JPS5946878A - 放射線計測素子 - Google Patents
放射線計測素子Info
- Publication number
- JPS5946878A JPS5946878A JP15756682A JP15756682A JPS5946878A JP S5946878 A JPS5946878 A JP S5946878A JP 15756682 A JP15756682 A JP 15756682A JP 15756682 A JP15756682 A JP 15756682A JP S5946878 A JPS5946878 A JP S5946878A
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- Japan
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- core
- optical fiber
- fiber cable
- refractive index
- fluorescence
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/2002—Optical details, e.g. reflecting or diffusing layers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、シンチレーション発光を利用した放射線計測
素子（二関するものである。
素子（二関するものである。
通常、光を利用した放射線検出では、シンチレータ（螢
光体）を用いて放射線を光として検出し、その光を光゛
亀子増倍管などで光電子に変換し、二次電子増倍するこ
とにより電気的な検出信号を得る方式が行なわれている
。この方式を応用した放射線の空間分布測定では、Ｘ線
の場合、シンチレータと撮像管とを組合わせて、空間的
な放射線を検出し、画像処理を行う。ところが、上記測
定法による放射線計測においては、電気信号で放射線の
情報を伝送するので、電磁誘導、電源ラインなどにより
装置のノイズ環境がわるければ、測定精度も低下すると
いう問題がある。この問題をさける方法として、光フア
イバケーブル（二よる光伝送があるが、その場合、電光
変換器、光電変換器が必要となり、情報処理が煩雑にな
る。とくに、放射線の空間分布の画像処理では、撮像管
、固体撮像素子が放射線によって損傷、劣化される問題
が残る。
光体）を用いて放射線を光として検出し、その光を光゛
亀子増倍管などで光電子に変換し、二次電子増倍するこ
とにより電気的な検出信号を得る方式が行なわれている
。この方式を応用した放射線の空間分布測定では、Ｘ線
の場合、シンチレータと撮像管とを組合わせて、空間的
な放射線を検出し、画像処理を行う。ところが、上記測
定法による放射線計測においては、電気信号で放射線の
情報を伝送するので、電磁誘導、電源ラインなどにより
装置のノイズ環境がわるければ、測定精度も低下すると
いう問題がある。この問題をさける方法として、光フア
イバケーブル（二よる光伝送があるが、その場合、電光
変換器、光電変換器が必要となり、情報処理が煩雑にな
る。とくに、放射線の空間分布の画像処理では、撮像管
、固体撮像素子が放射線によって損傷、劣化される問題
が残る。
さらに、中性子の空間分布の画像処理では適当な測定方
法がない現況である。
法がない現況である。
本発明は上記実情にかんがみてなされたもので、信号伝
送に関して電磁誘導がなく、絶縁性Ｃ：Ｔぐれ、放射線
空間分布のＩＩＩｊＩ像処理などでは撮像管、撮像素子
などの放射線損傷、劣化がさけられ、更に中性子線空間
分布の画像処理にも適用できる放射線計測素子を提供す
ることにある。
送に関して電磁誘導がなく、絶縁性Ｃ：Ｔぐれ、放射線
空間分布のＩＩＩｊＩ像処理などでは撮像管、撮像素子
などの放射線損傷、劣化がさけられ、更に中性子線空間
分布の画像処理にも適用できる放射線計測素子を提供す
ることにある。
本発明は光フアイバケーブルのコア部分に螢光物質を添
加してシンチレータと光フアイバケーブルとン一体化し
た放射線計測素子である。
加してシンチレータと光フアイバケーブルとン一体化し
た放射線計測素子である。
以下、本発明の一実施例７図面を参照して具体的に説明
する。ここで示される光ファイバケーブルはその先端コ
