JPS61235784A - シンチレーシヨン計数装置及びその信頼性向上方法 - Google Patents

シンチレーシヨン計数装置及びその信頼性向上方法

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JPS61235784A
JPS61235784A JP61080954A JP8095486A JPS61235784A JP S61235784 A JPS61235784 A JP S61235784A JP 61080954 A JP61080954 A JP 61080954A JP 8095486 A JP8095486 A JP 8095486A JP S61235784 A JPS61235784 A JP S61235784A
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pulse
pulses
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JP61080954A
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ロバート　ジヨン　バレンタ
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Original Assignee
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/204—Measuring radiation intensity with scintillation detectors the detector being a liquid
    • G—PHYSICS
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    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は液体シンチレーション計数装置を使用して放射
性核種の計数率を決定するのに有用な装置及び方法に関
する。特に、本発明は液体シンチレーション計数装置中
での電気的及び光学的バックグラウンド事象に対する識
別を行なうことにより得られた結果の精度及び信頼性を
向上させることを戸内とする。
従来の技術 液体シンチレーション計数技術はガンマ線及びアルファ
線源の他、低エネルギーのベータ線踪放射性核秤の測定
に広く使用されている一般に公知の技術である。液体シ
ンチレーション計数装置は、放射能でラベルされた被分
析体を原子核崩壊生成物との運動論的相互作用によりフ
ォトンを生成する液状化学媒体といっしょに溶液中に添
加して行なう放射能定扮測定に使用される。人工及び天
然の様々な放射性核種が存在するが、これらは様々な系
の中での分布を測定することにより分子力学モデルの実
験的検証に使用することができる。この場合、複数の放
射性核種を同一の実験で使用して同一の系の中での異な
った分布を同時に追跡するのが望ましい場合が多い。
ベータ粒子のエネルギーはゼロからその核種に特徴的な
最大エネルギー（ＩＥｍａｘ）の間の範囲に分布してい
る。そこで、波高エネルギー分布スペクトルが分析して
いる溶液について記録できる。その際、分析中の溶液が
複数のベータ線源の混合物を含んでいる場合には各々の
線源による重なりが生じる。
トリチウムは放射能ラベル成分を使用する様々な用途に
おいて重要である。トリチウム含有試料を有機シンチレ
ータを含む芳香族溶媒混合物中に溶解した場合、ベータ
崩壊によって生じるエネルギーは十分な効率でシンチレ
ータに伝達され、ベータ粒子のエネルギーに比例した多
数のフォトンが放出される。この光は高感度光電倍増管
によって検出される。通常の状態ではこれらの光電倍増
管は管内の電子の自発放出により生じる特徴的な暗雑音
を有している。ｌＩ８雑音は低強度のフォトン応答と類
似のパルスよりなる。そこで−１複数の充電倍増管を使
用し、事象の同時発生を必要条件として課すことにより
、ベータ線源の測定の際のバックグラウンドノイズを軽
減することができる。
ベータ粒子のエネルギーが高くなるとより多くのフォト
ンがある選択された時間間隔、例えば５〜５０ナノ秒の
間に生成される。この期間に生成されたフォトンは全て
有効なパルスとして考えられる（これを試料の光学事象
と称する）。フォトンの結合振幅は波高として知られて
いる。波高はピロエネルギーからベータＩｆ放射性核種
