JPH09101371A - ガンマ線検出方法及び検出装置 - Google Patents
ガンマ線検出方法及び検出装置Info
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- JPH09101371A JPH09101371A JP25992295A JP25992295A JPH09101371A JP H09101371 A JPH09101371 A JP H09101371A JP 25992295 A JP25992295 A JP 25992295A JP 25992295 A JP25992295 A JP 25992295A JP H09101371 A JPH09101371 A JP H09101371A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コリメータを使用することなくガンマ線源の
存在する方向あるいはガンマ線源の位置を遠隔検出する
ことのできる方法及び装置を提供する。 【解決手段】 分割型ゲルマニウム検出器１，２を前後
に配置し、前方の検出器１の検出セルＡに入射してコン
プトン散乱された後、後方の検出器２の検出セルＢに入
射して吸収されたガンマ線５２に対して、２つの検出セ
ルＡ及びＢの位置関係並びに検出セルＡ及び検出セルＢ
で検出されたエネルギーをもとにガンマ線５２の入射角
度θを求める操作を反復して行い、求められた複数の入
射角度を組み合わせることによりガンマ線源の存在する
方向あるいは位置を検出する。
存在する方向あるいはガンマ線源の位置を遠隔検出する
ことのできる方法及び装置を提供する。 【解決手段】 分割型ゲルマニウム検出器１，２を前後
に配置し、前方の検出器１の検出セルＡに入射してコン
プトン散乱された後、後方の検出器２の検出セルＢに入
射して吸収されたガンマ線５２に対して、２つの検出セ
ルＡ及びＢの位置関係並びに検出セルＡ及び検出セルＢ
で検出されたエネルギーをもとにガンマ線５２の入射角
度θを求める操作を反復して行い、求められた複数の入
射角度を組み合わせることによりガンマ線源の存在する
方向あるいは位置を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガンマ線の検出方
法及び検出装置に関し、特にガンマ線源の存在する方向
あるいは位置を特定することのできるガンマ線検出方法
及び検出装置に関する。
法及び検出装置に関し、特にガンマ線源の存在する方向
あるいは位置を特定することのできるガンマ線検出方法
及び検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、簡便なガンマ線検出器としては、
ヨウ化ナトリウム等の結晶をシンチレータとして用いる
シンチレーション検出器、あるいはゲルマニウムやシリ
コンを用いる半導体検出器が知られている。これらのガ
ンマ線検出器を用いて原子炉施設等での放射能汚染位置
を発見するには、穴あきの鉛遮蔽コリメータを装備する
ことで方向性をもたせたヨウ化ナトリウム結晶検出器を
二次元的に移動させる方法、あるいは前記検出器を組み
込んだ可搬式のサーベイメータを汚染の可能性がある場
所に近づけて放射線強度を測定する方法によって放射能
汚染位置を特定することが行われている。
ヨウ化ナトリウム等の結晶をシンチレータとして用いる
シンチレーション検出器、あるいはゲルマニウムやシリ
コンを用いる半導体検出器が知られている。これらのガ
ンマ線検出器を用いて原子炉施設等での放射能汚染位置
を発見するには、穴あきの鉛遮蔽コリメータを装備する
ことで方向性をもたせたヨウ化ナトリウム結晶検出器を
二次元的に移動させる方法、あるいは前記検出器を組み
込んだ可搬式のサーベイメータを汚染の可能性がある場
所に近づけて放射線強度を測定する方法によって放射能
汚染位置を特定することが行われている。
【０００３】また、核医学の分野におけるポジトロンＣ
Ｔでは、被検体の周囲に多数の小型ガンマ線検出器を装
備し、陽電子の対消滅に伴って反対方向に放出される２
本のガンマ線を多数計測することで陽電子放出体の分布
を測定し、診断に利用することが行われている。
Ｔでは、被検体の周囲に多数の小型ガンマ線検出器を装
備し、陽電子の対消滅に伴って反対方向に放出される２
本のガンマ線を多数計測することで陽電子放出体の分布
を測定し、診断に利用することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記穴あきの鉛遮蔽を
装備したヨウ化ナトリウム結晶検出器は、寸法が大きい
上に重量があり、しかもそれを移動させる機構が必要と
なるので、装置全体が大型となる。また、ヨウ化ナトリ
ウム検出器はガンマ線に対するエネルギー分解能が悪い
ため、多くの核種が同時に存在する場合には、その同定
が困難である。これに対して、各種のサーベイメーター
は、軽便ではあるが線源のごく近くに近づけなければ線
源の位置を特定することができない上、ガンマ線に対す
るエネルギー分解能は全くないかあっても非常に悪いた
め核種の同定が困難である。
装備したヨウ化ナトリウム結晶検出器は、寸法が大きい
上に重量があり、しかもそれを移動させる機構が必要と
なるので、装置全体が大型となる。また、ヨウ化ナトリ
ウム検出器はガンマ線に対するエネルギー分解能が悪い
ため、多くの核種が同時に存在する場合には、その同定
が困難である。これに対して、各種のサーベイメーター
は、軽便ではあるが線源のごく近くに近づけなければ線
源の位置を特定することができない上、ガンマ線に対す
るエネルギー分解能は全くないかあっても非常に悪いた
め核種の同定が困難である。
【０００５】また、前記ポジトロンＣＴに使用されてい
るガンマ線検出装置は非常に高価であり、さらにこの検
出装置で位置同定可能な放射線源は陽電子放出核種に限
られている。本発明は、このようなガンマ線検出器の現
状に鑑みてなされたものであり、コリメータを使用する
ことなくガンマ線源の存在する方向、ひいてはガンマ線
源の位置を遠隔検出することのできる方法及び装置を提
供することを目的とする。
るガンマ線検出装置は非常に高価であり、さらにこの検
出装置で位置同定可能な放射線源は陽電子放出核種に限
られている。本発明は、このようなガンマ線検出器の現
状に鑑みてなされたものであり、コリメータを使用する
ことなくガンマ線源の存在する方向、ひいてはガンマ線
源の位置を遠隔検出することのできる方法及び装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明においては、分割
型検出器を２台用い、各分割型検出器におけるガンマ線
検出位置を同定し、その検出の位置関係とコンプトン散
乱の運動学を使ってガンマ線源の位置を同定する すなわち、本発明のガンマ線検出方法は、第１の検出セ
ルに入射してコンプトン散乱された後、第２の検出セル
に入射して吸収されたガンマ線に対して、第１及び第２
の検出セルの位置関係並びに第１及び第２の検出セルで
検出されたエネルギーをもとにガンマ線の入射角度を求
める操作を反復して行い、求められた複数の入射角度を
組み合わせることによりガンマ線源の存在する方向ある
いは位置を検出することを特徴とする。
型検出器を２台用い、各分割型検出器におけるガンマ線
検出位置を同定し、その検出の位置関係とコンプトン散
乱の運動学を使ってガンマ線源の位置を同定する すなわち、本発明のガンマ線検出方法は、第１の検出セ
ルに入射してコンプトン散乱された後、第２の検出セル
に入射して吸収されたガンマ線に対して、第１及び第２
の検出セルの位置関係並びに第１及び第２の検出セルで
検出されたエネルギーをもとにガンマ線の入射角度を求
める操作を反復して行い、求められた複数の入射角度を
