JPS6168580A - 2-d radiation distribution detector - Google Patents
2-d radiation distribution detectorInfo
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- JPS6168580A JPS6168580A JP18958384A JP18958384A JPS6168580A JP S6168580 A JPS6168580 A JP S6168580A JP 18958384 A JP18958384 A JP 18958384A JP 18958384 A JP18958384 A JP 18958384A JP S6168580 A JPS6168580 A JP S6168580A
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- scintillator
- optical fiber
- tapered
- light
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、放射性同位元素を含有する物体および放射線
を吸収する物体の位置、形状或いは、放射線の発生する
位置を正確に検出測定するだめの高分解能をもつ放射線
二次元分布検出装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a method for accurately detecting and measuring the position and shape of objects containing radioactive isotopes and objects that absorb radiation, or the position where radiation is generated. This article relates to a two-dimensional radiation distribution detection device with high resolution.
一般に、オプティカルファイバー束を利用した放射線二
次元分布検出装置は、特開昭５３−７２６７２号公報に
示される様に各シンチレータの底面に細いオプティカル
ファイバーを束にして接続していたため、オプティカル
ファイバー束への光の入射効率が悪く、光電子増倍管で
輝度増強を行なっても、ノイズとの分別が困難であシ、
また、シンチレータの個数に比べて、非常に多数のオプ
ティカルファイバーを、必要とする欠点があった。In general, two-dimensional radiation distribution detection devices using optical fiber bundles connect a bundle of thin optical fibers to the bottom of each scintillator, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 53-72672. The incidence efficiency of light is poor, and even if the brightness is enhanced with a photomultiplier tube, it is difficult to distinguish it from noise.
Another drawback is that it requires a very large number of optical fibers compared to the number of scintillators.
本発明の目的は、高効率で光を伝送するオプティカルフ
ァイバーを具備する放射線二次元分布検出装置を提供す
るにある。An object of the present invention is to provide a two-dimensional radiation distribution detection device equipped with an optical fiber that transmits light with high efficiency.
本発明の特徴は、オプティカルファイバーの両端又は、
片端をテーパー状にした点にある。各オプティカルファ
イバーの端を、シンチレータの底面に匹敵するまで、テ
ーパー状に広げたことによって、オプティカルファイバ
ーの実効的な入射面が広くなり、光の入射効率が向上す
る。A feature of the present invention is that both ends of the optical fiber or
It has a tapered point at one end. By widening the end of each optical fiber in a tapered shape until it is comparable to the bottom surface of the scintillator, the effective incident surface of the optical fiber is widened and the light incident efficiency is improved.
本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described using the drawings.
第１図において、鉛など密度の大きな材料に、多数個の
透孔を設けたコリメータ１の背後に、断面の一辺が１０
脳程度、長さが５０腸程度の矩形状のシンチレータ２が
、多数、二次元配列され、各シンチレータ２の底面には
、この底面の大きさに匹敵する入射面をもつ、即ち、入
射面の直径が１０ｍｍ程度のテーパー状オプティカルフ
ァイバー３がそれぞれ一つずつ接続されている。テーパ
ー状オプティカルファイバーの他端部は、数十μｍの径
まで絞り込−土れており、数十μｍ以下の一定の径をも
つオプティカルファイバー４に、コネクタ９を介して接
続されている。オプティカルファイバー４は、必要な長
さにすることが可能である。In Figure 1, one side of the cross section is 10 mm behind a collimator 1, which is made of a high-density material such as lead and has many through holes.
A large number of rectangular scintillators 2, about the size of a brain and about 50 intestines in length, are arranged in a two-dimensional array, and each scintillator 2 has an entrance surface on the bottom surface that is comparable in size to the bottom surface. Tapered optical fibers 3 each having a diameter of about 10 mm are connected one by one. The other end of the tapered optical fiber is drawn down to a diameter of several tens of micrometers, and is connected via a connector 9 to an optical fiber 4 having a constant diameter of several tens of micrometers or less. Optical fiber 4 can be made to any required length.
オプティカルファイバー４の他端部は、光電子増倍管５
側のテーパー状オプティカルファイバー３の径の小さい
方に接続されており、テーパー状オプティカルファイバ
ー３の他端部は、数關の径までテーパー状に広げてあり
、光電子増倍管５に接続されている。全体的に遮光構造
をもち、外部光は検出系に一切人光しないようにされて
いる。光電子増倍管５では、真空に密封された容器７の
受光側のガラス面内側に光電変換面５が塗布され、その
後面には、二次電子増倍面８が、効率良く光電子を増倍
するように、多数配置されている。二次電子増倍面８に
は、光電子を加速するために、高電圧が印加されており
、受光面に入射した光が、光電子に変換され、二次電子
増倍が行なわれた後、電流値として、検出される。光電
子増倍管５として、チャンネルプレート式光電子増倍管
を使用することも可能である。The other end of the optical fiber 4 is connected to a photomultiplier tube 5.
