JPS60207084A - Three-dimensional track measuring apparatus of corpuscular beam - Google Patents

Three-dimensional track measuring apparatus of corpuscular beam

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JPS60207084A
JPS60207084A JP6492684A JP6492684A JPS60207084A JP S60207084 A JPS60207084 A JP S60207084A JP 6492684 A JP6492684 A JP 6492684A JP 6492684 A JP6492684 A JP 6492684A JP S60207084 A JPS60207084 A JP S60207084A
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scintillator
dimensional
row
streak tube
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Yoshihiro Takiguchi
滝口 義浩
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Hamamatsu Photonics KK
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T5/00Recording of movements or tracks of particles; Processing or analysis of such tracks
    • G01T5/08Scintillation chambers

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the three-dimensional track information of corpuscular beam in a three-dimensional measuring space on the output surface of a streaking tube, by converting positional information to time information by an optical fiber group and a scintillator before connecting the same to the streaking tube. CONSTITUTION:A three-dimensional measuring space 100, which is formed by arranging a large number of rod shaped scintillators so as to bring both terminal surfaces to a matrix form, and a streaking tube 10 are connected to the terminal surface of each scintillator positioned at the terminal surface of the three-dimensional measuring space 100 and optical fiber groups 101, 102 having different lengths at every lines of the scintillators are connected by position/time converting connection lines 101, 102 comprising an optical fiber connection part 103 connected to output optical fibers in a lump at every line and a streaking tube connection part 104 connecting output optical fibers of the position/time converting connection lines to the photoelectric surface of the streaking tube 10 so as to cross the sweep direction of the streaking tube 10 at right angles.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は粒子線等の3次元飛跡計測装置に関する。[Detailed description of the invention] (Technical field) The present invention relates to a three-dimensional trajectory measuring device for particle beams, etc.

(発明の背景) 粒子線等の3次元飛跡の計測は、高エネルギー物理学、
統一理論、粒子天文学、放射線計開学、植物理学等の分
野において基礎となるデータを提供するために不可欠で
ある。
(Background of the invention) Measurement of three-dimensional tracks of particle beams, etc. is based on high-energy physics,
It is essential for providing fundamental data in fields such as unified theory, particle astronomy, radiometry, and phytophysics.

そのため、互いに光学的に独立したシンチレータを多数
個用意し各シンチレータの出力を光電子増倍管に光ガイ
ドを用いて光学的に結合し、それらの全ての電圧信号を
多くのオシロスコープで同時に測定し、この出力波形を
コンピュータを用いて解析し、入射粒子の飛跡を再構成
する装置が提案されている。
Therefore, we prepared a large number of scintillators that were optically independent from each other, optically coupled the output of each scintillator to a photomultiplier tube using a light guide, and measured all of these voltage signals simultaneously with many oscilloscopes. A device has been proposed that analyzes this output waveform using a computer and reconstructs the trajectory of the incident particle.

このような装置は、各シンチレータに1つずつの光電子
増倍管と、これに接続する前置増幅器、およびこれらの
装置に動作電圧を供給する高圧、低圧電源等多くの装置
を必要とし装置自体が大掛りになるだけではなく、装置
全体の關整や較正に多くの時間を必要とする。
Such devices require many devices, including one photomultiplier tube for each scintillator, a preamplifier connected to this, and high-voltage and low-voltage power supplies to supply operating voltage to these devices. Not only is this a large-scale process, but it also requires a lot of time to set up and calibrate the entire device.

また粒子線等の入射自体は何等かの方法でn(ft認で
きたとしても、解析を終了するまでに飛跡を簡単に知る
ことができない。
Furthermore, even if the incidence of a particle beam or the like itself can be recognized by n(ft) by some method, the trajectory cannot be easily known until the analysis is completed.

(発明の目的) 本発明の目的は粒子線等の飛跡をリアルタイムで表示す
ることができ、その表示のデータから正確な3次元飛跡
を解析するのに適した粒子線等の3次元飛跡i1測装置
に関する。
(Objective of the Invention) The object of the present invention is to measure the three-dimensional trajectory of particle beams, etc., which is suitable for displaying the trajectory of particle beams, etc. in real time, and analyzing the accurate three-dimensional trajectory from the displayed data. Regarding equipment.

