JPH06214035A - シンチレーション検出装置 - Google Patents

シンチレーション検出装置

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JPH06214035A
JPH06214035A JP584493A JP584493A JPH06214035A JP H06214035 A JPH06214035 A JP H06214035A JP 584493 A JP584493 A JP 584493A JP 584493 A JP584493 A JP 584493A JP H06214035 A JPH06214035 A JP H06214035A
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JP
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scintillation
fiber
optical
optical signal
rays
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JP584493A
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Hiroyuki Okada
裕之 岡田
Takashi Yamashita
貴司 山下
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Hamamatsu Photonics KK
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Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
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    • 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
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、β線強度のみを測定できるシンチ
レーション検出装置を提供することを目的とする。 【構成】 プローブ部(10)には発光波長の異なる2
つのシンチレーションファイバ(11、12)が備えら
れ、一方のシンチレーションファイバ(12)はβ線遮
蔽物で被覆されている。プローブ部(10)で発生した
光信号は、光ファイバ(20)を伝送して、分光手段
(31)によって分光される。そして、分光された光信
号の内の一方は第1の光検出手段(32)に入射され、
入射光の光強度が検出される。また、分光された光信号
の内の他方は第2の光検出手段(33)に入射され、入
射光の光強度が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シンチレーションファ
イバを用いたシンチレーション検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
特開平2−206786号公報のものが知られている。
この文献には、図5(a)に示すように、シンチレーシ
ョンファイバ51と光検出器52を光ファイバ53で結
合して構成されたシンチレーション検出装置50が開示
されている。
【0003】さらに、この文献には、図5(b)に示す
ように、シンチレーションファイバ61にβ線遮蔽物
(鉄、鉛、タングステン等)64を被覆して、γ線の強
度のみを光検出器62で測定するシンチレーション検出
装置60が開示されている。
【0004】シンチレーション検出装置50、60を用
いて、シンチレーションファイバ51あるいはシンチレ
ーションファイバ61をプローブとして計測部位に埋め
込めば、その周囲の放射能濃度を測定することができ
る。
【0005】プローブ周囲の情報を得るには、β線のみ
の強度を測定すればよいので、原則としてシンチレーシ
ョン検出装置50のみを用いて測定すれば足りる。しか
しながら、シンチレーション検出装置50では現実には
遠方から放射されたγ線の強度も信号として測定してし
まい、この信号がバックグラウンドの雑音となってβ線
の測定精度を低下させる。
【0006】そこで、シンチレーション検出装置50
と、γ線のみの強度を測定するシンチレーション検出装
置60の両者を用いて、測定用プローブ(シンチレーシ
ョンファイバ51)と校正用プローブ(シンチレーショ
ンファイバ61)を計測部位に埋め込んで測定し、測定
用プローブの測定結果から校正用プローブの測定結果を
差し引くことにより、β線のみの強度を測定する方法が
従来より行われている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、β線強度のみを測定するために、測定用プローブ
(シンチレーションファイバ51)と校正用プローブ
(シンチレーションファイバ61)の2本のプローブに
よる測定が必要であった。
【0008】ところが、微小部位の測定を行う場合に
は、2本のプローブを有効に挿入することは困難であっ
た。また、たとえ2本のプローブを挿入できたとして
も、微妙に挿入部位が異なるため、測定精度が低下する
といった問題が生じた。
【0009】従来技術は、一様な放射能濃度溶液中に2
本のプローブを浸漬するような場合には測定精度が低下
することはないが、生体内などの一様でない濃度分布を