組み合わせることによりガンマ線源の存在する方向ある
いは位置を検出することを特徴とする。
【０００７】この時、第１の検出セルで検出されたエネ
ルギーと第２の検出セルで検出されたエネルギーの和が
等しいガンマ線に対して求められた複数の入射角度を組
み合わせることで、特定のエネルギーのガンマ線を放出
する核種の存在する方向あるいは存在分布を検出するこ
とができる。また、検出されたガンマ線を第１の検出セ
ルで検出されたエネルギーと第２の検出セルで検出され
たエネルギーの和の値によってグループ分けし、各グル
ープ毎にそのグループに属するガンマ線に対して求めら
れた入射角度を組み合わせることで、複数の核種が存在
する場合、その各々の核種の存在する方向あるいは存在
分布を検出することができる。
ルギーと第２の検出セルで検出されたエネルギーの和が
等しいガンマ線に対して求められた複数の入射角度を組
み合わせることで、特定のエネルギーのガンマ線を放出
する核種の存在する方向あるいは存在分布を検出するこ
とができる。また、検出されたガンマ線を第１の検出セ
ルで検出されたエネルギーと第２の検出セルで検出され
たエネルギーの和の値によってグループ分けし、各グル
ープ毎にそのグループに属するガンマ線に対して求めら
れた入射角度を組み合わせることで、複数の核種が存在
する場合、その各々の核種の存在する方向あるいは存在
分布を検出することができる。
【０００８】本発明によるガンマ線検出装置は、前後に
並べて配置された各々複数の検出セルからなる第１及び
第２のガンマ線検出器と、第１及び第２のガンマ線検出
器のガンマ線入射面を除く周囲を囲んで配置されたシン
チレーション検出器と、第１のガンマ線検出器及び第２
のガンマ線検出器の各検出セルの出力信号を波高分析す
る複数の波高分析器と、第１及び第２のガンマ線検出器
の検出セルの出力信号並びにシンチレーション検出器の
出力信号が入力され、第１のガンマ線検出器の１つの検
出セルからの出力信号及び第２のガンマ線検出器の１つ
の検出セルからの出力信号が同時に入力され、かつシン
チレーション検出器からの出力信号が入力されないとき
に波高分析器にゲート信号を出力する同時計数回路と、
ゲート信号が出力されたとき波高分析器からの信号が入
力される電子計算機と、電子計算機の出力を表示する表
示装置とを含み、電子計算機は第１のガンマ線検出器の
中の出力信号を発生した検出セル及び第２のガンマ線検
出器の中の出力信号を発生した検出セルの位置情報並び
に波高分析器からの出力信号に基づいてガンマ線源の存
在する方向あるいは位置を演算し、その結果を表示装置
に表示することを特徴とする。
並べて配置された各々複数の検出セルからなる第１及び
第２のガンマ線検出器と、第１及び第２のガンマ線検出
器のガンマ線入射面を除く周囲を囲んで配置されたシン
チレーション検出器と、第１のガンマ線検出器及び第２
のガンマ線検出器の各検出セルの出力信号を波高分析す
る複数の波高分析器と、第１及び第２のガンマ線検出器
の検出セルの出力信号並びにシンチレーション検出器の
出力信号が入力され、第１のガンマ線検出器の１つの検
出セルからの出力信号及び第２のガンマ線検出器の１つ
の検出セルからの出力信号が同時に入力され、かつシン
チレーション検出器からの出力信号が入力されないとき
に波高分析器にゲート信号を出力する同時計数回路と、
ゲート信号が出力されたとき波高分析器からの信号が入
力される電子計算機と、電子計算機の出力を表示する表
示装置とを含み、電子計算機は第１のガンマ線検出器の
中の出力信号を発生した検出セル及び第２のガンマ線検
出器の中の出力信号を発生した検出セルの位置情報並び
に波高分析器からの出力信号に基づいてガンマ線源の存
在する方向あるいは位置を演算し、その結果を表示装置
に表示することを特徴とする。
【０００９】第１及び第２のガンマ線検出器は分割型ゲ
ルマニウム検出器とするのが好ましく、シンチレーショ
ン検出器はビスマスジャーマネイト単結晶からなるシン
チレータを備えるのが好ましい。検出結果を表示する表
示装置としては、ガンマ線検出装置の匡体に標識線と発
光ダイオードのような表示素子を組み合わせて簡易に方
向を表示できるようにした表示装置や画像表示装置を採
用することができる。表示装置として画像表示装置を採
用する場合には、光軸をガンマ線検出装置の光軸と略一
致させた撮像装置を備え、電子計算機によって求められ
たガンマ線源の存在する方向あるいは位置を表示装置に
表示された画像中で指示する。
ルマニウム検出器とするのが好ましく、シンチレーショ
ン検出器はビスマスジャーマネイト単結晶からなるシン
チレータを備えるのが好ましい。検出結果を表示する表
示装置としては、ガンマ線検出装置の匡体に標識線と発
光ダイオードのような表示素子を組み合わせて簡易に方
向を表示できるようにした表示装置や画像表示装置を採
用することができる。表示装置として画像表示装置を採
用する場合には、光軸をガンマ線検出装置の光軸と略一
致させた撮像装置を備え、電子計算機によって求められ
たガンマ線源の存在する方向あるいは位置を表示装置に
表示された画像中で指示する。
【００１０】本発明によると、２台の分割型ガンマ線検
出器を移動することなく線源位置を複数箇所同時に同定
することができる。また、２台のゲルマニウム検出器を
１つの真空容器中に収容したため装置がコンパクトとな
り、機動性に優れる。本発明のガンマ線検出装置は、分
割型ゲルマニウム検出器とビスマスジャーマネイト結晶
でできたコンプトン抑止シールドを併用するため、バッ
クグランドが極めて低いガンマ線スペクトルが得られ、
高感度を実現することができる。また、ガンマ線に対す
るエネルギー分解能が高いため、核種の同定能力の点で
も優れている。
出器を移動することなく線源位置を複数箇所同時に同定
することができる。また、２台のゲルマニウム検出器を
１つの真空容器中に収容したため装置がコンパクトとな
り、機動性に優れる。本発明のガンマ線検出装置は、分
割型ゲルマニウム検出器とビスマスジャーマネイト結晶
でできたコンプトン抑止シールドを併用するため、バッ
クグランドが極めて低いガンマ線スペクトルが得られ、
高感度を実現することができる。また、ガンマ線に対す
るエネルギー分解能が高いため、核種の同定能力の点で
も優れている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を詳細
に説明する。図１は、本発明によるガンマ線検出装置の
一実施例を示す概略図である。図１のガンマ線検出装置
は、ガンマ線の入射によって電気信号パルスを発生する
検出部１０と、検出部１０で発生された電気信号を処理
する信号処理部３０とで構成される。検出部１０は、真
空容器４内に配置されたゲルマニウム検出器を備える。
ゲルマニウム検出器は、受光面に配置された第１の分割
型ゲルマニウム検出器１と、その後方に配置された第２
の分割型ゲルマニウム検出器２の２つの分割型検出器を
備える。
に説明する。図１は、本発明によるガンマ線検出装置の
一実施例を示す概略図である。図１のガンマ線検出装置
は、ガンマ線の入射によって電気信号パルスを発生する
検出部１０と、検出部１０で発生された電気信号を処理
する信号処理部３０とで構成される。検出部１０は、真
空容器４内に配置されたゲルマニウム検出器を備える。
ゲルマニウム検出器は、受光面に配置された第１の分割
型ゲルマニウム検出器１と、その後方に配置された第２
の分割型ゲルマニウム検出器２の２つの分割型検出器を
備える。
【００１２】本実施例の第１の分割型ゲルマニウム検出
器１は、約５ｃｍ×５ｃｍ×２ｃｍの大きさを有し、図
２に詳細を示すように、５×５すなわち２５のセルＡmn
（ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５）に分割されており、検出器
の各セルＡmnからそのセルとガンマ線との相互作用を示
す出力信号が各々独立して発生されるように給電線及び
出力線が結線されている。第１の分割型ゲルマニウム検
出器１の背後に配置された第２の分割型ゲルマニウム検
出器２も同様に、約５ｃｍ×５ｃｍ×２ｃｍの大きさを
有し、５×５すなわち２５のセルＢmn（ｍ＝１〜５、ｎ
＝１〜５）に分割されており、検出器の各セルＢmnから
そのセルとガンマ線との相互作用を示す出力信号が各々
独立して発生されるように給電線及び出力線が結線され
ている。ただし、検出器１，２の分割数は２５に限定さ
れるものではなく、高い位置精度が必要とされるときは
分割数を多くし、それほどの精度を必要としないときは
分割数を少なくする等、要求される検出精度に応じた適
当な数とすることができる。分割型ゲルマニウム検出器
１，２は、冷媒やクライオポンプ等を用いた適当な冷却
手段により低温に冷却されて使用される。図１に示した
例は冷却手段として液体窒素を用いるものであり、分割
型検出器１，２は液体窒素容器５内の液体窒素で冷却さ
れる銅製コールドフィンガー６に固定されて冷却され。
また、使用時、分割型ゲルマニウム検出器１，２の各セ
ルには、高圧電源３１ａ，３１ｂから直流高電圧が印加
される。
器１は、約５ｃｍ×５ｃｍ×２ｃｍの大きさを有し、図
２に詳細を示すように、５×５すなわち２５のセルＡmn
（ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５）に分割されており、検出器
の各セルＡmnからそのセルとガンマ線との相互作用を示
す出力信号が各々独立して発生されるように給電線及び
出力線が結線されている。第１の分割型ゲルマニウム検
出器１の背後に配置された第２の分割型ゲルマニウム検
出器２も同様に、約５ｃｍ×５ｃｍ×２ｃｍの大きさを
有し、５×５すなわち２５のセルＢmn（ｍ＝１〜５、ｎ
＝１〜５）に分割されており、検出器の各セルＢmnから
そのセルとガンマ線との相互作用を示す出力信号が各々
独立して発生されるように給電線及び出力線が結線され
ている。ただし、検出器１，２の分割数は２５に限定さ
れるものではなく、高い位置精度が必要とされるときは
分割数を多くし、それほどの精度を必要としないときは
分割数を少なくする等、要求される検出精度に応じた適
当な数とすることができる。分割型ゲルマニウム検出器
１，２は、冷媒やクライオポンプ等を用いた適当な冷却
手段により低温に冷却されて使用される。図１に示した
例は冷却手段として液体窒素を用いるものであり、分割
型検出器１，２は液体窒素容器５内の液体窒素で冷却さ
れる銅製コールドフィンガー６に固定されて冷却され。
また、使用時、分割型ゲルマニウム検出器１，２の各セ
ルには、高圧電源３１ａ，３１ｂから直流高電圧が印加
される。
【００１３】真空容器４の受光側を除く周囲はシンチレ
ーション検出器７で囲まれている。シンチレーション検
出器７のシンチレータとしては、ガンマ線検出効率の点
からビスマスジャーマネイト単結晶を用いるのが好まし
い。本実施例では断面形状が台形の板状ビスマスジャー
マネイト単結晶を４枚組み合わせて中空の四角柱を形成
し、その中心の中空部分に前記真空容器４を配置する構
成とした。シンチレーション検出器７は光電子増倍管８
ａ，８ｂを備えており、光電子増倍管には高圧電源３１
ｃ，３１ｄから高電圧が印加されている。光電子増倍管
は２個のみを図示したが、シンチレーションの集光効率
を上げるために実際にはより多くの個数、例えば４個設
けられている。複数個の光電子増倍管８ａ，８ｂからの
出力信号は最終的には１本の信号線に結合されて、後述
するように反同時計測のために使用される。
ーション検出器７で囲まれている。シンチレーション検
出器７のシンチレータとしては、ガンマ線検出効率の点
からビスマスジャーマネイト単結晶を用いるのが好まし
い。本実施例では断面形状が台形の板状ビスマスジャー
マネイト単結晶を４枚組み合わせて中空の四角柱を形成
し、その中心の中空部分に前記真空容器４を配置する構
成とした。シンチレーション検出器７は光電子増倍管８
ａ，８ｂを備えており、光電子増倍管には高圧電源３１
ｃ，３１ｄから高電圧が印加されている。光電子増倍管
は２個のみを図示したが、シンチレーションの集光効率
を上げるために実際にはより多くの個数、例えば４個設
けられている。複数個の光電子増倍管８ａ，８ｂからの
出力信号は最終的には１本の信号線に結合されて、後述
するように反同時計測のために使用される。
【００１４】図１の信号処理部３０の動作を説明する前
に、図１に示した検出部１０の拡大断面図である図３を
用いて本実施例のガンマ線検出原理について説明する。
ガンマ線検出装置の検出部の前方、一定の位置にガンマ
線を放出する核種（ガンマ線源）５０が存在するものと
する。同一核種は１種類または複数種類の決まったエネ
ルギーのガンマ線５１，５２，５３，…を放出する。図
示したガンマ線５１は、第１の分割型ゲルマニウム検出
器１の１つのセルでコンプトン散乱された後、第２の分
割型ゲルマニウム検出器には入射せずにシンチレータ７
に入射したものを示す。ガンマ線５２は、第１の分割型
ゲルマニウム検出器１の１つのセルＡに入射してそこで
コンプトン散乱された後、第２の分割型ゲルマニウム検
出器２のセルＢに入射してそこで全エネルギーを失った
ものである。また、ガンマ線５３は、第１の分割型ゲル
マニウム検出器１の１つのセルでコンプトン散乱された
後、さらに第２の分割型ゲルマニウム検出器２の１つの
セルでコンプトン散乱され、シンチレータ７に入射した
ものを示す。
に、図１に示した検出部１０の拡大断面図である図３を
用いて本実施例のガンマ線検出原理について説明する。
ガンマ線検出装置の検出部の前方、一定の位置にガンマ
線を放出する核種（ガンマ線源）５０が存在するものと
する。同一核種は１種類または複数種類の決まったエネ
ルギーのガンマ線５１，５２，５３，…を放出する。図
示したガンマ線５１は、第１の分割型ゲルマニウム検出
器１の１つのセルでコンプトン散乱された後、第２の分
割型ゲルマニウム検出器には入射せずにシンチレータ７
に入射したものを示す。ガンマ線５２は、第１の分割型
ゲルマニウム検出器１の１つのセルＡに入射してそこで
コンプトン散乱された後、第２の分割型ゲルマニウム検
出器２のセルＢに入射してそこで全エネルギーを失った
ものである。また、ガンマ線５３は、第１の分割型ゲル
マニウム検出器１の１つのセルでコンプトン散乱された
後、さらに第２の分割型ゲルマニウム検出器２の１つの
セルでコンプトン散乱され、シンチレータ７に入射した
ものを示す。
【００１５】ここで、一定のエネルギーＥを有するガン
マ線が第１の分割型ゲルマニウム検出器１の１つのセル
に入射してコンプトン散乱し、その後方に配置された第
２の分割型ゲルマニウム検出器２の１つのセルに入射し
て全エネルギーを失う事象、すなわち図示したガンマ線
５２の場合について考える。この事象の選択は、図１に
示した信号処理回路３０にて同時計測及び反同時計測を
行うことにより可能である。ここでは簡単のため、ガン
マ線の散乱方向は検出部の光軸に平行な方向であり、ガ
ンマ線が入射した２つのセルＡ，Ｂは検出部の光軸方向
に重なった位置にあるものとする。この時、ガンマ線５
２は前方のセルＡにＥC のエネルギーを付与し、後方の
セルＢにＥa のエネルギーを付与するため、次式（１）
の関係が成り立つ。 Ｅ＝ＥC＋Ｅa （１）
マ線が第１の分割型ゲルマニウム検出器１の１つのセル
に入射してコンプトン散乱し、その後方に配置された第
２の分割型ゲルマニウム検出器２の１つのセルに入射し
て全エネルギーを失う事象、すなわち図示したガンマ線
