JP7183206B2 - 放射能検査装置 - Google Patents

Description

本願は、放射能検査装置に関するものである。

従来より、測定対象物に含まれる放射能を放射性核種毎に評価するために、放射性核種が放出する放射線、特にγ線のエネルギーが核種毎に固有であることを利用して核種を同定し、これと同時に検出されるγ線の数に基づくことで測定対象物に含まれる放射性核種の放射能強度を測定している。

このようにγ線のエネルギーを利用して放射性核種を同定しその放射能強度を評価するためには、γ線のエネルギー値を正確に測定する必要がある。特に複数のγ線のエネルギー値が観測される場合には、それぞれのγ線のエネルギーを正確に区別するために、放射能検査装置が十分なエネルギー分解能を有することが要求される。
エネルギー分解能を向上させる方法として、放射能分析する際に逆問題演算の一種であるアンフォールディング手法が利用されており、例えば以下特許文献１のような放射能検査装置としての放射能分析装置が開示されている。

即ち、従来の放射能分析装置は、測定試料から放出された被測定放射線を検出する放射線検出器と、検出器の出力を基に被測定放射線を分析する放射線分析部とを備える。放射線分析部は、検出器の出力からパルス波高分布を抽出するパルス波高分析手段と、試料に含まれる核種毎に、検出器の応答関数を算出する応答関数算出手段と、核種毎の応答関数を用いてパルス波高分布に対して逆問題演算を実施し、核種毎の放射能強度を決定する逆問題演算手段とを有する。応答関数算出手段は、測定試料と放射線検出器との位置関係を基に、エネルギー加算効果に応じた応答関数を算出する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４－６６５１８号公報

上記従来の放射能分析装置は、測定資料と放射線検出器との位置関係に基づいた応答関数を用いることで、測定資料からの放射線強度を精度よく評価している。しかしながら、測定対象が複雑な形状を有し、例えば放射性物質が測定対象物の特定の箇所にのみ存在する場合等において、放射線強度の評価精度が低下する場合があるという課題がある。
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、測定対象物の形状、測定対象物における放射性物質の分布状態によらず、高精度な放射線強度評価を行える放射能検査装置を提供することを目的とする。

本願に開示される放射能検査装置は、
放射性物質から放出される放射線が入射されると入射放射線のエネルギーに対応する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号のエネルギー値ごとの計数を示すエネルギー分布である第１エネルギー分布を導出する分析部と、
前記検出部の応答関数を格納する記録部と、
前記第１エネルギー分布に対して、前記応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質の放射線のエネルギー分布である第２エネルギー分布を導出して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
前記検出部は、測定対象物における第１方向に移動可能に構成され、前記第１方向における複数の検出位置において、前記測定対象物内の前記放射性物質から放出される放射線を検出し、
前記応答関数は、
各前記検出位置における前記測定対象物と前記検出部との位置関係に基づいた、前記検出位置ごとの位置応答関数を複数有して構成され、
前記演算部は、
各前記検出位置における前記第１エネルギー分布に対して、各前記検出位置における前記位置応答関数を用いた前記信号復元演算を行うことにより、各前記検出位置における前記第２エネルギー分布をそれぞれ演算して、各前記検出位置における前記放射性物質の放射能強度をそれぞれ演算することにより、前記測定対象物の前記第１方向に対する放射能強度を演算し、
各前記検出位置においてそれぞれ導出された前記第２エネルギー分布を統合し、
統合された前記第２エネルギー分布に基づいて、前記測定対象物の前記第１方向に対する放射能強度を演算する、
ものである。
また、本願に開示される放射能検査装置は、
放射性物質から放出される放射線が入射されると入射放射線のエネルギーに対応する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号のエネルギー値ごとの計数を示すエネルギー分布である第１エネルギー分布を導出する分析部と、
前記検出部の応答関数を格納する記録部と、
前記第１エネルギー分布に対して、前記応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質の放射線のエネルギー分布である第２エネルギー分布を導出して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
前記検出部は、測定対象物における第１方向に移動可能に構成され、前記第１方向における複数の検出位置において、前記測定対象物内の前記放射性物質から放出される放射線を検出し、
前記応答関数は、
各前記検出位置における前記測定対象物と前記検出部との位置関係に基づいた、前記検出位置ごとの位置応答関数を複数有して構成され、
前記演算部は、
各前記検出位置における前記第１エネルギー分布に対して、各前記検出位置における前記位置応答関数を用いた前記信号復元演算を行うことにより、各前記検出位置における前記第２エネルギー分布をそれぞれ演算して、各前記検出位置における前記放射性物質の放射能強度をそれぞれ演算することにより、前記測定対象物の前記第１方向に対する放射能強度を演算し、
前記記録部は、
前記測定対象物の基準となる形状を示す基準形状データが記録され、
前記位置応答関数は、
各前記検出位置における前記測定対象物の前記基準形状データと前記検出部との位置関係に基づいて構成される、
ものである。

