JP7394039B2 - Ｘ線測定装置、ｘ線測定システム及びｘ線測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線測定装置、Ｘ線測定システム及びＸ線測定方法の技術に関する。

放射能を計測する方法として、特許文献１や、特許文献２に記載の方法がある。
特許文献１には、「外部基準線源からの放射線を変調し、変調した放射線を非測定体を通過させ、通過した放射線の強度を連続的又は断続的に位置を変えて走査測定し、その最大値と最小値との差から非測定体の放射線吸収係数分布を求め、かつ最小値から非測定体自体の放射線計数率分布とを求める」放射能分布測定方法及び装置が開示されている（要約参照）。

特許文献２には、「放射性廃棄物容器を挟んで１個または複数個の放射線検出器と外部線源とを配置し、上記容器を上記放射線検出器及び外部線源に対して相対的に回転および上下方向に運動させながら上記容器内から放出された放射線および外部線源から放出された上記容器を透過した放射線を上記放射線検出器で測定し、その結果に基づいて上記容器内の放射能量を求める放射性廃棄物容器内放射能量測定方法において、外部線源からの放射線の放出をパルス的に行ない、上記容器内から放出された放射線は１個１個パルスモードで測定し、外部線源から放出され上記容器を透過した放射線は電流モードでグロスの積分量として測定する」放射性廃棄物容器内放射能量測定方法が開示されている（要約参照）。

特開昭６１－２０４５８２号公報 特開平１－６５４７８号公報

ここで、特許文献１及び特許文献２に記載の技術は、Ｘ線光子のパイルアップについて考慮されていない。ここで、パイルアップとは複数のＸ線光子が同時に検出され、検出パルスが重複する現象である。

特許文献１に記載の技術は、Ｘ線の非照射時を設けることで、差分を取りγ線を除去している。しかし、特許文献１に記載の技術では、Ｘ線の非照射時を設けない場合よりも測定時間が２倍以上長くなる。さらに、γ線入射数の方がＸ線入射数より少ないが、統計的なばらつき影響を受けるため、特許文献１に記載の技術では誤差を完全に除去できない。

特許文献２では、Ｘ線光子を１個ずつ測定することを想定しているが、これは積分型読み出しでは積分してデータを読み出す際の時間がデッドタイムとなるが生じるのを防ぐためである。γ線及びＸ線の除去は、非照射時と照射時の線量計測値の差分により求めることを目的にして、Ｘ線及びγ線は光子数のみを数えるためエネルギ情報が失われる構造をとっているため、エネルギ弁別によりＸ線及びγ線を分けることができない。従って、Ｘ線照射時に同時にＸ線及びγ線を分けることはできない。

特許文献１に記載の技術は、前記したように測定時間が単純に伸びるという課題を有する。特許文献２に記載の技術は、Ｘ非線照射時を実質のγ線測定に充てることで測定時間の短縮を図っているが、特にγ線影響が大きく透過してくるＸ線光子数が少ないときには、測定時間の延長は免れない。

このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、放射線測定の精度を向上させることを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明は、少なくともＸ線の入射軸方向に延設されている検出部と、前記検出部において、パイルアップしている領域である第１の領域と、それ以外の領域である第２の領域とを区別し、前記第２の領域におけるＸ線光子数を計数するＸ線光子数計数部と、前記第２の領域において検出されたＸ線光子数を基に、前記第１の領域におけるＸ線光子数を推定しＸ線光子数推定部と、前記第２の領域において検出されたＸ線光子数と、推定された前記第１の領域におけるＸ線光子数とを合計する合計Ｘ線光子数算出部と、を備えることを特徴とする。
その他の解決手段は実施形態中において適宜記載する。

本発明によれば、放射線測定の精度を向上させることができる。

第１実施形態に係るＸ線測定システムの構成を示す図である。 データ処理装置の詳細な構成を示す図である。 データ処理装置のハードウェア構成を示す図である。 第１実施形態における放射線検出器のチャンネル構成を示す図である。 第１実施形態の放射線検出器の全体構成を示す図である。 第１実施形態で用いられるアナログ信号処理器の構成を示す図である。 コンパレータ器に入力される信号の波形（入力波形）の例を示す図である。 それぞれのコンパレータ器の出力波形を示す図である。 Ｘ線測定システムが行うＸ線測定処理の手順を示すフローチャートである。 表示モニタに表示されるＸ線光子検出数の推定処理結果である。 放射線吸収係数の算出に用いられる放射線測定装置の具体例を示す図である。 第２実施形態におけるＸ線測定システムの構成を示す図である。 第２実施形態におけるデータ処理装置の構成を示す図である。 第２実施形態におけるＸ線測定処理の手順を示すフローチャートである。 第３実施形態における放射線検出器１の構成を示す図である。 第３実施形態の放射線検出器におけるチャンネル構成を示す図である。 第４実施形態における放射線検出器の構成を示す図である。

次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。また、本実施形態では、Ｘ線Ｒ１（図１参照）、γ線Ｒ２（図１参照）を含むものを放射線と称する。

［第１実施形態］
＜システム構成＞
図１は、第１実施形態に係るＸ線測定システムＺの構成を示す図である。
Ｘ線測定システムＺは、Ｘ線測定装置１と、放射線測定装置２とを備えている。
そして、Ｘ線測定装置１は、Ｘ線発生装置１１０、Ｘ線照射制御装置１２０、放射線検出装置１３０、放射線信号処理装置１４０、データ処理装置１５０、制御管理装置１６０を有している。また、測定対象である放射性廃棄物１７３は廃棄物容器１７２に収納されている。この廃棄物容器１７２は、試料台１７１に載置されている。また、Ｘ線測定装置１とは別に放射線測定装置２が設けられている。なお、廃棄物容器１７２に収納されている放射性廃棄物１７３を適宜Ｘ線源と称する。また、データ処理装置１５０の詳細な構成は後記する。

Ｘ線発生装置１１０はＸ線Ｒ１を発生し、廃棄物容器１７２に向けて発生させたＸ線Ｒ１を照射する。また、Ｘ線発生装置１１０は、電子線加速器１１１及びＸ線発生用ターゲット１１２を有している。
電子線加速器１１１は、測定に必要なＸ線Ｒ１のエネルギに応じた電子線を発生させるエネルギ可変型電子線加速器である。そして、Ｘ線発生用ターゲット１１２に発生させた電子線が照射されることによってＸ線Ｒ１が発生する。発生したＸ線Ｒ１は、廃棄物容器１７２に照射される。
なお、Ｘ線発生装置１１０は、必要に応じて、スライス撮影用コリメータや中性子遮蔽体を有する。

Ｘ線照射制御装置１２０は、Ｘ線Ｒ１の照射を制御する。電子線加速器１１１は、Ｘ線照射制御装置１２０によって、電流状あるいはパルス状の電子線が発射されるように制御されている。

