特開 2024-158476 放射線モニタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024158476

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】放射線モニタ

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/20 20060101AFI20241031BHJP

【ＦＩ】

G01T1/20 J

G01T1/20 H

G01T1/20 C

G01T1/20 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023073707

(22)【出願日】2023-04-27

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．テフロン

(71)【出願人】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】畠山 修一

(72)【発明者】

【氏名】上野 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】渋谷 徹

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 敬介

(72)【発明者】

【氏名】小泉 湧希

(72)【発明者】

【氏名】山下 純貴

【テーマコード（参考）】

2G188

【Ｆターム（参考）】

2G188BB02

2G188BB04

2G188BB05

2G188BB06

2G188BB09

2G188CC12

2G188CC13

2G188CC21

2G188CC23

2G188DD09

2G188DD30

2G188EE14

2G188FF04

2G188FF18

(57)【要約】

【課題】入射した放射線に対して光子を放出する複数の蛍光体を備えた放射線モニタにおいて、感度のエネルギー特性を平坦化する。
【解決手段】本発明に係る放射線モニタ１１は、入射した放射線２９に対して光子５９を放出する複数の蛍光体１６が備わる放射線検知部１３を備えて構成されている。蛍光体１６は、入射する放射線２９に対して第１の感度を有する第１の蛍光体１５、及び第１の蛍光体１５と比べて高い第２の感度を有する第２の蛍光体１７を備える。第２の蛍光体１７には、入射する放射線２９のうち、第１の蛍光体１５が検知対象とする低エネルギー放射線４５を選択的に遮蔽するための放射線遮蔽部１９が備わっている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入射した放射線に対して光子を放出するシンチレータとしての蛍光体が備わる放射線検知部と、前記蛍光体から放出された光子を伝送する光子伝送部と、前記伝送されてきた光子を計測する光学計測部と、を備える放射線モニタであって、
前記蛍光体は、入射する放射線に対して第１の感度を有する第１の蛍光体、及び当該第１の蛍光体と比べて高い第２の感度を有する第２の蛍光体を備え、
前記第２の蛍光体には、入射する放射線のうち、前記第１の蛍光体が検知対象とする所定のエネルギーを有する対象放射線を選択的に遮蔽するための放射線遮蔽部が備わっている
ことを特徴とする放射線モニタ。

【請求項2】

請求項１に記載の放射線モニタであって、
前記第１の蛍光体の発光量は30,000 ph/MeV以下である
ことを特徴とする放射線モニタ。

【請求項3】

請求項１に記載の放射線モニタであって、
前記第１の蛍光体の蛍光寿命は100 μs以下である
ことを特徴とする放射線モニタ。

【請求項4】

請求項１に記載の放射線モニタであって、
前記第１の蛍光体の密度は5 g/cm³以下である
ことを特徴とする放射線モニタ。

【請求項5】

請求項１に記載の放射線モニタであって、
前記第２の蛍光体に備わる前記放射線遮蔽部は200 keV以下の放射線を遮蔽する機能を有するように設定されている
ことを特徴とする放射線モニタ。

【請求項6】

請求項１に記載の放射線モニタであって、
前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体は、相互に異なる発光波長を有し、
前記光学計測部は、前記第１の蛍光体より放出された前記光子を減衰させる光学制御部が備わっている
ことを特徴とする放射線モニタ。

【請求項7】

請求項６に記載の放射線モニタであって、
前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体は、入射する放射線の照射方向に対して積層状態で設けられ、
前記第２の蛍光体は、入射する放射線の照射方向に対して前記第１の蛍光体の背面側に配設され、
前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体は前記光子伝送部に接続されている
ことを特徴とする放射線モニタ。

【請求項8】

請求項７に記載の放射線モニタであって、
入射する放射線の照射方向に沿う前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体の間には前記放射線遮蔽部が設けられている
ことを特徴とする放射線モニタ。

【請求項9】

請求項６～８のいずれか一項に記載の放射線モニタであって、
前記光学制御部には前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体より放出された前記光子の波長を選択的に透過させる波長切替機構が備わっている
ことを特徴とする放射線モニタ。

