WO2014142108A1 - 線量分布測定装置 - Google Patents

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WO2014142108A1
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dose
distribution measuring
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靖 永宗
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独立行政法人産業技術総合研究所
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    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
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    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T7/00—Details of radiation-measuring instruments

Definitions

  • the present invention relates to a dose distribution measuring device for measuring a dose distribution of radiation emitted from an object or a measurement target region.
  • the dose distribution measuring device is used to measure the dose distribution of radiation radiated from an object or measurement target area or the distribution of radioactive material contained therein, or the dose angle distribution of a so-called air dose at a specific position. Device.
  • the dose mentioned here generally means the radiation dose calculated considering the type of radiation, energy, number of measurements, or effects on the human body, or the radioactivity or content of radioactive substances. , CPM (Count Perm Minute), CPS (Count Per Per Hour), CPH (Count Per Per Hour), Ci (Curie), Bq (Becquerel), Gy (Gray), rad (Rad), rem (Rem), Sv (Sea) Belt) and Rm (X-ray).
  • pinholes, coded masks or collimators are formed by small holes in thick metal plates made of very heavy metals such as lead to ensure effective dose distribution contrast, and further measure dose distribution
  • the radiation detection two-dimensional array is built in a radiation shielding box having a pinhole, a coded mask or a collimator as a part thereof, so that the entire apparatus is very heavy and difficult to move, install and operate. There were problems such as.
  • the radiation detection two-dimensional array has a structure installed inside the radiation shielding box, in order to know the air dose at the measurement position, it must be separately measured using an air dose measuring device. There was a problem.
  • An object of the present invention is to provide a dose distribution measuring apparatus that is significantly lighter than the conventional apparatus and that is easy to carry, install, operate, and the like.
  • an object of the present invention is to provide a dose distribution measuring apparatus that can perform a highly sensitive measurement as compared with a conventional apparatus and can obtain a detection signal having a high S / N ratio in a short time.
  • Another object of the present invention is to provide a dose distribution measuring apparatus that does not need to measure an air dose separately using an air dose measuring apparatus.
  • a radiation detection unit and a radiation variable unit disposed between the radiation detection unit and the measurement target region are provided.
  • the radiation detection unit measures the dose at the position of the radiation detection unit and determines the radiation detection from the measurement target region in a state in which it is determined in advance from which radiation to be measured to the radiation detection unit is changed.
  • Radiation from the measurement target region to the radiation detection unit by specifying the direction or angle of the radiation flying to the position of the part and calculating the dose before the radiation variable part of the flying radiation changes by the radiation variable part
  • a dose distribution measuring apparatus characterized by measuring a dose angle distribution of radiation to be emitted.
  • the radiation variable section includes a second radiation variable section and a moving unit that moves the second radiation variable section in a two-dimensional manner
  • a moving means discloses a dose distribution measuring apparatus characterized in that the second radiation variable section is moved two-dimensionally.
  • the radiation variable section includes a second radiation variable section and a moving unit that moves the second radiation variable section in a one-dimensional manner
  • the radiation detector includes a one-dimensional radiation detection array including a plurality of radiation detectors arranged in a line, and the moving means moves the second radiation variable unit in a one-dimensional manner.
  • the radiation variable section includes a second radiation variable section and a fixing section
  • the radiation detection section is a plurality of radiation detectors arranged in a planar shape.
  • a radiation distribution measuring apparatus comprising: a radiation detection two-dimensional array comprising: the fixed part fixing the second radiation variable part.
  • the radiation variable section includes a spatial modulation two-dimensional array including a plurality of spatial modulators arranged in a plane, and the spatial modulation two-dimensional array
  • the dose distribution measuring apparatus characterized by changing the dose of the radiation detected by the radiation detection unit is disclosed.
  • the radiation variable section includes a spatial modulation one-dimensional array including a plurality of spatial modulators arranged in a line
  • the radiation detection section includes radiation.
  • a dose distribution measuring apparatus comprising a detection one-dimensional array, wherein the dose of radiation detected by the radiation detection one-dimensional array is changed by the spatial modulation one-dimensional array.
  • the effective size and shape of the radiation variable unit may be the size and shape of the side surface facing the second radiation variable unit side of the radiation detection unit.
  • a dose distribution measuring apparatus characterized by being coincident or approximate.
  • the radiation detection of the side surface of the radiation detector where the effective size and shape of the second radiation variable part faces the second radiation variable part side of the radiation detector is disclosed.
  • a dose distribution measuring apparatus characterized in that it matches or approximates the size and shape of each radiation detector constituting a two-dimensional array.
  • the effective size and shape of the second radiation variable unit is a size and shape of a side surface facing the second radiation variable unit side of the radiation detector.
  • a dose distribution measuring apparatus characterized by being coincident with or approximating is disclosed.
  • the radiation shielding part is provided, and the radiation shielding part other than the side facing the second radiation variable part side of the second radiation detection part is covered with the radiation shielding part.
  • a dose distribution measuring device is disclosed.
  • the radiation shielding part is provided, and the radiation detector other than the side facing the second radiation variable part side is covered with the radiation shielding part.
  • a dose distribution measuring apparatus according to the description is disclosed.
  • the radiation shielding part is provided, and the radiation detector other than the side facing the second radiation variable part side is covered with the radiation shielding part.
  • the dose distribution measuring device characterized by this is disclosed.
  • a radiation blocking unit is provided, and the radiation detecting unit is covered with the radiation blocking unit except for the side facing the spatial modulation two-dimensional array side.
  • a dose distribution measuring apparatus is disclosed.
  • a radiation blocking unit is provided, and the detectors constituting the radiation detection one-dimensional array have radiation other than the side facing the spatial modulation one-dimensional array side.
  • a dose distribution measuring device that is covered with a blocking portion.
  • the apparatus includes any one or both of a visible light camera and an infrared camera, and either one or both of a visible light image and an infrared image of the measurement target region.
  • a dose distribution measuring device is disclosed which is characterized in that
  • a distance meter is provided, the distance between the radiation detection unit and the measurement target region is measured, and is emitted from each position of the measurement target region.
  • a dose distribution measuring apparatus that calculates a dose of radiation to obtain a dose distribution in the measurement target region.
  • the dose distribution measurement according to any one of the above aspects, comprising a radiation spectrum analysis unit, and specifying a radioactive substance contained in each position of the measurement target region An apparatus is disclosed.
  • the display unit includes a display unit, and the display unit synthesizes one or both of the dose distribution, the visible light image, and the infrared image.
  • a dose distribution measuring apparatus that displays a composite image.
  • a radiation spectrum analysis unit is provided, the radioactive substance included in each position of the measurement target region is specified, and the specified on the composite image Disclosed is a dose distribution measuring apparatus that displays a radioactive substance name.
  • a dose distribution measuring apparatus including a GPS and measuring a measurement position according to any one of the above aspects is disclosed.
  • the radiation distribution measuring apparatus according to the present invention Since the dose distribution measuring apparatus according to the present invention is much lighter than the conventional apparatus and is easy to carry, install, and operate, the radiation distribution measuring apparatus according to the present invention emits radiation from an object or a measurement target region. It is possible to easily and accurately measure the radiation dose distribution.
  • the dose distribution measuring apparatus is very sensitive as compared with the conventional apparatus, it is possible to measure a detection signal or dose distribution having a high S / N ratio in a short time.
  • Another object of the present invention is to provide a dose distribution measuring apparatus that does not need to measure an air dose using an air dose measuring apparatus.
  • Example 4 It is a schematic diagram of a structure of Example 4 of this invention. It is a schematic diagram of a structure of Example 5 of this invention. It is a schematic diagram of a structure of Example 6 of this invention. It is a schematic diagram of a structure of Example 7 of this invention. It is a schematic diagram of a structure of Example 8 of this invention. It is a schematic diagram of a structure of Example 9 of this invention. It is a schematic diagram of a structure of Example 10 of this invention. It is a schematic diagram of a structure of Example 11 of this invention. It is a figure explaining the resolution which concerns on one Embodiment of this invention. It is measurement data by Experimental example 1 which concerns on one Embodiment of this invention. It is measurement data by Experimental example 2 which concerns on one Embodiment of this invention.
  • a dose distribution measuring apparatus includes a radiation detection unit and a radiation variable unit arranged between the radiation detection unit and the measurement target region, and the radiation variable unit causes radiation from any one of the measurement target regions.
  • the radiation at the position of the radiation detection unit is measured by the radiation detection unit in a state in which it is determined in advance whether the radiation coming to the detection unit is to be changed.
  • the dose angle distribution of the radiation radiated from the measurement target region to the radiation detection unit is measured by specifying the direction or angle of flight and calculating the dose before the radiation variable unit of the radiation is changed.
  • the radiation detection unit is composed of an element that detects alpha rays, beta rays, X-rays or gamma rays emitted from radioactive substances, and is of an ionization chamber type, proportional counter type or Geiger-Muller counter type, semiconductor type It is preferable to detect radiation, such as a scintillation type or a scintillation type. Moreover, it is preferable that the radiation variable unit emits radiation in different states such as different doses of radiation in a predetermined direction with respect to the radiation incident on the radiation variable unit.
  • radiation in different states refers to radiation of a different dose, radiation of a different type or radiation of different energy, electromagnetic waves of different power, different types of electromagnetic waves or different energy relative to the radiation incident on the radiation variable section.
  • the radiation variable unit is different from the radiation incident on the radiation variable unit with different doses of radiation, different types of radiation or different energy radiations, or different power electromagnetic waves, different types of electromagnetic waves or different energy. It is preferable to emit the electromagnetic wave or the like in a predetermined direction.
  • a radiation variable part is comprised with a radiation scattering material, a radiation absorption material, etc.
  • the radiation scattering material is preferably a material containing a metal having a large atomic weight and high specific gravity such as lead.
  • the radiation absorbing material is preferably a material containing hydrogen with a small atomic weight such as water. Further, as the radiation scattering substance or the radiation absorbing substance, a scintillation substance or the like is preferable.
  • a member that efficiently emits radiation in different states such as different doses of radiation with respect to incident radiation, using a table of energy dependence of those interactions, a table of so-called mass attenuation coefficients, etc.
  • a member constituting the radiation variable section Is preferably selected as a member constituting the radiation variable section.
  • the gamma rays emitted from the radiation variable portion are transmitted gamma rays, once forward transmitted gamma rays, multiple forward scattered gamma rays, once back scattered gamma rays, multiple backward times, Although there are scattered gamma rays and the like, it is preferable to use transmitted gamma rays as light emitted in a predetermined direction.
  • the radiation variable unit by selecting a member that emits transmitted gamma rays and setting the thickness thereof so that the dose is different from the incident gamma rays, for example, so that the dose is as small as possible. preferable.
  • the radiation detection sensitivity and the dynamic range of detection can be appropriately adjusted by changing the dose of transmitted gamma rays.
  • FIGS. 1A, 1 ⁇ / b> B, and 1 ⁇ / b> C show the configuration of a dose distribution measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the radiation variable unit 2 is arranged between the radiation detection unit 1 and the measurement target region 5.
  • the object 4-2 and the object 4-3 that emit radiation are located in the measurement target region 5.
  • a radiation 3 emitted from the object 4-2 toward the radiation detection unit 1 and a radiation 3-2 emitted from the object 4-3 toward the radiation detection unit 1 are represented.
  • the radiation variable unit 2 is set so that it is transmitted as it is, and the radiation detection unit 1 measures the dose at the position of the radiation detection unit 1.
  • the radiation 3 is transmitted as it is, and the radiation 3-2 is compared with the radiation 3-2 such as a radiation having a different dose compared to the radiation 3-2.
  • the radiation variable unit 2 is set so that the radiation 3-3 in a different state is emitted in the same direction as the radiation 3-2, and the radiation detection unit 1 measures the dose at the position of the radiation detection unit 1.
  • the radiation 3-2 is transmitted as it is, and the radiation 3 is in a different state compared to the radiation 3, such as a radiation having a different dose compared to the radiation 3.