に特徴的な最大エネルギーに向って滑らかに上昇し、最
大値に達し、尾を引いて下降する分布をしている。
この分布は波高エネルギー分布スペクトルとして知られ
ている。
発明が解決しようとする問題点 上記の一致検出技術を使用することによりいくらかのバ
ックグラウンド事象は識別することができるがそれらを
全て除去することはできず、またある種の状況下ではこ
のように誤ってカウントされた事象が統計的有意性を有
するようになることを防ぐことができない。試料の放射
能を測定する際には必ずバックグラウンド事象が伴う。
これは周囲の環境中の放射線、静電気、化学ルミネッセ
ンス、光電倍増管どうしの光クロストーク、シンチレー
ション溶液を入れるガラス容器及び光電倍増管に使われ
るガラス中に含まれる残留放射能、あるいは光電倍増管
及び電子回路に伴う電子雑音などによって生じる。光電
倍増管及びシンチレーション溶液に影響する環境放射線
は鉛遮蔽を使用することで、また電気雑音及び静電気の
影響は適当な電気的設計、接地及び遮蔽を行なうことで
減少させることができる。残った雑音はベータ粒子が液
体シンチレータと相互作用して生成されるパルスと同様
にして生成したパルスによるものである。
「真空管雑音」として知られる光電倍増管の電子雑音は
光電管陰極から管内の熱イオン、チェレンコフ放射、冷
陰極放出等の原因により放出された電子に起因する。真
空管雑音によるパルスは試料のシンチレーションによる
パルスと同じ形状である。これらの真空管雑音を試料パ
ルスから区別するため２つの光電倍増管が暗箱環境を形
成する計数室中に試料をその「視野」に収めるように取
付けられる。各々の光電倍増管の出力パルスはそれぞれ
の光電子パルス検出器に供給される。この回路は簡単な
閾値検出器よりなっており、アナログ入力パルスが光電
倍増管中の単一の光電子を検出するように設定されてい
るある値を越えた場合に［シングルス」と称されるデジ
タルパルスを出力する。このシングルスパルスは一致検
出回路へ供給される。
真空管雑音パルスはランダムな事象であり、また真空管
雑音パルスは個々の光電倍増管に特有な事象であること
から２つの光電倍増管が同時に雑音パルスを発生する確
率は低い。これに対し試料中のベータ粒子による光電子
パルスの発生においてはベータ粒子の大部分がシンチレ
ーション溶液の螢光体と相互作用して一以上のフォトン
を生成するに十分なエネルギーを有している。そこで、
２つの光電倍増管が単一のベータ崩壊事象により生じた
フォトンを同時に受信する確率は高い。ベータ放出によ
るパルスを真空管雑音によるパルスと区別するため２つ
の光電倍増管は試料のシンチレーションを検出するよう
に構成されている。−の光電倍増管によって検出された
シングルスパルスに他の光電倍増管によって検出される
対応するパルスが伴っているか否かをチェックするため
一致検出回路が設けられる。２つの光電管がシングルス
パルスを発生する際に許容される時間幅（以下一致分解
時間と称する）は約２Ｘ１０−８秒間である。ある事象
が受入れられるためには２つの光電倍増管がシングルス
パルスを一致分解時間内に生じねばならないことを条件
として課すことにより大部分の真空管雑音パルスを試料
から取除くことができる。除去できないパルスは一致パ
ルスと称される。またパルスが一致パルスであることを
示すために発生されるパルスを一致検出パルスと称する
。
光電倍増管のガラス及びシンチレーション容器のガラス
もまたバックグラウンド事象を生じる。
これはガラス内の放射能、あるいは外部起源の宇宙線に
よる励起によりガラス材料自体の中でシンチレーション
が生じるためである。このような誤ったシンチレーショ
ンも試料中のシンチレーションと同じであるとして扱わ
れ、光電倍増管及び電子回路にて同じに処理される。ま
た他にもバックグラウンド源が存在する。
バックグラウンドを区別するのに検出されたパルスに含
まれる特徴を利用して、それらがシンチレーション溶液
中での放射性崩壊によって生じた有効な試料パルスであ
るかバックグラウンドパルスであるかを判断することが
可能である。本発明は、−数構出回路によって検出され
たバックグラウンドパルスの大部分はその直後に略単−
の光電子振幅を有する一連の、ランダムな間隔の、より
エネルギーの小さいパルスを伴うことが多い事の発見に
基いている。そこで、一致パルスが生じた後も２つの光
電倍増管の出力を引続ぎ観察した場合パルスのバースト
が続いて生じるようであればこれはバックグラウンドシ
