放射性物質(zhì)檢測裝置、放射線源位置可視化系統(tǒng)和放射性物質(zhì)檢測方法
【專利摘要】一種對放出存在于特定方向(Y)的γ線和特性X線的放射性物質(zhì)進(jìn)行檢測的放射性物質(zhì)檢測裝置(2)，其具有：放射線檢測用元件(26)，其阻擋并檢測入射的放射線；屏蔽容器(25)，其屏蔽放射線，使放射線不會到達(dá)所述放射線檢測用元件(26)；以及準(zhǔn)直器(21)，所述放射線檢測用元件(26)的厚度為如下厚度：阻擋并檢測從存在于所述特定方向(Y)上的放射性物質(zhì)到來的特性X線，并使從所述放射性物質(zhì)到來的γ線透過的厚度，所述屏蔽容器(25)和準(zhǔn)直器(21)的孔(22)與孔(22)之間的部分(23)的厚度為如下厚度：屏蔽從所述特定方向(Y)以外的方向到來的放射線中的特性X線，并使從所述特定方向(Y)以外的方向到來的放射線中的γ線透過的厚度。由此，能夠提供重量特別輕、且獲得足夠的性能的放射性物質(zhì)檢測裝置、放射線源位置可視化系統(tǒng)和放射性物質(zhì)檢測方法。
【專利說明】放射性物質(zhì)檢測裝置、放射線源位置可視化系統(tǒng)和放射性物質(zhì)檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如對放出Y線和特性X線這雙方的放射性物質(zhì)進(jìn)行檢測的放射性物質(zhì)檢測裝置、放射線源位置可視化系統(tǒng)和放射性物質(zhì)檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在原子能發(fā)電站、核燃料/使用完的核燃料處理設(shè)施、原子能緊急狀況時(shí)等、放射線會從各個(gè)方向到來的環(huán)境中，會使用對放射性物質(zhì)所在位置進(jìn)行確認(rèn)的伽瑪相機(jī)。作為這樣的伽瑪相機(jī)，提出了放射線測量裝置(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]該放射線測量裝置具有:多孔準(zhǔn)直器，其具有多個(gè)使從放射性物質(zhì)放出的Y線中的規(guī)定方向成分透過的孔；熒光板，其將通過了多孔準(zhǔn)直器的Y線轉(zhuǎn)換為可視光；以及屏蔽容器，其覆蓋所述多孔準(zhǔn)直器和熒光板，來降低放射線噪聲。并且，該放射線測量裝置將Y線圖像與由其它照相機(jī)拍攝到的圖像進(jìn)行合成。這樣，針對測量對象物，放射線測量裝置能夠捕捉到內(nèi)部的放射性物質(zhì)的狀態(tài)、尺寸、形狀、位置來作為放射線圖像。
[0004]但是，這樣的放射線測量裝置要檢測從放射性物質(zhì)放出的Y線，因此存在變得非常重的問題。具體而言，在放射線會從各個(gè)方向到來的環(huán)境中，為了掌握Y線的到來方向，屏蔽容器需要屏蔽從其它方向到來的Y線。為了屏蔽Y線，屏蔽容器需要使用很厚的鉛。此外，熒光板為了檢測Y線，需要足夠的厚度和高密度，以使Y線不會透過。
[0005]例如，圖12示出了在檢測從137Cs放出的能量為662keV的Y線來掌握其到來方向的情況下，設(shè)置在光電倍增管27的前部的熒光板126和覆蓋它們的屏蔽容器125。S卩，在以98%的效率來屏蔽所述Y線的情況下，如果使用比重為11.3的鉛，則屏蔽容器125為34mm左右的厚度。在熒光板126使用比重為3.7的NaI (直徑50mm)作為材料的情況下，即使僅以8%的效率來檢測所述Y線，也會達(dá)到1mm左右的厚度。這樣，在假設(shè)放射線測量裝置102是利用具有一個(gè)使規(guī)定方向成分透過的孔的單孔準(zhǔn)直器121將視野設(shè)為±22度、并以利用長度為65mm的光電倍增管來讀出、線的熒光板的發(fā)光的方式來制作的情況下，僅屏蔽容器125和熒光板126的重量就達(dá)到25kg左右，因此，對運(yùn)輸而言變得很重。
[0006]如果使構(gòu)成屏蔽容器的鉛變薄或者使熒光板變薄，則放射線測量裝置變得輕量化。但是，這樣變輕的放射線測量裝置具有精度明顯降低這樣的問題。即，放射線測量裝置在使屏蔽容器的鉛變薄時(shí)，會檢測到從規(guī)定方向以外到來的Y線，在使熒光板變薄時(shí)，Y線的透過量會增大而使靈敏度降低。因此，在想對放出Y線的放射性物質(zhì)進(jìn)行檢測時(shí)，由于靈敏度的關(guān)系，在使屏蔽容器變薄上存在極限，在使熒光板變薄上也存在極限。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-85250號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，目的在于提供一種能夠在放射線會從各個(gè)方向到來的環(huán)境中使用、且重量特別輕、而且可得到足夠的性能的放射性物質(zhì)檢測裝置、放射線源位置可視化系統(tǒng)和放射性物質(zhì)檢測方法。
[0012]用于解決問題的手段
[0013]本發(fā)明是一種放射性物質(zhì)檢測裝置，其在放射線會從各個(gè)方向到來的環(huán)境中，檢測存在于特定方向的放射性物質(zhì)，其特征在于，該放射性物質(zhì)檢測裝置具有:放射線檢測用元件，其具有如下厚度:阻擋并檢測從存在于所述特定方向且放出Y線和特性X線這雙方的放射性物質(zhì)到來的特性X線，并使從所述放射性物質(zhì)到來的Y線透過；以及屏蔽體，其具有如下厚度:屏蔽從所述特定方向以外的方向到來的放射線中的特性X線，并使從所述特定方向以外的方向到來的放射線中的Y線透過。
[0014]發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠在放射線會從各個(gè)方向到來的環(huán)境中使用、且重量特別輕、而且可得到足夠的性能的放射性物質(zhì)檢測裝置、放射線源位置可視化系統(tǒng)和放射性物質(zhì)檢測方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是示出放射線檢測用元件的厚度和性能的曲線圖的說明圖。
[0017]圖2是說明與屏蔽容器的厚度的變化對應(yīng)的屏蔽、透過、背景噪聲的變化的說明圖。
[0018]圖3是在識別放射性物質(zhì)的種類時(shí)使用的放射性物質(zhì)的能量譜的說明圖。
[0019]圖4是示出放射線源位置可視化系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。
[0020]圖5是說明放射性物質(zhì)檢測裝置的結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0021]圖6是示出計(jì)算機(jī)的功能的功能框圖。
[0022]圖7是示出放射線源位置可視化系統(tǒng)的檢測結(jié)果的曲線圖的說明圖。
[0023]圖8是放射線源位置可視化系統(tǒng)的成像圖像的畫面結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖9是示出實(shí)施例2、3的放射性物質(zhì)檢測裝置的縱截面的說明圖。
[0025]圖10是實(shí)施例4的放射線源位置可視化系統(tǒng)的框圖。
[0026]圖11是實(shí)施例5的放射線源位置可視化系統(tǒng)的框圖。
[0027]圖12是示出現(xiàn)有的放射線測量裝置的縱剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]在放射性物質(zhì)的檢測中，通常，優(yōu)選檢測從這些放射性物質(zhì)放出的Y線。這是因?yàn)?，由于Y線具有高能量，從放射線測量設(shè)備的信號處理電路中的信噪比的觀點(diǎn)來看，容易進(jìn)行測量，而且，通常，在放出Y線的環(huán)境中，在高能量的Y線區(qū)域中，背景噪聲低且放射性物質(zhì)的每I次裂變會放出大量Y線。但是，在使伽瑪相機(jī)輕量化時(shí)，如果使屏蔽容器變薄時(shí)，則會使Y線透過而使方向性的靈敏度變差，如果使放射線檢測用元件變薄，則會產(chǎn)生Y線的檢測靈敏度下降的問題。
[0029]本發(fā)明人為了使檢測放射性物質(zhì)的伽瑪相機(jī)輕量化，進(jìn)行了深入研究。首先，通過使用輕量化且小型化但Y線的檢測靈敏度高的材質(zhì)作為Y線檢測元件，由此，Y線檢測元件變得緊湊，減輕了作為屏蔽體的屏蔽容器和準(zhǔn)直器的鉛的重量，從而實(shí)現(xiàn)了伽瑪相機(jī)的輕量化。但是，在該方法中，不能將屏蔽體大幅輕量化為例如現(xiàn)有的18分之I以下等。
[0030]因此，本發(fā)明人除了著眼于從放射性物質(zhì)放出的Y線以外，還著眼于由存在于放射性物質(zhì)周邊的通常的物質(zhì)使所述Y線發(fā)生散射而產(chǎn)生的能量(主要為200keV前后的能量區(qū)域)。而且，研究了如下情況:通過將該能量區(qū)域的散射Y線也包含在內(nèi)而測量所述Y線，提高Y線的計(jì)數(shù)率，由此使Y線檢測元件變得緊湊。由此，可以進(jìn)一步增加伽瑪相機(jī)的靈敏度，從而能夠減輕作為屏蔽體的屏蔽容器和準(zhǔn)直器的鉛的重量。但是，實(shí)際上，散射Y線的強(qiáng)度隨著周邊存在的物質(zhì)的配置而發(fā)生變化，在該方法中，存在不能很好地測定出放射性物質(zhì)的量這樣的問題。此外，即使使用該方法，也不能實(shí)現(xiàn)變?yōu)楝F(xiàn)有的18分之I以下等、屏蔽體的大幅度的輕量化。
[0031]本發(fā)明人進(jìn)一步反復(fù)進(jìn)行深入研究，從而著眼于放射性物質(zhì)產(chǎn)生的特性X線。進(jìn)而，本發(fā)明人嘗試通過檢測其特性X線，來檢測放射性物質(zhì)的存在。通常，與Y線相比，特性X線的放出概率低且能量低，因而難以測量，此前未被注意。本發(fā)明人為了檢測特性X線，將放射性物質(zhì)檢測裝置的信號處理電路設(shè)為能夠測定低能量區(qū)域的特性X線，而且努力實(shí)現(xiàn)低噪聲化。但是，存在如下問題:由于Y線與放射性物質(zhì)檢測裝置的散射而產(chǎn)生的高背景噪聲，使得不能很好地檢測特性X線。
[0032]因此，本發(fā)明人進(jìn)一步反復(fù)進(jìn)行深入研究，其結(jié)果是，通過極力排除Y線、并使特性X線收斂于焦點(diǎn)來進(jìn)行檢測的結(jié)構(gòu)，成功地利用輕量的裝置檢測出放射性物質(zhì)的存在。具體而言，本發(fā)明人將放射線檢測用元件的厚度設(shè)為使y線充分透過而能夠充分檢測出特性X線的厚度，將作為屏蔽體的屏蔽容器和準(zhǔn)直器的厚度設(shè)為使Y線充分透過且對特性X線充分屏蔽的厚度。由此，既防止了背景噪聲又檢測出特性X線，從而成功地利用現(xiàn)有重量的18分之I以下這樣的輕量的屏蔽體來檢測出放射性物質(zhì)的存在。此外，使Y線透過是指，在入射的Y線中，透過的Y線多于相互作用的Y線。此外，Y線充分透過是指Y線透過80%以上，優(yōu)選透過87%以上，更優(yōu)選的是透過92%以上，進(jìn)一步優(yōu)選的是透過97%以上。此外，放射線檢測用元件的厚度是指與放射線入射到放射線檢測用元件的面垂直的方向上的厚度(以下，稱作相對于入射方向的厚度)。
[0033]圖1是示出在根據(jù)質(zhì)量數(shù)為137的銫(以下137Cs)和質(zhì)量數(shù)134的銫(以下134Cs)放出的能量為32keV和36keV的特性X線進(jìn)行檢測的情況下，放射線檢測用元件的厚度與放射線檢測用元件的性能的仿真結(jié)果的曲線圖。在該仿真中，設(shè)想為:當(dāng)設(shè)置在混凝土上的137Cs與134Cs以衰變比為I比0.9的比率而存在的情況下，在存在上述兩種銫放出的Y線和該Y線被混凝土散射而得到的連續(xù)Y線的環(huán)境下，通過特性X線來檢測它們。