本願に開示される放射能検査装置によれば、高精度な放射線強度評価を行える放射能検査装置が得られる。

実施の形態１による放射能検査装置の概略構成を示すブロック図である。 実施の形態１による放射能検査装置の遮蔽体の断面図である。 実施の形態１による放射能検査装置により得られる波高分布を示す模式図である。 実施の形態１による放射能検査装置により得られるエネルギー分布を示す模式図である。 実施の形態１による放射能検査装置により得られる、各検出位置におけるエネルギー分布を示す図である。 実施の形態１による放射能検査装置の他の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１による放射能検査装置により得られるエネルギー分布を示す模式図である。 実施の形態１による放射能検査装置による線量率変換係数を示す図である。 実施の形態２による放射能検査装置の概略構成を示すブロック図である。 実施の形態２による放射能検査装置の基準形状データの構成を示す概念図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による放射能検査装置１００の概略構成を示すブロック図である。
図２は、実施の形態１による放射能検査装置１００の遮蔽体１を、図中の矢印Ｐ方向から見た断面図である。
放射能検査装置１００は、測定対象物ＯＢに含まれる放射性物質Ｒから放出された放射線を分析する装置である。
図１に示すように、放射能検査装置１００は、測定対象物ＯＢからの放射線を検出する検出部１０と、検出部１０の出力を分析するための放射能分析部２０と、放射能分析部２０の分析結果を表示する表示部３０と、を備える。
以下、放射能検査装置１００を構成する上記各部の詳細とその動作について説明する。

検出部１０は、遮蔽体１と、移動部２と、検出器３と、を備える。
遮蔽体１は、放射性物質Ｒを含んだ人、物等の測定対象物ＯＢをその内部に収納し、外部からの自然放射線を遮蔽する。本実施の形態では、測定対象物ＯＢとして人体を示し、理解を容易にするために人体に含まれる放射性物質Ｒを丸印で示した。
また、遮蔽体１は高い放射線遮蔽能力を有する材料、例えば鉛または鉄で構成され、遮蔽体１の内側に銅などで構成されるシールドを設けてもよい。

移動部２は、測定対象物ＯＢにおける第１方向（図中矢印Ｄで示すＤ方向）に移動可能なように遮蔽体１に取り付けられる。
検出器３はこの移動部２に取り付けられる。そして検出器３は、図２に示すように、測定対象物ＯＢにおけるＤ方向上の各検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３において、測定対象物ＯＢに含まれる放射性物質Ｒより放出される放射線の検出を行う。
なお、以降の説明において、各検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３をそれぞれ区別する必要がない場合は、検出位置Ｄと称して用いる。

本実施の形態では、検出器３として、放射線が入射しエネルギーが付与されることにより蛍光（シンチレーション光）を出す放射線検出部（以降、シンチレータとする）と、発生した蛍光を電気信号、例えばパルス信号等に変換して出力する光電変換部を有するシンチレーション検出器と、を用いる。
こうして、各検出位置Ｄにおいて測定対象物ＯＢからの放射線が検出器３に入射されると、検出器３のシンチレータにおいて固有の波長を持つ蛍光が発生する。発生した蛍光は検出器３の光電変換部で電子に変換されて、放射線がシンチレータに付与したエネルギーに比例した波高を有する検出信号としてのパルス信号Ｇが検出器３より出力される。
出力されたパルス信号Ｇは、放射能分析部２０に入力される。

放射能分析部２０は、波形整形部２１と、分析部としての波高分析部２２と、演算部としての放射能濃度演算部２３と、記憶部としての応答関数データベース２４と、を備える。

波形整形部２１は、例えば波形整形器、増幅器等で構成される。波形整形部２１は、入力されたパルス信号Ｇを、あらかじめ設定された増幅率での増幅、及び後段の回路に適した形に整形して、波高分析部２２に出力する。

