知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-16
(45)【発行日】2024-12-24
(54)【発明の名称】照射システム及び方法
(51)【国際特許分類】
G21K 5/00 20060101AFI20241217BHJP
G21K 5/02 20060101ALI20241217BHJP
G21K 1/10 20060101ALI20241217BHJP
【ＦＩ】
G21K5/00 Z
G21K5/02 X
G21K1/10 S
【請求項の数】
21
(21)【出願番号】P 2023523229
(86)(22)【出願日】2022-04-19
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-11-29
(86)【国際出願番号】 US2022025381
(87)【国際公開番号】W WO2022225956
(87)【国際公開日】2022-10-27
【審査請求日】2023-05-19
(31)【優先権主張番号】17/234,714
(32)【優先日】2021-04-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】517023736
【氏名又は名称】ヴァレックス イメージング コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シェドロック、ダニエル
(72)【発明者】
【氏名】ニシウス、デヴィッド
(72)【発明者】
【氏名】アンドリュース、グレゴリー
(72)【発明者】
【氏名】アダムス、ジェフ
【審査官】坂上 大貴
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０４９８４４２２（ＣＮ，Ａ）
【文献】特公昭４５－０１０６８０（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開２００３－２２７８０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１０８９２５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２００２／０２６２７０（ＷＯ，Ａ２）
【文献】特開平１１－２８１３３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００５／００９８７４０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許第０４９８３８４９（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ２１Ｋ １／００－３／００
５／００－７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
標的物質を受容するように構成された筐体と、前記筐体内で一次放射線を放出するように構成された線源であって、前記一次放射線は前記標的物質の少なくとも第一部分を照射するように構成されたＸ線放射を含む、前記線源と、
前記筐体内に取り外し可能に配置された散乱媒体であって、前記散乱媒体は前記一次放射線に応答して散乱相互作用によって二次放射線を生成するように構成され、前記二次放射線は前記標的物質の少なくとも第二部分を照射するように構成され、前記散乱媒体は少なくとも３ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有し、
前記散乱媒体は、前記線源の照射特性に対応する、前記散乱媒体と、
を含む、照射装置。
【請求項2】
前記筐体内に前記標的物質の少なくとも一部分を保持するように構成されたレセプタクルをさらに含み、前記散乱媒体は、前記レセプタクル及び前記標的物質の表面間に配置され、
前記散乱媒体の厚さは、前記レセプタクルの厚さよりも大きい、請求項１に記載の照射装置。
【請求項3】
前記標的物質の少なくとも一部分を保持するように構成されたレセプタクルをさらに含み、前記散乱媒体は、前記レセプタクルの基部、前記レセプタクルの側壁部、及び前記レセプタクルの円筒壁部のうちの１つ以上の少なくとも一部分を形成するように構成される、請求項１に記載の照射装置。
【請求項4】
前記筐体内に前記標的物質の少なくとも一部分を保持するように構成されたレセプタクルをさらに含み、前記散乱媒体は、前記レセプタクルの少なくとも一部分を形成する、請求項１に記載の照射装置。
【請求項5】
前記線源は、前記一次放射線を照射ゾーン内に放出するように構成され、前記照射装置は、前記照射ゾーンを通して前記標的物質を移動させるように構成されたコンベヤをさらに含む、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の照射装置。
【請求項6】
前記線源は、指定されたエネルギーレベルで前記一次放射線を放出するように構成され、前記散乱媒体は、コンプトン散乱（σ）が前記指定されたエネルギーレベルで光電吸収（τ）及び対生成（ｋ）を上回り優勢である原子番号を有する物質を含むように構成される、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の照射装置。