  • the radiation variable unit 2 is set so that ⁇ 1 is emitted in the same direction as the radiation 3, and the radiation detection unit 1 measures the dose at the position of the radiation detection unit 1.
  • the radiation detection unit 1 determines the dose at the position of the radiation detection unit 1. Measure. In other words, the radiation detection unit 1 can measure the dose at the position of the radiation detection unit 1 in a state in which it is determined in advance which radiation is to be measured depending on the setting state of the radiation variable unit 2. I can do it.
  • the object 4-2 and the object 4-3 emit radiation in all directions, but only a part of the radiation is drawn here for the sake of simplicity.
  • the radiation detection unit 1 In the state shown in FIG. 1A, the radiation detection unit 1 is in a state of detecting radiation from all directions as it is. Therefore, in the state shown in FIG. The air dose at the position of the detection unit 1 is detected.
  • the dose distribution of the radiation radiated from the measurement target region to the radiation detection unit can be measured by the dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • FIGS. 2 (a) and 2 (b) show the configuration of a dose distribution measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the radiation variable section 2 including the second radiation variable section 2-1 and the moving means 6 between the radiation detection section 1 and the object 4 that emits radiation 3 is provided. Is arranged.
  • the object 4 is The radiation detector 1 is set so as to detect the radiation 3-1 that has been changed to a different state as compared to the radiation 3 such as a different dose of radiation 3 radiated toward the radiation detector 1. .
  • the object 4 emits radiation in all directions, only a part of the radiation is drawn here for the sake of simplicity. For simplification, the radiation radiated from the object is displayed with the same number, but the following may be displayed in the same manner.
  • the object 4 moves toward the radiation detection unit 1.
  • the radiation detecting unit 1 detects the radiation 3 radiated as it is and outputs a detection signal. For simplification, in FIG. 2B, only the radiation that the object 4 emits toward the radiation detection unit 1 is drawn out of the radiation 3 in FIG.
  • the second radiation variable section 2-1 is moved from above to below along a predetermined line so that the second radiation variable section 2-1 passes on the axis connecting the radiation detection section 1 and the object 4.
  • the radiation detection unit 1 outputs a signal as shown in FIG. 3A depending on the degree of radiation detection by the radiation detection unit 1.
  • the predetermined line may be a straight line or a curved line.
  • the depth of the dip structure or valley-shaped curve in the signal curve of FIG. 3A is the second radiation variable unit 2 out of the dose of radiation 3 that the object 4 emits to the position of the radiation detection unit 1. Corresponds to the radiation dose changed by -1.
  • the signal intensity represented by the curve in FIG. 3A is subtracted from the signal intensity output from the radiation detection unit 1 in the absence of the second radiation variable unit 2-1, and further, the second radiation variable unit 2-1
  • the height of the peak structure (mountain curve) of the curve in FIG. 3B obtained by multiplying the reciprocal of the ratio of the changed dose is the dose that the object 4 emits to the position of the radiation detector 1.
  • the curve of FIG. 3B represents the dose of radiation emitted from the one-dimensional measurement target region to the position of the radiation detection unit 1 as a function of the position of the second radiation variable unit 2-1.
  • the background intensity at the position of the radiation detection unit 1 when there is no target 4 may be added to the signal intensity represented by the curve in FIG.
  • the signal intensity may be expressed linearly or logarithmically, and various other display methods are conceivable.
  • the dose of the radiation 3-1 can be easily reduced.
  • FIG. Since the value 3-1 in (a) can be brought close to zero, a signal with high contrast can be easily obtained.
  • the distance between the radiation detector 1 and each position on the one-dimensional measurement target region is measured, and the dose is reduced in inverse proportion to the square of the distance from the radiation source. It is also possible to calculate a dose emitted from each position on the one-dimensional measurement target region and create a dose distribution curve of the one-dimensional measurement target region.
  • FIG. (2) represents a dose distribution curve of radiation emitted from each position of the one-dimensional measurement target region.
  • the second radiation variable unit 2-1 crosses the axis so that the second radiation variable unit 2-1 passes on the axis connecting the radiation detection unit 1 and the object 4 or the two-dimensional measurement target region.
  • a predetermined surface see FIG. 4
  • the radiation detection unit is detected from the object or the two-dimensional measurement target region.
  • a dose distribution curve group (see FIG. 6B) of radiation radiated to the position 1 and a dose distribution diagram (see FIG. 20) can be created.
  • the predetermined surface may be a flat surface or a curved surface.
  • FIG. 4 shows a first embodiment of a dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • the radiation variable unit 2 is installed between the radiation detection unit 1 and the object 4-2 and the object 4-3 or the measurement target region 5.
  • the second radiation variable section 2-1 includes a constriction section 2-1-1 and a stopper 2-1-2, and the constriction section 2-1-1 is moved by the horizontal movement section 6-1.
  • the structure is such that both the slit of the holding portion 6-1-1 that can be moved and the slit of the holding portion 6-2-1 that can be moved by the vertical moving portion 6-2.
  • the second radiation variable unit 2-1 can be moved two-dimensionally along the surface. For simplification, only a part of the radiation is drawn in FIG.
  • the two-dimensional movement of the second radiation variable unit 2-1 can be repeatedly measured by moving or scanning as indicated by a broken line in FIG. 5, for example, for display on a normal monitor.
  • the so-called raster scan or the like, or the so-called vector scan used for electron beam drawing or the like when the specific area needs to be measured in detail may be used. If the signal is integrated after repeated measurement, a signal with a higher SN ratio can be obtained.
  • the holding part 6-1-1 and the holding part 6-2-1 in FIG. 4 are preferably members that do not change the radiation as much as possible.
  • FIG. 6A shows the detection by the radiation detection unit 1 in FIG. 4 when a raster scan is performed in which the second radiation variable unit 2-1 is continuously moved in the horizontal direction and intermittently moved in the vertical direction.
  • An example of signal intensity of radiation is shown.
  • dip structures corresponding to the radiations radiated from the object 4-2 and the object 4-3 in FIG. 4 can be seen.
  • FIG. 6 (b) shows a case where the signal intensity represented by each curve in FIG. 6 (a) is subtracted from the signal intensity output from the radiation detection unit 1 when the second radiation variable unit 2-1 is not provided.
  • 2 shows curves obtained by multiplying the reciprocal of the dose ratio changed by the radiation variable unit 2-1.
  • peak structures corresponding to the radiations emitted from the object 4-2 and the object 4-3 in FIG. 4 can be seen.
  • FIG. 6B shows a change in the dose of radiation emitted to the position of the radiation detection unit 1 as a function of the position of the second radiation variable unit 2-1. Furthermore, the dose distribution of the measurement target region 5 can be expressed by converting the two horizontal axes in FIG. 6B to correspond to the respective positions on the measurement target region 5. The background radiation dose may be added and displayed.
  • the signal intensity of the radiation detected by the radiation detection unit 1 in the absence of the second radiation variable unit 2-1 corresponds to the air dose at the measurement position.
  • the dose distribution in the measurement target region can be measured.
  • the second radiation variable unit and the radiation detection unit are reduced, and the movement angle of the second radiation variable unit with respect to the radiation detection unit is increased to widen the measurement range or increase the spatial resolution of the dose distribution. I can do it.
  • the apparatus can be miniaturized.
  • FIG. 4 shows an example in which the radiation detection unit 1 is fixed and the second radiation variable unit 2-1 is moved along a predetermined surface.
  • the second radiation variable unit 2-1 is fixed and radiation detection is performed.
  • the unit 1 may be moved along a predetermined surface, or both the second radiation variable unit 2-1 and the radiation detection unit 1 may be moved along a predetermined surface.
  • FIGS. 7A and 7B show a second embodiment of the dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • a radiation detection one-dimensional array 1-2 in which a plurality of radiation detection units (first to seventh radiation detection units) are linearly arranged in the vertical direction and the object 4 -2 and the object 4-3 or the measurement target region 5 is provided with the radiation variable section 2.
  • the second radiation variable section 2-1 is supported by a holding section 6-1-2 that can be moved in the horizontal direction by the horizontal movement section 6-1.
  • the second radiation variable unit 2-1 can be moved in a direction perpendicular to the radiation detection one-dimensional array 1-2 between the radiation detection one-dimensional array 1-2 and the object or the measurement target region. .
  • the radiation detection one-dimensional array 1-2 can be moved in a direction perpendicular to the radiation detection one-dimensional array 1-2 between the radiation detection one-dimensional array 1-2 and the object or the measurement target region.
  • the holding portion 6-1-2 is preferably a member that does not change the radiation as much as possible.
  • Each curve in FIG. 8A indicates the signal intensity of the radiation detected by each of a plurality of radiation detection units (first to seventh radiation detection units) constituting the radiation detection one-dimensional array 1-2, and the second radiation variable unit. Examples are plotted as functions of the horizontal position of 2-1. Further, each curve in FIG. 8B is obtained from the signal intensity of the radiation detected by each of the plurality of radiation detection units constituting the radiation detection one-dimensional array 1-2 when the second radiation variable unit 2-1 is not provided. Each of the curves obtained by subtracting the respective signal intensities represented by the respective curves in FIG. 8A and further multiplying by the reciprocal of the dose ratio changed by the second radiation variable unit 2-1 is shown.
  • FIG. 8A indicates the signal intensity of the radiation detected by each of a plurality of radiation detection units (first to seventh radiation detection units) constituting the radiation detection one-dimensional array 1-2, and the second radiation variable unit. Examples are plotted as functions of the horizontal position of 2-1.
  • each curve in FIG. 8B is obtained from the signal intensity of the radiation detected by
  • the dose distribution of the radiation emitted from the measurement target region 5 to the position of the radiation detection unit 1 is expressed as a function of the position of the second radiation variable unit 2-1. Further, the dose distribution of the measurement target region 5 can be expressed by converting the horizontal axis so as to correspond to the respective positions on the measurement target region 5.
  • the signal intensity of the radiation detected by each of the radiation detection units constituting the radiation detection one-dimensional array 1-2 when the second radiation variable unit 2-1 is not provided is It corresponds to the air dose at the measurement position of the radiation detector.
  • the dose distribution in the measurement target region can be measured. Measurement is performed by reducing the radiation variable section, the second radiation variable section, and the radiation detection section, increasing the number of radiation detection sections, and increasing the movement angle of the second radiation variable section relative to the radiation detection one-dimensional array.
  • the range can be widened or the spatial resolution of the dose distribution can be increased.
  • the apparatus can be miniaturized.
  • FIGS. 7A and 7B are examples in the case where the radiation detection one-dimensional array 1-2 is fixed and the second radiation variable section 2-1 is moved along a predetermined line.
  • the radiation variable unit 2-1 may be fixed and the radiation detection one-dimensional array 1-2 may be moved along a predetermined line. Both the second radiation variable unit 2-1 and the radiation detection one-dimensional array 1-2 may be used. May be moved along a predetermined plane.
  • FIG. 9 shows a third embodiment of the dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • the variable part 2 is installed.
  • the radiation variable unit 2 is configured such that the second radiation variable unit 2-1 is held by the holding unit 6-3-1.
  • the second radiation variable unit 2-1 may be fixed at a predetermined position with respect to the radiation detection two-dimensional array 1-3.
  • the holding unit 6-3-1 is preferably a member that does not change the radiation as much as possible.
  • FIG. 10A shows an example of signals output from each of a plurality of radiation detection units constituting the radiation detection two-dimensional array 1-3. Further, the bar graph of FIG. 10B shows the signal intensity output from each of the plurality of radiation detection units constituting the two-dimensional array 1-3 when the second radiation variable unit 2-1 is not provided. Each of the bar graphs obtained by subtracting the respective signal intensities represented by the bar graph and multiplying by the inverse of the dose ratio changed by the second radiation variable unit 2-1 is shown.
  • the position of each bar representing the bar graph corresponds to the position of each of a plurality of radiation detection units constituting the radiation detection two-dimensional array 1-3. That is, the bar graph of FIG. 10B represents the dose distribution expressed as a function of the position of each of the plurality of radiation detection units constituting the radiation detection two-dimensional array 1-3. Furthermore, the bar graph of FIG. 10B can be made to correspond to the dose distribution of the measurement target region 5 by converting the two horizontal axes to correspond to the respective positions on the measurement target region 5.
