JP2008070362A - 高耐久放射線検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】 放射線検出器組立体１０が提供される。
【解決手段】 放射線検出器組立体１０は、放射線検出器素子１５及び動作可能に接続される光検出素子２７を含む。放射線検出器素子１５は、放射線検出器ハウジング２０内に着座される。放射線検出器組立体１０はまた、放射線検出器素子１５の外周に沿って、ハウジング２０と放射線検出器素子１５との間に半径方向に配置される複数の連続波形状バネ５０を含む。放射線検出器素子１５は、円形の横断面、多角形の横断面或いは矩形の横断面を有するシンチレーション検出器を含むことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、総括的に外部ハウジングに取り付けられるデバイスを保護するための懸架システムに関し、より具体的には、高耐久放射線検出器用の懸架システムに関する。

放射線検出器は通常、光電管などの光検出及び数値化デバイス、並びに結晶又は好適な複合素子とすることができるシンチレーション素子を含む。シンチレーション素子は、その周囲から放射線を取り込み、該放射線のエネルギーを光に変換することによって機能する。放射線は、周囲背景放射線、すなわち放射線検出器の近傍に輸送された放射線放出材料とすることができる。

放射線による衝突の結果としてシンチレーション素子内に発生した光は、光学窓を通って光電管に送られる。光インパルスは、計装システムに送られる電気インパルスに変換される。光結合素子は通常、より高い光透過率を得るためにシンチレーション素子と光検出素子との間で用いられ、シンチレーション素子と光検出素子との間の動的分離をもたらすのに用いることができる。

現在、核兵器、ダーティボム、及び他の違法な放射性物質の不正輸送の可能性があることに対して、ポータル放射線監視が重大な意義を持つようになってきた。放射線の効果的なポータル監視は、これら放射線放出材料の不正輸送及び使用を識別し阻止する方法を提供する。しかしながら、放射性物質の輸送手段は多面的であるので、ポータル監視は広範な一連の輸送スキームに適用する必要がある。輸送形態の中でもポータル放射線監視を実施する必要のあるものは、船舶、鉄道、車両、及び人による輸送である。結果として、放射線検出器を含むポータル放射線監視機器は、幅広い環境条件に曝される。

既存のポータル監視放射線検出器は、通常の使用中に様々な程度の衝撃又は振動を受けることが多い。場合によっては、衝撃又は振動曝露の程度は極めて過酷なことがある。放射線検出器が衝撃及び振動からのどのような悪影響も受けることのないようにこれらを保護することが有利である。これらの影響の実施例は、高バックグラウンド計数、検出器の応答スペクトル中のノイズ、更に検出器破損も含むことができる。これらの検出器を保護する典型的な方法は、厚いエラストマー、発泡体、その他の使用を含んでいた。

既存の衝撃及び振動絶縁システムは通常、放射線検出器の周りに配置されるエラストマーブーツ、又は放射線検出器の周りに巻かれる発泡体パッドのいずれかからなる。ポータル監視放射線検出器におけるサイズ制限により、これらの方法でさえ一般に利用することができない。多くの場合、結晶は単に反射性材料に包まれ、次いで、１ｍｍ厚さのステンレス鋼ハウジング内に挿入される。結晶は通常、１６インチ長の４インチ×４インチ矩形の形状である。加えて、結晶は、１６インチ長の２インチ×４インチ矩形を一般に含む他の形状であってもよい。

通常、軟質エラストマー材料は緩衝作用を与えるのに使用され、予想される衝撃が大きいほど用いられるエラストマーがより厚くなる。この材料は、ブーツ型又はシース型の形状とすることができ、振動感度素子をエラストマー中に注封することによって得ることができる。エラストマーは、高い熱膨張係数又は高い機械的荷重に起因して大きな温度変化の後では形状が変化する傾向がある。

放射線検出器を構築するかかる１つの方法では、テフロン（登録商標）ブーツを用いた金属ハウジング内でヨウ化ナトリウム結晶が懸架される。シンチレーション結晶の外側の周りには、その寸法がハウジング内側と一致するまでテフロン（登録商標）テープが巻かれる。次いで巻かれた結晶はハウジング内に挿入される。

