特開 2024-81143 高エネルギー粒子のトラッキングのための検出器ユニット、ホドスコープ及びシステム

(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】P2024081143

(43)【公開日】2024-06-17

(54)【発明の名称】高エネルギー粒子のトラッキングのための検出器ユニット、ホドスコープ及びシステム

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/00 20060101AFI20240610BHJP

   B32B 5/24 20060101ALI20240610BHJP

   G01T 5/00 20060101ALI20240610BHJP

   G01T 1/20 20060101ALI20240610BHJP

【ＦＩ】

G01T1/00 A

B32B5/24

G01T5/00

G01T1/20 G

G01T1/20 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023203500

(22)【出願日】2023-12-01

(31)【優先権主張番号】22211276

(32)【優先日】2022-12-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】523454913

【氏名又は名称】ジースキャン オーウー

【氏名又は名称原語表記】ＧＳｃａｎ ＯＵ

【住所又は居所原語表記】Ｍａｅａｌｕｓｅ ｔｎ ２／１， Ｍｕｓｔａｍａｅ ｌｉｎｎａｏｓａ， １２６１８ Ｔａｌｌｉｎｎ， Ｅｓｔｏｎｉａ

(74)【代理人】

【識別番号】100127188

【弁理士】

【氏名又は名称】川守田 光紀

(72)【発明者】

【氏名】キースキ マディス

(72)【発明者】

【氏名】レッペ トヌ

(72)【発明者】

【氏名】パスツゥク ヴィタリ

(72)【発明者】

【氏名】ストゥビス ヤーン

(72)【発明者】

【氏名】マギ マルト

(72)【発明者】

【氏名】ミッコール マッツ

(72)【発明者】

【氏名】インガルト アーネ

【テーマコード（参考）】

2G188

4F100

【Ｆターム（参考）】

2G188AA25

2G188CC16

2G188CC23

2G188DD05

2G188EE39

4F100AB01A

4F100AB01D

4F100AK01A

4F100AK01D

4F100AP00A

4F100AP00D

4F100AT00A

4F100AT00D

4F100BA04

4F100BA06

4F100BA07

4F100BA10A

4F100BA10D

4F100BA22

4F100DC02A

4F100DC02D

4F100DD05A

4F100DD05D

4F100DG01B

4F100DG01C

4F100DG10A

4F100DG10D

4F100DJ01A

4F100DJ01D

4F100GB51

4F100GB61

4F100JN13B

4F100JN13C

4F100YY00B

4F100YY00C

(57)【要約】      （修正有）

【課題】高エネルギー粒子をトラッキングするための検出器ユニットを提供する。
【解決手段】検出器ユニット１００は、第１の面１０２Ａ及び第２の面１０２Ｂを有する第１のパネル１０２と；第１の支持部材１０６と；第１の面１０８Ａ及び第２の面１０８Ｂを有する第２のパネル１０８と；第２の支持部材１１２と；複数の第１ファイバ１１４及び複数の第２ファイバ１１６とを備える。第１のパネルは第２のパネルの上に積層される。第１ファイバは第１のパネルの平行溝に、第２ファイバは第２のパネルの平行溝に配置される。高エネルギー粒子をトラッキングするためのホドスコープ及びシステムも開示される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高エネルギー粒子をトラッキングするための検出器ユニットであって、
・ 第１の面と、第１の面の反対側の面である第２の面とを有する第１のパネルと；
・ 前記第１のパネルの前記第１の面と前記第２の面との間に配置された第１の支持部材と；
・ 第１の面と、第１の面の反対側の面である第２の面とを有する第２のパネルと；
・ 前記第２のパネルの前記第１の面と前記第２のパネルの前記第２の面との間に配置された第２の支持部材と；
・ 前記第１のパネルの前記第２の面に配置された複数の第１ファイバと；
・ 前記第２のパネルの前記第２の面に配置された複数の第２ファイバと；
を備え、
・ 前記第１のパネルは、前記第１のパネルの前記第２の面と前記第２のパネルの前記第２の面とが互いに対向するように、前記第２のパネルの上に積層され；
・ 前記複数の第１ファイバは、前記第１のパネルに配置される２層以上の第１ファイバを含み；
・ 前記複数の第２ファイバは、前記第２のパネルに配置される２層以上の第２ファイバを含み；
・ 前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材はハニカム構造又は発泡構造を有し、発泡体、プラスチック、紙、木質材料、金属材料、複合材料、又はそれらの組み合わせのうち少なくとも１つから選択される材料で作製される；
検出器ユニット。

【請求項2】

・ 前記第１のパネルの前記第２の面は、第１の組の平行溝を含み；
・ 前記第２のパネルの前記第２の面は、第２の組の平行溝を含み；
・ 前記第１のパネルの前記第１の組の平行溝内に前記複数の第１ファイバが配置され；
・ 前記第２のパネルの前記第２の組の平行溝内に前記複数の第２ファイバが配置され；
・ 前記第１の組の平行溝及び前記第２の組の平行溝は、長さ方向に構成され、互いに対して角度が付いており；
・ 前記２層以上の第１ファイバは、前記第１のパネルの前記第１の組の平行溝内にインターロック様に配置され；
・ 前記２層以上の第２ファイバは、前記第２のパネルの前記第２の組の平行溝内にインターロック様に配置される；
請求項１に記載の検出器ユニット。

【請求項3】

前記複数の第１ファイバ及び前記複数の第２ファイバの直径は、０．２ミリメートルから１０ミリメートルの範囲内である、請求項１又は２に記載の検出器ユニット。

【請求項4】

前記第１のパネルに形成された前記第１の組の平行溝及び前記第２のパネルに形成された前記第２の組の平行溝のピッチは、それぞれ０．２ｍｍ～１０ｍｍの範囲内である、請求項２又は３に記載の検出器ユニット。

【請求項5】

前記複数の第１ファイバ及び前記複数の第２ファイバは、シンチレーションファイバである、請求項１から４のいずれかに記載の検出器ユニット。

【請求項6】

前記第１の組の平行溝と前記第２の組の平行溝との間の角度は、４５度から１３５度の範囲内である、請求項１から５のいずれかに記載の検出器ユニット。

【請求項7】

前記第１の組の平行溝は前記第２の組の平行溝に直交している、請求項１から５のいずれかに記載の検出器ユニット。

【請求項8】

前記第１のパネルの前記複数の第１ファイバ及び前記第２のパネルの前記複数の第２ファイバは、それぞれ、少なくとも２つのファイバマットによって形成される、請求項１から７のいずれかに記載の検出器ユニット。

