JPS62207985A - Measuring instrument for position of radiation source - Google Patents

Measuring instrument for position of radiation source

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JPS62207985A
JPS62207985A JP5047486A JP5047486A JPS62207985A JP S62207985 A JPS62207985 A JP S62207985A JP 5047486 A JP5047486 A JP 5047486A JP 5047486 A JP5047486 A JP 5047486A JP S62207985 A JPS62207985 A JP S62207985A
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JP
Japan
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radiation
collimator
radiation source
distance
intensity distribution
Prior art date
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Application number
JP5047486A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fuminobu Takahashi
高橋 文信
Kazunori Koga
古賀 和則
Masahiro Koike
正浩 小池
Satoshi Ogura
聰 小倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP5047486A priority Critical patent/JPS62207985A/en
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  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily measure the position of a radiation source in a three- dimensional space, by providing plural collimator elements that are placed to form an overall shape of a rotatable disc, inclined in accordance with the distance in the radial direction from the rotational center. CONSTITUTION:A collimator 2 is placed at the side of a radiation source 1 in the vicinity of a scintillator plate 3, and also, the two-dimensional intensity distribution of a fluorescent plate in the scintillator plate 3 is caught as an image by an ITV camera 4. As for the collimator 2, a shielding body 6 is inclined by an angle theta and provided, in a distance (r) from its rotational center axis 7, and only a radiant ray from a specified direction is made to pass through selectively. In this state, the collimator 2 is rotated by using the center axis 7 as a rotary axis, and in the optional place of each X and Y coordinate, the passing rate of the radiant ray is averaged from a discontinuous distribution.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、広い3次元空間内において、線源の方向と線
源までの距離を測定するための線源位置測定装置に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a radiation source position measuring device for measuring the direction of a radiation source and the distance to the radiation source in a wide three-dimensional space.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

これまでの放射線モニタは電離箱方式によっており、線
量の空間分布を評価するに際しては感度が等方向な一離
箱を3次元空間内に散在設置し。
Conventional radiation monitors have used the ionization chamber method, and when evaluating the spatial distribution of dose, isolated chambers with isodirectional sensitivity are installed scattered in a three-dimensional space.

各設置場所での線を率が測定されるようになっている。The line rate at each installation location is measured.

また、医療分野においては放射性同位元素の紛失事故が
稀に発生しているが、このような場合には放射性同位元
素を広範囲に亘って探索する必要がある。′醒離箱やG
M管、シンチレーション検出器等を用い線源が探索され
るようになっているものである。なお、放射線計測に関
しては公知文献として木村逸部、坂井英次訳による「放
射線計測ハンドブック」 (昭和57年11月30日。
Furthermore, in the medical field, accidents in which radioactive isotopes are lost rarely occur, and in such cases, it is necessary to search for radioactive isotopes over a wide range of areas. 'Sakaribakoya G
The radiation source is searched for using an M tube, a scintillation detector, etc. Regarding radiation measurement, a publicly known document is the "Radiation Measurement Handbook" (November 30, 1981), translated by Itsube Kimura and Eiji Sakai.

日刊工業新聞社発行、137〜145頁)が挙げられる
Published by Nikkan Kogyo Shimbun, pp. 137-145).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、線量の空間分布を評価するにあたって、
各所に散在設置された電離箱による場合は、設置場所各
々での測定値は平均的な線量率を示すことから、その場
所での線量分布は詳細には知れないものとなっている。
However, in assessing the spatial distribution of dose,
In the case of ionization chambers installed at various locations, the measured value at each installation location indicates an average dose rate, so the dose distribution at that location cannot be known in detail.

また、S源を探索するにしても、これまでの放射線検出
器は線源に対する指向性が低く、シたがって、広範囲3
次元空間より目的の線源を探索するのに多くの時間と労
力を要しているのが実状である。
Furthermore, even when searching for an S source, conventional radiation detectors have low directivity toward the source, and therefore a wide range of 3
The reality is that it takes more time and effort to search for a target source than in dimensional space.

本発明の目的は、、!Litの空間分布が詳細に測定さ
れ得、また、線源の3次元空間における位置が容易に測
定され得る線源位置測定装置を供するにある。
The purpose of the present invention is...! The object of the present invention is to provide a radiation source position measuring device that can measure the spatial distribution of Lit in detail and easily measure the position of the radiation source in a three-dimensional space.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、全体の形状が回転可とされた円盤状とされ
、かつ回転中心より半径方向への距離に応じ傾斜して配
置されたコリメータ要素を複数具備してなるコリメータ
によって、41!y+定方向からの放射線のみを選択的
に通過させたうえ、これを2次元的に検出すべく構成す
ることによって達成される。
The above object can be achieved by using a collimator having a rotatable disc-like overall shape and having a plurality of collimator elements arranged at an angle according to the distance in the radial direction from the center of rotation. This is achieved by selectively allowing only radiation from the y+ direction to pass through and detecting it two-dimensionally.