  • the radiation signal intensity detected by each of the radiation detection units forming the radiation detection two-dimensional array 1-3 is the measurement position of each radiation detection unit.
  • the radiation signal intensity detected by each of the radiation detection units forming the radiation detection two-dimensional array 1-3 is the measurement position of each radiation detection unit.
  • the dose distribution in the measurement target region can be measured by the third embodiment of the dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • the measurement range can be widened or the spatial resolution of the dose distribution can be increased.
  • the apparatus can be miniaturized.
  • the directivity of the radiation detection unit can be obtained by moving a predetermined radiation source along a predetermined plane.
  • a predetermined radiation source is fixed to the radiation detection unit 1 side of the second radiation variable unit 2-1, and the second radiation is present at a low dose or a uniform dose where there is no object to be irradiated with strong radiation nearby.
  • the directivity of the radiation detection unit 1 can be measured by moving the predetermined radiation source along the predetermined surface together with the variable unit 2-1. It should be noted that each of the radiation detection units forming the radiation detection one-dimensional array 1-2 in FIGS. 7A and 7B and each of the radiation detection units forming the radiation detection two-dimensional array 1-3 in FIG. The same applies when there is sex.
  • FIG. 11 shows a fourth embodiment of the dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • a radiation variable unit including a spatially modulated two-dimensional array 2-2 is installed between the radiation detection unit 1 and the object 4-2 and the object 4-3 or the measurement target region 5.
  • the spatial modulation two-dimensional array 2-2 includes a plurality of spatial modulators, and each spatial modulator emits the same dose of radiation in a predetermined direction with respect to the radiation incident on each spatial modulator. It is possible to switch between cases where radiation in different states, such as radiation with different doses, is emitted in a predetermined direction.
  • each spatial modulator can be realized by opening and closing a lead window.
  • each spatial modulator emits radiation in a different state, such as a different dose of radiation, in a predetermined direction with respect to the radiation incident on each spatial modulator, and a different dose of radiation.
  • the radiation of different states may be switched in a predetermined direction.
  • FIG. 11 shows that the spatial modulator other than the spatial modulator at the position (5, 3) of the 7 ⁇ 7 matrix spatial modulator forming the spatial modulation two-dimensional array 2-2 is incident radiation 3 or incident radiation.
  • the same dose of radiation is emitted in the same direction as each incident direction, but the spatial modulator at the position (5, 3)
  • the figure shows a case where radiation 3-3 is set to be emitted in the same direction as the incident direction for radiation 3-2.
  • the difference from the dose detected by the radiation detector 1 can be obtained. That is, the radiation dose at the position of the radiation detector 1 is determined in advance in a state in which it is determined in advance which radiation is measured with a predetermined change amount according to the setting state of the spatial modulation two-dimensional array 2-2.
  • the detection unit 1 can measure.
  • the direction in which the radiation flying to the position of the radiation detecting unit 1 or the angle of flying is specified, and the radiation flying to the position of the radiation detecting unit 1 before being changed by the spatial modulation two-dimensional array 2-2.
  • the dose can be calculated.
  • the radiation detection unit 1 is switched from the measurement target region.
  • the dose angle distribution of emitted radiation can be measured.
  • FIG. 12 shows a fifth embodiment of the dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • a spatial modulation one-dimensional array 2-3 is installed between the radiation detection one-dimensional array 1-2 and the object 4-2 and the object 4-3 or the measurement target region 5.
  • the spatial modulation one-dimensional array 2-3 includes a plurality of spatial modulators, and each spatial modulator emits the same dose of radiation in a predetermined direction with respect to the radiation incident on each spatial modulator. It is possible to switch between cases where radiation in different states, such as radiation with different doses, is emitted in a predetermined direction.
  • each spatial modulator can be realized by opening and closing a lead window.
  • each spatial modulator emits radiation in a different state, such as a different dose of radiation, in a predetermined direction with respect to the radiation incident on each spatial modulator, and a different dose of radiation.
  • the radiation of different states may be switched in a predetermined direction.
  • the spatial modulators other than the spatial modulators at the position (3) of the seven rows of spatial modulators forming the spatial modulation one-dimensional array 2-3 are incident radiation 3 or incident radiation 3-2.
  • the same dose of radiation is emitted in the same direction as the respective incident directions, but the spatial modulator at the position (3) is different from the incident radiation in the radiation 3-
  • the case where 1 is set to be emitted in the same direction as the incident direction is shown.
  • each radiation detection unit of the radiation detection one-dimensional array 1-2 is A difference between the detected dose and the dose detected by each radiation detection unit of the radiation detection one-dimensional array 1-2 when set as shown in FIG. 12 can be obtained.
  • the spatial modulation one-dimensional array 2-3 it is determined in advance from which direction the radiation detection one-dimensional array 1-2 to which radiation detection unit the radiation that is to be measured is changed by a predetermined change amount. In this state, each radiation detection unit of the radiation detection one-dimensional array 1-2 can measure the dose at the position of each radiation detection unit of the radiation detection one-dimensional array 1-2.
  • the direction or angle of the radiation flying to the position of each detector of the radiation detection one-dimensional array 1-2 is specified, and the radiation detector jumps to the position of each radiation detector of the radiation detection one-dimensional array 1-2.
  • the effective size and shape of the second radiation variable unit 2-1 match the size and shape of the side surface of the radiation detection unit 1 facing the second radiation variable unit 2-1 or It is preferable to approximate.
  • the effective size and shape of the second radiation variable unit 2-1 is such that the second radiation variable unit 2- of each of the plurality of radiation detectors constituting the radiation detection one-dimensional array 1-2. It is preferable to match or approximate the size and shape of the side surface facing one side.
  • the effective size and shape of the second radiation variable unit 2-1 is that the second radiation variable unit 2- of each of the plurality of radiation detectors constituting the radiation detection two-dimensional array 1-3. It is preferable to match or approximate the size and shape of the side surface facing one side.
  • the effective size and shape of the second radiation variable section 2-1 are the size of the cross section of the second radiation variable section 2-1 perpendicular to the line connecting the second radiation variable section 2-1 and the radiation detection section 1. And shape.
  • each spatial modulator forming the spatial modulation two-dimensional array 2-2 is a side surface of the radiation detector 1 facing the spatial modulation two-dimensional array 2-2. It is preferable that the size and the shape of the
  • each spatial modulator forming the spatial modulation two-dimensional array 2-2 is a line connecting each spatial modulator forming the spatial modulation two-dimensional array 2-2 and the radiation detector 1. It means the size and shape of the cross section of each spatial modulator forming the vertical spatial modulation two-dimensional array 2-2.
  • each spatial modulator forming the spatial modulation one-dimensional array 2-3 is the space of each angular radiation detector constituting the radiation detection one-dimensional array 1-2. It is preferable to match or approximate the size and shape of the side surface facing the modulation one-dimensional array 2-3 side.
  • the effective sizes and shapes of the spatial modulators forming the spatial modulation one-dimensional array 2-3 are the spatial modulators forming the spatial modulation one-dimensional array 2-3 and the radiation detection one-dimensional array 1-2. It means the size and shape of the cross section of each spatial modulator forming the spatial modulation one-dimensional array 2-3 perpendicular to the line connecting each detector.
  • the radiation detection unit 1 is covered with the radiation blocking unit except for the side surface facing the second radiation variable unit 2-1 side.
  • the radiation blocking member may cover the side other than the side facing the second radiation variable unit 2-1 side of each radiation detector constituting the radiation detection one-dimensional array 1-2. preferable.
  • the radiation blocking member may cover the side other than the side facing the second radiation variable unit 2-1 side of each radiation detector constituting the radiation detection two-dimensional array 1-3. preferable.
  • the radiation detecting unit 1 is covered with the radiation blocking unit except for the side surface facing the spatial modulation two-dimensional array 2-2 side.
  • the radiation blocking section is covered except for the side faces of the radiation detectors constituting the radiation detection one-dimensional array 1-2 facing the spatial modulation one-dimensional array 2-3. .
  • the ratio of the detection sensitivity of the radiation detection unit when there is a radiation blocking member and the detection sensitivity of the radiation detection unit when there is no radiation blocking member is measured in advance, radiation detection is possible even when there is a radiation blocking member.
  • the air dose when there is no radiation shielding member can be obtained by converting the signal output by the unit based on the measurement. That is, if the dose distribution measuring apparatus according to the present invention is used, it is not necessary to separately measure the air dose using the air dose measuring apparatus.
  • a visible light camera and an infrared camera are provided, and any one or both of a visible light image and an infrared image of the measurement target region are captured.
  • a display unit is provided, and the display unit displays a composite image by combining one or both of the dose distribution and the visible light image and the infrared image.
  • a radiation spectrum analysis unit is provided, the radioactive substance included in each position of the measurement target region is specified, and the specified radioactive substance name is displayed on the composite image.
  • FIG. 13 shows a sixth embodiment of the dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • the radiation variable section includes a second radiation variable section 2-1 and a swivel base 7, and the second radiation variable section 2-1 has a pressing section 7-1-1 on an arm 7-1 of the swivel base 7.
  • the horizontal rotation mechanism 7-2 and the vertical rotation mechanism 7-3 can move the frame 8 and the radiation detection unit 1 along a predetermined plane.
  • the second radiation variable unit 2-1 is arranged between the radiation detection unit 1 in which the scintillator 1-4 is installed in front of the photomultiplier tube 1-5 and the measurement target region in the upper right direction of the figure. Is installed.
  • the radiation detection unit 1 is fixed to the gantry 8 by the holding beam 11, and a radiation detection signal is output from the output terminal 10 of the radiation detection unit 1.
  • the wiring etc. inside the radiation detection part 1 are abbreviate
  • the arm 7-1 and the holding portion 7-1-1 are preferably members that do not change the radiation as much as possible.
  • FIG. 14 shows a seventh embodiment of the dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • FIG. 14 is similar to FIG. 13 except that the side of the radiation detection unit 1 or the side facing the second radiation variable unit 2-1 and the periphery of the output terminal 10 are covered with the radiation shielding member 12.
  • a configuration example is shown. Further, the case where the shape of the second radiation variable unit 2-1 is a sphere is shown.
  • FIG. 14 shows only some of the radiation necessary for explanation.
  • the radiation blocking member may have a sensitivity or directivity only in the direction of the measurement target region as a shape that completely covers the side of the radiation detection unit other than the radiation variable unit or the second radiation variable unit 2-1. However, as shown in FIG. 14, the periphery of the output terminal 10 may not be covered with the radiation shielding member.
  • FIG. 15 shows an eighth embodiment of the dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • FIG. 15 shows an example in which the scintillator 1-4 and the photomultiplier tube 1-5 constituting the second radiation variable unit 2-1 and the radiation detection unit 1 are incorporated in one case 9-1.
  • the case 9-1 is fixed to one end of the vertical rotation mechanism 7-3 of the swivel base 7 at the position where the scintillator 1-4 is built, and the horizontal rotation mechanism 7-2 and the vertical rotation mechanism 7-3 are fixed.
  • the second radiation variable section 2-1 can be moved along the predetermined curved surface with respect to the gantry 8. For simplification, only a part of the radiation is drawn in FIG.
  • the case 9-1 is preferably a member that does not block radiation.
  • the directivity correction is not necessarily required. It is preferable to correct the sex.
  • the shape of the second radiation variable portion 2-1 may be a rectangular shape such as a cube or a rectangular parallelepiped as shown in FIG. 13, a spherical shape as shown in FIG. 14, or a shape as shown in FIG. It may be a cylindrical shape.
  • FIG. 16 shows a ninth embodiment of the dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • the scintillator 1-4 is disposed away from the moving center of the swivel base 7. Therefore, in this case, the position of the radiation detection unit 1 moves along another predetermined plane as the second radiation variable unit 2-1 moves along the predetermined plane.
  • the radiation detection unit 1 has no directivity or when the measurement target region is far away, correction of directivity is not necessarily required, but correction of directivity is preferable. For simplification, only a part of the radiation is drawn in FIG.