(発明の構成) 前記目的を達成するために本発明による粒子線等の3次
元飛跡計測装置は、多数本の棒状のシンチレータが両端
面がマトリックス状になるように配列されて形成される
3次元計測中間と、ストリーク管と、前記3次元計測中
間の端面に位置する各シンチレータの端面に接続されシ
ンチレータの行ごとに異なるしさをもつ光フアイバ群、
前記光フアイバ群を各列ごとまとめて出力光ファイバに
接続する光フアイバ結合部からなる位置時間変換接続線
と、前記位置時間変換接続線の出力光ファイバを前記ス
トリーク管の光電面に前記ストリーク管の掃引方向に直
交するように接続するストリーク管接続部とからなり、
前記ストリーク管の出力面に3次元計測空間内の粒子線
等の3次元飛跡を得るように構成されている。
(Structure of the Invention) In order to achieve the above object, the three-dimensional trajectory measuring device for particle beams, etc. according to the present invention is a three-dimensional trajectory measuring device for particle beams, etc., which is formed by arranging a large number of bar-shaped scintillators so that both end surfaces thereof are arranged in a matrix shape. a measurement intermediate, a streak tube, and a group of optical fibers connected to the end face of each scintillator located at the end face of the three-dimensional measurement intermediate and having different stiffness for each scintillator row;
A position-time converting connection line consisting of an optical fiber coupling section that connects each row of the optical fibers to an output optical fiber; and an output optical fiber of the position-time converting connection line connected to the photocathode surface of the streak tube. It consists of a streak pipe connection part that connects perpendicularly to the sweep direction of the
It is configured to obtain a three-dimensional track of a particle beam or the like in a three-dimensional measurement space on the output surface of the streak tube.

(実施例) 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
(Example) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like.

第1図は本発明による粒子線等の3次元計測装置の全体
の構成例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a three-dimensional measuring device for particle beams, etc. according to the present invention.

第2図は3次元計測中間に含まれるシンチレータとその
接vtgISを取り出して示した斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a scintillator included in the three-dimensional measurement intermediate and its contact vtgIS.

第3図は3次元d1°測空間の空間領域を説明するため
の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view for explaining a spatial region of a three-dimensional d1° spatial survey.

第1図に示されている3次元計測空間100は第2図に
示すようなシンチレータを多数個を第3図に示すよう行
および列に積み上げて形成したものである。
The three-dimensional measurement space 100 shown in FIG. 1 is formed by stacking a large number of scintillators as shown in FIG. 2 in rows and columns as shown in FIG. 3.

この実施例ではシンチレータ11.12,13゜14で
第1行、シンチレータ21,22,23゜24で第2行
・・・・シンチレータ41,42゜43.44で第4行
が形成されている。
In this embodiment, scintillators 11, 12, 13° 14 form the first row, scintillators 21, 22, 23° 24 form the second row, and scintillators 41, 42° 43, 44 form the fourth row. .

各シンチレータおよびその光ファイバとの1妾続邪の構
成は略同−である。
The configuration of each scintillator and its connection with the optical fiber is approximately the same.

シンチレータ11は第2図に示されているように断面が
矩形である。
The scintillator 11 has a rectangular cross section as shown in FIG.

外周面全域に内部で発光した光を反射する反射面11a
が形成されており内部にγ線の入射により発光するシン
チレータ材料BaF211bが充填されている。
A reflective surface 11a that reflects internally emitted light over the entire outer peripheral surface.
is formed, and the interior thereof is filled with a scintillator material BaF211b that emits light upon incidence of gamma rays.

3次元側測空間100の第1の端面をF、第2の端面を
Bとい・うことにし、第1の端面を17からファイバ結
合部103に向かうファイバ群を101、第2の端面を
Fからファイバ結合部103に向か・うファイハフ1Y
を102とする。
The first end face of the three-dimensional side measurement space 100 is called F, and the second end face is called B. The first end face is called 101, and the fiber group going from 17 to the fiber coupling part 103 is called 101, and the second end face is called F. From fiber coupling section 103 to fiber half 1Y
is set to 102.

シンチレータ11の第1の端面ば光ガイl’ l I 
−CFを介して光ファイバ1l−OFFに接続され、第
2の端面ば光ガイド1l−CBを介して光ファイバ1l
−OPBに接続されている。
The first end surface of the scintillator 11 has a light guide l' l I
- CF to the optical fiber 1l-OFF;
- Connected to OPB.