アに特徴がある。第１図において、Ｅ−Ｂ’部以後は、
通常の光ファイバケーブルであり、コア１′の周囲７囲
んでクラッド２′があり、これらン被覆する被覆屑３′
がある。そして、ｇ−ｇ’部以前では、光フアイバコア
１′に相当する部分には、シンチレータ（螢光物質）￥
添加したシンチレータコア１かあり、その形状は、先端
に向かうに従って、直径が大きくなり、ｃ−ｃ’部以前
では反対に。
する。ここで示される光ファイバケーブルはその先端コ
アに特徴がある。第１図において、Ｅ−Ｂ’部以後は、
通常の光ファイバケーブルであり、コア１′の周囲７囲
んでクラッド２′があり、これらン被覆する被覆屑３′
がある。そして、ｇ−ｇ’部以前では、光フアイバコア
１′に相当する部分には、シンチレータ（螢光物質）￥
添加したシンチレータコア１かあり、その形状は、先端
に向かうに従って、直径が大きくなり、ｃ−ｃ’部以前
では反対に。
その直径はＡを頂点とする放物線を描いて小さくなるよ
うに形成されている。このコア１は、光ファイバのコア
乞通常構成する累月に対してシンチレータ（螢光物質）
Ｚ添加して作られるものであり、光フアイバーケーブル
のクラッド２′に相当するクラッド２の外側には、鏡面
仕上げされた後、銀膜コーティング４が施される。
うに形成されている。このコア１は、光ファイバのコア
乞通常構成する累月に対してシンチレータ（螢光物質）
Ｚ添加して作られるものであり、光フアイバーケーブル
のクラッド２′に相当するクラッド２の外側には、鏡面
仕上げされた後、銀膜コーティング４が施される。
そして、光フアイバケーブルと同じ被膜層３が被覆しで
ある。
ある。
上記光フアイバケーブルの断面及び屈折率の分布は第２
図にみられる。光フアイバケーブルのコア１′の屈折率
分布がＨ−Ｅ’断面（第２図Ｄ）に示すようなものであ
るとすると、Ｅ−Ｅ′部からＣ−Ｃ’部の断面及びｃ−
ｃ’郡部間屈折率分布は、第２図（Ｂｌ （Ｂ） ’に
示すように、シンチレータコア１の直径に対応した分布
となっており、この分布では元ファイバケーブルにおけ
るコア１′の中心とクラッド２′との屈折率の比、およ
びシンチレータコアノの中心とクラッド２との屈折率の
比が保存されるような屈折率分布となっている。このよ
うな屈折率分布の一例を第４図に示す。第４図では、屈
折率の等しい点７線で結ぶと直線となる状況がみられ、
先程述べた屈折率の比が保存されていることがわかる。
図にみられる。光フアイバケーブルのコア１′の屈折率
分布がＨ−Ｅ’断面（第２図Ｄ）に示すようなものであ
るとすると、Ｅ−Ｅ′部からＣ−Ｃ’部の断面及びｃ−
ｃ’郡部間屈折率分布は、第２図（Ｂｌ （Ｂ） ’に
示すように、シンチレータコア１の直径に対応した分布
となっており、この分布では元ファイバケーブルにおけ
るコア１′の中心とクラッド２′との屈折率の比、およ
びシンチレータコアノの中心とクラッド２との屈折率の
比が保存されるような屈折率分布となっている。このよ
うな屈折率分布の一例を第４図に示す。第４図では、屈
折率の等しい点７線で結ぶと直線となる状況がみられ、
先程述べた屈折率の比が保存されていることがわかる。
また、第２図い）、（Ａ′）はＢ−Ｂ断面及びその屈折
率、第２図（Ｃ）、（Ｃ′）はＤ−Ｄ’断面及びその屈
折率を示す。
率、第２図（Ｃ）、（Ｃ′）はＤ−Ｄ’断面及びその屈
折率を示す。
このように、本発明に係る放射線計測素子は、これを枚
数本来ねた構成にすることにより、第３図に示す状態と
し、空間分布測定に応用することができる。
数本来ねた構成にすることにより、第３図に示す状態と
し、空間分布測定に応用することができる。
上記放射線計測素子は、放射線計測において、次のよう
に作用する。シンチレータコア１には放射線により螢光
を発する物質（螢光物質）が添加されているので、放射
線との相互作用により螢光７発する。この螢光は、銀膜
コーティング４の鏡面により何回か散乱した後、Ｅ−Ｂ
’以降の光フアイバケーブルのコア１′に伝播する。こ
こでは説明ＹＭ単（二するため、Ｃ−Ｃ’Ｅ＋５以前の
放物線鏡面の焦点附近で発せられた螢光を対象として説
明する３、焦点附近で発せられた螢光はＣ−Ｃ’以前の
シンチレータコア１の屈折率が一様なため、直進し、銀
膜コーティング４の鏡面により、反射される。この鏡面
は放物線となっているため、反射光は中心軸に対して平
行な光となる。丁なわち、焦点附近で発せられた螢光は
丁べてＣ−Ｃ’部ではＣ−Ｃ’断面に垂直に入射する光