５２の場合について考える。この事象の選択は、図１に
示した信号処理回路３０にて同時計測及び反同時計測を
行うことにより可能である。ここでは簡単のため、ガン
マ線の散乱方向は検出部の光軸に平行な方向であり、ガ
ンマ線が入射した２つのセルＡ，Ｂは検出部の光軸方向
に重なった位置にあるものとする。この時、ガンマ線５
２は前方のセルＡにＥC のエネルギーを付与し、後方の
セルＢにＥa のエネルギーを付与するため、次式（１）
の関係が成り立つ。 Ｅ＝ＥC＋Ｅa （１）
【００１６】そして、コンプトン散乱の運動学から、第
１の分割型ゲルマニウム検出器へのガンマ線５２の入射
角度θは、α＝Ｅ／ｍ0ｃ2（ｍ0ｃ2＝５１１ｋｅＶ：電
子の静止質量、ＥはｋｅＶ単位）、Ｒ＝ＥC／Ｅとおく
と、次式（２）によって計算される。 θ＝ cos-1〔１−Ｒ／｛α・（１−Ｒ）｝〕 （２）
１の分割型ゲルマニウム検出器へのガンマ線５２の入射
角度θは、α＝Ｅ／ｍ0ｃ2（ｍ0ｃ2＝５１１ｋｅＶ：電
子の静止質量、ＥはｋｅＶ単位）、Ｒ＝ＥC／Ｅとおく
と、次式（２）によって計算される。 θ＝ cos-1〔１−Ｒ／｛α・（１−Ｒ）｝〕 （２）
【００１７】これらの関係から、第１の分割型ゲルマニ
ウム検出器１のセルＡに対するガンマ線５２の入射角度
θが分かり、ガンマ線源がそのセルＡと後方のセルＢと
を結ぶ直線に対して頂角が２θの円錐面の延長上にある
ことがわかる。実際には、入射角度θは、分割セルＡ，
Ｂの寸法、第１の分割型ゲルマニウム検出器１と第２の
分割型ゲルマニウム検出器２の間隔等に依存してある角
度範囲（θ±Δθ）として求められるので、ガンマ線源
の存在する可能性のある領域は図４に示すように、第１
の検出器のセルＡと第２の検出器のセルＢを結ぶ直線４
５に対してある厚さを持った円錐面４６として求められ
る。従って、このような事象を２組以上計測し、夫々の
組合せに対して円錐面を作り、それらの円錐面が重なり
合う領域を求めると、その領域がガンマ線源５０の存在
する領域である。事象の計測数、すなわち円錐面の数を
多くすればするほど、それらの重なり合う領域を狭める
ことができ、高い精度でガンマ線源の存在方向あるいは
存在位置を求めることができる。円錐面の重なり合う領
域は、最終的には図５に示すように検出器の中心軸Ｏに
対する方向（δ，ω）あるいは位置として表示装置に出
力される。
ウム検出器１のセルＡに対するガンマ線５２の入射角度
θが分かり、ガンマ線源がそのセルＡと後方のセルＢと
を結ぶ直線に対して頂角が２θの円錐面の延長上にある
ことがわかる。実際には、入射角度θは、分割セルＡ，
Ｂの寸法、第１の分割型ゲルマニウム検出器１と第２の
分割型ゲルマニウム検出器２の間隔等に依存してある角
度範囲（θ±Δθ）として求められるので、ガンマ線源
の存在する可能性のある領域は図４に示すように、第１
の検出器のセルＡと第２の検出器のセルＢを結ぶ直線４
５に対してある厚さを持った円錐面４６として求められ
る。従って、このような事象を２組以上計測し、夫々の
組合せに対して円錐面を作り、それらの円錐面が重なり
合う領域を求めると、その領域がガンマ線源５０の存在
する領域である。事象の計測数、すなわち円錐面の数を
多くすればするほど、それらの重なり合う領域を狭める
ことができ、高い精度でガンマ線源の存在方向あるいは
存在位置を求めることができる。円錐面の重なり合う領
域は、最終的には図５に示すように検出器の中心軸Ｏに
対する方向（δ，ω）あるいは位置として表示装置に出
力される。
【００１８】以上は、ガンマ線の散乱方向が検出部の光
軸に平行な方向であり、ガンマ線が入射した２つのセル
Ａ，Ｂが検出部の光軸方向に重なった位置にある場合に
ついての説明である。これを図６に示すように、ガンマ
線源５０からのガンマ線５４が第１の分割型検出器１の
セルＡijでコンプトン散乱され、第２の分割型検出器２
のセルＢmnに入射しそこで全エネルギーが吸収された場
合に一般化すると、前記（２）式は次の（３）式で置き
換えられる。ただし、角度φ(Ａij，Ｂmn)は第１の分割
型検出器中のセルＡijの中心と第２の分割型検出器中の
セルＢmnの中心を結ぶ直線が検出部の光軸となす角度で
あり、既知の値である。 θ＝ cos-1〔１−Ｒ／｛α・（１−Ｒ）｝〕−φ （３）
軸に平行な方向であり、ガンマ線が入射した２つのセル
Ａ，Ｂが検出部の光軸方向に重なった位置にある場合に
ついての説明である。これを図６に示すように、ガンマ
線源５０からのガンマ線５４が第１の分割型検出器１の
セルＡijでコンプトン散乱され、第２の分割型検出器２
のセルＢmnに入射しそこで全エネルギーが吸収された場
合に一般化すると、前記（２）式は次の（３）式で置き
換えられる。ただし、角度φ(Ａij，Ｂmn)は第１の分割
型検出器中のセルＡijの中心と第２の分割型検出器中の
セルＢmnの中心を結ぶ直線が検出部の光軸となす角度で
あり、既知の値である。 θ＝ cos-1〔１−Ｒ／｛α・（１−Ｒ）｝〕−φ （３）
【００１９】式（３）から理解されるように、この一般
化された関係式（３）を利用する場合には、前後のセル
Ａij及びＢmnの位置関係φ(Ａij，Ｂmn)さえ分かってい
ればよいため、第１の分割型検出器１と第２の分割型検
出器２とは必ずしも同形である必要はなく、第１の分割
型検出器中のセルＡmnとそれに対応する第２の分割型検
出器中のセルＢmnとを光軸方向に重ねて配置する必要も
ない。
化された関係式（３）を利用する場合には、前後のセル
Ａij及びＢmnの位置関係φ(Ａij，Ｂmn)さえ分かってい
ればよいため、第１の分割型検出器１と第２の分割型検
出器２とは必ずしも同形である必要はなく、第１の分割
型検出器中のセルＡmnとそれに対応する第２の分割型検
出器中のセルＢmnとを光軸方向に重ねて配置する必要も
ない。
【００２０】ここで、本発明によるガンマ線検出装置の
分解能について簡単に評価する。本発明のガンマ線検出
装置によるガンマ線源の位置決定精度は、分割型検出
器のセルの大きさ、第１の分割型検出器と第２の分割
型検出器の間隔、及びガンマ線源と検出器との間の距
離に依存する。位置決定精度は、一般に、セルの大きさ
が小さいほど、検出器の間隔が遠いほど、またガンマ線
源と検出装置間の距離が遠いほど向上する。
分解能について簡単に評価する。本発明のガンマ線検出
装置によるガンマ線源の位置決定精度は、分割型検出
器のセルの大きさ、第１の分割型検出器と第２の分割
型検出器の間隔、及びガンマ線源と検出器との間の距
離に依存する。位置決定精度は、一般に、セルの大きさ
が小さいほど、検出器の間隔が遠いほど、またガンマ線
源と検出装置間の距離が遠いほど向上する。
【００２１】典型的な例として、１個の大きさが１ｃｍ
×１ｃｍ×２ｃｍである２５個のセルからなる第１の分
割型検出器及び第２の分割型検出器を１０ｃｍの間隔を
置いて配置した場合を考える。ガンマ線源は検出装置の
中心軸上５０ｃｍの距離にあるものとする。ガンマ線源
が第１の分割型検出器の１つのセルを見込む角度は１．
２〜２．９度の広がりをもつが、ガンマ線入射角度は全
て２．３度であるとして近似する。このことによる位置
決定誤差は１ｃｍ以下である。次に、第１及び第２の分
割型検出器のセル同士が見込む角度の不確定さによる誤
差について考える。前記（３）式の関係を利用する場
合、第１の分割型検出器の最上部のセルが第２の分割型
検出器の最下部のセルを見込む角度は、両セルの中心を
結ぶ直線が光軸となす角度が１８．４度であるのに対し
て、１２〜２６．５度の広がりを有する。このことによ
る位置決定誤差は±７ｃｍと評価される。この位置決定
精度は、前述のように、セルの大きさを例えば０．５ｃ
ｍ×０．５ｃｍ×２ｃｍと小さくすることにより、ほぼ
セル寸法に反比例して向上し、また２台の分割型検出器
