JPH01147351A - 被検体検査装置 - Google Patents

被検体検査装置

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JPH01147351A
JPH01147351A JP63250013A JP25001388A JPH01147351A JP H01147351 A JPH01147351 A JP H01147351A JP 63250013 A JP63250013 A JP 63250013A JP 25001388 A JP25001388 A JP 25001388A JP H01147351 A JPH01147351 A JP H01147351A
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JP
Japan
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primary beam
radiation
scattered radiation
scattered
testing device
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JP63250013A
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English (en)
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Geoffrey Harding
ジェフリー・ハーディング
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • G01V5/222—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/201—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials by measuring small-angle scattering

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、横断面積が小さな一次ビームを生じる放射源
と、被検体および一次ビーム間を相対変位させる相対変
位手段と、小さな散乱角で弾性的に散乱する放射を散乱
角および瞬時的インパルスの双方またはいずれか一方で
検出する検出装置とを具える被検体検査装置に関するも
のである。
このような被検体検査装置は欧州特許出願公開第１５３
７８６号明細書に記載されており既知である。
この欧州特許出願公開明細書では、被検体の種々の領域
に対し散乱放射の強度を散乱角およびインパルスの関数
としてそれぞれ決定でき、それぞれの領域での照射物体
の化学的状態に関する記述がされている。しかし、この
既知の検査装置は一次ビームに対し垂直な二方向におけ
る物理的状態を決定しうるにすぎない。一次ビームの方
向では区別を行なうことができない。
しかし多くの場合には、一次ビームの方向での物理的状
態をも決定することが望ましい。例えば、所定の物体が
１個の荷物内に存在するか否かを検査する必要がある場
合には、このような検査を三次元的に行なう必要がある
。
本発明の目的は、弾性散乱放射の強度を一次ビームの方
向でもパルスの関数として決定でき、空間的な分析を行
ないうるように、前述した種類の検査装置を構成するこ
とにある。
本発明は、横断面積が小さな一次ビームを生しる放射源
と、被検体および一次ビーム間を相対変位させる相対変
位手段と、小さな散乱角で弾性的に散乱する放射を散乱
角および瞬時的インパルスの双方またはいずれか一方で
検出する検出装置とを具える被検体検査装置において、
一次ビームの種々の区分からの散乱放射の各々が検出装
置の測定面上の異なる細条に照射されるように、前記の
被検体と前記の検出装置との間に複数個の絞り薄板を配
置し、前記の検出装置が前記の細条の長手方向である横
方向の分解能を有するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、検出装置の測定面における細条の各々
が被検体内での一次ビームの所定の区分から生じる散乱
放射によってのみ照射されうる。
この検出装置は所定の角度範囲内にある散乱放射のみを
検出しうる。検出しうる最小散乱角は一次ビームに対す