【請求項9】

前記第１のパネルの前記第２の面と前記第２のパネルの前記第２の面とは互いに接触している、請求項１から８のいずれかに記載の検出器ユニット。

【請求項10】

前記複数の第１ファイバの第１の端に第１のミラーを配置し、前記複数の第２ファイバの第１の端に第２のミラーを配置した、請求項１から９のいずれかに記載の検出器ユニット。

【請求項11】

前記第１のパネル及び前記第２のパネルの各々は、
・ ０．２平方メートル（ｍ２）から１０平方メートル（ｍ２）の範囲の面積を持つ正方形の形状；
・ ０．２ｍ２から１０ｍ２の範囲の面積を持つ長方形の形状；
・ ０．２ｍ２から１０ｍ２の範囲の面積を持つ三角形の形状；
・ ０．２ｍ２から１０ｍ２の範囲の面積を持つ楕円形の形状；
・ ０．２ｍ２から１０ｍ２の範囲の面積を持つ、２次元的又は３次元的に湾曲した形状；
・ ０．２ｍ２から１０ｍ２の範囲の面積を持つ円形の形状；
・ ０．２ｍ２から１０ｍ２の範囲の面積を持つ六角形の形状；
のいずれかから選択される、請求項１から１０のいずれかに記載の検出器ユニット。

【請求項12】

高エネルギー粒子をトラッキングするためのホドスコープであって、
・ それぞれ請求項１から１１のいずれかに記載の少なくとも２つの検出器ユニットであって、積層配置される少なくとも２つの検出器ユニットと；
・ 前記少なくとも２つの検出器ユニットを支持する支持構成と；
を備える、ホドスコープ。

【請求項13】

前記支持構成は、
・ 前記少なくとも２つの検出器ユニットをそれぞれ通過する複数のロッドと；
・ 前記少なくとも２つの検出器ユニットを保持する複数のクランプと；
を備える、請求項１２に記載の支持構成。

【請求項14】

高エネルギー粒子をトラッキングするためのシステムであって、
・ 請求項１１又は１２に記載のホドスコープを少なくとも２つと；
・ 前記少なくとも２つのホドスコープに組み合わされ、試料を分析するために検出データを受信するプロセッサと；
を備える、システム。

【請求項15】

前記少なくとも２つのホドスコープは、試料を収容する空間を有する、請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

断層撮影システムである、請求項１４又は１５に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願に開示される事項（以下、本開示という）は、高エネルギー粒子のトラッキングのための検出器ユニットに関する。本開示はまた、高エネルギー粒子のトラッキングのためのホドスコープ（ｈｏｄｏｓｃｏｐｅ）に関する。本開示はまた、高エネルギー粒子のトラッキングのためのシステムに関する。

【背景】

【0002】

粒子をトラッキングすることは古くから知られている。通常、高エネルギー粒子と地球大気の衝突によって生成された粒子は直線的に移動するが、磁場が存在すると、荷電粒子は進路を変え、曲線的に移動する。注目すべきことに、これらの検出器では、運動量の大きい粒子は直線状に、運動量の小さい粒子は螺旋状に移動する。

【0003】

粒子の特性や種類を決定するためのトラッキングシステムは既に確立されている。従来のトラッキングシステムは、粒子の経路を決定し、粒子をトラッキングし、粒子のエネルギーを測定する。しかし従来のシステムでは、広範囲の高エネルギー粒子の運動エネルギースペクトルを分離することができなかった。従来のトラッキングシステムは、効果的な運転のために高い電圧の供給と定期的なメンテナンスが必要であった。

【0004】

このため、従来のトラッキングシステムに伴う上述の欠点を克服する必要性が存在する。

【摘要】

【0005】

本開示は、高エネルギー粒子のトラッキングのための検出器ユニットを提供しようとするものである。本開示はまた、高エネルギー粒子のトラッキングのためのホドスコープを提供しようとするものである。本開示はまた、高エネルギー粒子のトラッキングのためのシステムを提供しようとするものである。本開示の目的は、従来技術で遭遇した問題を少なくとも部分的に克服する解決策を提供することである。

【0006】

第１の捉え方によれば、本開示の一実施形態は、高エネルギー粒子をトラッキングするための検出器ユニットを提供する。この検出器ユニットは、
・ 第１の面と、第１の面の反対側の面であり第１の組の平行溝を有する第２の面とを有する第１のパネルと；
・ 前記第１のパネルの前記第１の面と前記第２の面との間に配置された第１の支持部材と；
・ 第１の面と、第１の面の反対側の面であり第２の組の平行溝を有する第２の面とを有する第２のパネルと；
・ 前記第２のパネルの前記第１の面と前記第２のパネルの前記第２の面との間に配置された第２の支持部材と；
・ 前記第１のパネルの前記第１の組の平行溝内に配置された複数の第１ファイバと；
・ 前記第２のパネルの前記第２の組の平行溝内に配置された複数の第２ファイバと；
を備え、
前記第１のパネルは、前記第１のパネルの前記第２の面と前記第２のパネルの前記第２の面とが互いに対向するように、前記第２のパネルの上に積層され；
前記第１の組の平行溝及び前記第２の組の平行溝は、長さ方向に構成され、互いに対して角度が付いており；
前記複数の第１ファイバは、前記第１のパネルの前記第１の組の平行溝内にインターロック様に配置される２層以上の第１ファイバを含み；
前記複数の第２ファイバは、前記第２のパネルの前記第２の組の平行溝内にインターロック様に配置される２層以上の第２ファイバを含み；
前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材はハニカム構造又は発泡構造を有し、発泡体、プラスチック、紙、木質材料、金属材料、複合材料、又はそれらの組み合わせのうち少なくとも１つから選択される材料で作製される。

【0007】

第２の捉え方によれば、本開示の一実施形態は、高エネルギー粒子をトラッキングするためのホドスコープを提供する。このホドスコープは、
・ それぞれ前記第１の捉え方に従う少なくとも２つの検出器ユニットであって、互いに間隔を空けて積み重ねられた、少なくとも２つの検出器ユニットと；
・ 前記少なくとも２つの検出器ユニットを間隔を空けて支持する支持構造と；
を備える。

【0008】

第３の捉え方によれば、本開示の一実施形態は、高エネルギー粒子をトラッキングするためのシステムを提供する。このシステムは、
・ それぞれ前記第２の捉え方に従う少なくとも２つのホドスコープと；
・ 前記少なくとも２つのホドスコープに組み合わされ、試料を分析するために検出データを受信するプロセッサと；
を備える。

