一种用于检测放射线的入射方向的放射线方向性检测器，其具备：多个闪烁器（４１、４２、４３）（１０１、１０２、１０３），在圆周方向上至少部分重合地配设以便使其相对于从圆周方向入射的放射线互相形成阴影、且由相同材质构成，并使得某个闪烁器的发光不会入射到其他的闪烁器；以及受光元件（５１、５２、５３）（１１１、１１２、１１３），具有与各闪烁器光学耦合的受光面，各闪烁器中的直接入射的放射线与成为其他闪烁器的阴影而间接入射的放射线的比例的组合，因圆周方向上的入射方向的不同而有所不同，从而实现检测器的轻量化、放射线的检测效率的提高、通过半周或者整周方向的测量来达到检测信息的细致化、以及通过简化设定来提高操作性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在诸如核工业、放射线医疗、放射线工业检测、无损检测之类的使用放 射性物质或放射线的领域中用于检测由径向入射的伽马射线或贝塔射线等放射线之入射 方向的放射线方向检测器、和放射线检测方法及装置。尤其涉及适用于在核电站等核设施 的周围检测泄漏到环境中的放射线的监测站的、具有较宽方向性的放射线方向检测器和使 用该检测器的放射线监测方法及装置。
技术介绍
用作测量仪或监测站的现有的伽马射线检测器是用于求出每单位时间的计数即 计数率、或者每单位时间的剂量即剂量率的装置。因此，为了测量放射线辐射方向等重要信息，采用了在伽马射线检测器上安装既 大且重的铅制准直仪、并仅在通过了该铅准直仪的一个方向上获得伽马射线的灵敏度的方 法。然而，在该方法中，铅制准直仪变成重物，使检测器变大，因此存在不利于移动的问题。 另外，由于伽马射线仅从检测器的一部分入射，因此也存在无法求出这种情况下(从所有 方向入射)的放射线的计数率或剂量率的问题。以解决上述问题为目的，例如，特开平5-66275号公报所记载的那样，研制了放射 线检测器30。在该放射线检测器30中，如图1所示，将5mm等的平板状的薄塑料闪烁器32 耦合到前方而将CsI (Tl)闪烁器34耦合到后方，根据伽马射线入射时所产生的电脉冲的大 小、或者上升沿、下降沿等的形状特征的关系来产生方向性。图3中，36为光电转换元件，38 为遮光外壳。然而，(1)当塑料闪烁器32的密度较小、例如Csl37的66^eV的伽马射线从前方 入射时，上述塑料闪烁器32反应的概率采用例如蒙特卡罗模拟法的公开代码EGS4所计算 的结果最高为5%左右，而95%不起任何反应地进入到后方的CsI (Tl)闪烁器34，成为理 论上无法计算的状态。即，发生了伽马射线检测效率较低的问题。此外，( 响应的灵敏度 因入射角度不同而有较大差别。即，由于在与塑料闪烁器32正对的前方方向上的灵敏度较 高，而在横向上偏离20度或20以上时灵敏度急剧下降，故不适合具有宽方向性的监测站 等。并且，(3)在设定方向性时，需要用于识别电脉冲的大小或形状等复杂因素的另外的操 作。此外，⑷在检测器的后方完全没有灵敏度。并且，(5)还存在无法求出该场合的放射 线的计数率、剂量率的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，专利技术人研制了如放医研NEWS 9月号、No. 94、2004年(以下称 为参考文献)所示的放射线检测器。本专利技术则通过与参考文献不同的方法来解决同一问题。与参考文献相同，本专利技术以达到检测器的轻量化、提高放射线的检测效率、通过半 周或者整周方向的测量来达到检测信息的细致化、以及通过简化设定来提高操作性为课题。本专利技术涉及一种用于检测放射线的入射方向的放射线方向检测器，其特征在于， 具备多个闪烁器，在圆周方向上至少部分重合地配设以便使其相对于从圆周方向入射的 放射线互相形成阴影、且由相同材质构成，并使得某个闪烁器的发光不会入射到其他的闪 烁器；以及受光元件，具有与各闪烁器光学耦合的受光面，各闪烁器中的直接入射的放射线 与成为其他闪烁器的阴影而间接入射的放射线的比例的组合，因圆周方向上的入射方向不 同而有所不同，由此，解决了上述问题。另外，所述闪烁器为2个，可检测出从0度直至180度的半周的入射方向。或者，所述闪烁器为3个或者3个以上，检测从0度至360度的整周的入射方向。另外，所述闪烁器是将单一的闪烁器沿圆周方向分割为多个而形成的，特性一致， 并易于制造。另外，在所述各闪烁器上分别连接放大率互不相同的放大器，该放大器上连接有 单一的A/D转换器，该A/D转换器上连接有对应于各闪烁器的波高分析仪，并可以廉价地进 行分析。