る絞り薄板の傾きに依存し、散乱放射が絞り薄板に対し
垂直に配置した平面内に放出される場合には、この散乱
放射はこの散乱角でこれら細条の１つに到達しうる。大
きな散乱角で放出される散乱放射がある角度で前記の平
面を通過する場合にも、この散乱放射も検出装置によっ
て検出される。従って、測定面上の各細条は一次ビーム
の関連区分において所定の角度範囲で放出される散乱放
射の一部分を検出する。この区分に対し、散乱強度を散
乱角およびパルス移動距離（ｐｕｌｓｅｃａｒｒｙ）の
それぞれの関数として決定しうるようにする為には、検
出装置は細条の長手方向（縦方向）での空間分解能を有
する必要がある。適切な検出装置は細条の長手方向に延
在する数本の検出器ラインを有するようにすることがで
きるも、更に大きな表面積を有する検出装置も用いるこ
とができる。放射源が多色Ｘ線或いはガンマ線を放出す
る場合には、検出装置が更にエネルギー分解能をも有す
る必要がある。すなわち、この検出装置はその都度測定
されるＸ線線量のエネルギーを決定しうるようにする必
要がある。
本発明の実施例では、前記検出装置が一次ビームの外部
に配置されたガンマカメラを具えており、このガンマカ
メラは、その入射面に対する法線が零とは異なる角度で
一次ビームと交差するように一次ビームに対し整列され
ているようにする。この場合、使用する検出装置は、絞
り薄板を通過する散乱放射が照射されるように一次ビー
ムの外部に配置されたガンマカメラとする。一次ビーム
に対する絞り薄板の傾斜角は極めて小さく、例えば２°
とする必要がある為、一次ビームの個々の区分からの散
乱放射は、ガンマカメラの測定面が一次ビームに対し直
角となるように配置したこのガンマカメラを用いる場合
、比較的幅狭な細条上に照射される。ガンマカメラの空
間分解能は制限されている為、別りの細条を、従って一
次ビームの別々の区分を個々に評価することが殆どでき
ない。
ガンマカメラの測定面に対する法線は零とは異なる角度
（この角度は９０’よりも小さくする必要があるも９０
°よりもあまり小さくしてはならい）で一次ビームと交
差するという事実の為に、別々の区分からの散乱放射は
ガンマカメラ上の比較的幅広の細条上に照射され、これ
らの細条の分解能は制限されているにもかかわらず、こ
れらの細条を個々に評価することができる。
実際には、必然的に且つ信号対雑音比や比較的短かい測
定時間の点で、一次ビームはある有限の寸法を有する。
しかしその結果として、測定精度は小さくなる。その理
由は、検出装置の測定面上の点が、被検体内での一次ビ
ームに対し直角な平面でのこの一次ビームの断面からの
散乱放射であって正確に規定された角度ではなく一次ビ
ームの横断面の寸法に依存する大きさの角度範囲にある
散乱放射によって照射される為である。一次ビームの横
断面の有限の寸法によるこのような測定の不正確さを所
定の横断面積でできるだけ小さくする為に、本発明の他
の実施例では、一次ビームの横断面が少くともほぼ楕円
形状をしており、その長軸が前記の細条の長手方向に対
し平行に延在し、短軸の２倍となるようにするのが好ま
しい。
本発明の更に他の実施例では、一次ビームの異なる区分
からの散乱放射がそれぞれ検出装置の測定面上の異なる
細条に照射されるように複数枚の絞り薄板を被検体と検
出装置との間に配置し、且つ検出装置が細条の長手方向
である横方向分解能を有するようにする。
図面につき本発明を説明する。
第１図は手荷物内の爆発物のような所定の物体を検査す
る手荷物制御装置を示す。この装置はスロット絞り（図
示せず）により扇形放射ビーム２を発生するＸ線放射器
ｌを具えている。扇形放射ビーム２は絞り装置３に入射
し、この絞り装置３が扇形放射ビームから往復運動する
小断面のビーム４（ペンシルビーム）を形成し、このビ
ームを以後一次ビームと称す。この絞り装置は放射吸収
材料から成る中空ローラ３を具え、このローラには周面
に沿って互に１８０°ずらせた２個のらせん状のスロッ
ト６が設けられ、図にはその一個のみが見える。Ｘ線放
射は中空ローラ３の放射源１に対向する側に位置するス
ロットから侵入し、反対側の他方のスロットを経て出る
。中空ローラ３をその回転軸５を中心に電動ｍ（図示せ
ず）により回転させると、扇形放射ビーム２のＸ線が中
空ローラ３に侵入する区域が往復運動するため、中空ロ
ーラ３から出る一次ビーム４は扇形放射ビーム２により
与えられる平面内を往復運動することになる。
