JPH0371081A - 試料中の色の存在の決定方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液体シンテレ−シミ１ン計数に関する。

特に、本発明は、液体シンチレーションカウンターにお
ける試料の色を観察しまた測定するためのシステムに関
する。このシステムは、直接の放射能すなわち試料の一
分間当たりの壊変（ＤＰＭ）か従来の化学消光曲線から
決定することができるように、液体シンデレージョン試
料における色が十分に濃いかどうかを決定することに向
けられている。

（従来の技術および発明が解決しようとする課題） 非消光の試料から離れる光子に比例して消光液体シンデ
レージョン試料のバイアルから離れる光子がほとんどな
いことが知られている。三つの主要な消光プロセス、す
なわち化学、色および吸収が知られている。これらのプ
ロセスのそれぞれは、光の発生のために必要なエネルギ
変換および光電子増倍管によるその検出の一方を妨げる
。

消光の効果は、液体シンチレーシジンカクテル中で起こ
る次のエネルギ移動プロセスに関して説明される。

１、Ｂ＋Ｓ−＋Ｓ＋Ｂ　　　　溶媒の電子励起２、Ｓ＋
Ｆ−＋Ｓ＋Ｆ　　　　はたる石の電子励起３、Ｆ−＋Ｆ
＋ｈＶ　　　　　はたる石による光子の放出 ４、ｈＶ＋ＰＭＴ→Ｅｐ　　ＰＭＴによる光電電子放出 運動エネルギをもったベータ粒子Ｂが前記カクテル中の
溶媒分子Ｓと互いに作用し合い、その電子励起Ｓを生じ
させる（ステップ１）。前記溶媒の過剰な電子のエネル
ギかほたる石の分子に通され、その電子励起Ｆを生しさ
せる（ステップ２）。励起されたほたる石の分子が光子
ｈｖをへ出させることができ（スラ′ツブ３）、そして
、電子の基底状態に戻る。この光子は、バイアルを離れ
た後、光電子増倍管のカソードと相Ｉｉ、に作用し合っ
て光電電子を生しさぜることがてきる。この信号は増幅
され、そして、「放射性核種の壊変１３象」を表わす。

消光は、前記ステップに表わされたエネルギ変換反屍・
を妨げる全でのプロセスに関連する。吸収消光はステッ
プ１を妨げるプロセスに関連１−る。

換言すると、ベータ粒子゛が吸収によって溶媒分子と反
応することが妨げられる。化学消光はステップ２のＦの
励起の妨害、または、ステップ３にお４ｆるｈｖの発生
をｌ（ｌ’１．　、Ｉトする内部エネルギのモート遅れ
を通しての妨害に関連する。溶媒以外のある分子がベー
タ粒子によって励起され、これにより、溶媒の励起を附
止する。色消光は、光かステップ４のＰＭＴに到達しな
いようにほたる石によって発う：されるｈｖを吸収する
仝てのケミカルに関連する。

放出された光の波長は特定のほたる石に依イ７す　０ る。これは一般に３８０−４３０ナノメートル間にある
が、発光バンドは広くかつこれらの波長を越えて伸び得
る。前記波長範囲内においてエネルギを吸収する全ての
物質は、試料バイアルを離れる光子の数を減少させる。

前記試料中のＤＰＭが求められる場合、消光曲線が用い
られる。これは、Ｅ＝１００　　ＣＰＭ／ＤＰＭによっ
て規定されるように、試料の計数効率Ｅを必要とする。

ここで、一分間当たりのカウント（ＣＰＭ）がＤＰＭ、
一分間当たりのＤＰＭを有する試料について観察される
。未知のＤＰＭを得るため、ＣＰＭが液体シンチレーシ
ョンカウンターによって直接に測定され、他方、Ｅが前
記消光曲線から得られる。消光曲線は、消光の観察者に
対して、核種の計数効率Ｅ、例えばホロックス（米国特
許第４，０７５，４８０号）におけるＨナンバーを説明
する。消光曲線は一組の消光された標準から明らかにさ
れ、各標準は同じ放射性核種のＤＰＭの同じナンバーを
含むが、しかし、異なるＬｊｔの化学泪光剤を含む。

前記消光曲線を利用して、未知の試料のＤＰＭがＨナン
バーの測定および前記試料のＣＰＭによって得られる。

これは、唯一の化学消光が存在する場合にＤＰＭの正確
な値を与える。色消光がイ７在する場合、Ｈナンバーに
関して化学および色７１１光曲線間に相違があるため、
化学消光曲線が常にＤＰＭを正確に同視するとは限らな
い。消光のレベルが増大するにつれて、化学および色消
光回線の差が増大して、ＤＰＭにおける増大した画分率
誤差に至る。

したがって、異なる消光曲線が化学的に消光された複数
の標準のためにまた一組の色消光された標準のために求
められる。未知の試料を測定するため、使用する消光曲
線を予め知る必要がある。

さらに、未知のものが化学および色の両消光剤または消
光曲線標４！−のために使用された作用物と異なる波長
において吸収された色作用物を含む場合、利用１’Ｊ　
１１１：の曲線が正しい答を！ｊえることはない。した
がって、秤ｌの消光曲線が、神々の泪光１ レベルにおける種々の発色団に関して正確な答を与える
ために必要とされる。