別の組立方法では発泡体を用いる。内部光子反射を改善するために、ヨウ化ナトリウムはまず反射体と共に巻かれる必要がある。巻かれた後、次に結晶は、耐水性ハウジング内に固定される様々なシステムを用いてハウジング内に実装される。

シンチレーション素子が大きくなるほど断面積が増加し、従って、ガンマ線又は中性子が素子の中を通過する可能性が高くなる。また、厚みが増えると、入射放射線が単に素子を通過するだけでなくシンチレーションを生成する可能性が高くなる。更に、シンチレーション結晶を囲む材料は、入射放射線を減衰させる可能性がある。保護材料及びハウジングの厚さ及び特性は、デバイスの感度に悪影響を及ぼす可能性がある。

前述のタイプの懸架システムを利用する様々なタイプ及び設計の放射線センサについて取得された多数の特許が存在する。検出器結晶の保護についての異なる概念は、円筒形シンチレーション結晶の円周周りに金属板バネを使用することを具体化している。Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ他（米国特許第５，９６２，８５５号）において、検出器を囲む側壁上の軸方向拘束部及び該拘束部の外側に配置される半径方向バネを備えた、ほぼ円筒形状の放射線検出器は、軸方向及び半径方向に剛直な拘束をもたらす。またＦｒｅｄｅｒｉｃｋ（米国特許第６，３５５，９３２号）において、検出器が円筒形状であり、細長い半径方向バネの第１のセットが、光検出器の円周周りにハウジングと光検出器との間で半径方向に配置され、同様の半径方向バネの第２のセットが、放射線検出器の円周周りに配置される。これらＦｒｅｄｅｒｉｃｋ特許は、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃに譲渡され、石油及びガス探査用の円筒型シンチレーション検出器の製造及び設計で一般的に使用されている。しかしながら、これらの特許は、検出器の全面にわたり円周方向でバネが設けられているので、検出器は計測しようとする入射放射線から部分的に遮蔽される。
米国特許第５，９６２，８５５号公報 米国特許第６，３５５，９３２号公報

従って、方形、矩形、又は他の多角形のシンチレーション結晶を機械的衝撃、振動、及び温度により誘起される力から保護するための高耐久懸架システムを提供する必要性がある。更に、計測しようとする入射放射線からの検出器の遮蔽を最小にする懸架システムを提供する必要性がある。

本発明は、外部ハウジングの内部デバイスを保護するため、より具体的にはハウジングに取り付けられる放射線検出器組立体の素子を外部衝撃及び振動から保護するための懸架システムに関する。

要約すると、本発明の１つの態様によれば、懸架されるべき内部デバイスと外部ハウジングとの間の所定位置に懸架要素を保持するための懸架デバイスが提供される。懸架デバイスは、少なくとも１つのトレイを含み、各トレイは１つの懸架要素及び少なくとも１つの保持リップを保持するような大きさにされ、１つの保持リップは、懸架要素用の別の保持手段を保持せずにトレイの両側に取り付けられる。

本発明の別の態様によれば、放射線検出器組立体が提供される。放射線検出器組立体は、ハウジング、放射線検出器素子、及び放射線検出器素子に動作可能に接続される光検出素子を含む。放射線検出器素子は、ハウジング内に着座される。本組立体はまた、放射線検出器素子の外周に沿って、ハウジングと放射線検出器素子との間に半径方向に配置される複数の連続波形状バネを含む。

本発明の更に別の態様は、ポータル放射線モニタを提供する。ポータル放射線モニタは、複数の放射線検出器組立体を含み、各放射線検出器組立体は、光検出素子及び放射線検出器素子を含み、放射線検出器素子は、光検出素子の外周に沿って、ハウジングと放射線検出器素子との間に半径方向に配置される複数の連続波形状バネに支持される。ポータル放射線モニタは更に、複数の放射線検出器組立体をポータル放射線モニタによって調査される対象物に対して対称的に取り付けるための構造的支持体を含む。モニタは、放射線検出器組立体の各々からの出力放射線信号を接続するための接続手段、複数の放射線検出器組立体からの出力放射線信号を処理するための電子処理手段、及び放射線検出器組立体からの出力放射線信号を表示するための電子表示手段を使用する。