【請求項10】

請求項６～８のいずれか一項に記載の放射線モニタであって、
前記光子伝送部及び前記光学制御部の間には前記光子伝送部より伝送されてきた前記光子を分岐する光分岐部が備わっている
ことを特徴とする放射線モニタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、入射した放射線に対して光子を放出するシンチレータとしての蛍光体が備わる放射線モニタに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、放射線の線量率を測定する放射線モニタとして、電離箱、ＧＭ計数管（ガイガー・ミュラーカウンタ）、シンチレーション検出器、半導体検出器が用いられている。特に低線量率環境下を測定可能な放射線モニタとしては半導体検出器が汎用される。半導体検出器を用いた放射線モニタは、例えば原子力発電プラントや核燃料再処理施設、放射性同位元素を使用する医療施設、産業施設、研究用加速器施設、一般環境モニタリング装置等で利用されている。半導体検出器を用いた放射線モニタは、放射線入射により生成される電子正孔対を利用し、半導体への印加電圧により生じた電気パルスの計数率から線量率を導出する。

【0003】

一方、半導体検出器による放射線測定では高電圧を印加するため、空気中の水素濃度が高い場合に爆発の危険性を伴う。また、半導体から生成される電気パルス信号を利用するため、近隣の計測機器等へ電気ノイズに係る影響を及ぼすおそれがある。
防爆及び電気ノイズを抑制可能な検出器として、本願出願人は、光ファイバ型放射線検出器を提案している（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に係る光ファイバ型放射線検出器では、入射した放射線の線量率に対応する強度の光を発するシンチレータとしての発光部を、例えば、母材としての透明イットリウム・アルミ・ガーネット等の光透過性材料と、この光透過性材料中に含有されたイッテルビウム（Ｙｂ）、ネオジム（Ｎｄ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）等の希土類元素と、により形成する。

【0004】

特許文献１に係る光ファイバ型放射線検出器によれば、入射放射線に対して生成された複数の光子を光ファイバで伝送し、単一光子計数率から線量率を計測するため、放射線検知部への給電が不要であると共に電気ノイズに係る影響を抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６－１１４３９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、放射線モニタの線量率測定は、多彩なエネルギーをもった放射線が混在する環境下での適用が想定される。こうした環境下で適用される放射線モニタには、入射する放射線のエネルギーの高低に応じた異なる複数の感度を平坦化することが求められる。放射線モニタが指示する放射線のエネルギーに係る感度は、一般に、低エネルギー放射線の方が高エネルギー放射線と比べて高い感度を有するからである。

【0007】

本発明の目的は、入射した放射線に対して光子を放出する複数の蛍光体を備えた放射線モニタにおいて、相互に異なるエネルギーをもった複数の放射線に対する感度を平坦化可能な放射線モニタを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記目的を達成するため、本発明に係る放射線モニタは、入射した放射線に対して光子を放出するシンチレータとしての蛍光体が備わる放射線検知部と、前記蛍光体から放出された光子を伝送する光子伝送部と、前記伝送されてきた光子を計測する光学計測部と、を備える放射線モニタであって、前記蛍光体は、入射する放射線に対して第１の感度を有する第１の蛍光体、及び当該第１の蛍光体と比べて高い第２の感度を有する第２の蛍光体を備え、前記第２の蛍光体には、入射する放射線のうち、前記第１の蛍光体が検知対象とする所定のエネルギーを有する対象放射線を選択的に遮蔽するための放射線遮蔽部が備わっていることを最も主要な特徴とする。

【0009】

本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。
なお、本明細書において「電気パルス信号の計数率」とは、単位時間あたりに測定された電気パルス信号の数を意味している。また、本明細書において、「所定の規格範囲」とは、光子の計数率範囲を示し、各規格において定められた範囲を表す。また、本明細書において「単一光子」とは、放射線の入射によって蛍光体内部で生成された一つ一つの光子を指す。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る放射線モニタによれば、入射した放射線に対して光子を放出する複数の蛍光体を備えた放射線モニタにおいて、相互に異なるエネルギーをもった複数の放射線に対する感度を平坦化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係る第１放射線モニタの概略構成を表すブロック図である。