[0034]圖1(A)示出了放射線檢測用元件的厚度的下限值R1，圖1(B)示出了放射線檢測用元件的厚度的上限值R2。在任意一個(gè)曲線圖中，橫軸表示放射線檢測用元件的厚度(由平均自由行程λ規(guī)定)，縱軸表示在放射線檢測用元件的厚度為10_時(shí)，對特性X線的檢測效率(以下，記作S)的平方與從134Cs和137Cs到來的Y線給特性X線的能量區(qū)域(20-40keV)帶來的噪聲量(N)之比進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化而得到的值(以下，記作S2/N)。通常，S2/N越大，則表示在越短時(shí)間內(nèi)能夠以越高的精度檢測出特性X線，即靈敏度越高。此外，在任意一個(gè)曲線圖中，示出了使用碘化銫(以下，記作CsI)、鎘化碲(以下，記作CdTe)、鍺酸鉍(以下，記作BGO)、碘化鈉(以下，記作NaI)、釔-鋁-鈣鈦礦(以下，記作YAP)作為放射線檢測用元件的材料的結(jié)果。
[0035]此外，為了提高發(fā)光效率，閃爍體(scintillator)有時(shí)會加入微量的活性化物質(zhì)。例如，CsI不限于不含活性化物質(zhì)的純粹的Csl，而可以是添加微量鈉(Na)或鉈(Tl)作為活性化物質(zhì)的閃爍體的CsI (Na) XsI (Tl)。本發(fā)明與閃爍體有無活性化物質(zhì)無關(guān)聯(lián)地成立，因此不特別對活性化物質(zhì)進(jìn)行記述。在前述例子中、CsI表示不含活性化物質(zhì)的CsI和含有活性化物質(zhì)的CsI (Na)、CsI (Tl)。
[0036]根據(jù)圖UA)的曲線圖，可以說放射線檢測用元件優(yōu)選設(shè)為特定厚度。即，如圖1(A)中作為下限值Rl所示那樣，以測量對象的放射性物質(zhì)的特性X線在放射線檢測用元件中(物質(zhì)中)的平均自由行程(X1)為單位時(shí)，放射線檢測用元件的厚度(有感部分的厚度)的下限值優(yōu)選為LlA1以上。在CsI的情況下，該值成為S2/N的1.5倍的效率的值。
[0037]如在圖1⑶中作為上限值R2所示那樣，以作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線在放射線檢測用元件中(物質(zhì)中)中的平均自由行程(λ2)為單位時(shí)，放射線檢測用元件的厚度(有感部分的厚度)的上限值優(yōu)選為0.14 λ 2以下。在CsI的情況下，該值為S2/N的1.5倍的效率的值。
[0038]此外，平均自由行程是指，特性X線或Y線入射到物質(zhì)中后、到發(fā)生相互作用(光電效果、康普頓散射、電子對生成)為止的平均距離(以下相同)。
[0039]從入射的特性X線與放射線檢測用元件相互作用的比例的觀點(diǎn)來看，該放射線檢測用元件的厚度優(yōu)選設(shè)為作為測量對象的放射性物質(zhì)所放出的特性X線在入射到檢測用元件中時(shí)67%以上的特性X線相互作用，更優(yōu)選為使78%以上的該特性X線相互作用。
[0040]此外，從Y線與放射線檢測用元件完全不相互作用而透過的比例(以下稱為透過率)的觀點(diǎn)來看，該放射線檢測用元件的厚度優(yōu)選設(shè)為使作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線透過87%以上，更優(yōu)選使該Y線透過95%以上。
[0041]例如，現(xiàn)有的伽瑪相機(jī)在利用作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線來對放射性物質(zhì)進(jìn)行成像的情況下，放射線檢測用元件的厚度變得非常厚。即，在假設(shè)使用NaI (直徑50mm)作為放射線檢測用元件來檢測從137Cs到來的662keV的、線的情況下，為了得到30%的檢測效率，現(xiàn)有的伽瑪相機(jī)需要0.81 λ 2左右的厚度，為了進(jìn)一步提高檢測效率，需要變得更厚。
[0042]另一方面，在本發(fā)明中，能夠在放射線檢測用元件的厚度為0.14λ2以下的情況下進(jìn)行動作，且能夠容易地對特性X線取得80%以上的效率。因此，能夠使放射線檢測用元件大幅度地輕量化。
[0043]由準(zhǔn)直器確定的每一視野的放射線檢測用元件的有感部分的面積(以下，記作有感面積)能夠根據(jù)入射的特性X線的強(qiáng)度而設(shè)為適當(dāng)?shù)拿娣e。在例如原子能設(shè)施等中，在周邊對使用完的核燃料物質(zhì)來進(jìn)行測量的情況下，由于入射X線的量較多，優(yōu)選將有感面積設(shè)為較小，在在對因原子反應(yīng)堆事故等產(chǎn)生的放射性沉降物進(jìn)行測量的情況下，由于入射X線的量較低，優(yōu)選設(shè)為較大的面積來提高靈敏度。
[0044]為了達(dá)成在I分鐘的測定時(shí)間內(nèi)30%的統(tǒng)計(jì)誤差，該有感面積例如可以設(shè)為:當(dāng)在放射線檢測用元件CsI的位置處的Y線的空間線量率低于10μ Sv/h的環(huán)境中進(jìn)行測量的情況下，優(yōu)選的是，將有感面積設(shè)為至少2cm2以上，將有效面積設(shè)為5cm2以上，將有效面積設(shè)為12cm2以上、或者將有效面積設(shè)為96cm2以上。
[0045]此外，例如，當(dāng)在放射線檢測用元件CsI的位置處的Y線的空間線量率低于100 μ Sv/h環(huán)境中進(jìn)行測量的情況下，優(yōu)選的是，將有感面積設(shè)為至少0.3cm2以上、將有效面積設(shè)為Icm2以上、將有效面積設(shè)為5cm2以上、將有效面積設(shè)為12cm2以上、將有效面積設(shè)為96cm2以上。
[0046]同樣，當(dāng)在放射線檢測用元件CsI的位置處的空間線量率低于X μ Sv/h的環(huán)境中進(jìn)行測量的情況下，有感面積優(yōu)選為至少(29XX_°_98)cm2以上(其中，X > 100 μ Sv/h)。針對其它種類的放射線檢測用元件，也需要與CsI相同程度的有感面積。
[0047]此外，在可以加長測定時(shí)間的情況下、或者可以增大統(tǒng)計(jì)誤差的情況下，可以減小放射線檢測用元件的有感面積。此外例示的必要的有感面積是在有效面積為16.6cm2、厚度為1mm、能量分辨率為32keV的情況下，在所述CsI的位置處的Y線的空間線量率為5 μ Sv/h和16 μ Sv/h的環(huán)境中測量10.5keV的放射線檢測用元件CsI的結(jié)果而近似地估計(jì)出的。
[0048]圖2是說明屏蔽容器的厚度變化導(dǎo)致的各種變化的說明圖，圖2(A)是示出屏蔽容器的厚度、特性X線的屏蔽率以及Y線的透過率之間的關(guān)系的曲線圖。屏蔽容器的厚度是指在一方具有開口而將另一方封閉的容器的壁的厚度。該曲線圖是使用不銹鋼(以下，記作SUS)作為屏蔽容器的材料而計(jì)算出的。此處，屏蔽的對象的特性X線是從137Cs的銫放出的32keV的特性X線，透過的對象是從137Cs放出的662keV的Y線。
[0049]曲線圖的橫軸示出了屏蔽容器的厚度。曲線圖的縱軸示出了特性X線的屏蔽率和Y線的透過率。
[0050]如圖所示，屏蔽容器對特性X線的屏蔽級別在屏蔽容器的厚度為0.1mm時(shí)是約40%，并隨著屏蔽容器厚度的增加而提高，在厚度為Imm處能夠屏蔽大致100% (在計(jì)算例中，為98 % ) ο
[0051]另一方面，Y線的透過率在屏蔽容器的厚度為1mm時(shí)是約60%,并隨著屏蔽容器厚度的減小而提聞，在厚度2mm處為約90%。
[0052]根據(jù)該結(jié)果可以說,在設(shè)材質(zhì)為SUS的情況下,屏蔽容器的厚度最優(yōu)選為Imm左右。即，該厚度是如下厚度:能夠?qū)?2keV的特性X線屏蔽到接近100% (98%)，并能夠使Y線透過，從而減輕屏蔽容器的重量。通過設(shè)為使Y線透過而減輕重量、且能夠充分屏蔽特性X線的厚度，由此，既能夠使屏蔽容器變得極其輕量又能夠得到充分的檢測精度。
[0053]換言之，屏蔽容器的厚度優(yōu)選設(shè)為:以作為測量對象的放射性物質(zhì)的特性X線在屏蔽容器中的平均自由行程(λ 3)為單位時(shí)，屏蔽容器的厚度為1.6 λ 3以上，以作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線在屏蔽容器中的平均自由行程(λ4)為單位時(shí)，屏蔽容器的厚度為0.22 λ 4以下。
[0054]出于屏蔽特性X線的觀點(diǎn)，則屏蔽容器的厚度優(yōu)選設(shè)為將具有20keV?40keV的能量的特性X線屏蔽80%以上，更優(yōu)選將該特性X線屏蔽90%以上。
[0055]此外，出于Y線的透過率的觀點(diǎn)，屏蔽容器的厚度優(yōu)選設(shè)為:使作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線透過80%以上，這在減輕屏蔽容器的重量方面較好，優(yōu)選使該Y線透過87%以上，更優(yōu)選使該Y線透過92%以上，進(jìn)一步優(yōu)選使該Y線透過97%以上。
[0056]例如，現(xiàn)有的伽瑪相機(jī)在利用作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線來對放射性物質(zhì)進(jìn)行成像的情況下，為了將從周圍到來的Y線屏蔽98%，需要將屏蔽容器的厚度設(shè)為4 λ 4左右。與此相對，本發(fā)明在屏蔽容器的厚度為0.22 λ 4以下時(shí)也能夠進(jìn)行動作，因此能夠?qū)⑵帘稳萜鞔蠓p量化到18分之I以下。通過這樣的屏蔽容器的厚度，能夠降低屏蔽容器的重量，并能夠精確地檢測特性X線，從而提供輕量且靈敏度高的放射性物質(zhì)檢測裝置。
[0057]關(guān)于通過這樣將屏蔽容器的厚度設(shè)為0.22 λ 4以下來兼顧屏蔽容器的輕量化和靈敏度提高的情況，使用圖2(B)，以在屏蔽容器中使用SUS的例子來進(jìn)行說明。圖2(B)是在利用厚度相同的SUS來屏蔽厚度為Imm的放射線檢測用元件CsI的兩個(gè)面、并向單面的SUS照射了從放射線源137Cs到來的662keV的、線的情況下，計(jì)算SUS的厚度(以662keV的SUS中的平均自由行程λ4為單位)與利用CsI檢測出的20-40keV的背景噪聲量之間的關(guān)系而得到的曲線圖。該曲線圖是在放射線源周圍沒有任何物體的狀態(tài)下，屏蔽容器的厚度與背景噪聲量之間的關(guān)系的指標(biāo)。
[0058]如該曲線圖所示，在SUS的厚度為約0.5入4時(shí)，背景噪聲極大。因此，與其相比，在將屏蔽容器的厚度設(shè)為能夠降低背景噪聲的程度的較薄的0.22 λ 4以下時(shí)，具有輕量化且能夠降低背景噪聲的效果。具體而言，在屏蔽容器的厚度為0.22 λ 4 (圖示dl)時(shí)，在屏蔽容器的厚度為1.03 λ 4(圖示d2)時(shí)，背景噪聲能夠下降到最大值的87%。S卩，相對于背景噪聲量為極大值的屏蔽容器的厚度，在比其薄的一側(cè)和比其厚的一側(cè)，出現(xiàn)了進(jìn)行相同量的背景噪聲的下降的點(diǎn)(例如dl和d2)。但是，與位于較厚側(cè)的d2的條件相比，位較薄側(cè)的dl的條件能夠在相同的背景噪聲量的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)約4.7倍輕量化。
[0059]優(yōu)選的是，在準(zhǔn)直器的設(shè)計(jì)中應(yīng)用這樣的屏蔽容器的厚度的考慮方法，將準(zhǔn)直器的厚度設(shè)為特定厚度。
[0060]通常，準(zhǔn)直器在平板狀的部件上開有孔，通過將準(zhǔn)直器安裝在屏蔽容器上而發(fā)揮如下作用:利用該孔使從特定方向入射的大部分的放射線等通過，利用孔的周圍的部件來排除從特定方向以外入射的大部分的放射線等。換言之，通過準(zhǔn)直器來限制視野。在X線或Y線的情況下，準(zhǔn)直器的厚度(有效厚度)是決定準(zhǔn)直器的視野的一個(gè)參數(shù)。此處，特定方向是想要測定的方向，是由準(zhǔn)直器和屏蔽容器決定的方向、或者由屏蔽容器決定的方向。
[0061]此外，在準(zhǔn)直器中，有的在準(zhǔn)直器的背后設(shè)置有I個(gè)放射線檢測用元件，有的則安裝有多個(gè)放射線檢測用元件。
