記録された飛跡を選別するステップと、
を含む、積分型検出器の飛跡選別方法。
（項２）
前記飛跡を選別するステップが、前記少なくとも２つの積分型検出器のそれぞれから飛跡を選択し、選択した複数の飛跡が１つの直線となる飛跡の組合せか否かを判別するステップである、項１に記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
（項３）
前記観測中位置関係が、前記少なくとも２つの積分型検出器が平面方向に互いにずれて配置された位置関係である、項１または２に記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
（項４）
前記飛跡を選別するステップの前に、選別対象である複数の前記飛跡同士をパターンマッチングすることにより、前記観測中位置関係を取得するステップをさらに含む、項１から３のいずれかに記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
（項５）
前記観測中位置関係の状態で前記荷電粒子の飛跡を記録するステップの前に、前記積分型検出器を、前記観測中位置関係とは異なる観測前位置関係に配置するステップと、
前記観測前位置関係に基づいて、前記積分型検出器に記録されている選別対象である飛跡のうち、前記積分型検出器が前記観測前位置関係の状態にあるときに記録された観測前飛跡をノイズとして特定するステップと、
ノイズとして特定した前記観測前飛跡を、前記観測中位置関係に基づく前記飛跡の選別対象から除外するステップと、
をさらに含む、項１から４のいずれかに記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
（項６）
前記観測前位置関係が、前記少なくとも２つの積分型検出器が平面方向に互いにずれて配置された位置関係であり、前記観測中位置関係と異なる位置関係である、項５に記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
（項７）
前記観測中位置関係の状態で前記荷電粒子の飛跡を記録するステップの後に、前記積分型検出器を、前記観測中位置関係とは異なる観測後位置関係に配置するステップと、
前記観測後位置関係に基づいて、前記積分型検出器に記録されている選別対象である飛跡のうち、前記積分型検出器が前記観測後位置関係の状態にあるときに記録された観測後飛跡をノイズとして特定するステップと、
ノイズとして特定した前記観測後飛跡を、前記観測中位置関係に基づく前記飛跡の選別対象から除外するステップと、
をさらに含む、項１から６のいずれかに記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
（項８）
前記観測後位置関係が、前記少なくとも２つの積分型検出器が平面方向に互いにずれて配置された位置関係であり、前記観測中位置関係と異なる位置関係である、項７に記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
（項９）
前記観測中位置関係の状態で前記荷電粒子の飛跡を記録するステップにおいて、前記積分型検出器間の前記観測中位置関係を複数作成し、
前記観測中位置関係に基づいて前記飛跡を選別するステップにおいて、前記複数の観測中位置関係に基づいて、前記積分型検出器が前記観測中位置関係の状態にあるときに記録された飛跡を選別する、項１から８のいずれかに記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
（項１０）
前記観測中位置関係の状態で前記荷電粒子の飛跡を記録するステップにおいて、前記積分型検出器を、所定の時間経過後に平面方向に所定の寸法互いにずれて配置することにより、前記観測中位置関係を複数作成する、項９に記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
（項１１）
前記積分型検出器間に物質層が介装されている、項１から１０のいずれかに記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
（項１２）
積分型検出器に記録されている荷電粒子の飛跡を選別する装置であって、
少なくとも２つの板状の積分型検出器が互いに向かい合うように配置された観測中位置関係に基づいて、前記積分型検出器に記録されている選別対象である飛跡のうち、前記積分型検出器が前記観測中位置関係の状態にあるときに記録された飛跡を選別する手段、
を備える、飛跡選別装置。
（項１３）
選別対象である複数の前記飛跡同士をパターンマッチングすることにより、前記観測中位置関係を取得する手段をさらに備える、項１２に記載の飛跡選別装置。
（項１４）
積分型検出器に記録されている荷電粒子の飛跡を選別するプログラムであって、
コンピュータに、
少なくとも２つの板状の積分型検出器が互いに向かい合うように配置された観測中位置関係に基づいて、前記積分型検出器に記録されている選別対象である飛跡のうち、前記積分型検出器が前記観測中位置関係の状態にあるときに記録された飛跡を選別する機能、
を実現させるためのプログラム。
（項１５）
選別対象である複数の前記飛跡同士をパターンマッチングすることにより、前記観測中位置関係を取得する機能をさらに含む、項１４に記載のプログラム。

本発明によると、観測期間中に記録された飛跡を選別することが可能な、積分型検出器の飛跡選別方法を提供することができる。

ミューオンの飛跡の記録に用いる原子核乾板の構成を説明するための概略的な模式図である。本発明の飛跡選別方法を説明するための模式図である。本発明の第１の実施形態に係る飛跡選別方法の手順を示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態に係る飛跡選別方法を説明するための模式図である。飛跡認識装置に接続して使用する演算装置のハードウェア構成を示すブロック図である。検出器である原子核乾板に記録される飛跡の数が多い場合の問題点を説明するための模式図である。本発明の第２の実施形態に係る飛跡選別方法の手順を示すフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る飛跡選別方法を説明するための模式図である。本発明の第３の実施形態に係る飛跡選別方法の手順を示すフローチャートである。本発明の第３の実施形態に係る飛跡選別方法を説明するための模式図である。観測期間中に２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を複数設定する場合の飛跡選別方法を説明するための模式図である。検出器である原子核乾板の様々な積層構造を例示する模式図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明および図面において、同じ符号は同じまたは類似の構成要素を示すこととし、よって、同じまたは類似の構成要素に関する説明を省略する。

以下の実施形態では、観測対象物の観測に用いる積分型検出器として原子核乾板を使用し、荷電粒子としてミューオンの飛跡を原子核乾板に記録するケースを一例として説明する。

［飛跡の選別方法］
＜原子核乾板の構成＞
図１は、ミューオンの飛跡の記録に用いる原子核乾板の構成を説明するための概略的な模式図である。

原子核乾板１０は、支持体９１と、支持体９１上に塗布された検出部９２とを備える。支持体９１は、例えばガラス板またはプラスチックフィルム等で形成されている。検出部９２は、乳剤層または感材層とも呼ばれ、荷電粒子に感度を有する例えばハロゲン化銀感材（例えば、臭化銀結晶９３）が高密度に塗布されることにより形成されている。原子核乾板１０は、検出部９２を支持体９１の片面にのみ備えてもよいし、図示するように、支持体９１の両面に検出部９２を備えてもよい。支持体９１の例示的な厚さは約１７０μｍであり、検出部９２の例示的な厚さは約６０μｍである。

検出部９２の一部の領域Ｐを拡大して、ミューオンの３次元的な飛跡Ｔを検出する過程を説明する。検出部９２には、例示的な値として粒径約０．２μｍの臭化銀結晶９３が含まれている。荷電粒子であるミューオンが検出部９２を通過すると、ミューオンの飛跡Ｔに沿って、臭化銀結晶９３内に潜像核という非常に小さな銀の塊が形成される。この潜像核に、化学現像および物理現像などを含む写真現像処理を施すと、潜像核が成長して銀粒子９４となる。この銀粒子９４を、例えば光学顕微鏡を用いて焦点面を移動させながら観察することにより、ミューオンの３次元的な飛跡Ｔが検出される。観察に用いる光学顕微鏡の一例としては、例えば特開２０１０－１０１６７６号公報に記載の飛跡認識装置を用いることができる。

原子核乾板１０は、電源不要かつ薄いフィルム状であるため、容易に大面積化が可能である。原子核乾板１０のこれらの特徴は、屋内外を問わず、大型構造物等の巨大な対象物を観測する宇宙線ミューオンラジオグラフィの検出器として適している。

原子核乾板１０は、露光を防ぐために、観測期間以外は、遮光フィルムにより覆われる、または暗室または暗箱等の遮光ができる構造内に載置されることが好ましい。また、原子核乾板１０は、真空パックにより密封することにより、大気圧より減圧された環境に保管されることが好ましい。より好ましくは、真空パックを遮光フィルムにより形成する。原子核乾板１０を真空パック内に密封することにより、例えば以下の３つの効果を奏する。第１に、真空パック内に原子核乾板１０を入れて真空引きすることにより、真空パック内で原子核乾板１０の位置を動かないようにすることができると同時に、原子核乾板１０の位置を真空パックの外から把握することが可能となる。第２に、原子核乾板１０を例えばアクリル板と重ねて真空パックすることにより、原子核乾板１０の性能劣化を軽減することが可能となる。第３に、複数の原子核乾板１０を積層して使用する際に、それぞれを密着して固定することが可能となる。

＜選別方法の詳細＞
図２は、本発明の飛跡選別方法を説明するための模式図である。ミューオンラジオグラフィにおいて、観測期間中に飛来したミューオンの飛跡を、１つの原子核乾板１０を用いて記録する場合を（Ａ）に示し、２つの原子核乾板１０ａ，１０ｂを用いて記録する場合を（Ｂ）に示す。以下の説明では、原子核乾板１０を検出器１０とも記載する。

ミューオンラジオグラフィを行う場合を例にとると、検出器１０に記録されている飛跡は、次の３種類に分類される。破線で記述する飛跡１は、検出器１０の製造直後から観測前までの間に記録された飛跡を示す。実線で記述する飛跡２は、ミューオンラジオグラフィにおいて観測期間中に飛来したミューオンにより記録された飛跡を示す。点線で記述する飛跡３は、観測後から現像処理までの間に記録された飛跡を示す。