波高分析部２２は、例えば多重波高分析器等で構成される。波高分析部２２は、波形整形部２１の出力を基に波高分析を行う。波高分析部２２は、波形整形部２１によって増幅されたパルス信号Ｇのうち、例えばピーク値が所定値以上のパルス信号についてピーク値をＡＤ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換する。波高分析部２２は、ＡＤ変換をしたパルス信号Ｇのピーク値に相当するエネルギー弁別範囲を有するチャンネル（エネルギー弁別段）に対して、１カウント分加算する。この動作を各パルス信号Ｇに対して施すことにより、波高分析部２２は、各パルス信号Ｇのエネルギーピーク値ごとの計数を示す、第１エネルギー分布としての波高分布Ｍを得る。
図３は、本実施の形態の検出器３としてシンチレーション検出器を用いた場合に、γ線を測定した場合に得られる波高分布Ｍの例を示す模式図である。本図において、入射した放射線のエネルギーをＥ１として示している。

図３に示すように、波高分析部２２が導出した波高分布Ｍの一部は、全吸収ピーク部分のようにエネルギーピークとして検出されるが、波高分布Ｍの残りは、低エネルギー側においてピークを有さない連続部分として検出される。これは、検出器３に入射した放射線は、例えばコンプトン散乱等の様々な相互作用を検出器３とおこす過程でエネルギー損失を起こす。その際、検出器３に全エネルギーを落とさずに検出器３の外へ出て行く放射線も存在するため、このように低エネルギー側において連続的なエネルギー分布部分が生じる。波高分析部２２は、この得られた波高分布Ｍを放射能濃度演算部２３に出力する。

放射能濃度演算部２３は、例えば単一または複数のマイクロプロセッサで構成される。
また、応答関数データベース２４は、例えばマイクロプロセッサに接続されたメモリ等で構成されており、放射能濃度演算部２３により行われる、後述する信号復元演算にて用いられる応答関数ｆが格納されている。

放射能濃度演算部２３は、波高分析部２２の出力を基にして放射能分析を実施する。
一般に、放射能分析では放射性核種が放出する放射線のエネルギー値を利用し、放射性核種が複数の放射線を放出する場合は、その放出数の比率が核種に固有であることを利用して、測定された放射線の波高分布Ｍから、エネルギー値毎に放出される放射線の数、即ち、放射線強度を算出する。

通常、放射線強度は、エネルギーピーク部分（全吸収ピーク部分）における計数のみから求められ、連続部分における計数は放射線の核種同定に利用出来ないため核種分析には使用されない。そのため、検出器３の測定感度が確保できず、結果として分析精度が低下する。
また、波高分布Ｍから直接、放射性物質の核種の同定を行う場合、分析可能な放射線の最小エネルギー単位は、検出器３のエネルギー分解能に左右される。検出器３のエネルギー分解能が低いと、波高分布Ｍにて現れる放射線のエネルギーピーク部分の幅が広がる。このとき、複数の放射性核種からの放射線が導出されている場合では、波高分布Ｍにおいて複数の放射線のピークが重なり、１つのエネルギーピークとして検出されてしまい、結果として分析精度が低下する。

そこで、本実施の形態の放射能濃度演算部２３は、検出器３のエネルギー分解能を確保し、且つ、検出器３と放射線との相互作用による影響を除いて放射線の分析精度を向上させるために、以下に説明する信号復元演算を実施する。
信号復元演算の例として、逆問題演算の一種であるアンフォールディング法がある。アンフォールディングとは、測定対象である放射線に対して、検出器３との応答関数ｆを一定のエネルギー間隔で予め算出しておく。そして、算出した応答関数ｆを用いたアンフォールディング演算を行い、放射性物質Ｒからの放射線の実際のエネルギー分布Ｓ（放射線源のエネルギースペクトル）を算出する方法である。

なお、応答関数ｆは、検出器３と放射線との相互作用を表し、検出器３の種類、検出器３と測定対象物ＯＢとの位置関係、検出器３と測定対象物との間の空気の密度、測定対象物の材質、等に対応して構成されている。
すなわち、検出器３と放射線との相互作用を表す応答関数ｆ、波高分布Ｍ、エネルギー分布Ｓの関係は以下（１）式で表されることになる。
Ｍ＝Ｋ・Ｓ ・・・（１）式
但し、Ｋは応答関数ｆを示すものである。