【請求項7】
前記散乱媒体の前記厚さは、前記散乱媒体の散乱断面積が前記散乱媒体の吸収断面積を少なくとも閾値だけ上回る点に設定される、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の照射装置。
【請求項8】
前記散乱媒体の前記厚さは、少なくとも６ミリメートルである、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の照射装置。
【請求項9】
前記散乱媒体は、２０以下、または１３以下のうちの１つである原子番号を有する物質を含む、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の照射装置。
【請求項10】
前記散乱媒体は、炭素系材料、ポリマー、有機ポリマー、プラスチック、可塑性ポリマー、合成ポリマー、サーモプラスチック、熱可塑性ポリマー、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリオキシメチレン、アセタール、アセタール樹脂、アセタールプラスチック、ポリアセタール、ポリホルムアルデヒド、高密度ポリエチレン、アルミニウム及びアルミニウム合金のうちの１つ以上を含む、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の照射装置。
【請求項11】
前記標的物質は生体物質を含む、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の照射装置。
【請求項12】
前記筐体内に、前記筐体から離れて配置され、前記標的物質を受容するように構成され、前記散乱媒体を含むレセプタクルをさらに有し、前記レセプタクルは、前記一次放射線の少なくとも一部が、前記散乱媒体から散乱する前に前記標的物質を通過するように構成されている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の照射装置。
【請求項13】
照射装置の内部容積内に標的物質を封入するように構成された筐体を提供することと、前記照射装置のＸ線源によって生成された一次放射線に応答して、前記照射装置の前記内部容積内に二次放射線を放出するように構成された取り外し可能な散乱媒体を生成することであって、前記二次放射線は前記散乱媒体内の散乱相互作用によって生成される、前記生成することと、
前記一次放射線に対する前記散乱媒体の厚さを３ミリメートル以上であるように構成することと、
散乱媒体構成を決定することと、
一次放射線構成を、少なくとも部分的に、前記散乱媒体構成に基づいて決定することと、
を含む、照射方法。
【請求項14】
前記散乱媒体の深さ軸を前記一次放射線の伝播方向とアライメントするように構成することをさらに含む、請求項１３に記載の照射方法。
【請求項15】
前記散乱媒体は、前記標的物質の最大曝露領域と前記標的物質の最小曝露領域との間の放射線量差を約１０％未満まで減少させるように構成される、請求項１３または請求項１４に記載の照射方法。
【請求項16】
前記散乱媒体の散乱断面積及び前記散乱媒体の吸収断面積に基づいて前記一次放射線に対する前記散乱媒体の前記厚さを決定することをさらに含み、前記決定された厚さは少なくとも６ミリメートルである、請求項１３または請求項１４に記載の照射方法。
【請求項17】
筐体の内部容積内で照射される標的物質を受容するための手段と、前記筐体内で一次放射線を放出するための手段であって、前記一次放射線は前記標的物質の少なくとも第一部分を照射するように構成されたＸ線放射を含む、前記手段と、
取り外し可能な散乱媒体内の散乱相互作用によって二次放射線を生成するための手段であって、前記二次放射線は前記標的物質の少なくとも第二部分を照射するように構成される、前記手段と、
散乱媒体構成を決定する手段と、
一次放射線構成を、少なくとも部分的に、前記散乱媒体構成に基づいて決定する手段と、を含む、照射システム。
【請求項18】
前記標的物質を前記内部容積内に保持するように構成されたレセプタクル手段をさらに含み、前記散乱媒体の少なくとも一部分は、前記レセプタクル手段の上に配置される、請求項１７に記載の照射システム。
【請求項19】
前記標的物質の少なくとも一部分を前記内部容積内に保持するように構成されたレセプタクル手段をさらに含み、前記レセプタクル手段の少なくとも一部分は、前記散乱媒体から形成される、請求項１７に記載の照射システム。
【請求項20】
前記一次放射線の伝播方向に対する前記散乱媒体の厚さは、少なくとも６ミリメートルである、請求項１７から請求項１９のいずれか一項に記載の照射システム。
【請求項21】
前記散乱媒体は、原子番号の決定された範囲から選択された原子番号を有する物質を含み、前記範囲は、コンプトン散乱が前記一次放射線のエネルギーで光電吸収を上回る原子番号を含む、請求項１７から請求項１９のいずれか一項に記載の照射システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
本明細書で別段の指示がない限り、このセクションで説明するアプローチは、この開示における特許請求の範囲に対する従来技術ではなく、このセクションに含めることで従来技術であると認められるものではない。
【0002】