〔作用〕[Effect]

コリメータ要素各々によっては、要素に対応して特定の
方向からの放射線を鏝も状5傾良好にして選択通過させ
得るものとなっている。したがって。
Depending on each collimator element, radiation from a specific direction can be selectively passed through with a trowel-shaped five-point tilt. therefore.

ある特定の方向からの放射線を想定した場合には。When assuming radiation from a certain direction.

その放射線を最も通過させるコリメータ要素が存在する
が、その近傍のコIJ l−夕要素もそれ程ではないが
その放射線を通過させ得るものとなっている。よって、
コリメータを介された放射線を2次元的に検出すれば、
最吃放射線が検出された位置にもとづいては放射線の方
向が特定され得るものである。また、コリメータからの
放射線はある拡がりを以て2次元的に検出されるが、そ
の拡がりの程度からは線源までの距離が特定されるもの
である。
There is a collimator element that allows most of the radiation to pass through, but adjacent collimator elements also allow the radiation to pass through to a lesser extent. Therefore,
If the radiation passed through the collimator is detected two-dimensionally,
The direction of the radiation can be determined based on the position where the last radiation was detected. Further, the radiation from the collimator is detected two-dimensionally with a certain spread, and the distance to the radiation source can be determined from the extent of the spread.

〔実施例〕〔Example〕

以下1本発明を第1図から第11図により説明するが、
その前に本発明の好ましい放射線検出手段とコIJ メ
ータ、更には本発明の原理について説明しておく。
The present invention will be explained below with reference to FIGS. 1 to 11.
Before that, the preferred radiation detection means and IJ meter of the present invention, as well as the principle of the present invention, will be explained.

放射線検出手段としては種々のものが挙げられるが、本
発明ではコリメータからの通過放射線はコリメータ通過
直後に2次元的に検出される必要があることから1本発
明に係る放射線検出手段としてはシンチレータ板か、あ
るいけ半導体検出器を複数2次元的に配置したものが適
当となっている。検出原理は異なるが同様に利用し得る
ものである。後述する。4体例ではシンチレータ板が用
いられているが、このシンチレータの検出原理は以下の
ようである。
There are various types of radiation detection means, but in the present invention, since the radiation passing through the collimator needs to be detected two-dimensionally immediately after passing through the collimator, one of the radiation detection means according to the present invention is a scintillator plate. Alternatively, it is appropriate to have a plurality of semiconductor detectors arranged two-dimensionally. Although the detection principle is different, they can be used similarly. This will be explained later. A scintillator plate is used in the four-body example, and the detection principle of this scintillator is as follows.

即ち、r線やX線などの放射線がシンチレータ。In other words, radiation such as r-rays and X-rays acts as a scintillator.

(螢光)が発生することはよく知られているところであ
る。この光の存在を以て放射線の存在を確認し得るわけ
である。
It is well known that (fluorescence) occurs. The presence of this light allows us to confirm the presence of radiation.

ところで、シンチレーション検出器では螢光を光電子増
倍管によりミ気信号に変換して放射線強度を測定するが
1本発明による装置ではシンチレータ板中の螢光強度が
ITVカメラによって映像として捉えられ、その2次元
螢光強度分布は後に行なわれる各種演算処理のために更
新可として記憶されるようになっている。
Incidentally, in a scintillation detector, the radiation intensity is measured by converting fluorescence into a radiation signal using a photomultiplier tube, but in the device according to the present invention, the fluorescence intensity in the scintillator plate is captured as an image by an ITV camera, and its The two-dimensional fluorescent light intensity distribution is stored as updatable for various calculation processes to be performed later.

また、螢光強度を放射線源の位置によって選択的に変化
させるためには1通常コリメータを用いて所定方向から
入射する放射線のみに対して感度を向上させる方法が知
られている。しかしながら、コリメータの方向性を高め
る場合は各方向について測定系をスキャンする必要があ
る。本発明に係るコリメータではその方向性をそれ程高
めることなく放射線の方向と、更には放射線源までの距
離を測定し得ることがその特徴として挙げられるように
なっている。このコリメータの断面例が第2図に示され
ているが1図示の如くシンチレータ板3近傍の線源1側
には本発明に係るコリメータ2が配置され、また、シン
チレータ板3における螢光の2次元強度分布はITVカ
メラ4によって映像として捉えられるようになっている
。コリメータ2はその回転中心軸7からの距離rでは遮
蔽体6が角度θだけ傾けられて設けられるようになって
いる。即ち、遮蔽体6によってコリメータ要素複数が形
成されているものである。
Furthermore, in order to selectively change the fluorescence intensity depending on the position of the radiation source, a method is known in which a collimator is used to improve sensitivity only to radiation incident from a predetermined direction. However, when increasing the directionality of the collimator, it is necessary to scan the measurement system in each direction. A feature of the collimator according to the present invention is that it is possible to measure the direction of radiation and further the distance to the radiation source without significantly increasing its directivity. A cross-sectional example of this collimator is shown in FIG. 2, and as shown in FIG. The dimensional intensity distribution can be captured as an image by the ITV camera 4. The collimator 2 is provided so that the shield 6 is inclined by an angle θ at a distance r from the rotation center axis 7 thereof. That is, the shielding body 6 forms a plurality of collimator elements.