ミューオンラジオグラフィにより観測対象物の内部をイメージングするためには、図示する３種類の飛跡１，２，３のうち、実線で記述する、観測期間中に記録された飛跡２のみを用いて行うことが望ましい。飛跡２以外の飛跡１および飛跡３は、いずれも観測期間中に記録された飛跡ではないため、ノイズ成分となる。

しかしながら、図２（Ａ）に示すように、１つの検出器１０を用いて飛跡を記録する場合には、実際には、飛跡がいつ記録されたものなのかを区別することができない。したがって、観測に用いる検出器１０が１つの場合には、３種類の飛跡１，２，３を区別することができず、観測期間中に記録された飛跡２のみを選別することはできない。

また、ミューオンラジオグラフィを行う実際の環境では、通常、観測対象物である大型構造物を観測している期間よりも、検出器１０である原子核乾板１０を製造してから実際に観測を行うまでの期間の方が長く、飛跡２の本数よりも飛跡１の本数の方が圧倒的に多い。すなわち、記録されている飛跡の多くは観測期間外の飛跡１および飛跡３（特に飛跡１が圧倒的に多い）であり、観測に検出器１０を１つしか用いない場合、イメージングができない程度にまでＳ／Ｎ比が著しく低下する。

これに対して、本発明の飛跡選別方法では、図２（Ｂ）に示すように、少なくとも２つの検出器１０ａ，１０ｂを用いて、観測期間中に記録された飛跡２のみを選別する。例えば図２（Ｂ）に示す状態では、幅方向の寸法が略同一である、板状の２つの検出器１０ａ，１０ｂが、互いに向かい合うように、端部を揃えてかつ重ねて配置された組合せとなっている。観測期間中に２つの検出器１０ａ，１０ｂの組合せ（すなわち相対的な位置関係）を作成することにより、観測期間中に２つの検出器１０ａ，１０ｂを通過したミューオンの飛跡は１つの直線となる。すなわち、第１の検出器１０ａに記録されている飛跡２ａと、第２の検出器１０ｂに記録されている飛跡２ｂとは、１つの直線状の飛跡となる。よって、検出器１０の現像処理後に、１つの直線となる飛跡２ａおよび飛跡２ｂの組合せを、第１の検出器１０ａ内の飛跡および第２の検出器１０ｂ内の飛跡について特定することにより、観測期間中に飛来したミューオンにより記録された飛跡２のみを選別することが可能になる。

［第１の実施形態］
図３は、本発明の第１の実施形態に係る飛跡選別方法の手順を示すフローチャートであり、図４は、本発明の第１の実施形態に係る飛跡選別方法を説明するための模式図である。

本発明の第１の実施形態では、２つの検出器１０ａ，１０ｂの観測期間中の位置関係を特定し、特定した位置関係に基づいて、２つの検出器１０ａ，１０ｂが観測期間中の位置関係の状態にあるときに記録された飛跡２を選別する。

ステップＳ１ａにおいて、検出器１０ａ，１０ｂとして用いる２つの原子核乾板１０を準備する。原子核乾板１０は、本発明を実施する者が製造してもよいし、製造業者により予め作成され市販されているものを入手して使用してもよい。

ステップＳ２ａにおいて、２つの検出器１０ａ，１０ｂを分離して保管する。図４（Ａ）に示すように、２つの検出器１０ａ，１０ｂが分離して保管されている状態では、検出器１０ａ，１０ｂには、破線で記述する飛跡１がランダムに記録される。ここで、２つの検出器１０ａ，１０ｂが分離して保管されている状態とは、単に、２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係が特定されていない状態を意味する。好ましくは、２つの検出器１０ａ，１０ｂが分離して保管されている状態とは、板状の２つの検出器１０ａ，１０ｂが互いに向かい合うように配置されていない状態を意味する。

ステップＳ３ａにおいて、２つの検出器１０ａ、１０ｂを、観測期間中に用いる所定の位置関係に配置する。本実施形態では、図４（Ｂ）に示すように、観測期間中の位置関係とは、２つの検出器１０ａ，１０ｂが、互いに向かい合うように、端部を揃えてかつ重ねて配置された位置関係である。ここで、板状の２つの検出器１０ａ，１０ｂが互いに向かい合う位置関係とは、板状の２つの検出器１０ａ，１０ｂが完全に平行に配置されることを意味するものではない。

ステップＳ４ａにおいて、ステップＳ３ａにおいて配置した検出器１０ａ，１０ｂの位置関係の状態で、観測対象物を観測する。図４（Ｂ）において実線で記述する飛跡２は、このステップＳ４ａの観測工程において記録された飛跡であり、観測期間中に飛来したミューオンにより記録された飛跡である。

ここで、観測とは、図１に示す板状の検出器１０の表面に形成されている面状の検出部９２が、観測対象物に向けられている状態を意味する。例えば、ピラミッドを観測対象物とし、ピラミッドの底部に位置する下部玄室からピラミッドの頂部方向の内部構造を観測するのであれば、検出部９２の法線方向をピラミッドの頂部方向へ向けて、板状の検出器１０を下部玄室の床面に配置する。検出器１０に記録される飛跡は、ピラミッドを透過したミューオンにより記録された飛跡であり、記録される飛跡の方向分布は、ピラミッドの内部構造の物質量に応じて変化する。その理由は、ミューオンの通過経路中により多くの物質が存在すると、より多くのミューオンが物質中でエネルギーを失って物質を通過することができず、記録される飛跡の数が減少するからである。また例えば、原子炉の内部を観測対象物とするのであれば、原子炉の下部に検出器１０を配置することが困難（または不可能）な場合がある。このような場合には、板状の検出器１０を床面に立てて設置して、検出部９２の法線方向が横を向くような状態とし、原子炉を横方向に横切るミューオンを観測する。検出部９２の法線方向は、床面に対して垂直または水平を向く方向に限られず、検出部９２は、法線方向が床面または観測対象物に対して傾くように配置されてもよい。すなわち、板状の検出器１０が観測対象物の方向を向くように検出器１０を配置すれば、検出器１０に記録される飛跡は、観測対象物を透過するなどして検出器１０に飛来したミューオンによる飛跡となる。さらに、この際の検出器１０ａ，１０ｂの位置関係を特定すると、観測期間中に記録された飛跡２のみを特定することが可能となる。ミューオンイメージングでは、観測期間中に飛来したミューオンにより記録された、この飛跡２を精度良く特定することにより、ノイズを低減しＳ／Ｎ比を向上させることが可能となる。

ステップＳ５ａにおいて、観測を終了し、２つの検出器１０ａ，１０ｂを回収し分離して保管する。図４（Ｃ）に示すように、２つの検出器１０ａ，１０ｂが分離して保管されている状態では、ステップＳ２ａと同様に、検出器１０ａ，１０ｂには、点線で記述する飛跡３がランダムに記録される。

ステップＳ６ａにおいて、回収した検出器１０ａ，１０ｂを現像処理し、現像処理により得られた飛跡をデータ化して記録する。検出器１０である原子核乾板１０の現像処理については、公知の種々の現像方法を適用して行うことができる。現像処理後の飛跡を読み取る処理および読み取った飛跡をデータ化して記録する処理については、本実施形態では、特開２０１０－１０１６７６号公報に記載の飛跡認識装置２００を用いて行う。飛跡認識装置２００を用いると、検出器１０の所定の区画毎に飛跡のデータ化が行われる。区画のサイズ（面積）は任意に設定が可能である。飛跡をデータ化した後のステップＳ７ａ～ステップＳ８ａの処理については、本実施形態では演算装置１００を用いて行う。すなわち演算装置１００は、飛跡選別装置として機能する。

図５は、飛跡認識装置に接続して使用する演算装置のハードウェア構成を示すブロック図である。演算装置１００は、演算部５０と、入力部５６と、表示部５７とを備え、飛跡認識装置２００に接続される。

演算部５０は、例えば汎用コンピュータで構成されており、後述するデータ処理を行うＣＰＵ５１と、データ処理の作業領域に使用するメモリ５２と、処理データを記録する記録部５３と、各部の間でデータを伝送するバス５４と、外部機器とのデータの入出力を行うインタフェース部５５（以下、Ｉ／Ｆ部と記す）とを備えている。

演算部５０は、ステップＳ７ａ～ステップＳ８ａの処理を行うためのプログラムを、例えば実行形式（例えばプログラミング言語からコンパイラにより変換されて生成される）で記録部５３に予め記録しており、演算部５０は、記録部５３に記録したプログラムを使用して処理を行う。これに代えて、演算部５０は、ステップＳ７ａ～ステップＳ８ａの処理を実行する回路または手段を備えてもよい。

入力部５６および表示部５７は演算部５０に接続されている。入力部５６と表示部５７とは一体化されて、タッチパネル式の入力表示装置として構成されていてもよい。

以下の説明においては、特に断らない限り、演算部５０が行う処理は、記録部５３またはメモリ５２に格納されたプログラムに基づいて、実際には演算部５０のＣＰＵ５１が行う処理を意味する。ＣＰＵ５１はメモリ５２を作業領域として必要なデータ（処理途中の中間データ等）を一時記憶し、記録部５３に演算結果等の長期保存するデータを適宜記録する。