The other end of the tapered optical fiber 3 is tapered to a diameter of several degrees, and is connected to the photomultiplier tube 5. There is. It has a light-shielding structure as a whole to prevent any external light from entering the detection system. In the photomultiplier tube 5, a photoelectric conversion surface 5 is coated on the inside of the glass surface on the light receiving side of a vacuum-sealed container 7, and a secondary electron multiplication surface 8 is provided on the rear surface to efficiently multiply photoelectrons. A large number of them are arranged as follows. A high voltage is applied to the secondary electron multiplication surface 8 in order to accelerate photoelectrons, and the light incident on the light receiving surface is converted into photoelectrons, and after secondary electron multiplication is performed, a current is generated. detected as a value. As the photomultiplier tube 5, it is also possible to use a channel plate type photomultiplier tube.
コリメータ１の前方に、放射線源が空間的に分布してい
ると、シンチレータ２の各々には、コリメ〜りの透孔を
、通り抜けてきた放射線が入射し、各シンチレータが発
光する。各シンチレータに発光した光は、外部に拡散す
ることなく、各シンチレータに接続されているテーパー
状オプティカルファイバー３とオプティカルファイバー
４によって光電子増倍管５に伝達され、そこで、光電子
に変換され、さらに、二次電子増倍が行なわれて、電流
値の強弱として検出される。この電流値は、各シンチレ
ータ２に入射した放射線の強度と相関関係があるので、
この電流値を、処理することで、放射線源の空間的な強
度分布を画像として得ることができる。電流値が小さい
場合、或いは、必要があれば電流を電圧に変換して、パ
ルスカウントを行なえば各シンチレータ２に入射した放
射線の光子数に関する情報を得ることができ、画像処理
により、放射線源の空間的な強度分布を画像として得る
ことができる。空間分解能は、各シンチレータ２の大き
さによって制限されるが、本発明を用いれば、充分な発
光量を得ることができる範囲で、各シンチレータを小さ
くすることが可能なので、高い空間分解能を得ることが
できる。また、テーパー状オプティカルファイバー３の
入射面は、各シンチ１／−夕の底面に匹敵する大きさを
持つのテ、従来の、小さい径のオプティカルファイバー
をバンドル状に束ねた場合と比較して、実効的な入射面
が広くなシ、光の入射効率が高くなる。光の入射効率が
向上することにより、光電子増倍管５においてノイズと
の分別が容易になシ、鮮明な画像を得ることができる。When radiation sources are spatially distributed in front of the collimator 1, the radiation that has passed through the collimator's through holes is incident on each of the scintillators 2, and each scintillator emits light. The light emitted by each scintillator is transmitted to the photomultiplier tube 5 by the tapered optical fiber 3 and optical fiber 4 connected to each scintillator without being diffused to the outside, where it is converted into photoelectrons, and further, Secondary electron multiplication is performed and detected as the strength or weakness of the current value. This current value has a correlation with the intensity of radiation incident on each scintillator 2, so
By processing this current value, the spatial intensity distribution of the radiation source can be obtained as an image. If the current value is small, or if necessary, convert the current to voltage and count the pulses to obtain information about the number of photons of the radiation incident on each scintillator 2. Image processing can be used to determine the number of radiation photons incident on each scintillator 2. A spatial intensity distribution can be obtained as an image. Spatial resolution is limited by the size of each scintillator 2, but by using the present invention, each scintillator can be made small within the range where a sufficient amount of light emission can be obtained, so high spatial resolution can be obtained. I can do it. In addition, since the entrance surface of the tapered optical fiber 3 has a size comparable to the bottom surface of each cinch 1/-, compared to the conventional case where optical fibers with a small diameter are bundled into a bundle, The wider the effective incident surface, the higher the light incident efficiency. By improving the incidence efficiency of light, it becomes easy to distinguish it from noise in the photomultiplier tube 5, and a clear image can be obtained.
この実施例において、光電子増倍管５を、シンチレータ
２から、遠ざけた所に設置することが可能であるので、
磁場の影響を受は易い、光電子増倍管５は、磁場の弱い
所に設置し、シンチレータ２とコリメータ１だけを、強
磁場の所に設置することができる。In this embodiment, it is possible to install the photomultiplier tube 5 away from the scintillator 2.