ンヂレーションないし電気的事象の証拠であり、従って
測定された一致パルスのエネルギーは誤りであり、測定
中の放射性核種の全体的エネルギースペクトルの決定に
は使えないことが判断される。一致パルスの発生に続い
て約５ミリ秒間の所定時間が経過後積算されたシングル
スパルス（すなわち各々の光電倍増管のそれぞれの単一
光電子パルス検出器より得られ、デジタルオアゲートを
介して電気的に加算されたシングルスパルス）の数を用
いて単純にその一致パルスを計数するか否かを判断して
もよい。また、一致パルスに引続く積算シングルスパル
スの数及び一致パルスのエネルギーレベルを用いて一致
パルスが無効なバックグラウンドシンヂレーションでは
なく有効な試料シンチレーションに起因することを示す
確率因子を選択し、このパルスを一致パルスが有効であ
る確率に基いて分率的に計数することも可能である。一
致パルスの発生の後シングルスパルス数を計数するアナ
ログ方式による同等な過程は積分によりパルス波形下側
の面積を一致パルスの発生の後所定時間にわたり求める
ことである。得られた面積は一致パルスが有効な試料パ
ルスである確率を決定するのに使用される。
パルスの波形もまた一致パルスが有効である確率を予測
するのに使用される。ここで使用するパルス波形とはパ
ルス下側の面積を含む特定のパルス又はパルス列の物理
的パラメータを意味する。
しかゆ、パルス波形及び一致パルスに引続くパルスの数
はどちらも酸素消光に影響される。そこでパルスの有効
確率を計算する際には酸素消光の程度を考慮しておく必
要がある。
回路がバックグラウンドと試料パルスとを識別する能力
の尺度として一般に使用されているのはＥ２　／Ｂ であり、ここでＥはパーセントで表わした効率を表わし
ている。効率はシンチレーション計数装置によって計数
される毎分当りの崩壊のパーセントである。すなわち、
放射性核種が実際には毎分当り１０　、０００回の崩壊
をしていても計数装置が消光や閾値レベルなど様々な要
因のため毎分当り５　、０００個の計数しか示さなかっ
た場合効率は５０％である。この百分率値の二乗は２５
００である。
バックグラウンドないしＢはシンチレーション計数装置
中の容器内に放射性核種試料が存在しない状態でシンチ
レータを用いて毎分当りのカウント数を測定することに
より求められる。高品位の計数結果を得るために必要な
Ｅ２　／Ｂの！ＩＩＩ型的な値はトリチウムでは１８０
、また炭素１４では３８０である。以下説明するバース
ト検出器を使用することでトリチウムについて４８３、
また炭素１４については１１９８という高い値が得られ
る。
本発明は放射性核種の計数率を＾い信頼性をもって、ま
た確実に決定することができる改良された液体シンチレ
ーション計数装置を提供することを目的とする。
本発明はまた試料のシンチレーションとバックグラウン
ドのシンチレーションないし電気的事象の識別を行なう
方法及び装置を提供することを目的とする。
本発明はさらに、一致パルスに続いて生じるパルスのバ
ースト率及び一致パルスのエネルギーに基いて、一致パ
ルスが無効な非試料シンチレーション又は電気的雑音に
対して試料のシンチレーションによって生じている確率
を決定する装置及び方法を提供する。
本発明はさらに安全で、経済的で、信頼性の高いシンチ
レーション計数装置を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明はこれらの、また伯の目的を分析試料成分の放射
性崩壊により生じる試料の光学事象を計数すると共に試
料の光学事象以外の光学事象及び試料の光学事象を表わ
すパルス以外の電気パルスよりなるバックグラウンド事
象の４数を減少させるシンチレーション計数装置を提供
することにより達成する。シンチレーション計数装置は
試料に隣接して設けられた、光学事象を検出しこれをア
ナログ電気パルスに変換する手段と、アナログ電気パル
スを供給されるべく接続され、供給されたパルスをその
エネルギーレベルを表わすデジタル信号に変換するエネ
ルギー計算手段と、アナログ電気パルスを供給されるべ
く接続されて選択された時間幅内に存在するアナログ電
気パルスの数を決定するバースト検出手段と、バースト
検出手段及びエネルギー計算手段に接続されて一致パル
スの直後に後続するアナログパルスの数と一致パルスの
エネルギーレベルとに応じて検出された光学事象につい
て試料の光学事象として処理すべきかバックグラウンド
事象として処理すべきかの割合を決定する評価手段とを
含むことを特徴とする。