飛跡認識装置２００からは、検出器１０ａ，１０ｂに記録されている飛跡の３次元の位置座標（以下、位置座標を単に座標とも記載する）および３次元の角度が、例えばベクトルデータとして出力される。演算装置１００は、飛跡認識装置２００から出力される飛跡の座標および角度のデータを、記録部５３に記録する。記録部５３には、飛跡の座標と、飛跡の角度と、が対応付けられた飛跡データが記録される。

図４（Ｃ）に示す例では、飛跡認識装置２００を用いると、第１の検出器１０ａからは４本分の飛跡データが取得され、第２の検出器１０ｂからは５本分の飛跡データが取得される。取得された９本分の飛跡データは、飛跡が記録されていた検出器１０ａ，１０ｂを区別する識別子と共に、演算装置１００の記録部５３に記録される。

なおこの時点では、飛跡のデータは、上記した３種類の飛跡１，２，３のどれであるのかが区別されずに記録部５３に記録されており、本実施形態では、それぞれの飛跡データに付与される、３種類の飛跡を区別する識別子には、例えば値「ＮＵＬＬ」が初期値として設定されていることとする。識別子には、例えば値「１」、値「２」、値「３」、および値「ＮＵＬＬ」のいずれかが設定される。値「１」は、検出器１０の製造直後から観測前までの間に記録された飛跡であることを示し、値「２」は、観測期間中に記録された飛跡であることを示し、値「３」は、観測後から現像処理までの間に記録された飛跡であることを示す。値「ＮＵＬＬ」は、値「１」～値「３」のどの種類の飛跡かが特定されていないことを示す。

ステップＳ７ａにおいて、観測期間中における検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を取得する。本実施形態では、観測期間中の位置関係とは、図４（Ｂ）に示すように、２つの検出器１０ａ，１０ｂが、互いに向かい合うように、端部を揃えてかつ重ねて配置された位置関係である。演算部５０は、例えばパターンマッチングの処理により、観測期間中の位置関係として、ずれ量（＝０）を取得する。本実施形態では、２つの検出器１０ａ，１０ｂのそれぞれに記録されている複数の飛跡同士をパターンマッチングすることにより、２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を取得する。パターンマッチングの処理は演算部５０が行うことができる。パターンマッチングの処理は、検出器１０ａ，１０ｂの各区画毎に行うことができる。処理を適用する対象である観測期間中に記録された飛跡２の数が十分に得られるように、検出器１０ａ，１０ｂの区画のサイズを調整することが好ましい。

パターンマッチングの処理では、２つの検出器１０ａ，１０ｂに記録されている複数の飛跡を対象として、２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の位置、角度、傾きについての平行移動、回転、および伸び縮みについての変換パラメータ（例えば、アフィン変換のパラメータ）を設定し、これら変換パラメータのうち最も確からしいものを求める。これら得られた最も確からしい変換パラメータから、２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の位置関係を、飛跡のサイズの精度（概ね１μｍ程度）で取得することができる。これにより、観測期間中の位置関係の情報を高精度に取得することができ、後続の工程において、観測期間中に記録された飛跡を高精度に選別することが可能になる。

なお、ステップＳ３ａにおける２つの検出器１０ａ，１０ｂの位置合わせの精度が、例えば１ｍｍ程度である場合、飛跡のパターンマッチングは、少なくとも１ｍｍ以上の範囲内に含まれる飛跡同士で行う。

ステップＳ８ａにおいて、ステップＳ７ａにおいて取得した、観測期間中における検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係に基づいて、観測期間中に記録された飛跡を選別する。飛跡を選別する処理とは、図２（Ｂ）を参照して説明した方法であり、第１の検出器１０ａに記録されている複数の飛跡の１つと、第２の検出器１０ｂに記録されている複数の飛跡の１つとの組合せのうち、１つの直線となる２つの飛跡の組合せを選別する処理である。なお、実際にはミューオンは物質中で散乱している。散乱の頻度は、ミューオンと対象物質との間の物理的な確率過程であり、ミューオンの運動量に依存している。散乱の程度（散乱の角度）も、ミューオンの運動量に応じた、ミューオンと対象物質との間の物理的な作用により決定される。したがって、本明細書において１つの直線となる２つの飛跡の組合せを選別する処理とは、このような物理的な作用により飛跡が僅かに曲がることも考慮して飛跡を選別してもよいことを意味する。

判別処理を行う際には、ステップＳ７ａにおいて取得した、観測期間中における検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を考慮して、第１の検出器１０ａ中の飛跡のベクトルと、第２の検出器１０ｂ中の飛跡のベクトルとが、１つの直線上に位置するか否かを判別する。１つの直線上に位置すると判別された２本の飛跡データの識別子には、観測期間中に記録された飛跡であることを示す値「２」が設定され、これら２本の飛跡のベクトルから合成された合成飛跡データを、飛跡の種類を区別する識別子の値「２」と共に演算装置１００の記録部５３に記録する。記録部５３には、飛跡の座標と、飛跡の角度と、飛跡の識別子とが対応付けられた合成飛跡データが記録される。あるいは、合成飛跡データを記録するこのような態様に代えて、１つの直線上に位置すると判別した、合成飛跡データを構成する２本の飛跡データのそれぞれに割り振られた対応関係を、リスト化して保存してもよい。

このような、１つの直線となる２つの飛跡の組合せを選別する処理を、第１の検出器１０ａに記録されている複数の飛跡と、第２の検出器１０ｂに記録されている複数の飛跡との全ての組合せに対して行う。識別子に値「２」が設定されている飛跡データおよび合成飛跡データが、観測期間中に記録された飛跡である。識別子に値「ＮＵＬＬ」が設定されている飛跡データは、観測期間中に記録された飛跡ではなく、ノイズ成分である。

このように、本発明の第１の実施形態に係る飛跡選別方法によると、検出器１０である原子核乾板１０に記録されている複数の飛跡のうち、観測期間中に飛来したミューオンにより記録された飛跡２を選別することが可能になる。

［第２の実施形態］
図６は、検出器である原子核乾板に記録される飛跡の数が多い場合の問題点を説明するための模式図である。

図２を参照して説明したように、ミューオンラジオグラフィにより観測対象物の内部をイメージングするためには、図示する３種類の飛跡１，２，３のうち、実線で記述する、観測期間中に飛来したミューオンにより記録された飛跡２のみを用いて行うことが望ましい。飛跡２以外の飛跡１および飛跡３は、いずれも観測期間中に記録された飛跡ではないため、ノイズ成分となるからである。

しかしながら、図６に示すように、検出器１０ａ，１０ｂに記録されている飛跡の数が多い場合には、例えば以下に説明する２つの問題点が発生する。

・問題点１
検出器１０の製造直後から観測前までの間に記録された飛跡１の数が増加すると、１つの直線上に位置すると誤って判別されてしまう飛跡が増加し、観測期間中の飛跡２に対するノイズ成分が増加するという問題がある。

具体的には、検出器１０の製造直後から観測前までの間に記録された飛跡１と、観測期間中に記録された飛跡２とが、たまたま１つの直線上に位置すると判別されてしまう場合が該当する。例えば図６に図示する例では、符号Ｍ１で示すように、飛跡１ｍが飛跡２ａと大差ない傾きで第１の検出器１０ａに記録されており、飛跡１ｍと飛跡２ｂとが１つの直線上に位置すると誤って判別されてしまう。

また、複数の飛跡１同士がたまたま１つの直線上に位置すると判別されてしまう場合が該当する。例えば図６に図示する例では、符号Ｍ２で示すように、飛跡１ａｍおよび飛跡１ｂｍはそれぞれ、大差ない傾きで第１の検出器１０ａおよび第２の検出器１０ｂにそれぞれ記録されており、飛跡１ａｍと飛跡１ｂｍとが１つの直線上に位置すると誤って判別されてしまう。

このように誤って判別された飛跡は、観測期間中の飛跡２に対するノイズ成分となる。

・問題点２
第１の実施形態のステップＳ７ａの処理では、観測期間中の２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を、パターンマッチングの処理により取得している。しかしながら、観測期間中の飛跡２の本数に対して、飛跡１または飛跡３の本数がそもそも多すぎると、パターンマッチングの処理が機能しなくなるという問題がある。これは、パターンマッチングにより位置関係を求める際に、ノイズが多すぎると、観測期間中の飛跡２の組合せに対して、ノイズとなる飛跡１と飛跡１との組合せ、飛跡１と飛跡３との組合せ、飛跡３と飛跡３との組合せのランダムな組合せの数が勝ってしまうためである。このようなケースでは、飛跡１や飛跡３のデータを除いてから、観測期間中の飛跡２の組合せに対してパターンマッチングを行うことにより、パターンマッチングの処理が機能する。