[0062]在前者的情況下，存在具有一個(gè)孔的單孔準(zhǔn)直器(參照圖12的單孔準(zhǔn)直器121)或具有多個(gè)孔的多孔準(zhǔn)直器(參照圖5的準(zhǔn)直器21)等。此處，在單孔準(zhǔn)直器或多孔準(zhǔn)直器中，有效厚度是指孔的側(cè)壁的厚度。換言之，是指從任意方向到來的放射線入射到準(zhǔn)直器部件時(shí)，準(zhǔn)直器部件在該入射點(diǎn)(其中，不包括入射到準(zhǔn)直器的特定方向側(cè)前表面或后表面的情況)處的厚度(特定方向?qū)Υ怪狈较虻娜夂?的平均。
[0063]在后者的情況下，存在后述的針孔準(zhǔn)直器或編碼掩模型(coded mask type)準(zhǔn)直器等。此外，在針孔準(zhǔn)直器或編碼掩模型準(zhǔn)直器中，有效厚度是指準(zhǔn)直器的板厚。換言之，是指從任意方向到來的放射線入射到準(zhǔn)直器部件時(shí)，準(zhǔn)直器部件在該入射點(diǎn)(其中，不包括入射到孔的側(cè)壁、或者準(zhǔn)直器的外周側(cè)面的情況)處的厚度(與特定方向平行方向的厚度)的平均。
[0064]以作為測量對象的放射性物質(zhì)的特性X線在準(zhǔn)直器物質(zhì)中的平均自由行程(入5)為單位時(shí)，準(zhǔn)直器的有效厚度優(yōu)選為1.6λ 5以上，以作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線在準(zhǔn)直器物質(zhì)中的平均自由行程(λ6)單位時(shí)，準(zhǔn)直器的有效厚度優(yōu)選為0.22 A6 以下。
[0065]從屏蔽特性X線的觀點(diǎn)來看，該準(zhǔn)直器的有效厚度優(yōu)選將具有20keV?40keV的能量的特性X線屏蔽80%以上，更優(yōu)選屏蔽該特性X線90%以上。
[0066]此外，出于Y線的透過率的觀點(diǎn)，將準(zhǔn)直器的有效厚度設(shè)為使作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線透過80%以上，這對減輕屏蔽容器的重量較好，優(yōu)選使該Y線透過87%以上，更優(yōu)選使該Y線透過92%以上，進(jìn)一步優(yōu)選使該Y線透過97%以上。
[0067]例如，現(xiàn)有的伽瑪相機(jī)在利用作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線來對放射性物質(zhì)進(jìn)行成像的情況下，所需準(zhǔn)直器的有效厚度變得非常厚。即，現(xiàn)有的伽瑪相機(jī)為了以98%精確度確定出所述Y線的到來方向，需要將準(zhǔn)直器的有效厚度設(shè)為4λ6左右。
[0068]與此相對，本發(fā)明能夠在準(zhǔn)直器的有效厚度為0.22 λ 6以下的情況下進(jìn)行動作，因此能夠大幅地使準(zhǔn)直器輕量化。
[0069]設(shè)置在放射線檢測用元件的后部的信號處理電路優(yōu)選構(gòu)成為:針對從放射性物質(zhì)放出的特性X線的峰值周邊的能譜，測量20keV?40keV的范圍內(nèi)的至少一部分，更優(yōu)選構(gòu)成為至少測量20keV?40keV的整個(gè)范圍，進(jìn)而，為了以更精確地評價(jià)特性X線的峰值，更優(yōu)選為測量1keV?40keV的整個(gè)范圍，更加優(yōu)選構(gòu)成為測量1keV?50keV的整個(gè)范圍。尤其是，通過能夠測定下限為1keV的信號處理電路，提高了背景噪聲的估計(jì)精度，改進(jìn)了峰值的分析精度。此外，通過能夠測定上限為50keV信號處理電路，能夠進(jìn)一步提高精度。
[0070]例如，在以137Cs為檢測對象的情況下，優(yōu)選構(gòu)成為測量作為在137Cs通過β -衰變而成為137mBa后、通過同質(zhì)異能躍遷而蛻變?yōu)?37Ba的一系列過程中放出的特性X線的峰值的 32.2keV(Ba-Ka )和 36.4keV(Ba_K3 )周邊的能譜。
[0071]例如，在以131I為檢測對象的情況下，優(yōu)選構(gòu)成為測量作為在mI通過β -衰變而成為mmXe后、通過同質(zhì)異能躍遷而蛻變?yōu)?31Xe的一系列過程中放出的特性X線的峰值的29.8keV(Xe-Ka )和 33.6keV (Xe-K β )周邊的能譜。
[0072]例如，在以129niTe為檢測對象的情況下，優(yōu)選構(gòu)成為測量作為在129mTe通過同質(zhì)異能躍遷而蛻變?yōu)?29Te的過程中放出的特性X線的峰值的27.5keV(Te-Ka)和31.0keV (Te-K β)周邊的能譜。
[0073]例如，在以132Te為檢測對象的情況下，優(yōu)選構(gòu)成為測量作為在132Te通過β -衰變而蛻變?yōu)?32I的過程中放出的特性X線的峰值的28.6keV(1-Ka)和32.3keV(I_K0)周邊的能譜。
[0074]例如，在以133Ba為檢測對象的情況下，優(yōu)選構(gòu)成為測量作為在133Ba電子通過捕獲而蛻變?yōu)閙Cs的過程中放出的特性X線的峰值的31.0keV (Cs-K α )和35.0keV (Cs-K β )周邊的能譜。
[0075]例如，在以124I為檢測對象的情況下，優(yōu)選構(gòu)成為測量作為在124I通過β +衰變或電子捕獲而蛻變?yōu)?24Te的過程中放出的特性X線的峰值的27.5keV(Te-Ka)和31.0keV (Te-K β)周邊的能譜。
[0076]因此，如果構(gòu)成為至少對20keV?40keV的范圍的一部分進(jìn)行測量，則能夠檢測并分析這些放射性物質(zhì)放出的特性X線的峰值。
[0077]接下來，對放射性物質(zhì)的種類的識別方法進(jìn)行說明。本發(fā)明能夠以在放射性物質(zhì)(母體核素)蛻變?yōu)樽芋w核素一系列過程中放出的Y線和特性X線為對象，使用在低能量區(qū)域(例如，IOkeV?50keV的X線區(qū)域)中檢測出的特性X線，來檢測存在于特定方向的放射性物質(zhì)，并確定該方向中的放射性物質(zhì)的種類(子體核素的原子序號)。進(jìn)而，通過在此基礎(chǔ)上同時(shí)使用高能量區(qū)域(例如，60keV?l，000keV的Y線區(qū)域)的放射線的檢測，能夠更詳細(xì)地確定出存在于特定方向的放射性物質(zhì)的種類。以下，對該情況進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0078]圖3(A)是在-10°C條件下使用鎘化碲作為放射線檢測用元件而測量出的、133Ba、137Cs在OkeV?700keV內(nèi)的能量譜，圖3 (B)是將圖3 (A)的各個(gè)特性X線峰值的高度統(tǒng)一地表示為OkeV?60keV的圖。在圖3(A)、圖3(B)中，縱軸均表示計(jì)數(shù)，橫軸均表示能量(keV)。
[0079]此處，如果所使用的鎘化碲元件的能量分辨率是由峰值的半值寬度定義的，則在32keV的能量的情況下，所述能量分辨率為4keV。
[0080]首先，對第I特定方向放射性物質(zhì)確定方法進(jìn)行說明，其中，該第I特定方向放射性物質(zhì)確定方法是基于使用低能量區(qū)域的放射線來確定存在于特定方向的放射性物質(zhì)的種類(子體核素的原子序號)的低能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法的方法。此處，作為確定存在于特定方向的放射性物質(zhì)的子體核素的原子序號的子體核素確定處理而執(zhí)行低能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法。
[0081]如圖3(B)所示，在低能量區(qū)域中，隨著133Ba的衰變(子體核素133Cs)而產(chǎn)生的Cs的特性X線產(chǎn)生了峰值Pl (31keV)和峰值P2 (35keV)，隨著137Cs的衰變(子體核素137Ba)產(chǎn)生的Ba的特性X線產(chǎn)生了峰值P3 (32keV)和峰值P4 (36keV)。
[0082]隨著133Ba的衰變而產(chǎn)生的特性X線的峰值P1、P2的位置與隨著137Cs的衰變而產(chǎn)生的特性X線的峰值P3、P4的位置略有不同，這是因?yàn)樘匦訶線的能量是不同的。通過掌握該能量峰值的位置，能夠確定出放射性物質(zhì)的子體核素的原子序號。即，特性X線的能量僅取決于放射性物質(zhì)(母體核素)蛻變生成的子體核素的原子序號。133Ba和137Cs的蛻變后的子體核素分別為133Cs、137Ba，會產(chǎn)生與子體核素的原子序號(分別為Cs、Ba)對應(yīng)的特性X線(最高強(qiáng)度分別為31keV、32keV)。因此，相反，如果測定出特性X線的能量，則能夠掌握子體核素的原子序號。通常，不能根據(jù)子體核素的原子序號來掌握母體核素，但是，這可以對母體核素的種類帶來限定。
[0083]由于放射線檢測用元件被屏蔽體(屏蔽容器和準(zhǔn)直器，或者，在不具有準(zhǔn)直器的情況下為屏蔽容器)圍著，因此所檢測出的特性X線從存在于特定方向的放射性物質(zhì)到來。因此，根據(jù)低能量區(qū)域的特性X線峰值的位置，能夠確定出存在于特定方向的放射性物質(zhì)的種類(子體核素的原子序號)。
[0084]如果提高放射線檢測用元件的能量分辨率，則能夠進(jìn)一步提高放射性物質(zhì)的種類(子體核素的原子序號)的確定能力。例如，在鎘化碲的情況下，通過將鎘化碲冷卻到更低的溫度、優(yōu)化鎘化碲的大小以及使用具有更優(yōu)異的噪聲性能的前置放大器等方法，能夠?qū)⒛芰糠直媛侍岣叩絀keV以下。此外，這樣進(jìn)行冷卻的方式只是用于提高能量分辨率的方法，而不是必要條件。即使在室溫(例如，20°C等)下使用鎘化碲，也能夠判別峰值位置的不同，從而確定出放射性物質(zhì)的子體核素的原子序號。[0085]接下來，對使用高能量區(qū)域的放射線來識別出放射性物質(zhì)檢測裝置的周圍的放射性物質(zhì)的存在，從而確定出其種類(母體核素的種類)的高能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法(高能量區(qū)域中的放射性物質(zhì)的種類(母體核素的種類)的確定方法)進(jìn)行說明。
[0086]本發(fā)明將放射線檢測用元件的厚度設(shè)為能夠使Y線充分透過且能夠充分檢測特性X線的厚度。此外，將屏蔽體的厚度設(shè)為能夠使Y線充分透過且能夠充分屏蔽特性X線的厚度。因此，高能量區(qū)域的Y線幾乎都透過屏蔽體，并從各個(gè)方向抵達(dá)而入射放射線檢測用元件。高能量區(qū)域的Y線幾乎都透過放射線檢測用元件，但一部分與放射線檢測用元件相互作用而被檢測出。在放射性物質(zhì)的種類(母體核素的種類)的確定中，利用了檢測這一部分的Y線而得到的數(shù)據(jù)。
[0087]此外，需注意的是，在使用了高能量區(qū)域的Y線的放射性物質(zhì)的種類(母體核素的種類)的確定中，從各個(gè)方向到來的Y線都是檢測對象，因此不能確定出Y線的入射方向。即，需注意的是，在能夠根據(jù)能量譜的高能量區(qū)域而確定出的放射性物質(zhì)中，同時(shí)存在以下兩種情況:存在于能夠通過特性X線來檢測出放射性物質(zhì)的特定方向的區(qū)域中的情況；以及，存在于此外的區(qū)域(特性X線被屏蔽體屏蔽，不能根據(jù)特性X線進(jìn)行檢測的區(qū)域)的情況。
[0088]如圖3(A)所示，在高能量區(qū)域中，與鎘化碲略微地相互作用的Y線形成了能量譜S1、S2。133Ba的能量譜SI與137Cs的能量譜S2，形狀不同。該能量譜S1、S2是放射性物質(zhì)所固有的，其取決于各放射性物質(zhì)放出的Y線的能量。