  • the holding position of the case 9-1 by the vertical rotation mechanism 7-3 is set to the position of the center of gravity of the case 9 including the second radiation variable unit 2-1 and the radiation detection unit 1, it is more stable or the swivel base.
  • the case 9-1 can be moved without imposing a large load on 7.
  • FIG. 17 shows a tenth embodiment of the dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • the camera 13 is provided, and a visible light image of the measurement target region can be taken.
  • the camera 13 may be a visible light camera, an infrared camera, or a camera having sensitivity in both visible light and infrared wavelength regions. Thereby, the radiation dose distribution can be compared with the visible light image or the infrared image, and further combined.
  • the camera 13 is preferably installed in the vicinity of the scintillator 1-4 of the radiation detection unit 1, but may be installed in the vicinity of the second radiation variable unit 2-1, as shown in FIG. For simplification, the radiation is not shown in FIG.
  • the distance meter 14 includes a laser distance meter and an ultrasonic distance meter. Further, the distance meter 14 may be installed in the vicinity of the second radiation variable unit 2-1, as shown in FIG.
  • FIG. 18 shows Embodiment 11 of the dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • the scintillator 1-4 forming the radiation detection unit is generally covered with the radiation blocking member 12, but the radiation variable part or the second radiation variable part 2-1 of the scintillator 1-4 is covered.
  • the facing side surface 1-6 is not covered with the radiation shielding member 12.
  • the scintillator 1-4 and the photomultiplier tube 1-5 forming the radiation detection unit are entirely covered with the radiation blocking member 12, but the scintillator 1-4 is generally formed of the radiation blocking member 12 as shown in FIG. It may be covered with.
  • the reverse direction of the surface facing the side surface 1-6 that is, the amount of radiation flying from the air or the sky to the scintillator 1-4 comes from the ground. Since the amount of radiation is small compared to the amount of radiation, the signal contrast does not decrease even with the configuration shown in FIG. In FIG. 18, only a part of the radiation is drawn for simplification.
  • the effective size and shape of the second radiation variable unit 2-1 match or approximate the size and shape of the side surface 1-6. This is because if the effective size of the second radiation variable section 2-1 is much larger than the size of the side surface 1-6, the spatial resolution of the obtained dose distribution is lowered.
  • the effective size and shape of the second radiation variable section 2-1 are the size of the cross section of the second radiation variable section 2-1 perpendicular to the line connecting the second radiation variable section 2-1 and the radiation detection section 1. And shape.
  • the effective size of the second radiation variable unit 2-1 is much smaller than the size of the side surface 1-6, the spatial resolution increases, but it becomes difficult to vary the radiation from the object that emits radiation.
  • the contrast is lowered, and in particular, the contrast of the dose distribution is significantly lowered for a distant measurement object.
  • the shape of the side surface 1-6 or the effective shape of the second radiation variable unit 2-1 that is, the second radiation variable unit perpendicular to the line connecting the second radiation variable unit 2-1 and the side surface 1-6.
  • the cross-sectional shape of 2-1 may be circular, square, or polygonal.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining the spatial resolution.
  • the effective size and shape of the second radiation variable unit 2-1 are similar to the size and shape of the side surface 1-6 of the radiation detection unit 1.
  • a one-dot chain line with double-ended arrows may be indicated.
  • the spatial resolution of the measurement signal in the measurement target region is determined.
  • FIG. 20 shows Experimental Example 1 using the dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • FIG. 20 shows a measurement result in the case where the second radiation variable unit as shown in FIG. 4 is installed between the radiation detection unit and the object or the measurement target region, and the radiation dose ( ⁇ Sv / hr) is represented by contour lines.
  • the measurement is performed by moving the second radiation variable unit so that the original effective pixel number of the obtained dose distribution is 5 ⁇ 7, and interpolation pixels are inserted between the effective pixels, and a total of 9 ⁇ 13 pixel display is obtained. As shown in FIG.
  • the distance between the radiation detection unit and the measurement target region was about 200 mm, and the distance between the second radiation variable unit and the measurement target region was about 100 mm.
  • the horizontal width of the measurement target region was about 280 mm, and the vertical width was about 200 mm.
  • the portion with the highest radiation dose compared to other locations in the upper right of the center shows the object that emits radiation
  • FIG. 20 shows the dose distribution of radiation emitted from the measurement target region. I understand that.
  • the object that emits radiation is thorium 232.
  • the portion with the highest radiation dose was about 0.09 ⁇ Sv / hr, and the other regions were 0.06 ⁇ Sv / hr.
  • FIG. 21 shows Experimental Example 2 using the dose distribution measuring apparatus according to the present invention.
  • FIG. 21 shows the results of measuring thorium 232 and cesium 137, which are objects that emit radiation, and it can be seen that the respective energy spectra can be measured.
  • the present invention can measure the dose distribution and energy spectrum of radiation emitted from the measurement target region.
  • Radiation detection unit 1-2 Radiation detection one-dimensional array 1-3 Radiation detection two-dimensional array 1-4 Scintillator 1-5 Photomultiplier tube 1-6 Side surface 2 Radiation variable unit 2-1 Second radiation variable unit 2-2 Spatial modulation two-dimensional array 2-3 Spatial modulation one-dimensional array 3 Radiation 3-1 Radiation 3-2 Radiation 3-3 Radiation 4 Object 4-2 Object 4-3 Object 5 Measurement object region 6 Moving means 6-1 Horizontal moving unit 6-1-1 Horizontal moving guide 6-1-2 Holding unit 6-2 Vertical moving unit 6-2-1 Vertical moving guide 6-3-1 Holding unit 7 Swivel table 7-1 Arm 7-1-1 Presser 7-2 Horizontal rotation mechanism 7-3 Vertical rotation mechanism 8 Base 9 Case 9-1 Case 10 Output terminal 11 Holding beam 12 Radiation shielding member 13 Camera 14 Distance meter