色消光補正のためのある特別な解決法が提案された。提
案の色別光曲線補正は一つを除いて特定のシステムのた
めのものであった。特定のシステムは、標準と、前記カ
クテル、発色団または存在する消光のレベルに関する未
知のものとの間に何の変動をも有しないものである。

また、制限を有する消光観察装置が報告されているが、
自動液体シンチレーションカウンターの上には何も配置
されていない。

先行技術の試みは、計数効率と、真吸光度または吸収体
の波長のような分光パラメータとの間の相関関係に依存
している。第２の試みは、二つのタイプの消光、色およ
びケミカルのための二つの異なる消光観察装置の機能で
ある四つの異なる消光曲線の展開および分析に依存して
いる。第３の試みは、より小さいパルス波高分析概念に
ついてのある変動を含む。第４の試みは、遊離した内部
標準および分光分析を含む。さらに、他の調査　２ 員が、複数の色消光回線を確立しかつこれらから未知の
ものを測定することＩ・ごよって−１またＯま化学酸化
剤の使用を通してシステムを脱色することによって、問
題を効果的に解くべく努力した。

発色団の吸収の主要な波長を試料の計数効率と関連付け
るように行なう分光学的アプローチについて限られた成
功がある。また、試料の真吸光度および計数効率を関連
付けるベール−ランバートの法則を使うことへの多成分
分析アプローチが試みられた。これらの方法についての
困難が、多数の測定法および自動化の不便を含む。

前記した四つの消光曲線のアプローチを用いると、二つ
の消光曲線が純粋な化学消光のために、また、二つの消
光曲線が純粋な色消光のために展開される。純粋な化学
消光を存する未知のもののため、化学消光のための二つ
の消光曲線が計数効率のための同じ値を与えるが、他方
、二つの色曲線は写えない。前記未知のものが消光され
た純粋色である場合には、二つの色消光回線が同じ効率
を与え、他方、化学消光曲線は与えない。この図　３ ４ 表は、化学および色の両消光が存在する場合には役県た
ない。しかし、この方法の利点は、これが組み込みの？
１′ｌ光観察装置を提供することである。

より小さいパルス波高分析技術に関して、二つの光電子
増倍管からのパルスが分離して検査される。これは、数
理的分析が両増倍管から計数する合計の結果を単一の増
倍管の結果と同時にまたは非同時に有利に組み合わせる
ことを可能にする。

一般に、光が試料中の一点て発生されるときは、−の光
電子増倍管への一通路は第２の光電子増倍管への第２の
通路より短い。この相違は、もしも色が存在し、真吸光
度Ａｓが通路長さ依存しである場合に重要である。真吸
光度は、また、濃度Ｃおよび発色団依存Ａであり、ベー
ル−ランバートの法則により、Ａｓ＝　Ａ　Ｌ　Ｃであ
る。

同数の光子が両通路に沿って離れると仮定すると、一方
の通路が他方の通路より長いため、ベール−ランバート
の法則に従って、化法の増倍管に到達する光子よりも一
方の増倍管に到達する光Ｉのほうが少ない。前記一方の
増倍管に到達するパルスはより強度が低い。　般に、色
の；／？：？ｉ下での各遅れ事象のため、各増倍管に到
達する二つのパルスの強さは異なる。米国特許第３，７
２５，６５７号および動第４，２９２，５２０号は、計
数効率を観察するためにより小さい強度のパルスを使用
することを間車している。

ここで、合計された同時発生が使用される場合に生しる
分離された色および化学消光曲線は、より小さいパルス
が使用される場合に一曲線となる。換言すると、失われ
ているがために、色効果は前記小さいパルスによって観
察されない。これは、利点でありまた不利点である。二
つの有利な観点は、放射性核種につき唯一の消光曲線が
色および化学的に消光された試料の双方のための計数効
率を得るために求められることである。しかし、たとえ
より小さいパルス波高の分析が用いられても化学および
色消光曲線が高い消光レベルで再び分かれるため、−殻
内な意味での色補正問題　５ は解決されない。より小さいパルス波高の処理方式もま
た、これが色に対して反応を示さないため、色観察装置
を提供することができない。

分離された内部標準の処理方式に関して、小さい内径を
有するパイレックス（登録商標）の管内の「シールされ
た内部標準」が準備される。この標準は未知のものの中
て測定される放射性核種試料を含む。関心のある各放射
性核種のためのシールされた内部標準の準備が求められ
る。試料バイアルへの前記内部標準の機械的配置、その
除去および次の試料での使用に先立つクリーニングは自
動操作に貢献しない。

色観察装置および色補正の組合せは一緒に発展しなかっ
たし、また、前記したいかなる方法においても自動液体
シンチレーションカウンターに組み込まれることもなか
った。

本発明の目的は、所与の化学消光曲線が所与の試料に正
確に適用され得るか否かを決定するための観察装置を提
供することにある。

（課題を解決するための手段、発明の作用および　６ 効果） 本発明によれば、色観察装置、すなわち、液体シンチレ
ーションカウンターに与えらかた試料における色補正の
ために必要なものを自動的に検出する手段を提供する。

さらに、このような補正のために必要なものか［１−確
立されると、色のための求められる補正を行なうために
追加の手段が提供される。さらに、本発明は、与えられ
た試料について観察および補正の双方を自動的に行なう
液体シンチレーションカウンターに色観察装置および色
補正装置の双方を組み入れる。