ここで距@rと角度θとの関係は以下のようである。Here, the relationship between the distance @r and the angle θ is as follows.

θ=α・r        ・・・・・・・・・(1)
第2図において、線源1がコリメータ2に対し図示の如
くにある場合を想定すれば、N[tから放射される放射
線の各ff1fl路のうち、経路5からの放射線はその
経路延長線上の遮蔽体6の傾き角が経路5の中心軸7に
対する傾き角σ、と一致しているので、その遮蔽体6に
よってはそれ程遮蔽されることなくシンチレータ板3に
到達し得ることになる。これに対し他の傾き角θ′、の
経路5′からの放射線はその経路延長線上の4蔽体6の
傾き角と経路5′の中心軸7に対する傾き角が一致しな
いために、その遮蔽体6により遮蔽され強度が減衰して
シンチレータ板3に到達することになる。このように放
射線は線源1から等方的に放出されるが、特定の経路か
らの放射線はそれ程1度蔽されることなくシンチレータ
板3に入射され、入射位置では螢光が発生されることに
なるものである。したがって、入射する放射線の看が多
いシンチレータ板3部分では螢光の強度が高くなること
が判る。例えば第2図に示す状態でシンチレータ板3に
おける螢光をITVカメラ4で観測すれば。
θ=α・r ・・・・・・・・・(1)
In FIG. 2, assuming that the radiation source 1 is located with respect to the collimator 2 as shown, among the ff1fl paths of radiation emitted from N[t, the radiation from path 5 is on the extension line of that path. Since the inclination angle of the shield 6 coincides with the inclination angle σ of the path 5 with respect to the central axis 7, the scintillator plate 3 can be reached without being blocked much by the shield 6. On the other hand, the radiation from the path 5' with another inclination angle θ' is caused by the inclination angle of the shield 6 on the extension line of the path and the inclination angle of the path 5' with respect to the central axis 7. 6, the intensity is attenuated and reaches the scintillator plate 3. In this way, radiation is emitted isotropically from the radiation source 1, but the radiation from a specific path is incident on the scintillator plate 3 without being blocked even once, and fluorescence is generated at the incident position. It is something that becomes. Therefore, it can be seen that the intensity of fluorescent light is high in the portion of the scintillator plate 3 where a large amount of incident radiation is exposed. For example, if the fluorescence on the scintillator plate 3 is observed with the ITV camera 4 in the state shown in FIG.

螢光の相対強度は第3図に示す如くの分布パタン8にな
る。図中縦軸rは中心軸7からのシンチレータ板3上で
の位置を、また、横@は螢光の最大値を1.0に規格化
した場合での螢光の相対強度を示す。螢光の強度が最大
になる位eraけ遮蔽体6の傾き角と放射線の経路の中
心軸7に対する傾き角とが一致した場所であるから1位
置「、がグロれると式(1)の関係を用い線源1の3次
元方向を示す角度θ6が求められるものである。
The relative intensity of the fluorescent light has a distribution pattern 8 as shown in FIG. In the figure, the vertical axis r indicates the position on the scintillator plate 3 from the central axis 7, and the horizontal @ indicates the relative intensity of the fluorescent light when the maximum value of the fluorescent light is normalized to 1.0. This is the place where the inclination angle of the shielding body 6 and the inclination angle of the radiation path with respect to the central axis 7 match where the intensity of the fluorescent light is maximum. The angle θ6 indicating the three-dimensional direction of the radiation source 1 is obtained using the equation.

θ、÷α・「1      ・・・・・・・・・(2)
さて、螢光を観測する場合にはコリメータ2を中心@7
を中心に回転させるが、回転させる理由は以下のようで
ある。
θ, ÷α・``1 ・・・・・・・・・(2)
Now, when observing fluorescence, use collimator 2 as the center @7
The reason for rotating is as follows.