【図2】第１実施形態に係る第１放射線モニタの概略構成を表すブロック図である。

【図3】放射線の線量率と単一光子の計数率の関係について、その一例を示す概略図である。

【図4】放射線が蛍光体に入射した際の光の生成について、その一例を示す概略図である。

【図5】光学計測部の出力を計測したと仮定した場合の、電気パルス信号の一例を示す概略図である。

【図6】光子の計数率のエネルギー依存性について、その一例を示す概略図である。

【図7】付与エネルギー割合の蛍光体厚さ依存性について、その一例を示す概略図である。

【図8】放射線が第１の蛍光体及び第２の蛍光体に入射した際の光の生成について、その一例を示す概略図である。

【図9】第２実施形態に係る第２放射線モニタの概略構成を表すブロック図である。

【図10】第２実施形態の変形例に係る第２放射線モニタの概略構成を表すブロック図である。

【図11】第３実施形態に係る第３放射線モニタの概略構成を表すブロック図である。

【図12】第３実施形態に係る第３放射線モニタにおいて、放射線が第１の蛍光体及び第２の蛍光体に入射した際の光の生成の一例を示す概略図である。

【図13】第４実施形態に係る第４放射線モニタの概略構成を表すブロック図である。

【図14】第５実施形態に係る第５放射線モニタの概略構成を表すブロック図である。

【図15】第５実施形態の変形例に係る放射線モニタの概略構成を表すブロック図である。

【図16】第６実施形態に係る第６放射線モニタの概略構成を表すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明を実施するための複数の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の複数の実施形態（第１～第６実施形態）において、共通の機能を有する構成要素には共通の符号を付し、その重複した説明を省略する。
なお、本発明の実施形態に係る説明において、複数の実施形態（第１～第６実施形態）に係る第１～第６放射線モニタ（変形例を含む）を総称するのが適当な場合において、『本発明に係る放射線モニタ１１』と呼ぶ場合がある。

【実施例0013】

はじめに、本発明の第１実施形態（実施例１）に係る第１放射線モニタ１１Ａについて、図１及び図２を参照して説明する。
図１及び図２は、実施例１に係る第１放射線モニタ１１Ａの概略構成を表すブロック図である。実施例１に係る第１放射線モニタ１１Ａは、本発明の基本的な概念を表す実施形態である。
実施例１に係る第１放射線モニタ１１Ａは、図１及び図２に示すように、放射線検知部１３（第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７、並びに、放射線遮蔽部１９を含む；詳しくは後記する。）と、光子伝送部２１と、光学計測部２３と、カウンタ２５と、解析・表示装置２７を備えて構成されている。

【0014】

第１放射線モニタ１１Ａが計測対象とする放射線２９としては、例えば、Ｘ線、γ線等の電磁波と、α線、β線、中性子線等の粒子線を想定している。
放射線検知部１３は、入射した放射線２９の線量率に対応する強度の光を発するシンチレータとしての第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７と、第１の蛍光体が検知対象とする低エネルギー放射線４５（図８参照）を選択的に遮蔽可能な放射線遮蔽部１９と、を備えて構成されている。放射線遮蔽部１９について、詳しくは後記する。

【0015】

第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７のそれぞれは、放射線２９の照射方向に対して入射面１５ａ、１７ａが略正対するように配設され、照射方向から視て相互に重ならないように近接して並設されている。第２の蛍光体１７の入射面１７ａに対して放射線２９の照射方向の手前側には、放射線遮蔽部１９が設けられている。ただし、第１の蛍光体１５の入射面１５ａに対して放射線の照射方向の手前側には、放射線遮蔽部１９は設けられていない。
なお、以降の説明において、第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７を総称するのが相応しいケースでは、第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７を単に『蛍光体１６』と呼ぶ場合がある。

【0016】

放射線検知部１３は、外来光と蛍光体１６（第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７を含む；以下同様）からの光を分別するため、例えばハウジング（不図示）に収容することにより、遮光状態に保持するのが好ましい。ハウジングは、放射線検知部１３を収容するための遮光性を有する容器である。ハウジングを構成する材料としては、外来光を遮光可能であれば特に限定されず、例えば、テフロンテープ、硫酸バリウム、アルミニウムやステンレス鋼等を適宜採用すればよい。