本発明はまた、光検出手段を用いて、崩壊する際シンチ
レータと相互作用することにより試料光学事象を生じる
放射性核種を含有する試料の特性を決定するシンチレー
ション計数装置であって、計数結果の信頼性を低下させ
るバックグラウンド光学事象あるいは電気的事象の影響
を受ける装置を含む。このシンチレーション計数装置は
さらに試料に隣接して設けられ、試料中の光学事象を検
出し、これをその事象のエネルギーレベルを表わすアナ
ログ電気パルスに変換する少なくとも２の光検出手段を
含む。このシンチレーション計数装置はさらに両方の光
検出手段に接続されて事象パルスの存在を両光検出手段
からアナログ電気パルスが実質的に同時に到達すること
をもって判定する一致手段と、光検出手段と一致手段の
両方に接続されて事象パルスに続いて一定の期間にわた
り供給されるパルス数を決定するバースト検出手段と、
事象パルスのエネルギーレベルを計算する光検出手段と
バースト検出手段とに接続されてパース１−検出手段に
より検出された数と事象パルスのエネルギーレベルとを
既知の表と比較して事象パルスが試料の光学事象を表わ
す事象パルスである確率を決定する評価手段と、評価手
段に接続されて試料について計数された事象パルスを積
算し、またその際各事象パルスに評価手段により決定さ
れた確率に基いて重みを割当てる手段とを含む。
さらに、本発明は有効な試料光学事象を検出して電気パ
ルスに変換する際他の無効バックグラウンド光学事象及
び無効電気パルスの影響をも受１プるシンチレーション
削数装置の測定結果の信頼性を改良する方法であって、
試料光学事象を検出し、検出された試料光学事象をその
事象のエネルギーレベルを表わす電気パルスに変換し、
試料光学事象の検出及びその事象の電気パルスへの変換
が２つの異なった手段で同時に行なわれることをもって
パルスが試料パルスである確率を判定し、試料パルスに
後続する一定時間にわたり受信した電気パルスの数を計
数し、試料パルスが有効なパルスである確率を前記計数
段階で得た電気パルスの数と前記変換段階で得たパルス
のエネルギーとを既知の確率表と比較することにより決
定する段階を含むことを特徴とする方法を提供する。
本発明は液体シンチレーション計数装置中の有効な試料
事象からバックグラウンド事象を分離する方法及び装置
を開示する。一致事象パルスの直後に引続く短い時間幅
にわたり検出されたパルス数と事象パルスのエネルギー
レベルとを用いて事象パルスが有効な試料パルスである
か無効なバックグラウンドパルスであるかの確率が求め
られる。
全計数率はパルスを適当なエネルギー範囲にわたって積
算することで求められるが、その際各パルスは上記のそ
れが有効な試料パルスである確率が乗算されて計数され
る。
実施例 以下、本発明を液体シンチレーション計数装置内に設け
られている様々な要素及び段階を示すブロック系統図を
参照しながら説明する。本装置及び過程は他の形式のシ
ンデレージョン計数装置についても使用でき、また様々
な論理ステップは示した順序に従う必要は必ずしもない
ことに注意が必要である。
液体シンチレーション試Ｆ１１０は遮蔽された区域に取
付けられており、光電倍増管１２及び１４を使用して光
学事象を検出する。試料中の放射性核種が崩壊するとベ
ータ粒子が放出され、これは試料の液体容液と接触して
螢光体を励起する作用を行なう。螢光体はベータ粒子の
エネルギーを光学事象に変換し、これは光電倍増管によ
って検出される。光電倍増管は光電子パルス検出器１６
及び１８によりゲートされ、また検出された事象のエネ
ルギーレベルを表わすアナログ電気パルスを発生する。
検出器１６及び１８はワイヤ７２及び７８により光電倍
増管に接続されている。単一光電子パルス検出器１６及
び１８により発生されるデジタルパルスは「シングルス
」と称され、−数構出国２０及びオアゲート２２にワイ
ヤ６４及び６６を介して供給されて少なくとも単一の光
電子振幅を有するアナログパルスが検出されたことを示
す。−数構出国２０は単一のパルスが２つの光電倍増管
において実質的に同時に発生したことを検出し、これに
応じて一致検出信号をワイヤ６８を介して一致ラッチ２
４へ送る。オアゲート２２は単一光電子パルス検出器１
６及び１８より供給された２つのシングルス信号を加算
し、これを計数入力としてワイヤ７０を介してバースト
パルスカウンタ３０へ供給する。この信号は加算シング
ルス信号と称される。
ワイヤ７６及び７４はさらに光電倍増管１２及び１４を
アナログパルス処理及びアナログデジタル変換回路２６