本発明のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、図面を通して同じ文字が同じ要素を表す添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むとより理解されるであろう。

前述の方法は、脆弱なシンチレーション検出器結晶を衝撃及び振動により誘起される損傷から保護しようとする場合には不十分である可能性がある。本発明の以下の実施形態には、外部ハウジングが曝される衝撃及び振動から内部デバイスを保護する小型懸架システムを提供することを含めて、多くの利点がある。保護される内部デバイスは、計装パッケージ、検出器、及び他の感知機器を含み、様々な機能を有することができる。懸架システムは特に、内部デバイスとハウジングとの間の容積の厚みが制限される用途に好適である。保護される内部デバイスはまた、幅広い範囲の形状及びサイズを有することができる。

懸架要素は、連続波形（マーセルウェーブにされた）懸架システムを含む、ある範囲のバネ様デバイスを含むことができる。検出器に加えられる衝撃及び振動は、結晶が検出器ハウジングと調和して移動するように結晶を通って透過され、従って、結晶への損傷を引き起こすハウジングへは衝突しない。

本発明の例示的な実施形態は、放射線計測デバイスの保護に関連することができる。放射線計測デバイスは、入射放射線を検出するためにシンチレーション検出器を利用することが多い。典型的な放射線検出器は、以下の構成要素、すなわちシンチレーション結晶（通常はタリウムがドープされたヨウ化ナトリウムであるが、これに限定されない）、光電管（ＰＭＴ）、結晶及びＰＭＴの各々の周りのハウジング、及び光学窓、並びにハウジングの内側にあるが結晶及びＰＭＴの外側寸法程度の懸架システムを含む。タリウムがドープされたヨウ化ナトリウム結晶（ＮａＩ（Ｔｌ））は、１９２０年以来放射線検出器に用いられており、ガンマ感度、スペクトル分解能、及び光出力について良く知られた特性を有する。限定ではないが、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）、ハロゲン化ランタン（Ｌａ Ｈａｌｉｄｅｓ）、その他のような他のシンチレーション材料を用いてもよい。

例示的な形状の結晶は、横断面が矩形又は方形の外形を含む。ポータル検出器としての用途では、これらの結晶の典型的な寸法は、幅２インチ×奥行き４インチ×長さ１６インチ、又は幅４インチ×奥行き４インチ×長さ１６インチとすることができる。これらの特定の寸法は、限定ではないが、当業者がこの目的で放射線検出器を構築するのにこれまで用いてきた一般的な境界を表している。

本発明は、ガンマ放射線検出器として用いることができる。検出器の好ましい実施形態は、人、車両、貨物、又は他の対象物が通過することができるポータル付近に配置されたハウジングの内側にガンマ放射線検出器として存在する。この検出器の固有の特性によって、列車又は大型トラック、その他のような大きな振動量を監視することができるポータルとして、及びある場所から別の場所に移動するときに振動し又は落下する可能性のある携帯型ポータルモニタとして理想的なものとなる。個々の検出器素子結晶は、個々の検出器素子結晶を有するポータル放射線感知デバイスの周辺でほぼ対称的な配列で用いることができる。

連続波形状バネは通常、バネの全長に沿って連続波状パターンを形成する弓形に曲げられた平坦な金属ストリップからなる。バネのこの波状構造は、放射線検出器素子とハウジングとの間の限られた空間内に配置することができる。

連続波形状バネはまた、検出器が幅広い温度範囲に曝される場合の材料の熱膨張を許容する。この構想は、ヨウ化ナトリウムだけに限定されるものではない。ＣｓＩ、Ｌａ Ｈａｌｉｄｅｓ、その他のようなシンチレーション材料を用いることができる。