【0017】

また、外来光及び蛍光体１６からの光を分別する目的で、放射線遮蔽部１９（詳しくは後記）を使用することもできる。
蛍光体１６は、ルミネッセンスを示す組成物であれば特に限定されず、紫外線などの光による光ルミネッセンス、放射線２９によるラジオルミネッセンス、電子ビームによるカソードルミネッセンス、電場によるエレクトロルミネッセンス、化学反応による化学ルミネッセンスなどが挙げられる。

【0018】

具体的には、蛍光体１６としては、例えば、母材としてNaI、CsI、LiI、SrI₂、Bi₄Ge₃O₁₂、Bi₄Si₃O₁₂、CdWO₄、PbWO₄、ZnS、CaF₂、LuAG、LuAP、Lu₂O₃、Y₃Al₅O₁₂、YAlO₃、Lu₂SiO₅、LYSO、Y₂SiO₅、Gd₂SiO₅、BaF₂、CeF₃、CeBr₃、CsF、LiF、Gd₂O₂S、LaBr₃、CeBr₃、Gd₃Al₂Ga₃O₁₂、Cs₂LiYCl₆、Cs₂HfI₆、ScTaO₄、LaTaO₄、LuTaO₄、GdTaO₄、YTaO₄、サイアロン蛍光体などの光透過性材料、あるいは、この光透過性材料中にLa、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Yなどの希土類元素またはTl、Na、Ag、W、CO₃などの元素や、粉末状の蛍光材料が含有された光透過性材料が挙げられる。

【0019】

また、蛍光体１６に含有される元素イオンの価数は、発光に利用可能なものであれば特に限定されず、例えば、１価、２価、３価、４価等を利用することができる。
蛍光体１６の製造方法としては、ルミネッセンスを示す組成物を育成可能であれば特に限定されず、例えば、フローティングゾーン法、チョクラルスキー法（引き上げ法）、マイクロ引下げ法、ブリッジマン法、ベルヌーイ法等を採用することができる。
放射線遮蔽部１９は、第１の蛍光体１５が検知対象とする所定のエネルギーを有する対象放射線（所定の閾値未満のエネルギーを有する低エネルギー放射線４５；図８参照））を選択的に遮蔽する機能を有する。かかる機能を実現するために、放射線遮蔽部１９としては、適宜の材質を採用すると共に、適宜の厚さが設定される。これにより、エネルギー特性の平坦化を効果的に実現することができる。なお、本発明でいう『遮蔽』とは、本発明の目的であるエネルギー特性の平坦化を達成することを考慮した（必要かつ十分な）遮蔽を意味する。

【0020】

放射線遮蔽部１９は、前記対象放射線（低エネルギー放射線４５）を遮蔽可能なものであれば特に限定されず、例えば、アルミニウム、ステンレス、鉛やタングステンなどの金属や、プラスチック、セラミックス、ゴムやガラスなどの非金属材料を適宜採用すればよい。また、放射線遮蔽部１９として第１の蛍光体１５を適用（詳しくは後記）しても構わない。
蛍光体１６、及び放射線遮蔽部１９の形状は、蛍光体１６で生成された光を光子伝送部２１へ伝送可能な構造であれば特に限定されず、例えば、立方体、直方体、角柱、円柱、半球体形状等を適宜利用することができる。

【0021】

光子伝送部２１は、第１の蛍光体１５、第２の蛍光体１７、及び光学計測部２３にそれぞれ接続され、放射線検知部１３から放出された光を伝送する機能を有する。この光子伝送部２１は、光学計測部２３に接続されている。
光子伝送部２１は、光子５９を伝送可能であれば特に限定されず、例えば、光ファイバ、光ガイド、光パイプ、光導波路等を採用できる。また、光子伝送部２１を構成する材料としては、例えば、石英、プラスチック等が挙げられる。

【0022】

光学計測部２３は、光子伝送部２１と後述するカウンタ２５と接続され、光子伝送部２１から伝送されてきた光子５９を電気パルス信号に変換する検出器である。光学計測部２３としては、例えば、光電子増倍管、アバランシェフォトダイオード等を採用することができる。これら光電子増倍管等を用いることで、単一光子を電流増幅された一つの電流パルス信号として検出できる。
カウンタ２５は、光学計測部２３と後述する解析・表示装置２７と接続され、光学計測部２３から入力された電気パルス信号を計数する装置である。カウンタ２５としては、例えば、デジタルシグナルプロセッサ等の信号処理装置を適宜採用することができる。