[0089]因此，通過觀察能量譜的高能量區(qū)域的形狀，能夠識別出放射性物質(zhì)檢測裝置的周圍的放射性物質(zhì)的存在，并確定其種類(母體核素的種類)。即，在高能量區(qū)域中，不能確定放射性物質(zhì)存在的方向，但是能夠確定周圍存在的放射性物質(zhì)的種類(母體各種的種類)。具體而言，對數(shù)據(jù)庫中登記的母體核素的樣板(與峰值相關(guān)的數(shù)據(jù))與所述能量譜的高能量區(qū)域的形狀進(jìn)行比較，如果存在一致度為規(guī)定值以上的樣板，則確定為該樣板的母體各種。
[0090]接下來，對第2特定方向放射性物質(zhì)確定方法進(jìn)行說明，在第2特定方向放射性物質(zhì)確定方法中，使用通過高能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法來確定放射性物質(zhì)的種類(母體核素的種類)而得到的結(jié)果，通過特性X線峰值估計(jì)方法來估計(jì)特性X線的能量和強(qiáng)度，并通過使用了該估計(jì)結(jié)果的低能量區(qū)域放射性物質(zhì)詳細(xì)確定方法來確定存在于特定方向的放射性物質(zhì)的種類(母體核素的種類)。此處，高能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法作為確定存在于特定方向的放射性物質(zhì)的候選的候選確定處理而被執(zhí)行，特性X線峰值估計(jì)方法和低能量區(qū)域放射性物質(zhì)詳細(xì)確定方法作為使用由高能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法得到的確定結(jié)果和低能量區(qū)域的測定結(jié)果來識別存在于特定方向的放射性物質(zhì)的種類的種類識別處理而被執(zhí)行。
[0091]在放射性物質(zhì)中，特性X線和Y線的各自的能量以及Y線與特性X線之間的放出比具有固有的量。此外，Y線和特性X線的檢測效率對放射性物質(zhì)檢測裝置是固有的。特性X線峰值估計(jì)方法利用該法則來估計(jì)特性X線的能量和強(qiáng)度。
[0092]在特性X線峰值估計(jì)方法中，首先，使用上述高能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法，根據(jù)高能量區(qū)域的Y線能譜，識別出放射性物質(zhì)檢測裝置的周圍的各放射性物質(zhì)的存在。針對該認(rèn)識出的放射性物質(zhì)，求出各特性X線的能量，并根據(jù)Y線與特性X線的放出比、Y線與特性X線的檢測效率以及放射性物質(zhì)的分布狀況的假設(shè)情況，來估計(jì)各放射性物質(zhì)的各特性X線強(qiáng)度。
[0093]例如，考慮在共存有mBa和137Cs這兩種放射性物質(zhì)的情況下進(jìn)行測量的情況。根據(jù)高能量區(qū)域的Y線能譜，識別出在s放射性物質(zhì)檢測裝置的周圍存在放射性物質(zhì)133Ba和137c，并估計(jì)出這兩種放射性物質(zhì)放出的特性X線的能量和強(qiáng)度。即，針對識別出存在的放射性物質(zhì)133Ba和137Cs,例如假設(shè)放射性物質(zhì)在地面上均勻分布，從公知的數(shù)據(jù)庫中提取各自放出的特性X線的能量，進(jìn)而通過進(jìn)行使用了 Y線與特性X線的放出比以及Y線和特性X線的檢測效率的計(jì)算，來估計(jì)各特性X線強(qiáng)度。
[0094]接下來，基于該估計(jì)，使用低能量區(qū)域放射性物質(zhì)詳細(xì)確定方法，對低能量區(qū)域的特性X線能譜進(jìn)行分析。在低能量區(qū)域放射性物質(zhì)詳細(xì)確定方法中，如果以共存有上述133Ba和137Cs這兩種放射性物質(zhì)的情況下的例子進(jìn)行說明的話，則根據(jù)低能量區(qū)域來積極地找出具有估計(jì)的能量和強(qiáng)度的特性X線的峰值(133Ba的子體核素的Cs和137Cs的子體核素的Ba的特性X線峰值)(如果存在與具有估計(jì)出的能量的強(qiáng)度的特性X線的峰值之差為一定值以內(nèi)的峰值，則判定為存在該特性X線的峰值)，由此，能夠精確地確定出各自的特性X線峰值的有無或各自的強(qiáng)度，能夠判定在低能量區(qū)域中是否也存在由高能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法確定出的種類的放射性物質(zhì)。在判定為存在的情況下，確定為在特定方向上存在該種類的放射性物質(zhì)。
[0095]這樣，在放射性檢測用元件的能量分辨率與多個(gè)放射性物質(zhì)的特性X線能量之差相比為相同程度的情況下，組合高能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法、特性X線峰值估計(jì)方法和低能量區(qū)域放射性物質(zhì)詳細(xì)確定方法來對低能量區(qū)域進(jìn)行分析的第2特定方向放射性物質(zhì)確定方法特別有效。具體而言，在上述共存有133Ba和137Cs這兩種放射性物質(zhì)的情況下的例子中，特性X線的 能量差為IkeV。而且，特性X線峰值接近于如圖3(B)所示那樣，實(shí)際上被觀測為I個(gè)峰值。如果只是根據(jù)低能量區(qū)域的能譜的信息，則不清楚母體核素的數(shù)量和種類。因此，難以識別出以133Ba和137Cs為來源的、Cs和Ba這兩種特性X線峰值，難以將它們分離開。此處,通過根據(jù)高能量區(qū)域來確定放射性物質(zhì)的種類(133Ba和137Cs),能夠估計(jì)特性X線的能量和強(qiáng)度，使mBa和137Cs的特性X線彼此分離來進(jìn)行檢測，從而精確地測定特性X線強(qiáng)度。在該情況下，能夠獨(dú)立地對mBa和137Cs進(jìn)行定量，并能夠確定存在于特定方向上的放射性物質(zhì)(母體核素)為133Ba和137Cs。
[0096]此外，與僅使用低能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法的第I特定方向放射性物質(zhì)確定方法相比，即使在能量分辨率差的情況下，第2特定方向放射性物質(zhì)確定方法中使用高能量區(qū)域的Y線能譜，能夠更好地確定出存在于特定方向的放射性物質(zhì)的種類。即，在共存有上述例子的mBa和137Cs的情況下，根據(jù)在第I特定方向放射性物質(zhì)確定方法中使用的低能量區(qū)域的信息，能夠確定出該子體核素的原子序號，但是因能量分辨率的大小而產(chǎn)生誤差，因此在一定范圍內(nèi)存在限制(例如，子體核素限定為乂6、(^、8&、1^)。但是，在第2特定方向放射性物質(zhì)確定方法中，通過上述高能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法來測定高能量區(qū)域的Y線能譜，由此，能夠確定出作為存在于特定方向的放射性物質(zhì)的候選是mBa、137Cs、或者是這雙方。
[0097]在能量分辨率高的情況下，通過由上述高能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法和低能量區(qū)域放射性物質(zhì)詳細(xì)確定方法，能夠?qū)崿F(xiàn)確定出存在于特定方向的區(qū)域中的放射性物質(zhì)的種類(母體核素)的第2特定方向放射性物質(zhì)確定方法，其中，在低能量區(qū)域放射性物質(zhì)詳細(xì)確定方法中，組合了由特性X線峰值估計(jì)方法估計(jì)出的特性X線的能量和強(qiáng)度的結(jié)果以及低能量區(qū)域的特性X線的能量譜的測定結(jié)果。即，在共存有mBa和137Cs的情況下，能夠根據(jù)低能量區(qū)域來確定放射性物質(zhì)的子體核素的原子序號是Cs還是Ba，能夠根據(jù)高能量區(qū)域的Y線能譜確定出在放射性物質(zhì)檢測裝置的周圍存在133Ba和137Cs,因此，能夠識別出低能量的兩個(gè)特性X線峰值是從133Ba和137Cs到來的。因此，能夠確定出存在于特定方向的放射性物質(zhì)的種類(母體核素的種類)是133Ba和137Cs。
[0098]在上述例子中，存在兩種放射性物質(zhì)(133Ba和137Cs),這些子體核素(分別為133Cs或137Ba)的原子序號不同。在該情況下，如果特性X線的能量差與放射線檢測用元件的能量分辨率相比同等以上，則能夠確定出存在于特定區(qū)域的放射性物質(zhì)的種類(在該例中，為133Ba和137Cs)，將各自的量分離開來進(jìn)行檢測，從而獨(dú)立地進(jìn)行測定。
[0099]另一方面，例如在共存有137Cs和134Cs (子體核素分別為137Ba和134Ba)的例子中，兩者的子體核素的原子序號相等，兩者放出相同能量的特性X線，因此，不能進(jìn)行確定存在于特定區(qū)域的放射性物質(zhì)的種類(母體核素的種類)、將各自的量分離開來進(jìn)行檢測、從而獨(dú)立地進(jìn)行定量的動作。但是，如果使用高能量區(qū)域的Y線能譜來進(jìn)行第2特定方向放射性物質(zhì)確定方法，則能夠比僅使用低能量區(qū)域的特性X線能譜的情況(基于低能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法的第I特定方向放射性物質(zhì)確定方法)更好地進(jìn)行確定。即，關(guān)于存在于特定方向的放射性物質(zhì)，在基于低能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法的第I特定方向放射性物質(zhì)確定方法中，只能判別出子體核素為Ba，但是在使用了高能量區(qū)域的信息的第2特定方向放射性物質(zhì)確定方法中，則能夠確定放射性物質(zhì)的種類(母體核素的種類)是137cs、134Cs這雙方還是其中任意一方。
[0100]當(dāng)在放射性物質(zhì)檢測裝置的周圍只存在一種放射性物質(zhì)的情況下，如果使用第2特定方向放射性物質(zhì)確定方法，則能夠根據(jù)高能量區(qū)域的Y線能譜確定出放射性物質(zhì)的種類(母體核素的種類)，而且可以知道在低能量區(qū)域中可被檢測出的特性X線是從該放射性物質(zhì)放射出，因此，能夠確定出存在于特定方向的區(qū)域中的放射性物質(zhì)的種類(母體核素的種類)。
[0101]在共存有三種以上的放射性物質(zhì)的情況下，如果使用高能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法，則能夠根據(jù)高能量區(qū)域的Y線能譜確定出在放射性物質(zhì)檢測裝置的周圍存在的放射性物質(zhì)的種類(母體核素的種類)。如果這些子體核素分別為不同的原子序號且這些特性X線的能量差與放射線檢測用元件的能量分辨率相比同等以上，則能夠根據(jù)第2特定方向放射性物質(zhì)確定方法，確定出存在于特定方向的區(qū)域中的放射性物質(zhì)的種類。此外，在假設(shè)在這些子體核素中存在相同的原子序號的情況下，則不能確定出存在于特定區(qū)域的這些放射性物質(zhì)的種類(母體核素的種類)，不能將各自的量分離開來進(jìn)行檢測，從而不能獨(dú)立地進(jìn)行定量。但是，在第2特定方向放射性物質(zhì)確定方法中，通過使用高能量區(qū)域的Y線能譜，能夠?qū)Υ嬖谟谔囟ǚ较虻膮^(qū)域中的放射性物質(zhì)的種類(母體核素的種類)進(jìn)行限定，與僅使用低能量區(qū)域的特性X線能譜的第I特定方向放射性物質(zhì)確定方法相比，能夠更好地進(jìn)行確定。
[0102]這樣，根據(jù)低能量區(qū)域，能夠確定出存在于特定方向的放射性物質(zhì)的子體核素的原子序號(基于低能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法的第I特定方向放射性物質(zhì)確定方法)。此外，基于高能量區(qū)域的檢測結(jié)果的估計(jì)，對低能量區(qū)域的放射性物質(zhì)的峰值進(jìn)行分析，由此，能夠更精確地測量出放射性物質(zhì)的特性X線強(qiáng)度，能夠識別出存在于特定方向的放射性物質(zhì)的種類(母體核素的種類)(使用了高能量區(qū)域和低能量區(qū)域的第2特定方向放射性物質(zhì)確定方法)。