放射線検出装置１３０は、Ｘ線発生装置１１０から照射され、廃棄物容器１７２を透過したＸ線Ｒ１や、廃棄物容器１７２内から放出されるγ線Ｒ２を検出する。また、放射線検出装置１３０は、検出したＸ線Ｒ１や、γ線Ｒ２による電気信号を、増幅・波形整形した後、デジタル信号に変換する。
放射線検出装置１３０は、放射線検出器１３１と、アナログ信号処理器１３２を有している。
放射線検出器１３１は、図３及び図４に示すように、放射線を検出してシンチレータ光に変換するシンチレータ素子３０１、シンチレータ光を増幅して電気信号に変換する光センサ３０２によって構成されている。放射線検出器１３１の詳細な構成は後記する。
アナログ信号処理器１３２は、放射線検出器１３１から出力された電気信号を増幅して波高値情報を抽出した上で、デジタル信号に変換して出力する。アナログ信号処理器１３２の詳細な構成及び動作については後記する。

放射線検出器１３１には、廃棄物容器１７２を透過したＸ線Ｒ１の他に、廃棄物容器１７２に収納されている放射性廃棄物１７３から放射されたγ線Ｒ２も入射する。このＸ線Ｒ１、γ線Ｒ２は、放射線検出器１３１のシンチレータ素子３０１（図３及び図４参照）で光に変換され、光センサ３０２で増幅され電気信号に変換される。この電気信号は、パルスモードでアナログ信号処理器１３２に送られる。アナログ信号処理器１３２は、光センサ３０２から出力された電気信号を増幅、波形整形した後、デジタル信号に変換する。

放射線信号処理装置１４０は、放射線検出装置１３０から出力されるデジタル信号を、Ｘ線を検出した位置と、エネルギとに対応させた計測データに変換する。ここでのエネルギとは、放射線検出装置１３０で検出されたＸ線光子のエネルギである。以降、特に断りがない場合、エネルギとは放射線検出装置１３０で検出されたＸ線光子のエネルギを指すものとする。
前記したように、データ処理装置１５０の詳細な構成は後記する。

制御管理装置１６０は、一連の処理を制御する。また、制御管理装置１６０は、Ｘ線照射制御装置１２０、データ処理装置１５０、と試料台１７１に接続している。さらに、制御管理装置１６０は、表示モニタ１６１、マウス１６２、キーボード１６３に接続している。
マウス１６２とキーボード１６３を介して操作者が計測や制御に関する情報を入力する。また、表示モニタ１６１には、操作者が入力した情報や、データ処理装置１５０で算出された情報を可視化する。また、制御管理装置１６０は、試料台１７１あるいはＸ線発生装置１１０と放射線検出装置１３０を回転あるいは並進運動をさせる走査制御を行う。なお、制御管理装置１６０が試料台１７１に接続している場合、制御管理装置１６０は、試料台１７１の回転と並進走査を制御することで走査制御を行う。制御管理装置１６０が試料台１７１に接続してない場合、制御管理装置１６０はＸ線発生装置１１０や、放射線検出装置１３０を試料台１７１に対して回転並進させることで走査制御する。また、マウス１６２や、キーボード１６３を介して、回転走査ピッチ、上下走査ピッチ、走査範囲、Ｘ線照射時間、廃棄物容器１７２（放射性廃棄物１７３）に照射されるＸ線エネルギの選択、Ｘ線照射開始・終了等を、操作者が制御管理装置１６０に指示することができる。

放射線測定装置２は、Ｘ線測定装置１とは別に設けられる装置であり、放射線吸収係数から放射性廃棄物１７３から放射される放射線（γ線Ｒ２）を測定する。

<データ処理装置１５０＞
図２Ａは、データ処理装置１５０の詳細な構成を示す図である。
データ処理装置１５０は、放射線信号処理装置１４０から入力された計測データについて種々の処理を行う。データ処理装置１５０は、放射線識別部１５１、パイルアップ検出部１５２、Ｘ線光子数分布取得部１５３、Ｘ線光子数推定部１５４、画像再構成部１５５、放射線吸収係数算出部１５６を有する。
放射線識別部１５１は、Ｘ線Ｒ１とγ線Ｒ２を識別し、γ線Ｒ２、ノイズのみのイベントを除去する。イベントについては後記する。
パイルアップ検出部１５２は、放射線信号処理装置１４０から入力された計測データを基にパイルアップ位置を判定する。
Ｘ線光子数分布取得部１５３は、パイルアップしてないＸ線光子数を取得し、放射線検出器１３１における各チャンネルにおいて奥行き方向の検出位置におけるＸ線光子数分布を取得する。チャンネルについては後記する。
Ｘ線光子数推定部１５４は、チャンネルにおいて検出位置ごとのＸ線光子数から、パイルアップしたＸ線光子数を推定する。
画像再構成部１５５は、推定されたＸ線光子数からエネルギ別の線減弱係数の画像を再構成する。
放射線吸収係数算出部１５６は、Ｘ線測定装置１とは別に設けられている放射線測定装置２の測定結果に基づいて放射線吸収係数を求める。

＜ハードウェア構成＞
図２Ｂは、データ処理装置１５０のハードウェア構成を示す図である。
データ処理装置１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７０１と、メモリ７０２と、ＨＤ（Hard Disk）等の記憶装置７０３とを備えている。
記憶装置７０３に格納されているプログラムがメモリ７０２にロードされる。そして、ロードされたプログラムがＣＰＵ７０１によって実行される。これにより、図２Ａに示す各部１５１～１５６が具現化する。

なお、本実施形態では、データ処理装置１５０としてＰＣ（Personal Computer）が用いられているものとしているが、クラウド等の形式でデータ処理装置１５０が設けられていてもよい。また、記憶装置１５０がクラウドに存在するものでもよい。

＜放射線検出器１３１＞
図３は、第１実施形態における放射線検出器１３１のチャンネル構成を示す図である。
図３に示すように、Ｘ線Ｒ１は紙面左方向から放射線検出器１３１に入射するものとする（放射線入射方向Ｄ）。
放射線検出器１３１は、１対のシンチレータ素子３０１と、光センサ３０２とで構成される放射線検出素子３０４が放射線入射方向Ｄに対して、ｘｙ平面上に複数配列されている。このうち、放射線入射方向Ｄの軸方向（ｘ軸方向）に配列されている放射線検出素子３０４の１列をチャンネルと称す。図３に示すチェンネルがｙ軸方向に複数配置された構成を有している。放射線入射方向Ｄからは、Ｘ線Ｒ１とともに、放射性廃棄物１７３から放射されているγ線Ｒ２も入射する。