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Abstract

　測定対象領域から放射される放射線の線量分布を測定する。　放射線検出部および、前記放射線検出部と測定対象領域の間に配置される放射線可変部を備え、前記放射線可変部によって前記測定対象領域のどの方から前記放射線検出部に飛来する放射線を変化させて測定するのかを予め決めた状態で、前記放射線検出部により前記放射線検出部の位置における線量を測定し、前記測定対象領域から前記放射線検出部の位置に飛来する放射線の飛来する方向または飛来する角度を特定して前記飛来する放射線の前記放射線可変部により変化する前の線量を算出することにより前記測定対象領域から前記放射線検出部に放射される放射線の線量角度分布を測定する。

Description

線量分布測定装置
　本発明は、対象物または測定対象領域から放射される放射線の線量分布を測定する線量分布測定装置などに関する。
　線量分布測定装置は、対象物または測定対象領域から放射される放射線の線量の分布若しくはそこに含まれる放射性物質の分布、あるいは、ある特定位置における線量いわゆる空間線量の線量角度分布を測定するための装置である。
　ここで言う線量とは、一般に、放射線の種類、エネルギー、計測数、あるいは、人体に与える影響などを考慮して算出される放射線量、あるいは、放射性物質の放射能または含有量のことを意味し、ＣＰＭ（Count Per Minute）、ＣＰＳ（Count Per Second）、ＣＰＨ（Count Per Hour）、Ｃｉ（キューリー）、Ｂｑ（ベクレル）、Ｇｙ（グレイ）、ｒａｄ（ラド）、ｒｅｍ（レム）、Ｓｖ（シーベルト）、Ｒｍ（レントゲン）などの単位で表される。
　また、放射線に対する有効なレンズまたはミラーが存在しないことから、従来から、対象物または測定対象領域から放射される放射線の線量分布を測定するためには、ピンホール、コーデッドマスクまたはコリメータを備えた線量分布測定装置が用いられてきた（特許文献１、２および３参照。）。
　しかしながら、ピンホール、コーデッドマスクまたはコリメータは、線量分布の有効なコントラストを確保するため、鉛など非常に比重の高い金属から成る分厚い金属板に開いた小さな穴により形成され、更に、線量分布を測定する放射線検出２次元アレイが、ピンホール、コーデッドマスクまたはコリメータをその一部として備える放射線遮蔽箱に内蔵された構成であるため、装置全体が非常に重く、移動や設置、操作などが困難であるなどの問題があった。
　また、かかる分厚い金属板に開いた小さな穴を通過したわずかな量の放射線を検出しなければならないため、ＳＮ比の高い検出信号を得るためには、長時間に渡って検出信号を積分して測定しなければならないという問題があった。
　更に、放射線検出２次元アレイが放射線遮蔽箱の内部に設置された構造になっているため、測定位置における空間線量を知るためには、別途、空間線量測定装置を用いて測定しなければならないという問題があった。
特開２００１－３０５２３３号公報 特表２００８－５２３４０５号公報 特開平１０－３１９１２２号公報
　本発明は、従来装置と比較して装置全体が格段に軽く、持ち運びや設置、操作などが容易である線量分布測定装置を提供することを課題の一つとする。
　また、本発明は、従来装置と比較して高感度測定が可能で、短時間でＳＮ比の高い検出信号を得ることの出来る線量分布測定装置を提供することを課題の一つとする。
　更に、本発明は、別途、空間線量測定装置を用いて空間線量を測定する必要の無い線量分布測定装置を提供することを課題の一つとする。
　上記の目的を果たすために、本発明の一側面として、放射線検出部および、前記放射線検出部と測定対象領域の間に配置される放射線可変部を備え、前記放射線可変部によって前記測定対象領域のどの方から前記放射線検出部に飛来する放射線を変化させて測定するのかを予め決めた状態で、前記放射線検出部により前記放射線検出部の位置における線量を測定し、前記測定対象領域から前記放射線検出部の位置に飛来する放射線の飛来する方向または飛来する角度を特定して前記飛来する放射線の前記放射線可変部により変化する前の線量を算出することにより前記測定対象領域から前記放射線検出部に放射される放射線の線量角度分布を測定することを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記放射線可変部は、第２放射線可変部および、前記第２放射線可変部を２次元的に移動させる移動手段を備え、前記移動手段は前記第２放射線可変部を２次元的に移動させることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記放射線可変部は、第２放射線可変部および、前記第２放射線可変部を１次元的に移動させる移動手段を備え、前記放射線検出部は線状に配置された複数の放射線検出器から成る放射線検出１次元アレイを備え、前記移動手段は前記第２放射線可変部を１次元的に移動させることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記放射線可変部は第２放射線可変部および固定部を備え、前記放射線検出部は面状に配置された複数の放射線検出器から成る放射線検出２次元アレイを備え、前記固定部は前記第２放射線可変部を固定することを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記放射線可変部は面状に配置された複数の空間変調器から成る空間変調２次元アレイを備え、前記空間変調２次元アレイにより前記放射線検出部により検出される放射線の線量を変化させることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記放射線可変部は線状に配置された複数の空間変調器から成る空間変調１次元アレイを備え、前記放射線検出部は放射線検出１次元アレイを備え、前記空間変調１次元アレイにより前記放射線検出１次元アレイにより検出される放射線の線量を変化させることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記放射線可変部の有効サイズおよび形状が、前記放射線検出部の前記第２放射線可変部側に面する側面のサイズおよび形状と一致または近似していることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記第２放射線可変部の有効サイズおよび形状が、前記放射線検出器の第２放射線可変部側に面する側面の前記放射線検出２次元アレイを構成する各放射線検出器のサイズおよび形状と一致または近似していることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、前記第２放射線可変部の有効サイズおよび形状が、前記放射線検出器の第２放射線可変部側に面する側面のサイズおよび形状と一致または近似していることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、放射線遮断部を備え、前記第２放射線検出部の前記第２放射線可変部側に面する側面以外が前記放射線遮断部に覆われることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、放射線遮断部を備え、前記放射線検出器の前記第２放射線可変部側に面する側面以外が前記放射線遮断部に覆われることを特徴とする記載の線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、放射線遮断部を備え、前記放射線検出器の前記第２放射線可変部側に面する側面以外が前記放射線遮断部に覆われることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、放射線遮断部を備え、前記放射線検出部の空間変調２次元アレイ側に面する側面以外が放射線遮断部に覆われることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、放射線遮断部を備え、前記放射線検出１次元アレイを構成する各検出器の空間変調１次元アレイ側に面する側面以外が放射線遮断部に覆われることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、可視光線カメラおよび赤外線カメラのいずれか一または両方を備え、前記測定対象領域の可視光線画像および赤外線画像のいずれか一または両方を撮影することを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、距離計を備え、前記放射線検出部と前記測定対象領域との距離を計測し、前記測定対象領域の各位置から放射される放射線の線量を算出して前記測定対象領域の線量分布を得ることを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、放射線スペクトル分析部を備え、前記測定対象領域の各位置に含まれる放射性物質を特定することを特徴とする記載の線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、表示部を備え、前記表示部は、前記線量分布並びに前記可視光線画像および前記赤外線画像のいずれか一または両方を合成して合成画像を表示することを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、放射線スペクトル分析部を備え、前記測定対象領域の各位置に含まれる放射性物質を特定し、前記合成画像上に前記特定された放射性物質名を表示することを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　また、本発明の別の側面として、上記のいずれかの側面において、ＧＰＳを備え、測定位置を計測することを特徴とする線量分布測定装置を開示する。
　本発明による線量分布測定装置は、従来装置と比較して格段に軽く、持ち運びや設置、操作などが容易であるため、本発明による線量分布測定装置を用いれば、対象物または測定対象領域から放射される放射線の線量分布の測定を容易かつ正確に行うことが出来る。
　また、本発明による線量分布測定装置は、従来装置と比較して非常に高感度であるため、短時間でＳＮ比の高い検出信号ないしは線量分布を測定することが出来る。
　更に、本発明による線量分布測定装置を用いれば、別途、空間線量測定装置を用いて空間線量を測定する必要が無い。
　更に、本発明は、別途、空間線量測定装置を用いて空間線量を測定する必要の無い線量分布測定装置を提供することを課題の一つとする。
本発明の一実施形態に係る線量分布測定装置の構成の概要図である。 本発明の一実施形態に係る線量分布測定装置の構成の概要図である。 本発明の一実施形態において得られる信号量分布の一例図である。 本発明の実施例１の構成の概要図である。 本発明の一実施形態に係る測定方法の一例図である。 本発明の一実施形態において得られる信号量分布の一例図である。 本発明の実施例２の構成の概要図である。 本発明の一実施形態において得られる信号量分布の一例図である。 本発明の実施例３の構成の別の概要図である。 本発明の一実施形態において得られる信号量分布の一例図である。 本発明の実施例４の構成の概要図である。 本発明の実施例５の構成の概要図である。 本発明の実施例６の構成の概要図である。 本発明の実施例７の構成の概要図である。 本発明の実施例８の構成の概要図である。 本発明の実施例９の構成の概要図である。 本発明の実施例１０の構成の概要図である。 本発明の実施例１１の構成の概要図である。 本発明の一実施形態に係る分解能を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る実験例１による測定データである。 本発明の一実施形態に係る実験例２による測定データである。
　本発明に関する実施形態及び例を、図面を参照して、以下に説明する。但し、本発明は以下に説明される内容には限定されない。また、繰り返し説明をしない場合がある。
　（本発明の概要）
　本発明の概要について説明を行う。
　本発明の一実施形態に係る線量分布測定装置は、放射線検出部および、放射線検出部と測定対象領域の間に配置される放射線可変部を備え、放射線可変部によって測定対象領域のどの方から放射線検出部に飛来する放射線を変化させて測定するのかを予め決めた状態で、放射線検出部により放射線検出部の位置における線量を測定し、測定対象領域から放射線検出部の位置に飛来する放射線の飛来する方向または飛来する角度を特定して飛来する放射線の放射線可変部により変化する前の線量を算出することにより測定対象領域から放射線検出部に放射される放射線の線量角度分布を測定する。
　ここで、放射線検出部は、放射性物質から放射されるアルファ線、ベータ線、エックス線またはガンマ線などを検出する素子から成り、電離箱方式、比例計数管方式またはガイガーミュラー計数管方式のもの、半導体方式のもの、シンチレーション方式のものなど放射線を検出することが好ましい。
　また、放射線可変部は、放射線可変部に入射する放射線に対して、異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を所定の方向に出射することが好ましい。
　なお、異なる状態の放射線とは、放射線可変部に入射する放射線に対して、異なる線量の放射線、異なる種類の放射線または異なるエネルギーの放射線、若しくは、異なるパワーの電磁波、異なる種類の電磁波または異なるエネルギーの電磁波などであり、放射線可変部は、放射線可変部に入射する放射線に対して、異なる線量の放射線、異なる種類の放射線または異なるエネルギーの放射線、若しくは、異なるパワーの電磁波、異なる種類の電磁波または異なるエネルギーの電磁波などを所定の方向に出射することが好ましい。
　なお、放射線可変部は、放射線散乱物質、放射線吸収物質などで構成されることが好ましい。
　なお、放射線散乱物質としては、鉛など原子量が大きく比重の高い金属などを含む物質が好ましい。また、放射線吸収物質としては、水など原子量の小さい水素などを含む物質が好ましい。また、放射線散乱物質または放射線吸収物質としては、シンチレーション物質などが好ましい。