同様にして、m行ri列にあるシンチレータmnの第1
の端面ば光ガイドrn n −CFを介して光ファイバ
mn−0FFに接続され、第2の端面ば光ガイドmn−
CBを介して光ファイバmn−〇PBに接続されている
Similarly, the first scintillator mn in row m and column ri
The end face is connected to the optical fiber mn-0FF via the light guide rn n -CF, and the second end face is connected to the optical fiber mn-0FF via the light guide mn-CF.
It is connected to the optical fiber mn-0PB via the CB.

これ等の光ファイバの長さは各端面で同一の行に接続さ
れるものは等しく行ごとに順次長さを増すようにしであ
る。
The lengths of these optical fibers are equal for those connected to the same row at each end face, and increase in length sequentially from row to row.

前面Fの第1行の光ファイバ1l−OPF〜14−OF
Fの各長さはL (m)、 第2行の光ファイバ2l−OPF〜24−OPFの各長
さはL+ΔL (m)、 第3行の光ファイバ3l−OPF〜34−OFFの各長
さはL +2ΔL (m)、 第4行の光ファイバ41−OPF〜44−OPFの各長
さはL +3ΔL(m)である。
Optical fibers 1l-OPF to 14-OF in the first row of front surface F
Each length of F is L (m), each length of the optical fibers 2l-OPF to 24-OPF in the second row is L+ΔL (m), each length of the optical fibers 3l-OPF to 34-OFF in the third row The length is L+2ΔL(m), and the length of each of the optical fibers 41-OPF to 44-OPF in the fourth row is L+3ΔL(m).

後面Bの第1行の光ファイバ11−○PB〜14−0P
Bの各長さはL+/(m)で前向の光ファイバよりlだ
り長くなっている。
Optical fibers 11-○PB to 14-0P in the first row of rear surface B
Each length of B is L+/(m), which is l longer than the forward optical fiber.

第2行の光ファイバ21−OPB〜24−OPBの各長
さはL+1+ΔL (m) 、’第3行の光7フイハ3
l−OPB 〜34−OPBの各長さはL+p+2ΔL
 (m)、 第4行の光ファイバ41−OPB〜44−011Bの各
長さはL+!+3ΔL’(m)である。
The lengths of the optical fibers 21-OPB to 24-OPB in the second row are L+1+ΔL (m), and the lengths of the optical fibers 21-OPB to 24-OPB in the second row are L+1+ΔL (m);
Each length of l-OPB to 34-OPB is L+p+2ΔL
(m), Each length of the optical fibers 41-OPB to 44-011B in the fourth row is L+! +3ΔL'(m).

第4図はファイバ結合部103での光ファ・fハの接続
例を示す図であって、第4列の接続例を6゛1.細に示
している。
FIG. 4 is a diagram showing an example of connection of optical fibers in the fiber coupling section 103, and shows an example of connection of the fourth column at 6.1. It is shown in detail.

まず14−OFFと24−OFFがY字形ニIU続され
たものと34−OPBと44−OPBが7字形に接続さ
れたものとがさらに7字形に接続される。14−OPI
3〜44−OPBも同様に接続され、前記14−OPF
〜44−OPFとまとめられで、第4列の光ファイバは
総て出力光ファイバ4−OPOに接続される。
First, 14-OFF and 24-OFF are connected in a Y-shape, and 34-OPB and 44-OPB are connected in a 7-shape, which are further connected in a 7-shape. 14-OPI
3 to 44-OPB are also connected in the same way, and the 14-OPF
~44-OPF, and all the optical fibers of the fourth column are connected to the output optical fiber 4-OPO.

同様にして、第1列前面の光ファイバll−0PF〜4
l−OPFと、後面の光ファイバ1l−0PB〜4l−
OPBは総て出力光ファイバ1−OPOに接続される。
Similarly, the optical fiber ll-0PF~4 in the front of the first row
l-OPF and rear optical fibers 1l-0PB to 4l-
All OPBs are connected to output optical fiber 1-OPO.

同様にして第2列の総ての光ファイバは2−OPOに接
続され、第3列の総ての光ファイバは3−opoに接続
される。
Similarly, all optical fibers in the second row are connected to 2-OPO, and all optical fibers in the third row are connected to 3-OPO.