へ接続する。この回路は適当なアナログパルスを整形し
、特定のパルスのエネルギーレベルを表わすデジタル出
力信号を出力する作用を行なう。この出力信号は図では
１２ビツト情報を伝送するように図示されているバス５
２上を送られる。バス５２はアナログパルス処理及びア
ナログデジタル変換回路２６からルックアツプ表ＲＯＭ
３２及び加算メモリ３６へ延在する。
バーストパルスカウンタ３０も同様に４ビツトデータバ
ス５０に接続され、バーストカウント数をルックアツプ
表ＲＯＭ３２へ送る。ルックアツプ表ＲＯＭ３２はバス
５０を介して供給される所定の時間窓内の一致検出パル
スに続くバーストカウント数とバス５２を介して供給さ
れるパルスのエネルギーレベルとの双方に基いた確率表
である。
これら２つの入力をもとにルックアツプ表ＲＯＭ３２で
確率因子が決定され、これはバス５４を介して加算メモ
リ３６へ送られる。パルス値１に対し無効なバックグラ
ウンドパルスに対する有効な試料パルスの確率が乗算さ
れ、メモリ３６内で加算される。この情報は次いでデー
タバス５６を介して液体シンデレージョン計数装置と協
働する公知のマイクロプロセッサへ出力される。
−数構出国２０はさらにワイヤ６８を介して一致検出信
号を一致ラッチ２４へも出力する。この信号は一致ラッ
チをセットする作用をなす。一致が検出され、またラッ
チがその際ラッチされておらずふさがっている状態を示
しているならばラッ子信号が一致ラッチ２４により発生
される。このラッチ信号はワイヤ５８を介してバースト
パルスカウンタ３０へ伝送されバーストカウンタにより
その間パルスが計数される、一致パルスに引続く時間幅
がスタートする。また、信号がワイヤ５８を介してアナ
ログパルス処理及びアナログデジタル変換回路２６へも
供給され、この回路を一致パルスに対応して始動させ、
またこれは試料計数タイマ３４にも接続されてこれに試
料計数タイミングが抑止されていることを指示する。試
料計数タイマ３４はマイクロプロセッサにより信号路５
７を介して始動、停止、及びリセットされ、またバス９
２を介してマイクロブロセツ暑ナヘ試料計数時間が出力
される。
さらに、アナログパルス処理及びアナログデジタル変換
回路２６よりワイヤ６０が延在し、これを介して特定の
パルスについての変換処理の終了が指示される。ワイヤ
６０は一致ラツチ２４へ接続されてパルスが処理及び変
換された後一致ラッチのリセットを行ない、またストア
パスル発生器２８へ接続されてストアパルス発生器をト
リガし、加算メモリにバス５４を介して供給される分率
カウント値よりなる特定のパルスを加算づ゛る。ストア
パルス発生器２８の出力６２は加算メモリ３６へ送られ
る信号を出力する。
肛１方韮 ２つの光電倍増管が試料パルスが検出されたことを示す
適当なパルスを発生し、また−数構出国が該パルスが同
時に生じたことを検出した場合、適当な信号が一致ラッ
チ２４へ送られてラッチ信号が出力される。この間、光
電倍増管により検出された全てのパルス、すなわち有効
な試料パルス及び試料容器ガラスあるいは光電倍増管の
ガラス、あるいは電気雑音に起因する無効光学事象は両
者共光電倍増管から単一光電子パルス検出器１６及び１
８へ、またさらにオアゲート２２及びワイヤ７０を介し
てバーストパルスカウンタ３０へ送られる。−数構出国
２０が一致信号を検出するとこの信号により一致ラッチ
２４がセットされ、これによりさらにバーストカウンタ
３０の時間幅の設定が開始される。この時間幅の間に一
致パルスに続くパルスの数が検出され、この数がデータ
バス５０を介してルックアツプ表ＲＯＭに供給される。
バーストパルスカウンタ３０はパルスが計数される時間
窓の長さを既知の、３ないし９ミリ秒間にするような時
間幅を有する設計になっている。
一致ラッチ２４もまたラッチ信号を発生ずる際アナログ
パルス処理及びアナログデジタル変換回路２６を始動さ
せる作用をなす。アナログパルス処理及びアナログデジ
タル変換回路は光電倍増管１２及び１４より供給された
パルスのエネルギーレベルを表わす１２ビツトのデジタ
ル信号を発生する。信号の１２ビットデジタル信号への
変換が終了すると変換終了信号がワイヤ６０を介して出
力され、一致ラッチをリセットし、ストアパスル発生器
をトリガする。
アナログパルス処理及びアナログデジタル変換、回路２
６より出力されるパルスのエネルギーレベルはデータバ
ス５２を介して送られ、またバーストカウント数はデー
タバス５０を介して送られる。