另外，也可以在所述各闪烁器上分别连接放大器，各放大器上连接转换率互不相 同的A/D转换器，该A/D转换器上连接有对应于各闪烁器的波高分析仪，并同样可以廉价地 进行分析。或者，还可以在所述各闪烁器上分别连接放大器，各放大器上分别连接A/D转换 器，各A/D转换器上分别连接波高分析仪，从而可以进行高精度分析。本专利技术还提供一种放射线监测方法，其特征在于，使用上述放射线方向检测器。另外，还提供一种放射线监测装置，其特征在于，具备上述放射线方向检测器。根据本专利技术，可以在0度至180度的半周或者0度至360的整个圆周范围内以直 接数值获得入射方向，并获得方向的灵敏度亦较稳定的检测器。另外，可以通过设定比率来 获得任意的方向性，并实现带警报的测量仪。再者，由于无需铅制的准直仪，故可以实现轻 量化，且可移动性较突出。另外，通过获知对多个检测器的入射方向，从而可以确定射线源 的位置。因此，从放射线管理、防护、监测的观点出发，可以获得在平常时和非常时较有效的 检测装置。特别地，在使用相同的闪烁器时，也易于剂量评价。附图说明图1是表示专利文献1所记载的放射线检测器的剖面图。 图2是表示本专利技术第1实施方式的结构的立体图。 图3是本专利技术第1实施方式的结构的(A)平面图和(B)剖面图。 图4是本专利技术第1实施方式的闪烁器部分的分解立体图。 图5是本专利技术第1实施方式的测量装置的结构框图。 图6是本专利技术第1实施方式的控制装置的结构框图。 图7是说明本专利技术的测量原理的平面图。 图8是表示第1实施方式的工作流程图。图9是本专利技术第1实施方式中与入射方向的比率关系的例子的线图。 图10是耦合闪烁器的变形例的平面图。图11是表示本专利技术第2实施方式的测量装置的结构框图。图12是本专利技术第3实施方式的测量装置的结构框图。图13是本专利技术第4实施方式的结构的㈧平面图和⑶剖面图。图14是第1实施方式的实施例的谱线图。图15是本专利技术的应用例的结构的(A)平面图和(B)正面图。具体实施方式下面，参照附图详细说明本专利技术的实施方式。如图2 (立体图)、图3 (A)(平面图)、图3 (B)(从正面看的剖面图)和图4 (耦合 闪烁器的分解立体图)所示，本专利技术第1实施方式中的伽马射线方向检测器的检测部分40 包括耦合闪烁器44，将高密度且发光效率高的具有120度顶角的扇形闪烁器41、42、43耦 合，形成圆柱状；受光元件51、52、53，设置在与该耦合闪烁器44呈直角方向上，并具有光学 耦合的受光面。在各扇形闪烁器41、42、43的界面上安装有用于防止某个闪烁器的发光入射到其 他闪烁器的反射材料45、46。在这样使用反射材料的情况下，某个闪烁器的发光可以反射回 该闪烁器内，并且检测效率较高。另外，防止闪烁器间的干扰的方法并不限于此，例如也可 以使用吸收材料，或者空出间隔来隔着空气以在闪烁器的内表面上发生全反射。上述检测部分40的外周覆盖有能透过伽马射线而不透光的筒状外壳(未图示)。如图5的详细表示，在上述检测部分40中内置了由上述闪烁器41和受光元件51 构成的检测器61、上述闪烁器42和受光元件52构成的检测器62、上述闪烁器43和受光元 件53构成的检测器63，并连接有向各检测器61、62、63供电的电源装置60、输入各检测器 61、62、63的输出信号并放大后经A/D转换而获得谱线的控制装置70、安装有根据上述谱线 对光电峰值进行计数的峰值计算软件81、和各个闪烁器41、42、43所引起的光电峰值的计 数值的比率R，并输出入射方向的比率计算软件82的计算机(CPU本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于检测放射线的入射方向的放射线方向性检测器，其特征在于，具备： 多个闪烁器，在圆周方向上至少部分重合地配设以便使其相对于从圆周方向入射的放射线互相形成阴影、且由相同材质构成，并使某个闪烁器的发光不会入射到其他的闪烁器；以及 受光元件，具有与各闪烁器光学耦合的受光面， 各闪烁器中的直接入射的放射线与成为其他闪烁器的阴影而间接入射的放射线的比例的组合，因圆周方向上的入射方向不同而有所不同。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：白川芳幸，山野俊也，
申请(专利权)人：独立行政法人放射线医学综合研究所，阿洛卡株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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