ゆえに検出器３に入射したエネルギー分布Ｓを求める場合は、式（１）の逆変換を以下（２）式のように行う。
Ｓ＝Ｋ－１・Ｍ ・・・（２）

上記式（２）を解くことにより、放射線と検出器３との相互作用などによる影響が波高分布Ｍから取り除かれ、放射性物質Ｒから放射される放射線のエネルギー情報のみを含むエネルギー分布Ｓが導出される。
なお、検出するγ線のエネルギービンがＮ個ある場合、抽出される波高分布Ｍは、以下（３）式のように核種毎の放射能強度を加重積算した結果に相当する。

図４は、波高分布Ｍに対して応答関数ｆを用いた上記信号復元演算を実施して導出された、第２エネルギー分布としての、放射性物質Ｒの放射線のエネルギー分布Ｓを示す図である。

図４に示すように、信号復元演算を行うことにより、波高分布Ｍに見られた連続部分および全吸収ピーク部分の広がりが無くなる。なお本図では、便宜上エネルギーＥ１を持つ放射線が１種類だけ入射した場合を示すが、複数のエネルギーが入射した場合にはＥ１以外のチャンネルにもカウントを示すようになる。即ち、通常では、検出器３によって検出される放射線には、測定対象物ＯＢ内の放射性物質Ｒからの計数の他に、ラドン・トロン等の自然放射性核種による計数が含まれる。したがって、波高分析部２２で求められる波高分布Ｍは、測定対象核種と自然放射性核種とからの影響を有し、両方の和となるため、エネルギー分布Ｓにおいて複数のチャンネルにカウントが示される。

これらのチャンネル毎、すなわちエネルギー値毎のカウント数（放射線強度）に対し、放射能濃度演算部２３は、各放射性核種の放射線放出率Ｒａ、測定対象の体積Ｖを用いることにより、各放射性核種の放射能濃度Ｗを以下（４）式のように算出する。
Ｗ＝Ｓ／（Ｒａ＊Ｖ） ・・・（４）

以上のように放射能濃度演算部２３は、応答関数データベース２４から呼び出した応答関数ｆを用いて、波高分析部２２にて導出された波高分布Ｍに対して信号復元演算を実施する。こうして放射能濃度演算部２３は、放射性物質Ｒからの放射線の実際の線源スペクトルであるエネルギー分布Ｓを精度良く復元する。

前述のように、本実施の形態の検出器３は、測定対象物ＯＢにおけるＤ方向上の各検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３において放射線の検出を行う。
測定対象物ＯＢが人体である場合等では、測定対象物ＯＢの表面形状は凹凸を有する。そのため、図２に示すように、各検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３において、検出器３と測定対象物ＯＢとの最短距離ｙ１、ｙ２、ｙ３は異なる。
よって、本実施の形態の応答関数データベース２４は、応答関数ｆとして、検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３における検出器３と測定対象物ＯＢとの位置関係に基づいた、検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ごとの位置応答関数ｆ１、ｆ２、ｆ３を複数備えている。

そして、放射能濃度演算部２３は、各検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３においてそれぞれ得られた波高分布Ｍに対して、各検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３にそれぞれ対応する位置応答関数ｆ１、ｆ２、ｆ３を用いた信号復元演算を行う。これにより、放射能濃度演算部２３は、測定対象物ＯＢの形状に凹凸がある場合でも、各検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３におけるエネルギー分布Ｓを精度良く導出できる。
こうして、放射能濃度演算部２３は、各検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３における放射能強度をそれぞれ演算し、測定対象物ＯＢのＤ方向に対する放射能強度を演算する。

図５は、検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３においてそれぞれ導出されたエネルギー分布Ｓを示す図である。
例えば、図２に示すように、測定対象物ＯＢである人体の腹部に放射性物質Ｒが含まれる場合、放射性物質Ｒに最も近接する検出位置Ｄ２において放射線強度ｎ２が大きくなる。この場合、放射能濃度演算部２３は、このような各検出位置Ｄにおけるエネルギー分布Ｓの放射線強度ｎ１、ｎ２、ｎ３の違いに基づき、測定対象物ＯＢにおいて放射性物質Ｒが含まれる箇所を特定する。

更に、放射能濃度演算部２３は、以下（５）式のように検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３においてそれぞれ導出されたエネルギー分布Ｓを統合することで、統合されたエネルギー分布Ｓ－ｔｏｔａｌを導出する。