どちらのカウント数もルックアツプ表ＲＯＭ３２へ送ら
れ、−数構出国により一致パルスとして検出された事象
が試料中の放射性核種の放射性崩壊スペクトルを決定す
るのに使用される実際の試料事象である確率を決定する
のに使用される。一致パルスに続く時間幅におけるバー
ストカウント数が増加するに伴（〜−一致ルスが有効な
試料パルスである確率は減少する。さらに、この確率は
一致パルスの全体的なエネルギーレベルによっても変化
する。そこでルックアツプ表は前記時間幅内のバースト
カウント数と一致パルスのエネルギーレベルの両方に関
係する。これら２つの因子により有効な試料パルスであ
る確率が決定される。この確率値は理論的にはげ口と１
の間の数になる。この確率値は加算メモリ３６へ供給さ
れる。
アナログパルス処理−アナログデジタル変換回路２６よ
り出力される変換終了信号はストアパルス発生３２８に
トリガ信号として供給される。これに対応してストアパ
スル発生器の出力６２が加算メモリ３６に所定のエネル
ギーレベルのカウン１・数をそのレベルのカウント数を
加算しているレジスタに加算するように、あるいは特定
のパルスに基いてそのエルギーレベルにお【プるカウン
ト数あるいはその分率を加算するように指示する。カウ
ント数分率に関する情報はバス５４を介してルックアツ
プ表３２より供給される。そこで、加算メモリはカウン
ト数値に１倍の、有効な試料パルスである確率よりなる
カウント数分率情報を乗じ、その値をメモリへ格納する
。例えばパルスが有効な試料パルスである確率が０．７
である場合加算メモリは適当なエネルギーレベルを見出
し、数０．１がそのエネルギーレベルの他の数に加算さ
れ、これにより分析されている試料の特定エネルギーレ
ベルについての全カウント数が示される。
バーストパルスカウンタはゲート制御カウンタ及びタイ
マの組合わせよりなる。カウンタは最初ゼロにセットさ
れ、ワイヤ５８上にパルスが入来するとリセットはでき
なくなる。このスタートパルスによりタイマが始動され
る。タイマは計数ゲートをイネーブル化し、ワイヤ７０
を介して供給された計数すべきシングルスを加算させる
。（−数構出パルスの発生に関するシングルスは計数さ
れないことに注意）。加算されたシングルスの計数（バ
ースト計数）がタイマが切れるまで（約５ミリ秒後）継
続した後計数ゲートはディスエーブル化される。カウン
ト値は次いでカウンタ内及びバス５０上に、バズ５４上
のカウント数分率情報がメモリ３６中に記憶されるまで
保持される。
単一光電子パルス検出器はその入力アナログ振幅が光電
倍増管よりの単一光電子パルスを検出するのに適当な対
応する振幅を超過する場合幅が５０〜２００ナノ秒の一
定幅のデジタルパルスを出力する電圧閾値検出器である
。これは２ナノ秒に及ぶ短い入力パルスを検出すること
ができる。
残りの部品は基本的に公知の部品であり、前記の如くに
組立てられ、計数の機能を実行する。マイクロプロセッ
サは液体シンチレーション組数装置製造者により現在供
給されている製品中に組込まれているマイクロプロセッ
サと同等なものである。
以上、本発明を一致パルスが有効な試料中の光学事象を
反映している確率をバースト計数に基いて決定する技術
に関連して説明したが、パルス形状を用いてこの判断を
行なうこともできる。
さらに、全計数過程の有効性を示すのに確率以外の関数
を用いることもできる。
さらに、所望の効率レベルにより、また所望のＥ２　／
Ｂ比により複数のルックアツプ表を使用することもでき
る。
以上、本発明を特定の実施例について説明したが、本発
明はその思想及び範囲内で様々な変形及び変更が可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
図は液体シンチレーション計数装置の概略図である。 １０・・・試料、１２．１４・・・光電倍増管、１６゜
１８・・・単一光電子パルス検出器、２０・・・−数構
出国、２２・・・オアゲート、２４・・・一致うツブ、
２６・・・アナログパルス処理−アナログデジタル化変
換回路、２８・・・ストアパルス発生器、３０・・・パ
ーストパルスカウンタ、３２・・・ルックアツプ表ＲＯ
Ｍ、３４・・・試料計数タイマ、３６・・・加算メモリ
。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）測定している試料の構成成分の放射性崩壊により
    生じる試料光学事象を計数すると同時に試料光学事象以
    外のあらゆる光学事象及び試料光学事象に対応するパル