なお、図３に示す放射線検出器１３１は、ｘｙ平面上に放射線検出素子３０４が配置されているが、さらに、ｚ軸方向に放射線検出素子３０４が配置されてもよい。あるいは、図３に示す放射線検出器１３１がｚ軸方向に移動することで、ｚ軸方向のＸ線Ｒ１が走査されるようにしてもよい。図３における符号３４１及び符号３４２については後記する。

（チャンネル構成）
図４は、放射線検出器１３１の全体構成を示す図である。
なお、図４では、図３とは上下方向（ｚ軸方向）が逆方向となっている。前記したように、１つのチャンネルは放射線入射方向Ｄの軸方向（ｘ軸方向）に対して、複数の放射線検出素子３０４が１列に配置されている。つまり、１つのチャンネルでは、放射線検出素子（検出部）３０４が少なくともＸ線の入射軸方向に延設されている。

このように、１つのチャンネルは、放射線入射方向Ｄと平行な向きに、同じ大きさの放射線検出素子３０４が複数配列される多段式となっている。なお、放射線検出素子３０４の数は問わない。また、シンチレータ素子３０１は、ＮａＩ、ＣｓＩ，ＣｅＢｒ３等、材料を問わない。さらに、シンチレータ素子３０１として、ＮａＩ、ＣｓＩ，ＣｅＢｒ３と同等の位置分解能を有するものであれば、ＣＺＴ、ＣｄＴｅ、Ｇｅ等の半導体も使用可能である。さらに、試料から中性子が発生し得る場合、中性子検出用シンチレータ等を併用するフォスウィッチ検出法を採用することができる。このような構成とすることで、中性子と、その他の放射線を分離することが可能となる。光センサ３０２は、光電子増倍管や、シリコンフォトダイオード、アバランシェフォトダイオード等を用いることを想定している。図４に示されるように、シンチレータ素子３０１の周りには、反射材や遮光材であるカバー３０３が設けられている。ただし、カバー３０３は省略可能である。また、光センサ３０２における飽和を防ぐため、シンチレータ素子３０１と光センサ３０２の間に、図示しないライトガイドが設けられてもよい。このようにすることにより、シンチレータ素子３０１において発生した光が分散され、光センサ３０２の検出精度を向上させることができる。

（アナログ信号処理器１３２）
図５は、第１実施形態で用いられるアナログ信号処理器１３２の構成を示す図である。
図５に示すアナログ信号処理器１３２は、図３及び図４に示す放射線検出素子３０４それぞれに接続される。
光センサ３０２から送られてきた信号は、端部４１１を介してアナログ信号処理器１３２の前置増幅器４０１に入力されることで増幅される。増幅された信号は波形整形器４０２に送られる。波形整形器４０２では、設定されている時定数に合わせて信号の波形が整形される。波形整形された信号は、端部４１２を介して複数（図５の例では５つ）のコンパレータ器４０３ａ～４０３ｅ（４０３）それぞれに送られる。コンパレータ器４０３ａ～４０３ｅのそれぞれには、異なる閾値が設定されている。それぞれのコンパレータ器４０３は、波形整形器４０２から入力した信号の電圧値が閾値より高いとデジタル信号の「１」を出力する。また、それぞれのコンパレータ器４０３は、波形整形器４０２から入力した信号の電圧値が閾値より低い場合はデジタル信号の「０」を出力する。出力信号は、端部４１３ａ～４１３ｅから出力される。なお、シンチレータ素子３０１や、光センサ３０２のゲイン、放射線検出装置１３０で計測されたノイズレベルに応じて、アナログ信号処理器１３２の一部を省略することが可能である。また、図５の例では、５つのコンパレータ器４０３が設けられているが、コンパレータ器４０３の数は５つに限らない。

（入力波形と出力波形）
図６Ａは、図５の端部４１２に入力される信号の波形（入力波形）の例を示す図である。
図６Ａでは、破線５０２，５０３で示す２つのＸ線Ｒ１がシンチレータ素子３０１で検出された例を示している。このような場合、図５の端部４１２に入力される信号の波形（入力波形）は、破線５０２，５０３が重畳された実線５０１で示される波形となる。また、実線５０１で示される入力波形には、γ線Ｒ２等に由来するノイズ（符号５０４）が重畳している。

図６Ａにおいて、点線５１１ａ～５１１ｅは、図５のコンパレータ器４０３ａ～４０３ｅに設定されている閾値である。つまり、点線５１１ａは、図５のコンパレータ器４０３ａに設置されている閾値である。また、点線５１１ｂは、図５のコンパレータ器４０３ｂに設置されている閾値であり、点線５１１ｃは、図５のコンパレータ器４０３ｃに設置されている閾値である。さらに、点線５１１ｄは、図５のコンパレータ器４０３ｄに設置されている閾値であり、点線５１１ｅは、図５のコンパレータ器４０３ｅに設置されている閾値である。

図６Ｂは、それぞれのコンパレータ器４０３の出力波形を示す図である。つまり、図６Ｂで示される波形５１２ａ～５１２ｅのそれぞれは、図５に示す端部４１３ａ～４１３ｅのそれぞれから出力される信号の波形を示している。
図６Ｂは、図５に示すコンパレータ器４０３ａ～４０３ｅのそれぞれに対し、図６Ａに示す閾値５１１ａ～５１１ｅを設定し、さらにコンパレータ器４０３ａ～４０３ｅそれぞれに図５に示す入力波形５０１が入力された例を示している。
図６Ｂにおいて、波形５１２ａはコンパレータ器４０３ａの出力波形である。すなわち、図６Ａにおける入力波形５０１において、閾値５１１ａより下の電圧が「０」として出力され、閾値５１１ａ以上の電圧が「１」として出力されている。
同様に、波形５１２ｂはコンパレータ器４０３ｂの出力波形であり、波形５１２ｃはコンパレータ器４０３ｃの出力波形である。そして、波形５１２ｄはコンパレータ器４０３ｄの出力波形であり、波形５１２ｅはコンパレータ器４０３ｅの出力波形である。Δｔｒｉｓｅ、Δｔｇａｐ、Δｔについては後記する。

放射線信号処理装置１４０は、それぞれの放射線検出素子３０４に接続されているコンパレータ器４０３から入力された信号に対して、エネルギ情報が付与された計測データをデータ処理装置１５０へ出力する。エネルギ情報は、チャンネル番号、放射線検出素子番号、コンパレータ番号、デジタル信号の「０」から「１」に立ち上がった時刻ｔ、デジタル信号の「１」が出力されている時間Δｔを有している。また、放射線検出素子番号とは、チャンネル内において放射線検出素子３０４に対して一意に付与されている番号である。また、コンパレータ番号は、アナログ信号処理器１３２におけるコンパレータ器４０３に対して一意に付与されている番号である。