更に、軸方向支持のための様々な多角形結晶配列において、連続波形状バネは、シンチレーション結晶の軸方向縁部に１つだけ配置される。縁部に沿った軸方向のバネ配置は、Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋの円周方向配置よりも結晶周辺の妨げが少ない。従って、入射放射線の遮蔽として作用する可能性のある材料は、監視される外部環境と結晶との間に少なく配置され、これによってシンチレーション検出器の感度を維持するのを助ける。

本発明の第１の態様は、懸架される内部デバイスと外側ハウジングとの間の所定位置に素子を保持するための懸架システムを提供する。懸架デバイスは、１つの懸架要素を保持するような大きさにされた少なくとも１つのトレイと、懸架要素の別の保持手段を有さないトレイの両側に取り付けられる少なくとも１つの保持リップとを含む。懸架デバイスは更に、トレイの間に配置され、且つ各トレイの隣接する縁部に取り付けられて、１つのトレイを懸架される内部デバイスの外周に平行に位置決めし、別のトレイを内部デバイスの外周の隣接部分に平行に位置決めするようにする接続部材を含むことができる。懸架される内部デバイスは、放射線検出器素子及び光検出素子を含む外側ハウジングに懸架されることによって保護することができる幅広い範囲の素子を含むことができる。

懸架されるデバイスは、円形横断面を含む多くの形状を有することができ、例えば直円柱とすることができる。懸架されるデバイスはまた、方形、矩形、及び六角形を含むことができる多角形断面を有することができる。これらのデバイスは一般に、検出器素子として適用されるときに直角柱の形状となる。懸架デバイスは、上述のものを含む、多くの異なる形状に適応することができる。懸架される内部デバイスが放射線検出器素子である例示的な用途において、懸架デバイスは懸架ガイドレールと呼ばれる。

懸架デバイスのトレイは、外側ハウジングにかかる衝撃力及び振動力を減衰させる懸架要素を収容する。内部デバイスに対して支持される懸架要素は、連続波形状バネを含むことができる。

懸架デバイスの複数のトレイは、放射線検出器の軸方向長さにわたることができる。軸方向縁部を備える多角形懸架デバイスでは、１つのトレイを懸架デバイスの軸方向縁部の両側に位置付けることができる。接続部材は、懸架デバイスの各軸方向縁部周囲の外側に延びることができ、軸方向縁部の全長に延び、付随する軸方向縁部の両側にわたる各トレイに取り付けられる。接続部材は、凸型ループの形状であり、懸架される内部デバイスの軸方向縁部の周りに延びる大きさにすることができる。

例えば、衝撃及び振動の圧縮及び緩和下では、懸架要素はトレイから横方向に移動する傾向を有することができる。複数の保持リップを設けて、トレイ内に懸架要素を保持することができ、懸架要素がトレイ及び付随する軸方向縁部から摺動して離れないようにする。保持リップは、懸架要素の横方向移動を防ぐ別の保持手段が無いトレイのあらゆる縁部に設けることができる。内部デバイスの軸方向縁部の両側に位置付けられるトレイの場合、トレイ間の接続部材は、軸方向縁部に向かう懸架要素の横方向移動を防ぐ手段として機能することができ、そのため、この場合には第２の保持リップは必要とされない。しかしながら他の用途の場合、保持リップはトレイの両縁部に設けてもよい。

懸架デバイスは、板金、押出し金属、又は同等のプロセスで形成することができる。プラスチック、セラミック、又は他の材料もまた特定の用途には有利とすることができる。

本発明の別の態様によれば、例示的な高耐久放射線検出器組立体が提供される。放射線検出器組立体は、放射線検出器素子及び放射線検出器素子に動作可能に接続される光検出素子を含む。放射線検出器素子は、方形又は矩形の横断面を有することができる。しかしながら放射線検出器素子は、これらの形状に限定されず、多角形及び円形断面（例えば六角柱又は円柱）を含むことができる。この組立体は、機械的衝撃、振動、及び温度によって誘起される力による脆弱なシンチレーション結晶に対する損傷を防ぐための半径方向懸架システムを含むことができる。