本発明の第２の実施形態では、第１の実施形態の手順に加えてさらに、２つの検出器１０ａ，１０ｂの観測前の位置関係を特定し、特定した位置関係に基づいて、２つの検出器１０ａ，１０ｂが観測前の位置関係の状態にあるときに記録された飛跡１を特定する。特定した飛跡１はノイズ成分であるので、観測期間中に記録された飛跡を選別する処理を行う前に、選別の対象から除外する。

図７は、本発明の第２の実施形態に係る飛跡選別方法の手順を示すフローチャートであり、図８は、本発明の第２の実施形態に係る飛跡選別方法を説明するための模式図である。なお、第１の実施形態と同様に、飛跡をデータ化した後のステップＳ７ｂ～ステップＳ１１ｂの処理は、演算装置１００を用いて行う。演算部５０は、ステップＳ７ｂ～ステップＳ１１ｂの処理を行うためのプログラムを、例えば実行形式で記録部５３に予め記録しており、演算部５０は、記録部５３に記録したプログラムを使用して処理を行う。

ステップＳ１ｂの処理は、第１の実施形態のステップＳ１ａの処理と同じである。

ステップＳ２ｂにおいて、２つの検出器１０ａ、１０ｂを、観測前に用いる所定の位置関係に配置する。本実施形態では、図８（Ａ）に示すように、観測前の位置関係とは、２つの検出器１０ａ，１０ｂが、互いに向かい合うように重ねて配置された位置関係であり、第１の検出器１０ａと第２の検出器１０ｂとが平面方向に所定の寸法ｘ１ずれて配置された位置関係である。本実施形態では、第２の検出器１０ｂ側を平面方向のずれの基準とし、図８（Ａ）に示す例では、平面方向のずれΔｘは、Δｘ＝－ｘ１である。破線で記述する飛跡１は、２つの検出器１０ａ、１０ｂが平面方向のずれΔｘ＝－ｘ１の位置関係において記録された飛跡であり、後の工程においてノイズ成分として除去される飛跡である。

ステップＳ３ｂにおいて、２つの検出器１０ａ、１０ｂを、観測期間中に用いる所定の位置関係に配置する。本実施形態では、図８（Ｂ）に示すように、観測期間中の位置関係とは、２つの検出器１０ａ，１０ｂが、互いに向かい合うように重ねて配置された位置関係であり、第１の検出器１０ａと第２の検出器１０ｂとが平面方向に所定の寸法ｘ２ずれて配置された位置関係である。寸法ｘ２は、寸法ｘ１と異なる大きさである。図８（Ｂ）に示す例では、２つの検出器１０ａ，１０ｂは端部を揃えて配置されており、平面方向のずれΔｘは、Δｘ＝ｘ２（ｘ２＝０）である。

ステップＳ４ｂにおいて、ステップＳ３ｂにおいて配置した検出器１０ａ，１０ｂの位置関係の状態で、観測対象物を観測する。図８（Ｂ）において実線で記述する飛跡２は、このステップＳ４ｂの観測工程において記録された飛跡であり、観測期間中に飛来したミューオンにより記録された飛跡である。

ステップＳ５ｂにおいて、観測を終了し、２つの検出器１０ａ，１０ｂを回収し分離して保管する。図８（Ｃ）に示すように、２つの検出器１０ａ，１０ｂが分離して保管されている状態では、検出器１０ａ，１０ｂには、点線で記述する飛跡３がランダムに記録される。

ステップＳ６ｂにおいて、回収した検出器１０ａ，１０ｂを現像処理し、現像処理により得られた飛跡をデータ化して記録する。本ステップＳ６ｂの処理は、第１の実施形態のステップＳ６ａの処理と同じである。

図８（Ｃ）に示す例では、飛跡認識装置２００を用いると、第１の検出器１０ａからは５本分の飛跡データが取得され、第２の検出器１０ｂからは５本分の飛跡データが取得される。取得された１０本分の飛跡データは、飛跡が記録されていた検出器１０ａ，１０ｂを区別する識別子と飛跡の種類を区別する識別子と共に、演算装置１００の記録部５３に記録される。なおこの時点では、飛跡のデータは、３種類の飛跡１，２，３のどれであるのかが区別されずに記録部５３に記録されている。

ステップＳ７ｂにおいて、観測前における検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を取得する。本実施形態では、観測前の位置関係とは、図８（Ａ）に示すように、２つの検出器１０ａ，１０ｂが、互いに向かい合うように重ねて配置された位置関係であり、第１の検出器１０ａと第２の検出器１０ｂとが平面方向に所定の寸法ｘ１ずれて配置された位置関係である。演算部５０は、観測前の位置関係として、ずれ量ｘ１を取得する。２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係は、２つの検出器１０ａ，１０ｂのそれぞれに記録されている複数の飛跡同士をパターンマッチングすることにより行う。

ステップＳ８ｂにおいて、ステップＳ７ｂにおいて取得した、観測前の検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係に基づいて、観測前に記録された飛跡を特定する。飛跡を特定する処理とは、図２（Ｂ）を参照して説明した方法であり、第１の検出器１０ａに記録されている複数の飛跡の１つと、第２の検出器１０ｂに記録されている複数の飛跡の１つとの組合せのうち、１つの直線となる２つの飛跡の組合せを特定する処理である。

特定処理を行う際には、ステップＳ７ｂにおいて取得した、観測前の検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を考慮して行う。本実施形態では、第１の検出器１０ａと第２の検出器１０ｂとが平面方向に所定の寸法ｘ１ずれて配置されていたので、特定処理において２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の横方向（平面方向）のずれとして、寸法ｘ１を考慮したうえで、第１の検出器１０ａ中の飛跡のベクトルと、第２の検出器１０ｂ中の飛跡のベクトルとが、１つの直線上に位置するか否かを判別する。１つの直線上に位置すると判別された２本の飛跡データの識別子には、観測前に記録された飛跡であることを示す値「１」が設定される。

このような、１つの直線となる２つの飛跡の組合せを特定する処理を、第１の検出器１０ａに記録されている複数の飛跡と、第２の検出器１０ｂに記録されている複数の飛跡との全ての組合せに対して行う。

ステップＳ９ｂにおいて、観測前に記録された飛跡のデータを解析から除外する。観測前に記録された飛跡データには、識別子に値「１」が設定されているので、記録部５３に記録されている飛跡データのうち、識別子に値「１」が設定されているものを、例えば記録部５３から削除する。

あるいは、飛跡データを記録部５３から削除する態様に代えて、識別子に値「１」が付与されている飛跡データを、以後のデータ処理では用いない態様としてもよい。例えば、データ処理において使用するか否かを示すフラグ値を、飛跡データに設けておき、本ステップＳ９ｂにおいて、フラグ値を「ＦＡＬＳＥ」（使用しない）に設定する。そして、以後のデータ処理では、フラグ値が「ＦＡＬＳＥ」に設定されている飛跡データを、データ処理において使用しないようにすればよい。

ステップＳ１０ｂにおいて、観測期間中における検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を取得する。本実施形態では、観測期間中の位置関係とは、図８（Ｂ）に示すように、２つの検出器１０ａ，１０ｂが、互いに向かい合うように重ねて配置された位置関係であり、第１の検出器１０ａと第２の検出器１０ｂとが平面方向に所定の寸法ｘ２ずれて配置された位置関係である。演算部５０は、観測期間中の位置関係として、ずれ量ｘ２（＝０）を取得する。２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係は、２つの検出器１０ａ，１０ｂのそれぞれに記録されている複数の飛跡同士をパターンマッチングすることにより行う。

本実施形態では、ずれ量の初期値をたよりにパターンマッチングを行い、パターンマッチングにより得られた、相対的な位置関係の結果について、妥当性の判断を行う。例えば、観測中の状態を、検出器１０ａ，１０ｂがほぼ重なった状態（Ｘ＝０）とし、その前後の状態をそれぞれＸ＝－５ｍｍ、Ｘ＝＋５ｍｍとして設定して、観測を実施する場合について説明する。まず、５ｍｍという値は観測毎に決めるため、観測前、観測中、および観測後のそれぞれの時点における検出器１０ａ，１０ｂの位置関係を、ノート等の紙媒体または電子データに記録しておく。この５ｍｍという値は、検出器１０ａ，１０ｂを、検出器１０を支持するアルミ板等のどの位置に合わせたかの記録となる。このような、検出器１０を支持するアルミ板の相対的な位置を移動させずに、観測前、観測中、および観測後で検出器１０ａ，１０ｂの位置を貼り替える態様に代えて、検出器１０ａ，１０ｂをアルミ板に予め貼り付けておき、観測前、観測中、および観測後でアルミ板の位置を相対的に移動させる態様であってもよい。すなわち、何らかの手段で検出器１０とアルミ板等との相対的な位置関係を決めることができればよく、位置決めの方法は手動であっても電動であってもよい。検出器１０を支持する構成部材の材料もアルミに限定されず、アルミに代えて、例えば鉄等の金属、プラスチック、炭素繊維強化プラスチック（CFRP）、およびゴム板等の何らかの材料であってもよい。観測前、観測中、および観測後の３つのアライメント（位置関係）が存在するので、これらそれぞれの位置関係における検出器１０ａ，１０ｂ間のずれ量の初期値を、プログラムの入力パラメータ（引数）としている。演算装置１００には、オペレータから初期値として、複数の位置関係のずれ量が入力され、演算装置１００は、入力された初期値をたよりとして、飛跡のパターンマッチングの処理を行う。演算装置１００は、パターンマッチングにより得られた飛跡の特定結果と、それぞれの観測時間と、設置環境に対応する飛跡の本数および角度分布であるか否か（観測期間中と観測前または観測後とでは、得られる飛跡のイメージが異なる）とを、最終的な判断として使用する。