電磁放射線の透過は、撮像、Ｘ線撮影、写真撮影、スキャン、センシング、テスト、診断、医学的診断、医学的処置及び治療、材料分析、滅菌など、幅広い用途に適用されることができる。これらの用途の多くは、標的の照射を伴う。状況によっては、放射線源（複数可）に対する標的の物理的な構成及び／または位置によって、照射が不均一になる場合がある。例えば、放射線源に近い標的の部分は、遠く離れた部分よりも（例えば、放射線が標的を透過する際の減衰及び／または吸収により）高い線量を受ける可能性がある。
【0003】
標的の不均一性は、多くの用途に悪影響を与えることがある。例えば、滅菌操作は、閾値放射線量を標的に送達することを含み得る。ただし、標的の不均一性により、標的の一部の部分が他の部分よりもかなり前に閾値に達する場合がある。これらの問題に対処するために、標的物質を過剰に照射し得ると、照射時間の増加、スループットの低下、消費電力の増加、標的物質の過剰照射部分への損傷、製品品質の低下などが起こる可能性がある。あるいは、標的物質は、照射中に線源に対してシフトすることができる。これらのアプローチには、複雑さ及び消費電力の増加、照射保証の低下（物理操作中のランダム性または不具合の可能性による）、物理操作中の損傷など、重大な欠点を有することもある。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【図1A】散乱媒体を含む照射装置の一例を示す。
【図1B】取り外し可能及び／または交換可能な散乱媒体の例を示す。
【図2A】散乱媒体を含む照射装置のもう１つの例を示す。
【図2B】一次放射線に対して第一物理配置を有する標的物質のそれぞれの曝露領域に送達される放射線量を示すグラフである。
【図3A】散乱媒体を含む照射装置のもう１つの例を示す。
【図3B】一次放射線に対して第二物理配置を有する標的物質のそれぞれの曝露領域に送達される放射線量を示すグラフである。
【図4A】散乱媒体を含む照射装置のもう１つの例を示す。
【図4B】標的を透過する間の一次放射線の減衰及び／または吸収を示すグラフである。
【図4C】不均一な照射の一例を示すグラフである。
【図4D】散乱媒体構成ロジックの一例を示す。
【図4E】適切に構成された散乱媒体を組み込むことによってもたらされる照射性能の改善を示すグラフである。
【図5A】物質の原子番号及び放射線エネルギーの関数としての放射線散乱相互作用分布の例を示す。
【図5B】物質の原子番号及び放射線エネルギーの関数としての放射線散乱相互作用分布の例を示す。
【図5C】物質の原子番号及び放射線エネルギーの関数としての放射線散乱相互作用分布の例を示す。
【図5D】物質の原子番号及び放射線エネルギーの関数としての放射線散乱相互作用分布の例を示す。
【図6A】散乱媒体の適切な（または最適な）物理構成を決定するための基準の例を示すグラフである。
【図6B】放射線エネルギー範囲に対する散乱角度断面図を示す極座標グラフである。
【図7】散乱媒体を含む照射装置のもう１つの例を示す。
【図8A】散乱媒体と標的物質を保持するように構成されたレセプタクルとを含む照射装置のもう１つの例を示す。
【図8B】本明細書に開示されるような、照射装置のレセプタクルの例を示す。
【図8C】本明細書に開示されるような、照射装置のレセプタクルの例を示す。
【図8D】本明細書に開示されるような、照射装置のレセプタクルの例を示す。
【図8E】本明細書に開示されるような、照射装置のレセプタクルの例を示す。
【図8F】本明細書に開示されるような、照射装置のレセプタクルの例を示す。
【図8G】本明細書に開示されるような、照射装置のレセプタクルの例を示す。
【図8H】本明細書に開示されるような、照射装置のレセプタクルの例を示す。
【図9】散乱媒体を含む照射装置の追加の例を示す。
【図10】散乱媒体を含む照射装置の追加の例を示す。
【図11A】散乱媒体を含む照射装置のもう１つの例を示す。
【図11B】照射装置の容器の例を示す。
【図11C】照射装置の容器の例を示す。
【図11D】散乱媒体を含む照射装置のもう１つの例を示す。
【図11E】円筒形状の散乱媒体の一例を示す。
【図11F】散乱媒体を含む照射装置のもう１つの例を示す。
【図11G】散乱媒体を含む容器の例を示す。
【図11H】散乱媒体を含む容器の例を示す。
【図11I】散乱媒体を含む容器の例を示す。
【図12A】連続供給照射操作を実施するように構成された照射装置の例を示す。
【図12B】連続供給照射操作を実施するように構成された照射装置の例を示す。
【図13】照射装置を構成するためのシステムの一例を示す。
【図14】照射装置の散乱媒体の構成を決定するための技法の例を示すフローチャートである。
【図15A】照射アプリケーションの構成を決定するための技法の例を示すフローチャートである。
【図15B】照射アプリケーションの構成を決定するための技法のさらなる例を示すフローチャートである。
【図16A】標的を照射するための技法の例を示すフロー図である。
【図16B】標的を照射するための技法の例を示すフロー図である。
【図17】照射システムの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0005】