線となる。ｃ−ｃ’部から光フアイバケーブル（Ｅ−ｇ
’部〕までは、第２図に示すような屈折率分布乞してい
るが、ここでは、その−例として第４図に示すように屈
折率の等しい点ン結んだ線が直線であることから、ｃ−
ｃ’断面に垂直に入射した螢光光線は第４図に示すよう
な光路Ｚ経て光フアイバケーブルのコア４′に伝播する
ことになる。光ファイバケーブルにおける光の伝搬は一
般によく知られるところなので説明は惰′略するが、元
ファイバケーブルを伝播した螢光は適当な光電又換器を
用いて電気信号として検出され、放射線計測の機能を達
成する。
に作用する。シンチレータコア１には放射線により螢光
を発する物質（螢光物質）が添加されているので、放射
線との相互作用により螢光７発する。この螢光は、銀膜
コーティング４の鏡面により何回か散乱した後、Ｅ−Ｂ
’以降の光フアイバケーブルのコア１′に伝播する。こ
こでは説明ＹＭ単（二するため、Ｃ−Ｃ’Ｅ＋５以前の
放物線鏡面の焦点附近で発せられた螢光を対象として説
明する３、焦点附近で発せられた螢光はＣ−Ｃ’以前の
シンチレータコア１の屈折率が一様なため、直進し、銀
膜コーティング４の鏡面により、反射される。この鏡面
は放物線となっているため、反射光は中心軸に対して平
行な光となる。丁なわち、焦点附近で発せられた螢光は
丁べてＣ−Ｃ’部ではＣ−Ｃ’断面に垂直に入射する光
線となる。ｃ−ｃ’部から光フアイバケーブル（Ｅ−ｇ
’部〕までは、第２図に示すような屈折率分布乞してい
るが、ここでは、その−例として第４図に示すように屈
折率の等しい点ン結んだ線が直線であることから、ｃ−
ｃ’断面に垂直に入射した螢光光線は第４図に示すよう
な光路Ｚ経て光フアイバケーブルのコア４′に伝播する
ことになる。光ファイバケーブルにおける光の伝搬は一
般によく知られるところなので説明は惰′略するが、元
ファイバケーブルを伝播した螢光は適当な光電又換器を
用いて電気信号として検出され、放射線計測の機能を達
成する。
なお、本発明の思想は、第１図に示される実施例に限ら
れるものではなく、シンチレータコア１と光フアイバケ
ーブルのコア１′との一体化には、第５図あるいは第６
図に示される変形なども含まれるものである。第５Ｎは
第１図のｅ−ｃ’以降ン二つ結合した形状の例であり、
シンチレータコア１内で発せられた螢光は２本の光ファ
イバケーブルＺ伝播し、検出される。
れるものではなく、シンチレータコア１と光フアイバケ
ーブルのコア１′との一体化には、第５図あるいは第６
図に示される変形なども含まれるものである。第５Ｎは
第１図のｅ−ｃ’以降ン二つ結合した形状の例であり、
シンチレータコア１内で発せられた螢光は２本の光ファ
イバケーブルＺ伝播し、検出される。
この２つの検出信号は、コインシデンス（同時）ｄ１測
などに利用できる。また、第６図は第５図の変形を極端
にした例であり、作用としては同様である。
などに利用できる。また、第６図は第５図の変形を極端
にした例であり、作用としては同様である。
また、シンチレータコアの形状は一実施例に束縛される
ものではなく、屈折率の比が保存されるのであれば、任
意の形状を取り得ること勿論である。
ものではなく、屈折率の比が保存されるのであれば、任
意の形状を取り得ること勿論である。
なお、光フアイバケーブルのコアは一般に石英がラスが
素材として用いられているがプラスチックを用いること
も可能であり、通常、シンチレータコアとしては、リジ
ウム−６、リジウム−７などのガラスシンチレータ、プ
ラスチックシンチレータが存在することから考えて、光
フアイバケーブルコアと同質の素材に螢光物質を添加し
て作ることは容易であると考える。また本願の一実施例
においてシンチレータは１種のみ添加するように記載し
ているがこれに限定されるものではなく、異核種検知の
ために特性の異なるシンチレータＺ混合、複数の層ある
いは分布を異なるように疵加して実施されてもよい。
素材として用いられているがプラスチックを用いること
も可能であり、通常、シンチレータコアとしては、リジ
ウム−６、リジウム−７などのガラスシンチレータ、プ
ラスチックシンチレータが存在することから考えて、光
フアイバケーブルコアと同質の素材に螢光物質を添加し
て作ることは容易であると考える。また本願の一実施例
においてシンチレータは１種のみ添加するように記載し
ているがこれに限定されるものではなく、異核種検知の