（フローチャート）
図７は、Ｘ線測定システムＺが行うＸ線測定処理の手順を示すフローチャートである。
まず、制御管理装置１６０がＸ線照射位置の設定を行う（Ｓ１）。Ｘ線照射位置の設定は、制御管理装置１６０が試料台１７１を回転させたり、Ｘ線発生装置１１０を回転させたり、Ｘ線発生装置１１０を上下方向に動かすことで行われる。
次に、放射線信号処理装置１４０は、それぞれのアナログ信号処理器１３２から閾値別の出力信号を取得する（Ｓ２）。ここでは、放射線信号処理装置１４０は図６Ｂに示す波形５１２ａ～５１２ｅに示す出力信号を、それぞれのアナログ信号処理器１３２から取得する。前記したように、放射線信号処理装置１４０は、アナログ信号処理器１３２から取得した信号に対して、エネルギ情報が付与された計測データをデータ処理装置１５０へ出力する。

そして、放射線識別部１５１は、入力された計測データのうち、γ線Ｒ２や、ノイズレベルのイベントを除去する（Ｓ３）。ここで、イベントとは、アナログ信号処理器１３２から出力された信号のうち、いずれかのコンパレータ器４０３の出力信号が「１」となっている計測データである。すなわち、図６Ａの入力波形５０１の１つに相当するものをイベントと称する。
次に、パイルアップ検出部１５２は、それぞれのチャンネルでのＸ線Ｒ１のパイルアップ検出位置を検出する（Ｓ４）。

ここで、ステップＳ３，Ｓ４の処理について、図５～図６Ｂを参照して詳細な説明を行う。
まず、放射線識別部１５１は、計測データを基に、一番低い閾値５１１ａを有するコンパレータ器４０３ａからの出力信号が立ち上がっている時間Δｔが一定時間内（Δｔ_ｍｉｎ＜Δｔ＜Δｔ_ｍａｘ）であるか否かを判定する。なお、Δｔ_ｍｉｎは、デジタル信号処理におけるクロック周波数の逆数、あるいは、ノイズ状況に合わせて、適切な値が設定される。また、Δｔ_ｍａｘは、それぞれのチャンネルにおいて検出しうる最大エネルギが検出された場合の時間幅に合わせるか、ノイズ状況に合わせて、適切な値が設定される。

一番低い閾値５１１ａが設定されているコンパレータ器４０３ａからの出力信号が立ち上がっている時間Δｔが一定時間内（Δｔ_ｍｉｎ＜Δｔ＜Δｔ_ｍａｘ）を満たさない場合、その出力波形はノイズによる立ち上がりか、あるいはγ線Ｒ２による立ち上がりか、あるいは複数の放射線検出による信号がパイルアップしていると想定されるため、放射線識別部１５１は、そのイベントを排除する。この処理は、図７のステップＳ３に相当する。

すなわち、放射線識別部１５１は、図６Ｂの波形５１２ａに示すΔｔが所定時間以下であれば、そのイベントはγ線Ｒ２や、その他のノイズによるものと判定し、当該イベントを除去する。

なお、一番低い閾値５１１ａをγ線Ｒ２や、ノイズより大きいレベルに設定していれば、ステップＳ３の処理を省略することができる。

Δｔ（図６Ｂ参照）が一定時間内（Δｔ_ｍｉｎ＜Δｔ＜Δｔ_ｍａｘ）を満たしている場合、パイルアップ検出部１５２は、一番低い閾値５１１ａが設定されているコンパレータ器４０３ａからの出力信号が立ち上がった時刻ｔから一定時間内（Δｔ_ｒｉｓｅ＜Δｔ_{ｒｉｓｅ，ｍａｘ}）に立ち上がる、最大の閾値を有するコンパレータ器４０３を検出する。図５～図６Ｂの例では、閾値５１１ｅを有するコンパレータ器４０３ｅが相当する。なお、Δｔ_{ｒｉｓｅ，ｍａｘ}は波形整形器４０２の時定数を考慮して設定される値である。

また、信号の立ち上がりを検出したコンパレータ器４０３のうち、最大の閾値に該当するエネルギと、最小の閾値における立ち上がり時間ｔとの関係から、エネルギに変換する時間幅処理法（Ｔｉｍｅ ｏｖｅｒ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ法）により、Ｘ線光子のエネルギを求めることも可能である。これにより、Ｘ線構成のエネルギを、さらに高精度に求めることができる。

続いて、パイルアップ検出部１５２は、Δｔ内において、同一のコンパレータ器４０３ａからの信号が、「０」から「１」に１度以上変化しているイベントを検出する。図６Ｂの例では、波形５１２ｃ及び波形５１２ｄが相当する。つまり、波形５１２ｃ及び波形５１２ｄのような波形が検出されている場合、パイルアップ検出部１５２は、図６Ａに示すようにパイルアップが生じているものと判定し、そのようなイベントをパイルアップイベントとして検出する。

また、パイルアップ検出部１５２は、Δｔ内において、同一のコンパレータ器４０３ａからの信号が「０」から「１」に２度以上変化しているイベントでも、同一のコンパレータ器４０３からの信号が「１」から「０」に立ち下がり、「０」から「１」に立ち上がった時の時間差が一定以上（Δｔｇａｐ＞Δｔｇａｐ，ｍｉｎ）のイベントを検出する。つまり、図６ＢのΔｔｇａｐが長い場合、パイルアップ検出部１５２は、それぞれのイベントが独立しているとみなし、非パイルアップイベントとして検出する。

パイルアップ検出部１５２は、Δｔ内において、同一のコンパレータ器４０３ａからの信号が、「０」から「１」に１度以上変化していないイベントを非パイルアップイベントとして検出する。

パイルアップ検出部１５２は、放射線検出素子３０４毎にパイルアップイベントが生じているか、非パイルアップイベントが生じているかを判定する。

パイルアップ検出部１５２は、１つのチェンネルについて、パイルアップイベントが生じている放射線検出素子３０４と、非パイルアップイベントが生じている放射線検出素子３０４とを検出する。これによって、パイルアップ検出部１５２は、チャンネルにおいて、パイルアップしている放射線検出素子３０４の位置を求める（図７のステップＳ４）。

ここで、チャンネルにおいて、パイルアップイベントが生じている放射線検出素子３０４のうち、Ｘ線Ｒ１の入射側から最も離れている放射線検出素子３０４の位置をＸ線Ｒ１パイルアップ検出位置とする。また、パイルアップしてない放射線検出素子３０４のうち、Ｘ線Ｒ１の入射側に最も近い放射線検出素子３０４の位置を非パイルアップ検出位置とする。このようにして、図７のステップＳ４のパイルアップ位置検出が行われる。パイルアップが生じている放射線検出素子３０４の範囲をパイルアップ領域３４１（図３参照）とする。また、パイルアップが生じていない放射線検出素子３０４の範囲を非パイルアップ領域３４２（図３参照）とする。