往復運動するビームを発生する上述の装置自体は既知で
ある（ドイツ国特許出願公開第３４４３０９５号参照）
。しかし、この装置の代りに、互に９０゜づづずれた４
個の半径方向スロットを設けたＸ線不透過材料の回転デ
ィスクを用い、これを扇形ビームの外側にこのビームに
平行に位置する軸を中心に回転させるようにすることも
できる。
扇形ビーム４の垂直平面内を往復運動する一次ビーム４
はコンベヤベルト８で運ばれてくる検査すべき被検体、
本例ではかばんを横切って走査する。矢印９で示す一次
ビーム４の往復運動方向および矢印ＩＯで示すコンベヤ
ヘルドの移送方向は互に直角にする。コンベヤヘルド８
の速度と一次ビーム４の往復運動の速度は、一次ビーム
が破線で示す運動区域を１回横切って走査する時間中に
かばん７が比較的小距離、例えば一次ビームの厚さに対
応する距離だけ移送されるように互に調整する。このよ
うにすると、かばん７が一次ビーム４で完全に走査され
る。
コンベヤベルト８の下方に検出装置を配置する。
この検出装置は扇形ビーム２の垂直平面の外側に、この
平面に平行に位置する少くとも１つの細長い形態の検出
器を具え、この検出器は更に水平であるが矢印１０に直
角に配置する。更に、扇形ビームの平面内に同様に細長
い検出器を配置し、これにより一次ビームの強度および
従って物体のＸｖＡ放射の吸収量を測定する。
検出器の出力信号は回路１１でディジタル化し、散乱強
度の変化をインパルスの関数として決定される一次ビー
ムの強度に基づいて標準化すると共にモニタＩ２に後述
するように表示する。同時に、この変化をメモリ１２′
　に蓄積されている捜索すべき物体の散乱特性を表わす
変化と比較する。両度化が互に一致する場合或は互に僅
かしか相違しない場合、このことは捜索物体がかばんの
中に存在することを示し、この事実を追加の表示装置（
図示せず）により信号する。
第２図は散乱放射を検出するように配置した２個の検出
器１３および１４を示す。これらの検出器はそれぞれ細
長い沃化ナトリウムシンチレータ１３１および１４１を
具え、各シンチレータの両端には光電子増倍器１３２．
１３３および１４２．１４３が配置されている。両シン
チレータ１３１および１４１は扇形ビーム２の平面に平
行に、且つかばん７の移動方向に直角に延在する。これ
らシンチレータは扇形ビームの平面に直角の平面を定め
る。第２図において、線１５は一次ビームが散乱放射検
出器の平面を横切る細条を示すものである。
両検出器の１つがその中心においてＸ線線量又はガンマ
線線量でたたかれる場合、光電子増倍器１３２、１３３
．１４２および１４３が同一に構成されているものとす
ると、光電子増倍器１３２および１３３又は１４２およ
び１４３が等しい大きさの信号を出力する。これに対し
シンチレーション細条１３１又は１４１の１つがＸ線線
量又はガンマ線線量によりその中心から外れた位置でた
たかれる場合、Ｘ線線量又はガンマ線線量の射突点の近
くに位置する光電子増倍器（例えば１３２）の出力信号
が遠（離れて位置する光電子増倍器１３３の出力信号よ
り大きくなる。これがため、ガンマ線線星の射突点の位
置を２個の光電子増倍器１３２．１３３の信号の差から
決定することができる。他方、両光電子増倍器の出力信
号の振幅の和は入射Ｘ線線量又はガンマ線線量のエネル
ギーにほぼ比例する。これがため、これら検出器に射突
するＸ線線量又はガンマ線線量のエネルギーも両光電子
増倍器の出力信号の振幅の和から決定することができる
。
第２図には種々の補助幾何学的数量を示してあり、これ
らを用いて検出器の１つで検出される散乱Ｘ線線量の散
乱角を決定することができる。
今、一次ビーム４が検出器１３および１４により定まる
平面を点ＰＩで交差するものとする。更に、この瞬時に
検出器１３が散乱Ｘ綿線量により点Ｐ２でたたかれるも
のとする。このとき一次ビームが被検体７と交差する点
をＰで表わしである。一次ビーム自体は被検体７を点で
はなく直線区分で交差するが、この区分の長さは散乱放
射を検出する検出器１３および１４から被検体７までの
距離に比べて小さいため、良好な近偵でこの区分の中心
点を点Ｐとして用いることができる。
第２図において、Ｅは点Ｐを含むと共に雨検出ＲＷ１３
および１４に直角に延在する平面を示す。
点Ｐから点Ｐ２までの距離を３２とし、点Ｐから点Ｐ１
までの距離を３１とし、点Ｐ１とＰ２との距離をＶとす
ると、点Ｐ２に射突するＸ線線量の散乱角βは次式： により決定される。