[0103]通過使用低能量區(qū)域的能譜(特性X線區(qū)域的能譜)和高能量區(qū)域的能譜(高能量區(qū)域的Y線能譜)這雙方，根據(jù)能量譜計(jì)算出被放射線檢測用元件吸收的能量，由此，能夠作為簡易的空間線量計(jì)(air dosimeter)而進(jìn)行動作。
[0104]這樣，能夠提供可精確地檢測出放射性物質(zhì)、識別出該放射性物質(zhì)的種類、且非常輕量的放射性物質(zhì)檢測裝置。
[0105]根據(jù)以下附圖，說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。
[0106]實(shí)施例1
[0107]圖4是示出放射線源位置可視化系統(tǒng)I的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。
[0108]放射線源位置可視化系統(tǒng)I具有放射性物質(zhì)檢測裝置2、前置放大器3、波形整形放大器4、峰值敏感型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 5 (試樣保持電路或峰值保持電路6、(復(fù)用器7)或者模數(shù)轉(zhuǎn)換器8)、高壓電源9、計(jì)算機(jī)10、方向控制驅(qū)動部11、照相機(jī)12、輸入裝置13以及監(jiān)視器14。圖示的放射線源位置可視化系統(tǒng)I示出了單元件模塊的例子。
[0109]放射性物質(zhì)檢測裝置2是通過檢測特性X線來檢測放射性物質(zhì)的裝置，其接受高壓電源9的電力提供而進(jìn)行動作。由放射性物質(zhì)檢測裝置2測量出的信號被傳遞給后部的前置放大器3。
[0110]前置放大器3對接收到的信號進(jìn)行放大。
[0111]波形整形放大器4由高通濾波器和/或低通濾波器構(gòu)成，其對從前置放大器3接收到的信號的波形進(jìn)行整形，并將信號傳遞給后部的峰值敏感型模數(shù)轉(zhuǎn)換器5。由此，能夠使所檢測的信號的頻段收縮，去除噪聲。
[0112]峰值敏感型模數(shù)轉(zhuǎn)換器5也被稱作峰值檢測模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其通過試樣保持電路或峰值保持電路6檢測從波形整形放大器4接收到的信號的峰值(仿真波高的最大值)，利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器8轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(數(shù)字化數(shù)值)，并將該數(shù)字信號傳遞給后部的計(jì)算機(jī)10。在試樣保持電路或峰值保持電路6與模數(shù)轉(zhuǎn)換器8之間，根據(jù)需要而設(shè)置有復(fù)用器7。該復(fù)用器7根據(jù)需要而與其它輸入連接。
[0113]高壓電源9向放射性物質(zhì)檢測裝置2提供放射性物質(zhì)檢測裝置2的動作所需的高電壓的電力。
[0114]計(jì)算機(jī)10具有:外部連接接口 10a，其是與外部設(shè)備連接的USB端口和串行端口等；存儲部10b，其由硬盤或者閃速存儲器等構(gòu)成；控制部10c，其具有CPU、ROM和RAM;以及，存儲介質(zhì)處理部10d，其進(jìn)行對CD-ROM等的存儲介質(zhì)的讀寫。
[0115]計(jì)算機(jī)10連接有:峰值敏感型模數(shù)轉(zhuǎn)換器5 ;方向控制驅(qū)動部11 ;照相機(jī)12，其取得靜態(tài)圖像；輸入裝置13，其由鼠標(biāo)和鍵盤或觸摸板等構(gòu)成，接受利用者的操作輸入；以及監(jiān)視器14，其由液晶顯示器或CRT顯示器等構(gòu)成，并顯示圖像。方向控制驅(qū)動部11進(jìn)行對放射性物質(zhì)檢測裝置2和照相機(jī)12所朝向的方向進(jìn)行控制的驅(qū)動。在進(jìn)行該控制驅(qū)動時(shí)，方向控制驅(qū)動部11將放射性物質(zhì)檢測裝置2和照相機(jī)12控制為朝向相同的方向。
[0116]該計(jì)算機(jī)10根據(jù)在存儲部IOb中存儲的程序，使控制部IOc執(zhí)行各種計(jì)算和各種設(shè)備的動作控制，還執(zhí)行從峰值敏感型模數(shù)轉(zhuǎn)換器5接收到的數(shù)字信號的計(jì)數(shù)或圖像處理等。關(guān)于詳細(xì)情況，后面將進(jìn)行描述。
[0117]此外，放射性物質(zhì)檢測裝置2、前置放大器3、波形整形放大器4和峰值敏感型模數(shù)轉(zhuǎn)換器5的信號處理被構(gòu)成為:除了能夠檢測20keV~40keV的特性X線峰值及其周邊的能量區(qū)域1keV~50keV、還能夠檢測50keV~lOOOkeV。
[0118]圖5是說明放射性物質(zhì)檢測裝置2的結(jié)構(gòu)的說明圖。圖5㈧是示出放射性物質(zhì)檢測裝置2的概略結(jié)構(gòu)的立體圖，圖5 (B)是示出放射性物質(zhì)檢測裝置2的概略結(jié)構(gòu)的縱剖視圖，圖5(C)是對放射性物質(zhì)檢測裝置2的特性X線和Y線的透過/屏蔽進(jìn)行說明的縱剖視圖的說明圖。
[0119]如圖5(B)所示，放射性物質(zhì)檢測裝置2具有屏蔽容器25，該屏蔽容器25具有圓筒形的側(cè)壁25b，且在一面具有開口 25a，而在另一面具有底25c。屏蔽容器25由厚度為1mm的SUS形成。
[0120]在屏蔽容器25的開口 25a上，無間隙地安裝有大致圓柱形的準(zhǔn)直器21 (多孔準(zhǔn)直器)。該準(zhǔn)直器21由SUS形成，很規(guī)則地配置有多個(gè)(在該例中為19個(gè))孔22。準(zhǔn)直器21的厚度為1mm較好，但在本例中，設(shè)為25mm的厚度(圓柱形的長度方向的厚度)。此外，孔22為φ為10mm，相鄰的孔22與孔22之間的部分23 (有效厚度)為1mm。準(zhǔn)直器21的角度分辨率(半值寬度)為±7.75°，最大視野為±21.8°。通過改變孔22的直徑和準(zhǔn)直器21的長度方向(放射線的到來方向)的厚度，能夠?qū)⒃摐?zhǔn)直器21的角度分辨率或最大視野設(shè)定為任意值。此外，準(zhǔn)直器21的孔22的數(shù)量可以取任意值，即使I個(gè)也可以(單孔準(zhǔn)直器)。
[0121]以作為測量對象的放射性物質(zhì)的特性X線在準(zhǔn)直器21中的平均自由行程(λ 5)為單位時(shí)，準(zhǔn)直器21的厚度(有效厚度)為1.6λ5以上。
[0122]以作為測量對象的放射性物質(zhì)放出的特性X線在準(zhǔn)直器21中的平均自由行程(A5)為單位時(shí)，準(zhǔn)直器21的孔22與孔22之間的部分23的厚度、即準(zhǔn)直器的有效厚度構(gòu)成為1.6λ5以上，而且，以作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線在準(zhǔn)直器21中的平均自由行程U6)為單位時(shí)，準(zhǔn)直器的有效厚度構(gòu)成為0.22 λ 6以下。
[0123]該準(zhǔn)直器21和屏蔽容器25作為屏蔽體而發(fā)揮作用。
[0124]在屏蔽容器25的內(nèi)部，靠近準(zhǔn)直器21的背面而設(shè)置有圓盤形的放射線檢測用元件26，另外還設(shè)置有光電倍增管27。即，沿放射線的到來方向依次配置有準(zhǔn)直器21、放射線檢測用元件26和光電倍增管27。
[0125]在該實(shí)施例中，放射線檢測用元件26使用了閃爍體，具體而言，利用CsI而形成為Φ為50mm、厚度為1mm的形狀。放射線檢測用元件26的能量分辨率在32.2keV的情況下，為10.5keV (半值寬度)。
[0126] 作為檢測例，為了能夠測量鋇、銫、氙、碘、碲這些Y線放出核素(以下，記作放射性物質(zhì))中的任意一個(gè)或多個(gè)所放出的特性X線(Ba - K a:32.2keV，Cs - K a:31.0keV,Xe-Ka:29.8keV, 1-Ka:28.6keV, Te - K a:27.5keV)，放射線檢測用元件 26 針對這些特性X線峰值周邊的能譜，至少測量20keV~40keV中的一部分。此外，為了精確地進(jìn)行測量，可以測量1keV~50keV。為了更加詳細(xì)地確定出放射性物質(zhì)的種類，可以測定50keV~100keV0[0127]在該放射線檢測用元件26中，通過了準(zhǔn)直器21的孔22的特性X線所入射的部分為有感部分26a。
[0128]光電倍增管27是在內(nèi)部將入射的光放大并作為電信號進(jìn)行輸出的裝置。在放射線入射到作為放射線檢測用元件26的CsI等的閃爍體中而使閃爍體發(fā)光時(shí)，該光電倍增管27將該光轉(zhuǎn)換為電子，并將其放大而產(chǎn)生電信號。
[0129]如圖5(C)所示，這樣構(gòu)成的放射性物質(zhì)檢測裝置2會檢測從箭頭所示的特定方向Y到來的特性X線，而不會檢測從其它方向到來的特性X線或從各個(gè)方向到來的大部分的Y線。即，由于放射線檢測元件26被屏蔽容器和準(zhǔn)直器包圍著，因此，特性X線入射的角度因準(zhǔn)直器21的孔22而被限定在區(qū)域E的范圍內(nèi)。放射線檢測用元件26因該入射的特性X線而發(fā)光，并由光電倍增管27檢測為電信號。
[0130]從其它方向到來的特性X線被準(zhǔn)直器21和屏蔽容器25屏蔽，不會使放射線檢測用元件26發(fā)光，從而不會被檢測出。
[0131]從各個(gè)方向到來的Y線大部分不與準(zhǔn)直器21和屏蔽容器25發(fā)生相互作用，此夕卜，也不與屏蔽容器25和放射線檢測用元件26發(fā)生相互作用，因此，不會被檢測出。因此，防止了 Y線妨礙特性X線的檢測。
[0132]這樣，通過放射線檢測用元件26、光電倍增管27以及由圖4所示的前置放大器3、波形整形放大器4、峰值敏感型模數(shù)轉(zhuǎn)換器5進(jìn)行的信號處理電路(3、4、5)，取得了放射性物質(zhì)放出的特性X線的能量信息和特性X線的入射強(qiáng)度。
[0133]圖6示出了在計(jì)算機(jī)10(參照圖4)中，根據(jù)存儲部IOb內(nèi)的程序進(jìn)行動作的控制部IOc作為各功能手段而發(fā)揮作用時(shí)的功能框圖。
[0134]作為計(jì)算機(jī)10的功能模塊，設(shè)置有方向控制部40、照相機(jī)圖像取得部41、能譜生成部42、峰值分析部43、二維圖像生成部44、圖像合成部45、切換輸入處理部46和圖像顯示部47。
[0135]方向控制部40進(jìn)行方向驅(qū)動控制部11的驅(qū)動控制，控制照相機(jī)12的方向和放射性物質(zhì)檢測裝置2 (參照圖4)的方向。具體而言，首先，控制照相機(jī)12的方向，確定拍攝范圍。進(jìn)而，將照相機(jī)12的拍攝范圍按矩陣狀(格子狀)劃分成多個(gè)區(qū)域，使放射性物質(zhì)檢測裝置2朝向其中一個(gè)區(qū)域。在該區(qū)域的檢測完成時(shí)，使放射性物質(zhì)檢測裝置2朝向下一區(qū)域。通過反復(fù)進(jìn)行該方向控制，方向控制部40能夠針對被劃分為矩陣狀的全部區(qū)域，在每一區(qū)域中檢測出放射性物質(zhì)放出的特性X線。
[0136]照相機(jī)圖像取得部41從照相機(jī)12 (參照圖4)取得所拍攝到的照相機(jī)圖像。該照相機(jī)圖像取得部41構(gòu)成為從照相機(jī)12取得靜態(tài)圖像，但并非限定于此。例如，照相機(jī)圖像取得部41也可以構(gòu)成為具有攝像機(jī)來替代照相機(jī)12，并取得由攝像機(jī)拍攝到的動態(tài)圖像(影像)。
[0137]能譜生成部42對從峰值敏感型模數(shù)轉(zhuǎn)換器5接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，來進(jìn)行能量譜的生成。