の間隔を広げることにより、ほぼその間隔に比例して向
上する。
×１ｃｍ×２ｃｍである２５個のセルからなる第１の分
割型検出器及び第２の分割型検出器を１０ｃｍの間隔を
置いて配置した場合を考える。ガンマ線源は検出装置の
中心軸上５０ｃｍの距離にあるものとする。ガンマ線源
が第１の分割型検出器の１つのセルを見込む角度は１．
２〜２．９度の広がりをもつが、ガンマ線入射角度は全
て２．３度であるとして近似する。このことによる位置
決定誤差は１ｃｍ以下である。次に、第１及び第２の分
割型検出器のセル同士が見込む角度の不確定さによる誤
差について考える。前記（３）式の関係を利用する場
合、第１の分割型検出器の最上部のセルが第２の分割型
検出器の最下部のセルを見込む角度は、両セルの中心を
結ぶ直線が光軸となす角度が１８．４度であるのに対し
て、１２〜２６．５度の広がりを有する。このことによ
る位置決定誤差は±７ｃｍと評価される。この位置決定
精度は、前述のように、セルの大きさを例えば０．５ｃ
ｍ×０．５ｃｍ×２ｃｍと小さくすることにより、ほぼ
セル寸法に反比例して向上し、また２台の分割型検出器
の間隔を広げることにより、ほぼその間隔に比例して向
上する。
【００２２】次に、図１に戻って、信号処理部３０の動
作について説明する。第１の分割型ゲルマニウム検出器
１の各セルから発生したパルス信号は、各セルに各々接
続された前置増幅器３２ａ（図１には１個のみを示す）
によって個別に増幅された後、直線増幅器３３でさらに
整形増幅され、波高分析器３４に入力される。直線増幅
器は入力信号波形を歪ませることなく比例的に増幅する
機能を有する。同様に、第２の分割型ゲルマニウム検出
器２の各セルから発生したパルス信号は、各セルに各々
接続された前置増幅器３２ｂ（図１には１個のみを示
す）によって個別に増幅された後、直線増幅器３３でさ
らに整形増幅され、波高分析器３４に入力される。図１
には簡略化して示したが、前置増幅器、直線増幅器、波
高分析器は各セルごとに設けられている。
作について説明する。第１の分割型ゲルマニウム検出器
１の各セルから発生したパルス信号は、各セルに各々接
続された前置増幅器３２ａ（図１には１個のみを示す）
によって個別に増幅された後、直線増幅器３３でさらに
整形増幅され、波高分析器３４に入力される。直線増幅
器は入力信号波形を歪ませることなく比例的に増幅する
機能を有する。同様に、第２の分割型ゲルマニウム検出
器２の各セルから発生したパルス信号は、各セルに各々
接続された前置増幅器３２ｂ（図１には１個のみを示
す）によって個別に増幅された後、直線増幅器３３でさ
らに整形増幅され、波高分析器３４に入力される。図１
には簡略化して示したが、前置増幅器、直線増幅器、波
高分析器は各セルごとに設けられている。
【００２３】前置増幅器３２ａ，３２ｂで増幅された検
出信号はまた、高速増幅器３６ａ，３６ｂで増幅され、
高速弁別器３７ａ，３７ｂに入力される。高速増幅器３
６ａ，３６ｂ及び高速弁別器３７ａ，３７ｂは、１０-8
秒程度と極めて高速の時間応答特性を有する。従って、
高速弁別器３７ａは第１の分割型ゲルマニウム検出器１
のいずれかのセルにガンマ線の入射があったとき、それ
と同時に信号を発生して同時計測回路３８に信号入力
し、高速弁別器３７ｂは第２の分割型ゲルマニウム検出
器２のいずれかのセルにガンマ線の入射があったとき、
それと同時に同時計測回路８に信号入力する。
出信号はまた、高速増幅器３６ａ，３６ｂで増幅され、
高速弁別器３７ａ，３７ｂに入力される。高速増幅器３
６ａ，３６ｂ及び高速弁別器３７ａ，３７ｂは、１０-8
秒程度と極めて高速の時間応答特性を有する。従って、
高速弁別器３７ａは第１の分割型ゲルマニウム検出器１
のいずれかのセルにガンマ線の入射があったとき、それ
と同時に信号を発生して同時計測回路３８に信号入力
し、高速弁別器３７ｂは第２の分割型ゲルマニウム検出
器２のいずれかのセルにガンマ線の入射があったとき、
それと同時に同時計測回路８に信号入力する。
【００２４】一方、シンチレーション検出器７の光電子
増倍管８ａ，８ｂからの出力信号は、高速増幅器３９で
増幅され、増幅された信号はさらに高速弁別器４０に入
力される。高速弁別回路４０の出力は、同時計数回路３
８に反同時計数入力として与えられる。同時計測回路３
８は、高速弁別器３７ａ及び３７ｂから同時に入力があ
り、かつ高速弁別器４０から反同時計数入力がない場合
にのみ、波高分析器３４にゲート信号を出力する。図７
により、同時計測回路３８の動作を説明する。図７中、
ａは高速弁別器３７ａの出力信号、ｂは高速弁別器３７
ｂの出力信号、ｃは高速弁別器４０の出力信号、ｄは同
時計測回路３８から出力されるゲート信号を示す。図７
のＴ1 のタイミングに示されているのは、ａ及びｃが出
力されてｂが出力されない状態、すなわち図３のガンマ
線５１の検出状態を示し、この場合にはゲート信号ｄは
出力されない。Ｔ2 のタイミングに示されているのは、
ａ及びｂが出力されてｃが出力されていない状態、すな
わち図３のガンマ線５２の検出状態を示し、ゲート信号
ｄが出力される。同様に、Ｔ3 のタイミングは図３のガ
ンマ線５３の検出状態を示し、ゲート信号ｄは出力され
ない。
増倍管８ａ，８ｂからの出力信号は、高速増幅器３９で
増幅され、増幅された信号はさらに高速弁別器４０に入
力される。高速弁別回路４０の出力は、同時計数回路３
８に反同時計数入力として与えられる。同時計測回路３
８は、高速弁別器３７ａ及び３７ｂから同時に入力があ
り、かつ高速弁別器４０から反同時計数入力がない場合
にのみ、波高分析器３４にゲート信号を出力する。図７
により、同時計測回路３８の動作を説明する。図７中、
ａは高速弁別器３７ａの出力信号、ｂは高速弁別器３７
ｂの出力信号、ｃは高速弁別器４０の出力信号、ｄは同
時計測回路３８から出力されるゲート信号を示す。図７
のＴ1 のタイミングに示されているのは、ａ及びｃが出
力されてｂが出力されない状態、すなわち図３のガンマ
線５１の検出状態を示し、この場合にはゲート信号ｄは
出力されない。Ｔ2 のタイミングに示されているのは、
ａ及びｂが出力されてｃが出力されていない状態、すな
わち図３のガンマ線５２の検出状態を示し、ゲート信号
ｄが出力される。同様に、Ｔ3 のタイミングは図３のガ
ンマ線５３の検出状態を示し、ゲート信号ｄは出力され
ない。
【００２５】このように同時計測回路３８を用いること
により、図３に示したガンマ線５１やガンマ線５３の検
出に相当するノイズデータを捨て、前記（２）式あるい
は（３）式が当てはまるデータのみを抽出することがで
きる。波高分析器３４は、同時計数回路３８からゲート
信号の入力を受けると、直線増幅器３４から出力されて
いる２つの信号、すなわちそのゲート信号を発生させる
原因となった第１の分割型ゲルマニウム検出器１の特定
のセルＡij、及び第２の分割型ゲルマニウム検出器２の
特定のセルＢmnからの出力パルスを波高分析した結果を
電子計算機３５に出力する。
により、図３に示したガンマ線５１やガンマ線５３の検
出に相当するノイズデータを捨て、前記（２）式あるい
は（３）式が当てはまるデータのみを抽出することがで
きる。波高分析器３４は、同時計数回路３８からゲート
信号の入力を受けると、直線増幅器３４から出力されて
いる２つの信号、すなわちそのゲート信号を発生させる
原因となった第１の分割型ゲルマニウム検出器１の特定
のセルＡij、及び第２の分割型ゲルマニウム検出器２の
特定のセルＢmnからの出力パルスを波高分析した結果を
電子計算機３５に出力する。
【００２６】電子計算機３５は、第１の分割型検出器１
中の各セルと第２の分割型検出器２中の各セル間の角度
データφ(Ａij，Ｂmn)を記憶しており、出力を発生した