距離Ｓ１は一次ビームの瞬時位置に依存する。点Ｐから
点ＰＯまでの（固定）距離をｄとし、点ＰＯから点Ｐ１
までの距離をｘｉとすると、Ｓｌは次の方程式：％式％
（２） により決定することができる。
Ｓｌは一次ビームの位置従って中空ローラ３の位置によ
り決る。これがため、回路１１にこのメモリ内に中空ロ
ーラ３の種々の角度位置に対し予め計算した値ｘｉ、　
Ｓｌを蓄積した読出し専用メモリを設けることができる
。しかし、例えば細条１５上に配列した一次ビームを検
出する複数の検出器を用いて値ｘｌを測定することもで
きる。この場合値×１は各瞬時ごとに一次ビームが射突
する検出器の位置から決定する必要がある。
値×２を光電子増倍器１３２および１３３によって供給
される検出信号の差から決め得る平面Ｅからの点Ｐ２の
距離とすると共にｙを扇形ビーム９の平面２からのシン
チレータ細条１３１の固定的に決る距離とする場合には
、点２の点ＰＯからの距離すは次式に従って決めること
ができる。
ｗ２＝　ｘ２”　＋　ｙ２（３） これがため、点Ｐ２の点Ｐからの距離に対しては次式を
得ることができる。
ｓ２”−ｄ２＋ｕ２（４） 点Ｐ２および２１間の距離Ｖは次式から得ることができ
る。
ｖ”＝（ｘ２　　ｘｉ）２＋−ｙ２（５）これがため、
散乱角βは光電子増倍器１３２および１３３の出力信号
から取出した点Ｐ２のシンチレータ１３１が散乱Ｘ線線
量によって衝突された位置、および、散乱処理を行う瞬
時の一次ビームの位置から上記式（１）〜（５）に従っ
て決めることができる。
散乱処理によって生じるインパルスＸは次式に従って散
乱角βから計算することができる。
Ｘ＝Ｅ　ｓｉｎ　（β／２）　／　（ｈｃ・）　　　　
　（６）ここにＥは光電子増倍器１３２．１３３の出力
信号の振幅の和から得た散乱Ｘ線線量のエネルギーを示
し、ｈはブランク定数、およびＣは光速である。
弾性散乱放射が小さな散乱角でのみ放出されるため、ｓ
ｉｎ　βはβと置換することができる。これらの定数を
新たな定数にと組合わせることによって次式が得られる
。
Ｘ＝ｋＥβ　　　　　（７） インパルスの上述した計算を、散乱放射に対し意図され
た検出器１３および１４の一方によって記録された各散
乱処理毎に繰返す。次いで単位時間当たりの散乱処理の
数（即ち、散乱強度）を決める。
これらは所定インパルスおよび所定インパルス範囲に夫
々関連する。一次ビームが厚さに関連する通路だけシフ
トされた時間間隔内に記録された各散乱処理は一個の手
荷物（旅行かばん等）における所定の体積素子に関連す
るものである。この体積素子の散乱特性はインパルスＸ
時にこの時間間隔に計数された散乱処理から得ることが
できる。
この散乱特性を記憶された特性と比較してこの比較結果
に依存して場合により表示装置を作動させる。
一次ビームが更にシフトすると、移送方向（矢印１０）
に直角な平面内に位置する一個の手荷物のさらに他の体
積素子の散乱特性を検査する。次いで、この平面に平行
に隣接する体積素子を、前記手荷物全体が連続して２次
元的に走査されるまで検査する。
散乱された放射の強度は一次ビームが被検体により吸収
される度合いにも依存する。従って、吸収に無関係に標
準化の変化を得るためには得られた変化を散乱放射の吸
収と関連させる必要がある。
この目的を達成するためには、一次ビームおよび散乱放
射が被検体７によって同様に減衰するものとすると、測
定した散乱強度を、被検体７の背後の一次ビームの強度
によって規定する。一次放射の強度は、検出器１３およ
び１４と同一構成とする必要のある検出器によって測定
することができ、これを、前に詳細に説明したように、
互いに並置された個別の検出素子で構成することもでき
る。この検出器を扇形ビーム２０面で検出器Ｌ３および
１４に平行に配置する必要がある。これを検出器１３お
よび１４の面に位置させることができるが、放射源から
著しく離れた箇所に配列する。
放射源１が単色Ｘ線放射を供給する場合には弾性散乱Ｘ
線線量全部のエネルギーが等しくなる。
その理由は弾性散乱Ｘ線線量が、既知のように、散乱処
理中エネルギーを…失しないからである。
この場合には、式（６）および（７）に従うインパルス
の計算が不必要になると共に散乱角の関数として散乱強
度および散乱係数の変化を決めるのが充分となる。
第３図は第１図の配置を側面図で示す。中空ローラ３の
回転軸は図面に直角に延在させると共に扇形ビームの一
平面を自由に残すスロット１７を有する放射吸収材料の