即ち、第4図に示す如くの配置の場合、ITVカメラ4
から見込むシンチレータ板3の螢光強度分布の例は第5
図(a)に示すようになる。これは。
That is, in the case of the arrangement as shown in FIG.
An example of the fluorescence intensity distribution of the scintillator plate 3 as seen from the fifth
The result is as shown in Figure (a). this is.

i@4図において、コリメータ2が静止された状態での
螢光強度分布である。図示の如くコリメータ要素の形状
そのままに螢光が分布し、1つの線源1に対して螢光の
スポットが分散していることが判る。そこで、第4図で
コリメータ2を中心軸7を回転軸として回転させながら
螢光強度分布を観測すれば第5図(b)に示す如くにな
る。先の場合とは異なりコリメータ2が回転するため、
各X、 Yf!Ji標任意の場所で放射線の通過率が不
連続な分布から平均化されることにより連続的な螢光強
度分布となるものである。したがって、螢光の強度分布
は、第5図(a) K示すスポットが分散した分布に対
して、講5図(b)では中心が最も強度が高い円形の分
布になる。即ち、コリメータ2を回転させながら7ンチ
レータ板3の螢光強度分布を観測する場合は、1つのa
rpに対しては1つの円形の螢光強度分布が得られると
ともに、螢光強度分布の拡がり例えば、半径Ro等を評
価し易くなるものである。
Figure i@4 shows the fluorescent light intensity distribution when the collimator 2 is stationary. As shown in the figure, the fluorescent light is distributed according to the shape of the collimator element, and it can be seen that the fluorescent light spots are dispersed for one radiation source 1. Therefore, if the fluorescence intensity distribution is observed while rotating the collimator 2 about the central axis 7 in FIG. 4, it will be as shown in FIG. 5(b). Unlike the previous case, collimator 2 rotates, so
Each X, Yf! By averaging the radiation transmission rate from a discontinuous distribution at an arbitrary location, a continuous fluorescence intensity distribution is obtained. Therefore, the intensity distribution of the fluorescent light is a circular distribution with the highest intensity at the center as shown in Figure 5(b), whereas the intensity distribution of the fluorescent light is dispersed as shown in Figure 5(a). That is, when observing the fluorescent light intensity distribution of the seven antitilator plates 3 while rotating the collimator 2, one
One circular fluorescence intensity distribution can be obtained for rp, and the spread of the fluorescence intensity distribution, such as the radius Ro, can be easily evaluated.

次に、螢光強度分布の半径R0から線源lまでの距離を
求める方法について述べれば、第2図に示す遮蔽体6の
中心軸7に沿った長さをり、中心軸7の直角方向長さを
dとしてd/hの値が例えば0.3の場合での螢光強度
分布の半径凡、と、コリメータ2から線源までの距離t
との関係は第6図に示すようになる。図中、実線10,
11.12はそれぞれ式(2)におけるα叩ち、遮蔽体
6の傾斜率がOdeg/m 、 O,l deg/m、
0.2deg/Hである場合での螢光強度分布の半径R
0と線源までの距離tとの関係を示す曲線である。α=
Odeg/m、即ち、遮蔽体6を傾斜させない場合には
Next, the method for determining the distance from the radius R0 of the fluorescence intensity distribution to the radiation source l is as follows: Take the length along the central axis 7 of the shield 6 shown in FIG. where d is the radius of the fluorescence intensity distribution when the value of d/h is, for example, 0.3, and the distance t from the collimator 2 to the source.
The relationship with is shown in FIG. In the figure, solid lines 10,
11.12 is α in equation (2), and the slope rate of the shield 6 is O deg/m, O, l deg/m, respectively.
Radius R of fluorescence intensity distribution when 0.2deg/H
0 and the distance t to the radiation source. α=
Odeg/m, that is, when the shield 6 is not tilted.

実線10は直線となる。この時コリメータ2およびシン
チレータ板30半径が例えばLoomとすれば&R@の
限界は100mであるから、高々距yBtは340m以
内しか測定できないことになる。
The solid line 10 is a straight line. At this time, if the radius of the collimator 2 and the scintillator plate 30 is, for example, Loom, the limit of &R@ is 100 m, so the distance yBt can only be measured within 340 m at most.

しかしながら、実線11.12より判るように。However, as can be seen from the solid lines 11.12.

傾斜率αを増加させれば、コリメータ2.シンチレータ
板3が一定の大きさでも、測定可能な距離tの範囲が拡
がることが判る。
If the slope rate α is increased, the collimator 2. It can be seen that even if the scintillator plate 3 has a constant size, the range of measurable distance t is expanded.

さて1本発明の内容をより詳細に説明すれば。Now, let me explain the contents of the present invention in more detail.

第1図は本発明に係る撮像部の構成を示したものである
。撮像部は外周縁にギア13ft有するコリメ=り2が
ケース16の前面に回転可として保持され、モータ15
の回転軸に固定された小ギア14が回転することによっ
て、コリメータ2は回転駆動されるものとなっている。
FIG. 1 shows the configuration of an imaging section according to the present invention. In the imaging unit, a collimator 2 having a 13ft gear on the outer periphery is rotatably held on the front surface of the case 16, and a motor 15
The collimator 2 is rotationally driven by the rotation of a small gear 14 fixed to a rotating shaft.

また、コリメータ2の後方にはシンチレータ板3が固定
配置され。
Further, a scintillator plate 3 is fixedly arranged behind the collimator 2.