第5図は、ストリーク管と出力ファイバの接続を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing the connection between the streak tube and the output fiber.

ストリーク管10は光電面10a、偏向電極10b、螢
光面10 C,を備えている。
The streak tube 10 includes a photocathode 10a, a deflection electrode 10b, and a fluorescent surface 10C.

前記出力ファイハ1−OPo、2−OPo、3−OPo
、4−OPOはストリーク管接続部104で前記ストリ
ーク管10の偏向方向(偏向電極10bの面に直交する
方向)に直交する方向に一定の間隔を保って接続される
Said output fiber 1-OPo, 2-OPo, 3-OPo
, 4-OPO are connected at a streak tube connecting portion 104 at a constant interval in a direction perpendicular to the deflection direction of the streak tube 10 (direction perpendicular to the plane of the deflection electrode 10b).

このようにして各シンチレータの列方向の位置の情報は
ストリーク管10の螢光面10Cの空間軸方向の位置に
より示されることになり、行の方向のシンチレータ間の
位置の情報は、ΔL/Cop(Copは光フアイバ中の
光速度)の時間差の情報としてストリーク管に接続され
る。
In this way, information on the position of each scintillator in the column direction is indicated by the position of the fluorescent surface 10C of the streak tube 10 in the spatial axis direction, and information on the position between the scintillators in the row direction is expressed as ΔL/Cop. (Cop is the speed of light in the optical fiber) is connected to the streak tube as information on the time difference.

第1図に示されている検出部91は粒子線発生源90の
粒子線発生に同期して前記ストリーク管10にトリガ信
号を与えるものであり、ストリーク管10は粒子線発生
に同期して動作させられる。
The detection unit 91 shown in FIG. 1 provides a trigger signal to the streak tube 10 in synchronization with the particle beam generation of the particle beam generation source 90, and the streak tube 10 operates in synchronization with the particle beam generation. I am made to do so.

読取部51はストリーク管10の螢光面に発生した輝点
を読みをる装置である。読み取られた出力はテンポラル
アナライザ52およびポスト二ノンピュークにより解析
され、レコーダ55お、Lびプリンタ56により出力さ
れる。フ1コノピーディスク54は解析に必要なデータ
を保持している。この解析のアルゴリズムについては後
述する。
The reading section 51 is a device that reads bright spots generated on the fluorescent surface of the streak tube 10. The read output is analyzed by a temporal analyzer 52 and a post-secondary unit, and outputted by a recorder 55 and a printer 56. The file disk 54 holds data necessary for analysis. The algorithm for this analysis will be described later.

次に前記実施例装置の動作原理を説明゛3’る。Next, the operating principle of the apparatus of the embodiment will be explained 3'.

第6図に示すようにシンチレータにより形成される3次
元B1側突間に直角座表系を対応さ−Uる。
As shown in FIG. 6, a rectangular seat system corresponds to the three-dimensional B1 side protrusion formed by the scintillator.

前述したように各シンチレータの列方向(X方向)の位
置の情報はストリーク管10の螢光面10Cの空間軸方
向の位置により示されることになり、行の方向(X方向
)のシンチレータ間の位置の情報は、ΔL/Cop(C
opは光フアイバ中の光速度)の時間差の情報としてス
トリーク管に接続される。
As mentioned above, the information about the position of each scintillator in the column direction (X direction) is indicated by the position of the fluorescent surface 10C of the streak tube 10 in the spatial axis direction, and the information about the position of each scintillator in the row direction (X direction) The position information is ΔL/Cop(C
OP is the speed of light in the optical fiber) and is connected to the streak tube as information on the time difference.

2方向の位置のI’m ?it3 Lよ、同一のシンチ
レータの全面側の出力と後面側の出力間の時間差の情報
としてストリーク管に接続される。
I'm in position in two directions? It3L is connected to the streak tube as information on the time difference between the output on the front side and the output on the rear side of the same scintillator.

任意のシンチレータのB側に接続されている光ファイバ
の長さは17側に接続されている光ファイバの長さより
lだり大きい。
The length of the optical fiber connected to the B side of any scintillator is l larger than the length of the optical fiber connected to the 17 side.