このようなカウンターのユーザーはこのような測定のた
めに求められる各放射性核種のための単一の化学消光曲
線のみを準備する必要がある。

これは、化学消光のみを含む全ての未知の試料のための
ＤＰＭの回復のための同じ要求である。

試料の液体シンチレーション計数において、化学消光の
存在に応した試料のカウントが決定される。

７ ８ 本発明によれば、試料中の色成分の存在が化学消光から
の試料の前記カウントから予め定められた、すなわち既
定の変動によって決定される。

さらに、本発明によれば、液体シンチレーションカウン
ターには、試料の真吸光度特性を決定するための手段が
ある。また、既定の消光レベルでの化学消光のために真
吸光度特性を確立するための手段と、既定の消光レベル
で、色消光のために真吸光度特性の偏差を決定するため
の手段とがある。

説明が三つの部分、すなわち色の観察、色の補正、およ
び、前記色の観察および前記色の補正を具体化する液体
シンデレージョン（ＬＳ）カウンターの操作に分けられ
ている。

第２図に、化学消光曲線および色消光回線が消光の異な
る程度に関して異なっているように問題が示されている
。前記色消光回線は、消光の上方範囲にわたって前記化
学消光曲線に関して低効率を示す。第２図の化学−色関
係が全ての消光観察について一般的であるが、しかし、
ここでは、第１図で示されかつ米国特許第４，０７５，
４８０　’３に開示されたデータから得られるＨナンバ
ーによって）旨ボされる。

色１Ｌ塞 与えられた液体シンテレ−シミ１ン試料における消光の
レベルは、前記試料と無関係の放射性核種を放出するガ
ンマ線によって発生されるコンプトンスペクトルを介し
て測定される。−例か、外部標準としてセシウム−１３
７を用いるＨナンバーの計算である。コンプトンスペク
トルが第１図に示され、また、Ｈナンバーの説明を与え
る。第１図のＹ軸は事象、または、マルチチャンネルア
ナライザの、Ｘ軸によって指示されているように、各チ
ャンネルにおりる一分間当たりの前記液体シンチレーシ
ョンカウンターによって検出されたカウントの数である
。辛でのこのような事象の合計は前記試料の総ＣＰＭで
ある。

全ての液体シンチレーション測定は、一般のまたは全体
の効率Ｅｉによって説明される。この効率はいくつかの
要素、例えば前記カクテルの効率、　９ 前記試料のバイアルから離れる光子の一部、存在する消
光のタイプ、前記試料の計数室の光学効率、光電子増倍
管の量子効率および電子光学の効率を有する。

１００％の変換の全効率をもって、Ｔｉ運動エネルギを
有するベータ粒子がＮｉ検出光子を生じさせる。

Ｎｉ＝　ｋＴｉ ここで、つり合い係数ｋが前記１００％の変換効率およ
びＫＥＹから光子の数までのユニットの変換の双方を表
わしている。エネルギＴｉを有するベータ粒子によって
発生された光子の数０１の現実の測定において、ｎｉは
Ｎｉより小さくまたはｎｉ＝　ｅＮｉｅｋＴｉ　＝　ｃ
Ｔ　ｉであり、ここで、ｅは光子変換の効率である。

与えられた液体シンチレーションカウンターおよび与え
られた非消光の試料に関して、基準試料Ｎｒ光子が、運
動エネルギＴｉを有するベータ粒子によって発生される
。どのような消光剤が前記試料に添加されても、観察さ
れる光子の数ＮｑがＮｒに　０ 関する消光の範囲を示す。ＮｑおよびＮｒは、ｒ（１１
およびｒｒＪによって表わされた各環境においてＴｉ運
動エネルギを有するベータ粒子によって発生される光の
強度を示す。

ベール−ランバートの法則はこのような強度に関して関
数関係を与える。

ｌｎ　　（Ｎｒ）／（Ｎ（１）　−１ｎ＜Ｉｏ）／（１
）ここで、　■。および１は、ベール−ランバートの意
味における参照および実験的に測定された強度である。

結果的に、これはＩｎ　（Ｎｒ／Ｎｑ）　＝Ｅｌ−Ｃを
認める。ここで、Ｌは、濃度Ｃおよび固有の光Ｔの吸光
率Ｅを有する吸収体を通る光子の通路長さである。

液体シンチレーション作用において、濃度Ｃを有する種
は、Ｃ＝Ｏのときに　（Ｎｒ／Ｎｑ）　”　１またはＮ
ｑ＝　Ｎｒである消光剤である。消光モニターは消光剤
のモニターである。−殻内な消光モニターＱ（または特
定のもの、Ｈナンバー）は消光剤の濃度Ｃに比例し、ま
たは、Ｑ　＝　ｂＣであり、その結果、Ｉｎ　（Ｎｒ／
　Ｎｑ）　＝　ＥＬＱ／ｂ　＝　ｄＬＨである。ココ１ ２ で、ｄ　＝　ＩＥ／ｂおよびＨがＨナンバーである。コ
ンプトンスペクトルの詳細な検討は、種々のベータ粒子
のエネルギが用いられ、高度に色のついた試料を観察す
ることを示した。