ITVカメラ4がシンチレータ板3全面を見込むように
配置されたものとなっている。ケース16は上記構成要
素を内部に収納するとともに、放射線を遮蔽すべく機能
するものとなっている。
The ITV camera 4 is arranged so as to look over the entire surface of the scintillator plate 3. The case 16 houses the above-mentioned components therein, and also functions to shield radiation.

なお、コリメータ2を通過する放射線が強い場合には、
第7図に示す如くの構成の撮像部が考えられる。第7図
においてはミラー17がシンチレータ板3の後方に設置
されてお#)、シンチレータ板3の全面はミラー17で
反射されたうえITVカメラ4によって見込まれるよう
になっている。
Note that if the radiation passing through the collimator 2 is strong,
An imaging section having a configuration as shown in FIG. 7 can be considered. In FIG. 7, a mirror 17 is installed behind the scintillator plate 3), so that the entire surface of the scintillator plate 3 is reflected by the mirror 17 and seen by the ITV camera 4.

このような構成ではコリメータ2、シンチレータ板3を
通過した放射線が直接ITVカメラ4に入射すれない九
め、ITVカメラ4が放射線によって損傷されにくくな
るものである。
With this configuration, the radiation that has passed through the collimator 2 and the scintillator plate 3 does not directly enter the ITV camera 4, and the ITV camera 4 is less likely to be damaged by the radiation.

第1図、第7図に示す撮像部で使用されるコリメータ2
のより詳細な構造を第8図に示す。図中。
Collimator 2 used in the imaging section shown in Figures 1 and 7
A more detailed structure is shown in FIG. In the figure.

コリメータ2にはギア13がその外周縁に形成されてお
り、また、その面上には透過孔18が多数削孔されたも
のとなっている。各透過孔18の中心軸7となす角0は
透過孔18の中心軸7からの距離rに対して式(1)で
示す正比例の関係を有するようになっている。
A gear 13 is formed on the outer peripheral edge of the collimator 2, and a large number of transmission holes 18 are drilled on its surface. The angle 0 formed by each transmission hole 18 with the central axis 7 has a directly proportional relationship to the distance r from the central axis 7 of the transmission hole 18 as shown in equation (1).

第9図は第8図に示すものと同様の効果をもつコリメー
タ2の他の構造を示したものである。、第9図に示すも
のは遮蔽棒19が円板面上に貼り付けされた構造となっ
ている。各遮蔽棒19の中心軸7となす角θは、遮蔽棒
19の中心軸7からの距離rに対し式(1)で示す比例
関係を有する。このような構造においては各遮蔽棒19
のすきま部分を放射線が遮蔽されずに通過することにな
るわけである。
FIG. 9 shows another structure of the collimator 2 having the same effect as that shown in FIG. The one shown in FIG. 9 has a structure in which a shielding rod 19 is pasted on the disk surface. The angle θ of each shielding rod 19 with the central axis 7 has a proportional relationship with the distance r of the shielding rod 19 from the central axis 7 as shown in equation (1). In such a structure, each shielding rod 19
This means that radiation passes through the gap unshielded.

なお、第8図における透過孔18.89図における遮蔽
棒19はともに円錐形で示されているが。
Note that the transmission hole 18 in FIG. 8 and the shielding rod 19 in FIG. 89 are both shown in a conical shape.

円柱形、正多角柱でも同様の機能を有することは勿論で
ある。
Of course, a cylindrical shape or a regular polygonal prism can have the same function.

次に信号処理系統について説明すれば、第10図は第1
図、または第7図で示した撮像部20を含む信号処理系
統を示したものである。これによると撮像部20の端子
21は、ITVカメラ4の出力端子であり、シンチレー
タ板3での螢光強度分布がVTR信号として出力される
ようKなっている。変換!30はそのVTFL信号をデ
ジタル情報、即ち、掃引時間を表わす座標値tとその時
間での輝度を表す強度値Pとに変換して演算装置31に
出力するようになっている。一方、モータ制御装置13
5は端子22を介しモータ15に駆動パルスを供給する
ことによって、コリメータ2を回転させるようになって
いる。その駆動パルスの供給開始時点でスタート信号5
TARTを演算装置31に出力した後は一定周期で駆動
パルスを出力するも、コリメータ2が1回転するのに要
される所定の数の駆動パルスが出力された後は終了信号
ENDを演算装置31に出力し、所定時間経過後には再
びスタート信号5TARTを出力するといった具合に、
同様の出力手順を繰り返すようになっている。
Next, to explain the signal processing system, Fig. 10 shows the first
7 shows a signal processing system including the imaging section 20 shown in FIG. According to this, the terminal 21 of the imaging section 20 is an output terminal of the ITV camera 4, and is configured so that the fluorescent light intensity distribution on the scintillator plate 3 is outputted as a VTR signal. conversion! 30 converts the VTFL signal into digital information, that is, a coordinate value t representing the sweep time and an intensity value P representing the brightness at that time, and outputs the converted information to the arithmetic unit 31. On the other hand, the motor control device 13
5 rotates the collimator 2 by supplying a drive pulse to the motor 15 through the terminal 22. Start signal 5 at the start of supply of the drive pulse
After outputting TART to the arithmetic unit 31, drive pulses are output at a constant cycle, but after a predetermined number of drive pulses required for one rotation of the collimator 2 are output, the end signal END is output to the arithmetic unit 31. and then outputs the start signal 5TART again after a predetermined time elapses.
The same output procedure is repeated.