持ったものを測定する場合に、測定精度の低下を招き問
題であった。
【0010】本発明は、このような問題を解決すること
を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のシンチレーション検出装置は、発光波長の
異なる2つのシンチレーションファイバを光学的に結合
して、一方のシンチレーションファイバをβ線遮蔽物で
被覆したプローブ部と、プローブ部の一方の端面と光学
的に結合して、プローブ部で発生した光信号を伝送する
光ファイバと、光ファイバから出射した光信号を波長ご
とに分光する分光手段と、分光手段で分光された光信号
の内、β線遮蔽物で被覆されたシンチレーションファイ
バからの光信号を検出する第1の光検出手段と、分光手
段で分光された光信号の内、β線遮蔽物で被覆されてい
ないシンチレーションファイバからの光信号を検出する
第2の光検出手段とを備える。
【0012】
【作用】本発明のシンチレーション検出装置によれば、
プローブ部には発光波長の異なる2つのシンチレーショ
ンファイバが備えられ、一方のシンチレーションファイ
バはβ線遮蔽物で被覆されている。
【0013】β線遮蔽物で被覆されたシンチレーション
ファイバは、β線に対する感度が著しく低下するため、
このシンチレーションファイバで発生する光信号のほと
んどはγ線のみの信号である。この光信号は光ファイバ
を伝送して、分光手段で第1の光検出手段に向けて分光
される。そして、分光された光信号は第1の光検出手段
に入射され、この光信号の強度が検出される。
【0014】β線遮蔽物で被覆されていないシンチレー
ションファイバで発生する光信号は、β線とγ線の混在
した信号である。この光信号は光ファイバを伝送して、
分光手段で第2の光検出手段に向けて分光される。そし
て、分光された光信号は第2の光検出手段に入射され、
この光信号の強度が検出される。
【0015】したがって、第2の光検出手段で検出され
たβ線とγ線の混在した光信号の強度から、第1の光検
出手段で検出されたγ線のみの光信号の強度を減算する
ことにより、β線の強度のみを検出することができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、添付図面
を参照して説明する。
【0017】図1は、本実施例に係るシンチレーション
検出装置の構成を示す斜視図である。本実施例のシンチ
レーション検出装置は、被測定物の測定部位に挿入する
プローブ部10と、プローブ部10で発生した光信号を
伝送する光ファイバ20と、光ファイバ20から出射し
た光信号の強度を検出する検出部30とを備えている。
【0018】プローブ部10には、発光波長λ1 のシン
チレーションファイバ11と、λ1より波長の短い発光
波長λ2 のシンチレーションファイバ12が設けられ、
光学的に結合されている。シンチレーションファイバ1
2の回りには、β線遮蔽材(鉄、鉛、タングステンな
ど)13の被覆が施されている。シンチレーションファ
イバ11には側面よりβ線とγ線が入射され、これらの
放射線の入射によって発光するため、β線とγ線とが光
信号として測定される。これに対して、シンチレーショ
ンファイバ12には、β線がβ線遮蔽材13によって遮
断されるため、側面よりγ線のみが入射され、この入射
によって発光する。このため、γ線が光信号として測定
される。シンチレーションファイバ11、12には、例
えばポリスチレンのコア層に、ポリメタクリン酸メチル
(PMMA)のクラッド層からなるプラスチック系のフ
ァイバが用いられる。
【0019】また、検出部30には、光ファイバ20か
ら出射した光信号を分光するダイクロイックミラー31
と、分光した2つの光信号をそれぞれ入射して光強度を
検出する光検出器32、33と、光検出器32、33で
検出した光強度を減算する演算器34とが設けられてい
る。
【0020】シンチレーションファイバ11の発光波長
をλ1 、シンチレーションファイバ12の発光波長をλ
2 とすると、β線とγ線の混在した光信号はλ1 の波
長、γ線のみの光信号はλ2 の波長の信号として、光フ
ァイバ20内を伝送する。光ファイバ20から出射した
光信号はダイクロイックミラー31を通過して、λ1 の
波長の光信号とλ2 の波長の光信号とに光路が分岐す
る。図2に示すように、ダイクロイックミラー31は、
波長λ1 の光信号はほぼ100%透過し、波長λ2の光
信号はほぼ100%反射する。このため、入射光の光路
に対して傾けて設置されたダイクロイックミラー31に
よって、入射光は波長λ1 の光信号の光路と波長λ2 の
光信号の光路とに分岐されるのである。
【0021】このように分岐したλ1 の波長の光信号は
光検出器32に、λ2 の波長の光信号は光検出器33に
それぞれ入射され、各光信号の強度が検出される。光検
出器32、33で検出された光信号の強度データは、そ
れぞれ演算器34に送られ、光検出器32で検出された
光信号の強度データから光検出器33で検出された光信
号の強度データの差が取られる。つまり、光検出器32
で検出されたβ線とγ線との混在した強度データから、
光検出器33で検出されたγ線のみの強度データの差を
取ることにより、β線のみの強度データが検出できるの
である。
【0022】図3は、プローブ部10周辺の構造を示す
断面図である。図3(a)より、プローブ部10には発
光波長λ1 のシンチレーションファイバ11と発光波長
λ2のシンチレーションファイバ12とが備えられ、こ
れらの光軸を合わせて接着剤などで光学的に結合されて
いる。シンチレーションファイバ11、12の長さはそ