例として、全モニター計数率、ＣＰＭまたはカウントの
０．９９５に対Ｊ心するエネルギとして現定されたスペ
クトルの最大エネルギを考える。

消光試料および非消光試料に関する最大エネルギをＥｍ
ｕおよびＩｉｍｑでそれぞれ表わす。簡単のため、Ｉｎ
　（Ｅｍｕ　／　Ｅｍｑ　）　−Ａとすると、前記式は
Ａ＝ｄＬＨとなる。

この後の式に基いて非消光試料を考える。これは、基準
の解である。したがって、Ｈナンバーが０てあれば、Ａ
（または真吸光度）＝０および（Ｎｒ／Ｎｑ）　−１で
ある。真吸光度の欠如は光子が失われていないことを意
味する。

化学的に消光された試料を考える。このような試料では
、光子は吸収されない。すなち、光子はまず発生されず
、したがっである分子によって吸収される。むしろ、光
子は全く発生されない。前記後の式は、光子か吸収され
るか否か、または、各プロセスの最終結果が同じ、すな
わち光イが検出されないために全く発生されないか否か
に拘らず、基準の試料に適用する。したかって、所与の
試料では、光子が発生されるか否かを決定するパラメー
タのみが消光の量すなわち消光剤の濃度およびＨナンバ
ーの値であるため、ｄＬか結合されて単一の定数ｄｏに
なる。したがって、Ａ＝ｄ１（どなる。

色消光での試料を考える。ヘール−ランハートの法則が
従来の意味で適用される。光子が発生され、次に発色団
の濃度および光の通路長さに比例して吸収される。所−
′ｊ、の試料に関して、消光剤の濃度は固定されるが、
しかし、同じ運動エネルギのベータ粒子によって発生さ
れた光子のための種々の通路長さはある。これは、液体
シンチレーション計数における「色問題」である。しか
し、任意の場所で発生しこれらの場所から任意の方向へ
向かう光は、平均の通路長さを有する。これは、特定の
エネルギを有するベータ粒子の事象の　３ 数によって分割された最小および最大の通路長さにわた
る積分として計算される。入り組んだ通路が、試料バイ
アルおよび試料計数室の組み合わされた光学によって生
み出される。言うまでもなく、前記システムは、基本的
には全ての適切な数学的処理を実行し、かつ、平均の通
路長さ毎に検出された光子の数として結果を伝える。

化学および色の両シスデムのためのＨナンバーに対する
実験に基くプロットＡが第３図に示されている。このデ
ータは、消光の広い範囲、試料の体積、カクテル、およ
び、化学および色消党則を含む。純粋なコンプトンスペ
クトルを得るために試料それ自体の全ての放射能が取り
去られる。前記プロットは、存在する放射性核種を有し
また有しない試料のコンプトンスペクトルの結果を含む
。前記データにおける小さい散乱の存在は、試料の放射
能が正確に除去されていることを明らかにする。したが
って、このようなコンプトンスペクトルのＨナンバーの
測定または一般の消光モニターＱは、試料に存在する同
位体から独立して　４ いる。

色消光間線はある点まで化学消光曲線と重なり、その後
に離れる。これは、第２図に示された消光曲線情報を反
映する。化学および色消光間線についての離脱点は、一
般のＱｄで、また、Ｈナンバーの場合にはｌｌｄとして
表わされている。これは、前記したように、化学および
色消光に対するベール−ランバートの法則の適用がその
非線形の点まで適切であることを意味する。

色および化学の両消党則を含む試料は、第３図に示す二
つの曲線の間で、発色団の吸収の波長または消光のタイ
プが存在する相対百分率に関係なく減少する。

廻 ニブイス、フラナゲン、マツカリ−およびウィーブの国
際日本出願の同位体３３，２９６（１９８８）に引続き
、特定の性質を有する光子吸収消光溶液が準備された。

この溶液は、約３８０−５６０ナノメートルの範囲にわ
たってはとんと全ての真吸光度を与える特定の濃度を有
す　５ ６ る四つの化学成分から成っていた。ニブイスは、４０％
のＣ−１４の計数効率を牛しさせるために色吸収体分子
のたった１、６４マイクロモルか必要とされたの対して
、化学消光のこのレベルを生しさせるためにニトロメタ
ンの２７７０マイクロモルを必要としたことに気っ゛い
た。したがって、色消光システムが多くの化学消光を牛
じさせることは考えられなかった。

色消光および化学消光のシステムが第３図の曲線の範Ｉ
ｊｌＪ外に収まらないことが分かった。したがって、第
３図は化学消光および色消光の領域を表わす。化学消光
および色消光の混じり合ったものは、カクテル、化学も
しくは色の消光剤の＋１−質、または、発色団の吸収の
波長に関係なく、これらの、つの曲線問に収まることが
分かった。