【0023】

解析・表示装置２７は、カウンタ２５に接続され、カウンタ２５で計数された電気パルス信号の計数率を放射線の線量率に換算し、その値を表示する装置である。解析・表示装置２７は、電気パルス信号の計数率と放射線の線量率とを対応付けて記憶したデータベースを有する記憶装置（不図示）と、該データベースを用いて電気パルス信号の計数率から放射線２９の線量率を換算する演算装置（不図示）と、換算した放射線２９の線量率を表示する表示装置（不図示）と、を備えて構成されている。

【0024】

解析・表示装置２７としては、例えば、上述した機能を有するパーソナルコンピュータ等を好適に採用することができる。
本発明では、従来のγ線の計数率から放射線２９の線量率を換算する手法と異なり、γ線の入射によって第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７で生成された複数の光子５９に含まれる単一光子の計数率から放射線の線量率を換算する。

【0025】

図３は、放射線２９の線量率と単一光子の計数率の関係について、その一例を示す概略図である。図３に示すように、この単一光子の計数率を計測できれば放射線２９の線量率を取得することができる。したがって、この関係を用いることで算出した単一光子計数率から放射線２９の線量率を換算することができる。

【0026】

次に、第１放射線モニタ１１Ａの動作について、図４～図８を適宜参照しつつ説明する。

【0027】

図４は、放射線２９が蛍光体１６に入射した際の光の生成について、その一例を示す概略図である。
図４に示すように、放射線２９が蛍光体１６に入射すると、相互作用３１が生じる。この相互作用３１に伴い、複数の単一光子３３が発生する。

【0028】

図５は、光学計測部２３の出力を計測したと仮定した場合の、電気パルス信号３７の一例を示す概略図である。通常、放射線検知部１３に一つの放射線２９が入射すると複数の単一光子３３が生成され、光学計測部２３を用いて一つの電気パルス信号３５として測定される。一方、本実施形態では、光子伝送部２１から伝送された一つ一つの単一光子３３を光学計測部２３で測定する。図５に示すように、単一光子３３は光学計測部２３で約２ｎｓの時間幅をもった電気パルス信号３７として測定する。

【0029】

図６は、光子５９の計数率のエネルギー依存性について、その一例を示す概略図である。
図６に示すように、光学計測部２３で検出される光子５９の計数率は、入射する放射線２９のエネルギーに依存して変化する。一般に、光子５９の計数率は、放射線２９のエネルギーが低下するにつれて増加する一方、放射線２９のエネルギーが増加するにつれて低下する傾向を示す。こうした現象をエネルギー特性と呼ぶ。符号４１は光子５９の基準計数率を表し、符号４３は格子の計数率のうち『所定の規格範囲』を表す。

【0030】

すなわち、エネルギー特性とは、相互にエネルギーの異なる所定量の放射線２９が放射線検知部１３に入射するとき、光学計測部２３で検出される光子５９の計数率は、入射する放射線２９のエネルギーの高低に応じて固有の特性値を有する現象をいう。エネルギー特性は、入射する放射線２９のエネルギーの高低に応じて放射線検知部１３に備わる第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７が相互に異なる測定感度を有するために生じる。特に密度の高い蛍光体１６を放射線検知部１３に適用した場合、この影響は顕著となる。

【0031】

ここで、放射線モニタ１１の線量率測定は、多彩なエネルギーをもった放射線２９が混在する環境下での適用が想定される。こうした環境下では、線量率の測定精度に係る信頼性を確保すると共に、測定される光子５９の計数率を所定の規格範囲４３（図６参照）に収束させるために、多彩なエネルギーをもった放射線２９に対して、放射線検知部１３に備わる第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７が有するそれぞれの感度を平坦化、つまり、エネルギー特性を平坦化する必要がある。放射線モニタ１１が指示する放射線２９のエネルギーに係る感度は、一般に、低エネルギー放射線４５の方が高エネルギー放射線４７と比べて高い感度を有するからである。