一般的に、Ｘ線Ｒ１の入射側に近い放射線検出素子３０４ほどＸ線Ｒ１が多く入射する。これにより、Ｘ線Ｒ１の入射側に近い放射線検出素子３０４ほどパイルアップする確率が高い。また、Ｘ線Ｒ１の入射側から離れた放射線検出素子３０４ほどパイルアップする確率が低くなる。パイルアップ検出位置は、Ｘ線Ｒ１の照射強度、Ｘ線源（放射性廃棄物）と放射線検出器１３１との距離、放射線検出器１３１における放射線の感度、測定対象物の大きさや物性等により変化する。

図７の処理へ戻る。
ステップＳ４の後、Ｘ線光子数分布取得部１５３は、非パイルアップ領域３４２におけるエネルギ別のＸ線光子検出数分布を取得する（Ｓ１１）。つまり、Ｘ線光子数分布取得部１５３は、信号が検出された最大の閾値（エネルギ）毎にＸ線光子数を、非パイルアップ領域３４２の放射線検出素子３０４毎に取得する。このとき、Ｘ線光子数分布取得部１５３は、当該光子数を単位時間当たりの光子数として取得する。
そして、Ｘ線光子数分布取得部１５３は、Ｘ線光子の検出位置を横軸、パイルアップしていないＸ線光子数を縦軸にしたＸ線光子数分布を算出する。Ｘ線光子の検出位置とは、Ｘ線光子が検出された放射線検出素子３０４の位置である。Ｘ線光子数分布については後記する。

次に、Ｘ線光子数推定部１５４は、パイルアップ領域３４１おけるエネルギ別のＸ線光子検出数を推定する（Ｓ１２）。ここで、Ｘ線光子数推定部１５４は、ステップＳ１１とは異なる複数の条件において事前に取得している放射線検出器１３１におけるＸ線光子数分布データを取得する。そして、Ｘ線光子数推定部１５４は、Ｘ線光子数分布データに、ステップＳ１１で取得したＸ線光子数分布をフィッティングさせる。

そして、Ｘ線光子数推定部１５４は、予め取得しているＸ線光子分布データのうち、ステップＳ１１で取得したＸ線光子数分布に最も近い条件を求める。さらに、Ｘ線光子数推定部１５４は、パイルアップ領域３４１におけるエネルギ別のＸ線光子数を推定する。放射線検出器１３１の構造は既知であるため、エネルギ別のＸ線光子数を簡易な解析で求める場合、例えば以下の式（１）が使用される。

Ｉ１（Ｅｋ）＝ΣＩ２（ｎ，Ｅｋ）＋ΣＩ１（ｎ，Ｅｋ）
＝ΣＩ２（０，Ｅｋ）（１－ｅｘｐ（－μ１（Ｅｋ）Δｔ））＊（ｅｘｐ（－μ１（Ｅｋ）ｔ）＋ΣＩ１（ｎ，Ｅｋ）
（１）

ここで、Ｉ２はパイルアップ領域の推定Ｘ線光子数、Ｉ１は非パイルアップ領域のＸ線光子数である。なお、式（１）の１～２行目において、第１項はパイルアップ領域３４１（０＜ｎ＜ｎ_ｐｉｌｅ）におけるＸ線光子数の和、第２項は非パイルアップ領域３４２（ｎ_ｐｉｌｅ＜ｎ＜ｎ_ｍａｘ）におけるＸ線光子数の和を示している。ここで、ｎ_ｐｉｌｅはパイルアップ位置における放射線検出素子番号である。

さらに、ｎは、放射線検出素子番号である。放射線検出器１３１を構成するシンチレータ素子３０１や、光センサ３０２の材料は既知であるため、放射線検出器１３１における線減弱係数μ（Ｅｋ）は既知である。従って、Ｘ線光子数推定部１５４は、非パイルアップ領域３４２（ｎ_ｐｉｌｅ＜ｎ＜ｎ_ｍａｘ）の各検出位置におけるＸ線光子数Ｉ１（ｎ，Ｅｋ）の実測値から、ΣＩ１（０，Ｅｋ）（１－ｅｘｐ（－μ１（Ｅｋ）Δｔ））＊（ｅｘｐ（－μ１（Ｅｋ）ｎ）に従うフィッティング式を算出する。そして、Ｘ線光子数推定部１５４は、このフィッティング式から、パイルアップ領域３４１（０＜ｎ＜ｎ_ｐｉｌｅ）のＸ線光子数ΣＩ２（ｎ，Ｅｋ）を算出する。実際には、放射線検出器１３１の内部で複数散乱するような、より複雑なＸ線の挙動もありうるため、機械学習や深層学習により詳細なフィッティングを行うこともできる。機械学習や、深層学習を行う際に、事前に取得しておくべきデータは、計測データでもよいし、シミュレーションによるデータでも構わない。

そして、Ｘ線光子数推定部１５４は、処理対象となっているチャンネルにおけるエネルギ別の合計Ｘ線光子数を算出する（Ｓ１３）。つまり、Ｘ線光子数推定部１５４は、非パイルアップ領域３４２におけるエネルギ別のＸ線光子数と、推定されたパイルアップ領域３４１におけるエネルギ別のＸ線光子数との合計値を算出する。

ここで、ステップＳ１１～Ｓ１３の処理の詳細について、図８を参照して説明する。
図８は、表示モニタ１６１に表示されるステップＳ１１～Ｓ１３の処理結果である。
ここで、図８に示す処理画面６００には、チャンネル指定窓６０１、エネルギ指定窓６０２、光子数表示領域６１０を有している。エネルギ指定窓６０２では、Ｘ線光子数の算出対象となるエネルギ（検出最大閾値）が指定される。例えば、図８の例では、エネルギ「１００」に相当する検出最大閾値を有するイベントが処理対象として指定されている。

光子数表示領域６１０には、横軸をＸ線光子検出位置縦軸にＸ線光子の計数率（ｃｐｓ）を有するグラフが表示されている。Ｘ線光子位置は、Ｘ線を検出した放射線検出素子３０４の番号（素子Ｎｏ．）に相当する。そして、このグラフには、ステップＳ１１で取得されたエネルギ別のＸ線光子検出数の分布がプロットされている（符号６１１）。つまり、ステップＳ１１で取得されるエネルギ別のＸ線光子検出数分布は、符号６１１で示すプロットに相当する。

その上で、Ｘ線光子数推定部１５４は、プロットされているＸ線光子検出数の分布に対するフィッティング曲線を適用する（実線６１２、破線６１３）。実線６１２、破線６１３で示されるフィッティング曲線は、ステップＳ１１とは異なる複数の条件において事前に取得している放射線検出器１３１におけるＸ線光子数分布データを基に算出されるものである。