但し、ｎは、検出位置Ｄの数。

放射能濃度演算部２３は、上記（５）式に示されるように、エネルギー分布Ｓ－ｔｏｔａｌを、エネルギー分布Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を統合することで導出する。そして、統合された前記エネルギー分布Ｓ－ｔｏｔａｌに基づいて各検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３における放射線評価を行う。これにより、各検出位置Ｄにおける放射線評価を各エネルギー分布Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のそれぞれのみに基づいて行うことに比較して評価精度を向上できる。こうして、測定対象物ＯＢのＤ方向に対する精度良い放射線評価が行える。この放射能分析部２０による分析結果は、表示部３０に出力される。

表示部３０は、例えば液晶ディスプレイ等で構成されており、放射能分析部２０の分析結果を表示する。操作員は、表示部３０の表示を確認することにより、測定対象物ＯＢにおける放射線評価結果を確認できる。

以下、上記放射能検査装置１００とは異なる構成の、本実施の形態の放射能検査装置１００ａについて説明する。
図６は、放射能検査装置１００とは異なる構成の、実施の形態１による放射能検査装置１００ａの概略構成を示すブロック図である。

放射能検査装置１００ａは、放射能分析部２０に線量率演算部２５が追加された構成である。
図７は、検出器３にそれぞれエネルギー値が異なる複数のエネルギーのγ線が入射した場合のエネルギー分布Ｓを示す図である。γ線の各エネルギーをＥ１，Ｅ２，．．．ＥＮと表している。
図８は、線量率演算部２５が有する線量率換算係数Ａを示す図である。

線量率演算部２５は、この線量率換算係数Ａと放射能濃度演算部２３で変換されたエネルギー分布Ｓを用いて、以下（６）式により線量率Ｈを求める。

但し、Ｎは、検出された放射線核種の数。

こうして、線量率演算部２５により、精度よく導出されたエネルギー分布Ｓに基づいた精度良い線量率Ｈを得られる。

なお、上記では、測定対象物における検査方向である第１方向としてのＤ方向は直線を示したが、これに限定するものではなく、例えば曲線でもよい。

上記のように構成された本実施の形態の放射能検査装置は、
放射性物質から放出される放射線が入射されると入射放射線のエネルギーに対応する検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号のエネルギー値ごとの計数を示すエネルギー分布である第１エネルギー分布を導出する分析部と、
前記検出部の応答関数を格納する記録部と、
前記第１エネルギー分布に対して、前記応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質の放射線のエネルギー分布である第２エネルギー分布を導出して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
前記検出部は、測定対象物における第１方向に移動可能に構成され、前記第１方向における複数の検出位置において、前記測定対象物内の前記放射性物質から放出される放射線を検出し、
前記応答関数は、
各前記検出位置における前記測定対象物と前記検出部との位置関係に基づいた、前記検出位置ごとの位置応答関数を複数有して構成され、
前記演算部は、
各前記検出位置における前記第１エネルギー分布に対して、各前記検出位置における前記位置応答関数を用いた前記信号復元演算を行うことにより、各前記検出位置における前記第２エネルギー分布をそれぞれ演算して、各前記検出位置における前記放射性物質の放射能強度をそれぞれ演算することにより、前記測定対象物の前記第１方向に対する放射能強度を演算する、
ものである。

このように、検出部は、測定対象物における第１方向に移動可能に構成され、第１方向における複数の検出位置において放射線の検出を行う。そして、応答関数は、これら各検出位置における測定対象物と検出部との距離等を示す位置関係に基づいた、検出位置ごとの位置応答関数を複数有して構成されている。そして演算部は、検出位置ごとの位置応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより、測定対象物の第１方向に対する放射能強度を演算する。

これにより、測定対象物ＯＢが単純な形状ではなく、複雑な凹凸形状を有する人体等である場合でも、各検出位置ごとの測定対象物と検出部との位置関係を示す応答関数を用いた信号復元演算により、各検出位置ごとに高精度な放射線の評価が可能となる。
測定対象物ＯＢが人体等のようにある一定方向（身長方向）に延在するような形状であって、人体の特定の箇所のみが内部被爆したような場合に、放射線の検出器がその被爆箇所から遠い箇所で固定されていると、放射線の評価精度が低下する。本実施の形態の放射能評価装置は、このように検出器を測定対象物上で移動させつつ、且つ、その測定対象物の形状に応じた信号復元演算を行うため、測定対象物の形状、あるいは、測定対象物において放射性物質が含有される箇所に依存することなく、高精度な放射線の強度評価が行える。
このように、本実施の形態の放射能検査装置は、被験者の内部被爆を判定するために設置されるホールボディカウンタとして、被験者の内部被爆を定量的に測定できる信頼性の高い放射線評価が行える。