【0032】

図７は、付与エネルギー割合の蛍光体厚さ依存性について、その一例を示す概略図である。
図７に示すように、低エネルギー放射線４５は放射線２９の透過力が弱い。そのため、低エネルギー放射線４５では、放射線検知部１３に備わる蛍光体１６に低エネルギー放射線４５が入射したとき、蛍光体１６の入射面のうち表面で主なエネルギーが付与される。
一方、高エネルギー放射線４７は放射線２９の透過力が強い。そのため、高エネルギー放射線４７では、放射線検知部１３に備わる蛍光体１６に高エネルギー放射線４７が入射したとき、低エネルギー放射線４５と比較して蛍光体１６の厚さ方向（照射方向）の深部までエネルギーが付与される。

【0033】

図８は、放射線が第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７にそれぞれ入射した際の光の生成について、その一例を示す概略図である。
図８に示すように、低エネルギー放射線４５が第１の蛍光体１５に入射すると、第１の蛍光体１５において相互作用３１が生じ、この相互作用３１に伴って光子５９が生成される。こうして生成された光子５９は光子伝送部２１へと伝送される。
また、高エネルギー放射線４７が第１の蛍光体１５に入射すると、高エネルギー放射線４７は透過力が強くその一部が第１の蛍光体１５を透過するため、低エネルギー放射線４５と比べて少ないエネルギーが第１の蛍光体１５に付与される。

【0034】

一方、第２の蛍光体１７においては、低エネルギー放射線４５は放射線遮蔽部１９において相互作用３１が生じることで第２の蛍光体１７への入射が遮蔽されるのに対して、高エネルギー放射線４７は第２の蛍光体１７に係る入射面１７ａ付近等で相互作用３１が生じ、この相互作用３１に伴って光子５９が生成される。こうして生成された光子５９は光子伝送部２１へと伝送される。

【0035】

このように、第２の蛍光体１７には、その入射面１７ａに入射する放射線のうち、第１の蛍光体１５に係る検知対象である所定のエネルギーを有する対象放射線（低エネルギー放射線４５）を選択的に遮蔽するための放射線遮蔽部１９が備わっているため、第１の蛍光体１５では低エネルギー放射線４５を検知する一方、第２の蛍光体１７では高エネルギー放射線４７を選択的に検知可能な放射線検知部１３を実現することができる。

【0036】

また、蛍光体１６は、入射する放射線２９に対して第１の感度を有する第１の蛍光体１５、及び第１の蛍光体１５と比べて高い第２の感度を有する第２の蛍光体１７を備える構成を採用したため、低エネルギー放射線４５に対する計数率を低減可能となる結果、放射線検知部１３に係る感度のエネルギー特性を平坦化することができる。

【0037】

すなわち、第１の蛍光体１５が有する放射線２９に対する第１の感度は、第２の蛍光体１７が有する放射線２９に対する第２の感度と比べて低い。第１の蛍光体１５としては、例えば、30x10³ ph/MeV以下の発光量、100 us以下の蛍光寿命、5 g/cm³以下の密度の蛍光体１６を採用することにより、放射線検知部１３に係る感度のエネルギー特性を効果的に平坦化することができる。また、放射線遮蔽部１９は、200 keV以下のエネルギーの放射線２９を遮蔽可能とする構成を採用することにより、放射線検知部１３に係る感度のエネルギー特性を効果的に平坦化することができる。

【0038】

要するに、当該放射線モニタ１１は、第１の蛍光体１５が放射線２９に対して第１の感度を有し、第２の蛍光体１７が第１の感度と比べて高い第２の感度を有すると共に、第２の蛍光体１７には、入射する放射線２９のうち、第１の蛍光体１５が検知対象とする所定のエネルギーを有する対象放射線（低エネルギー放射線４５）を選択的に遮蔽するための放射線遮蔽部１９が備わっているため、放射線検知部１３に係る感度のエネルギー特性を平坦化することができる。