第３図は、システムが色補正を求めるに十分な色の強度
を存する、すなわちベール−ランバートのプロットが前
記離脱点ｌｉｄのあど非線形となる一検出基準である。

典型的な色モニターのアルゴリズムは次の方Ｕ、で行な
われる。未知の試料の消光レベルＱｓ、例えばＨナンバ
ーが用いられるときはＩＩｓか測定される。ＱｓをＱｄ
と比較する。もし、ＱｓがＱｄ以−トであれば、未知の
もののＤＰＭに関する正確な値か化学消光曲線から得る
。もし、ＱｓがＱｄより大きい場合は、前記試料のため
のＡ（Ａｓとする）を測定し、それを、式Ａ＝ｄ’ｌｌ
　　（Ａｃとする）から計算されたＡと比較する。もし
、（へｃ−＾Ｓ）が既定の値より犬きく、この値が第３
図のプロットの標準偏差の相関的要素であれば、色神１
［が求められる。もし、（Ａ（ニーＡＳ）が前記既定の
植以下であれば、試料は色補正を必要としない。これは
、試料か色（＝Ｊきてないことを意味しない。しかし、
化学および色消光回線が前記試別に関して同一の広がり
をもちかつｎｉｉ記化学￥１１光曲線のデータかざらに
数理を求める場合に用いることができることを意味する
。この色の観察は、分析が試別の補正されたコンプトン
スペクトルに依存するため、試料中にイｆ二！Ｅする放
射性核種の数およびタイプから独立している。

　７ 色１「丘 第３図は色を観察するための基準である。第２図によっ
て表わされた情報と結合された第３図は、色補正を与え
る。第２図は、広い効率範囲にわたってＨナンバーに基
〈炭素−１４についての実験的に決定された化学および
色消光回線を含む。７１つの消光曲線間の絶対差が最大
まで増大し、次いて、消光か非常に高いＨナンバーまで
増大し続けるように減少する。Ｃ−１４について３−４
％より低い計数効率において、実験の誤差は前記計数効
率の絶対値に匹敵する。したがって、この制約内で、化
学および色消先回線間に差はない。第２図によって表わ
された概念は、例えばトリチウムＨ＝　３を含むいくつ
かの放射性核種に関して類似する。

数理的に、消光１１１１線は異なる方法で表わすことか
できる。多数の例の−とじて、炭素−１４のための化学
および色の両回線は、一般にはＱまたは特別にはＨリー
ンバーとして、消光モニターの三次）し多用式に対して
Ｉｎ（Ｅ、）として表わすことがて　８ きる。

次の定義を適用する。

ａ、　　Ｕｃは化学消光曲線のための効率を表わず。

ｂ、　　ｒ４ｆは色消光ｒｔｌ＋線のための効率を表わ
す。

ｃ、　　Ｅｃｆは同じ核種のための化学および色消先回
線間の差を表わず。（Ｅｃ、　ＥｆおよびＥｃｆは第２
図に図式的に示されている。） ｄ、　　Ａｃは化学消光剤の「有効な真吸光度」である
。

ｅ、　　へｆは色消先側の「有効な真吸光度」である。

ｆ、　へｃｆはＡｃおよびＡｆ間の差である。（へＣ１
八ｆおよびへｃｆは第３図に図式的に示されている。） ｇ、　　Ａｃｓは、同じＱ（またはＨナンバー）におけ
る純粋な化学消光Ａｃおよび試別消光Ａｓ間の真吸光度
の差である。

ｈ、、　　Ｆｆは、色および一へｃｓ　／Ａｃｆに依存
する全消光の一部である。

ＣおよびＤは未知の試料のＣＰＭおよびＤＰＭである。

　９ ０ 次の式は−Ｅに定義したパラメータに関して適用される
。

Ｉｎ（Ｅｃ） Ｅｃｆ　　＝ Σ　Ｃｃｌｌ” Σ　Ｃｆ１ｌｆ Ａｃ ｄ’ｌ＋ ｇ、　　Ｄ　　＝　　１００Ｃ／Ｅｃ　　化学消光のみ
か存左する場合 り、　　Ｄ　　＝　　１００ｃ／　（Ｆ、ｃ　−Ｆｆ　
（Ｅｃ、））　　色補正か必要な場合 以ドのアルゴリズムの根拠をなす仮定が実験的に確認さ
れ、これらは次のとおりである。

ａ、Ｑ（またはＨサンバー）にするＡｃの勾陀は、装置
、体積、容器およびカクテルに依イ了゛シない。

ｂ、　　Ａｃｆは、標準の液体シンチレーションの「１
η通より大きい」バイアルで可０’ｂの最大の色効果に
近い。それは、装置、カクテルおよび化学消光に依存し
ない。へｃｓ／Ａｆは色の相対寄！ノニを決定する。

Ｃ８うまく観察されかつ以下のアルゴリズムによって補
正された全ての未知のシ（籾は均質てなＯればならない
。ある染料は、ｉ；１数される放論Ｊ性核種が４（Ｐｉ
）ではな（２（Ｐｉ）の幾何学を呈したというように分
解および交換の反応の少なくとも方をしたため、問題が
あった。

典型がアルゴリズム １、へｃ＝　Ｉｎ　（Ｅｍｕ／Ｅｍ　ｉ　）　＝　ｄ’
ｔｌてあ右は、非消光の標準の試料からＥｍｕを決定す
る。（ｌＥｍｕは標準品のコンブ［・ンスベクトルから
の非常に多数の点の（丁！：２．の一つである。）２　
複数のＨ値上て選択されたＱの範囲において、未知の試
料のＱＳ（またはｔ＋　ｓ　）を決定す３す る。