　なお、放射線と物質との相互作用の種類は極めて多く、更に、エネルギー依存性が大きいので、放射線の散乱と吸収の両方の相互作用がある割合で起こるとみなすことが出来る。ここで、かかる放射線の散乱と吸収は、主に、光電効果、コンプトン散乱または電子対生成により起こる。
　したがって、それらの相互作用のエネルギー依存性の表、いわゆる、質量減衰係数の表などを用いて、入射する放射線に対して異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を所定の方向に効率よく出射する部材を、放射線可変部を構成する部材として選択することが好ましい。
　例えば、ガンマ線の場合、放射線可変部に入射するガンマ線に対して、放射線可変部から出射するガンマ線として、透過ガンマ線、一回前方透過ガンマ線、多重回前方散乱ガンマ線、一回後方散乱ガンマ線、多重回後方散乱ガンマ線などが存在するが、その内、所定の方向に出射するものとして、透過ガンマ線を用いるのが好ましい。
　したがって、入射するガンマ線に対して線量が異なるように、例えば、出来るだけ線量が小さくなるように、透過ガンマ線を出射する部材を選択してその厚さを設定し、放射線可変部を構成することが好ましい。
　なお、入射するガンマ線の入射方向に沿った放射線可変部の長さを長くすれば容易に入射するガンマ線に対して透過ガンマ線の線量を小さくすることが出来る。また、長さの異なる放射線可変部を用意しそれらを交換することで透過ガンマ線の線量を変化させて放射線の検出感度や検出のダイナミックレンジを適宜調整することも出来る。
　図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る線量分布測定装置の構成を示す。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、放射線検出部１と測定対象領域５の間に放射線可変部２が配置された構成となっている。ここで、測定対象領域５内に、放射線を放射する対象物４－２および対象物４－３が位置しているとする。
　まず、図１（ａ）に示すように、対象物４－２が放射線検出部１に向かって放射する放射線３および対象物４－３が放射線検出部１に向かって放射する放射線３－２をそのまま透過させるように、放射線可変部２を設定し、放射線検出部１が放射線検出部１の位置における線量を計測する。
　次に、図１（ｂ）に示すように、放射線３はそのまま透過させ、放射線３－２に対しては、放射線３－２と比較して異なる線量の放射線など放射線３－２と比較して異なる状態の放射線３－３を放射線３－２と同一方向に放射させるように、放射線可変部２を設定し、放射線検出部１が放射線検出部１の位置における線量を計測する。
　更に、図１（ｃ）に示すように、放射線３－２はそのまま透過させ、放射線３に対しては、放射線３と比較して異なる線量の放射線など放射線３と比較して異なる状態の放射線３－１を放射線３と同一方向に放射させるように、放射線可変部２を設定し、放射線検出部１が放射線検出部１の位置における線量を計測する。
　以上のように、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれが示すような放射線可変部２の異なる設定状態に対応して、放射線検出部１は、放射線検出部１の位置における線量を測定する。換言すれば、放射線可変部２の設定状態によってどの方から飛来する放射線を変化させて測定するのかを予め決めた状態で、放射線検出部１の位置における線量を放射線検出部１は測定することが出来る。
　このことは、放射線検出部１の位置に飛来する放射線の飛来する方向または飛来する角度を特定して当該放射線検出部１の位置に飛来する放射線の、放射線可変部２により変化する前の、線量を算出することが出来ることを意味する。すなわち、測定対象領域から放射線検出部に放射される放射線の線量角度分布を測定することが出来る（算出方法の詳細は、後述する段落００６２の記載等参照。）。
　なお、対象物４－２および対象物４－３はあらゆる方向に放射線を放射するが、ここでは、簡単化のため、一部の放射線のみを描いている。
　また、図１（ａ）に示す状態の場合、放射線検出部１はあらゆる方向からの放射線をそのまま検出する状態にあるので、図１（ａ）に示す状態の場合、放射線検出部１は、放射線検出部１の位置における空間線量を検出していることになる。
　このように、本発明による線量分布測定装置により、測定対象領域から放射線検出部に放射される放射線の線量角度分布を測定することが出来る。
　図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る線量分布測定装置の構成を示す。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、放射線検出部１と放射線３を放射する対象物４の間に、第２放射線可変部２－１および移動手段６を備えた放射線可変部２が配置された構成となっている。
　ここで、図２（ａ）に示すように、第２放射線可変部２－１が、放射線検出部１と放射線３を放射する対象物４を結ぶ軸上に配置された場合、対象物４が放射線検出部１に向かって放射する放射線３に対して、異なる線量の放射線など放射線３と比較して異なる状態に変化させられた放射線３－１を、放射線検出部１は検出するように設定する。なお、対象物４はあらゆる方向に放射線を放射するが、ここでは、簡単化のため、一部の放射線のみを描いている。また、簡単化のため、対象物から放射される放射線を同一の番号で表示しているが、以下も同様な方式で表示をする場合がある。
　一方、図２（ｂ）に示すような、第２放射線可変部２－１が対象物４と放射線検出部１を結ぶ軸上から外に移動した場合、対象物４が放射線検出部１に向かって放射する放射線３を、放射線検出部１はそのまま検出して検出信号を出力するように設定する。なお、簡単化のため、図２（ｂ）では、図２（ａ）の放射線３の内、対象物４が放射線検出部１に向かって放射する放射線のみを描いている。
　したがって、第２放射線可変部２－１が放射線検出部１と対象物４を結ぶ軸上を通過するように、第２放射線可変部２－１を所定の線に沿って上方から下方に向かって移動させた場合、放射線検出部１による放射線の検出度合いにより、図３（ａ）に示すような信号を放射線検出部１は出力する。なお、当該所定の線は、直線でも曲線でもよい。
　ここで、図３（ａ）の信号曲線におけるディップ構造ないしは谷状の曲線の深さが、対象物４が放射線検出部１の位置に放射する放射線３の線量の内、第２放射線可変部２－１によって変化させられた放射線の線量に対応する。
　したがって、第２放射線可変部２－１がない場合に放射線検出部１が出力する信号強度から図３（ａ）の曲線が表す信号強度を引いて、更に、第２放射線可変部２－１によって変化させられた線量の比率の逆数を掛けて得られる図３（ｂ）の曲線のピーク構造（山状の曲線）の高さが、対象物４が放射線検出部１の位置に放射する線量を示す。ここで、図３（ｂ）の曲線は、１次元的な測定対象領域から放射線検出部１の位置に放射される放射線の線量を第２放射線可変部２－１の位置の関数として表している。
　なお、図３（ｂ）の曲線が表す信号強度に、対象物４が無い場合の放射線検出部１の位置におけるバックグラウンド的な線量を加算して図３（ｃ）のように表しても良いし、信号強度は線形で表しても対数で表してもよいし、その他、様々な表示方法が考えられる。
　なお、放射線検出部１に入射する放射線の方向に沿った第２放射線可変部２－１の長さを長くすれば、容易に放射線３－１の線量を小さくすることが出来、例えば、図３（ａ）の３－１の値をゼロに近付けることも出来るので、容易にコントラストの高い信号を得ることが出来る。
　また、更に、放射線検出部１と１次元的な測定対象領域上のそれぞれの位置との距離を測定し、線源からの距離の二乗に反比例して線量が小さくなることを考慮して、当該１次元的な測定対象領域上のそれぞれの位置から放射される線量を算出し、当該１次元的な測定対象領域の線量分布曲線を作成することも出来る。
　例えば、１次元的な測定対象領域が直線状で、放射線可変部を、当該直線と放射線検出部を結ぶ線の中点で当該直線に平行な直線に沿って移動させた場合、図３（ｂ）の横軸を２倍して表した曲線が当該１次元的な測定対象領域の各位置から放射される放射線の線量分布曲線を表す。
　更に、第２放射線可変部２－１が放射線検出部１と対象物４または２次元的な測定対象領域を結ぶ軸上を通過するように、第２放射線可変部２－１を当該軸と交わる所定の面に沿って２次元的に移動させて放射線検出部１による放射線の検出度合いを測定した場合（図４参照。）、同様に、対象物または２次元的な測定対象領域から放射線検出部１の位置に放射される放射線の線量分布曲線群（図６（ｂ）参照。）、さらには、線量分布図（図２０参照。）を作成することが出来る。なお、当該所定の面は、平面でも曲面でもよい。
　［実施例１］
　図４は、本発明による線量分布測定装置の実施例１を示す。図４に示すように、放射線可変部２は、放射線検出部１と、対象物４－２および対象物４－３あるいは測定対象領域５との間に設置されている。また、放射線可変部２において、第２放射線可変部２－１はくびれ部２－１－１とストッパ２－１－２を備え、くびれ部２－１－１が水平移動部６－１により移動可能な保持部６－１－１のスリットと鉛直移動部６－２により移動可能な保持部６－２－１のスリットの両方に入り込んだ構成になっている。つまり、水平移動部６－１による保持部６－１－１の移動と鉛直移動部６－２による保持部６－２－１の移動により、放射線検出部１と測定対象領域５との間で、第２放射線可変部２－１を面に沿って２次元的に移動させることが出来る。なお、簡単化のため、図４では、一部の放射線のみを描いている。
　なお、第２放射線可変部２－１の２次元的な移動は、例えば、図５の破線のように移動ないしはスキャンさせることにより繰り返し測定することができるが、通常のモニタの表示等に用いられる、いわゆる、ラスタスキャンなどでもよいし、特定領域を詳細に測定する必要がある場合などには電子線描画等に用いられる、いわゆる、ベクトルスキャンなどでも良い。なお、繰り返し測定して信号を積分すれば、よりＳＮ比の高い信号が得られる。
　また、図４における保持部６－１－１および保持部６－２－１は、放射線を出来るだけ変化させない部材であることが好ましい。
　図６（ａ）は、図４において、第２放射線可変部２－１を水平方向に連続して移動させ、鉛直方向に断続的に移動させるラスタスキャンを行った時に、放射線検出部１が検出する放射線の信号強度例を示す。ここで、図４の対象物４－２と対象物４－３が放射する放射線にそれぞれ対応するディップ構造が見られる。また、図６（ｂ）は、第２放射線可変部２－１がない場合に放射線検出部１が出力する信号強度から図６（ａ）の各曲線が表す信号強度を引いて、更に、第２放射線可変部２－１によって変化させられた線量の比率の逆数を掛けて得られる曲線のそれぞれを示す。ここでは、図４の対象物４－２と対象物４－３が放射する放射線にそれぞれ対応するピーク構造が見られる。
　ここで、図６（ｂ）は、放射線検出部１の位置に放射される放射線の線量の変化を第２放射線可変部２－１の位置の関数として表している。更に、図６（ｂ）の２つの横軸を測定対象領域５上のそれぞれの位置に対応するよう変換することにより、測定対象領域５の線量分布を表すことが出来る。なお、バックグラウンド的な放射線量を加算して表示してもよい。
　なお、図４において、第２放射線可変部２－１がない場合に放射線検出部１が検出する放射線の信号強度は、測定位置における空間線量に対応する。
　このように、本発明による線量分布測定装置の実施例１により、測定対象領域の線量分布を測定することが出来る。なお、第２放射線可変部および放射線検出部を小さくし、また、放射線検出部に対する第２放射線可変部の移動角を大きくすることで、測定範囲を広くすることあるいは線量分布の空間分解能を上げることが出来る。また、放射線可変部および第２放射線可変部並びに放射線検出部を小さくすれば、装置を小型化することが出来る。
　なお、図４は、放射線検出部１を固定し第２放射線可変部２－１を所定の面に沿って移動させる場合の例であるが、第２放射線可変部２－１を固定し放射線検出部１を所定の面に沿って移動させてもよいし、第２放射線可変部２－１と放射線検出部１の両方をそれぞれ所定の面に沿って移動させてもよい。
　［実施例２］
　図７（ａ）、（ｂ）は、本発明による線量分布測定装置の実施例２を示す。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、複数の放射線検出部（第１から７放射線検出部）が鉛直方向に線状に配置された放射線検出１次元アレイ１－２と対象物４－２および対象物４－３あるいは測定対象領域５との間に、放射線可変部２が設置されている。また、放射線可変部２において、第２放射線可変部２－１が水平移動部６－１により水平方向に移動可能な保持部６－１－２により支えられた構成になっている。
　つまり、第２放射線可変部２－１は、放射線検出１次元アレイ１－２と対象物または測定対象領域との間で、放射線検出１次元アレイ１－２に垂直な方向に移動させることが出来る。なお、簡単化のため、図７（ａ）、（ｂ）では、一部の放射線のみを描いている。
　なお、保持部６－１－２は、放射線を出来るだけ変化させない部材であることが好ましい。
　図８（ａ）の各曲線は、放射線検出１次元アレイ１－２を構成する複数の放射線検出部（第１から７放射線検出部）それぞれが検出する放射線の信号強度を、第２放射線可変部２－１の水平位置の関数として、それぞれプロットした例を示す。また、図８（ｂ）の各曲線は、第２放射線可変部２－１がない場合に放射線検出１次元アレイ１－２を構成する複数の放射線検出部それぞれが検出する放射線の信号強度から、図８（ａ）の各曲線が表すそれぞれの信号強度を引いて、更に、第２放射線可変部２－１によって変化させられた線量の比率の逆数を掛けて得られる曲線のそれぞれを示す。ここで、図８（ｂ）は、測定対象領域５から放射線検出部１の位置に放射される放射線の線量分布を第２放射線可変部２－１の位置の関数として表した線量分布を表す。更に、横軸を測定対象領域５上のそれぞれの位置に対応するよう変換することにより、測定対象領域５の線量分布を表すことが出来る。
　なお、図７（ａ）、（ｂ）において、第２放射線可変部２－１がない場合に放射線検出１次元アレイ１－２を成す放射線検出部のそれぞれが検出する放射線の信号強度は、それぞれの放射線検出部の測定位置における空間線量に対応する。
　このように、本発明による線量分布測定装置の実施例２により、測定対象領域の線量分布を測定することが出来る。なお、放射線可変部および第２放射線可変部並びに放射線検出部を小さくし、また、放射線検出部の数を増やし、放射線検出１次元アレイに対する第２放射線可変部の移動角を大きくすることで、測定範囲を広くすることあるいは線量分布の空間分解能を上げることが出来る。更に、放射線可変部および第２放射線可変部並びに放射線検出部を小さくすれば、装置を小型化することが出来る。