したがって、シンチレータの全長をztとし、F側から
2の距離に入射した粒子線に原因する発光が、F側の光
ファイバ101を介して前記ストリーク管の光電面に到
達する時間tfと、B側の光ファイバ102を介して前
記ストリーク管の光電面の同一の位置に到達する時間t
bとの差は以下のようになり、ストリーク管の螢光面に
おいて分解される。
Therefore, let the total length of the scintillator be zt, and the time tf for the light emission caused by the particle beam incident at a distance of 2 from the F side to reach the photocathode of the streak tube via the F side optical fiber 101, and the B side. The time t for reaching the same position on the photocathode of the streak tube via the optical fiber 102 of
The difference from b is as follows and is resolved on the fluorescent surface of the streak tube.

tb−t’f = (zt−z) /Cs +j!/C
op)−(Z/C3) = (7!/Cop) + (Z−2z) /Csただ
し、Cop、Csはそれぞれ光フアイバ中およびシンチ
レータの軸方向の光速度である。
tb-t'f = (zt-z) /Cs +j! /C
op)-(Z/C3) = (7!/Cop) + (Z-2z)/Cs where Cop and Cs are the speeds of light in the optical fiber and in the axial direction of the scintillator, respectively.

すなわち、tb−3rは2の関数である。That is, tb-3r is a function of 2.

次に第6図の矢印aの示す軌跡を描いて3次元計測中間
を粒子線が通過した場合を例にして、ストリーク管10
の螢光面上の輝点を説明する。
Next, let us take as an example the case where the particle beam passes through the three-dimensional measurement center by drawing the trajectory indicated by the arrow a in FIG.
Explain the bright spots on the fluorescent surface.

矢印aの示す方向に粒子が通過するとまず、シンチレー
タ11が発光させられ、その発光はそれぞれ光ファイバ
1l−OF)Fおよびl 1−OPBを介して出力ファ
イバ1−0’P Oによりストリーク管の光電面に接続
される。
When particles pass in the direction indicated by the arrow a, the scintillator 11 is caused to emit light, and the emitted light is transmitted to the streak tube by the output fiber 1-0'PO through the optical fibers 1l-OF)F and l1-OPB, respectively. Connected to the photocathode.

続いてシンチレータ12が発光させられ、その発光はそ
れぞれ光ファイバ12−CIPFおよび12− OP’
 Bを介して出力ファイバ2−OPOによりストリーク
管の光電面に接続される。
Subsequently, the scintillator 12 is caused to emit light, and the emitted light is transmitted through the optical fibers 12-CIPF and 12-OP', respectively.
B is connected to the photocathode of the streak tube by an output fiber 2-OPO.

同様にして、順次シンチレータ13.14が発光させら
れそれぞれ出力ファイバ3−OPo、4−OPOにより
順次ストリーク管の光電面に接続される。
Similarly, the scintillators 13 and 14 are sequentially caused to emit light and are sequentially connected to the photocathode of the streak tube through output fibers 3-OPo and 4-OPO, respectively.

第7図に前記粒子線によるストリーク管の螢光面の発光
を示しである。
FIG. 7 shows light emission from the fluorescent surface of the streak tube caused by the particle beam.

第7図において、シンチレータ11の前面から取り出さ
れた発光による螢光面上の輝点をIIF、後面から取り
出された発光による螢光面上の輝点を1 ’I Bとす
ると、これらの輝点間の間隔は、前述したtb−trに
対応してz軸方向の入射位置を示す。
In FIG. 7, if the bright spot on the fluorescent surface due to light emitted from the front surface of the scintillator 11 is IIF, and the bright spot on the fluorescent surface due to light emitted from the rear surface is 1'IB, then these bright spots are The interval between the points indicates the incident position in the z-axis direction, corresponding to the above-mentioned tb-tr.

シンチレータ12の前面から取り出された発光による螢
光面上の輝点を12F、後面から取り出された発光によ
る螢光面上の輝点を12Bとすると、前記輝点11Fと
12Fの時間軸方向の長さはシンチレータ11が発光さ
せられてからシンチレータ12が発光させられるまでの
時間t1に対応する。また12Fと12Bの間隔はシン
チレータ12における発光の2方向の位置情帽を示して
いる。
Assuming that a bright spot on the fluorescent surface due to light emitted from the front surface of the scintillator 12 is 12F, and a bright spot on the fluorescent surface due to light emitted from the rear surface is 12B, the time axis direction of the bright spots 11F and 12F is The length corresponds to the time t1 from when the scintillator 11 is made to emit light until when the scintillator 12 is made to emit light. Further, the distance between 12F and 12B indicates the positional information of the scintillator 12 in two directions.