追加の絞り板１６を、検査すべき手荷物７と前記中空ロ
ーラ３との間に設ける。
これかため、実際上、完全に除去し得ない一次ビーム４
の個別の位置×１の関数として、一次ビーム４の厚さの
変動を除去することができる。
前述したように、第３図で右から左に矢印１ｏに従って
移動する検査すべき被検体７の厚さは任意に小さくはな
い。これがため、各検出器は被検体７の一次ビーム４だ
け移動する全区域から放射を受ける。検出すべき物体が
この区域の一部分にのみ存在するものとする場合には、
その特性が一次ビームに追加的に存在する物体の特性に
重畳されるようになる。これがため、検査した特性が覆
われ得る場合が生じるようになる。
これを防止するためには、散乱放射の検出器１３および
１４と、コンヘヤヘルト８間にビーム用薄板２１および
２２を配列し、このコンへＡ・ヘルド８上で被検体を移
送して、検出器１３が被検体の上側部分に生じる散乱放
射（ビーム１８で示す）と衝突し、検出器１４が被検体
の下側部分に生じ破線１９で示される散乱放射のみを検
出し得るようにする。これがため、両検出器の各々によ
って被検体７の小部分からの散乱放射のみを検出し、検
出器により決まる散乱特性が一次ビームの他の区域に存
在する物体の散乱特性とは無関係となる。
又、第３図は一次ビームの強度を測定する検出器２０を
示す。この検出器２０は扇形ビーム２の面におよび検出
器１３および１４によって画成された面の下側に配置す
る。前述したように、弾性散乱放射は一次ビームの方向
に対し０°および１０°の間の角度範囲に主として集束
する。これがため、検出器１３および１４は第３図に示
す場合よりも扇形ビーム２に著しく近接して位置させる
必要がある。
第４図はコンヘヤヘルトの変移方向が図面に対し直角を
なす場合の配置を示す。この場合、ビーム用薄板２１お
よび２２並びにスロント１６は図面を面弔とするために
省略する。Ｘ線放射を吸収する材料よりなる散乱放射ビ
ーム用薄板２５をコンヘヤヘルト８および散乱放射の検
出器間に位置さ七る。
これらビーム用薄板はＸ線放射源に整列する板状に配列
する。これがため、これらビーム用薄板は一次ビームに
何等影害を与えない。即ち、これらビーム用薄板は、第
４図にビーム２３および２４で示す小さな散乱角で放出
する散乱放射を何等妨害されることな（通過するが、ビ
ーム２６で示す大きな散乱角で放出する散乱放射を吸収
する。一般に不所望なコンプトン散乱放射は大きな散乱
角度で主として放出されるため、不所望なコンプトン散
乱放射（ビーム２６）はビーム用薄板２５によって抑圧
されるが、所望の弾性散乱放射（ビーム２３．２４）は
このビーム用薄板によって殆ど影響を受けない。
上述した所は本発明を手荷物制御システムに適用した。
しかし、本発明は人体の診断、例えば、骨粗に症（オフ
トポロシス）に対する診断に用いることもできる。実際
上、骨組に症に侵された骨は健全な骨の散乱特性とは全
く異なる散乱特性を呈する。これがため、初期段階で疾
患を認識することができる。
既に述べたように、第１〜４図につき説明した例におけ
る検出器１３．１．４の長さは検査すべき被検体の長さ
よりも長くする必要がある。このことは、手荷物の管理
用途にとっては検出器が極めて長くなり、従って検出器
も高価になる。このような検出器では、Ｘ線線量の正確
な衝突点を決めることが特に困難なため、実際上Ｘ線線
量の散乱角を所要の精度で決定することはできない。こ
のような欠点は、複数の手荷物を検査するのに特に好適
な第５図に示す例では、一次ビーム２が検出装置に対し
て垂直のままであるので回避される。なお、第５図の例
で、第１〜４図につき説明したものと同じ意味を有する
部分には同一符号を付して示しである。
検査すべき手荷物７はコンベヤベルトに載せられ、この
ヘルドは図面の平面に対して直角に延在しており、また
段歩状に駆動させることができる。
検査はＸ線放射器１の放射ビームから絞り３および４′
によって形成される細い一次ビーム（ペンシルビーム）
によって行なう。被検体７を通る一次ビーム２の個所に
発生する弾性的に散乱したＸ線放射、即ちエネルギー損
失のないＸ線放射はガンマカメラ３０によて測定され、
被検体７の種々の深さの個所にて発生される散乱放射を
第５図（および第７図）では図示してない絞り装置によ
って下記に説明するようにして別々に測定することがで
きる。矢印３５にて示すように、放射源１およびガンマ