ために特性の異なるシンチレータＺ混合、複数の層ある
いは分布を異なるように疵加して実施されてもよい。
本発明によれば、放射線乞検出したシンチレーション発
光ン直接、光ファイバケーブル７用いて伝送できるため
、次のような効果が得られるのである。
光ン直接、光ファイバケーブル７用いて伝送できるため
、次のような効果が得られるのである。
（１）従来の電気信号の伝送方式に比べ、電磁誘専、７
１１１７Ｎラインなどのノイズ？うけない。
１１１７Ｎラインなどのノイズ？うけない。
（２）従来方式で光フアイバケーブルを用いた光伝送の
場合に必要とする光ｒに変換器が不要であり経済的であ
る。
場合に必要とする光ｒに変換器が不要であり経済的であ
る。
（３） 放射線の空間分布測定のＩＩＩｊｌ像処理に
用いる場合、放射線？測定する場所と撮像装置との場所
乞離丁ことができ、撮像肯、固体撮像素子が放射線で損
傷、劣化されるのをさけられる。
用いる場合、放射線？測定する場所と撮像装置との場所
乞離丁ことができ、撮像肯、固体撮像素子が放射線で損
傷、劣化されるのをさけられる。
（４） シンチレータは、その種類によって、Ｘ線、
中性子などの放射線と相互作用してシンチレーション発
光するので、例えば中性子の空間分布の画像処理など、
従来、不可能であった分野まで、適用が拡大される。
中性子などの放射線と相互作用してシンチレーション発
光するので、例えば中性子の空間分布の画像処理など、
従来、不可能であった分野まで、適用が拡大される。
第１図（、Ａ）および（Ｂ）は本発明の一実施例７示す
Ｃ−Ｃ’ｔｌＪｒ而、１）−１）Ｊｌｙ面、１；２−Ｅ
／断面およびそれらの屈折率の分布７示す図、第３図は
画像処理のために本発明に係る素子ン集束した構成７示
す側面図、第４図は螢光の伝播の状況を示す拡大側面図
、第５図（ＡＪ （Ｂ）および第６図（ＡＪ（Ｂ＋はそ
れぞれ別の実施例〉示ＴＹ−Ｙ’断面図、Ｘ−Ｘ／断面
図、ｗ−ｗ’断断面図上ヒｖ −ｖ’’面図である。 １゛°゛シンチレータコア、１′・・・光フアイバケー
ブルのコア、２・・・クラッド ２ ／−、、・クラッ
ド、３・・・被覆層、３′・・・被覆層、４・・・釧膜
コーティング。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 （Ａ）（Ｂ） 第３図 第２図 （Ａ） （Ａ’） （Ｂ） ＣＢ’） 昭和５１°１肩２８゛日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 特願昭５７−１５７５６６号 ２、発明の名称 放射線計測素子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 住所 東京都港区虎ノ門１丁目２６番°５号 第１７森
ビル〒１０５ 電話０３ （５０２） ３１８１
（大代！り昭和５７年１１月３０日 ６、補正の対象 正の内容 （１）明細書第４頁第１Ｏ行目の「図Ｄ」とあるを「図
Ｇ」と訂正する。 （２）明細書第４頁第１２行目の「第２図（１１）ＣＢ
）Ｊとあるを「第２図（ｏＬ（ｎ） Ｊと訂正する。 （３）明細書第５頁第２行目の［第２図（Ａ）。 （Ａ′戸」とあるを「第２図（ＡＬ（［３）Ｊと訂正す
る。 （４） 明細書第５頁第２行目の「第２図（Ｃ）。 （０’） Ｊとあるを「第２図（Ｅ） ｔ （Ｆ） Ｊ
と訂正する。 （５） 明細書第９頁第９行目ないし同頁第１２行目
の「第２図（Ａ） ｔ（Ａ’ ）・・・分布を示す図」
とあるを下記のように訂正する。 記 「第２図（Ａ）、（Ｂ）は第１図（Ａ）における１３−
Ｂ′断面図およびその屈折率分布図、第２図（０） ｔ
（Ｄ）は第ｌ因（Ａ）におけるｃ−ｃ’断面図および
その屈折率分布図、第２図（Ｅ）ｊ（Ｆ）は第１図（Ａ
）におけるＤ−Ｄ’断面図およびその屈折率分布図、第
２図（Ｇ） ｔ （Ｈ）は第１図（Ａ）におけるＥ−Ｅ
’断面図およびその屈折率分布図」 （５） 図面第２図を別紙のよう（二訂正する。
Ｃ−Ｃ’ｔｌＪｒ而、１）−１）Ｊｌｙ面、１；２−Ｅ
／断面およびそれらの屈折率の分布７示す図、第３図は
画像処理のために本発明に係る素子ン集束した構成７示
す側面図、第４図は螢光の伝播の状況を示す拡大側面図
、第５図（ＡＪ （Ｂ）および第６図（ＡＪ（Ｂ＋はそ
れぞれ別の実施例〉示ＴＹ−Ｙ’断面図、Ｘ−Ｘ／断面
図、ｗ−ｗ’断断面図上ヒｖ −ｖ’’面図である。 １゛°゛シンチレータコア、１′・・・光フアイバケー