The photomultiplier tube 5, which is easily affected by magnetic fields, can be installed in a place with a weak magnetic field, and only the scintillator 2 and collimator 1 can be installed in a place with a strong magnetic field.
実施例では、シンチレータ２とテーパー状オプティカル
ファイバー３の接続面は平面であるが、第２図に示すよ
うに、接続面を球面にして、レンズの機能を持たせるこ
とにより、テーパー状オプティカルファイバー３への光
の入射効率を向上させることができる。In the embodiment, the connection surface between the scintillator 2 and the tapered optical fiber 3 is a flat surface, but as shown in FIG. It is possible to improve the efficiency of light incidence.
また、実施例では、各シンチレータ２には、それぞれ一
本ずつ、テーパー状オプティカルファイバー３が接続さ
れているが、各シンチレータ２の底面が、長方形の場合
には、短い一辺に相当する長さを直径とするテーパー状
オプティカルファイバー３を、複数個、接続することに
よって、実効的な入射面を広く確保することができる。Further, in the embodiment, one tapered optical fiber 3 is connected to each scintillator 2, but if the bottom surface of each scintillator 2 is rectangular, the length corresponding to one short side is By connecting a plurality of tapered optical fibers 3 having the same diameter, a wide effective incident surface can be secured.
本発明によれば、オプティカルファイバーへのシンチレ
ータからの光の入射効率を高めることができる。According to the present invention, it is possible to increase the incidence efficiency of light from a scintillator into an optical fiber.
第１図は、本発明の一実施例の構成図、第２図と第３図
は、他の実施例におけるオプティカルファイバーの接続
部を示す図である。
１・・・コリメータ、２・・・シンチレータ、３・・・
テーパー状オプティカルファイバー、４・・・オプティ
カルファイバー、５・・・光電子増倍管。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams showing optical fiber connections in other embodiments. 1...Collimator, 2...Scintillator, 3...
Tapered optical fiber, 4... optical fiber, 5... photomultiplier tube.
Claims (1)
レータで発光した光を伝送するオプティカルファイバー
と、これにより伝送された光の輝度増強を行なう光電子
増倍管から構成される検出器において、 前記オプティカルファイバーをテーパー形状とし、前記
シンチレータに接する側の面を、前記シンチレータの断
面積にほぼ等しくなるようにし、前記シンチレータで発
光した光を、前記オプティカルファイバーを通して、光
電子増倍管に効率良く伝送することを特徴とする放射線
二次元分布検出装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記テーパー状オ
プティカルファイバーの前記光電子増倍管側が、適切な
可とう性をもつように、極細な径としたことを特徴とす
る放射線二次元分布検出装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記テーパー状オ
プティカルファイバーと、細い同一径のオプティカルフ
ァイバーとをコネクターにより接続し、前記オプティカ
ルファイバーによる伝送距離を長くしたことを特徴とす
る放射線二次元分布検出装置。 ４、特許請求の範囲第１項において、シンチレータ断面
が長方形の場合に、数本の前記テーパー状オプティカル
ファイバーを有効に配列することにより、前記テーパー
状オプティカルファイバーへの光の入射効率を向上させ
たことを特徴とする放射線二次元分布検出装置。[Claims] 1. In a detector consisting of a scintillator that emits radiation by radiation, an optical fiber that transmits the light emitted by the scintillator, and a photomultiplier tube that enhances the brightness of the transmitted light. , the optical fiber is tapered so that the surface in contact with the scintillator is approximately equal to the cross-sectional area of the scintillator, and the light emitted by the scintillator is efficiently transmitted to the photomultiplier tube through the optical fiber. A two-dimensional radiation distribution detection device characterized by transmitting. 2. The two-dimensional radiation distribution detection device according to claim 1, characterized in that the photomultiplier tube side of the tapered optical fiber has an extremely small diameter so as to have appropriate flexibility. . 3. The two-dimensional radiation distribution detection according to claim 1, characterized in that the tapered optical fiber and a thin optical fiber of the same diameter are connected by a connector to increase the transmission distance by the optical fiber. Device. 4. In claim 1, when the scintillator has a rectangular cross section, the efficiency of light incident on the tapered optical fiber is improved by effectively arranging several of the tapered optical fibers. A two-dimensional radiation distribution detection device characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18958384A JPS6168580A (en) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 2-d radiation distribution detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18958384A JPS6168580A (en) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 2-d radiation distribution detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6168580A true JPS6168580A (en) | 1986-04-08 |
Family
ID=16243754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18958384A Pending JPS6168580A (en) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 2-d radiation distribution detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6168580A (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1984
- 1984-09-12 JP JP18958384A patent/JPS6168580A/en active Pending
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