また、上記のように構成された本実施の形態の放射能検査装置は、
前記演算部は、
各前記検出位置においてそれぞれ導出された前記第２エネルギー分布を統合し、
統合された前記第２エネルギー分布に基づいて、前記測定対象物の前記第１方向に対する放射能強度を演算する、
ものである。

このように、放射能濃度演算部は、各検出位置において導出されたエネルギー分布Ｓを統合したエネルギー分布Ｓ－ｔｏｔａｌに基づいて、各検出位置における放射線評価を行う。これにより、測定対象物の形状が複雑であったり、測定対象物において特定の箇所にのみ放射性物質が含有される場合であっても、高精度な放射線の強度評価が行える。

また、上記のように構成された本実施の形態の放射能検査装置は、
前記演算部は、
各前記検出位置における前記第２エネルギー分布の放射能強度の違いに基づいて、前記測定対象物において前記放射性物質が含まれる箇所を特定する、
ものである。

これにより、例えば、測定対象物の特定の箇所にのみ放射性物質が含まれるような場合であっても、各検出位置におけるエネルギー分布Ｓの強度に基づくことで、その放射性物質が含まれる箇所を特定できる。これにより、更に信頼性の高い放射線評価結果が得られる。

実施の形態２．
以下、本願の実施の形態２を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図９は、実施の形態２による放射能検査装置２００の概略構成を示すブロック図である。
図９に示すように、本実施の形態の放射能検査装置２００の放射能分析部２０は、記録部としての基準形状データベース２２６を備える。

基準形状データベース２２６は、測定対象物ＯＢの基準となる形状を示す基準形状データＨが記録される。基準形状データＨは、測定対象物ＯＢが人体である場合は、例えば標準的な人体の形状が記録される。また基準形状データＨは、測定対象物ＯＢが果実である場合は、例えばその果実の標準的な形状が記録される。この場合、応答関数ｆは、各検出位置Ｄにおける基準形状データＨと検出器３との位置関係に基づいて構成される。

各測定対象物ＯＢの種類に応じて、その測定対象物ＯＢの例えば標準的な形状を基準形状データＨとして放射能分析部２０の内部に記録させておくことで、記録されている応答関数ｆの、測定対象物ＯＢに対する位置関係情報の確認ができる。また、基準形状データＨを更新した場合に、更新した基準形状データＨに応じた応答関数ｆの更新等も可能となる。

また、基準形状データＨは、以下のような構成としてもよい。
図１０は、実施の形態２による放射能検査装置２００の基準形状データＨの構成を示す概念図である。
基準形状データＨを、想定される測定対象物ＯＢの最小の形状を示す第１基準形状データＨ１と、想定される最大の形状を示す第２基準形状データＨ２とを有するように構成してもよい。即ち、測定対象物ＯＢが実際に遮蔽体１内に収容された場合、第１基準形状データＨ１はこの収容された測定対象物ＯＢよりも小さい形状を示し、第２基準形状データＨ２はこの収容された測定対象物ＯＢよりも大きい形状を示すようにする。
なお、図２では、検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３をそれぞれ想定対象物ＯＢの頭部、腹部、脚部に設けたものを示したが、図１０では、図示の便宜上、検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は図２と対応させていない。

ここで、位置応答関数ｆ１、ｆ２、ｆ３は、測定対象物ＯＢよりも小さい形状を示す第１基準形状データＨ１に対応して構成されているとする。この場合、放射能濃度演算部２３は、測定対象物ＯＢが遮蔽体２内に収容されると、各検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３における測定対象物ＯＢの形状の、第１基準形状データＨ１からのズレを示す偏差ｘ１、ｘ２、ｘ３を導出する。この偏差ｘ１、ｘ２、ｘ３の導出方法については後述する。
そして、放射能濃度演算部２３は、導出された偏差ｘ１、ｘ２、ｘ３に基づき、実際の測定対象物ＯＢの形状に合うように、各検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３における位置応答関数ｆ１、ｆ２、ｆ３を補正する。