さて、演算装置31ではモータ’filj御装[35か
らスタートイ8号が入力された時点でフレームメモ1J
32の全内容をクリアし、変換器30;からの強度値P
および座標値tを処理するようになっている。強度値P
および座標値tが人力される度K。
Now, in the arithmetic unit 31, when the start toy No. 8 is input from the motor 'filj [35], frame memo 1J is input.
32, and the intensity value P from the converter 30;
and coordinate value t. Strength value P
and the degree K when the coordinate value t is manually input.

これら値は先ず式(3)、 (4)に示す値P+、iに
変換されるべく処理されるようになっている。
These values are first processed to be converted into the values P+ and i shown in equations (3) and (4).

i=βt          ・・・・・・・・・(3
)Pi=P/+P         ・・・・・・・・
・(4)但し、βはアドレス変換定数、P1′はアドレ
スiでの記鎌内容である。フレーム両面上走査開始点(
7レーム毎の時間原点)からの経過時間tはそのままフ
V−ム画面上でのX、Y座標位置を表し、これはまたラ
スクスキャンでの座標値を表すことから、nxnサイズ
のフレームメモリでのそれに対するアドレスは式(3)
として求められるものである。
i=βt ・・・・・・・・・(3
) Pi=P/+P ・・・・・・・・・
- (4) However, β is an address conversion constant, and P1' is the written content at address i. Scanning start point on both sides of the frame (
The elapsed time t from the time origin (every 7 frames) directly represents the X and Y coordinate position on the frame V-frame screen, and this also represents the coordinate value in the rask scan, so it can be used in an nxn size frame memory. The address for that is equation (3)
This is what is required.

さて、式(3)、(4)に示す処理の結果得られる値i
Now, the value i obtained as a result of the processing shown in equations (3) and (4)
.

P+に従って、フレームメモリ32のアドレスiには値
P+が更新可として格納されるが1式(3)。
According to P+, the value P+ is stored as updatable at address i of the frame memory 32, as shown in Equation 1 (3).

(4)による処理はフレームメモリ32上での螢光強度
分布が$5図(b)K示すが如くになるべくコリメータ
2が1回転される間に、何フレーム画面かについて行な
われるようKなっている。これによりフレームメモリ3
2上での累積加算された螢光強度分布データからはその
分布の中心と拡がシが以下のように求められるものであ
る。
The processing according to (4) is performed so that the fluorescent light intensity distribution on the frame memory 32 is as shown in Figure 5 (b), and is performed for as many frames as possible during one rotation of the collimator 2. There is. This allows frame memory 3
From the cumulatively added fluorescence intensity distribution data on 2, the center and spread of the distribution can be determined as follows.

即ち、モータ制御装置1i35から終了信号が人力され
ると、演算装置31はフレームメモリ32に格納されて
いる値P+の中より鍛大値P1.!をもつアドレス値i
、を求めるが、この処理は式(5)によっている。P@
、工の初期値は0として、アドレスiをO%n”−1の
範囲で順次更新する度に式(5)による処理を行なうこ
とによって、最大値Pn@R*1したがって、アドレス
値10が求められるものである。
That is, when a termination signal is manually input from the motor control device 1i35, the arithmetic device 31 selects the forging size value P1. from the values P+ stored in the frame memory 32. ! address value i with
, but this process is based on equation (5). P@
, the initial value of Pn is 0, and by performing the process according to equation (5) every time the address i is updated in the range of O%n''-1, the maximum value Pn@R*1 Therefore, the address value 10 is It is what is required.

以上のようにしてアドレスi、が求められると、次には
式(6)によって線源方向を示す角度θ、が求められる
ようになっている。
Once the address i is determined as described above, the angle θ indicating the direction of the radiation source is then determined using equation (6).

・・・・・・・・・(6) 但し〔〕はガウス記号、Cは定数、αはコリメータ2の
傾斜率である。
(6) However, [ ] is a Gauss symbol, C is a constant, and α is the inclination rate of the collimator 2.