２つのセルがどのセルＡij，Ｂmnであるかを知ることに
より、その角度φを知る。また、波高分析器３４から送
出されるデータによりセルＡijで検出されたエネルギー
ＥC 及びセルＢmnで検出されたエネルギーＥa を知り、
前記（１）式に基づき両エネルギーを加算してガンマ線
のエネルギーＥを求める。そして、特定の核種に対応す
る予め決定された特定のエネルギーＥを有するガンマ線
に対するデータを選択し、その選択されたデータを用い
て前記（２）式あるいは（３）式の演算を行うことによ
り、入射角度θ1 を求め、図４の概念図に示すように、
セルＡijを頂点とする頂角が２θ1 の円錐面を計算す
る。複数のガンマ線入射に対して同様に入射角度θ2，
θ3，…，θn を求め、夫々の入射セルＡijを頂点とし
て頂角２θ2，２θ3，…，２θn の円錐面を計算し、そ
の重なり合う領域を計算する。こうして計算された複数
の円錐面の重なった領域は、ガンマ線源の存在する方向
あるいは位置を表しており、ガンマ線検出装置の軸方向
に対する関係で表示装置４２に実時間表示される。
中の各セルと第２の分割型検出器２中の各セル間の角度
データφ(Ａij，Ｂmn)を記憶しており、出力を発生した
２つのセルがどのセルＡij，Ｂmnであるかを知ることに
より、その角度φを知る。また、波高分析器３４から送
出されるデータによりセルＡijで検出されたエネルギー
ＥC 及びセルＢmnで検出されたエネルギーＥa を知り、
前記（１）式に基づき両エネルギーを加算してガンマ線
のエネルギーＥを求める。そして、特定の核種に対応す
る予め決定された特定のエネルギーＥを有するガンマ線
に対するデータを選択し、その選択されたデータを用い
て前記（２）式あるいは（３）式の演算を行うことによ
り、入射角度θ1 を求め、図４の概念図に示すように、
セルＡijを頂点とする頂角が２θ1 の円錐面を計算す
る。複数のガンマ線入射に対して同様に入射角度θ2，
θ3，…，θn を求め、夫々の入射セルＡijを頂点とし
て頂角２θ2，２θ3，…，２θn の円錐面を計算し、そ
の重なり合う領域を計算する。こうして計算された複数
の円錐面の重なった領域は、ガンマ線源の存在する方向
あるいは位置を表しており、ガンマ線検出装置の軸方向
に対する関係で表示装置４２に実時間表示される。
【００２７】また、ガンマ線のエネルギーを特定せず、
検出されたガンマ線をエネルギーＥ 1，Ｅ2，Ｅ3，…に
よって分類し、各エネルギーのガンマ線毎に入射角度θ
1(Ｅ1)，θ2(Ｅ1)，θ3(Ｅ1)，…，θn(Ｅ1)；θ
1(Ｅ2)，θ2(Ｅ2)，θ3(Ｅ2)，…，θn(Ｅ2)；θ
1(Ｅ3)，θ2(Ｅ3)，θ3(Ｅ3)，…，θn(Ｅ3)；…を求
め、夫々のガンマ線が入射したセルＡijの位置を頂点と
して計算した頂角２θ1(Ｅ1)，２θ2(Ｅ1)，２θ
3(Ｅ1)，…，２θn(Ｅ1)の円錐面の重なった領域をエネ
ルギーＥ1 のガンマ線を放出するガンマ線源の存在する
方向あるいは位置として表示し、頂角２θ1(Ｅ2)，２θ
2(Ｅ2)，２θ3(Ｅ2)，…，２θn(Ｅ2)の円錐面の重なっ
た領域をエネルギーＥ2 のガンマ線を放出するガンマ線
源の存在する方向あるいは位置として表示し、頂角２θ
1(Ｅ3)，２θ2(Ｅ3)，２θ3(Ｅ3)，…，２θn(Ｅ3)の円
錐面の重なった領域をエネルギーＥ3 のガンマ線を放出
するガンマ線源の存在する方向あるいは位置として表示
することで、複数の線源、複数の核種をその存在する方
向あるいは位置も含めて同時に同定することができる。
検出されたガンマ線をエネルギーＥ 1，Ｅ2，Ｅ3，…に
よって分類し、各エネルギーのガンマ線毎に入射角度θ
1(Ｅ1)，θ2(Ｅ1)，θ3(Ｅ1)，…，θn(Ｅ1)；θ
1(Ｅ2)，θ2(Ｅ2)，θ3(Ｅ2)，…，θn(Ｅ2)；θ
1(Ｅ3)，θ2(Ｅ3)，θ3(Ｅ3)，…，θn(Ｅ3)；…を求
め、夫々のガンマ線が入射したセルＡijの位置を頂点と
して計算した頂角２θ1(Ｅ1)，２θ2(Ｅ1)，２θ
3(Ｅ1)，…，２θn(Ｅ1)の円錐面の重なった領域をエネ
ルギーＥ1 のガンマ線を放出するガンマ線源の存在する
方向あるいは位置として表示し、頂角２θ1(Ｅ2)，２θ
2(Ｅ2)，２θ3(Ｅ2)，…，２θn(Ｅ2)の円錐面の重なっ
た領域をエネルギーＥ2 のガンマ線を放出するガンマ線
源の存在する方向あるいは位置として表示し、頂角２θ
1(Ｅ3)，２θ2(Ｅ3)，２θ3(Ｅ3)，…，２θn(Ｅ3)の円
錐面の重なった領域をエネルギーＥ3 のガンマ線を放出
するガンマ線源の存在する方向あるいは位置として表示
することで、複数の線源、複数の核種をその存在する方
向あるいは位置も含めて同時に同定することができる。
【００２８】なお、演算式として（２）式を利用する場
合には、第１の分割型検出器１及び第２の分割型検出器
２は、同形の分割型検出器を対応するセルが検出器の光
軸方向に重なるようにして配置する必要がある。また、
電子計算機３５は、波高分析器３４から送られてくるデ
ータのうち、信号を発生した２つのセルが検出器の光軸
方向に重なる位置にある場合のデータのみを選択して使
用する。
合には、第１の分割型検出器１及び第２の分割型検出器
２は、同形の分割型検出器を対応するセルが検出器の光
軸方向に重なるようにして配置する必要がある。また、
電子計算機３５は、波高分析器３４から送られてくるデ
ータのうち、信号を発生した２つのセルが検出器の光軸
方向に重なる位置にある場合のデータのみを選択して使
用する。
【００２９】本発明のガンマ線検出装置をガンマ線利用
装置、例えばポジトロンＣＴの本体に固定して使用する
場合には、検出装置の光軸がガンマ線利用装置に対して
所定方向で不動であるので、ガンマ線検出装置の出力す
る角度をガンマ線利用装置に対して予め校正しておくこ
とで検出されたガンマ線源の方向あるいは空間位置を特
定することが可能である。その際、本発明のガンマ線検
出装置を例えば９０°離れた位置に２組設置すること
で、ガンマ線源の空間位置測定精度を向上することがで
きる。
装置、例えばポジトロンＣＴの本体に固定して使用する
場合には、検出装置の光軸がガンマ線利用装置に対して
所定方向で不動であるので、ガンマ線検出装置の出力す
る角度をガンマ線利用装置に対して予め校正しておくこ
とで検出されたガンマ線源の方向あるいは空間位置を特
定することが可能である。その際、本発明のガンマ線検
出装置を例えば９０°離れた位置に２組設置すること
で、ガンマ線源の空間位置測定精度を向上することがで
きる。
【００３０】次に、本発明のガンマ線検出装置をポータ
ブルとしてフィールドで使用する場合の検出結果の表示
方法について説明する。図８は、検出されたガンマ線の
飛来方向を発光ダイオードにより簡便に表示する実施例
を示す。本実施例のガンマ線検出装置６０は、図１で説
明した検出部１０及び信号処理部３０を内部に有し、そ
の筺体の上面及び側面に例えば１０°間隔で標識線６
１，６２を設け、各標識線の先端部分に発光ダイオード
６５を埋め込んである。ガンマ線検出装置６０の本体に
組み込まれている電子計算機３５は、上述の演算で求め
た角度情報に従って角度δを表す発光ダイオード６７及
び角度ωを表す発光ダイオード６８を点灯あるいは点滅
させる。検出装置６０を扱う者は、この発光ダイオード
の表示によってガンマ線源の存在方向を容易に知ること
ができる。
ブルとしてフィールドで使用する場合の検出結果の表示
方法について説明する。図８は、検出されたガンマ線の
飛来方向を発光ダイオードにより簡便に表示する実施例
を示す。本実施例のガンマ線検出装置６０は、図１で説
明した検出部１０及び信号処理部３０を内部に有し、そ
の筺体の上面及び側面に例えば１０°間隔で標識線６
１，６２を設け、各標識線の先端部分に発光ダイオード