［Ｊｓ−＜　　Ｑｄならば、Ｅｃ、を用いてＤＰＭを計
算する。

Ｑｓ＞Ｑｄが求められる色補正であるかどうか。

３、試料のためのＡｓを測定する。ｄｏ）１からＡｃを
計算する。

４、　ＡＣ−へＳを計算する。

Ａｃ−へｓ−＞既定値ならば、色補正が必要である。

Ａｃ　−Ａｓ　＜面記既定値ならば、化学補正が必要で
ある。

５、化学消光が必要であれば、Ｄ　＝　１００Ｃ／　ｌ
Ｅｃである。

１ｉｃは重要な核神のための前もって準備された化学消
光から得られる。

Ｌ　色補正が求められる場合は、Ｆｆ　＝　Ａｃｓ／Ａ
ｃｆ（Ａｃ−へＳ）　／ＡｃｆおよびＤ　＝　１００Ｃ
／（Ｅｃ−Ｈｆ（Ｅｃｆ）　）である。

Ｅｃのみが先に準備された消光曲線から必要と　２ される。

（ｌｄの値と既定の値とが許容される所望のＺ（差と調
和するように選択され、例えば、Ａｃに適する線形を決
定するために用いられるデータの標準偏差の二倍として
規定の値を使用してもよい。

第５図は液体シンチレーションカウンターのブロック線
図である。この液体シンチレーションカウンターは呈示
された試料のコンブトンスベク］・ルと、全ての色の真
吸光度が色補正を必要とするに１分であるか否かを訣疋
する試料のためのモニターとを提供する。さらに、液体
シンチレーションカウンターは、試料の放射能（ＤＰＭ
）の正確な（＋ｌ’（を１！？るために先に用意された
化学消光曲線に基いて補正を行なう。

ブロック１は、試料計数室３の相苅１−る側部に配置さ
れた光電子増倍管（＋）ＭＴ　）　２Ａ、　　２　Ｂの
ための高電圧コントロールである。二つの光電子増倍管
２Ａ、２Ｂは光子を一致して検出する。同一　３ ４ のベータ事象によって発生され、しかし、反対方向へ移
動する光子−であって第１の光電子増倍管２Ａまたは２
Ｂによる検出のＸナノ秒間に光電子増倍管２Ａまたは２
Ｂの一方によって検出された光子がある。前記増倍管の
出力は、パルスが一致する場合に、ＡＤコンバータ８を
介して信号をマルチチャンネルアナライザ９に電子的に
通す一致ゲート７に１司けられる。７二つのパルスが一
致しない場合、一致ゲート７は、マルチチャンネルアナ
ライザ９が前記パルスを受←づ取らないように、閉しら
れる。

光電子増倍管２Ａ、２Ｂからの出力は、また、つのパル
スを加え、これにより検出感度を増大させる加算増幅器
５に向けられる。前記信号は、さもなければ、あたかも
唯一の増倍管があるように平均して三等分される。加算
された信号は増幅器６によってさらに増幅され、次に、
前記したように、−・致ゲー１−７によって通されまた
は通過を阻止される。

致ケート７からのアナログ信号は、マルチチャンネルア
ナライザ（ＭＣＡ）９に供給される＋）ｒ＋に、ＡＤコ
ンバータ８に通される。マルチチャンネルアナライザ９
は前記パルスの相対強度を決定し、適当なチャンネル内
にカウントを一１ｊ−える。

コンピュータ１０は、マルチチャンネルアナライザ９に
収容されたスペクトル結果を分析しかつ情報を出力する
。コンビエータ１０はまた他の１１１１路、モータ、ユ
ーザとの相互連関等を制御し、また、全ての必要な計算
を提供する。コンピュータ１０は出力１１１を与える。

加算増幅器５は、コンビエータ１０と相カニ作用するタ
イマー１１２を操作する。ログコンバータ回路１１３は
一致ゲート７とコンバータ８との間に接続されている。

つのコンビエータ制御は、要求に応じてソースドライブ
を活性化させることである。ソースドライブ１１４は、
第１図に関して先に述べたように、カンマ照射が起こり
、コンプトンスペクトルを生じさせるように試料に近接
するＣ８−１３７放射源１１５を移動させる。ガンマ照
射の間に　５ 検出された光パルスがコンプトンカウントＣＣと試料カ
ウントＣｓとを含むため、総カウントは（Ｃｃ＋Ｃｓ）
である。したがって、（Ｃｃ＋　Ｃｓ）からの引き続く
減算のためのＯｓを得るためにＣｓ−１３７が移動され
た後に試料をカウントする必要がある。

記憶装置と組み合わされたコンピュータは、総カウント
またはＨナンバーの０．９９５に対応するエネルギのよ
うな純粋なコンプトンスペクトル上の予め選択された什
意の点の位置を決定する手段を与える。さらに、先に示
したアルゴリズムにより略述された適当な計算および論
理比較が、適当なソフトウェアコードによって容易に行
なうことができる。これらは、Ｈナンバー、Ｅｍｕ　、
　Ｅｍｓ、へＣ１へＳ、　　（へＣ−へｓ）　　、　　
Ｆｆ、　　ｌ’：ｃ、　　Ｅｆ、　Ｅｃｆ　　、　　Ｆ
ｆおよびＤを含むが、しかし、これらに限定されない。

実際の例示的実験では、計数効率が９６％２５％の適当
な範囲にわたって及ぶように純粋な化学消光、純粋な色
消光および組み合わされた化　６　６ 学、色消光を有する試料を含むＣ−１４標識システムの
ために、上に規定したコート化されたアルゴリズムが用
いられた。表１および２は、ＤＰＭ回復と使用された標
準の計数効率とに関して得られた最小、最大および平均
の誤差を示す。