同様に、前記輝点12Fと13Fの時間軸方向の長さは
シンチレータ12が発光させられてからシンチレータ1
3が発光させられるまでの時間t2に対応する。
Similarly, the length of the bright spots 12F and 13F in the time axis direction is determined from the time when the scintillator 12 is made to emit light.
3 corresponds to the time t2 until the light is emitted.

このようにしてt、+ δ2−1− δ3はシンチレー
、り11の発光からシンチレータ14の発光までの時間
を示すことになる。
In this way, t, + δ2-1- δ3 represents the time from the light emission of the scintillator 11 to the light emission of the scintillator 14.

理解を容易にするために前記粒子線aと全く同じ時点に
放射線すが3次元δ1側突間を通過してシンチレータ2
1を発光させたとする。
To make it easier to understand, the radiation passes through the three-dimensional δ1 side projection at exactly the same time as the particle beam a, and the scintillator 2
Suppose that 1 is made to emit light.

シンチレータ21の前面から取り出された光に原因する
輝点21Fが現れたとすると、IIFと21F間の螢光
面間の距離はΔL / Cop−t 4に対応し、y方
向の位置情報を示す。
Assuming that a bright spot 21F appears due to light extracted from the front surface of the scintillator 21, the distance between the fluorescent surfaces between IIF and 21F corresponds to ΔL/Cop-t 4, which indicates position information in the y direction.

(変形例) 以上詳しく説明した実施例につき本発明の範囲内で種々
の変更を施すことができる。
(Modifications) Various modifications can be made to the embodiments described in detail above within the scope of the present invention.

前記実施例はγ線の計測について示されているが、他の
電子線、陽電子線、中間子線等のn1測にも同様に利用
できる。
Although the above embodiments are shown for measuring gamma rays, they can be similarly utilized for n1 measurements of other electron beams, positron beams, meson beams, etc.

また理解を容易にするために、4×4のシンチレータを
用いて3次元計測中間を形成する実施例を示したが、さ
らに多数のシンチレータを用いてより大きい空間を形成
することが可能である。
Further, in order to facilitate understanding, an example in which a three-dimensional measurement intermediate area is formed using 4×4 scintillators has been shown, but it is possible to form a larger space by using an even larger number of scintillators.

また光ファイバを7字形の接続手段で345める例を示
したが、例えば1−0POを8本の光ファイバで形成し
それを分岐させて、シンチレータに接続するようにする
こともできる。
Further, although an example has been shown in which 345 optical fibers are connected using a 7-shaped connecting means, for example, a 1-0PO may be formed of 8 optical fibers, branched, and connected to a scintillator.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、多数本の棒状の
シンチレータが両端面がマトリックス状になるように配
列して3次元計測中間を形成し、光フアイバ群とシンチ
レータにより位置の情報を時間の情報に変換してストリ
ーク管に接続するようにしであるから、前記ストリーク
管の出力面に3次元計側突間内の粒子線等の3次元飛跡
の情報を得ることができる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, a large number of rod-shaped scintillators are arranged so that both end surfaces are arranged in a matrix shape to form a three-dimensional measurement intermediate, and the optical fiber group and the scintillator Since the position information is converted into time information and connected to the streak tube, it is possible to obtain information on the three-dimensional trajectory of a particle beam, etc. in the side projection of the three-dimensional meter on the output surface of the streak tube. can.

粒子線の速度の情報も簡単に得られる。Information on the velocity of the particle beam can also be easily obtained.