ここで、実線６１２は非パイルアップ領域３４２におけるフィッティング曲線を示している。また、破線６１３は、パイルアップ領域３４１におけるフィッティング曲線を示している。これにより、パイルアップ領域３４１におけるＸ線光子検出数（図８の例では計数率）を推定することができる。実線６１２及び破線６１３で示されるフィッティング曲線の算出が、ステップＳ１２（Ｘ線光子検出数の推定）に相当する。

そして、Ｘ線光子数推定部１５４は、非パイルアップ領域３４２で検出されたＸ線光子検出数（符号６１１）と、フィッティング曲線の破線６１３の部分から推定されるパイルアップ領域３４１での検出Ｘ線光子数を合算する。これにより、１つのチャンネルにおいて検出されるエネルギ別のＸ線光子数が推定される（ステップＳ１３（エネルギ別の合計Ｘ線光子数の算出）に相当）。
図８の例では、縦軸を計数率としたが、１計測ごとの計数［Ｃｏｕｎｔｓ］としてもよよい。

図７の説明に戻る。
ステップＳ１３の後、制御管理装置１６０は、すべてのチャンネルについてステップＳ２～Ｓ１３の処理を完了したか否かを判定する（Ｓ２１）。
すべてのチャンネルについてステップＳ２～Ｓ１３の処理を完了していない場合（Ｓ２１→Ｎｏ）、制御管理装置１６０はステップＳ２へ処理を戻す。
すべてのチャンネルについてステップＳ２～Ｓ１３の処理を完了している場合（Ｓ２１→Ｙｅｓ）、制御管理装置１６０は、試料台１７１が１回転したか否かを判定する（Ｓ２２）。ここで、１回転とは、廃棄物容器１７２（放射性廃棄物１７３）の全周をＸ線撮像したことを意味している。
試料台１７１が１回転していない場合（Ｓ２２→Ｎｏ）、制御管理装置１６０はステップＳ２へ処理を戻す。

試料台１７１が１回転している場合（Ｓ２２→Ｙｅｓ）、画像再構成部１５５は、ステップＳ１３で推定されたＸ線光子数からエネルギ別の線減弱係数の画像を再構成する（Ｓ２３）。

（画像再構成処理）
ここで、画像再構成処理について説明する。
画像再構成を実施するにあたり、画像再構成部１５５は、放射性廃棄物１７３を設置しない場合において、各チャンネルに対して入射するＸ線光子数Ｉ_０（Ｅ）と各チャンネルにおいて検出される合計Ｘ線光子数Ｉ（Ｅ）の比の対数値をエネルギ別に求める。これにより、チェンネルにおけるエネルギ別の線減弱係数μ（Ｅｋ）が、式（１）を変換した式（４）を使って求められる。

μ（Ｅｋ） ＝ ｌｎ（Ｉ_０（Ｅｋ）／ Ｉ（Ｅｋ））・・・（４）

このとき、再構成画像における各画素は、物質が不明であるため、線減弱係数が未知数となる。なお、再構成画像には適切な画像フィルタがかけられるものとする。これにより、測定対象に対してエネルギ別の線減弱係数が得られる。

線減弱係数は、照射したＸ線Ｒ１のエネルギと物質の密度と原子番号に依存している。そのため、これまでのＸ線ＣＴでは照射したＸ線Ｒ１の最大エネルギまで積算された線減弱係数が得られるが、本実施形態では、エネルギごとの線減弱係数が得られる。

図７の説明に戻る。
その後、放射線吸収係数算出部１５６は、Ｘ線測定装置１とは別に設けられている放射線測定装置２の測定結果に基づいて放射線吸収係数を換算する（Ｓ２４）。

（放射線吸収係数算出部１５６の処理）
図９は、放射線吸収係数の算出に用いられる放射線測定装置２の具体例を示す図である。
図９の例では、Ｘ線測定装置１とは別に設けられる放射線測定装置２を用いて測定することを想定している。しかし、Ｘ線測定装置１における放射線検出装置１３０で放射線測定装置２を代用することも可能である。
図９では、放射線測定装置２として高エネルギ分解能放射線検出器を用いている例を示している。このような放射線測定装置２はコリメータ２１を有している。このようなコリメータ２１により、放射線測定装置２は特定方向からのγ線Ｒ２の入射のみを許容するものである。放射線測定装置２が、コリメータ２１の位置ｉにおける放射能Ａｉを求めるには、試料台１７１を回転させながら放射線の測定を実施し、コリメータ２１における放射線の検出位置ｊにおける放射線計数率Ｃｊを求める。その上で、以下の式（１１）により、γ線Ｒ２が検出されるまでに通るパスにおける放射線吸収係数Ｒｉｊの合計ΣＲｉｊが求められることでコリメータ２１の位置ｉにおける放射能Ａｉが算出される。なお、Ｒｉｊのｉｊは放射性廃棄物１７３における座標である。

Ａｉ＝Ｃｊ／ΣＲｉｊ ・・・ （１１）

ここで、放射線吸収係数Ｒｉｊは、以下の式（１２）によって算出される。

Ｒｉｊ＝１－ｅｘｐ（－ΣΣμ（Ｅｋ）ｘＬ） ・・・ （１２）

ここで、ΣΣはエネルギＥｋとγ線Ｒ２が通る経路長ｘＬに関する和である。本実施形態において、この放射線吸収係数Ｒｉｊの合計ΣＲｉｊを短時間でエネルギごとに求めることが可能である。これにより、高精度で放射能を求めることができる。本実施形態は、発生させるＸ線Ｒ１のエネルギによらず適用できるが、例えば廃棄物容器１７２の中に入る放射性廃棄物１７３には、Ｃｏ－６０やＣｓ－１３７等の各種が入る可能性がある。そのため、Ｘ線源としては２ＭｅＶ以上の放射性廃棄物１７３より高エネルギを用いる等がある。

第１実施形態によれば、データ処理装置１５０は、放射線検出器１３１における非パイルアップ領域３４２において検出されたＸ線光子数を基に、パイルアップ領域３４１において検出されるＸ線光子数を推定する。このようにすることで、Ｘ線光子のパイルアップが生じても、チャンネルにおける検出されたＸ線光子数の係数精度を向上させることができる。つまり、第１実施形態によれば、パイルアップによって生じる検出した光子数誤差に起因する分別能の低下やアーチファクトの発生等を抑制することができる。

また、１つのチャンネルは少なくともＸ線の入射軸方向に延設されている構造を有している。このような構成を有することで非パイルアップ領域３４２と、パイルアップ領域３４１とを容易に区別することができる。

また、第１実施形態では、それぞれ異なる閾値を有するコンパレータ器４０３を有する。そして、所定の閾値を上まわる信号を基にγ線Ｒ２等に由来する信号を除去している。これにより、測定時間を長期化させることなく、γ線Ｒ２等に由来する信号を除去することができる。

放射線検出器１３１の構成を図３及び図４に示すような構成とすることで、パイルアップ領域３４１及び非パイルアップ領域３４２を容易に検出することできる。また、放射線検出器１３１にシンチレータ素子３０１を用いることにより、コストを低減することができる。