　なお、図７（ａ）、（ｂ）は、放射線検出１次元アレイ１－２を固定し第２放射線可変部２－１を所定の線に沿って移動させる場合の例であるが、第２放射線可変部２－１を固定し放射線検出１次元アレイ１－２を所定の線に沿って移動させてもよいし、第２放射線可変部２－１と放射線検出１次元アレイ１－２の両方をそれぞれ所定の面に沿って移動させてもよい。
　［実施例３］
　図９は、本発明による線量分布測定装置の実施例３を示す。図９に示すように、複数の放射線検出部が面状に配置された放射線検出２次元アレイ１－３と対象物４－２および対象物４－３あるいは測定対象領域５との間に、放射線可変部２が設置されている。また、放射線可変部２において、第２放射線可変部２－１が保持部６－３－１により保持された構成となっている。なお、第２放射線可変部２－１は放射線検出２次元アレイ１－３に対して所定の位置に固定してもよい。なお、簡単化のため、図９では、一部の放射線のみを描いている。なお、保持部６－３－１は、放射線を出来るだけ変化させない部材であることが好ましい。
　図１０（ａ）の棒グラフは、放射線検出２次元アレイ１－３を構成する複数の放射線検出部それぞれから出力される信号例を示す。また、図１０（ｂ）の棒グラフは、第２放射線可変部２－１がない場合に２次元アレイ１－３を構成する複数の放射線検出部それぞれが出力する信号強度から、図１０（ａ）の棒グラフが表すそれぞれの信号強度を引いて、更に、第２放射線可変部２－１によって変化させられた線量の比率の逆数を掛けて得られる棒グラフのそれぞれを示す。
　ここで、棒グラフを表す各棒の位置は放射線検出２次元アレイ１－３を構成する複数の放射線検出部それぞれの位置に対応している。すなわち、図１０（ｂ）の棒グラフは、放射線検出２次元アレイ１－３を構成する複数の放射線検出部それぞれの位置の関数として表した線量分布を表す。更に、２つの横軸を測定対象領域５上のそれぞれの位置に対応するよう変換することにより、図１０（ｂ）の棒グラフを測定対象領域５の線量分布に対応させることが出来る。
　なお、図９において、第２放射線可変部２－１がない場合に放射線検出２次元アレイ１－３を成す放射線検出部のそれぞれが検出する放射線の信号強度は、それぞれの放射線検出部の測定位置における空間線量に対応する。
　このように、本発明による線量分布測定装置の実施例３により、測定対象領域の線量分布を測定することが出来る。なお、放射線可変部および第２放射線可変部２－１並びに放射線検出部を小さくすることで、測定範囲を広くすることあるいは線量分布の空間分解能を上げることが出来る。更に、放射線可変部および第２放射線可変部２－１並びに放射線検出部を小さくすれば、装置を小型化することが出来る。
　なお、図４において、放射線検出部１に指向性がある場合、当該指向性のデータを用いて線量分布を補正すれば、より正確な線量分布を得ることが出来る。放射線検出部の指向性は、所定の放射線源を所定の面に沿って移動させることにより得ることが出来る。例えば、第２放射線可変部２－１の放射線検出部１側に所定の放射線源を固定して、強い放射線を照射する対象物が近くにない低線量または一様線量の場所において、第２放射線可変部２－１と共に所定の放射線源を所定の面に沿って移動させることで、放射線検出部１の指向性を測定することが出来る。なお、図７（ａ）、（ｂ）における放射線検出１次元アレイ１－２を成す放射線検出部のそれぞれ、並びに、図９における放射線検出２次元アレイ１－３を成す放射線検出部のそれぞれに指向性がある場合も同様である。
　［実施例４］
　図１１は、本発明による線量分布測定装置の実施例４を示す。図１１に示すように、放射線検出部１と対象物４－２および対象物４－３あるいは測定対象領域５との間に、空間変調２次元アレイ２－２を備える放射線可変部が設置されている。ここで、空間変調２次元アレイ２－２は複数の空間変調器を備え、各空間変調器は、各空間変調器に入射する放射線に対して、同じ線量の放射線を所定の方向に出射する場合と異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を所定の方向に出射する場合を切り替えることが出来る。
　なお、各空間変調器による当該切り替えは、鉛窓の開閉などにより実現することが出来る。また、各空間変調器は、各空間変調器に入射する放射線に対して、異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を所定の方向に出射する場合と、当該異なる線量の放射線とさらに異なる線量の放射線などさらに異なる状態の放射線を所定の方向に出射する場合を切り替えてもよい。
　さて、図１１は、空間変調２次元アレイ２－２を形成する７×７行列の空間変調器の（５，３）の位置における空間変調器以外の空間変調器は、入射放射線３または入射放射線３－２に対して、同一の線量の放射線をそれぞれの入射方向と同一の方向に出射するが、（５，３）の位置の空間変調器は、入射放射線に対して、異なる線量の放射線など異なる状態の放射線、図では放射線３－２に対しては放射線３－３を、入射方向と同一の方向に出射するよう設定された場合を示す。
　したがって、この場合は、全ての空間変調器が、同一の線量の放射線をそれぞれの入射方向と同一の方向に出射するよう設定された場合に放射線検出部１が検出する線量と、図１１に示すように設定された場合に放射線検出部１が検出する線量との差を、得ることが出来る。つまり、空間変調２次元アレイ２－２の設定状態によってどの方から飛来する放射線を所定の変化量で変化させて測定するのか、を予め決めた状態で、放射線検出部１の位置における線量を放射線検出部１は測定することが出来る。
　そのため、放射線検出部１の位置に飛来する放射線の飛来する方向または飛来する角度を特定して当該放射線検出部１の位置に飛来する放射線の、空間変調２次元アレイ２－２により変化する前の、線量を算出することが出来る。すなわち、入射放射線に対して、異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を入射方向と同一の方向に出射するよう設定された空間変調器を次々と切り替えることによって、測定対象領域から放射線検出部１に放射される放射線の線量角度分布を測定することが出来る。
　［実施例５］
　図１２は、本発明による線量分布測定装置の実施例５を示す。図１２に示すように、放射線検出１次元アレイ１－２と対象物４－２および対象物４－３あるいは測定対象領域５との間に、空間変調１次元アレイ２－３が設置されている。ここで、空間変調１次元アレイ２－３は複数の空間変調器を備え、各空間変調器は、各空間変調器に入射する放射線に対して、同じ線量の放射線を所定の方向に出射する場合と異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を所定の方向に出射する場合を切り替えることが出来る。
　なお、各空間変調器による当該切り替えは、鉛窓の開閉などにより実現することが出来る。また、各空間変調器は、各空間変調器に入射する放射線に対して、異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を所定の方向に出射する場合と、当該異なる線量の放射線とさらに異なる線量の放射線などさらに異なる状態の放射線を所定の方向に出射する場合を切り替えてもよい。
　さて、図１２では、空間変調１次元アレイ２－３を形成する７行の空間変調器の（３）の位置における空間変調器以外の空間変調器は、入射放射線３または入射放射線３－２に対して、同一の線量の放射線をそれぞれの入射方向と同一の方向に出射するが、（３）の位置の空間変調器は、入射放射線に対して、異なる線量の放射線など異なる状態の放射線３－１を入射方向と同一の方向に出射するよう設定された場合が示されている。
　したがって、この場合は、全ての空間変調器が、同一の線量の放射線をそれぞれの入射方向と同一の方向に出射するよう設定された場合に放射線検出１次元アレイ１－２の各放射線検出部が検出する線量と、図１２に示すように設定された場合に放射線検出１次元アレイ１－２の各放射線検出部が検出する線量との差を、得ることが出来る。つまり、空間変調１次元アレイ２－３の設定状態によってどの方向から放射線検出１次元アレイ１－２どの放射線検出部に飛来する放射線を所定の変化量で変化させて測定するのか、を予め決めた状態で、放射線検出１次元アレイ１－２の各放射線検出部の位置における線量を放射線検出１次元アレイ１－２の各放射線検出部は測定することが出来る。
　そのため、放射線検出１次元アレイ１－２の各検出器の位置に飛来する放射線の飛来する方向または飛来する角度を特定して当該放射線検出１次元アレイ１－２の各放射線検出器の位置に飛来する放射線の、空間変調１次元アレイ２－３により変化する前の、線量を算出することが出来る。すなわち、入射放射線に対して異なる線量の放射線など異なる状態の放射線を入射方向と同一の方向に出射するよう設定された空間変調器を次々と切り替えることによって、測定対象領域から放射線検出１次元アレイ１－２の各放射線検出器に放射される放射線の線量角度分布を測定することが出来る。
　なお、実施例１の図４において、第２放射線可変部２－１の有効サイズおよび形状が、放射線検出部１の第２放射線可変部２－１側に面する側面のサイズおよび形状と一致または近似していることが好ましい。
　また、実施例２の図７において、第２放射線可変部２－１の有効サイズおよび形状が、放射線検出１次元アレイ１－２を構成する複数の放射線検出器それぞれの第２放射線可変部２－１側に面する側面のサイズおよび形状と、一致または近似していることが好ましい。
　また、実施例３の図９において、第２放射線可変部２－１の有効サイズおよび形状が、放射線検出２次元アレイ１－３を構成する複数の放射線検出器それぞれの第２放射線可変部２－１側に面する側面のサイズおよび形状と、一致または近似していることが好ましい。
　なお、第２放射線可変部２－１の有効サイズおよび形状とは、第２放射線可変部２－１と放射線検出部１とを結ぶ線に垂直な第２放射線可変部２－１の断面のサイズおよび形状のことを意味する。
　なお、実施例４の図１１において、空間変調２次元アレイ２－２を形成する各空間変調器の有効サイズおよび形状が、放射線検出部１の空間変調２次元アレイ２－２側に面する側面のサイズおよび形状と一致または近似していることが好ましい。
　なお、空間変調２次元アレイ２－２を形成する各空間変調器の有効サイズおよび形状とは、空間変調２次元アレイ２－２を形成する各空間変調器と放射線検出部１とを結ぶ線に垂直な空間変調２次元アレイ２－２を形成する各空間変調器の断面のサイズおよび形状のことを意味する。
　なお、実施例５の図１２において、空間変調１次元アレイ２－３を形成する各空間変調器の有効サイズおよび形状が、放射線検出１次元アレイ１－２を構成する角放射線検出器それぞれの空間変調１次元アレイ２－３側に面する側面のサイズおよび形状と一致または近似していることが好ましい。
　なお、空間変調１次元アレイ２－３を形成する各空間変調器の有効サイズおよび形状とは、空間変調１次元アレイ２－３を形成する各空間変調器と放射線検出１次元アレイ１－２の各検出器とを結ぶ線に垂直な空間変調１次元アレイ２－３を形成する各空間変調器の断面のサイズおよび形状のことを意味する。
　また、実施例１の図４において、放射線検出部１の第２放射線可変部２－１側に面する側面以外が放射線遮断部に覆われることが好ましい。
　また、実施例２の図７において、放射線検出１次元アレイ１－２を構成する各放射線検出器それぞれの第２放射線可変部２－１側に面する側面以外が放射線遮断部材に覆われることが好ましい。
　また、実施例３の図９において、放射線検出２次元アレイ１－３を構成する各放射線検出器それぞれの第２放射線可変部２－１側に面する側面以外が放射線遮断部材に覆われることが好ましい。
　また、実施例４の図１１において、放射線検出部１の空間変調２次元アレイ２－２側に面する側面以外が放射線遮断部に覆われることが好ましい。
　また、実施例５の図１２において、放射線検出１次元アレイ１－２を構成する各放射線検出器の空間変調１次元アレイ２－３側に面する側面以外が放射線遮断部に覆われることが好ましい。
　なお、放射線遮断部材がある場合の放射線検出部の検出感度と放射線遮断部材がない場合の放射線検出部の検出感度の比を予め測定しておけば、放射線遮断部材がある場合においても、放射線検出部が出力する信号を、当該測定を元に、換算することで、放射線遮断部材がない場合の空間線量を求めることが出来る。つまり、本発明による線量分布測定装置を用いれば、別途、空間線量測定装置を用いて空間線量を測定する必要が無い。
　なお、可視光線カメラおよび赤外線カメラのいずれか一または両方を備え、測定対象領域の可視光線画像および赤外線画像のいずれか一または両方を撮影することが好ましい。
　なお、距離計を備え、放射線検出部と測定対象領域との距離を計測し、測定対象領域の各位置から放射される放射線の線量を算出して測定対象領域の線量分布を得ることが好ましい。
　なお、放射線スペクトル分析部を備え、測定対象領域の各位置に含まれる放射性物質を特定することが好ましい。
　なお、表示部を備え、表示部は、線量分布並びに可視光線画像および赤外線画像のいずれか一または両方を合成して合成画像を表示することが好ましい。
　なお、放射線スペクトル分析部を備え、測定対象領域の各位置に含まれる放射性物質を特定し、合成画像上に特定された放射性物質名を表示することが好ましい。
　なお、ＧＰＳを備え、測定位置を計測することが好ましい。
　［実施例６］
　図１３は、本発明による線量分布測定装置の実施例６を示す。ここで、放射線可変部は、第２放射線可変部２－１および旋回台７を備え、第２放射線可変部２－１は、旋回台７のアーム７－１に押え部７－１－１を介して固定され、水平回転機構７－２および鉛直回転機構７－３により、架台８および放射線検出部１に対して所定の面に沿って移動させることが出来る。
　なお、第２放射線可変部２－１は、光電子増倍管１―５の前部にシンチレータ１－４が設置された放射線検出部１と、当該図の右上方向にある測定対象領域との間に設置されている。
　また、放射線検出部１は、保持梁１１により架台８に固定されており、放射線検出部１の出力端子１０から放射線検出信号が出力される。なお、放射線検出部１の内部の配線等は省略している。また、簡単化のため、一部の放射線のみを描いている。
　なお、アーム７－１および押え部７－１－１は、放射線を出来るだけ変化させない部材であることが好ましい。
　［実施例７］
　図１４は、本発明による線量分布測定装置の実施例７を示す。なお、図１４は図１３と類似しているが、放射線検出部１の放射線可変部ないしは第２放射線可変部２－１に面する側面および出力端子１０周辺以外が、放射線遮断部材１２に覆われた構成例を示している。また、第２放射線可変部２－１の形状が球の場合を示している。