【実施例0039】

次に、本発明の第２実施形態（実施例２）に係る第２放射線モニタ１１Ｂについて、図９を参照して説明する。
図９は、実施例２に係る第２放射線モニタ１１Ｂの概略構成を表すブロック図である。
なお、第２実施形態（実施例２）～第６実施形態（実施例６）では、共通の機能を有する構成要素には共通の符号を付し、既に説明済の部分と異なる部分に注目して説明を進めすこととする。よって、説明が省略された部分の構成は第１実施形態（実施例１）と同様である。

【0040】

実施例１に係る第１放射線モニタ１１Ａと、実施例２に係る第２放射線モニタ１１Ｂとの相違点は、第２放射線モニタ１１Ｂでは、第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７が相互に異なる発光波長を有すると共に、光学計測部２３に光学制御部４９及び光子減衰部５１（図９参照）が備わっている点である。

【0041】

第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７としては、相互に異なる発光波長を有していれば特に限定されず、例えば、紫外線、可視光、近赤外光、赤外線などの発光波長を有する蛍光体１６を適宜採用すればよい。

【0042】

光学計測部２３に備わる光学制御部４９は、光子伝送部２１と光学計測部２３と接続され、光子伝送部２１より伝送された光子５９を制御し、光学計測部２３へ伝送する。光学制御部４９は、光学レンズ等を用いて集光又は平行化した光子５９を光学計測部２３へと伝送する。

【0043】

光学計測部２３に備わる光子減衰部５１は、光学制御部４９の内部に設けられ、光子伝送部２１より伝送されてきた光子５９を減衰する。光子減衰部５１は、光子５９を減衰可能であればその構成は特に限定されず、例えば、波長選択フィルタ、減衰フィルタ、ローパスフィルタ、ロングパスフィルタ等を適宜採用すればよい。また、２つ以上の光学フィルタを組み合わせて用いることにより、光子減衰部５１を構成しても構わない。

【0044】

実施例２に係る第２放射線モニタ１１Ｂによれば、第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７が異なる発光波長を有する構成を採用したため、光子減衰部５１を用いて第１の蛍光体１５の波長の光を選択的に減衰することができる。その結果、放射線検知部１３に係る感度のエネルギー特性をより効果的に平坦化することができる。

【0045】

特に、第１の蛍光体１５に係る波長の光を選択的に減衰することで、放射線検知部１３に係る感度のエネルギー特性を効果的に平坦化することができる。
また、第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７のそれぞれに係る発光波長を選択的に減衰可能な各固有の減衰特性を有する複数の光学フィルタ（不図示）を切り替えて用いる構成を採用すれば、第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７の光を弁別することができる。
さらに、解析・表示装置２７において、第１の蛍光体１５及び第２の蛍光体１７のそれぞれに係る補正係数を乗じるように構成すれば、放射線検知部１３に係る感度のエネルギー特性をより一層効果的に平坦化する効果を期待することができる。

【0046】

［実施例２の変形例］
次に、実施例２に係る第２放射線モニタ１１Ｂの変形例について、図１０を参照して説明する。
図１０は、実施例２の変形例に係る第２ｘ放射線モニタ１１Ｂｘの概略構成を表すブロック図である。

【0047】

実施例２に係る第２放射線モニタ１１Ｂと、実施例２の変形例に係る第２ｘ放射線モニタ１１Ｂｘとの相違点は、第２ｘ放射線モニタ１１Ｂｘでは、第１の蛍光体１５に係る発光信号を処理する第１系統に属する光学計測部２３ａと、第２の蛍光体１７に係る発光信号を処理する第２系統に属する光学計測部２３ｂとが独立して設けられている点、及び、前記第１系統に属する光学計測部２３ａには光学制御部４９及び光子減衰部５１（図１０参照）が備わっているのに対し、前記第２系統に属する光学計測部２３ｂには光学制御部４９のみが備わっている（光子減衰部５１が備わっていない：図１０参照））点である。

【0048】

実施例２の変形例に係る第２ｘ放射線モニタ１１Ｂｘによれば、前記第１系統に属する光学計測部２３ａには光学制御部４９及び光子減衰部５１が備わっているため、第１の蛍光体１５に係る波長の光を選択的に減衰することが可能となる結果、放射線検知部１３に係る感度のエネルギー特性を適正かつ効果的に平坦化する効果を期待することができる。