放射線検出器素子に用いられる懸架要素は、シンチレーション結晶の表面の長さに沿って延びる金属製連続波形状バネからなることができる。これら連続波形状バネは、所要の用途用に好適な金属又はセラミックで作ることができる。バネは、テフロン（登録商標）がコーティングされてもよく、熱膨張及び収縮下、並びに機械的衝撃及び振動下での移動をより容易にすることができる。バネは、結晶の平坦面（円柱であれば接縁部）に沿って嵌合され、ハウジング内に挿入されるので、バネはある程度圧縮状態となり、従って、結晶を衝撃及び振動から保護することが可能となる。

連続波形状バネは、放射線検出器素子の実施例では懸架ガイドレールと呼ばれる懸架デバイスのトレイ内に着座させることができる。懸架ガイドレールは、トレイと、バネを保持する別の手段を含まない外側縁部を備えたトレイ上に保持リップとを含むことができる。連続波形状バネは、放射線検出器素子の外周に沿って、ハウジングと放射線検出器素子との間に半径方向に配置される。バネは、放射線検出器素子の各面に沿って軸方向に配置することができる。円筒形放射線検出器素子では、バネは、検出器素子の周りに円周方向に配置することができる。多角形断面及び軸方向縁部を備える検出器素子では、バネは、放射線検出器素子の各面の各軸方向縁部に隣接して配置することができる。

更に、バネは各軸方向縁部に隣接し、且つ放射線検出器素子の軸方向縁部の両側に配置することができる。この配列において、１つのバネは、軸方向縁部の一方の側面に沿って軸方向にトレイ上に取り付けることができ、第２のバネは、検出器の軸方向縁部の第２の側面に沿って軸方向にトレイ上に取り付けることができる。懸架ガイドレールの接続部材は、各軸方向縁部に最も近接するトレイ縁部を接続し、検出器の縁部の周りを凸型ループとして延び、これによって検出器の各縁部で懸架を所定位置に保持するのを助けることができる。

放射線検出器組立体はまた、結晶の端部上に取り付けられる１つ又はそれ以上の軸方向バネからなる軸方向懸架システムを有する。バネ及び結晶の荷重を均等に分散する圧縮プレートをバネの両側に用いる。また、軸方向懸架組立体がＰＭＴのベース部の周りに用いられる。衝撃及び振動からの損傷に対する支持を提供することに加えて、軸方向懸架は、結晶、ＰＭＴ、及びこれら２つの構成要素間にある光学窓の間の光結合の維持を支援する。

放射線検出器素子のハウジングは、好ましくは薄壁チタン、アルミニウム、又は鋼鉄など適切な材料で作ることができる。材料は、入射ガンマ放射線を許容できないほど減衰してはならず、また典型的な使用で加えられる内部及び外部力に耐えなければならない。加えて、上述のような懸架システムを組み込むことで、結晶はハウジング壁からオフセットされ、従って、検出器ハウジングの側部が何らかの方法で衝突を受ける場合に保護を追加することが可能となる。最終的には、結晶は金属に密接には接触してないが、その代わりに金属とハウジングとの間に絶縁体として空気層を有するので、他の同様の様式の検出器が受けるように熱衝撃を受ける可能性が少ない。

上記の実施例に示されず、又は適用されていないが、連続波形状バネはまた、光電管（ＰＭＴ）を懸架するのに用いることができる。ＰＭＴ保護用に連続波形状バネを使用することは、ＰＭＴの外側表面とＰＭＴハウジングの内側表面との間の利用可能な空間が制限される場合に最も好適であり、バネは制限空間での使用に適応可能である。