　この場合は、放射線３－２など測定対象領域以外からの放射線を放射線検出部１に対して遮断することが出来るので、よりコントラストの高い線量分布を得ることが出来る。なお、簡単化のため、図１４では、説明のために必要な一部の放射線のみを描いている。
　なお、放射線遮断部材は、放射線検出部の放射線可変部ないしは第２放射線可変部２－１に面する側面以外を完全に覆う形状として測定対象領域の方向のみに感度または指向性を持たせることが好ましいが、図１４のように、出力端子１０周辺を放射線遮断部材で覆わない構成にしてもよい。
　［実施例８］
　図１５は、本発明による線量分布測定装置の実施例８を示す。図１５は、第２放射線可変部２－１と放射線検出部１を構成するシンチレータ１－４と光電子増倍管１－５が１つのケース９－１に内蔵された例を示している。ここで、ケース９－１は、シンチレータ１－４を内蔵する位置において、旋回台７の鉛直回転機構７－３の一端に固定されており、水平回転機構７－２および鉛直回転機構７－３により、架台８に対して、第２放射線可変部２－１を所定の曲面に沿って移動させることが出来る。なお、簡単化のため、図１５では、一部の放射線のみを描いている。
　なお、ケース９－１は、放射線を遮断しない部材であることが好ましい。
　なお、第２放射線可変部２－１の移動量と比較して、旋回台７の移動中心に設置されたシンチレータ１－４の回転は十分小さいので、指向性の補正は必ずしも必要ないが、指向性の補正をすることが好ましい。
　なお、第２放射線可変部２－１の形状は、図１３のような立方体や直方体などの方形状であってもよいし、図１４のような球状であってもよいし、図１５のような円柱状であってもよい。
　［実施例９］
　図１６は、本発明による線量分布測定装置の実施例９を示す。なお、図１６では、図１５と異なり、シンチレータ１－４の位置が旋回台７の移動中心から離れて設置された構成になっている。したがって、この場合は、第２放射線可変部２－１の所定の面に沿っての移動に伴って放射線検出部１の位置も別の所定の面に沿って移動する。なお、放射線検出部１に指向性が無い場合または測定対象領域が遠方にある場合は、指向性の補正は必ずしも必要ないが、指向性の補正をすることが好ましい。なお、簡単化のため、図１６では、一部の放射線のみを描いている。
　なお、ケース９－１の鉛直回転機構７－３による保持位置を、第２放射線可変部２－１および放射線検出部１を含むケース９の重心位置に設定すれば、より安定してまたは旋回台７に大きな負荷を掛けずにケース９－１を移動させることが出来る。
　［実施例１０］
　図１７は、本発明による線量分布測定装置の実施例１０を示す。図１７が示すように、カメラ１３を備えており、測定対象領域の可視光線画像を撮影することができる。なお、カメラ１３は、可視光線カメラ、赤外線カメラまたは可視光線および赤外線の両方の波長領域に感度を有するカメラでもよい。そして、それにより、放射線の線量分布と可視光線画像または赤外線画像の比較、更には、合成をすることが可能となる。
　なお、カメラ１３は、放射線検出部１のシンチレータ１－４の近傍に設置することが好ましいが、図１７のように第２放射線可変部２－１の近傍に設置しても構わない。また、簡単化のため、図１７では、放射線を省略して描いている。
　また、図１７が示すように、距離計１４を備えることが好ましい。この場合、放射線検出部１のシンチレータ１－４から測定対象領域までの距離を計測することが出来るので、測定対象領域の放射する線量を計算することが出来る。なお、距離計にはレーザ距離計や超音波距離計などがある。また、距離計１４は、図１７のように第２放射線可変部２－１の近傍に設置しても構わない。
　［実施例１１］
　図１８は、本発明による線量分布測定装置の実施例１１を示す。図１８が示すように、放射線検出部を形成するシンチレータ１－４が、概ね、放射線遮断部材１２に覆われているが、シンチレータ１－４の放射線可変部ないしは第２放射線可変部２－１に面する側面１－６は、放射線遮断部材１２に覆われていない構成となっている。
　なお、放射線検出部を形成するシンチレータ１－４および光電子増倍管１－５の全体が放射線遮断部材１２に覆われることが好ましいが、図１８のようにシンチレータ１－４が概ね放射線遮断部材１２に覆われていてもよい。
　ここで、地上の放射線分布を空中あるいは上空から測定する場合、側面１－６に面する面の逆方向、すなわち、空中あるいは上空からシンチレータ１－４に飛来する放射線の量は、地上から飛来する放射線の量と比較して小さいので、図１８のような構成でも、信号のコントラストが下がることはない。なお、図１８では、簡単化のため、一部の放射線のみを描いている。
　また、図１８が示すように、第２放射線可変部２－１の有効サイズおよび形状が、側面１－６のサイズおよび形状に一致または近似していることが好ましい。なぜなら、第２放射線可変部２－１の有効サイズが側面１－６のサイズよりあまり大きいと、得られる線量分布の空間分解能が下がるからである。
　なお、第２放射線可変部２－１の有効サイズおよび形状とは、第２放射線可変部２－１と放射線検出部１とを結ぶ線に垂直な第２放射線可変部２－１の断面のサイズおよび形状のことを意味する。
　一方、第２放射線可変部２－１の有効サイズが側面１－６のサイズよりあまり小さいと、空間分解能は上がるが、放射線を放射する対象物からの放射線を可変し難くなるので、線量分布のコントラストが下がる、特に、遠方の測定対象に対して線量分布のコントラストの低下は著しい。
　なお、側面１－６の形状、若しくは、第２放射線可変部２－１の有効形状、すなわち、第２放射線可変部２－１と側面１－６とを結ぶ線に垂直な第２放射線可変部２－１の断面形状は、円状でも方形状でも多角形状でもよい。
　図１９は、空間分解能を説明する図である。ここでは、第２放射線可変部２－１の有効サイズおよび形状が、放射線検出部１の側面１－６のサイズおよび形状に近似している場合を示している。なお、第２放射線可変部２－１の有効サイズおよび形状、放射線検出部１の側面１－６のサイズおよび形状、並びに、それらの幾何学的配置により、両端矢印付きの一点鎖線が示すような、測定対象領域における測定信号の空間分解能が決まる。
　［実験例１］
　図２０は、本発明による線量分布測定装置による実験例１を示す。ここで、図２０は、図４に示すような、第２放射線可変部が、放射線検出部と対象物または測定対象領域との間に設置されている場合における測定結果であり、放射線の線量（μＳｖ／ｈｒ）を等高線表示で表している。
　また、得られる線量分布の元の有効画素数が５×７となるよう第２放射線可変部を移動させて測定し、有効画素間に補間画素を挿入し、合せて９×１３画素表示となるように図２０を表示している。
　なお、放射線検出部と測定対象領域との距離は約２００ｍｍであり、第２放射線可変部と測定対象領域との距離は約１００ｍｍであった。また、測定対象領域の横幅は約２８０ｍｍであり縦幅は約２００ｍｍであった。
　ここで、略中央右上の他の場所と比較して最も放射線量の高い部分が放射線を放射する対象物を示しており、図２０は、測定対象領域から放射される放射線の線量分布を表していることが分かる。なお、ここで放射線を放射する対象物はトリウム２３２である。
　なお、放射線検出部の位置における線量として、当該最も放射線量の高い部分は約０.０９μＳｖ／ｈｒであり、その他の領域は０.０６μＳｖ／ｈｒであった。
　［実験例２］
　図２１は、本発明による線量分布測定装置による実験例２を示す。ここで、図２１は、放射線を放射する対象物であるトリウム２３２とセシウム１３７をそれぞれ測定した結果であり、それぞれのエネルギースペクトルが測定出来ているのが分かる。
　本発明は、測定対象領域から放射される放射線の線量分布やエネルギースペクトルを測定することが出来る。
１　　　　　放射線検出部
１－２　　　放射線検出１次元アレイ
１－３　　　放射線検出２次元アレイ
１－４　　　シンチレータ
１－５　　　光電子増倍管
１－６　　　側面
２　　　　　放射線可変部
２－１　　　第２放射線可変部
２－２　　　空間変調２次元アレイ
２－３　　　空間変調１次元アレイ
３　　　　　放射線
３－１　　　放射線
３－２　　　放射線
３－３　　　放射線
４　　　　　対象物
４－２　　　対象物
４－３　　　対象物
５　　　　　測定対象領域
６　　　　　移動手段
６－１　　　水平方向移動部
６－１－１　水平方向移動ガイド
６－１－２　保持部
６－２　　　鉛直方向移動部
６－２－１　鉛直方向移動ガイド
６－３－１　保持部
７　　　　　旋回台
７－１　　　アーム
７－１－１　押え部
７－２　　　水平回転機構
７－３　　　鉛直回転機構
８　　　　　架台
９　　　　　ケース
９－１　　　ケース
１０　　　　出力端子
１１　　　　保持梁
１２　　　　放射線遮断部材
１３　　　　カメラ
１４　　　　距離計

Claims (20)

  1. 　放射線検出部および、前記放射線検出部と測定対象領域の間に配置される放射線可変部を備え、
    　前記放射線可変部によって前記測定対象領域のどの方から前記放射線検出部に飛来する放射線を変化させて測定するのかを予め決めた状態で、前記放射線検出部により前記放射線検出部の位置における線量を測定し、前記測定対象領域から前記放射線検出部の位置に飛来する放射線の飛来する方向または飛来する角度を特定して前記飛来する放射線の前記放射線可変部により変化する前の線量を算出することにより前記測定対象領域から前記放射線検出部に放射される放射線の線量角度分布を測定することを特徴とする線量分布測定装置。
  2. 　前記放射線可変部は、第２放射線可変部および、前記第２放射線可変部を２次元的に移動させる移動手段を備え、
    　前記移動手段により前記第２放射線可変部を２次元的に移動させることを特徴とする請求項１に記載の線量分布測定装置。
  3. 　前記放射線可変部は、第２放射線可変部および、前記第２放射線可変部を１次元的に移動させる移動手段を備え、
    　前記放射線検出部は線状に配置された複数の放射線検出器から成る放射線検出１次元アレイを備え、
    　前記移動手段により前記第２放射線可変部を１次元的に移動させることを特徴とする請求項１に記載の線量分布測定装置。
  4. 　前記放射線可変部は第２放射線可変部および固定部を備え、
    　前記放射線検出部は面状に配置された複数の放射線検出器から成る放射線検出２次元アレイを備え、
    　前記固定部は前記第２放射線可変部を固定することを特徴とする請求項１に記載の線量分布測定装置。
  5. 　前記放射線可変部は面状に配置された複数の空間変調器から成る空間変調２次元アレイを備え、
    　前記空間変調２次元アレイにより前記放射線検出部により検出される放射線の線量を変化させることを特徴とする請求項１に記載の線量分布測定装置。
  6. 　前記放射線可変部は線状に配置された複数の空間変調器から成る空間変調１次元アレイを備え、
    　前記放射線検出部は放射線検出１次元アレイを備え、
    　前記空間変調１次元アレイにより前記放射線検出１次元アレイにより検出される放射線の線量を変化させることを特徴とする請求項１に記載の線量分布測定装置。
  7. 　前記第２放射線可変部の有効サイズおよび形状が、前記放射線検出部の前記第２放射線可変部側に面する側面のサイズおよび形状と一致または近似していることを特徴とする請求項２に記載の線量分布測定装置。
  8. 　前記第２放射線可変部の有効サイズおよび形状が、前記放射線検出器の第２放射線可変部側に面する側面のサイズおよび形状と一致または近似していることを特徴とする請求項３に記載の線量分布測定装置。
  9. 　前記第２放射線可変部の有効サイズおよび形状が、前記放射線検出器の第２放射線可変部側に面する側面の前記放射線検出２次元アレイを構成する各放射線検出器のサイズおよび形状と一致または近似していることを特徴とする請求項４に記載の線量分布測定装置。
  10. 　放射線遮断部を備え、
    　前記放射線検出部の前記第２放射線可変部側に面する側面以外が前記放射線遮断部に覆われることを特徴とする請求項２または７に記載の線量分布測定装置。
  11. 　放射線遮断部を備え、
    　前記放射線検出器の前記第２放射線可変部側に面する側面以外が前記放射線遮断部に覆われることを特徴とする請求項３または８に記載の線量分布測定装置。
  12. 　放射線遮断部を備え、
    　前記放射線検出器の前記第２放射線可変部側に面する側面以外が前記放射線遮断部に覆われることを特徴とする請求項４または９に記載の線量分布測定装置。
  13. 　放射線遮断部を備え、
    　前記放射線検出部の空間変調２次元アレイ側に面する側面以外が放射線遮断部に覆われることを特徴とする請求項５に記載の線量分布測定装置。
  14. 　放射線遮断部を備え、
    　前記放射線検出１次元アレイを構成する各検出器の空間変調１次元アレイ側に面する側面以外が放射線遮断部に覆われることを特徴とする請求項６に記載の線量分布測定装置。
  15. 　可視光線カメラおよび赤外線カメラのいずれか一または両方を備え、
    　前記測定対象領域の可視光線画像および赤外線画像のいずれか一または両方を撮影することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の線量分布測定装置。
  16. 　距離計を備え、
    　前記放射線検出部と前記測定対象領域との距離を計測し、前記測定対象領域の各位置から放射される放射線の線量を算出して前記測定対象領域の線量分布を得ることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の線量分布測定装置。
  17. 　放射線スペクトル分析部を備え、
    　前記測定対象領域の各位置に含まれる放射性物質を特定することを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の線量分布測定装置。
  18. 　表示部を備え、
    　前記表示部は、前記線量分布並びに前記可視光線画像および前記赤外線画像のいずれか一または両方を合成して合成画像を表示することを特徴とする請求項１６に記載の線量分布測定装置。
  19. 　放射線スペクトル分析部を備え、
    　前記測定対象領域の各位置に含まれる放射性物質を特定し、
    　前記合成画像上に前記特定された放射性物質名を表示することを特徴とする請求項１８に記載の線量分布測定装置。
  20. 　ＧＰＳを備え、
    　測定位置を計測することを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の線量分布測定装置。
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