ブルのコア、２・・・クラッド ２ ／−、、・クラッ
ド、３・・・被覆層、３′・・・被覆層、４・・・釧膜
コーティング。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 （Ａ）（Ｂ） 第３図 第２図 （Ａ） （Ａ’） （Ｂ） ＣＢ’） 昭和５１°１肩２８゛日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 特願昭５７−１５７５６６号 ２、発明の名称 放射線計測素子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 住所 東京都港区虎ノ門１丁目２６番°５号 第１７森
ビル〒１０５ 電話０３ （５０２） ３１８１
（大代！り昭和５７年１１月３０日 ６、補正の対象 正の内容 （１）明細書第４頁第１Ｏ行目の「図Ｄ」とあるを「図
Ｇ」と訂正する。 （２）明細書第４頁第１２行目の「第２図（１１）ＣＢ
）Ｊとあるを「第２図（ｏＬ（ｎ） Ｊと訂正する。 （３）明細書第５頁第２行目の［第２図（Ａ）。 （Ａ′戸」とあるを「第２図（ＡＬ（［３）Ｊと訂正す
る。 （４） 明細書第５頁第２行目の「第２図（Ｃ）。 （０’） Ｊとあるを「第２図（Ｅ） ｔ （Ｆ） Ｊ
と訂正する。 （５） 明細書第９頁第９行目ないし同頁第１２行目
の「第２図（Ａ） ｔ（Ａ’ ）・・・分布を示す図」
とあるを下記のように訂正する。 記 「第２図（Ａ）、（Ｂ）は第１図（Ａ）における１３−
Ｂ′断面図およびその屈折率分布図、第２図（０） ｔ
（Ｄ）は第ｌ因（Ａ）におけるｃ−ｃ’断面図および
その屈折率分布図、第２図（Ｅ）ｊ（Ｆ）は第１図（Ａ
）におけるＤ−Ｄ’断面図およびその屈折率分布図、第
２図（Ｇ） ｔ （Ｈ）は第１図（Ａ）におけるＥ−Ｅ
’断面図およびその屈折率分布図」 （５） 図面第２図を別紙のよう（二訂正する。
Claims (1)
- 光ファイ、バケーブルのコア部分に、螢光物質を添加し
て、シンチレータと光フアイバケーブルとを一体化した
ことｔ特徴とする放射線計測素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15756682A JPS5946878A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 放射線計測素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15756682A JPS5946878A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 放射線計測素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5946878A true JPS5946878A (ja) | 1984-03-16 |
Family
ID=15652478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15756682A Pending JPS5946878A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 放射線計測素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5946878A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63307382A (ja) * | 1987-06-08 | 1988-12-15 | Japan Atom Energy Res Inst | 放射線計測方法 |
| JPH02206786A (ja) * | 1989-02-07 | 1990-08-16 | Hamamatsu Photonics Kk | 計測用プローブおよびシンチレーション検出器 |
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-
1982
- 1982-09-10 JP JP15756682A patent/JPS5946878A/ja active Pending
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