本発明の別の態様によれば、ポータル放射線モニタが提供される。放射線検出器素子の保護用に連続波形状バネを利用する放射線検出器組立体は、支持構造体内に物理的に取り付けられ、ポータルを通過する対象物をより効果的に監視することができる。支持構造体のサイズ及び配向並びに用いられる放射線検出器組立体の数は、監視される対象物の正確なサイズ及び特性に基づくことができる。支持構造体上の物理的取付けは、例えば調査される対象物の左右及び上下への個々の又は複数の放射線検出器素子の対称的取付けを利用することができる。検出器組立体からのプラグパッケージは、複数の放射線検出器組立体の各々からの出力放射線信号を、複数の放射線検出器組立体からの出力放射線信号を処理するための電子処理手段に接続する手段を利用することができる。複数の放射線検出器組立体からの出力放射線信号を表示する電子表示手段もまた、放射線レベルの予め定められた設定が行われる場合に作動されることになるアラームと共に設けることができる。処理された放射線信号はまた、監視される対象物に関する他のデータと共にデータ記憶手段に記憶することができる。出力放射線信号及び関連情報を接続、処理、表示、及び記憶する手段は、当該技術でよく知られているので、これ以上の説明は必要ではない。

図１は、本発明の１つの態様による例示的な放射線検出器組立体の等角断面図を示す。放射線検出器組立体１０は、放射線ハウジング２０内に密封される放射線検出器素子１５と、放射線検出器素子１５と光検出器２７（光電管（ＰＭＴ）３０及びＰＭＴハウジング３５）との間に配置される光学窓２５とを含む。光結合器（図示せず）もまた、放射線検出器素子１５と光学窓２５との間、及び光学窓２５と光電管３０との間に設けられる。放射線検出器組立体１０は更に、放射線検出器素子１５の周りの反射性材料４０と、懸架ガイドレール４５のセットと、放射線検出器素子１５の各軸方向縁部にある連続波形状バネ５０のセットとを含む。プラグパッケージ５５は、放射線検出器素子１５と相対する放射線検出器組立体１０の端部にＰＭＴ３０が備えられる。

図１は更に、放射線検出器組立体１０の例示的な軸方向懸架システムの要素を示す。圧縮プレート６０は、放射線検出器組立体の検出器端部に設けられ、これは軸方向圧縮バネ６５によって付勢される。ＰＭＴ端部にある圧縮プレート７０は、軸方向圧縮バネ７５によって付勢される。

図２Ａは、例示的な放射線検出器組立体の正面図を示す。組立体の放射線検出器素子端部の横断面図が示されている。プラグパッケージ５５は、ＰＭＴ（図１の３０）からの放射線出力信号を電子システムに接続して、該信号（図示せず）を処理し表示するための雄ピン５７を備える。ＰＭＴハウジング３５は、プラグパッケージ５５、ＰＭＴ管、光学窓、圧縮プレート、及び軸方向圧縮バネ（図１）を含む組立体のＰＭＴ管端部を密封する。図２Ｂは、雄ピン５７を備えるプラグパッケージ５５を含む放射線検出器組立体の端面図を示す。

図３は、放射線検出器素子における例示的な放射線検出器組立体の横断面図を示す。例示的な放射線検出器素子１５は、矩形断面を備えて示されている。放射線検出器素子１５は、反射性材料４０で囲まれている。放射線検出器素子１５の各軸方向縁部９０では、懸架ガイドレール４５が配置される。２つの連続波形状バネ５０が、各懸架ガイドレール４５と放射線検出器ハウジング２０との間で圧縮される。

図４は、例示的な放射線検出器素子の縁部に沿って取り付けられる連続波形状バネの拡大等角図を示す。連続波形状バネ５０は、放射線検出器素子１５の縁部９０に隣接する放射線検出器素子１５の面８５に沿って示されている。幅Ｗ及び長さＬを有する１つの連続波形状バネ５０が、懸架ガイドレール４５の各トレイ１０５に配置されている。リップ１１０は、連続波形状バネ５０が収縮及び緩和を生じたときにトレイから摺動して出るのを防ぐ。