ステップＳ１１ｂにおいて、ステップＳ１０ｂにおいて取得した、観測期間中における検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係に基づいて、観測期間中に記録された飛跡を選別する。本ステップＳ１１ｂの処理は、第１の実施形態のステップＳ８ａの処理と同じである。

識別子に値「２」が設定されている飛跡データおよび合成飛跡データが、観測期間中に記録された飛跡である。識別子に値「ＮＵＬＬ」が設定されている飛跡データは、２つの検出器１０ａ，１０ｂが観測前の位置関係の状態にあるときに記録された飛跡および観測期間中に記録された飛跡のいずれでもなく、ノイズ成分である。

このように、本発明の第２の実施形態に係る飛跡選別方法では、観測期間中に記録された飛跡を選別する工程を行う前に、２つの検出器１０ａ，１０ｂの観測前の位置関係を特定し、特定した位置関係に基づいて、２つの検出器１０ａ，１０ｂが観測前の位置関係の状態にあるときに記録された飛跡１を特定する。この特定した飛跡１をノイズ成分として選別の対象から除外することにより、検出器１０である原子核乾板１０に記録されている複数の飛跡のうち、観測期間中に飛来したミューオンにより記録された飛跡２をより高精度に選別することが可能になる。

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態では、第２の実施形態の手順に加えてさらに、２つの検出器１０ａ，１０ｂの観測後の位置関係を特定し、特定した位置関係に基づいて、２つの検出器１０ａ，１０ｂが観測後の位置関係の状態にあるときに記録された飛跡３を特定する。特定した飛跡３はノイズ成分であるので、観測期間中に記録された飛跡を選別する工程を行う前に、選別の対象から除外する。

図９は、本発明の第３の実施形態に係る飛跡選別方法の手順を示すフローチャートであり、図１０は、本発明の第３の実施形態に係る飛跡選別方法を説明するための模式図である。なお、第１の実施形態と同様に、飛跡をデータ化した後のステップＳ７ｃ～ステップＳ１４ｃの処理は、演算装置１００を用いて行う。演算部５０は、ステップＳ７ｃ～ステップＳ１４ｃの処理を行うためのプログラムを、例えば実行形式で記録部５３に予め記録しており、演算部５０は、記録部５３に記録したプログラムを使用して処理を行う。

ステップＳ１ｃ～ステップＳ４ｃの処理は、第２の実施形態のステップＳ１ｂ～ステップＳ４ｂの処理と同じである。

ステップＳ５ｃにおいて、観測を終了し、２つの検出器１０ａ、１０ｂを、観測後に用いる所定の位置関係に配置し、その位置関係を保持したまま２つの検出器１０ａ、１０ｂを回収する。本実施形態では、図１０（Ｃ）に示すように、観測後の位置関係とは、２つの検出器１０ａ，１０ｂが、互いに向かい合うように重ねて配置された位置関係であり、第１の検出器１０ａと第２の検出器１０ｂとが平面方向に所定の寸法ｘ３ずれて配置された位置関係である。寸法ｘ３は、寸法ｘ１および寸法ｘ２のいずれとも異なる大きさである。図１０（Ｃ）に示す例では、平面方向のずれΔｘは、Δｘ＝ｘ３である。点線で記述する飛跡３は、２つの検出器１０ａ、１０ｂが平面方向のずれΔｘ＝ｘ３の位置関係において記録された飛跡であり、後の工程においてノイズ成分として除去される飛跡である。

ステップＳ６ｃにおいて、回収した検出器１０ａ，１０ｂを現像処理し、現像処理により得られた飛跡をデータ化して記録する。本ステップＳ６ｃの処理は、第１の実施形態のステップＳ６ａの処理と同じである。

図１０（Ｃ）に示す例では、飛跡認識装置２００を用いると、第１の検出器１０ａからは６本分の飛跡データが取得され、第２の検出器１０ｂからは６本分の飛跡データが取得される。取得された１２本分の飛跡データは、飛跡が記録されていた検出器１０ａ，１０ｂを区別する識別子と飛跡の種類を区別する識別子と共に、演算装置１００の記録部５３に記録される。なおこの時点では、飛跡のデータは、３種類の飛跡１，２，３のどれであるのかが区別されずに記録部５３に記録されている。

ステップＳ７ｃ～ステップＳ９ｃの処理は、第２の実施形態のステップＳ７ｂ～ステップＳ９ｂの処理と同じである。これにより、観測前に記録された飛跡のデータを解析から除外する。

ステップＳ１０ｃにおいて、観測後における検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を取得する。本実施形態では、観測後の位置関係とは、図１０（Ｃ）に示すように、２つの検出器１０ａ，１０ｂが、互いに向かい合うように重ねて配置された位置関係であり、第１の検出器１０ａと第２の検出器１０ｂとが平面方向に所定の寸法ｘ３ずれて配置された位置関係である。演算部５０は、観測後の位置関係として、ずれ量ｘ３を取得する。２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係は、２つの検出器１０ａ，１０ｂのそれぞれに記録されている複数の飛跡同士をパターンマッチングすることにより行う。

ステップＳ１１ｃにおいて、ステップＳ１０ｃにおいて取得した、観測後の検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係に基づいて、観測後に記録された飛跡を特定する。飛跡を特定する処理とは、図２（Ｂ）を参照して説明した方法であり、第１の検出器１０ａに記録されている複数の飛跡の１つと、第２の検出器１０ｂに記録されている複数の飛跡の１つとの組合せのうち、１つの直線となる２つの飛跡の組合せを特定する処理である。

特定処理を行う際には、ステップＳ１０ｃにおいて取得した、観測後の検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を考慮して行う。本実施形態では、第１の検出器１０ａと第２の検出器１０ｂとが平面方向に所定の寸法ｘ３ずれて配置されていたので、特定処理において２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の横方向（平面方向）のずれとして、寸法ｘ３を考慮したうえで、第１の検出器１０ａ中の飛跡のベクトルと、第２の検出器１０ｂ中の飛跡のベクトルとが、１つの直線上に位置するか否かを判別する。１つの直線上に位置すると判別された２本の飛跡データの識別子には、観測後に記録された飛跡であることを示す値「３」が設定される。

ステップＳ１２ｃにおいて、観測後に記録された飛跡のデータを解析から除外する。観測後に記録された飛跡データには、識別子に値「３」が設定されているので、記録部５３に記録されている飛跡データのうち、識別子に値「３」が設定されているものを、例えば記録部５３から削除する。

ステップＳ１３ｃ～ステップＳ１４ｃの処理は、第２の実施形態のステップＳ１０ｂ～ステップＳ１１ｂの処理と同じである。これにより、観測期間中に記録された飛跡を選別する。識別子に値「２」が設定されている飛跡データおよび合成飛跡データが、観測期間中に記録された飛跡である。

このように、本発明の第３の実施形態に係る飛跡選別方法では、第２の実施形態の手順に加えてさらに、観測期間中に記録された飛跡を選別する工程を行う前に、２つの検出器１０ａ，１０ｂの観測後の位置関係を特定し、特定した位置関係に基づいて、２つの検出器１０ａ，１０ｂが観測後の位置関係の状態にあるときに記録された飛跡３を特定する。この特定した飛跡３をノイズ成分として選別の対象から除外することにより、検出器１０である原子核乾板１０に記録されている複数の飛跡のうち、観測期間中に飛来したミューオンにより記録された飛跡２をより高精度に選別することが可能になる。

［その他の形態］
以上、本発明を特定の実施の形態によって説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。

上記した第１～第３の実施形態では、観測期間中に設定されている２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係は１つであり（ステップＳ３ａ～Ｓ４ａ、ステップＳ３ｂ～Ｓ４ｂ、ステップＳ３ｃ～Ｓ４ｃ）、観測期間中のこの１つの相対的な位置関係に基づいて、観測期間中に記録された飛跡を選別している（ステップＳ８ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ１４ｃ）が、観測期間中に設定する２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係は１つに制限されない。観測期間中に２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を複数設定し、設定された複数の位置関係のそれぞれに基づいて、２つの検出器１０ａ，１０ｂがそれぞれの位置関係の状態にあるときに記録された飛跡を選別し、選別した飛跡を観測期間中に記録された飛跡としてもよい。観測期間中に２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を複数設定することにより、観測期間中に記録された飛跡をより高精度に選別することが可能となる。すなわちこのようにすることで、複数の位置関係の状態のそれぞれについて、時刻の情報を付与することが可能となり、観測期間中に記録された飛跡について、時間的な前後関係を把握することが可能となる。

図１１は、観測期間中に２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を複数設定する場合の飛跡選別方法を説明するための模式図である。例えば、上記した第２の実施形態において、観測期間中に２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を複数設定し、観測期間中に記録された飛跡を選別する場合を一例として説明する。なお、以下で説明するサブステップＡ～サブステップＦの処理は、第２の実施形態に係る飛跡選別方法にのみ適用されるのではなく、第１および第３の実施形態に係る飛跡選別方法についても適用することができる。