上記偏差ｘ１、ｘ２、ｘ３の導出は、例えば、測定対象物ＯＢの全体を距離スキャナー等で測定して求めてもよい。
あるいは、以下に説明するように、２点間における任意の点を補完して測定対象物ＯＢの形状を近似して導出してもよい。この場合例えば、はじめに各検出位置Ｄにおける第１基準形状データＨ１と第２基準形状データＨ２との基準偏差を導出しておく。
そして、この基準偏差に基づいて、検出位置Ｄ１において、第１基準形状データの点Ｐ１ｂと第２基準形状データの点Ｐ１ｃとの間を補完するように、点Ｐ１ｂと点Ｐ１ｃとの間にある測定対象物ＯＢの形状を示す点Ｐ１ａを導出する。
また、検出位置Ｄ２において、第１基準形状データの点Ｐ２ｂと第２基準形状データの点Ｐ２ｃとの間を補完するように、点Ｐ２ｂと点Ｐ２ｃとの間にある測定対象物ＯＢの形状を示す点Ｐ２ａを導出する。
また、検出位置Ｄ３において、第１基準形状データの点Ｐ３ｂと第２基準形状データの点Ｐ３ｃとの間を補完するように、点Ｐ３ｂと点Ｐ３ｃとの間にある測定対象物ＯＢの形状を示す点Ｐ３ａを導出する。

第１基準形状データＨ１あるいは第２基準形状データＨ２の一方の形状のみから、測定対象物ＯＢの形状を定めることに比較して、測定対象物ＯＢの形状よりも小さく構成される第１基準形状データＨ１と、測定対象物ＯＢの形状よりも大きく構成される第２基準形状データＨ２との２つを用い、これらの間を補完するように測定対象物ＯＢの形状を近似して導出することで、測定対象物ＯＢの全体を測定器等でスキャンすることを不要として、測定対象物ＯＢの全体形状を容易に得られる。
なお、上記では、各検出位置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３における測定対象物ＯＢの形状の、第１基準形状データＨ１からのズレを示す偏差ｘ１、ｘ２、ｘ３を導出したが、第２基準形状データＨ２からのズレを示す偏差を導出してもよい。

上記のように構成された本実施の形態の放射能検査装置は、
前記記録部は、
前記測定対象物の基準となる形状を示す基準形状データが記録され、
前記位置応答関数は、
各前記検出位置における前記測定対象物の前記基準形状データと前記検出部との位置関係に基づいて構成される、
ものである。

これにより、上記実施の形態１と同様の効果を奏し、測定対象物の形状、あるいは、測定対象物において放射性物質が含有される箇所に依存することなく、高精度な放射線の強度評価が行える。
更に、記録されている応答関数ｆを用いて、測定対象物ＯＢに対する位置関係情報の確認、あるいは、基準形状データＨを更新することによる応答関数ｆの自動更新等も可能な構成にできる。こうして、操作自由度の高い放射能検査装置を提供できる。

また、上記のように構成された本実施の形態の放射能検査装置は、
前記基準形状データは、前記測定対象物の形状よりも小さく構成される第１基準形状データと、前記測定対象物の形状よりも大きく構成される第２基準形状データとを有して構成され、
前記演算部は、
各前記検出位置における前記測定対象物の形状の、前記第１基準形状データあるいは前記第２基準形状データからの偏差を、各前記検出位置における前記第１基準形状データと前記第２基準形状データとの基準偏差に基づいて導出し、
導出された各前記検出位置における前記偏差に基づいて、各前記検出位置における前記位置応答関数を補正する、
ものである。

これにより、第１基準形状データあるいは第２基準形状データの一方の形状のみから、測定対象物の形状を定めることに比較して、第１基準形状データと第２基準データとの間を補間するように測定対象物の全体形状を近似することで、精度良く測定対象物の形状を推定して、精度よい応答関数の補正が行える。また、測定対象物全体を距離測定器等で測定することを不要として時間の短縮を図ることができるため、測定対象物が人体である場合に人体への負担を軽減できる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１０ 検出部、２２ 波高分析部（分析部）、２３ 放射能濃度演算部（演算部）、
２４ 応答関数データベース（記録部）、２２６ 基準形状データベース（記録部）、
Ｒ 放射性物質、ＯＢ 測定対象物、Ｈ 基準形状データ、Ｈ１ 第１基準形状データ、Ｈ２ 第２基準形状データ、１００，２００ 放射能検査装置。