【0009】

第３の捉え方によれば、本開示の一実施形態は、高エネルギー粒子をトラッキングするための検出器ユニットを提供する。この検出器ユニットは、
第１の面と、第１の面の反対側の面である第２の面とを有する第１のパネルと；
・ 前記第１のパネルの前記第１の面と前記第２の面との間に配置された第１の支持部材と；
第１の面と、第１の面の反対側の面である第２の面とを有する第２のパネルと；
・ 前記第２のパネルの前記第１の面と前記第２のパネルの前記第２の面との間に配置された第２の支持部材と；
・ 前記第１のパネルの前記第２の面に配置された複数の第１ファイバと；
・ 前記第２のパネルの前記第２の面に配置された複数の第２ファイバと；
を備え、
前記第１のパネルは、前記第１のパネルの前記第２の面と前記第２のパネルの前記第２の面とが互いに対向するように、前記第２のパネルの上に積層され；
前記複数の第１ファイバは、前記第１のパネルに配置される２層以上の第１ファイバを含み；
前記複数の第２ファイバは、前記第２のパネルに配置される２層以上の第２ファイバを含み；
前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材はハニカム構造又は発泡構造を有し、発泡体、プラスチック、紙、木質材料、金属材料、複合材料、又はそれらの組み合わせのうち少なくとも１つから選択される材料で作製される。

【0010】

実施形態によっては、本開示の実施形態は、以下のような検出器ユニットを提供する。
・ 前記第１のパネルの前記第２の面は、第１の組の平行溝を含み；
・ 前記第２のパネルの前記第２の面は、第２の組の平行溝を含み；
・ 前記第１のパネルの前記第１の組の平行溝内に前記複数の第１ファイバが配置され；
・ 前記第２のパネルの前記第２の組の平行溝内に前記複数の第２ファイバが配置され；
・ 前記第１の組の平行溝及び前記第２の組の平行溝は、長さ方向に構成され、互いに対して角度が付いており；
・ 前記２層以上の第１ファイバは、前記第１のパネルの前記第１の組の平行溝内にインターロック様に配置され；
・ 前記２層以上の第２ファイバは、前記第２のパネルの前記第２の組の平行溝内にインターロック様に配置される。

【0011】

本開示の実施形態は、従来技術における前述の問題を実質的に除去するか、又は少なくとも部分的に解決し、高エネルギー粒子のトラッキング精度及び散乱角を可能にする。また前記検出器ユニットは、低密度の材料で構成され、重量を低減し、構造材を通過する荷電粒子の初期軌道からの固有の散乱を低減する。

【0012】

本願に開示されるものの更なる側面や利点、特徴及び目的は、添付の特許請求の範囲と共に解釈される、添付図面及び例示的実施形態の詳細説明によって明らかにされよう。

【0013】

当然ながら、本願に開示されるものの特徴は、添付の特許請求の範囲に定義されるように、本願の開示の範囲から逸脱することなく様々に組み合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

前述した概要と以下の例示的実施形態の詳細説明は、添付の図面と合わせて読むことでより理解されることになる。本願に開示されるものを説明する目的で、本願に開示されるもの（以下、本開示という）の例示的構成を図面に示す。ただし、本開示はここで記載される特定の方法及び手段に限定されるものではない。また、当業者であれば、図面は正確な縮尺率で描かれていないことも理解されよう。同じ構成要素は可能な限り同一番号で示すようにした。
以下、本開示の実施形態を、例として次の図面を参照しながら説明する。

【図1】本開示の一実施形態による、高エネルギー粒子のトラッキングのための検出器ユニットの透視図である。

【図2】本開示の一実施形態による、高エネルギー粒子のトラッキングのためのホドスコープの透視図である。

【図3】本開示の一実施形態による、インターロック式に配列されたファイバの配列を示す正面図である。

【図4】本開示の一実施形態による、高エネルギー粒子をトラッキングするシステムの透視図である。

【図5】本開示の一実施形態による、高エネルギー粒子のトラッキングのための検出器ユニットの透視図である。 添付の図面において、下線付きの番号は、その番号が書かれている場所のアイテム又はその番号に隣接するアイテムを表わすのに使用される。下線無しの番号は、その番号を繋ぐ線によって特定されるアイテムに関連付けられる。番号に下線が無く矢印を伴って書かれている場合、その番号は矢印が示す汎用アイテムを特定するのに使用される。

【実施形態の詳細説明】

【0015】

次に、本願の開示事項の例示的実施形態とそれを実装し得る方法を詳述していく。本願の開示事項を実装する幾つかの方法が説明されているが、本願の開示事項を実装又は実施する他の実施形態も可能であることは、当業者には理解されよう。

【0016】

第１の捉え方によれば、本開示の一実施形態は、高エネルギー粒子をトラッキングするための検出器ユニットを提供する。この検出器ユニットは、
・ 第１の面と、第１の面の反対側の面であり第１の組の平行溝を有する第２の面とを有する第１のパネルと；
・ 前記第１のパネルの前記第１の面と前記第２の面との間に配置された第１の支持部材と；
・ 第１の面と、第１の面の反対側の面であり第２の組の平行溝を有する第２の面とを有する第２のパネルと；
・ 前記第２のパネルの前記第１の面と前記第２のパネルの前記第２の面との間に配置された第２の支持部材と；
・ 前記第１のパネルの前記第１の組の平行溝内に配置された複数の第１ファイバと；
・ 前記第２のパネルの前記第２の組の平行溝内に配置された複数の第２ファイバと；
を備え、
・ 前記第１のパネルは、前記第１のパネルの前記第２の面と前記第２のパネルの前記第２の面とが互いに対向するように、前記第２のパネルの上に積層され；
・ 前記第１の組の平行溝及び前記第２の組の平行溝は、長さ方向に構成され、互いに対して角度が付いており；
・ 前記複数の第１ファイバは、前記第１のパネルの前記第１の組の平行溝内にインターロック様に配置される２層以上の第１ファイバを含み；
・ 前記複数の第２ファイバは、前記第２のパネルの前記第２の組の平行溝内にインターロック様に配置される２層以上の第２ファイバを含む。

【0017】

第２の捉え方によれば、本開示の一実施形態は、高エネルギー粒子をトラッキングするためのホドスコープを提供する。このホドスコープは、
・ それぞれ前記第１の捉え方に従う少なくとも２つの検出器ユニットであって、互いに間隔を空けて積み重ねられた、少なくとも２つの検出器ユニットと；
・ 前記少なくとも２つの検出器ユニットを間隔を空けて支持する支持構造と；
を備える。

【0018】

第３の捉え方によれば、本開示の一実施形態は、高エネルギー粒子をトラッキングするためのシステムを提供する。このシステムは、
・ それぞれ前記第２の捉え方に従う少なくとも２つのホドスコープと；
・ 前記少なくとも２つのホドスコープに組み合わされ、試料を分析するために検出データを受信するプロセッサと；
を備える。