図５は、素子の軸方向縁部において例示的な放射線検出器素子が設けられた懸架の拡大図を示す。反射性材料４０に包まれる放射線検出器素子１５は、放射線検出器ハウジング２０によって囲まれる。放射線検出器素子１５と放射線検出器ハウジングとの間の空間８０は、懸架ガイドレール４５及び連続波形状バネ５０によって維持される。懸架ガイドレール４５は、２つのトレイ１０５を含み、１つは、放射線検出器素子１５の軸方向縁部９０に隣接する放射線検出器素子の各面８５（図４）上にある。各トレイは、連続波形状バネ５０の幅Ｗ（図４）に適合するほど十分に広く、放射線検出器素子１５の軸方向縁部９０の名目上全長を延び、連続波形状バネ５０の長さＬ（図４）に適合するほど十分に長い。各トレイ１０５は、放射線検出器素子１５の軸方向縁部９０に最も近接する内側コーナー９５でトレイ１０５間に配置される凸型ループ１００に取り付けられる。凸型ループ１００は、懸架ガイドレール４５の全長に延びる。保持リップ１１０が、外側コーナーでトレイ１０５に取り付けられる。各保持リップ１１０は、その付随するトレイ１０５に対して約４５度の角度を形成する。

例示的な放射線検出器素子が矩形断面図を備えて示されるが、懸架システムは、あらゆる多角形の検出器と共に用いることができ、懸架ガイドレールは、トレイと整列するように適応可能であり、従って、連続波形状バネは、放射線検出器素子の共通縁部に隣接する検出器素子の面と同一平面になる。

更に、懸架ガイドレールは、円筒形放射線検出器素子に適応することができる。円筒形検出器素子では、両コーナーに保持リップを備える単一トレイを利用して、円柱に対する軸方向接線に沿って検出器の周りで円周方向に、及び検出器とハウジングとの間で半径方向に連続波形状バネを支持することができる。更に、懸架ガイドレールはまた、円柱の湾曲にトレイを共形にする適当な形状のコネクタ部品によって接続される二重トレイを備えることができる。円筒形検出器用途において、保持リップは、他の方法でバネ用の保持手段を備えていないあらゆるトレイのコーナーに設けることができる。

図６は、光検出素子の外周に沿って、ハウジングと放射線検出器素子との間に半径方向に配置される複数の連続波形状バネを使用する放射線検出器組立体を用いた例示的なポータル放射線モニタを示している。ポータル放射線モニタ１５０は、支持構造体１６０上に取り付けられる複数の放射線検出器組立体１７０を用いる。支持構造体１６０は、調査される対象物の大きさ及び形状にされる。複数の放射線検出器組立体１７０は、ポータル放射線モニタ１５０のポータル空間１８０を通過する対象物の特性に基づいて放出される放射線を最もよく取り込むような支持構造体１６０上の物理的位置に配置することができる。図６の放射線検出器組立体１７０の例示的な配列は、調査される対象物が通過するポータル空間１８０に対して対称である。ポータル空間１８０は、放射線放出について検査する必要がある、荷物、自動車、トラック、貨物コンテナ、列車、又はあらゆる対象物などの私物品を監視するような大きさにすることができる。接続手段１９０は、別個の放射線検出器組立体１７０からの放射線検出器出力信号２００を電子処理手段２１０に接続するために設けられる。電子処理手段２１０は、処理された放射線信号２２０を表示手段２３０に、及びアラーム２４０に向けて提供することができる。データ記憶手段２５０を用いて、処理された放射線信号２５０、及び監視される対象物に関する他の情報要素（図示せず）を記憶することができる。

本発明の特定の特徴のみを本明細書で例示し説明してきたが、当業者であれば多くの修正及び変更が想起されるであろう。従って、添付の請求項は、本発明の真の精神に含まれるかかる修正及び変更全てを対象とするものとする点は理解すべきである。

本発明の１つの態様による放射線検出器組立体の等角断面図。 放射線検出器組立体の立面図。 放射線検出器組立体の端面図。 放射線検出器素子における放射線検出器組立体の横断面図。 放射線検出器素子の縁部に沿って取り付けられる連続波形状バネの拡大等角図。 素子の軸方向縁部で放射線検出器素子に設けられる懸架の拡大図。 複数の連続波形状バネを使用する本発明の放射線検出器組立体を用いた例示的なポータル放射線モニタ。