アナログ信号処理器１３２を放射線検出素子３０４それぞれに対して設けられる。これによって、シンチレータ素子３０１、光センサ３０２におけるパイルアップや、信号の飽和を回避することができる。
また、アナログ信号処理器１３２を、図５に示すようなマルチコンパレータ回路とすることで、アナログ信号処理器１３２の回路規模を小さくすることができる。また、アナログ信号処理器１３２を、図５に示すようなマルチコンパレータ回路とすることで、省電力を実現することができる。また、アナログ信号処理器１３２を、図５に示すようなマルチコンパレータ回路とすることで、γ線Ｒ２の識別や、Ｘ線Ｒ１のパイルアップ有無を容易に判定することができる。

［第２実施形態］
次に、図１０～図１２を参照して、本実施形態の第２実施形態を示す。
第２実施形態では、Ｘ線測定装置１を非破壊検査装置として、測定対象を構成する物質の識別及び定量化に用いるものとする。すなわち、第２実施形態では、Ｘ線測定装置１を非破壊検査に適用したものでる。

＜システム構成＞
図１０は、第２実施形態におけるＸ線測定システムＺａの構成を示す図である。また、図１１は、第２実施形態におけるデータ処理装置１１５ａの構成を示す図である。
図１０及び図１１において、図１及び図２Ａと同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、データ処理装置１５０ａのハードウェア構成は図３と同様であるので、ここでの図示及び説明を省略する。
図１０及び図１１において、図１及び図２Ａと異なる点は以下の点である。
（Ａ１）図１０に示すように、図１における放射性廃棄物１７３が収納された廃棄物容器１７２の代わりに、γ線Ｒ２を放出しない非破壊検査対象物が試料台１７１に載置される。なお、測定対象は廃棄物容器１７２に収納されている放射性廃棄物１７３ではなくなるため、放射性廃棄物１７３からのγ線Ｒ２の混入はなくなる。従って、図１０に示すＸ線測定システムＺａでは図１に示す放射線測定装置２が省略されている。
（Ａ２）放射線検出装置１３０はＸ線発生装置１１０から照射されるＸ線Ｒ１のみを検出する。ただし、放射線検出装置１３０の構成そのものは、図１に示す放射線検出装置１３０と同様の構成を有している。

（Ａ３）図１１に示すように、データ処理装置１５０ａには、図１のデータ処理装置１５０における放射線吸収係数算出部１５６の代わりに、物質を識別するための物質識別部１５８が設けられている。

＜フローチャート＞
図１２は、第２実施形態におけるＸ線測定処理の手順を示すフローチャートである。
図１２において、図７と同様の処理については、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
図１２に示すフローチャートが、図７に示すフローチャートと異なっている点は以下の点である。
（Ｂ１）図７のγ線Ｒ２と、ノイズレベルのイベントを除去するステップＳ３が省略されている。
（Ｂ２）放射線吸収係数を換算するステップＳ２４と、放射線吸収係数から放射能を換算するステップＳ２５とが、非破壊検査測定対象物の物質を識別する物質識別処理（Ｓ３１）となっている。
それ以外の処理は、図７と同様である。

ステップＳ３１における物質識別処理において、式（１）で求めたエネルギごとの線減弱係数μ（Ｅｋ）は、エネルギ合計における線減弱係数よりも物質ごとに値の差が出る。従って、第２実施形態は、これまでに技術より単純に物質識別性が向上するだけでなく、Ｘ線Ｒ１の相互作用別の線減弱係数を逆解析により求めることで、これまでのＸ線Ｒ１ＣＴよりも精度を向上することができる。

［第３実施形態］
次に、図１３及び図１４を参照して、放射線検出器１３１ａの構成を示す。
図１３及び図１４では、図３及び図４と同様、紙面左側からＸ線Ｒ１が入射するものとする。
まず、図３及び図４と同様、図１３と図１４では上下方向（ｚ軸方向）が互いに逆方向となっている。
図１３及び図１４に示す放射線検出器１３１ａは、シンチレータ素子３０１ａが放射線入射方向Ｄに対して１続きの直方体状となっている点である。つまり、図１３及び図１４では、１つのチェンネルにつき１つのシンチレータ素子３０１ａが設けられている。そして、シンチレータ素子３０１ａには、図３及び図４と同様の構成を有する光センサ３０２が設けられている。放射線入射方向Ｄからシンチレータ素子３０１ａに入射したＸ線Ｒ１は、シンチレータ素子３０１ａと反応しつつ図面のｘ軸方法へ進む。光センサ３０２は、Ｘ線Ｒ１とシンチレータ素子３０１ａとが反応した際に生じる発光を検出する。

第３実施形態によれば、シンチレータ素子３０１の間のエネルギ損失を軽減することができる。

［第４実施形態］
図１５は、第４実施形態における放射線検出器１３１ｂの構成を示す図である。
図１５に示す放射線検出器１３１ｂでは、半導体検出器３２１が放射線入射方向Ｄに対して、紙面横方向（ｘｙ平面）に広がっている構成となっている。そして、半導体検出器３２１の紙面上下に板状の電極３２２ａ，３２２ｂが設けられている。ここでは、半導体検出器３２１に対して、紙面上に設けられている電極３２２ａは放射線入射方向Ｄに対して平行方向となるよう設けられている。また、半導体検出器３２１に対して、紙面下方向に設けられている電極３２２ｂは放射線入射方向Ｄに対して直交方向（ｙ軸方向）となるよう設けられている。つまり、電極３２２ａ及び電極３２２ｂは互いに直交するよう設けられている。図１５に示すように、半導体検出器３２１が用いられる場合、図３及び図４に示すカバー３０３は設置不要である。

放射線入射方向Ｄから入射したＸ線Ｒ１は半導体検出器３２１と反応する。Ｘ線Ｒ１と反応した半導体検出器３２１は電子を放出し、電極３２２ａ、電極３２２ｂが放出された電子を受け取ることで電極３２２ａ及び電極３２２ｂに電流を生じる。ここで、ある電極３２２ａと、ある電極３２２ｂとで電流が検出されれば、電流が検出された電極３２２ａと、電極３２２ｂとが交差している箇所でＸ線Ｒ１と半導体検出器３２１とが反応していると特定することができる。

図１５に示すような放射線検出器１３１ｂによれば、Ｘ線Ｒ１の検出精度を向上させることができる。

図３、図４、図１３～図１５に示すように、１つのチャンネル内にてＸ線光子を検出した位置（座標）が特定できるような構造であれば、図３、図４、図１３～図１５に示す構造以外の構造であってもよい。