[0138]峰值分析部43在從能譜生成部42接收到的能譜中，找出特性X線的單獨(dú)峰值,并求出其實(shí)際數(shù)量的計(jì)數(shù)?；蛘?，在共存有多個(gè)放射性物質(zhì)的情況下，如果能量分辨率好，則峰值分析部43找出多個(gè)特性X線所形成的多個(gè)峰值，如果能量分辨率不好，則找出復(fù)合多個(gè)特性X線而形成的峰值，并計(jì)算其實(shí)際數(shù)量的計(jì)數(shù)。[0139]此外，峰值分析部43作為如下的放射性物質(zhì)識別部而發(fā)揮作用:通過子體核素確定處理來執(zhí)行上述第I特定方向放射性物質(zhì)確定方法，通過候選確定處理和種類識別處理來執(zhí)行上述第2特定方向放射性物質(zhì)確定方法。執(zhí)行子體核素確定處理的峰值分析部43通過低能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法來確定子體核素的種類(第I特定方向放射性物質(zhì)確定處理)。執(zhí)行候選確定處理的峰值分析部43通過上述高能量區(qū)域放射性物質(zhì)確定方法來確定母體核素的種類。執(zhí)行種類識別處理的峰值分析部43通過上述特性X線峰值估計(jì)方法來估計(jì)特性X線的能量和強(qiáng)度，通過上述低能量區(qū)域放射性物質(zhì)詳細(xì)確定方法來識別特定方向的放射性物質(zhì)的種類(第2特定方向放射性物質(zhì)確定處理)。
[0140]二維圖像生成部44通過峰值分析部43，根據(jù)特性X線峰值的實(shí)際數(shù)量的計(jì)數(shù)，生成表示放射性物質(zhì)的存在方向的圖像。該圖像例如可以設(shè)為矩陣狀的圖像。即，由于通過方向控制部40的驅(qū)動控制檢測出了各區(qū)域的放射性物質(zhì)的存在，因此，在每一區(qū)域中涂覆與檢測電平對應(yīng)的濃度來進(jìn)行顯示，由此，能夠成為在每一區(qū)域中示出放射性物質(zhì)的量的矩陣狀的圖像。
[0141]能譜生成部42將在被劃分成矩陣狀的各區(qū)域中得到的多個(gè)能譜圖像(在該實(shí)施例中，為16個(gè)能譜圖像)發(fā)送給圖像顯示部47。
[0142]圖像合成部45對由照相機(jī)圖像取得部41取得的拍攝圖像與由二維圖像生成部44生成的矩陣狀的二維圖像進(jìn)行合成，生成合成圖像。這樣，將檢測出的放射性物質(zhì)在矩陣上的位置與放射性物質(zhì)在拍攝圖像中所在的位置相對應(yīng)起來。
[0143]切換輸入處理部46接受使在監(jiān)視器14中顯示的圖像在能譜圖像和成像圖像之間進(jìn)行切換操作輸入(基于輸入裝置13的操作輸入)。
[0144]圖像顯示部47在監(jiān)視器14中顯示圖7所示的能譜圖像和圖8所示的成像圖像。接受切換輸入處理部46的操作輸入，如果指定了能譜圖像且指定了被劃分成矩陣狀的區(qū)域中的I個(gè)區(qū)域，則顯示圖7所示的能譜圖像，如果指定了二維圖像，則顯示圖8所示的合成圖像。
[0145]這樣，能夠檢測出特性X線，并將放射性物質(zhì)的能譜圖像顯示為圖7所示的曲線圖，將檢測位置顯示為圖8所示的矩陣狀的合成圖像。
[0146]圖7是示出檢測出的放射線的能譜的曲線圖。橫軸表示能量(keV)，縱軸表示計(jì)數(shù)數(shù)量。曲線圖Gl示出了朝放射性物質(zhì)存在的方向(污染方向)進(jìn)行測定的例子，曲線圖G2示出了朝不存在放射性物質(zhì)的方向(非污染方向)進(jìn)行測定的例子。
[0147]在對該曲線圖進(jìn)行測量的放射線源位置可視化系統(tǒng)I中，使用浜松光電制造的R10131作為圖4所示的光電倍增管27，使用CLEAR-PULSE制造的595H型作為前置放大器3，使用CLEAR-PULSE制造的4417型作為波形整形放大器4，使用AMPTEK制造的8100A作為峰值敏感型模數(shù)轉(zhuǎn)換器5，使用浜松光電制造的C9619-01作為高壓電源9。
[0148]如該曲線圖所示，在朝向非污染方向的檢測中，沒有檢測出放射性物質(zhì)，但在朝向污染方向的檢測中，發(fā)現(xiàn)了檢測出從134Cs和137Cs到來的32keV和36keV的峰值P。由此，能夠檢測出從134Cs和137Cs到來的32keV和36keV的特性X線。這樣對放射線的能譜進(jìn)行顯示的監(jiān)視器14作為對特性X線的峰值進(jìn)行輸出的峰值輸出部而發(fā)揮作用。
[0149]該峰值P的檢測優(yōu)選由計(jì)算機(jī)10 (參照圖4)的控制部IOc來執(zhí)行。具體而言，預(yù)先將樣板數(shù)據(jù)存儲在計(jì)算機(jī)10(參照圖4)的存儲部IOb中。進(jìn)而，控制部IOc計(jì)算與所述樣板數(shù)據(jù)對應(yīng)的測定數(shù)據(jù)(檢測出的放射線的能譜)的突出量，并檢測出該突出量最多的位置(能量(keV))的數(shù)據(jù)作為峰值P。所述樣板數(shù)據(jù)優(yōu)選為如下數(shù)據(jù):從低能量區(qū)域到高能量區(qū)域，利用規(guī)定函數(shù)(例如，4次函數(shù))等來近似(approximate)出如曲線圖G2所示沒有峰值P的曲線圖形狀?？梢允褂枚鄠€(gè)該樣板數(shù)據(jù)，尤其是，如果是由于在放射性物質(zhì)的周圍(射線源的周圍)通常的物質(zhì)較多等、使得寬度較大的山形的峰值(峰值位置為60keV?250keV之間，半值寬度為60keV?200keV,且不是線狀Y線(line gamma ray)峰值或特性X線峰值)表現(xiàn)為在峰值P的高能量側(cè)比峰值P強(qiáng)的環(huán)境的話，則樣板數(shù)據(jù)可以是成為沿著該寬度較大的山形峰值部分的形狀的規(guī)定函數(shù)的數(shù)據(jù)。此外，線狀Y線峰值是指具有與放射性物質(zhì)(子體核素)的原子核的激勵能級差對應(yīng)的能量的峰值。
[0150]由此，即使寬度較大的山形的峰值在峰值P的高能量側(cè)比峰值P強(qiáng)，控制部IOc也能夠適當(dāng)?shù)貦z測出峰值P。此外，通過求出測定數(shù)據(jù)中的從樣板數(shù)據(jù)中突出的部分(峰值P周邊部分)的面積(實(shí)際數(shù)量的計(jì)數(shù))，能夠計(jì)算出存在于作為特性X線的檢測方向的特定方向上的放射性物質(zhì)的量。輸出這樣檢測出的峰值P的控制部IOc也可以作為峰值輸出部而發(fā)揮作用。
[0151]此外，在該峰值P的檢測中，控制部IOc還執(zhí)行放射性物質(zhì)的種類的確定。在該情況下，控制部IOc通過上述候選確定處理，確定出Y線區(qū)域中的放射性物質(zhì)的種類的候選，并通過種類識別處理，識別出在特性X線區(qū)域中，所述候選中的存在于特定方向的放射性物質(zhì)的種類。執(zhí)行該放射性物質(zhì)的種類的確定的控制部IOc作為放射性物質(zhì)識別部而發(fā)揮作用。
[0152]圖8是示出合成圖像60的畫面說明圖。在合成圖像60中，在由照相機(jī)12拍攝到的拍攝圖像61上，重疊地顯示(半透明色的合成)出以矩陣狀與特性X線強(qiáng)度對應(yīng)地進(jìn)行涂覆的二維圖像62。二維圖像62被劃分為在多個(gè)(在圖示的例子中為16個(gè))格子，并以I格為單位來顯示特性X線強(qiáng)度。例如，顯示有:特性X線強(qiáng)度高的第I強(qiáng)度顯示部63 ;特性X線強(qiáng)度比第I強(qiáng)度顯示部63小的第2強(qiáng)度顯示部64 ；以及，幾乎沒有檢測出放射線的第3強(qiáng)度顯示部65。由此，能夠確認(rèn)在哪個(gè)區(qū)域存在什么程度的放射性物質(zhì)。這樣，對特性X線強(qiáng)度進(jìn)行顯示的監(jiān)視器14作為輸出合成圖像的合成圖像輸出部而發(fā)揮作用。
[0153]此外，按每一區(qū)域來涂覆并顯示的顏色根據(jù)識別出的放射性物質(zhì)的種類而不同。各顏色表示的放射性物質(zhì)的種類通過在畫面上進(jìn)行顯示、或者在另外的手冊中進(jìn)行顯示等適當(dāng)?shù)姆椒ǘ皇境?。此外，可以不在畫面上明示所確定出的放射性物質(zhì)的種類。此外，也可以針對識別出的放射性物質(zhì)的每一種類，生成二維圖像62。在該情況下，在監(jiān)視器14中，可以利用切換按鈕來切換顯示各種類的二維圖像62，或者將各個(gè)二維圖像62排列顯示在一個(gè)畫面中等，來進(jìn)行適當(dāng)?shù)娘@示。
[0154]通過以上結(jié)構(gòu)，放射性物質(zhì)檢測裝置2能夠利用非常輕量的結(jié)構(gòu)，以足夠的性能對放出Y線和特性X線的放射性物質(zhì)進(jìn)行測量，并將放射性物質(zhì)的分布圖像化。即，與使用了很厚的鉛或閃爍體的現(xiàn)有示例相比，放射性物質(zhì)檢測裝置2能夠利用薄的屏蔽容器25 (例如，Imm厚的SUS)、薄的準(zhǔn)直器21和薄的放射線檢測用元件26 (例如，Imm厚的CsI)，將屏蔽體的重量至少輕量化到現(xiàn)有重量的約18分之I以下。此外，通過優(yōu)化屏蔽體(屏蔽容器25和準(zhǔn)直器21)，還能夠使屏蔽體的重量變?yōu)楝F(xiàn)有的50分之I以下。在檢測137Cs的情況下，現(xiàn)有的伽瑪相機(jī)的屏蔽體如果要得到屏蔽率98%，則需要34mm的鉛，但是該放射性物質(zhì)檢測裝置2能夠以1_的SUS使屏蔽體實(shí)現(xiàn)屏蔽率98%，因此，屏蔽體在具有與現(xiàn)有同等的指向性的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)約50分之I ([34mmX鉛的比重11.3]/[lmmXSUS的比重7.9])的輕量化。該放射性物質(zhì)檢測裝置2至少能夠識別出放射性物質(zhì)的存在，能夠?qū)⒎派湫晕镔|(zhì)的分布圖像化，還能夠根據(jù)需要，對放射性物質(zhì)進(jìn)行定量，或者確定放射性物質(zhì)的種類。
[0155]此外，屏蔽容器25能夠設(shè)為對從各個(gè)方向到來的Y線的屏蔽不起作用的薄度，這個(gè)薄度是在現(xiàn)有技術(shù)中不能夠使用的薄度。此外，準(zhǔn)直器21的孔22與孔22之間的厚度23、即準(zhǔn)直器的有效厚度能夠設(shè)為對減少從各個(gè)方向到來的Y線不起作用的薄度，這個(gè)薄度是在現(xiàn)有技術(shù)中不能夠使用的薄度。而且，放射線檢測用元件26能夠設(shè)為對Y線的檢測不起作用的薄度，這個(gè)薄度是在現(xiàn)有技術(shù)中不能夠使用的薄度。通過設(shè)為這樣的薄度，能夠利用特性X線來檢測放出Y線的放射性物質(zhì)。
[0156]信號處理電路(3、4、5)(參照圖4)對特性X線的峰值周邊(例如，如果是137Cs,則為32keV?36keV)的能譜進(jìn)行檢測。這樣，通過將特性X線作為測量對象，能夠如上述那樣使屏蔽容器25變薄，并使放射線檢測用元件26變薄，能夠使準(zhǔn)直器21輕量化。此外，通過這樣的信號處理電路(3、4、5)，能夠提供靈敏度好的放射性物質(zhì)檢測裝置2。
[0157]放射線檢測用元件26的相對于特性X線的入射方向的有感部分的厚度形成為:以作為測量對象的放射性物質(zhì)的特性X線在所述放射線檢測用元件26所使用的物質(zhì)中的平均自由行程U1)為單位時(shí)，有感部分的厚度為1.1X1以上的范圍，而且，以作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線在所述放射線檢測用元件26所使用的物質(zhì)中的平均自由行程U2)為單位時(shí)，有感部分的厚度為0.14λ2以下的范圍。由此，既能夠抑制背景噪聲，又能夠提高對特性X線的靈敏度。
[0158]此外，屏蔽容器25的厚度形成為:以作為測量對象的放射性物質(zhì)的特性X線的屏蔽容器25中的平均自由行程(λ 3)為單位時(shí)，屏蔽容器25的厚度為1.6 λ 3以上的范圍，而且，以作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線在屏蔽容器25中的平均自由行程(λ4)為單位時(shí)，屏蔽容器25的厚度為0.22 λ 4以下的范圍。由此，既能夠減輕重量，又能夠提高對特性X線的靈敏度。
