JPS61296290A - 放射線像検出装置 - 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） 本発明は試料内に含まれる放射性物質の２次元的な拡が
りおよび密度を測定する放射線像検出装置に関する。

（従来の技術） 試料内の放射性物質の存在を定量する方法として多くの
提案がされ、実施されている。

生体組織等を切断して作成した試料切片中の放射性物質
を定量し、その分布を計測するために試料表面に液状の
シンチレータを塗布し、その上に感光フィルムを配置し
、試料からの放射線により発生させられるシンチレーシ
ョン光により前記感光フィルムにシンチレーション光を
記録する方法がある。

また、直接試料からの放射線のエネルギーに感応するフ
ィルムを試料に密着させて放射線を記録する方法もある
。

試料上にガスを流し、放射線エネルギーによりガスが電
離されてイオン化した状態を記録する方法（ガスチャン
バー法）もある。

（発明が解決しようとする問題点） 前述した何れの方法も検出感度が小さいために測定に長
い時間を要する。

特に、シンチレーション光または放射線に感度をもつ感
光乳剤を使用するときは、「ｎ先途中でモニタできない
」という問題がある。

例えばオートラジオグラフィにより薬学上の知見を得る
のに、一般にフィルムを数週間から数ケ月露光させる必
要があるようなとき、途中で露光状態を知ることができ
ないという不都合がある。

そして感光したフィルムの黒化度から放射線量を正しく
定量するために精密な現像の過程と、現像したフィルム
の透過率をミクロホトメータ等で慎重に測定する必要が
ある。

本発明の目的は前記従来の方法とは全く異なる方法によ
り試料内の放射性物質の定量化を可能にする放射線像検
出装置を提供することにある。

（問題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明による放射線像検出
装置は、放射性物質を含む試料の表面に配置されたシン
チレータと、前記シンチレーション光を光電変換してマ
イクロチャンネルプレートで増倍して螢光面に前記シン
チレータに入射したＩ放射線量子単位対応の像を形成す
る像増強装置と、前記シンチレータの発光を前記像増強
装置の光電面に接続する光学手段と、前記像増強装置の
螢光面の像を撮像するテレビジョン撮像装置と、前記撮
像ごとに得られた螢光像の発生位置を示すビデオ信号を
処理してフレームメモリに記憶し、位置ごとの発生頻度
を記憶する画像処理装置と、処理結果を出力する出力装
置から構成されている。

（実施例） 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。

第１図は本発明による放射線像検出装置の実施例を示す
ブロック図である。

本発明による装置は、放射性物質を含む物質の表面から
の一つの放射線粒子に原因する極めて微弱なシンチレー
ション光の集積により形成される像を記録することによ
り、物質内の放射性物質の分布を定量するものである。

以下試料２として放射性同位元素１４ｃを含んだ実験動
物の生体組織（２０ｃｍＸ　２　Ｏｃｍｘ数ＩＯμｍの
ラットの組織）を用いる例について説明する。

試料台１の上に載置された試料２の上に板状のプラスチ
ックシンチレータ３を配置する。

放射性同位元素１４ｃが発生するβ線量子１個につき、
複数個の可視（あるいは紫外）光量子がシンチレータ内
において発生させられる。

このシンチレーション光像は光学レンズ４により像増強
装置５の光電変換面に結像させられる。

第２図に像増強装置５と撮像管６を取り出して示しであ
る。

像増強装置５の真空容器５０の入射窓５０ａの内面には
光電面５１、出射窓の内面には螢光面５５が配置されて
いる。

前記真空容器内に光電面５１に近接してメソシュ５２、
続いて電子レンズ電極５３、マイクロチャンネルプレー
ト５４がこの順に配置されている。

マイクロチャンネルプレート５４は無数の連続ダイノー
ドをもつ２次元電子像増倍装置である。特に、この実施
例では２次電子増倍の感度を大きくするために、管の軸
に対してそれぞれ異なる傾きをもつチャンネルをもつマ
イクロチャンネルプレートを２枚組にして用いている。

マイクロチャンネルプレート２枚で１０６程度の電子増
倍が可能である。

この像増強管５の前記各部電極には像増強装置の電源８
から動作電圧が供給されており、光電面５１から放出さ
れた光電子はメ、２シュ電穫５２゜発生する加速電界に
より加速され電子レンズ電極５３により集束されて発生
位置に対応する関係を保ってマイクロチャンネルプレー
ト５４の入射面に入射させられる。

マイクロチャンネルプレート５４で増倍された電子群は
この像増強管５で最も高い電位が与えられている螢光面
５５に入射させられて、その位置で螢光を発生する。

この螢光面５５の発光はレンズ６０を介して撮像管６に
より撮像されている。

撮像管６として、低残像性ビジコンを使用している。残
像があると、定量化の妨げとなる。

撮像管６には走査および動作電源供給回路７から動作電
圧と偏向電流が供給されている。走査は標準テレビジョ
ン走査で行う。

撮像管６から出力されるビデオ信号は画像処理装置９に
入力される。

この画像処理装置９には、前記ビデオ信号をＡ／Ｄ変換
するＡ／Ｄコンバータ、ディジタル化された信号に２値
化等の画像処理をするｃｐｕ、処理結果を格納する画素
対応フレームメモリ９１が設けられている。