表１ ％　Ｃ−１４標識試料のためのＤＰＭにおける誤差回復
最小誤差０．３　　　最小誤差０．４　　　最小誤差０
．１最大誤差１．９　　　最大誤差４．５　　　最大誤
差２．１平均誤差１．０　　　平均誤差１８　　平均誤
差１，２表２ ％　Ｃ−１４についての純粋な化学および色付き標準の
計数効率における誤差 俗ヱし連　　　　　　　　　　似振４ 亀ＩＥｃの誤差　　　　　　　　　　　ｔＥｆの誤差最
小　　最大　　　　　　　　最小　　最大０．３　　　
＋、５　　　　　　　　０．１　　１．１７ ８ 色補正が適用されない場合における色付き試料のための
ＤＰＭＰＭ回零誤差を要約した表３表３ Ｃ−１４についての色Ｊ＋ｌｉ正のない位付き試料のた
めの１）ＰＭ回復における零誤差 Ｈナンバー　　　　ＤＰＭＰＭ回復ける零誤差２５０　
　　　　　　　　　　　　　　　９．９３００　　　　
　　　　　　　　　　　１４、！］３５０　　　　　　
　　　　　　　　　２３．０４００　　　　　　　　　
　　　　　　２９．４したがって、一致モートにおいて
集められたコンプトンスペクトルから決定された消光モ
ニターの同じ値に対して色消光の計数効率が化学消光の
計数効率と異なる場合、前記色モニターは消光領域にお
ける化学消光の存在と色消光とを区別する。前記色モニ
ターは試料中に１−Ｆ在する放射性核種の数に依存しな
い。

前記システムは純粋な色付き試料の計数効率の補正を補
償し、また、前記色モニターがこのような補正を指示す
る化学および色の両消光材を含む試料が必要である。

前記色モニターおよび色補正手段を含む液体シンチレー
シジＩンカウンターが内勤化される。このカウンターに
は、重要な同位体のための化学消光１１１１線が与えら
れている。したがって、オペレータの介在なしに、化学
消光剤、色消先側、および、化学および色の肉情党則を
含む複数組の試料に関してＤＰＭの結果が得られる。

第３図および第４図に示された計数効率および消光モニ
ターに刻する真吸光度の関係は、色観察、補正および液
体シンチレーション計数に大きい進歩を与える。化学消
光の直線関係−第３図におりるＡｃからの偏差は容易に
決定される。このように、色の存在の適切な決定がなさ
れる。また、色が決定されかつ補正され得る消光範囲は
広い。