    ス以外のあらゆる電気パルスよりなるバックグラウンド
    事象の計数を減少させることができるシンチレーション
    計数装置であって： 試料に隣接して設けられ、光学事象を検出し、これを電
    気パルスに変換する手段と； 該電気パルスを供給されるように接続され、これをその
    パルスのエネルギーレベルを表わすデジタル信号に変換
    する手段と； 該電気パルスを供給されるように接続され、選択された
    時間幅内に存在する電気パルスの数を決定するバースト
    検出手段と；さらに バースト検出手段に接続されて検出されたパルス数に応
    じて検出された光学事象を試料光学事象として処理すべ
    きかバックグラウンド光学事象として処理すべきかの割
    合を決定する評価手段とよりなることを特徴とする装置
    。
  2. （２）評価手段はさらに、バースト検出手段が選択され
    た時間幅内においてパルス数を検出した場合その数が該
    時間幅について定められた所定数より大であるならば該
    電気パルスが試料光学事象として処理されるのを抑止す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
  3. （３）評価手段はさらに、選択された時間幅内で検出さ
    れたパルスの数と一致パルスのエネルギーレベルとを既
    知の表と比較し、パルスエネルギーレベルと検出された
    パルスの数の組合わせに対して確率因子を割り当てるこ
    とにより特定のパルスが試料光学事象を表わしている確
    率を決定する手段を含むことを特徴とする特許請求の範
    囲第１項記載の装置。
  4. （４）さらに、所定のエネルギーレベルについて試料光
    学事象の数をパルスが試料光学事象により生じた割合を
    表わす確率である分率値として加算する加算手段を含む
    ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の装置。
  5. （５）光学事象を電気パルスに変換する手段は複数の手
    段が試料中で各々光学事象を検出した場合にトリガパル
    スを発生する一致検出手段をさらに含み、またバースト
    検出手段はこのトリガパルスを使って前記計数時間幅を
    始動させる時期を決定することを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の装置。
  6. （６）評価手段はトリガパルスが試料光学事象にもとづ
    いて発生したものである確率をバースト検出手段により
    、トリガパルスに続いて検出されたパルスの数とトリガ
    パルスのエネルギーレベルを表わすデジタル信号とをパ
    ルスエネルギーレベル及び時間幅内で検出されたパルス
    数にもとづく既知の確率表と比較することにより決定す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の装置。
  7. （７）さらに、試料波高エネルギー分布スペクトルをエ
    ネルギーレベルを様々に変化させながらトリガパルスを
    計数することで求める論理手段を含み、その際各トリガ
    パルスは評価手段により決定された確率に基いて各エネ
    ルギー毎に完全にあるいは部分的に計数されることを特
    徴とする特許請求の範囲第６項記載の装置。
  8. （８）光検出器を用いて崩壊の際シンチレータと相互作
    用をすることにより光学事象を発生させる放射性核種を
    含んだ試料の特性を決定する構成を有し、その際得られ
    た結果の信頼性を低下させるバックグラウンドの光及び
    電気的事象の影響をも受けるシンチレーション計数装置
    であって： 少なくとも２つの、試料に隣接して設けられた、試料光
    学事象を検出しこれをその事象のエネルギーレベルを表
    わす電気パルスに変換する光検出手段と； 該２つの検出手段の双方に接続され、各々の光検出手段
    より電気パルスを実質的に同時に供給されることにより
    一致事象パルスの存在を識別する一致検出手段と； 該２つの検出手段の双方及び一致検出手段に接続され、
    一致事象パルスに続くある時間幅にわたり得られたパル
    ス数を決定するバースト検出手段と； 光検出手段及びバースト検出手段に接続され、バースト
    検出手段により検出されたパルス数と一致事象パルスの