すなわち、第２の実施形態に係る飛跡選別方法のステップＳ３ｂ～ステップＳ４ｂにおいて、以下に説明するサブステップＡ～サブステップＣの処理を行い、ステップＳ１０ｂ～ステップＳ１１ｂにおいて、以下に説明するサブステップＤ～サブステップＦの処理を行う。サブステップＦの処理を終了した後、識別子に値「２」が設定されている飛跡データおよび合成飛跡データが、観測期間中に記録された飛跡である。演算部５０は、サブステップＡ～サブステップＦの処理を行うためのプログラムを、例えば実行形式で記録部５３に予め記録しており、演算部５０は、記録部５３に記録したプログラムを使用して処理を行う。

サブステップＡでは、図１１（Ｂ－１）に示すように、観測期間中の時刻ｔ１において、２つの検出器１０ａ，１０ｂを、互いに向かい合うように重ねて配置された位置関係であり、第１の検出器１０ａと第２の検出器１０ｂとが平面方向に所定の寸法ｘ２_１ずれて配置された位置関係に配置する。図１１（Ｂ－１）に示す例では、平面方向のずれΔｘは、Δｘ＝ｘ２_１（ｘ２_１＝０）である。寸法ｘ２_１は、寸法ｘ１と異なる大きさである。実線で記述する飛跡２_１は、２つの検出器１０ａ，１０ｂが平面方向に所定の寸法ｘ２_１ずれて配置された位置関係において記録された飛跡である。

サブステップＢでは、図１１（Ｂ－２）に示すように、観測期間中の時刻ｔ２において、２つの検出器１０ａ，１０ｂを、互いに向かい合うように重ねて配置された位置関係であり、第１の検出器１０ａと第２の検出器１０ｂとが平面方向に所定の寸法ｘ２_２ずれて配置された位置関係に配置する。図１１（Ｂ－２）に示す例では、平面方向のずれΔｘは、Δｘ＝ｘ２_２である。寸法ｘ２_２は、寸法ｘ１および寸法ｘ２_１のいずれとも異なる大きさである。実線で記述する飛跡２_２は、２つの検出器１０ａ，１０ｂが平面方向に所定の寸法ｘ２_２ずれて配置された位置関係において記録された飛跡である。

サブステップＣでは、図１１（Ｂ－３）に示すように、観測期間中の時刻ｔ３において、２つの検出器１０ａ，１０ｂを、互いに向かい合うように重ねて配置された位置関係であり、第１の検出器１０ａと第２の検出器１０ｂとが平面方向に所定の寸法ｘ２_３ずれて配置された位置関係に配置する。図１１（Ｂ－３）に示す例では、平面方向のずれΔｘは、Δｘ＝ｘ２_３である。寸法ｘ２_３は、寸法ｘ１、寸法ｘ２_１および寸法ｘ２_２のいずれとも異なる大きさである。実線で記述する飛跡２_３は、２つの検出器１０ａ，１０ｂが平面方向に所定の寸法ｘ２_３ずれて配置された位置関係において記録された飛跡である。

サブステップＤでは、観測期間中の時刻ｔ１における検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係の情報として寸法ｘ２_１を取得し、取得した相対的な位置関係寸法ｘ２_１に基づいて、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に記録された飛跡を選別する。本サブステップＤでは、図１１（Ｂ－１）に実線で記述する飛跡２_１が、観測期間中の時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に記録された飛跡として選別される。

選別工程では、２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の横方向（平面方向）のずれとして、寸法ｘ２_１を考慮したうえで、第１の検出器１０ａ中の飛跡のベクトルと、第２の検出器１０ｂ中の飛跡のベクトルとが、１つの直線上に位置するか否かを判別する。１つの直線上に位置すると判別された２本の飛跡データの識別子には、観測期間中の時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に記録された飛跡であることを示す値「２－１」が設定され、これら２本の飛跡のベクトルから合成された合成飛跡データを、飛跡の種類を区別する識別子の値「２－１」と共に演算装置１００の記録部５３に記録する。このような、１つの直線となる２つの飛跡の組合せを選別する処理を、第１の検出器１０ａに記録されている複数の飛跡と、第２の検出器１０ｂに記録されている複数の飛跡との全ての組合せに対して行う。

サブステップＥでは、観測期間中の時刻ｔ２における検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係の情報として寸法ｘ２_２を取得し、取得した相対的な位置関係寸法ｘ２_２に基づいて、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間に記録された飛跡を選別する。本サブステップＥでは、図１１（Ｂ－２）に実線で記述する飛跡２_２が、観測期間中の時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間に記録された飛跡として選別される。サブステップＥの処理は、サブステップＤの処理と同様であるが、１つの直線上に位置すると判別された２本の飛跡データの識別子には、観測期間中の時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間に記録された飛跡であることを示す値「２－２」が設定される。

サブステップＦでは、観測期間中の時刻ｔ３における検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係の情報として寸法ｘ２_３を取得し、取得した相対的な位置関係寸法ｘ２_３に基づいて、時刻ｔ３から観測を終了した時刻（すなわち、ステップＳ５ａ，Ｓ５ｂ，Ｓ５ｃを開始する時刻）までの間に記録された飛跡を選別する。本サブステップＦでは、図１１（Ｂ－３）に実線で記述する飛跡２_３が、観測期間中の時刻ｔ３から観測を終了した時刻までの間に記録された飛跡として選別される。サブステップＦの処理は、サブステップＤの処理と同様であるが、１つの直線上に位置すると判別された２本の飛跡データの識別子には、観測期間中の時刻ｔ３から観測を終了した時刻までの間に記録された飛跡であることを示す値「２－３」が設定される。

以上、サブステップＡ～サブステップＦの処理を行うことにより、観測期間中に２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係を複数設定し、観測期間中に記録された飛跡をより高精度に選別することが可能となる。観測期間中に記録された飛跡には、値「２」をさらに細分化した値である「２－１」、「２－２」、「２－３」が設定されており、この細分化した値を参照することにより、観測期間中に記録された飛跡について、時刻の情報を付与することが可能となり、時間的な前後関係を把握することが可能となる。

上記した第１～第３の実施形態では、板状の２つの検出器１０ａ，１０ｂは、幅方向の寸法が略同一であるが、幅方向の寸法は、一方の検出器が他方の検出器よりも大きくてもよい。また、板状の２つの検出器１０ａ，１０ｂは重ねて配置されているが、飛跡を選別することができる限り、２つの検出器１０ａ，１０ｂ間には隙間が生じていてもよい。検出器１０を遮光フィルムまたは真空パックにて覆う態様においても同様である。

上記した第１～第３の実施形態では、飛跡認識装置２００は、飛跡の座標および角度のデータを出力しているが、飛跡認識装置２００が出力するデータはこれに限定されない。飛跡認識装置２００はさらに、飛跡の濃さや直進性の情報として、例えば信号強度（またはパルスハイトとも呼ばれている）のデータを出力し、演算装置１００は、信号強度のデータを、飛跡の座標および角度のデータと対応付けて記録部５３に記録してもよい。信号強度のデータには、原子核乾板中における荷電粒子の種々の相互作用が反映されており、ノイズ除去に用いることができる。信号強度のデータには、例えば、荷電粒子が原子核乾板１０中で失ったエネルギーや、荷電粒子が検出部９２（乳剤層または感材層）において受けた散乱の程度（散乱の角度、すなわち飛跡の曲がりによるずれ）が反映されている。特に、環境放射線等のエネルギーが低い粒子（例えば、電子等）は、検出部９２において大きく散乱されるために、このような振る舞いが信号強度のデータにも表れる。すなわち、記録部５３に記録されている、飛跡の座標、角度、信号強度のデータを予め複合的に解析しておくことにより、飛跡が、観測対象粒子のミューオンにより記録された飛跡であるのか、あるいはミューオン以外の例えば電子等の荷電粒子により記録された、ノイズとすべき飛跡であるのかを識別することが可能となり、ノイズを低減することが可能となる。

上記した第３の実施形態では、２つの検出器１０ａ，１０ｂの観測後の位置関係を特定し、特定した位置関係に基づいて、２つの検出器１０ａ，１０ｂが観測後の位置関係の状態にあるときに記録された飛跡を解析から除外する処理を、第２の実施形態の手順に加えてさらに行っているが、これら観測後の位置関係を特定し観測後に記録された飛跡をノイズとして特定し除去する処理を、第１の実施形態の手順に加えてさらに行っても良い。

上記した第３の実施形態では、観測後の位置関係のずれを示す寸法ｘ３は、寸法ｘ１および寸法ｘ２のいずれとも異なる大きさであるが、寸法ｘ３は、少なくとも、観測期間中の位置関係のずれを示す寸法ｘ２と異なる大きさであればよく、寸法ｘ３は、観測前の位置関係のずれを示す寸法ｘ１と同一の大きさであってもよい。観測前に記録された飛跡および観測後に記録された飛跡はどちらもノイズ成分として除去される飛跡である。