また、図３、図４、図１３～図１５に示す放射線検出器１３１，１３１ａ，１３１ｂを拡張して上下方向に積層すれば、放射線入射方向Ｄに対して垂直な面の撮像も可能である。つまり、図３、図４、図１３～図１５に示すｙｚ平面のＸ線Ｒ１画像を取得することができる。また、この構造は、放射線入射方向Ｄに対して平行な方向に設置して用いることも可能である。
また、この構造は、Ｘ線照射方向に対して９０度回転させて用いたり、９０度回転させてＸ線照射方向に対して平行な方向に複数枚並べて用いたりすることも可能である。
また、アナログ信号処理器１３２におけるアナログデジタル変換器は、図５に示すように複数のコンパレータ器４０３を用いなくても、フラッシュ型やウィルキンソン型ＡＤＣを用いてもよい。その場合、放射線信号処理装置１４０、データ処理装置１５０での処理は、第１実施形態で説明した処理を適用できる。このような構成とすることで、γ線Ｒ２がパイルアップした信号からもγ線Ｒ２を除去することできる。

本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、前記した各構成、機能、各部１５１～１５６，１５８、記憶装置７０３等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、図２Ｂに示すように、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ７０１等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、ＨＤ（Hard Disk）に格納すること以外に、メモリや、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。

１，１ａ Ｘ線測定装置
２ 放射線測定装置
１３０ 放射線検出装置（検出部）
１３１ 放射線検出器（検出部）
１３２ アナログ信号処理器（信号処理部）
１５１ 放射線識別部（ノイズ除去部）
１５３ Ｘ線光子数分布取得部（Ｘ線光子数計数部）
１５４ Ｘ線光子数推定部（合計Ｘ線光子数算出部）
３０１ シンチレータ素子
３０２ 光センサ
３２１ 半導体検出器
３２２ａ 電極（第１の電極）
３２２ｂ 電極（第２の電極）
３４１ パイルアップ領域（第１の領域）
３４２ 非パイルアップ領域（第２の領域）
４０３ コンパレータ器
Ｓ１１ Ｘ線光子検出数分布の取得（Ｘ線光子数計数ステップ）
Ｓ１２ Ｘ線光子検出数の推定（Ｘ線光子数推定ステップ）
Ｓ１３ エネルギ別の合計Ｘ線光子数の算出（合計Ｘ線光子数算出ステップ）
Ｒ１ Ｘ線
Ｒ２ γ線（Ｘ線以外の放射線）
Ｚ，Ｚａ Ｘ線測定システム

Claims (12)

1. 少なくともＸ線の入射軸方向に延設されている検出部と、
   前記検出部において、パイルアップしている領域である第１の領域と、それ以外の領域である第２の領域とを区別し、前記第２の領域におけるＸ線光子数を計数するＸ線光子数計数部と、
   前記第２の領域において検出されたＸ線光子数を基に、前記第１の領域におけるＸ線光子数を推定しＸ線光子数推定部と、
   前記第２の領域において検出されたＸ線光子数と、推定された前記第１の領域におけるＸ線光子数とを合計する合計Ｘ線光子数算出部と、
   を備えることを特徴とするＸ線測定装置。
2. 複数の閾値が設定され、前記検出部から出力された信号に対して、それぞれの前記閾値を超えたか否かを信号として出力する信号処理部と、
   前記信号処理部から出力された前記信号を基に、Ｘ線以外の要因によるノイズを除去するノイズ除去部と、
   を有する請求項１に記載のＸ線測定装置。
3. 前記検出部は、シンチレータ素子と、光センサとで構成され、
   前記Ｘ線の入射軸方向に、複数の前記光センサが前記シンチレータ素子に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線測定装置。
4. 前記検出部は、
   １つの前記光センサに対し、１つの前記シンチレータ素子が対応している検出素子が、前記Ｘ線の入射軸方向に複数配設されている
   ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線測定装置。
5. 複数の閾値が設定され、前記検出部から出力された信号に対して、それぞれの前記閾値を超えたか否かを信号として出力する信号処理部と、
   前記信号処理部から出力された前記信号を基に、Ｘ線以外の要因によるノイズを除去するノイズ除去部と、
   を有し、
   前記信号処理部は、
   前記検出素子のそれぞれに対して設けられている
   ことを特徴とする請求項４に記載のＸ線測定装置。
6. 前記信号処理部は、
   それぞれ異なる閾値を有するコンパレータ器によって構成されている
   ことを特徴とする請求項５に記載のＸ線測定装置。
7. 前記検出部は、
   １つの前記シンチレータ素子に、複数の前記光センサが設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線測定装置。
8. 前記検出部は、半導体検出器と、複数の電極とで構成され、
   複数の電極のそれぞれは長さを有し、
   前記半導体検出器の一方の面を複数の電極のうち、複数の第１の電極が、それぞれ平行となるよう設けられ、
   前記半導体検出器が有する面のうち、前記第１の電極が設けられている面と対向する面に、前記第１の電極とは異なる電極である第２の電極が、前記第１の電極とは異なる方向に複数設けられ、前記第２の電極のそれぞれは、互いに平行となるよう設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線測定装置。
9. 合計Ｘ線光子数算出部によって合計されたＸ線光子数を基に、前記Ｘ線の照射対象物の物質を識別する物質識別部
   を有することを特徴とする請求項１に記載のＸ線測定装置。
10. 少なくともＸ線の入射軸方向に延設されている検出部と、
    前記検出部において、パイルアップしている領域である第１の領域と、それ以外の領域である第２の領域とを区別し、前記第２の領域におけるＸ線光子数を計数するＸ線光子数計数部と、
    前記第２の領域において検出されたＸ線光子数を基に、前記第１の領域におけるＸ線光子数を推定しＸ線光子数推定部と、
    前記第２の領域において検出されたＸ線光子数と、推定された前記第１の領域におけるＸ線光子数とを合計する合計Ｘ線光子数算出部と、
    を備えるＸ線測定装置
    を有することを特徴とするＸ線測定システム。
11. 前記Ｘ線測定装置とは別に、放射性物質から放射される放射線を測定する放射線測定装置を備え、
    前記放射線測定装置で測定された前記放射線を基に放射線吸収係数を算出する放射線吸収係数算出部
    を有することを特徴とする請求項１０に記載のＸ線測定システム。
12. 少なくともＸ線の入射軸方向に延設されている検出部を有するＸ線測定装置が、
    前記検出部において、パイルアップしている領域である第１の領域と、それ以外の領域である第２の領域とを区別し、前記第２の領域におけるＸ線光子数を計数するＸ線光子数計数ステップと、
    前記第２の領域において検出されたＸ線光子数を基に、前記第１の領域におけるＸ線光子数を推定しＸ線光子数推定ステップと、
    前記第２の領域において検出されたＸ線光子数と、推定された前記第１の領域におけるＸ線光子数とを合計する合計Ｘ線光子数算出ステップと、
    を実行することを特徴とするＸ線測定方法。

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