【0019】

本開示は、高エネルギー粒子のトラッキングのための前述の検出器ユニット、高エネルギー粒子のトラッキングのための前述のホドスコープ、及び高エネルギー粒子のトラッキングのための前述のシステムを提供する。検出器ユニットは、１．０ｍｍファイバで１００－２００ｕｍ、直径０．５ｍｍファイバで５０－１００ｕｍの空間分解能までの感度で位置検出を行うことができるように構成され、また、１．０ｍｍファイバで約１ミリラジアンの飛跡分解能を提供するように構成される。さらに、このシステムはユーザーフレンドリーで、運用コストが低く、物理的にコンパクトである。本システムは、散乱に基づく宇宙線トモグラフィーの性能を向上させ、二次電子ビームをより効果的に利用することを可能にする。本システムは、特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１９／０５５３３に開示された方法と組み合わせて使用することができる。

【0020】

本開示を通じて、「検出器ユニット」という用語は、高エネルギー粒子のトラッキングと検出を可能にするアセンブリを表す。通常、検出器ユニットは、高エネルギー粒子がそこを通過する際の経路を特定するように構成されている。宇宙空間から地球に到達する高エネルギー粒子は、主に陽子、水素の原子核、ヘリウムの原子核、及びそれよりも重い原子核である。これらの高エネルギー粒子が地球に到着すると、上層大気中の原子核と衝突し、それによって多くの粒子、主にパイ中間子が生成される。荷電パイ中間子は徐々に崩壊し、ミューオンと呼ばれる粒子を放出する。ミューオンは物質との相互作用がほとんどないため、大気を通過して地中に侵入することができる。一般に、ミューオンは、光速の約０．９９４倍の平均速度で地球に到達する。おおよそ、１分間に１個のミューオンが、（地表の法線の方向とは無関係に）１ｃｍ２の面積を通過する。物質とほとんど相互作用しないこれらの高エネルギー粒子は、停止する前に何メートルもの高密度の物質を通り抜けることができる。高エネルギー粒子は検出器ユニットを容易に通過する。有益なことに、検出器ユニットは、高エネルギー粒子の移動経路を検出するように構成されている。

【0021】

本明細書で使用する「第１のパネル及び第２のパネル」という用語は、検出器ユニットの本体を形成するように構成された中空の（又は任意に半中空の）筐体を指す。実施形態によっては、第１のパネル及び第２のパネルは、長方形、正方形、円形、楕円形、又は任意の多角形である。実施形態によっては、宇宙空間から到来した高エネルギー粒子は、まず第１のパネルに衝突し、第２のパネルを通って出て行く。第１のパネルと第２のパネルのそれぞれは、第１の面と第２の面を有する。好適には、第１のパネル及び第２のパネルの第１の面は外側の面であり、第１のパネル及び第２のパネルの第２の面は内側の面である（と考えることとする）。第１のパネルと第２のパネルとは、互いに重ねられている。つまり、第１のパネルと第２のパネルの内面（第２の面）は、互いの上に配置される。すなわち、第１のパネルの第２の面と第２のパネルの第２の面とは、典型的なセットアップでは互いに対向し、互いに接触している。実施形態によっては、第１のパネル及び第２のパネルは、アクリル、ポリ塩化ビニルなどから作製された積層体から構成される。さらに、第１のパネルの内面には第１の組の平行溝が、第２のパネルの内面には第２の組の平行溝が、それぞれ形成されている。

【0022】

本明細書で使用する「第１の組の平行溝及び第２の組の平行溝」という用語は、複数の第１ファイバ及び複数の第２ファイバが配列できるような通路であって、第１のパネル及び第２のパネルの端から端への形成された通路を表す。これらの平行溝は、複数の第１ファイバ及び第２ファイバが直線状に配置されることを可能にし、また如何なる重なりも防止する。実施形態によっては、第１の組の平行溝と第２の組の平行溝はチャネル（経路）を形成する。チャネルの形状は、半円形の断面、矩形断面、正方形断面のいずれかであってもよい。実施形態によっては、第１のパネル及び第２のパネルにそれぞれ形成される第１の組の平行溝及び第２の組の平行溝のピッチは、０．２ｍｍ～１０ｍｍの範囲内であるか、又はそれ以上であってもよい。本明細書で使用する「ピッチ」という用語は、隣接する平行溝の中心間の距離を表す。第１のパネル及び第２のパネルにそれぞれ形成される第１の組の平行溝及び第２の組の平行溝のピッチは、それぞれ０．２、０．６、０．８、１、２、１．６ｍｍのいずれかから０．６、０．８、１、２、１．６、２ｍｍのいずれかまでであってもよい。

【0023】

実施形態によっては、第１の組の平行溝と第２の組の平行溝との間の角度は４５°から１３５°の範囲にある。すると、第２の組の平行溝の上に配置された第１の組の平行溝は、４５°から１３５°の範囲の角度であることが理解されよう。第１の組の平行溝と第２の組の平行溝との間の角度は、それぞれ４５°，５５°，６５°，７５°，８５°，９５°，１０５°，１１５°，１２５oのいずれかから，５５°，６５°，７５°，８５°，９５°，１０５°，１１５°，１２５°，１３５oのいずれかまでであってもよい。実施形態によっては、第１の組の平行溝は第２の組の平行溝と直交している。つまり、第１の組の平行溝は第２の組の平行溝に対して９０°の角度で配置されている。直交配置は、有益なことに、複数の第１ファイバと複数の第２ファイバとの間の間隙を最小にすることができ、高エネルギー粒子の効果的なトラッキングを可能とする。また、直交配置により、２次元平面上の位置分解能をｘ方向とｙ方向で等しく最大化することができる。

【0024】

本明細書で使用される「第１ファイバ及び第２ファイバ」という用語は、高エネルギー粒子がその運動エネルギーを部分的に蓄積し、蓄積したエネルギーを可視光子に変換するファイバのセットを指す。好適には、第１の組の平行溝には複数の第１ファイバが配置され、第２の組の平行溝には複数の第２ファイバが配置される。これら第１ファイバ及び第２ファイバは、コア及びクラッドから構成される。コアは、第１ファイバ及び第２ファイバの長さ方向に沿って延びるガラス又はプラスチックの円柱であり、コアに沿って光を導くように構成される。クラッドは、コアを取り囲む低い屈折率を提供する。第１ファイバ及び第２ファイバのコアは、可視光又は紫外線の所望の閃光を発生するように配置された複数の蛍光ドーパントの組み合わせを有する。実施形態によっては、前記複数の第１ファイバ及び前記複数の第２ファイバはシンチレーションファイバである。この点に関して、シンチレーションファイバは、高エネルギー粒子が検出プレートに衝突するときにシンチレーション光を生成するように設計されている。また、自己吸収を最小限に抑えて光子を導くように設計されている。実施形態によっては、前記シンチレーションファイバは、高エネルギー粒子が衝突したときに青色又は緑色の光を発生する。