因みにここで式(6)について説明すれば、アドレスi
、がフレームメモリ32上の何行目にあるかは[t*/
’)よ)、また、何行目にあるかはi、−(j、/n)
・nより知れるものとなっている。フレームメモリ32
上のxtY軸原点(左上隅)t−その配列中心に設定し
た場合には、アドレスi、対応のx、y@標(x*、 
 ye )は以下のように座標変換されるものである。
Incidentally, if we explain equation (6) here, address i
, is located on the frame memory 32 as [t*/
') yo), and the line number is i, -(j, /n)
・It is more known than n. Frame memory 32
If you set the upper xt Y-axis origin (upper left corner) t - the center of the array, the address i, the corresponding x, y @ mark (x*,
ye ) is coordinate transformed as follows.

x @−C(i、−(i、/n)−n−n/2) ・”
(7)y、=c((i、/n)−n/2)   ・・・
・・・・・・(8)よって、その新たに設定された原点
とアドレスi、対応のx、)rFJ標との間の距離は三
平方の定理によって求められ、したがって、角度θ、は
式(6)として求められるものである。
x @-C(i,-(i,/n)-n-n/2) ・”
(7)y,=c((i,/n)-n/2)...
......(8) Therefore, the distance between the newly set origin and the address i, the corresponding x, (6) is required.

線源方向は以上のように式(7)、 (8)より3次元
的に求められるが1次に線源までの距離は既述の半径比
、を求めることによって知れるようになっている。、こ
の半径rL1を求めるに際しては先ずフレームメモリ3
2での記録内容の平均値P a tが次式に従って鼻出
されるようになっている。
The direction of the radiation source can be determined three-dimensionally from equations (7) and (8) as described above, but the distance to the primary radiation source can be determined by determining the radius ratio described above. , to find this radius rL1, first the frame memory 3
The average value P a t of the recorded contents in step 2 is calculated according to the following formula.

+12−1 P、3 Σ p 1 / n ”      ” = 
・−(9)このようにして平均値P atが゛鼻出され
た後は第11図に示すフローに従って半径比、が4出さ
れるものである。、なお1図中の処理でのXag  y
aの値は式(7)、 (8)に示すところでありsXl
+YIは式(7)、(8)におけるi、がiに置換され
たものとなっている。
+12-1 P, 3 Σ p 1 / n ” ” =
(9) After the average value Pat is determined in this manner, the radius ratio of 4 is determined according to the flow shown in FIG. , Xag y in the processing in Figure 1
The value of a is shown in equations (7) and (8), and sXl
+YI is obtained by replacing i in formulas (7) and (8) with i.

フレームメモリ32上でRP、、、の位atX*。On the frame memory 32, the positions atX* are RP, .

y、)を中心としてPlがCP、、]に近い値をもつ位
置が存在するが、この位置を結べば円状となるものであ
る。しかしその円周との値が必ずしもCP、、)になっ
ているわけではない。P、が統計的なバラツキを含んで
いるからである。よって。
There are positions where Pl is close to CP, , ] with y, ) as the center, and if these positions are connected, they form a circle. However, the value of the circumference is not necessarily CP,, ). This is because P includes statistical variation. Therefore.

P、、8に近く、シかもその値がCP、、)である位置
を抽出したうえそれら位置各々とP、、8の位置との間
の距離を二乗平均で求めることによって。
By extracting positions that are close to P, 8 and whose value is CP, , ), and then finding the root mean square distance between each of these positions and the position of P, 8.

半径R0が求められるものである。、このようにして求
めるのはh P 86Mの位置とそれら位置各々との間
の距離は正確に1%、とけなっていないからである、。
The radius R0 is determined. , is determined in this way because the distance between the position of h P 86M and each of these positions is exactly 1%, and is not incremented.

以上のようにして半径R1が求められたならば。If the radius R1 is found as described above.

次にはこれにもとづき第6図に示す関係より線源までの
距離tが求められるわけである。求められた角度θ、お
よび半径R,は表示器36に線源方向、距離として表示
される一方、フレームメモリ33におけるアドレスi、
のみに数値を記録することによっては、ディスプレイ3
4上に線源の位置が輝点として表示されるものである。
Next, based on this, the distance t to the radiation source is determined from the relationship shown in FIG. The obtained angle θ and radius R are displayed on the display 36 as the source direction and distance, while the address i in the frame memory 33 is
By recording numbers only on display 3
4, the position of the radiation source is displayed as a bright spot.

これによりシンチレータ板の開口の大きさに比し広範囲
3次元空間の放射線強度分布を知れるものである。
This allows the radiation intensity distribution in a wide three-dimensional space to be known compared to the size of the aperture of the scintillator plate.