上記した第１～第３の実施形態では、演算部５０は、２つの検出器１０ａ，１０ｂのそれぞれに記録されている複数の飛跡同士をパターンマッチングすることにより、観測期間中の位置関係を取得しているが、観測期間中の位置関係を取得する方法はこれに限定されない。パターンマッチング以外の方法としては、検出器１０ａ，１０ｂに予め基準となるマークを作成しておき、そのマークを用いて２つの検出器１０ａ，１０ｂ間のお互いの位置関係を取得する方法がある。検出器１０ａ，１０ｂにマークを作成する方法としては、例えば放射線やＸ線、可視光を用いる方法がある。基準となるマークから取得される位置関係の情報は、例えばオペレータにより入力部５６を介して演算部５０に入力されてもよく、基準となるマークを例えば光学的な手段により読み取る装置から、Ｉ／Ｆ部５５を介して演算部５０に入力されてもよい。

また、上記したように複数の飛跡同士をパターンマッチングする場合であっても、ミューオンによる飛跡同士をパターンマッチングするのではなく、ミューオンよりも低いエネルギーの粒子による飛跡同士をパターンマッチングすることにより、観測期間中の位置関係を取得してもよい。ミューオンよりも低いエネルギーの粒子の例としては、例えば、環境放射線中のガンマ線や電子、陽子等が挙げられる。ミューオンよりもエネルギーが低いこのような粒子は、乳剤層または感材層中で飛跡が曲げられて、検出器１０には曲がった飛跡が記録されるものの、検出器１０ａ，１０ｂ同士を密着させて観測する場合には、パターンマッチングが可能であり、観測期間中の位置関係を取得することが可能である。ガンマ線や電子、陽子等のように、乳剤層または感材層（検出部９２）中で飛跡が曲げられる粒子であっても、粒子は検出器１０ａ，１０ｂ間の接触面を通過するため、２つの検出器１０ａ，１０ｂそれぞれの検出部９２の表面では、同じ粒子により記録された同じ飛跡のパターンを観察することができる。

上記した第１～第３の実施形態では、検出器１０として原子核乾板１０を使用し、荷電粒子としてミューオンの飛跡を原子核乾板１０に記録するケースを一例として説明しているが、検出器１０および荷電粒子はこれらに制限されない。使用する検出器１０は原子核乾板１０に限られず、写真乾板、蛍光飛跡検出器、ガラス飛跡検出器、およびＣＲ－３９固体飛跡検出器等の固体飛跡検出器であればよく、荷電粒子の飛跡を記録する積分型検出器であればよい。固体飛跡検出器は、固体飛跡記録器と呼ぶこともでき、積分型検出器は、積分型飛跡記録器と呼ぶこともできる。観測に用いる荷電粒子もミューオンに限定されず、陽子、電子、π中間子、Ｋ中間子、τ粒子、チャーム粒子等の荷電粒子であり、積分型検出器に飛跡を記録することができる荷電粒子であればよい。また、積分型検出器に飛跡を記録する荷電粒子とは、飛来する荷電粒子自体が直接的に飛跡を記録するケースに限られず、中性粒子である中性子によって散乱される荷電粒子（例えば、陽子）が間接的に、または電磁波であるガンマ線、Ｘ線等によって散乱される荷電粒子（例えば、電子）が間接的に飛跡を記録するケースも含まれる。

上記した第１～第３の実施形態では、２つの検出器１０ａ，１０ｂを重ねて使用しているが、使用する検出器１０の構成はこれに限定されない。例えば図１２（Ａ）に示すように、３つの検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃを重ねて使用してもよい。この場合、飛跡を選別する処理において、３つの検出器のそれぞれから飛跡を１つずつ選択し、例えば１つの直線となる３つの飛跡の組合せを判別すればよい。すなわち本発明において使用する検出器１０の枚数は少なくとも２枚であり、２枚以上であればよい。また、例えば３つの検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃを重ねて使用する上記したケースにおいて、検出器の効率を考慮して飛跡の組合せを判別してもよい。すなわち、検出器１０を３つ使用するケースであっても、３つの検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃの全てを一直線に貫く飛跡の組合せだけを判別するのではなく、２つの検出器を一直線に貫く飛跡の組合せを判別してもよい。

また、例えば図１２（Ｂ）に示すように、３つの検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃのそれぞれの間に、物質層２０ａ，２０ｂが介装されていてもよい。物質層２０ａ，２０ｂとしては、例えばプラスチック板、金属板などの固体層、水などの液体層、および空気などの気体層等の、種々の物質、素材からなるあらゆる材料の層（材料層）が例示される。この場合、物質層２０ａ，２０ｂが介装されることにより、第１の検出器１０ａと第２の検出器１０ｂとの相対的な位置関係は、平面方向のずれだけではなく、平面方向に垂直な法線方向に、物質層２０ａ，２０ｂの厚さの分だけずれて配置される。よって、図２（Ｂ）を参照して説明した、第１の検出器１０ａに記録されている複数の飛跡の１つと、第２の検出器１０ｂに記録されている複数の飛跡の１つとの組合せのうち、１つの直線となる２つの飛跡の組合せを選別する処理では、２つの検出器１０ａ，１０ｂ間の相対的な位置関係として、横方向（平面方向）のずれの寸法と、縦方向（法線方向）のずれの寸法とを考慮したうえで、第１の検出器１０ａ中の飛跡のベクトルと、第２の検出器１０ｂ中の飛跡のベクトルとが、１つの直線上に位置するか否かを判別する。物質層２０ａの厚さと物質層２０ｂの厚さとが異なっていてもよく、物質層２０ａの構成物質と物質層２０ｂの構成物質とが異なっていてもよい。

また、例えば図１２（Ｃ）に示すように、物質層２０が介装される位置も制限されず、検出器１０ａ，１０ｂと物質層２０との積層構造は不規則であってもよい。

上記第１～第３の実施形態では、演算部５０は処理を行うためのプログラムを記録部５３に予め記録しているが、プログラムは、ＤＶＤ－ＲＯＭ等の、コンピュータ読み取り可能であって一時的でない有形の記録媒体９８から演算装置５０にインストールしてもよいし、演算装置５０をコンピュータネットワーク９９と接続し、コンピュータネットワーク９９を介して例えば外部サーバ（図示せず）からプログラムをダウンロードしてインストールしてもよい。

上記第１～第３の実施形態では、飛跡認識装置２００は演算装置１００に直接接続されているが、飛跡認識装置２００と演算装置１００との接続態様はこれに限定されない。飛跡認識装置２００は、ネットワーク９９を介して演算装置１００に接続されてもよい。

上記第１～第３の実施形態では、演算装置１００は一体の装置として実現されているが、演算装置１００は一体の装置である必要はなく、ＣＰＵ５１、メモリ５２、記録部５３等が別所に配置され、これらがネットワークで接続されていてもよい。演算装置１００と、入力部５６と、表示部５７とについても、一ヶ所に配置される必要は必ずしもなく、それぞれ別所に配置されて互いにネットワークで通信可能に接続されていてもよい。

また、上記第１～第３の実施形態では、演算部５０は、上述の演算処理を単一のＣＰＵ５１で実行しているが、これら各演算処理を単一のＣＰＵ５１で実行する必要は必ずしもなく、複数のＣＰＵで分散して処理してもよい。また、演算装置１００が行う演算処理も演算部５０のＣＰＵ５１に限らず、例えばＧＰＵ（Graphics Processing Unit）をアクセラレータとして用いて、ＣＰＵ５１が行う並列演算処理を補助してもよい。また、ＣＰＵ５１に代えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を用いて演算処理を行ってもよい。すなわち本明細書においてＣＰＵ５１が行う処理とは、ＣＰＵまたはＦＰＧＡが、ＧＰＵ等のアクセラレータを用いて行う処理も含むことを意味する。

上記した第１～第３の実施形態では、演算装置１００は、飛跡認識装置２００から出力されるデータを一旦記録部５３に記録したうえで、観測期間中に記録された飛跡を選別しているが、演算装置１００は飛跡認識装置２００から出力されるデータをリアルタイムで処理することで、観測期間中に記録された飛跡を選別してもよい。

上記した第１～第３の実施形態では、１つの直線上に位置すると判別された２本の飛跡データの識別子には、観測期間中に記録された飛跡であることを示す値「２」が設定されているが、例えば１つの直線上に位置する可能性とノイズである可能性とが同程度である場合には、両方の可能性を示す値を飛跡データの識別子に設定してもよい。これにより、より高精度な解析を行うことが可能となる。両方の可能性を示す値としては、例えば、ノイズを示す値「１」または値「３」と、観測期間中の飛跡を示す値「２」との両方の値を設定してもよいし、例えば値「４」等の新たな値を割り当てて使用してもよい。あるいは、ノイズを示す値「１」および値「３」と、観測期間中の飛跡を示す値「２」とを設定して、取り得る可能性があるものをすべて値として保持してもよい。すなわちノイズ成分の飛跡とは、飛跡データの識別子に、ノイズを示す値が１つまたは複数設定されている飛跡を示している。