第４図は、像増強装置５の出力面５０ａに現れる、螢光
面の映＠！（第４図■）と画像処理装置９のフレームメ
モリ９１　（第４図■）との対応を示す説明図である。

第４図■において平行の左右方向の線はテレビジョンの
水平走査線を対応させたものである。

また同図■は画素対応の領域を示す。

第４図■に現れている同心円状の像は、１個のβ線粒子
に原因する光電子がマイクロチャンネルプレートで増倍
された結果の像である。

第４図１には、β線粒子３個がほぼ同時に発生したとき
の像が示されている。

前記フレームメモリ９１の内容はテレビジョンモニタ１
３に常に表示され、使用者は常に放射線の放射の累積状
態を観測することができる。

また測定終了時に、前記フレームメモリ９１の内容を画
像記録装置１２に記録することができる。

この全体のシステムの起動停止等の指令はオペレータに
より操作卓１１から入力され、制御信号発生回路１０か
ら前記各部に制御信号が伝達される。

以上詳しく説明したように本発明による実施例について
、本発明の範囲内で種々の変形を施すことができる。

前記光学系は第３図に示すファイバプレート４１を用い
るようにすることもできる。

前記実施例について、単一放射線量子の出カバターンの
累積による画像形成の例について詳細に説明した。

この出カバターンの重心を算出して画質の向上を計る演
算などを施すことができる。

あらかじめ、Ｒｌｊｌと光電子数との関係を調べておけ
ば、関心領域中の光電子数を求めることにより、Ｒ１量
を定量できる。

また前記装置により、試料を通常の照明光で照明し、あ
らかじめその構造を記憶しておいて、その後に同一カメ
ラで前述した計測を行い、放射線像を重ね合わせて検討
することができる。

（発明の効果） 以上詳しく説明したように、本発明によれば放射線量子
１（固１個の像はビデオ信号の中に良好な信号対雑音比
でもって取り出すことができる。

そしてこれを画素単位で加算することにより、像検出結
果のダイナミックレンジを極めて大きくするとかでき、
精度の高い定量化が可能となる。

本発明による像増強装置は前述したように、極めて高い
感度を持つものであるから、前述したいずれの測定方法
よりも、短い時間で放射線像の検出をすることができる
。

本発明による装置は撮像部分と出力部を全く別に構成し
であるから、操作やモニタを別の部屋で行うことができ
る。

また前述したように検出状態をリアルタイムでモニタす
ることができるので、像検出の失敗等は未然に防止でき
る。

従来は、多くの場合フィルム現像を終了するまではどの
ように検出が進行しているかを知ることができなかった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による放射線検出装置の実施例を示すブ
ロック図である。 第２図は前記装置の像増強装置と撮像装置を取り出して
示した図であって、像増強装置を管軸を含む平面で破断
して示しである。 第３図は光学装置のさらに他の実施例を示す略図である
。 第４図は像増強管の出力面と、画像記憶装置の内容を対
比して示した略図である。 １・・・試料台　　　　　　　２・・・試料３・・・シ
ンチレータ　　　　４・・・レンズ５・・・像増強装置
　　　　　６・・・撮像管７・・・走査制御装置　　　
　８・・・像増強装置の電源９・・・画像処理装置　　
　　１０・・・制御装置１１・・・操作卓　　　　　　
１２・・・画像記憶装置１３・・・モニタ 特許出願人　浜松ホトニクス株式会社 代理人　弁理士　　井　ノ　ロ　　壽 る　（（２） 壺４ 函カ 図 （Ｉ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射性物質を含む試料の表面に配置されたシンチ
   レータと、前記シンチレーション光を光電変換してマイ
   クロチャンネルプレートで増倍して螢光面に前記シンチ
   レータに入射した１放射線量子単位対応の像を形成する
   像増強装置と、前記シンチレータの発光を前記像増強装
   置の光電面に接続する光学手段と、前記像増強装置の螢
   光面の像を撮像するテレビジョン撮像装置と、前記撮像
   ごとに得られた螢光像の発生位置を示すビデオ信号を処
   理してフレームメモリに記憶し、位置ごとの発生頻度を
   記憶する画像処理装置と、処理結果を出力する出力装置
   から構成した放射線像検出装置。
2. （２）前記光学手段は前記シンチレータの表面を前記像
   増強装置の光電面に結像させるレンズ系である特許請求
   の範囲第１項記載の放射線像検出装置。
3. （３）前記光学手段は前記シンチレータの表面と前記像
   増強装置の光電面間に配置されたファイバプレートであ
   る特許請求の範囲第１項記載の放射線像検出装置。
4. （４）前記像増強管は、２枚のマイクロチャンネルプレ
   ートで電子像を増倍する特許請求の範囲第１項記載の放
   射線像検出装置。
5. （５）前記出力装置は、前記フレームメモリの内容を常
   時表示するモニタと検出終了時に前記フレームメモリの
   内容を記録する媒体である特許請求の範囲第１項記載の
   放射線像検出装置。