符号の説明

１０ 放射線検出器組立体
１５ 放射線検出器素子
２０ 放射線検出器ハウジング
２５ 光学窓
２７ 光検出素子
３０ 光電管
３５ 光電管ハウジング
４０ 反射性材料
４５ 懸架ガイドレール
５０ 連続波形状バネ
５５ プラグパッケージ
６０ 検出器圧縮プレート
６５ 軸方向圧縮バネ
７０ 光電管圧縮プレート
７５ 軸方向圧縮バネ
８０ 軸方向縁部
８５ 軸面
９０ 接続部材
９５ 外側表面
１００ 凸型リップ
１０５ トレイ
１１０ 保持リップ
１１５ トレイ縁部
１２０ 断面
１５０ ポータルモニタ
１６０ 支持構造体
１７０ 検出器組立体
１８０ モニタ空間
１９０ 接続手段
２００ 放射線検出器組立体出力信号
２１０ 処理手段
２２０ 処理された放射線信号
２３０ 表示手段
２４０ アラーム
２５０ データ記憶デバイス

Claims (10)

1. 放射線検出器ハウジング（２０）と、
   前記放射線検出器ハウジング（２０）内に着座する放射線検出器素子（１５）と、該放射線検出器素子（１５）に動作可能に接続される光検出素子（２７）と、
   前記放射線検出器素子（１５）の外周に沿い、前記放射線検出器ハウジング（２０）と前記放射線検出器素子（１５）との間に半径方向に配置される複数の連続波形状バネ（５０）と、
   を備える放射線検出器組立体（１０）。
2. 前記放射線検出器素子（１５）が、円形の横断面（１２０）を有するシンチレーション検出器を含む請求項１に記載の放射線検出器組立体（１０）。
3. 前記放射線検出器素子（１５）が、多角形の横断面（１２０）を有するシンチレーション検出器を含む請求項１に記載の放射線検出器組立体（１０）。
4. 前記放射線検出器素子（１５）が、矩形の横断面（１２０）を有するシンチレーション検出器を含む請求項１に記載の放射線検出器組立体（１０）。
5. 前記複数の連続波形状バネ（５０）が、前記放射線検出器素子（１５）の各軸面（８５）に沿って軸方向に位置付けられる連続形状バネを含む請求項４に記載の放射線検出器組立体（１０）。
6. 各軸面（８５）に沿って軸方向に配置される前記複数の連続波形状バネ（５０）が、前記放射線検出器素子（１５）の各軸面（８５）上の各軸方向縁部（８０）に隣接する連続波形状バネ（５０）を含む請求項５に記載の放射線検出器組立体（１０）。
7. 前記放射線検出器素子（１５）の各軸方向縁部（８０）に連続波形状バネ（５０）を取り付けるための懸架ガイドレール（４５）を更に備える請求項６に記載の放射線検出器組立体（１０）。
8. 前記放射線検出器素子（１５）の各軸方向縁部（８０）にある各連続波形状バネ（５０）が、前記懸架ガイドレール（４５）に取り付けられる請求項７に記載の放射線検出器組立体（１０）。
9. 前記懸架ガイドレール（４５）が更に、
   １つが放射線検出器素子（１５）の各軸方向縁部（８０）に隣接して位置付けられる、前記放射線検出器素子（１５）の軸方向長さにわたる二重トレイ（１０５）と、
   前記放射線検出器素子（１５）の各軸方向縁部（８０）の周りで外側に延び、且つ軸方向縁部（８０）の長さを延びて付随する軸方向縁部（８０）の両側にわたる各前記トレイ（１０５）に取り付けられる接続部材（９０）と、
   １つが各トレイ（１０５）に取り付けられ且つ前記接続部材（９０）に対して前記トレイ（１０５）の外方に配置されており、前記連続波形状バネ（５０）が前記トレイ（１０５）から摺動して出ること、及びその付随する軸方向縁部（８０）から離れることを防ぐようにするための複数の保持リップ（１１０）と、
   を含む請求項７に記載の放射線検出器組立体（１０）。
10. 前記連続波形状バネ（５０）が板金を含む請求項７に記載の放射線検出器組立体（１０）。

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