上記した第２の実施形態では、観測前に記録された飛跡のデータを解析から除外するステップＳ９ｂの処理を、観測中の飛跡を選別するステップＳ１１ｂの処理を行う前に実行しているが、ステップＳ９ｂの処理はステップＳ１１ｂの処理の後に実行してもよい。さらに引き続き、ステップＳ９ｂの処理後に、ステップＳ１１ｂによる飛跡選別処理の結果からステップＳ９ｂの処理の結果を差し引いて、観測中の飛跡を選別してもよい。同様に、上記した第３の実施形態において、ステップＳ９ｃの処理またはステップＳ１２ｃの処理を、ステップＳ１４ｃの処理の後に実行してもよい。

上記した第３の実施形態では、観測前に記録された飛跡のデータを解析から除外するためのステップＳ７ｃ～ステップＳ９ｃの一連の処理を先に実行し、観測後に記録された飛跡のデータを解析から除外するためのステップＳ１０ｃ～ステップＳ１２ｃの一連の処理を後に実行しているが、処理の順序はこれに制限されない。例えば観測後のノイズが観測前のノイズよりも多い場合には、観測後の飛跡に関するステップＳ１０ｃ～ステップＳ１２ｃの一連の処理を先に実行し、観測前の飛跡に関するステップＳ７ｃ～ステップＳ９ｃの一連の処理を後に実行してもよい。

上記した第２の実施形態では、ノイズ成分として特定した飛跡１を選別の対象から除外しているが、ノイズ成分として特定した飛跡１は、観測期間中の飛跡２のアライメントを特定する際のノイズ除去に用いることができる。同様に、上記した第３の実施形態において、ノイズ成分として特定した飛跡１または飛跡３は、観測期間中の飛跡２のアライメントを特定する際のノイズ除去に用いることができる。この際、ノイズ成分として特定した飛跡１および飛跡３のいずれかを除去してもよいし、飛跡１および飛跡３の両方を除去してもよい。

また、ノイズ成分として特定した飛跡は、常に除去された状態で処理されるのではなく、位置関係の取得時と、位置関係に基づいた飛跡の選別時とで、ノイズ成分の飛跡を含めて処理するか否かを適宜選択すればよい。例えば、ノイズ成分として特定した飛跡１の数が多く、観測期間中の飛跡２のアライメントをうまく特定することができない場合には、次に説明する手順にて、観測期間中の飛跡２を選別してもよい。まず、第１の手順として、ノイズ成分として特定した飛跡１を解析対象から除外したデータセットにて、観測期間中の飛跡２の位置関係を取得する。次に、第２の手順として、ノイズ成分として特定した飛跡１を含む飛跡のデータセットについて、先程取得した観測期間中の飛跡２の位置関係から、観測期間中の飛跡２を選別する。このような手順にする理由は、ノイズ成分である飛跡１の数が多すぎる場合には、飛跡１を選別する際に、観測期間中の飛跡２が誤って紛れてしまう可能性があるからである。このような場合には、飛跡２の検出効率が低下してしまう。したがって、飛跡２の選別時には、ノイズ成分である飛跡１を除かずに、例えば全ての飛跡データに対して選別を行い、たとえ飛跡１のノイズ成分が多少混入したとしても、総合的な判断により、観測期間中の飛跡２を選別すればよい。このようなケースでは、１つの飛跡に対して複数の識別子「１」および「２」を同時に付与してもよい。

Ｔ，１，２，３，１ｍ，１ａｍ，１ｂｍ，２ａ，２ｂ，２_１，２_２，２_３飛跡
１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）検出器（原子核乾板）
２０（２０ａ，２０ｂ）物質層
５０演算部
９１支持体
９２検出部
９３臭化銀結晶（ハロゲン化銀感材）
９４潜像核の塊
１００演算装置
２００飛跡認識装置

Claims

板状の少なくとも２つの積分型検出器に記録されている荷電粒子の飛跡を選別する方法であって、
飛跡の観測前に前記少なくとも２つの積分型検出器を観測前位置関係で保管するステップと、
前記少なくとも２つの板状の積分型検出器が互いに向かい合うように配置された観測中位置関係の状態で、荷電粒子の飛跡を記録するステップと、
飛跡の観測後に前記少なくとも２つの積分型検出器を観測後位置関係で保管するステップと、
前記観測中位置関係に基づいて、前記積分型検出器に記録されている選別対象である飛跡のうち、前記少なくとも２つの積分型検出器が前記観測中位置関係の状態にあるときに記録された飛跡を選別するステップと、
を含み、
前記観測前位置関係および前記観測後位置関係の少なくとも一方は、前記観測中位置関係と異なる、積分型検出器の飛跡選別方法。
前記飛跡を選別するステップが、前記少なくとも２つの積分型検出器のそれぞれから飛跡を選択し、選択した複数の飛跡が１つの直線となる飛跡の組合せか否かを判別するステップである、請求項１に記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
前記観測中位置関係は、前記観測前位置関係および前記観測後位置関係の少なくとも一方に対して、前記少なくとも２つの積分型検出器が平面方向に互いにずれて配置された位置関係である、請求項１または２に記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
前記飛跡を選別するステップの前に、選別対象である複数の前記飛跡同士をパターンマッチングすることにより、前記観測中位置関係を取得するステップをさらに含む、請求項１から３のいずれかに記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
前記観測前位置関係に基づいて、前記積分型検出器に記録されている選別対象である飛跡のうち、前記積分型検出器が前記観測前位置関係の状態にあるときに記録された観測前飛跡をノイズとして特定するステップと、
ノイズとして特定した前記観測前飛跡を、前記観測中位置関係に基づく前記飛跡の選別対象から除外するステップと、
をさらに含む、請求項１から４のいずれかに記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
前記観測前位置関係は、前記観測中位置関係に対して、前記少なくとも２つの積分型検出器が平面方向に互いにずれて配置された位置関係である、請求項５に記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
前記観測後位置関係に基づいて、前記積分型検出器に記録されている選別対象である飛跡のうち、前記積分型検出器が前記観測後位置関係の状態にあるときに記録された観測後飛跡をノイズとして特定するステップと、
ノイズとして特定した前記観測後飛跡を、前記観測中位置関係に基づく前記飛跡の選別対象から除外するステップと、
をさらに含む、請求項１から６のいずれかに記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
前記観測後位置関係は、前記観測中位置関係に対して、前記少なくとも２つの積分型検出器が平面方向に互いにずれて配置された位置関係である、請求項７に記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
前記観測中位置関係の状態で前記荷電粒子の飛跡を記録するステップにおいて、前記積分型検出器間の前記観測中位置関係を複数作成し、
前記観測中位置関係に基づいて前記飛跡を選別するステップにおいて、前記複数の観測中位置関係に基づいて、前記積分型検出器が前記観測中位置関係の状態にあるときに記録された飛跡を選別する、請求項１から８のいずれかに記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
前記観測中位置関係の状態で前記荷電粒子の飛跡を記録するステップにおいて、前記積分型検出器を、所定の時間経過後に平面方向に所定の寸法互いにずれて配置することにより、前記観測中位置関係を複数作成する、請求項９に記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
前記積分型検出器間に物質層が介装されている、請求項１から１０のいずれかに記載の積分型検出器の飛跡選別方法。
板状の少なくとも２つの積分型検出器に記録されている荷電粒子の飛跡を選別する装置であって、
前記少なくとも２つの積分型検出器は、
飛跡の観測前に観測前位置関係で保管され、
飛跡の観測中に前記少なくとも２つの板状の積分型検出器が互いに向かい合うように配置された観測中位置関係の状態で、荷電粒子の飛跡を記録し、
飛跡の観測後に観測後位置関係で保管され、
前記観測前位置関係および前記観測後位置関係の少なくとも一方は、前記観測中位置関係と異なり、
前記少なくとも２つの板状の積分型検出器が互いに向かい合うように配置された観測中位置関係に基づいて、前記積分型検出器に記録されている飛跡のうち、前記積分型検出器が前記観測中位置関係の状態にあるときに記録された飛跡を選別する手段、を備える、飛跡選別装置。
選別対象である複数の前記飛跡同士をパターンマッチングすることにより、前記観測中位置関係を取得する手段をさらに備える、請求項１２に記載の飛跡選別装置。
板状の少なくとも２つの積分型検出器に記録されている荷電粒子の飛跡を選別するプログラムであって、
前記少なくとも２つの積分型検出器は、
飛跡の観測前に観測前位置関係で保管され、
飛跡の観測中に前記少なくとも２つの板状の積分型検出器が互いに向かい合うように配置された観測中位置関係の状態で、荷電粒子の飛跡を記録し、
飛跡の観測後に観測後位置関係で保管され、
前記観測前位置関係および前記観測後位置関係の少なくとも一方は、前記観測中位置関係と異なり、
コンピュータに、
前記少なくとも２つの板状の積分型検出器が互いに向かい合うように配置された観測中位置関係に基づいて、前記積分型検出器に記録されている飛跡のうち、前記積分型検出器が前記観測中位置関係の状態にあるときに記録された飛跡を選別する機能、を実現させるためのプログラム。
選別対象である複数の前記飛跡同士をパターンマッチングすることにより、前記観測中位置関係を取得する機能をさらに含む、請求項１４に記載のプログラム。