[0159]此外，準(zhǔn)直器21的孔22與孔22之間的厚度23、即準(zhǔn)直器的有效厚度形成為:以作為測量對象的放射性物質(zhì)的特性X線在準(zhǔn)直器21的物質(zhì)中的平均自由行程(λ5)為單位時(shí)，準(zhǔn)直器的有效厚度為1.6λ 5以上，而且，以作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線在準(zhǔn)直器21的物質(zhì)中的平均自由行程(λ6)為單位時(shí)，準(zhǔn)直器的有效厚度為
0.22λ6以下的范圍。由此，既能夠減輕重量，又能夠提高對特性X線的靈敏度。
[0160]此外，信號處理電路(3、4、5)能夠測量1keV?50keV。由此，能夠利用特性X線，精確地測量鋇、銫、氙、碘和碲等中的同時(shí)放出Y線和特性X線的核素(放射性物質(zhì))。
[0161]此外，放射線源位置可視化系統(tǒng)I能夠在合成圖像60 (參照圖8)中顯示出放射性物質(zhì)的核素所在的位置。由此，能夠在圖像上確認(rèn)放射線源的位置，能夠容易地確定污染位置。此外，放射線源位置可視化系統(tǒng)I能夠?qū)z測出的放射線的能譜顯示為曲線圖Gl (參照圖7)。
[0162]此外，放射線檢測用元件26只要能夠阻擋并檢測特性X線即可，因此，即使是在技術(shù)上很難在使放射線檢測用元件具有較大的厚度來確保較大面積的情況下以高性能進(jìn)行動作的CdTe等的材料(例如，如果是CdTe，則厚度到5mm左右)，也能夠以最優(yōu)的厚度(例如，Imm厚度)來利用。
[0163]此外，通過該放射性物質(zhì)檢測裝置2，能夠獲得對特性X線，約80%以上的檢測效率(如果CsI為1mm，則對137Cs的32keV的檢測效率為95% )，與現(xiàn)有相比，即使非常輕量，也能夠以與現(xiàn)有的伽瑪相機(jī)相同程度的計(jì)數(shù)效率來檢測137Cs。
[0164]具體而言，137Cs的每I次衰變的Y線662keV和特性X線32keV的放出概率分別為85.1%和5.6%。實(shí)用化的現(xiàn)有的多數(shù)伽瑪相機(jī)以放出概率高達(dá)85.1%的、線662keV為檢測對象，對該137Cs的662keV的檢測效率為5%?10%左右。在該現(xiàn)有的伽瑪相機(jī)中，假設(shè)使用大尺寸的熒光板(例如，直徑50mmX厚度30mm的NaI)，則檢測效率為30%左右，但是，由于包圍熒光板的屏蔽體的重量會變得更大，從而導(dǎo)致妨礙使用。
[0165]與此相對，本發(fā)明的放射性物質(zhì)檢測裝置2以137Cs的每I次衰變的放射概率與Y線相比低至5.6%的特性X線為檢測對象，卻能夠?qū)z測效率提高到約80%以上。由此，與現(xiàn)有的伽瑪相機(jī)相比，放射性物質(zhì)檢測裝置2為非常輕量的結(jié)構(gòu)，卻能夠以與現(xiàn)有的伽瑪相機(jī)相同程度的計(jì)數(shù)效率來檢測137Cs。此外，與現(xiàn)有的伽瑪相機(jī)相比，放射性物質(zhì)檢測裝置2變得非常輕量，因此，可以無需關(guān)注重量而容易地將放射性物質(zhì)檢測元件的有感面積或放射性物質(zhì)檢測裝置的臺數(shù)設(shè)為2倍、5倍、10倍以上，從而能夠提高靈敏度。
[0166]此外，即使在Y線從各個(gè)方向到來的環(huán)境中，放射性物質(zhì)檢測裝置2也能夠通過將放射線檢測用元件26設(shè)為確定的厚度，來抑制背景噪聲，提高檢測極限，從而能夠高靈敏度地測量出以前難以測量的特性X線(尤其是20keV?40keV的能量)。
[0167]此外，信號處理電路能夠從IOkeV起進(jìn)行測量，由此，能夠提高特性X線峰值周邊的背景噪聲的估計(jì)精度，從而能夠高精確地求出特性X線的實(shí)際數(shù)量的計(jì)數(shù)。
[0168]此外，放射性物質(zhì)檢測裝置2將屏蔽容器25的厚度和準(zhǔn)直器21的孔22與孔22之間的厚度23設(shè)為確定的厚度，由此，使對放射性物質(zhì)所在方向的靈敏度足夠高，且與現(xiàn)有的伽瑪相機(jī)相比，實(shí)現(xiàn)了大幅的輕量化。
[0169]此外，通過將放射線檢測用元件26設(shè)為Imm厚的CsI，大致能夠?qū)Ψ派渚€得到如下性能。
[0170]<X 線(32keV)>
[0171]相互作用概率高(整體的95%完全阻擋)。
[0172]< Y 線(662keV) >
[0173]相互作用概率低(整體的97%不相互作用而透過)。
[0174]此外，通過將屏蔽容器25設(shè)為Imm厚的SUS，大致能夠?qū)Ψ派渚€得到如下性能。
[0175]<X 線(137Cs_32keV) >
[0176]相互作用概率高(整體的98%完全阻擋)。
[0177]< Y 線(137Cs-662keV) >
[0178]相互作用概率低(整體的94%不相互作用而透過)。
[0179]此外，通過方向控制驅(qū)動部11和方向控制部40，能夠使放射性物質(zhì)檢測裝置2和照相機(jī)12始終朝向相同的方向。如果通過控制驅(qū)動或通過手動，使照相機(jī)12與放射性物質(zhì)檢測裝置2依次變更方向，使其拍攝范圍相鄰，并通過圖像合成部45對拍攝圖像和二維圖像的合成圖像進(jìn)行排列配置而使其結(jié)合，則能夠得到拍攝范圍或檢測范圍更大的全景狀的合成圖像。
[0180]此外，方向控制驅(qū)動部11和方向控制部40構(gòu)成為通過計(jì)算機(jī)10的控制進(jìn)行驅(qū)動，但是也可以構(gòu)成為通過手動進(jìn)行驅(qū)動。在該情況下，可以構(gòu)成為不具有方向控制驅(qū)動部11和方向控制部40，而使用不利用電信號的、機(jī)械的方向固定器具，并通過輸入裝置13來輸入要測量的方向。在該情況下，也可以使用由單元件模塊構(gòu)成的放射線源位置可視化系統(tǒng)I,來生成并顯示合成圖像。
[0181]實(shí)施例2
[0182]圖9㈧是示出實(shí)施例2的放射性物質(zhì)檢測裝置2A的縱剖視圖。該放射性物質(zhì)檢測裝置2A在準(zhǔn)直器21的前表面?zhèn)?相對于放射線檢測用元件26，在光電倍增管27的相反偵D設(shè)置有濾波器29。濾波器29只要是抑制噪聲以提高對特性X線的靈敏度的濾波器即可，例如，可以設(shè)為屏蔽β線的丙烯樹脂板。具體而言，例如，可以使用厚度為6mm且面積與放射線檢測用元件26相同的、直徑為50_的圓盤狀的丙烯樹脂板。
[0183]放射性物質(zhì)檢測裝置2A的其它構(gòu)成要素與實(shí)施例1相同，因此對相同要素標(biāo)注相同的標(biāo)號，并省略其詳細(xì)說明。
[0184]這樣，通過使用濾波器29，能夠去除噪聲，提高特性X線的靈敏度。尤其是在使用了丙烯樹脂板的情況下，能夠屏蔽容易成為噪聲的β線，從而進(jìn)一步提高對特性X線的靈敏度。
[0185]此外，濾波器29不限于I個(gè)，可以具有多個(gè)多種濾波器。
[0186]此外，作為濾波器29，可以使用對特性X線和β線進(jìn)行屏蔽的濾波器。在該情況下，例如，可以使用厚Imm且面積與放射線檢測用元件26相同的、直徑為50mm的圓盤狀的SUS板。這樣，在使用還會屏蔽特性X線的濾波器29的情況下，通過取得安裝有濾波器29的狀態(tài)下的測量結(jié)果和卸下濾波器29的狀態(tài)下的測量結(jié)果之間的差分，能夠去除噪聲，強(qiáng)調(diào)特性X線的峰值。即，在安裝有濾波器29的狀態(tài)下的測量結(jié)果中，由于能夠以Y線導(dǎo)致的噪聲為中心來進(jìn)行測量，因此，通過取得與卸下濾波器29的狀態(tài)的測量結(jié)果之間差分，能夠僅強(qiáng)調(diào)特性X線。
[0187]實(shí)施例3
[0188]圖9⑶是示出在放射線檢測用元件26中不使用閃爍體而使用半導(dǎo)體的情況下的放射性物質(zhì)檢測裝置2B的縱剖視圖。如圖所示，用屏蔽容器25B覆蓋放射線檢測用元件26B，在屏蔽容器25B的前表面(開口部)安裝準(zhǔn)直器21。
[0189]放射線檢測用元件26B由CdTe等的半導(dǎo)體構(gòu)成。
[0190]放射線檢測用元件26B與高壓電源9 (參照圖4)和前置放大器3 (參照圖4)連接，并由方向控制裝置11控制方向。
[0191]其它構(gòu)成要素與實(shí)施例1相同，因此對相同要素標(biāo)注相同的標(biāo)號，并省略其詳細(xì)說明。
[0192]通過這樣構(gòu)成，也能夠得到與實(shí)施例1相同的作用效果。
[0193]此外，與實(shí)施例1不同，在實(shí)施例3中，不需要讀出光電倍增管等的熒光板的裝置，能夠使屏蔽體更加緊湊。
[0194]實(shí)施例4
[0195]圖10是示出實(shí)施例4的放射線源位置可視化系統(tǒng)IC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。該放射線源位置可視化系統(tǒng)IC示出了多元件模塊的例子。
[0196]放射性物質(zhì)檢測裝置2C在I個(gè)屏蔽容器25C中配置多組成對的放射線檢測用元件26和光電倍增管27，其中，放射線檢測用元件26的檢測面排列在同一平面上。
[0197]準(zhǔn)直器21C(前面板)是如下針孔準(zhǔn)直器:在具有能夠使Y線充分透過而充分屏蔽特性X線的厚度的較薄的材質(zhì)上，在中央周邊的一個(gè)部位設(shè)置有孔22C。
[0198]準(zhǔn)直器21C的厚度(有效厚度)形成為:以作為測量對象的放射性物質(zhì)的特性X線在準(zhǔn)直器21C的物質(zhì)中的平均自由行程(λ 5)為單位時(shí)，準(zhǔn)直器21C的厚度為1.6 λ 5以上，而且，以作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線在準(zhǔn)直器21C的物質(zhì)中的平均自由行程U6)為單位時(shí)，準(zhǔn)直器21C的厚度為0.22 λ 6以下的范圍。由此，既能夠減輕重量，又能夠提高對特性X線的靈敏度。
[0199]多個(gè)光電倍增管27分別與高壓電源9、前置放大器3和波形整形放大器4連接。在波形整形放大器4的后部，設(shè)置有峰值保持電路或試樣保持電路6和復(fù)用器7，對信號進(jìn)行切換，對來自全部波形整形放大器4的信號進(jìn)行處理。此外，也可以設(shè)為如下方式:不使用復(fù)用器7，而分別對峰值保持電路或試樣保持電路6設(shè)置單獨(dú)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(對應(yīng)于模數(shù)轉(zhuǎn)換器8)，并將來自各模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出發(fā)送到計(jì)算機(jī)10。
[0200]與實(shí)施例1不同，放射性物質(zhì)檢測裝置2C不具有方向控制驅(qū)動部11 (參照圖4)和方向控制部40 (參照圖6)。而且，照相機(jī)12的拍攝范圍與放射性物質(zhì)檢測裝置2C的檢測范圍一致，放射性物質(zhì)檢測裝置2C的檢測范圍被劃分為矩陣狀，I個(gè)放射線檢測用元件26和光電倍增管27的檢測范圍與I個(gè)格子對應(yīng)。圖像合成部45 (參照圖6)在I個(gè)拍攝圖像上合成各格子的二維圖像，由此生成合成圖像。
[0201]其它構(gòu)成要素與實(shí)施例1相同，因此對相同要素標(biāo)注相同的標(biāo)號，并省略其詳細(xì)說明。
[0202]通過這樣構(gòu)成，也能夠得到與實(shí)施例1相同的作用效果。
[0203]此外，通過設(shè)為多元件模塊，利用I次處理即可檢測出從放射性物質(zhì)到來的特性X線是從哪個(gè)方向到來的。即，根據(jù)從哪個(gè)放射線檢測用元件26檢測出的，并根據(jù)連接從檢測出的放射線檢測用元件26的前表面到孔22C的直線的方向，能夠檢測出由所檢測出的放射線檢測用元件26的大小和孔22C的大小所決定的范圍的放射線。