例えば、これはＨナンバーの２００より大きく、５００
くらいである。したがって、高色消光を有する試料につ
いて右動なデータを得ることができる。したがって、液
体シンチレーションの装置使　９ 用の範囲は重要な点で増大する。この差Ａｃｆは機器、
カクテルおよび試料容器に依存しない。したがって、各
核種に関して、単一の化学消光曲線が表わされ、それは
、次に、機器、カクテルおよび試料から独立した結果を
備え得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は消光および非消光試料のセシウム−１３７生成
コンプトンスペクトルおよびＨナンバー指示を示し、第
２図は計数効率に対する消光モニターとしてＨナンバー
を用いるＣ−１４のための化学および色消光間の差を示
す消光曲線、第３図は炭素−１４に関するＨナンバーに
対する化学および色の吸収プロットを比較する真吸光度
曲線、第４図は第２図および第３図の炭素−１４のデー
タに関する計数効率に対して真吸光度の関係を比較する
図、第５図は与えられた試料のコンプトンスペクトルを
与えるための手段、色の存在を観察するための手段およ
びＤＰＭの正しい値を得るために必要とされるときの色
補正を与えるための手段を含む液体シンチレーションカ
ウンターの　０ ブロック線図である。 １：高電圧コントロール、 ２Ａ、２Ｂ：光電子増倍管、 ９：マルチチャンネルアナライザ、 １０：コンピュータ、 １１４、ソースドライブ、 １１５　：Ｃｓ−１３７放射源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）液体シンチレーションカウンター内の試料中の色
   の存在を決定するための方法であって、消光レベルの既
   定外部標準において前記試料のシステム効率特性を決定
   すること、化学消光のために前記既定の消光レベルにお
   いて効率特性のシステムを決定すること、および、偏差
   が色を指示するような、各システム効率特性の偏差の既
   定の程度が存在するか否かを決定することを含む、色の
   存在の決定方法。 （２）前記システム効率の標準が真吸光度特性であり、
   また、化学消光のために前記真吸光度特性が本質的に消
   光レベルに関する線形関係である、請求項（１）に記載
   の方法。 （３）前記偏差が三次元多項式として表わされる、請求
   項（１）に記載の方法。 （４）前記消光レベルの外部標準がＨナンバーとして表
   わされる、請求項（１）に記載の方法。 （５）前記偏差が約２００より大きいＨナンバーに関し
   て決定される、請求項（４）に記載の方法。 （６）前記Ｈナンバーが約５００までの範囲まで及ぶ、
   請求項（４）に記載の方法。 （７）前記Ｈナンバーの範囲が約２００および５００の
   間である、請求項（４）に記載の方法。 （８）液体シンチレーションカウンター内の試料中の色
   の存在を決定するための方法であって、既定の計数効率
   において前記試料の真吸光度特性を決定すること、前記
   既定の計数効率において化学消光のために真吸光度特性
   を決定すること、および、偏差が色を指示するような、
   各真吸光度特性間の既定の偏差が存在するか否かを決定
   することを含む、色の存在の決定方法。 （９）液体シンチレーションカウンター内の試料中の色
   の存在を決定するための方法であって、化学消光のため
   に異なる消光値についての選択核種に関する真吸光度特
   性を決定すること、前記試料の前記真吸光度特性を決定
   すること、および、偏差が前記試料中の色の存在を指示
   するような、既定の大きさの各真吸光度特性における偏
   差が存在しているか否かを決定する、色の存在の決定方
   法。 （１０）前記試料中の色の存在の決定が色消光を指示し
   、また、化学的に消光された試料から前記試料を区別す
   ることを含む、請求項（１）〜（９）のいずれか一に記
   載の方法。（１１）液体シンチレーションカウンター内
   の試料中の色の存在を決定するための装置であって、既
   定の消光レベルにおける化学消光のために真吸光度特性
   を確立するための手段と、化学消光のために真吸光度特
   性から前記試料によって真吸光度特性の色を指示する偏
   差があるか否かを既定の消光レベルにおいて決定するた
   めの手段とを含む、試料中の色の存在の決定装置。 （１２）試料の液体シンチレーション計数のための装置
   であって、化学消光の存在によって前記試料のカウント
   を決定するための手段と、前記試料中の色要素の存在が
   、化学消光のために前記カウンターから前記試料の前記
   カウントの既定の変動によって決定されるように前記試
   料の前記カウントを決定するための手段とを含む、シン
   チレーションカウンター。 （１３）前記試料中の色の程度に応じて前記試料の前記
   カウントを訂正するための手段を含む、請求項（１２）
   に記載のシンチレーションカウンター。 （１４）化学消光の程度に応じて前記カウントを決定し
   かつ前記化学消光のデータからの前記カウントの逸脱に
   応じて色の存在を決定するための手段を含む、請求項（
   １３）に記載のシンチレーションカウンター。 （１５）化学消光された試料のための計数効率を決定し
   かつ色消光の存在のための計数効率と、前記存在を指示
   する計数効率における差と、前記試料中に存在する色の
   量とを決定するための手段を含む、請求項（１２）に記
   載のシンチレーションカウンター。 （１６）前記試料中に存在する色の程度に応じて前記計
   数効率を補正するための手段を含む、請求項（１２）に
   記載のシンチレーションカウンター。 （１７）化学消光に応じて吸収データを得るための手段
   と、色消光と色の存在を指示するデータ間の差とに応じ
   て吸収データを得るための手段とを含む、請求項（１２
   ）に記載のシンチレーションカウンター。 （１８）前記化学吸収データが実質的な消光範囲にわた
   って線形関係にあり、前記色消光吸収データが実質的な
   消光範囲にわたって多項式の関係にあり、また、前記多
   項式と前記線形関係との間の差を決定するための手段が
   色の計測としてある、請求項（１７）に記載のシンチレ
   ーションカウンター。 （１９）二つのデータの範囲間の差に応じて吸収データ
   を補正するための手段を含む、請求項（１８）に記載の
   シンチレーションカウンター。 （２０）液体シンチレーション計数装置の前記カウント
   を決定するための前記手段が自動的な計数を達成する、
   請求項（１２）に記載のシンチレーションカウンター。 （２１）試料の液体シンチレーション計数のための方法
   であって、カウンターのための化学消光関係に対する計
   数効率を確立すること、試料消光関係に対する計数効率
   を計算すること、濃度に応じて化学消光のための計数効
   率を関連付けること、濃度に応じて前記試料の消光のた
   めの計数効率を関連付けること、既定の消光の程度のた
   めの二つの濃度を区別すること、補正された計数効率を
   得るために、前記試料に存在する色の程度を補償するた
   めの値に対して前記濃度の区別に従って化学消光の計数
   効率を減少させることを含む、液体シンチレーション計
   数方法。 （２２）一分間当たりの前記カウントが得られ、前記一
   分間当たりのカウントを前記計数効率に関連付けて一分
   間当たりの壊変を得る、請求項（２１）に記載の方法。 （２３）前記シンチレーションカウンターにおける計数
   の決定が、前記試料体積および前記試料中の色の程度か
   ら独立している、請求項（２２）に記載の方法。 （２４）色の測定量が消光範囲から独立している、請求
   項（２３）に記載の方法。 （２５）色の存在を決定するための測定量が範囲におい
   て２０％計数効率と同じ程度に低い、請求項（２４）に
   記載の方法。 （２６）前記計数効率が約５％と同じ程度に低い、請求
   項（２５）に記載の方法。 （２７）同位体Ｃ−１４の決定方法が約９０％以下の計
   数効率について得られる、請求項（２６）に記載の方法
   。 （２８）前記試料が多数の同位体を含む、請求項（２１
   ）に記載の方法。 （２９）液体シンチレーション計数装置における試料中
   の色の存在を決定するための方法であって、外部標準に
   より、既定の消光レベルにおいて、前記試料のシステム
   効率特性と、化学消光のシステム効率特性と、前記シス
   テム効率特性からの偏差であって色を指示するように予
   め定められている偏差の程度とを決定することを含む、
   試料中の色の存在決定方法。