れぞれ約3mmで、外径は約0.5mmである。さらに、シ
ンチレーションファイバ12と光ファイバ20とが光軸
を合わせて接着剤などで光学的に結合されている。シン
チレーションファイバ12の回りにはβ線遮蔽材13が
最適な厚さで被覆されており、シンチレーションファイ
バ11、β線遮蔽材13および光ファイバ20は光シー
ルドパイプ14で被覆されている。また、β線遮蔽材1
3は図6(a),(b),(c)の様に光シールドパイ
プ14と一体又は光シールドパイプ14の外側に配置さ
れていても良い。さらに、光シールドパイプ14の光フ
ァイバ20の部分は、例えば直径1.0mmのステンレス
製の補強パイプ15で被覆されている。
【0023】シンチレーションファイバ11の端面に
は、例えばAl(アルミニウム)の反射膜16が付加さ
れており、シンチレーションファイバ11、12で発生
した光信号を光ファイバ20方向に反射させる。この反
射膜16によって、シンチレーションファイバ11、1
2で発生した光信号は、光ファイバ20を通して、効率
的に光検出器32、33に与えられる。
【0024】図3(b)は、シンチレーションファイバ
11の先端を鋭利に加工して、先端部分に反射膜16を
付加したものである。この加工によって、シンチレーシ
ョンファイバ11、12で発生した光は、各ファイバの
コア内を進行し、シンチレーションファイバ11の端面
で2度反射して光ファイバ20方向に向きを変える。
【0025】図4は、検出部30の具体的な例を示すブ
ロック図である。光ファイバ20から出射された光信号
はダイクロイックミラー31に与えられ、波長λ1 の光
信号がダイクロイックミラー31で反射して光検出器3
2に与えられる。また、波長λ2 の光信号がダイクロイ
ックミラー31を透過して光検出器33に与えられる。
【0026】光検出器32には例えばマルチアルカリ光
電面を有するPMTが用いられており、光検出器33に
は例えばバイアルカリ光電面を有するPMTが用いられ
ている。また、光検出器32で検出された光強度信号は
演算器34のホトンカウンタ34aに与えられ、光強度
信号の計数が行われる。同様に、光検出器33で検出さ
れた光強度信号は演算器34のホトンカウンタ34bに
与えられ、光強度信号の計数が行われる。各カウンタの
計数値は減算部34cで差が取られ、β線のみの強度デ
ータとして出力される。
【0027】なお、本実施例では、シンチレーションフ
ァイバ12の回りをβ線遮蔽材で被覆しているが、シン
チレーションファイバ11の回りを被覆して、シンチレ
ーションファイバ11でγ線を測定してもよい。
【0028】また、本実施例では、分光手段としてダイ
クロイックミラー31を用いているが、これ以外の波長
選択素子を用いてもよい。
【0029】
【発明の効果】本発明のシンチレーション検出装置のプ
ローブ部には、γ線のみの強度を検出するシンチレーシ
ョンファイバと、γ線およびβ線の強度を検出するシン
チレーションファイバとが備えられている。そして、両
者の検出値を減算することによって、β線の強度のみを
検出することができる。
【0030】このように本発明のシンチレーション検出
装置であれば、1本のプローブ部でβ線の強度のみを検
出することが可能である。
【0031】また、プローブ部は1本なので測定部位に
対する方向性がなくなり、2つのシンチレーションファ
イバおよび測定部位の位置関係が常に一定となるため、
測定精度が向上する。
【0032】さらに、生体内にプローブ部を挿入する場
合の生体に与えるダメージも、2本のプローブ部を挿入
する従来例に比べて改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係るシンチレーション検出装置の構
成を示す斜視図である。
【図2】ダイクロイックミラーの分光特性を示す図であ
る。
【図3】プローブ部周辺の構造を示す断面図である。
【図4】検出部の具体例を示すブロック図である。
【図5】従来のシンチレーション検出装置の構成を示す
斜視図である。
【図6】プローブ部周辺の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
10…プローブ部、11、12…シンチレーションファ
イバ、13…β線遮蔽材、20…光ファイバ、30…検
出部、31…ダイクロイックミラー、32、33…光検
出器、34…演算器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光波長の異なる2つのシンチレーショ
    ンファイバを光学的に結合して、一方のシンチレーショ
    ンファイバをβ線遮蔽物で被覆したプローブ部と、 前記プローブ部の一方の端面と光学的に結合して、前記
    プローブ部で発生した光信号を伝送する光ファイバと、 前記光ファイバから出射した光信号を波長ごとに分光す
    る分光手段と、 前記分光手段で分光された光信号の内、β線遮蔽物で被
    覆されたシンチレーションファイバからの光信号を検出
    する第1の光検出手段と、 前記分光手段で分光された光信号の内、β線遮蔽物で被
    覆されていないシンチレーションファイバからの光信号
    を検出する第2の光検出手段とを備えることを特徴とす
    るシンチレーション検出装置。
JP584493A 1993-01-18 1993-01-18 シンチレーション検出装置 Pending JPH06214035A (ja)

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