[0204]此外，也可以與實(shí)施例1同樣地具有方向控制驅(qū)動部11和方向控制部40。在該情況下，能夠得到比拍攝范圍或檢測范圍大的全景狀的合成圖像。
[0205]此外，放射性物質(zhì)檢測裝置2C可以將準(zhǔn)直器21C設(shè)為按期望的排列形成有多個(gè)孔22C的編碼掩模型準(zhǔn)直器(前面板)。該情況下的編碼掩模型準(zhǔn)直器的孔的排列等可以設(shè)為文獻(xiàn)“New family of binary arrays for coded aperture imaging” (APPLIED OPTICS,Vol.28, N0.20、150ctoberl989,4344-4352, Stephen R.Gottesman and E.E.Fenimore)所記載的那樣的排列等。
[0206]實(shí)施例5
[0207]圖11是示出實(shí)施例5的放射線源位置可視化系統(tǒng)ID的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。該放射線源位置可視化系統(tǒng)ID示出了多元件模塊的例子。
[0208]放射線源位置可視化系統(tǒng)ID具有多個(gè)放射性物質(zhì)檢測裝置2，它們分別被固定為朝向不同的方向。在各放射性物質(zhì)檢測裝置2的后部，分別設(shè)置有前置放大器3、波形整形放大器4和峰值保持電路或試樣保持電路6。在峰值保持電路或試樣保持電路6的后部，設(shè)置有復(fù)用器7，對信號進(jìn)行切換，對來自全部波形整形放大器4的信號進(jìn)行處理。此外，也可以設(shè)為如下方式:不使用復(fù)用器7，而分別對峰值保持電路或試樣保持電路6設(shè)置單獨(dú)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(對應(yīng)于模數(shù)轉(zhuǎn)換器8)，并將來自各模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出發(fā)送到計(jì)算機(jī)10。
[0209]其它構(gòu)成要素與實(shí)施例1相同，因此對相同要素標(biāo)注相同的標(biāo)號，并省略其詳細(xì)說明。
[0210]通過這樣構(gòu)成，也能夠得到與實(shí)施例1相同的作用效果。此外，通過這樣設(shè)為多元件模塊，利用I次處理即可檢測出從放射性物質(zhì)到來的特性X線是從哪個(gè)方向到來的。即，通過知曉是從哪個(gè)放射性物質(zhì)檢測裝置2檢測出的，由此，能夠確定從檢測出的放射性物質(zhì)檢測裝置2的前方檢測出了放射線。
[0211]此外，也可以構(gòu)成為這樣:具有多個(gè)放射性物質(zhì)檢測裝置2，并在一部分的放射性物質(zhì)檢測裝置2中具有在實(shí)施例2中說明的對特性X線和β線進(jìn)行屏蔽的濾波器29(參照圖9(A))。
[0212]在該情況下，利用安裝有濾波器29的放射性物質(zhì)檢測裝置2來檢測由Y線導(dǎo)致的噪聲成分，利用未安裝有濾波器29的放射性物質(zhì)檢測裝置2來檢測由特性X線和Y線導(dǎo)致的噪聲成分，根據(jù)差分，能夠在短時(shí)間內(nèi)精確地實(shí)施特性X線的檢測。即，能夠一次性進(jìn)行雙方的測量來完成檢測，而無需安裝濾波器29來進(jìn)行測量作業(yè)，然后卸下濾波器29來進(jìn)行測量作業(yè)。 [0213]本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，可以得到很多實(shí)施方式。
[0214]例如，放射線檢測用元件26除了可以使用閃爍體或半導(dǎo)體以外，還可以使用由冷卻設(shè)備進(jìn)行冷卻的半導(dǎo)體等。
[0215]此外，屏蔽容器的材料不限于SUS，可以使用包含黃銅或鉛的物質(zhì)等、能夠屏蔽特性X線的適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)。
[0216]此外，放射性物質(zhì)檢測裝置2、2A、2B、2C或放射線源位置可視化系統(tǒng)1、1C、ID可以作為對放射性物質(zhì)的污染進(jìn)行檢測的污染檢測裝置來使用。
[0217]此外，各放射性物質(zhì)檢測裝置2、2A、2B、2C可以構(gòu)成為不使用準(zhǔn)直器，而通過屏蔽容器25、25B、25C來確定要測定的特定方向。在該情況下，也能夠檢測未被屏蔽容器25、25B、25C屏蔽的特定方向的放射性物質(zhì)，識別出放射性物質(zhì)的種類。
[0218]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0219]本發(fā)明能夠用于對放出Y線和特性X線的放射性物質(zhì)所在的方向及該放射性物質(zhì)的量進(jìn)行測定的用途，此外，能夠用于對放射性物質(zhì)進(jìn)行檢測的各種用途。
[0220]標(biāo)號說明
[0221 ] 1、1C、ID…放射線源位置可視化系統(tǒng)
[0222]2、2Α、2Β、20.放射性物質(zhì)檢測裝置
[0223]12...照相機(jī)
[0224]14…監(jiān)視器
[0225]22 …孔
[0226]23…之間的部分
[0227]25、25C…屏蔽容器[0228]25b…側(cè)壁
[0229]26…放射線檢測用元件
[0230]26a…有感部分
[0231]44…二維圖像生成部
[0232]45…圖像合成部
[0233]Y…特定方 向
【權(quán)利要求】
1.一種放射性物質(zhì)檢測裝置，其檢測存在于特定方向上的放射性物質(zhì)，該放射性物質(zhì)檢測裝置具有: 放射線檢測用元件，其具有如下厚度:阻擋并檢測從存在于所述特定方向上且放出Y線和特性X線這雙方的放射性物質(zhì)到來的特性X線，且使從所述放射性物質(zhì)到來的Y線透過；以及 屏蔽體，其具有如下厚度:屏蔽從所述特定方向以外的方向到來的放射線中的特性X線，且使從所述特定方向以外的方向到來的放射線中的Y線透過。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射性物質(zhì)檢測裝置，其中， 所述放射性物質(zhì)檢測裝置具有峰值輸出部，該峰值輸出部輸出由所述放射線檢測用元件檢測出的特性X線的峰值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射性物質(zhì)檢測裝置，其中， 所述放射線檢測用元件構(gòu)成為在至少20keV~40keV的范圍內(nèi)，針對所述特性X線的峰值周邊的能譜進(jìn)行測量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的放射性物質(zhì)檢測裝置，其中， 所述放射線檢測用元件的對于特性X線的入射方向的有感部分的厚度形成為:以作為測量對象的放射性物質(zhì)的特性X線在所述放射線檢測用元件所使用的物質(zhì)中的平均自由行程(A1)為單位時(shí)，處于1.1A1以上的范圍內(nèi)，而且，以作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線在所述放射線檢測用元件所使用的物質(zhì)中的平均自由行程(λ2)為單位時(shí)，處于0.14 λ 2以下的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任意一項(xiàng)所述的放射性物質(zhì)檢測裝置，其中， 所述屏蔽體的厚度形成為:以作為測量對象的放射性物質(zhì)的特性X線在屏蔽體物質(zhì)中的平均自由行程(λ 3)為單位時(shí)，處于1.6 λ 3以上的范圍內(nèi)，而且，以作為測量對象的放射性物質(zhì)以最高比例放出的Y線在屏蔽體物質(zhì)中的平均自由行程(λ4)為單位時(shí)，處于0.22 A4以下的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放射性物質(zhì)檢測裝置，其中， 所述屏蔽體由屏蔽所述放射線檢測用元件的周圍的屏蔽容器、或者設(shè)置在所述放射線檢測用元件的檢測對象側(cè)的準(zhǔn)直器構(gòu)成、或者由它們雙方構(gòu)成， 在所述屏蔽體是由多個(gè)孔構(gòu)成的多孔準(zhǔn)直器的情況下，所述屏蔽體的厚度是指孔與孔之間的部分的厚度， 在所述屏蔽體為僅具有I個(gè)孔的單孔準(zhǔn)直器的情況下，所述屏蔽體的厚度是指孔的側(cè)壁的厚度， 如果所述屏蔽體是具有I個(gè)孔、且在后方設(shè)置有多個(gè)放射線檢測用元件的針孔準(zhǔn)直器，則所述屏蔽體的厚度是指設(shè)置有孔的前面板的厚度， 如果所述屏蔽體是具有多個(gè)孔且在后方設(shè)置有多個(gè)放射線檢測用元件的編碼掩模型準(zhǔn)直器，則所述屏蔽體的厚度是指設(shè)置有孔的前面板的厚度， 在所述屏蔽體是所述屏蔽容器的情況下，所述屏蔽體的厚度是指至少位于所述放射線檢測用元件的側(cè)面的側(cè)壁的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中的任意一項(xiàng)所述的放射性物質(zhì)檢測裝置，其中， 所述放射性物質(zhì)檢測裝置具有:存儲部，其存儲在所述特性X線的峰值的分析中使用的樣板； 分析部，其使用所述樣板和由所述放射線檢測用元件測量的能譜，對所述特性X線的峰值進(jìn)行分析， 所述樣板是如下數(shù)據(jù):處于與所述特性X線區(qū)域的能量相比高能量側(cè)的60keV-250keV內(nèi)，且具有比所述特性X線的峰值強(qiáng)的峰值部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中的任意一項(xiàng)所述的放射性物質(zhì)檢測裝置，其中， 所述放射性物質(zhì)檢測裝置執(zhí)行如下候選確定處理:使用由所述放射線檢測用元件檢測出的能譜中的Y線區(qū)域的能譜，確定放射性物質(zhì)的種類的候選， 所述放射性物質(zhì)檢測裝置具有執(zhí)行如下的種類識別處理的放射性物質(zhì)識別部，該種類識別處理是如下的處理:使用由所述放射線檢測用元件檢測出的能譜中的特性X線區(qū)域的能譜，識別出在所述能譜內(nèi)是否存在由所述候選確定處理確定的放射性物質(zhì)，從而識別出特定方向的放射性物質(zhì)的種類。
9.一種放射線源位置可視化系統(tǒng)，其中， 所述放射線源位置可視化系統(tǒng)具有多個(gè)權(quán)利要求1~8中的任意一項(xiàng)所述的放射性物質(zhì)檢測裝置， 所述放射線源位置可視化系統(tǒng)具有: 照相機(jī)，其對所述特定方向進(jìn)行拍攝，取得拍攝圖像； 二維圖像化部，其針對每一檢測區(qū)域，將基于多個(gè)所述放射性物質(zhì)檢測裝置分別檢測出的放射性物質(zhì)而得到的放射性物質(zhì)的量轉(zhuǎn)換為二維圖像； 合成部，其對所述拍攝圖像與所述二維圖像進(jìn)行位置對應(yīng)之后進(jìn)行合成，生成合成圖像；以及 顯示部，其顯示所述合成圖像。
10.一種放射性物質(zhì)檢測方法，其中， 所述放射性物質(zhì)檢測方法使用權(quán)利要求1~8中的任意一項(xiàng)所述的放射性物質(zhì)檢測裝置， 測量特性X線的峰值周邊的能譜， 根據(jù)所述能譜，至少識別出所述放射性物質(zhì)的存在。
【文檔編號】G01T7/00GK104040374SQ201380005310
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年1月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月13日
【發(fā)明者】小林進(jìn)悟, 內(nèi)堀幸夫, 白川芳幸 申請人:獨(dú)立行政法人放射線醫(yī)學(xué)綜合研究所