カメラ３０は、放射源と被検体７との間に置いた絞り３
および４′と一緒に水平方向に、即ち一次ビームに対し
て直角で、しかも手荷物を移動させる方向に対して直角
の方向に変位させることができる。このような物体７と
一次ビーム２との間の二重の相対的変位により二次元的
走査をすることができる。
ガンマカメラ３０の構成は医療診断用に用いられるガン
マカメラと同様な構成とすることができる。
このガンマカメラの測定面は大形で、好ましくは円形状
のシンチレータ結晶で構成し、その裏側には多数の光電
子増倍器を規則的なハチの巣状のパターンに従って配置
する。シンチレータ結晶に発生するＸ線又はガンマ線線
量は、その衝突点に光を発生し、この光は結晶内で広が
るため、この光は各光電子増倍器よって検知される。検
知される光の強度はガンマ線線量のエネルギーに依存す
るだけでなく、ガンマ線線量がシンチレータ結晶に衝突
する点から各光電子増倍器までの距離にも依存する。こ
れがため、Ｘ線又はガンマ線線量の衝突点およびそのエ
ネルギーの双方はすべての光電子増倍器の出力信号から
決定することができる。
この原理に従って作動するガンマカメラ（アンガー（Ａ
ｎｇｅｒ）により開発された）は上述したような空間お
よびエネルギー分解能以外に横方向の分解能も呈する。
即ち、シンチレータ結晶に時間的に順次衝突する線量の
位置およびエネルギーを個々に測定することができる。
第６図から明らかなように、Ｘ線放射を強力に吸収する
材料製の多数の平行で、平坦な絞り薄板から成る絞り装
置３６を検査領域、即ち一般に被検体又は検査すべき手
荷物が位置する個所とカンマカメラとの間に設ける。こ
れらの絞りａ　４１は検査領域における一次ビームと例
えば２″のような角度で交差する平面内に位置させ、検
査領域をこれらの交差点によって長さが等しい多数の区
分Ａ−−−−Ｈに細分割する。一次ビームの検査領域に
おける区分Ａ〜Ｈから生じる散乱放射は絞り装置３６を
通ってガンマカメラの測定面（シンチレータ結晶）にお
ける各細条ａ　−−−−ｈに衝突し、例えば区分Ａで散
乱した放射は細条ａ（第７図）に衝突し、また区分Ｂに
て散乱した放射は細条すに衝突し、以下同様に各区分で
散乱した放射が順次各細条に衝突する。
ガンマカメラの細条ａ　−ｈの方向における寸法Ｚが検
査領域の厚さｙに対応するものとする場合には、ガンマ
カメラの測定面が一次ビームに対して平行に延在するこ
とになる（この場合には測定面の中心に対する法線が一
次ビームに垂直に交差するようになる）。しかし、−ｉ
にガンマカメラの寸法は小さいため、測定面が一次ビー
ムと０゜以外の角度ｊを成すようにカメラを傾斜させる
必要がある（この場合に前記法線は９０°以下の角度で
一次ビームと交差する）。この場合にはつぎのような関
係式が成立する。即ち、 ｚ／ｙ＝ｉ／　（ｉ＋ｊ）　　　　　　（８）式（１）
から明らかなように、角度ｊがより大きくなる場合には
、最早区分Ａ−Ｈはいずれもガンマカメラに結像されな
くなり、これに対し角度ｊがより小さくなる場合には、
ガンマカメラにおける個々の細条の幅が必要以上に小さ
くなるため、一次ビームの所定区分から到来するガンマ
線量がガンマカメラの電子式評価系によって隣りの細条
および／又は隣りの区分に割当てられてしまうおそれが
多くなる。これがためガンマカメラの傾斜角は式（８）
に従って調整する必要がある。
別個の検出器３９は被検体７から出る一次ビーム２の強
度を測定する。この測定は特に、ガンマカメラの測定値
から散乱密度分布を再構成する必要がある場合に要求さ
れる。
実際上、一次ビーム２は数学的意味でのビームではなく
、このビームは断面が有限のビームである。正確に規定
された深さにて発生される散乱放射は検出器の測定面上
の一点に規定角度ではなくて、成る所定の角度範囲内の
角度にて衝突する。
これがため、散乱角度は細条上の成る点に対して近似値
でしか与えることができない。これにより、成る所定の
断面を有する場合に決定される散乱角度の不正確性をで
きるだけ小さくするためには、ビーム断面を細長く、好
ましくは長楕円形状とし、またその楕円の長軸を短軸の
２倍の大きさとすると共に細条の長手方向に対して平行
とする必要がある。
第７図における参照番号３７は一次ビームを含み、しか
も絞り装置３６又は第７図の図面の平面に対して直角の
平面を示す。この平面３７は、ガンマカメラの測定面の
中心に対する法線が一次ビームと交差するため、各細条
ａ　−−−−ｈに対する対称平面でもある。一次ビーム