【0025】

実施形態によっては、前記複数の第１ファイバ及び前記複数の第２ファイバは、プラスチック、ガラス、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つから選択される。実施形態によっては、前記複数の第１ファイバ及び前記複数の第２ファイバは、プラスチックから作製される。実施形態によっては、前記複数の第１ファイバ及び前記複数の第２ファイバは、ガラスから作製される。実施形態によっては、前記複数の第１ファイバ及び前記複数の第２ファイバは、プラスチックとガラスから作製される。

【0026】

実施形態によっては、前記複数の第１ファイバ及び前記複数の第２ファイバの直径は、０．２ミリメートルから１０ミリメートルの範囲内である。前記複数の第１ファイバ及び前記複数の第２ファイバの直径は、例として、０．２、０．６、０．８、１．２、１．６ミリメートルのいずれから０．６、０．８、１．２、１．６、２ミリメートルのいずれかまで、あるいは１０ミリメートルまでであってもよい。実施形態によっては、第１の組の平行溝及び第２の組の平行溝の直径は、それぞれ複数の第１ファイバと複数の第２ファイバに相補的である。

【0027】

本明細書で使用される用語「インターロック様」とは、複数の第１ファイバ及び複数の第２ファイバが最密構造となる配置を言う。このとき、複数の第１ファイバ及び複数の第２ファイバは、ファイバ間の空間を埋めることにおいて最も効率的に配置・積層される。インターロック様に配置された複数の第１ファイバ及び第２ファイバの各々は、そこでの移動を防止する。実施形態によっては、第１のパネルの複数の第１ファイバ及び第２のパネルの複数の第２ファイバはそれぞれ、ファイバマットを形成する。第１のパネルの複数の第１ファイバ及び第２のパネルの複数の第２ファイバのそれぞれのインターロック様構造が、ファイバマットを形成することが理解されよう。本明細書で使用する「ファイバマット」という用語は、マットを形成するような複数の第１ファイバ（実施形態によっては複数の第２ファイバも）の配置を指す。実施形態によっては、ファイバマットは、一方向に向いた複数のファイバを有する１枚の板も表すことができる。

【0028】

有益であることに、検出器ユニットは、高エネルギー粒子の位置を２次元的に高精度で特定することを可能とする。

【0029】

本明細書で使用される用語「第１の支持部材及び第２の支持部材」は、第１のパネル及び第２のパネルの第１の面及び第２の面をそれぞれ保持するように構成された構造を指す。実施形態によっては、支持部材は、第１のパネル及び第２のパネルの第１の面と第２の面との間の位置合わせの役割も果たすように構成される。この位置合わせは、第１のパネルと第２のパネルとが互いに効率的に積み重なるのを助ける。第１の支持部材は、第１のパネルの第１の面と第２の面との間に配置され、第２の支持部材は、第２のパネルの第１の面と第２の面との間に配置される。支持部材は、検出器ユニットに対する強度を許容するように構成される。

【0030】

第１の支持部材及び第２の支持部材は、発泡体、プラスチック、木材、金属、複合材料、紙、又はそれらの組み合わせのうち少なくとも１つから選択される材料で作製される。実施形態によっては、前記支持部材は発泡体から作られる。実施形態によっては、前記支持部材はプラスチックから作られる。実施形態によっては、前記支持部材は木材から作られる。実施形態によっては、前記支持部材は金属から作られる。実施形態によっては、前記支持部材は複合材料から作られる。前記支持部材を製造するために使用される材料は、検出器ユニットの全体重量を低減すると同時に、その強度を提供するように選択される。実施形態によっては、第１の支持部材及び第２の支持部材には、低密度材料（有益には低Ｚ材料で構成される）が選択される。このような低密度（又は低Ｚ）材料を選択する技術的効果は、検出器ユニットが高密度材料ほどミューオンと干渉しないことである。それによって検出器ユニットからの散乱の可能性が減少するため、検出精度が向上する。第１の支持部材及び第２の支持部材はハニカム構造を有する。これに関して、第１の支持部材及び第２の支持部材は、第１の面と第２の面との間にハニカム構造又は発泡構造を有する。本明細書で使用される用語「ハニカム構造」は、第１の面と第２の面との間に挟まれた中空のセル又はチューブを指す。この中空セルは柱状又は六角形状である。構造材を通過するミューオンの多重散乱効果を小さくするためには、構造材は軽く少ない方がよい。ハニカム構造は、最小重量と最小材料を達成するために使用される材料の量を減らすために有益である。またハニカム構造体は、積層体よりも、耐荷重性及び荷重伝達性に優れる。

【0031】

実施形態によっては、第１のパネルと第２のパネルの各々は、以下のいずれかから選択される。
・ ０．２平方メートル（ｍ２）から１０平方メートル（ｍ２）の範囲の面積を持つ正方形の形状。
・ ０．２ｍ２から１０ｍ２の範囲の面積を持つ長方形の形状。
・ ０．２ｍ２から１０ｍ２の範囲の面積を持つ三角形の形状。
・ ０．２ｍ２から１０ｍ２の範囲の面積を持つ楕円形の形状。
・ ０．２ｍ２から１０ｍ２の範囲の面積を持つ湾曲した形状。
・ ０．２ｍ２から１０ｍ２の範囲の面積を持つ円形の形状。
・ ０．２ｍ２から１０ｍ２の範囲の面積を持つ六角形の形状。

【0032】

第１のパネル及び第２のパネルは、０．２、０．８、１．４、２、２．６、３．２、３．８、４．４、５、５．６、６．２、６．８、７．４、８、８．６、９．４ｍのいずれかから、０．８、１．４、２、２．６、３．２、３．８、４．４、５、５．６、６．２、６．８、７．４、８、８．６、９．４、１０ｍまでの面積のいずれかでありうる、正方形の形状を有する。

【0033】

第１のパネル及び第２のパネルは、０．２、０．８、１．４、２、２．６、３．２、３．８、４．４、５、５．６、６．２、６．８、７．４、８、８．６、９．４ｍのいずれかから、０．８、１．４、２、２．６、３．２、３．８、４．４、５、５．６、６．２、６．８、７．４、８、８．６、９．４、１０ｍのいずれかまでの面積のいずれかでありうる、三角形の形状を有する。