Claims (6)

1. 放射性物質から放出される放射線が入射されると入射放射線のエネルギーに対応する検出信号を出力する検出部と、
   前記検出信号のエネルギー値ごとの計数を示すエネルギー分布である第１エネルギー分布を導出する分析部と、
   前記検出部の応答関数を格納する記録部と、
   前記第１エネルギー分布に対して、前記応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質の放射線のエネルギー分布である第２エネルギー分布を導出して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
   前記検出部は、測定対象物における第１方向に移動可能に構成され、前記第１方向における複数の検出位置において、前記測定対象物内の前記放射性物質から放出される放射線を検出し、
   前記応答関数は、
   各前記検出位置における前記測定対象物と前記検出部との位置関係に基づいた、前記検出位置ごとの位置応答関数を複数有して構成され、
   前記演算部は、
   各前記検出位置における前記第１エネルギー分布に対して、各前記検出位置における前記位置応答関数を用いた前記信号復元演算を行うことにより、各前記検出位置における前記第２エネルギー分布をそれぞれ演算して、各前記検出位置における前記放射性物質の放射能強度をそれぞれ演算することにより、前記測定対象物の前記第１方向に対する放射能強度を演算し、
   各前記検出位置においてそれぞれ導出された前記第２エネルギー分布を統合し、
   統合された前記第２エネルギー分布に基づいて、前記測定対象物の前記第１方向に対する放射能強度を演算する、
   放射能検査装置。
2. 前記記録部は、
   前記測定対象物の基準となる形状を示す基準形状データが記録され、
   前記位置応答関数は、
   各前記検出位置における前記測定対象物の前記基準形状データと前記検出部との位置関係に基づいて構成される、
   請求項１に記載の放射能検査装置。
3. 放射性物質から放出される放射線が入射されると入射放射線のエネルギーに対応する検出信号を出力する検出部と、
   前記検出信号のエネルギー値ごとの計数を示すエネルギー分布である第１エネルギー分布を導出する分析部と、
   前記検出部の応答関数を格納する記録部と、
   前記第１エネルギー分布に対して、前記応答関数を用いた信号復元演算を行うことにより前記放射性物質の放射線のエネルギー分布である第２エネルギー分布を導出して、前記放射性物質の核種を弁別すると共に、弁別された該放射性物質の放射能強度を演算する演算部と、を備え、
   前記検出部は、測定対象物における第１方向に移動可能に構成され、前記第１方向における複数の検出位置において、前記測定対象物内の前記放射性物質から放出される放射線を検出し、
   前記応答関数は、
   各前記検出位置における前記測定対象物と前記検出部との位置関係に基づいた、前記検出位置ごとの位置応答関数を複数有して構成され、
   前記演算部は、
   各前記検出位置における前記第１エネルギー分布に対して、各前記検出位置における前記位置応答関数を用いた前記信号復元演算を行うことにより、各前記検出位置における前記第２エネルギー分布をそれぞれ演算して、各前記検出位置における前記放射性物質の放射能強度をそれぞれ演算することにより、前記測定対象物の前記第１方向に対する放射能強度を演算し、
   前記記録部は、
   前記測定対象物の基準となる形状を示す基準形状データが記録され、
   前記位置応答関数は、
   各前記検出位置における前記測定対象物の前記基準形状データと前記検出部との位置関係に基づいて構成される、
   放射能検査装置。
4. 前記基準形状データは、前記測定対象物の形状よりも小さく構成される第１基準形状データと、前記測定対象物の形状よりも大きく構成される第２基準形状データとを有して構成され、
   前記演算部は、
   各前記検出位置における前記測定対象物の形状の、前記第１基準形状データあるいは前記第２基準形状データからの偏差を、各前記検出位置における前記第１基準形状データと前記第２基準形状データとの基準偏差に基づいて導出し、
   導出された各前記検出位置における前記偏差に基づいて、各前記検出位置における前記位置応答関数を補正する、
   請求項２または請求項３に記載の放射能検査装置。
5. 前記演算部は、
   各前記検出位置における前記第２エネルギー分布の放射能強度の違いに基づいて、前記測定対象物において前記放射性物質が含まれる箇所を特定する、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射能検査装置。
6. 前記測定対象物を人体とするホールボディカウンタである、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射能検査装置。

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