６５を埋め込んである。ガンマ線検出装置６０の本体に
組み込まれている電子計算機３５は、上述の演算で求め
た角度情報に従って角度δを表す発光ダイオード６７及
び角度ωを表す発光ダイオード６８を点灯あるいは点滅
させる。検出装置６０を扱う者は、この発光ダイオード
の表示によってガンマ線源の存在方向を容易に知ること
ができる。
【００３１】図９は、ガンマ線検出装置を可搬式とした
場合における表示方法の他の実施例を示す模式図であ
る。この実施例は、ガンマ線検出装置で検出したガンマ
線源の位置をモニター画面上に表示するものであり、図
１で説明したガンマ線検出装置７０とＴＶカメラ等の撮
像装置８０を組み合わせて使用する。ガンマ線検出装置
７０の光軸７１と撮像装置８０の光軸８１は平行に設定
されており、両者はオフセットｄをもって同一の視野を
観察する。ガンマ線検出装置７０によって決定されたガ
ンマ線源の方向を示すデータ、例えば（δ，ω）と、撮
像装置８０からの画像データは画像処理装置８３に入力
される。
場合における表示方法の他の実施例を示す模式図であ
る。この実施例は、ガンマ線検出装置で検出したガンマ
線源の位置をモニター画面上に表示するものであり、図
１で説明したガンマ線検出装置７０とＴＶカメラ等の撮
像装置８０を組み合わせて使用する。ガンマ線検出装置
７０の光軸７１と撮像装置８０の光軸８１は平行に設定
されており、両者はオフセットｄをもって同一の視野を
観察する。ガンマ線検出装置７０によって決定されたガ
ンマ線源の方向を示すデータ、例えば（δ，ω）と、撮
像装置８０からの画像データは画像処理装置８３に入力
される。
【００３２】図１０は、撮像装置８０で撮像される被写
体９５と、結像光学系９０によって２次元ＣＣＤ素子か
らなる撮像素子９１上に形成された像９６の関係を模式
的に示したものである。被写体９５上の各点は撮像素子
９１の各点に一対一に対応している。すなわち、撮像素
子９１の各素子Ｃmnは撮像装置８０の光軸８１に対して
（δm，ωn）なる角度方向の光線を受光している。その
ため、モニター８５上の各画素も撮像装置８０の光軸８
１に対して（δm，ωn）なる角度方向に対応している。
体９５と、結像光学系９０によって２次元ＣＣＤ素子か
らなる撮像素子９１上に形成された像９６の関係を模式
的に示したものである。被写体９５上の各点は撮像素子
９１の各点に一対一に対応している。すなわち、撮像素
子９１の各素子Ｃmnは撮像装置８０の光軸８１に対して
（δm，ωn）なる角度方向の光線を受光している。その
ため、モニター８５上の各画素も撮像装置８０の光軸８
１に対して（δm，ωn）なる角度方向に対応している。
【００３３】画像処理装置８３は、上述の関係を利用し
てガンマ線検出装置７０からの角度データで撮像装置８
０の画像データを加工する。例えば、ガンマ線検出装置
７０からその光軸７１に対するガンマ線源の存在方向と
して角度（δ，ω）が出力されたとすると、画像処理装
置８３はモニター８５に表示されている画像のうちその
角度に相当する画素８６を例えば点滅させたり、特定の
色を付して表示したりして、その画素を強調するように
する。なお、検出されたガンマ線の強度に応じて点滅の
強弱を変えたり、検出されたガンマ線のエネルギーの違
い、すなわち核種に応じて色を変えるようにすることも
できる。この場合、実際の検出方向とモニター８５上で
の表示位置にはオフセットｄだけのずれがあるが、距離
ｄは微小であるので実際上問題にはならないし、オフセ
ット量ｄは既知であるのでそれを補正して実際のガンマ
線源位置を特定することは極めて容易である。
てガンマ線検出装置７０からの角度データで撮像装置８
０の画像データを加工する。例えば、ガンマ線検出装置
７０からその光軸７１に対するガンマ線源の存在方向と
して角度（δ，ω）が出力されたとすると、画像処理装
置８３はモニター８５に表示されている画像のうちその
角度に相当する画素８６を例えば点滅させたり、特定の
色を付して表示したりして、その画素を強調するように
する。なお、検出されたガンマ線の強度に応じて点滅の
強弱を変えたり、検出されたガンマ線のエネルギーの違
い、すなわち核種に応じて色を変えるようにすることも
できる。この場合、実際の検出方向とモニター８５上で
の表示位置にはオフセットｄだけのずれがあるが、距離
ｄは微小であるので実際上問題にはならないし、オフセ
ット量ｄは既知であるのでそれを補正して実際のガンマ
線源位置を特定することは極めて容易である。
【００３４】
【発明の効果】本発明によると、コリメータを使用する
ことなくガンマ線源の方向あるいは位置を特定すること
ができる。
ことなくガンマ線源の方向あるいは位置を特定すること
ができる。
【図１】本発明によるガンマ線検出装置の一実施例を示
す概略図。
す概略図。
【図２】分割型ゲルマニウム検出器の模式図。
【図３】ガンマ線源の方向検出原理を説明する図。
【図４】ガンマ線源の存在する可能性のある領域の説明
図。
図。
【図５】検出器に対する座標系の説明図。
【図６】ガンマ線源の方向検出原理を説明する図。
【図７】同時計数回路の入力信号と出力信号の関係を示
す図。
す図。
【図８】ガンマ線の存在方向を表示する表示装置の一実
施例の説明図。
施例の説明図。
【図９】ガンマ線の存在方向をモニター上に表示する実
施例の模式図。
施例の模式図。
【図１０】被写体と撮像装置の撮像素子上に形成される
像の関係を示す図。
像の関係を示す図。
１…第１の分割型ゲルマニウム検出器、２…第２の分割
型ゲルマニウム検出器、４…真空容器、５…液体窒素容
器、６…コールドフィンガー、７…シンチレーション検
出器、８ａ，８ｂ…光電子増倍管、１０…検出部、３０
…信号処理部、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ…高圧
電源、３３…直線増幅器、３４…波高分析器、３５…電
子計算機、３６ａ，３６ｂ…高速増幅器、３７ａ，３７
ｂ…高速弁別器、３８…同時計測回路、３９…高速増幅
器、４０…高速弁別器、４２…表示装置、５０…ガンマ
線源、５１，５２，５３，５４…ガンマ線、６０…ガン
マ線検出装置、６１，６２…標識線、６５…発光ダイオ
ード、７０…ガンマ線検出装置、８０…撮像装置、８３
…画像処理装置、８５…モニター、９０…結像光学系、
９１…撮像素子、９５…被写体、９６…被写体の像
型ゲルマニウム検出器、４…真空容器、５…液体窒素容
器、６…コールドフィンガー、７…シンチレーション検
出器、８ａ，８ｂ…光電子増倍管、１０…検出部、３０
…信号処理部、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ…高圧
電源、３３…直線増幅器、３４…波高分析器、３５…電
子計算機、３６ａ，３６ｂ…高速増幅器、３７ａ，３７
ｂ…高速弁別器、３８…同時計測回路、３９…高速増幅
器、４０…高速弁別器、４２…表示装置、５０…ガンマ
線源、５１，５２，５３，５４…ガンマ線、６０…ガン
マ線検出装置、６１，６２…標識線、６５…発光ダイオ
ード、７０…ガンマ線検出装置、８０…撮像装置、８３
…画像処理装置、８５…モニター、９０…結像光学系、
９１…撮像素子、９５…被写体、９６…被写体の像
Claims (7)
- 【請求項１】 第１の検出セルに入射してコンプトン散
乱された後、第２の検出セルに入射して吸収されたガン
マ線に対して、前記第１及び第２の検出セルの位置関係
並びに前記第１及び第２の検出セルで検出されたエネル
ギーをもとにガンマ線の入射角度を求める操作を反復し
て行い、求められた複数の入射角度を組み合わせること
によりガンマ線源の存在する方向あるいは位置を検出す
ることを特徴とするガンマ線検出方法。 - 【請求項２】 前記第１の検出セルで検出されたエネル