【0034】

第１のパネル及び第２のパネルは、０．２、０．８、１．４、２、２．６、３．２、３．８、４．４、５、５．６、６．２、６．８、７．４、８、８．６、９．４ｍのいずれかから、０．８、１．４、２、２．６、３．２、３．８、４．４、５、５．６、６．２、６．８、７．４、８、８．６、９．４、１０ｍのいずれかまでの面積のいずれかでありうる、楕円形の形状を有する。

【0035】

第１のパネル及び第２のパネルは、０．２、０．８、１．４、２、２．６、３．２、３．８、４．４、５、５．６、６．２、６．８、７．４、８、８．６、９．４ｍのいずれかから、０．８、１．４、２、２．６、３．２、３．８、４．４、５、５．６、６．２、６．８、７．４、８、８．６、９．４、１０ｍのいずれかまでの面積のいずれかでありうる、湾曲した形状を有する。

【0036】

第１のパネル及び第２のパネルは、０．２、０．８、１．４、２、２．６、３．２、３．８、４．４、５、５．６、６．２、６．８、７．４、８、８．６、９．４ｍのいずれかから、０．８、１．４、２、２．６、３．２、３．８、４．４、５、５．６、６．２、６．８、７．４、８、８．６、９．４、１０ｍのいずれかまでの面積のいずれかでありうる、円形の形状を有する。

【0037】

第１のパネル及び第２のパネルは、０．２、０．８、１．４、２、２．６、３．２、３．８、４．４、５、５．６、６．２、６．８、７．４、８、８．６、９．４ｍのいずれかから、０．８、１．４、２、２．６、３．２、３．８、４．４、５、５．６、６．２、６．８、７．４、８、８．６、９．４、１０ｍのいずれかまでの面積のいずれかでありうる、六角形の形状を有する。

【0038】

本開示はまた、上述の高エネルギー粒子のトラッキングのためのホドスコープに関する。上記に開示された様々な実施形態及び変形例は、高エネルギー粒子トラッキング用ホドスコープに準用される。

【0039】

本明細書で使用する「ホドスコープ」という用語は、高エネルギー粒子を検出し、高エネルギー粒子の軌道を決定するように構成された装置を表す。ここでは、少なくとも２つの検出器ユニットが、高エネルギー粒子を検出し、高エネルギー粒子の軌道を決定するように配置される。注目すべきは、少なくとも２つの検出器ユニットが、間隔をあけて積み重ねられることである。本明細書で使用される「支持構成」という用語は、ホドスコープ（例えば少なくとも２つの検出器ユニット）を一定の位置に保持、支持するためのラックを指す。この支持構成は、少なくとも２つの検出器ユニットを、互いに間隔をあけて配置するように受容する。これら少なくとも２つの検出器ユニットは、各々が対称的に互いの上に配置されるような向きにされる。

【0040】

実施形態によっては、この支持構成は次の要素を備える。
・ それぞれ少なくとも２つの検出器ユニットを通過する複数のロッド。
・ 少なくとも２つの検出器ユニットを互いに間隔をあけて平行に保持する複数のクランプ。

【0041】

この点に関して、本明細書で使用される「ロッド」という用語は、少なくとも２つの検出器ユニットを貫通してそれらを整列させる垂直部材を指す。本明細書で使用する「クランプ」という用語は、少なくとも２つの検出器ユニットを離間した態様で把持するか、固定するか、又は係合する要素を指す。上記複数のクランプは、複数のロッドと協働する金属製又はプラスチック製のクランプである。具体的には、これら複数のロッドは、複数のクランプに押し込まれてしっかりと保持され、引き出されて解放される。特に、上記複数のクランプは、少なくとも２つの検出器ユニットの連結と連結解除、及び少なくとも２つの検出器ユニットの作動位置での固定を補助する。上記少なくとも２つの検出器ユニットは、上記複数のロッドに取り付けられる。実施形態によっては、上記複数のロッドは、金属、木材、プラスチック、セラミックなどから作製される。実施形態によっては、上記複数のクランプは、金属、木材、プラスチック、セラミックなどから作製される。

【0042】

実施形態によっては、上記２つの検出器ユニットは、間隔を空けて配置する必要はない。上側の検出器ユニットの底面は、下側の検出器ユニットの上面と物理的に接触することができ、ファイバ層は依然として離間した態様である。機械的には、すべてのパネルを互いに直接接触させて積み重ねることが可能である。実施形態によっては、ホドスコープは、ファイバマットからの集光を感知するように動作可能な複数のフォトセンサを備える。本明細書で使用される「フォトセンサ」という用語は、光の距離、不在、又は存在を決定するために使用される装置を指す。ここでは、１つ又は複数のフォトセンサが、複数の第１ファイバ及び複数の第２ファイバから放射される光を感知するように配置される。このフォトセンサは光子１個の感知能力を有してもよい。実施形態によっては、上記複数のフォトセンサはシリコン光電子増倍管（ＳｉＰＭ）であってもよい。典型的には、ＳｉＰＭは、ガイガーモードで動作する単一光子アバランシェフォトダイオード（Single-Photon Avalanche Diode - SPAD）のアレイであり、単一光子のような極めて弱い光も検出できるように設計されている。ここでは、複数のＳＰＡＤが並列に接続されてＳｉＰＭを形成している。ＳｉＰＭは、センサーに当たった光子の数に比例した出力として電流を生成する。有益なことに、ＳｉＰＭは高い利得、非常に速い応答、短い回復時間を有する。

【0043】

実施形態によっては、上記ホドスコープは、第１のパネル及び第２のパネルに配置された複数のミラーをさらに備える。これら複数のミラーは、光をフォトセンサに向けて反射するように、ファイバマットの反対側に配置される。好適には、複数のミラーの各々は、複数の第１ファイバ及び複数の第２ファイバによって生成された光を反射するように配置される。反射された光はフォトセンサに向かって進み、検出される。一例では、ミラーは各ファイバの第１の端に配置され、フォトセンサは各ファイバの第２の端に配置される。ミラーは、第１の端から第２の端に向かって光子を反射するように配置されている。このため、第１の端に向かう光子も反射して戻ってくるので、検出されることができる。従って、フォトセンサによる光子検出の信号対雑音比が改善する。つまり、複数の第１ファイバの第１の端に第１のミラーを配置し、複数の第２ファイバの第１の端に第２のミラーを配置する。複数の第１ファイバのそれぞれの第２の端にはセンサー（各ファイバにつき１つのセンサー）が配置され、複数の第２ファイバのそれぞれの第２の端にはセンサー（各ファイバにつき１つのセンサー）が配置されている。