で散乱した放射がガンマカメラに到達し得る最小散乱角
度は絞り装置の傾斜角度によって決定される。この傾斜
角度が２°の場合に、散乱放射は対称平面３７を通過し
て、その中心における関連する細条に衝突する。なお、
この図に個別的に示しである散乱ビーム３８のように、
関連する細条（ｄ）に中心部にて衝突しないで、対称平
面に対して角度にで細条（ｄ）の縁部に当る散乱放射ビ
ームがある。この散乱ビームに関連する散乱角度は、そ
の角度がｌＯ°以下である限り、角度ｉおよびｋの自乗
の和の平方根に非常に近い近似値に相当する。従って、
細条ａ　−−−−ｈの１つにおける各点は所定の散乱角
度に関連し、（細条の中心における）２°の散乱角度は
（細条の端部では）例えば６°になる。関連するパルス
移動距離（ｐｕｌｓｅｃａｒｒｙ）　ｘはつぎのような
値を有する。即ちχ−β／２Ｌ　　　　　　　（９） ここにβは散乱角度であり、Ｌは波長であり、この波長
は既知の関係式Ｌ　”ｈｃ／Ｅ　（ｈはブランクの有効
線■：Ｃは光速）に従ってガンマカメラにより測定され
る個々の線量のエネルギーＥから決定することができる
。
従って、ガンマカメラの測定面に当る各Ｘ線線量を区分
Ａ−−−−Ｈの成る所定区分に割当て、かつ所定のパル
ス移動距離又はパルス移動範囲に割当てることができる
。ガンマカメラ３０の出力信号が供給される評価ユニッ
）３１は単位時間当りに衝突するガンマ線線量の数を各
区分毎および各パルス移動距離に対して同じように計数
する。従って、各区分Ａ−−−−Ｈに対するパルス移動
距離の関数としてのビーム強度の変動は単位時間中に記
録された綿量の数から決定することができる。従って、
種々の区分に対して得られた散乱特性の１つがメモリ３
２に記憶されである特性、例えば爆発物のような成る所
定物体の特性に対応する場合に、このことは評価回路３
１によって指示される。この評価回路３１には適当な指
示回路、例えばモニタ３３を結合させる。
種々の区分の散乱特性につき説明した測定法を被検体７
に対する一次ビーム２の様々な位置およびコンベヤベル
ト８の個々の変位ステップに対して繰返して、ヘルド上
における被検体の全体に爆発物のような探索物があるか
、否かをチエツクする。
さらに、第２の絞り検出器装置を測定用に用い、この第
２装置を第１検出器装置に対して（一次ビームに対して
）１８０°だけオフセットさせるように配置することも
できる。これにより信号対雑音比を改善することができ
、また測定時間も短縮することかできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明検査装置の第１の実施例を示す線図、 第２図は、第１図に示す装置の底面図、第３図は、第１
図に示す装置の側面図、第４図は、第１図に示す装置の
正面図、第５図は、本発明検査装置の第２の実施例を示
す線図、 第６および７図は、一次ビームを含む直交平面における
第５図の装置の幾何学構成を示す図である。 ■・・・Ｘ線放射器　　　　２・・・扇形放射ビーム３
・・・中空ローラ　　　　４・・・一次ビーム５・・・
回転軸　　　　　　６・・・らせんスロット７・・・か
ばん　　　　　　８・・・コンベヤベルト１１・・・信
号処理回路　　　１２・・・モニタ１３、１４・・・検
出器　　　　１７・・・スロット１８・・・ビーム　　
　　　　２０・・・検出器２１、２２．２５・・・ビー
ム絞り薄板２３、２４．２６・・・ビーム　　３０・・
・ガンマカメラ３１・・・評価回路　　　　　３２・・
・メモリ３３・・・モニタ ３５・・・放射源、絞り等の変位方向 ３６・・・絞り装置 ３９・・・一次ビームの強度測定用検出器１３１、１４
１・・・シンチレータ １３２、１３３．１４２．１４３・・・光電子増倍器特
許　出願人　　　エヌ・ヘー・フィリンブス・フルーイ
ランペンファブリゲン 代理人弁理士　　杉　　村　　暁　　秀同　弁　理　士
　　　杉　　　　村　　　　興　　　　作ＦｌＯ，５

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、横断面積が小さな一次ビームを生じる放射源（１）
    と、被検体（７）および一次ビーム（２）間を相対変位
    させる相対変位手段（８）と、小さな散乱角で弾性的に
    散乱する放射を散乱角および瞬時的インパルスの双方ま
    たはいずれか一方で検出する検出装置（３０）とを具え