なお、撮像部20ではシンチレータ板3の螢光強度分布
がITVカメラ4によって検出されているが、2次元的
に配置されたフォトダイオードなどによって検出しても
よいことは勿論である。
Although the fluorescence intensity distribution of the scintillator plate 3 is detected by the ITV camera 4 in the imaging section 20, it is of course possible to detect it by a two-dimensionally arranged photodiode or the like.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明による場合は、l系統の放射
線モニタリングで、広範囲3次元空間からの放射線を測
定し得、その位置に設置したままで線源の方向、その位
置から線atでの距離を同時に測定し得るばかシか、S
量率の3次元空間分布を測定し得るという効果がある。
As explained above, in the case of the present invention, radiation from a wide range of three-dimensional space can be measured by radiation monitoring of the l system, and the direction of the radiation source and the distance from the position on the line at can be measured while the system is installed at that position. Are you stupid enough to measure S at the same time?
This has the effect of being able to measure the three-dimensional spatial distribution of the quantity rate.

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

第1図、第7薗は、本発明要部に係る撮像部の構成を示
す図、第2図は、本発明構成要件としての一例でのコリ
メータの断面を示す図、第3図は。 シンチレータ板上での螢光強度分布を示す図、第4図は
、第2図に示すものに対する外観斜視状態を示す図、第
5図(at (b)は、それぞれコリメータの停止時1
回転時でのシンチレータ板にンける螢光強度分布を示す
図、@6図は、螢光強度分布の拡がりと線源までの距離
との間の関係を示す図。 第8図、第9図は、それぞれ本発明に係るより詳細な構
造のコリメータを一部破断・斜視状態として示す図、@
10図は1本発明による装置の一例での信号処理系統を
示す図、第11図は、螢光強度分布の拡がりを求めるた
めの処理のフローを示す図である。 2・・・コリメータ、3・・・シンチレータ[,4・・
・ITVカメラ、1.5・・・モータ(コリメータ回転
駆動用)、20・・・撮像部、30・・・変換器、31
・・・演算装置、32・・・フレームメモリ、34・・
・ディスプレイ、35・・・モータ制御装置、36・・
・表示器。
1 and 7 are diagrams showing the configuration of an imaging section related to the main part of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a cross section of a collimator as an example of a component of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the fluorescent light intensity distribution on the scintillator plate, FIG. 4 is a diagram showing a perspective appearance of the one shown in FIG. 2, and FIG.
A diagram showing the fluorescence intensity distribution on the scintillator plate during rotation, Figure @6 is a diagram showing the relationship between the spread of the fluorescence intensity distribution and the distance to the source. FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams showing a collimator with a more detailed structure according to the present invention in a partially broken and perspective view, respectively.
FIG. 10 is a diagram showing a signal processing system in an example of the apparatus according to the present invention, and FIG. 11 is a diagram showing the flow of processing for determining the spread of the fluorescence intensity distribution. 2...Collimator, 3...Scintillator [,4...
・ITV camera, 1.5... Motor (for collimator rotation drive), 20... Imaging section, 30... Converter, 31
...Arithmetic unit, 32...Frame memory, 34...
・Display, 35...Motor control device, 36...
·display.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、全体形状が回転可とされた円盤状とされ、回転中心
より半径方向への距離に応じ傾斜されたコリメータ要素
を複数具備してなるコリメータと、該コリメータ近傍に
配置され、該コリメータからの放射線を2次元的に検出
する放射線検出手段と、上記コリメータを回転駆動する
コリメータ回転駆動手段と、上記コリメータ回転中での
上記放射線検出手段から複数回に亘つて取り込まれた2
次元的放射線検出信号にもとづき上記放射線検出手段上
における放射線強度の2次元的分布を求めたうえ、該分
布より放射線強度が最大である位置と該位置を中心とし
た強度分布の拡がりの大きさを検出する処理手段と、放
射線強度が最大である位置を線源方向として、該位置を
中心とした強度分布の拡がりの大きさを線源までの距離
として表示する表示手段とからなる構成を特徴とする線
源位置測定装置。
1. A collimator having a rotatable disk-like overall shape and comprising a plurality of collimator elements tilted according to the distance in the radial direction from the center of rotation; radiation detection means for detecting radiation two-dimensionally; collimator rotation drive means for rotationally driving the collimator; and radiation detection means that detects radiation two-dimensionally;
Based on the dimensional radiation detection signal, a two-dimensional distribution of radiation intensity on the radiation detection means is determined, and from this distribution, the position where the radiation intensity is maximum and the size of the spread of the intensity distribution around this position are determined. It is characterized by a configuration consisting of a processing means for detecting the radiation, and a display means for displaying the extent of the spread of the intensity distribution centered at the position as the distance to the radiation source, with the position where the radiation intensity is maximum as the direction of the radiation source. radiation source position measurement device.
JP5047486A 1986-03-10 1986-03-10 Measuring instrument for position of radiation source Pending JPS62207985A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015169455A (en) * 2014-03-05 2015-09-28 エヌ・エム・ピイビジネスサポート株式会社 Radiation measurement method, collimator and radiation measurement device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015169455A (en) * 2014-03-05 2015-09-28 エヌ・エム・ピイビジネスサポート株式会社 Radiation measurement method, collimator and radiation measurement device

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