    エネルギーレベルとを既知の表と比較して一致パルスが
    試料の光学事象を表わす確率を求める評価手段と；さら
    に 評価手段に接続された試料について計数された事象パル
    スを加算する手段とよりなり、その際各事象パルスには
    評価手段により求められた確率に基いて重みがつけられ
    ることを特徴とする装置。
  9. （９）有効な試料光学事象を検出して電気パルスに変換
    する際他の無効なバックグラウンド光学事象及び無効な
    バックグラウンド電気パルスの影響を被るシンチレーシ
    ョン計数装置において測定結果の信頼性を向上させる方
    法であって：試料光学事象を検出し； 試料光学事象を検出された事象のエネルギーレベルに対
    応した電気パルスに変換し； パルスが試料パルスである可能性を試料光学事象の２つ
    の異なった手段による同時検出及び該パルスの電気パル
    スへの同時変換を条件として課すことにより判定し； 試料パルスに続くある時間幅にわたり得られた電気パル
    スの数を計数し； 試料パルスが有効なパルスである確率を前記計数段階で
    得た電気パルス数と前記変換段階で得たパルスのエネル
    ギーとを既知の確率表と比較することにより決定する段
    階とよりなることを特徴とする方法。
  10. （１０）さらに、特定のサンプルパルスを加算すること
    により試料情報をコンパイルする段階を含み、その際各
    試料パルスに前記決定段階にて決定された試料パルスが
    有効パルスである確率にもとづいて重みをわりあてるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の方法。
  11. （１１）さらに試料期間内に所定のエネルギーレベルの
    試料パルスを計数する段階と； 試料パルスを前記決定段階で決定された確率にもとづい
    てゼロから１の間の値を与えて計数する段階とを含むこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の方法。
  12. （１２）さらに、各々決定段階で求められた確率で重み
    づけられた試料事象数の和をエネルギーレベル毎の試料
    事象数として使用して試料のエネルギー分布スペクトル
    を発生する段階を含むことを特徴とする特許請求の範囲
    第９項記載の方法。
  13. （１３）有効な試料光学事象を検出して電気パルスに変
    換する際他の無効なバックグラウンド光学事象及び無効
    なバックグラウンド電気パルスの影響を被るシンチレー
    ション計数装置において測定結果の信頼性を向上させる
    方法であって：試料光学事象を検出し； 試料光学事象を検出された事象のエネルギーレベルに対
    応した電気パルスに変換し； パルスが試料パルスである可能性を試料光学事象の２つ
    の異なった手段による同時検出及び該パルスの電気パル
    スへの同時変換を条件として課すことにより判定し； 試料パルスに続くある時間幅にわたり得られた電気パル
    スの数を計数し； 有効試料パルスのみを加算することにより試料情報をコ
    ンパイルする段階よりなることを特徴とする方法。
  14. （１４）有効な試料光学事象を検出して電気パルスに変
    換する際他の無効なバックグラウンド光学事象及び無効
    なバックグラウンド電気パルスの影響を被るシンチレー
    ション計数装置において測定結果の信頼性を向上させる
    方法であって：試料光学事象を検出し； 試料光学事象を検出された事象のエネルギーレベルに対
    応した電気パルスに変換し； パルスが試料パルスである可能性を試料光学事象の２つ
    の異なった手段による同時検出及び該パルスの電気パル
    スへの同時変換を条件として課すことにより判定し； 試料パルスの形状を確認し； 試料パルスの形状を既知の一連のパルス形状にあてはめ
    最もよくあてはまる既知形状を求め；最もよくあてはま
    る既知形状より試料パルスが有効な試料パルスである確
    率を求め； 試料パルスを積算することにより試料情報をコンパイル
    する段階よりなり、さらにその際各パルスはそれが求め
    られた有効な試料パルスであることを表わす確率で重み
    づけされることを特徴とする方法。
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