【0044】

本開示はまた、上述の高エネルギー粒子トラッキングシステムに関する。上記に開示された様々な実施形態及び変形は、高エネルギー粒子トラッキングシステムに準用される。

【0045】

前述のシステムは、高エネルギー粒子の高いトラッキング精度（約１ミリラジアン）を可能にする。さらに、特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１９／０５５３３に開示された方法と組み合わせて少なくとも３つの検出器プレートを使用することで、高エネルギー粒子の運動量推定及びフラックス推定も可能になる。有益なことに、本システムは、高エネルギー粒子の散乱効果を低減／最小化するべく、軽量化されている。さらに、本システムはモジュラー設計であり、より大きなシステムを設計するために使用することができる。さらに、システムの設計は非常にコンパクトであるため、屋内での応用が可能であり、スペースが非常に限られている場所でも利用できる。

【0046】

本明細書で使用する「プロセッサ」という用語は、システムの動作を制御するように構成されたハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせを指す。プロセッサは、いくつかの複雑な処理タスクを実行する。プロセッサは、システムの他の構成要素に無線及び／又は有線で通信可能に結合される。実施形態によっては、プロセッサは、プログラマブルデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）として実装されてもよい。別の例では、プロセッサは、クラウドコンピューティングサービスを提供するクラウドサーバを介して実装されてもよい。実施形態によっては、プロセッサは、通信ネットワークを用いて少なくとも２つのホドスコープに通信可能に結合される。通信ネットワークは、有線ネットワーク、無線ネットワーク、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。通信ネットワークの例としては、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、インターネット、無線ネットワーク及び電気通信ネットワークが挙げられるが、これらに限定されるものではない。プロセッサは、高エネルギー粒子をトラッキングするように構成された少なくとも２つのホドスコープに、これらを制御することが可能なように結合されている。

【0047】

実施形態によっては、上記少なくとも２つのホドスコープは、試料を収容するボリューム（空間）を有する。これら少なくとも２つのホドスコープは、離間して配置されることが理解されよう。典型的には、少なくとも２つのホドスコープの間の空間がそのボリュームを形成し、当該ボリュームは試料を決定するために試料を配置するために利用される。一般的に、物質はそれぞれ、高エネルギー粒子に対して異なる散乱密度を有する。散乱パラメータに基づいて試料を決定することができる。例えば、原子番号９２のウランをボリュームに入れる。システムは、ボリューム内で得られた散乱角度又は計算された散乱角度（ボリューム内で決定）に基づいて試料を特定する。

【0048】

実施形態によっては、検出器ユニットは、１つのパネルの両側（パネルの面又は内部）にファイバがあるように形成される。

【0049】

実施形態によっては、検出器ユニットでは、ファイバが配置されるべきパネルの面に目印のみが適用されるかもしれない。例えば、パネル／パネルの面にファイバの配置場所を示す線が引かれてもよい。

【0050】

実施形態によっては、このシステムは、互いに対して垂直に配置されたホドスコープのペアに、これらを制御できるように結合されたプロセッサを備える。

【0051】

実施形態によっては、検出器ユニットは１つのパネルのみで構成される。

【0052】

実施形態によっては、ファイバマットは、複数のファイバが同じ方向に配列したものである。現在の機械設計では、パネルの面上の２層のファイバのアセンブリとして製造される。これにより、１次元の検出分解能が可能になる。

【0053】

実施形態によっては、検出器ユニット、又は２方向に配列された複数のファイバは、２次元の検出・分解能を実現する。現在の機械設計では、２枚のパネルを持つファイバマットを直交させて配置することになる。

【0054】

実施形態によっては、複数のファイバの２つのグループが互いに対して斜めに配置されるような、２つのパネルを用いる。この２つのファイバマットは、原則として１つのパネルに組み立てることができる。一方の面にファイバを一方向に配置し、同じパネルの他方の面に、それとは直交する方向にファイバを配置する。これにより、２次元の検出・分解能を実現する。

【0055】

実施形態によっては、このシステムにおいて、第１のパネルの複数の第１のファイバ及び第２のパネルの複数の第２のファイバを有する検出器ユニットは、位置感知型２次元粒子検出器を形成する。

【0056】

実施形態によっては、第１のパネルの複数の第１ファイバ及び第２のパネルの複数の第２ファイバは、それぞれ、少なくとも２つのファイバマットによって形成される。ファイバマットは、言い換えれば、複数のファイバから構成されていると考えることができる。すなわち、複数の第１ファイバからなる第１のファイバマットと複数の第２ファイバからなる第２のファイバマットである。

【0057】

本システムは、セキュリティ用途（小包、個人の荷物、車両、人間、トラック又は貨物コンテナなど、核廃棄物バレル、原子力施設の画像化など）の断層撮影スキャナに使用することができる。または本システムは、実質的に断層撮影システムそのものである。また本システムは、放射線測定（コンクリート橋などのインフラ、建物、その他の放射線測定など）のための望遠鏡として利用することもできる。

【0058】

まとめると、高エネルギー粒子のトラッキングのための検出器ユニットが提供される。検出器ユニットは、第１の面と、第１の面の反対側となる第２の面とを有する第１のパネルを有する。このパネルは典型的には長方形であり、第１の面と第２の面との間には距離ｄがある。この距離と面は、第１のパネルの第１の面と第２の面の間に配される第１の支持部材で満たされる体積を規定する。このようにして、正確な測定結果を得るのに役立つ堅牢な検出器ユニットが得られる。

【0059】

第１のパネルに加えて、検出器ユニットは、第１のパネルと構造的に類似した第２のパネルを有する。第２のパネルは、第１の面と、第１の面の反対側となる第２の面と、第２のパネルの第１の面と第２の面との間に配される第２の支持部材とを有する。第１のパネルと第２のパネルは構造的に類似している（又は同じ）ので、製造が容易である。（従って、製造の観点から、）必要なパネルは１種類だけである。

【0060】

第１のパネルの第２の面には複数の第１ファイバが配置され、第２のパネルの第２の面には複数の第２ファイバが配置されている。第１のパネルは、第１のパネルの第２の面と第２のパネルの第２の面とが互いに対向するように、第２のパネルの上に積層される。第２の面が互いに向かい合っているので（そして好ましくは互いに接触しているので）、第１のファイバと第２のファイバとの間の距離は最小となる。これにより、ミューオンが第１のパネルと第２のパネルを通過する際の正確な位置検出が保証される。実際、パネルのスタックを通過するミューオンの「ｘｙ」座標を正確に得ることができる。