ギーと第２の検出セルで検出されたエネルギーの和が等
しいガンマ線に対して求められた複数の入射角度を組み
合わせることを特徴とする請求項１記載のガンマ線検出
方法。 - 【請求項３】 検出されたガンマ線を前記第１の検出セ
ルで検出されたエネルギーと第２の検出セルで検出され
たエネルギーの和の値によってグループ分けし、各グル
ープ毎に該グループに属するガンマ線に対して求められ
た入射角度を組み合わせることを特徴とする請求項１記
載のガンマ線検出方法。 - 【請求項４】 前後に並べて配置された各々複数の検出
セルからなる第１及び第２のガンマ線検出器と、前記第
１及び第２のガンマ線検出器のガンマ線入射面を除く周
囲を囲んで配置されたシンチレーション検出器と、前記
第１のガンマ線検出器及び第２のガンマ線検出器の各検
出セルの出力信号を波高分析する複数の波高分析器と、
前記第１及び第２のガンマ線検出器の検出セルの出力信
号並びに前記シンチレーション検出器の出力信号が入力
され、前記第１のガンマ線検出器の１つの検出セルから
の出力信号及び前記第２のガンマ線検出器の１つの検出
セルからの出力信号が同時に入力され、かつ前記シンチ
レーション検出器からの出力信号が入力されないときに
前記波高分析器にゲート信号を出力する同時計数回路
と、前記ゲート信号が出力されたとき前記波高分析器か
らの信号が入力される電子計算機と、前記電子計算機の
出力を表示する表示装置とを含み、前記電子計算機は前
記第１のガンマ線検出器の中の出力信号を発生した検出
セル及び前記第２のガンマ線検出器の中の出力信号を発
生した検出セルの位置情報並びに前記波高分析器からの
出力信号に基づいてガンマ線源の存在する方向あるいは
位置を演算し、その結果を前記表示装置に表示すること
を特徴とするガンマ線検出装置。 - 【請求項５】 前記第１及び第２のガンマ線検出器は分
割型ゲルマニウム検出器であることを特徴とする請求項
４記載のガンマ線検出装置。 - 【請求項６】 前記シンチレーション検出器はビスマス
ジャーマネイト単結晶からなるシンチレータを備えるこ
とを特徴とする請求項４又は５記載のガンマ線検出装
置。 - 【請求項７】 光軸をガンマ線検出装置の光軸と略一致
させた撮像装置を備え、前記表示装置は前記撮像装置に
よって撮像された画像を表示する画像表示部を有し、前
記電子計算機によって求められたガンマ線源の存在する
方向あるいは位置を前記画像中に指示することを特徴と
する請求項４、５又は６記載のガンマ線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25992295A JPH09101371A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | ガンマ線検出方法及び検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25992295A JPH09101371A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | ガンマ線検出方法及び検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09101371A true JPH09101371A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17340801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25992295A Pending JPH09101371A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | ガンマ線検出方法及び検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09101371A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001513192A (ja) * | 1997-02-14 | 2001-08-28 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 半導体を有する放射線検出器からの信号処理の装置及びその方法 |
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| JP2008537774A (ja) * | 2005-02-28 | 2008-09-25 | アドバンスト フューエル リサーチ、インク． | 放射線を検出する機器および方法 |
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| JP2013127380A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-27 | Toshiba Corp | 放射線測定装置 |
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| JP6480648B1 (ja) * | 2018-04-09 | 2019-03-13 | 公立大学法人大阪府立大学 | 電磁放射線検出装置 |
| CN114609685A (zh) * | 2020-12-09 | 2022-06-10 | 同方威视技术股份有限公司 | 物品检测设备、物品检测方法和存储介质 |
-
1995
- 1995-10-06 JP JP25992295A patent/JPH09101371A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9939535B2 (en) | 2013-10-10 | 2018-04-10 | Waseda University | Compton camera |
| JP6480648B1 (ja) * | 2018-04-09 | 2019-03-13 | 公立大学法人大阪府立大学 | 電磁放射線検出装置 |
| WO2019198125A1 (ja) * | 2018-04-09 | 2019-10-17 | 公立大学法人大阪府立大学 | 電磁放射線検出装置及び方法 |
| US11194060B2 (en) | 2018-04-09 | 2021-12-07 | University Public Corporation Osaka | Electromagnetic radiation detector and method |
| CN114609685A (zh) * | 2020-12-09 | 2022-06-10 | 同方威视技术股份有限公司 | 物品检测设备、物品检测方法和存储介质 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20031201 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 |
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| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
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Effective date: 20040407 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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