空間的3次元情報を1台のストリーク管でリアルタイム
で測定することができ、装置の構成は極めて@単であり
、全システムを小形にすることができる。
Spatial three-dimensional information can be measured in real time with one streak tube, the configuration of the device is extremely simple, and the entire system can be made compact.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による粒子線等の3次元計測装置の全体
の構成例を示すブロック図である。 第2図は3次元計測中間に含まれるシンチレータとその
接続部を取り出して示した斜視図である。 第3図は3次元計測室間の空間領域を説明するだめの斜
視図である。 第4図はシンチレータと光ファイバの接続例を示す図で
ある。 第5図は光フアイバ結合部とストリーク管の接続部の関
係を示す図である。 第6図は3次元計測室間を通過する粒子線等の飛跡を示
す略図である。 第7図は前記飛跡に対応するストリーク管の螢光面の変
化を示す説明図である。 10・・・ストリーク管 51・・・読取部 52・・・テンポラルアナライザ 54・・・フロンビーディスク 55・・・レコーダ 56・・・プリンタ 57・・・ホストコンピュータ 90・・・放射線発生源 91・・・放射線検出部 100・・・3次元計測室間 11〜14.21〜24.31〜34.41〜44・・
・シンチレータ 101.402・・・光フアイバ群 103・・・ファイバ結合部 104・・・ストリーク管接続部 特許出願人 浜松ホトニスク練弐会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 毒 牙 1 図 才 4 図 才 5 図
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a three-dimensional measuring device for particle beams, etc. according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a scintillator included in the three-dimensional measurement intermediate and its connecting portion. FIG. 3 is a perspective view for explaining the spatial region between the three-dimensional measurement chambers. FIG. 4 is a diagram showing an example of connection between a scintillator and an optical fiber. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the optical fiber coupling part and the streak tube connection part. FIG. 6 is a schematic diagram showing the trajectory of a particle beam etc. passing between three-dimensional measurement chambers. FIG. 7 is an explanatory diagram showing changes in the fluorescent surface of the streak tube corresponding to the track. 10...Streak tube 51...Reading unit 52...Temporal analyzer 54...Frombie disk 55...Recorder 56...Printer 57...Host computer 90...Radiation source 91... ... Radiation detection section 100... Three-dimensional measurement room interval 11-14.21-24.31-34.41-44...
・Scintillator 101, 402...Optical fiber group 103...Fiber coupling part 104...Streak tube connection part Patent applicant Hamamatsu Photonisk Renni Company agent Patent attorney Inoro Dokuga 1 Illustration 4 Illustration 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (11多数本の棒状のシンチレータが両り1う1面がマ
トリックス状になるように配列されて形成される3次元
計測空間と、スI・リーク管と、前記3次元計測空間の
端面に位置する各シンチレータの端面に接続されシンチ
レータの行ごとに異なる長さをもつ光フアイバ群、前記
光フアイバ群を各列ごとまとめて出力光ファイバに接続
する光フアイバ結合部からなる位置時間変換接続線と、
前記位置時間変換接続線の出力光ファイバを前記ストリ
ーク管の光電面に前記ストリーク管の掃引方向に直交す
るように接続するストリーク管接続部とがらなり、前記
ストリーク管の出力面に3次元計測空間内の粒子線等の
3次元飛跡を得るように構成した粒子線等の3次元飛跡
計測装置。 (2ン 同一行に屈する前記各シンチレータの一方の端
面に接続される光ファイバの長さは他の端面に接続され
る光ファイバの長さよりは一定長だけ長くなっている特
許請求の範囲第1項記載の粒子線等の3次元飛跡4測装
置。
[Scope of Claims] (A three-dimensional measurement space formed by arranging 11 rod-shaped scintillators such that one surface thereof is in a matrix shape, a leak tube, and the three-dimensional It consists of a group of optical fibers that are connected to the end surface of each scintillator located at the end surface of the measurement space and have different lengths for each scintillator row, and an optical fiber coupling section that connects the optical fiber groups in each row to an output optical fiber. A position-time conversion connection line,
A streak tube connection part connects the output optical fiber of the position-time conversion connection line to the photocathode of the streak tube in a direction perpendicular to the sweep direction of the streak tube, A three-dimensional track measuring device for a particle beam, etc., configured to obtain a three-dimensional track of a particle beam, etc. (2) The length of the optical fiber connected to one end face of each scintillator bending in the same row is longer by a certain length than the length of the optical fiber connected to the other end face. A device for measuring 4 three-dimensional trajectories of particle beams, etc., as described in Section 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4823016A (en) * 1986-09-18 1989-04-18 Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha Scintillation detector for three-dimensionally measuring the gamma-ray absorption position and a positron CT apparatus utilizing the scintillation detector
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