【0061】

上記複数の第１ファイバは、第１のパネルに配置された２層以上の第１ファイバから構成され、上記複数の第２ファイバは、第２のパネルに配置された２層以上の第２ファイバから構成される。ファイバ層の間には隙間がないか非常に小さいため、パネルを通過するミューオンのほとんどが検出されることを確かにする。第１の支持部材及び第２の支持部材は、ハニカム構造又は発泡構造を有し、発泡体、プラスチック、紙、木質材料、金属材料、複合材料、又はそれらの組み合わせのうち少なくとも１つから選択される材料で作製される。
［図面の詳細説明］

【0062】

図１を参照すると、本開示の実施形態による、高エネルギー粒子のトラッキングのための検出器ユニット１００の透視図が示されている。図示されるように、検出器ユニット１００は、第１の面１０２Ａと、第１の面１０２Ａとは 反対側の第２の面１０２Ｂとを有する第１のパネル１０２を備える。第１のパネル１０２の第２の面１０２Ｂは、互いに平行な複数の溝１０４の組である第１の組を有する。また第１のパネル１０２は、第１の面１０２Ａと第２の面１０２Ｂとの間に配置される第１の支持部材１０６を有する。検出器ユニット１００は、第１の面１０８Ａと、第１の面１０８Ａとは反対側の第２の面１０８Ｂとを有する第２のパネル１０８を備える。第２のパネル１０８の第２の面１０８Ｂは、互いに平行な複数の溝１１０の組である第２の組を有する。また第２のパネル１０８は、第１の面１０８Ａと第２の面１０８Ｂとの間に配置される第２の支持部材１１２を有する。検出器ユニット１００は、第１のパネル１０２の第１の組の平行溝１０４に配置される複数の第１ファイバ１１４と、第２のパネル１０８の第２の組の平行溝１１０に配置される複数の第２ファイバ１１６とをさらに備える。

【0063】

第１のパネル１０２は、第１のパネル１０２の第２の面１０２Ｂと第２のパネル１０８の第２の面１０８Ｂとが互いに対向するように、第２のパネル１０８上に積層される。第１の組の平行溝１０４及び第２の組の平行溝１１０は、長さ方向に構成され、互いに対して角度が付いている。複数の第１ファイバ１１４は２層以上の第１ファイバを含む。これらのファイバは、第１のパネル１０２の第１の組の平行溝１０４内で、互いにインターロック様に配される。複数の第２ファイバ１１６も２層以上の第２ファイバを含む。これらのファイバは、第２のパネル１０２の第２の組の平行溝１１１０内で、互いにインターロック様に配される。図３を参照されたい。さらに、第１の組の平行溝１０４は、第２の組の平行溝１１０と直交している。

【0064】

図２を参照すると、本開示の一実施形態による、高エネルギー粒子のトラッキングのためのホドスコープ２００の透視図が示されている。図示されるように、ホドスコープ２００は、少なくとも２つの検出器ユニット２０２を備える。この例では３つの検出器ユニット２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃ（総称して２０２と呼ぶ）が存在し、これらは間隔をあけて積層されている。ホドスコープは、少なくとも２つの検出器ユニット２０２を互いに離間した形態で支持する支持構造２０４を備える。支持構造２０４は、少なくとも２つの検出器ユニット２０２を貫通する複数のロッド２０６と、少なくとも２つの検出器ユニット２０２を離間した形態で互いに平行に保持する複数のクランプ２０８とを備える。

【0065】

ホドスコープ２０２は、少なくとも２つの検出器ユニット２０２に配置された複数のミラー２１０をさらに備える。さらに、ホドスコープ２０２は、少なくとも２つの検出器ユニット２０２からの光の集まりを感知するように動作可能な複数のフォトセンサ２１２をさらに備える。

【0066】

図３を参照すると、本開示のある実施形態による、インターロック式３０２に配列されたファイバ３００の配列の正面図が示されている。図示のように、ファイバ３００は、第１のパネル３０４と第２のパネル３０６との間に配置された２層以上のファイバを含む。図には示されていないが、ファイバが、第２のパネル３０６の面上に配置された２層以上のファイバの層を含むこともあり得る。第１の層３０８（破線で示す）は、ファイバはそれぞれ隣接して配置されており、ファイバはそれぞれ互いに接続している。第２の層３１０（破線で示す）は第１の層３０８の上に配置されており、第２の層３１０のファイバは、第１の層３０８の間の空間に配置されている。

【0067】

図４を参照すると、本開示の実施形態による、高エネルギー粒子のトラッキングのためのシステム４００の透視図が示されている。図示のように、システム４００は、４０２と総称される少なくとも２つのホドスコープ４０２Ａ及び４０２Ｂを備える。本システムは、少なくとも２つのホドスコープ４０２に動作可能に結合され、試料を分析するために検出されたデータを受信するプロセッサ４０４をさらに備える。さらに、少なくとも２つのホドスコープ４０２は、そこに試料を収容するための空間４０６を備える。実施形態によっては、システムは、互いに対して垂直に配置された２つのホドスコープのペアに結合されて共に動作可能なプロセッサを備える。

【0068】

図５を参照すると、検出器ユニット５００の透視図が示されている。検出器ユニットは、第１のパネル５０２と第２のパネル５０８とを備える。第１のパネル５０２の第２の面には、複数の第１ファイバ５１４が配置されている。複数の第１ファイバ５１４は、図示のようにインターロック様に配置されている。同様に、複数の第２ファイバ５１６が第２のパネル５０８の第２の面上にインターロック様に配列されている。図示されているように、複数の第１ファイバ５１４は複数の第２ファイバ５１６に対して直角をなしている。複数の第１ファイバの少なくとも一部は、複数の第２ファイバと接触している。図には、複数の第１ファイバの第１の端部に配置された第１のミラー５６４が示されている。第１のミラー５６４は太線で描かれ、ファイバの（第１の）端部が見えるように半透明で図示されている。同様に、第２のミラー５６６が複数の第２ファイバ５１６の第１の端部に配置されている。このようにして、光子は第１の端部から第２の端部に向かって反射される。第１の組のセンサー５７４は、第１の組のファイバの第２の端部に配置されている。第２のセンサー（検出器の後ろ、図では見えない）は、第２ファイバの第２の端部に配置されている。このシステムにおいて、第１のパネルの複数の第１ファイバ及び第２のパネルの複数の第２ファイバを有する検出器ユニットは、位置感知型２次元粒子検出器を形成する。

【0069】

前述した本開示の実施形態の変更は、添付の特許請求の範囲に定義される開示範囲から逸脱しない限り可能である。本開示を記述及び請求するのに使用される「含む」、「備える」、「組み込む」、「有する」、「在る」等の表現は、非限定的に解釈されることを意図したものであり、明示されない項目や部品、要素等が存在してもよい。単数表現もまた、複数に関連するものと解釈されるべきものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【外国語明細書】