    る被検体検査装置において、 一次ビームの種々の区分（Ａ、・・・・・・、Ｈ）から
    の散乱放射の各々が検出装置（１３、１４；３０）の測
    定面上の異なる細条（ａ、・・・・・・・・・・、ｈ）
    に照射されるように、前記の被検体と前記の検出装置と
    の間に複数個の絞り薄板を配置し、前記の検出装置が前
    記の細条の長手方向である横方向の分解能を有するよう
    にしたことを特徴とする被検体検査装置。 ２、請求項１に記載の被検体検査装置において、前記の
    検出装置が互いに平行な数個の検出器（１３、１４）を
    有し、これら検出器は一次ビームが通過する領域の外部
    で隣接の絞り薄板（２１、２２）間を通過する散乱放射
    を検出し、散乱線量の散乱角を検出器上でのこれら散乱
    線量の衝突点から決定するようになっており、前記の放
    射源（１）によって生ぜしめられる放射ビーム（２）か
    ら、検出器に平行な平面内で往復運動する一次ビームを
    生ぜしめる絞り装置 （３、６）が設けられていることを特徴とする被検体検
    査装置。 ３、請求項２に記載の被検体検査装置において、各検出
    器が沃化ナトリウムとするのが好ましいシンチレーショ
    ン結晶（１３１、１４１）を有し、これらシンチレーシ
    ョン結晶の端部に光電子増倍器が設けられていることを
    特徴とする被検体検査装置。 ４、請求項１〜３のいずれか一項に記載の被検体検査装
    置におて、回転自在の中空ローラ（３）が絞り装置とし
    て用いられ、このローラに２つのらせん状の溝（６）が
    設けられ、これらの溝が円周に沿って互いにずらしてあ
    り、これらの溝を一次ビームがその都度一点で通過する
    ようになっていることを特徴とする被検体検査装置。 ５、請求項１に記載の被検体検査装置において、前記の
    検出装置が一次ビームの外部に配置されたガンマカメラ
    （３０）を具えており、このガンマカメラは、その入射
    面に対する法線が零とは異なる角度で一次ビームと交差
    するように一次ビームに対し整列されていることを特徴
    とする被検体検査装置。 ６、請求項５に記載の被検体検査装置において、一次ビ
    ーム（２）の横断面が少くともほぼ楕円形状をしており
    、その長軸が前記の細条の長手方向に対し平行に延在し
    、短軸の２倍であることを特徴とする被検体検査装置。 ７、請求項１〜６のいずれか一項に記載の被検体検査装
    置において、前記の放射源が多色Ｘ線放射器であり、散
    乱放射を検出する検出装置が散乱放射のエネルギーを測
    定するようになっていることを特徴とする被検体検査装
    置。 ８、請求項１〜７のいずれか一項に記載の被検体検査装
    置において、前記の相対変位手段は、被検体（７）が載
    せられるコンベヤベルト（８）を具えていることを特徴
    とする被検体検査装置。 ９、請求項１〜８のいずれか一項に記載の被検体検査装
    置において、散乱放射薄板（２５）が放射源側とは反対
    の被検体（１）の側に配置され、これら散乱放射薄板は
    、放射源と整列され且つ第１方向に対し平行な面内に配
    置さていることを特徴とする被検体検査装置。 １０、請求項９に記載の被検体検査装置において、前記
    の検出装置は一次ビームの外部に配置されたガンマ放射
    源（３０）であり、このガンマ放射源は、その入射面に
    対する法線が零とは異なる角度で一次ビームと交差する
    ように一次ビームに対し整列されていることを特徴とす
    る被検体検査装置。 １１、請求項２に記載の被検体検査装置において、一次
    ビーム（２）の横断面が少なくともほぼ楕円の形状をし
    ており、その長軸が前記の細条の長手方向に対し平行に
    延在し、短軸の２倍であることを特徴とする被検体検査
    装置。 １２、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の被検体検
    査装置において、一次ビーム（４）の強度を測定する検
    出器（２０；３９）が、一次ビームが被検体（７）を越
    えて通過する領域内に配置されていることを特徴とする
    被検体検査装置。
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