本発明の任意の例示的な実装を説明する前に、本発明が、その出願において、以下の説明に記載されるか、または以下の図面に示される、構成の詳細及び構成要素の配置に限定されないことを理解されたい。本発明は、任意の適切な実装で実現可能であり、様々な方式で実施または実行することが可能である。フローチャート及びプロセスにおいて提供される番号は、ステップ及び操作の説明を分かりやすくするために提供されるものであり、必ずしも特定の順序またはシーケンスを示すものではない。特に定義されていない限り、「または」という用語は、選択肢の選択（例えば、論理和演算子もしくは排他的ＯＲ）、または選択肢の組み合わせ（例えば、論理積演算子、及び／または（ａｎｄ／ｏｒ）、論理ＯＲもしくはブールＯＲ）を指すことができる。
【0006】
本明細書に記載の技術（システム、デバイス、方法、及び非一時的なコンピュータ可読記憶媒体）は、過剰照射を回避し、物理操作を不要にしながら、標的を均一に照射する解決策を提供する。したがって、開示された技術は、効率の向上、照射時間の短縮、スループットの向上、複雑さの軽減、コストの削減、照射保証の向上、標的摂動の低減などを含むが、これらに限定されない、照射システム及び方法に対する技術的改善をもたらし得る。
【0007】
図１Ａは、照射装置またはデバイス１００の一例を示す。照射装置１００は、一次放射線１２０を生成するように構成された線源１１０を含むことができる。一次放射線１２０は、指定された放射線量を標的１３０に送達するように構成され得る。
【0008】
図１Ａに示されるように、一次放射線１２０は、標的１３０を透過する間に減衰されてもよく、及び／または吸収されてもよい。結果として、標的１３０は、一次放射線１２０の不均一な線量を受けることがある。換言すれば、標的１３０の異なる部分は、一次放射線１２０の異なる線量を受けることがある。図１Ａの例では、一次放射線１２０は、標的１３０を頂部から底部に透過するので、標的１３０の頂部（線源１１０に最も近い部分）は、底部（線源１１０から最も遠い部分）よりも強い線量の一次放射線１２０を受け、標的１３０の頂部は、底部よりも先に指定された放射線量に達する可能性がある。さらに、指定された放射線量を標的１３０の底部に送達すると、頂部が過剰照射される可能性がある。
【0009】
照射装置１００は、過剰照射または物理操作を必要とせずに、標的１３０が受ける放射線量のバランスを取るように構成されることができる。放射線量は、筐体１０２の内部容積１１２内に配置された散乱媒体１４０によってバランスが取られることができる。図１Ａの例では、散乱媒体１４０は、標的１３０の下側（例えば、一次放射線１２０の反対側）に位置決めされる。散乱媒体１４０は、一次放射線１２０に応答して二次放射線１６０を放出するように構成され得る。二次放射線１６０は、標的１３０を底部から頂部に（一次放射線１２０のような頂部から底部とは反対に）透過することができる。散乱媒体１４０によって生成された二次放射線１６０は、標的１３０の少なくとも一部分を（底部から頂部に）照射することができることにより、標的１３０が受ける放射線量のバランスを取ることができる。換言すれば、二次放射線１６０は、標的１３０の頂部及び底部に送達される放射線量の差を低減させることができる。
【0010】
本明細書でさらに詳細に開示されるように、二次放射線１６０は、散乱媒体１４０内の散乱相互作用によって生成され得る。散乱媒体１４０は、荷電粒子が一次放射線１２０によって生成されることに応答して、二次放射線１６０を生成するように構成された物質から形成されることができる。散乱媒体１４０を構成する物質は、一次放射線１２０のエネルギーに基づいて選択されることができる。より具体的には、散乱媒体１４０の物質組成１４２は、一次放射線１２０のエネルギーレベル（複数可）（及び／またはエネルギー範囲内）で散乱相互作用を引き起こすと決定された原子番号（複数可）（Ｚ）を有する物質（複数可）を含むように構成され得る。いくつかの実施形態では、散乱媒体１４０の物質組成１４２は、２０以下、１０以下、８以下など、指定された範囲内の原子番号（Ｚ）を有する物質を含むことができる。散乱媒体１４０は、サーモプラスチック、熱可塑性ポリマー、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、アルミニウム、アルミニウム合金などを含むことができる。
【0011】
本明細書に開示されるように、二次放射線１６０は、荷電粒子が散乱媒体１４０を透過する間に生成され得る。したがって、散乱媒体１４０によって生成された二次放射線１６０の量は、一次放射線１２０に対する散乱媒体１４０の（例えば、図１Ａの例に示されるように、頂部から底部までの）厚さ１４６など、散乱媒体１４０の物理構成１４４（例えば、形状）に依存し得る。散乱媒体１４０の厚さ１４６は、散乱相互作用が散乱媒体１４０の光電吸収を少なくとも閾値だけ上回る点に設定されることができる。いくつかの実施形態では、散乱媒体１４０の厚さ１４６は、少なくとも３ミリメートル（ｍｍ）または０．３センチメートル（ｃｍ）；約０．２５インチ（ｉｎ）であってもよい。あるいは、散乱媒体１４０の厚さ１４６は、少なくとも６ｍｍまたは０．６ｃｍ（約０．２５ｉｎ）であってもよい。散乱媒体１４０の厚さ１４６は、１ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、またはそれ以上であってもよい。本明細書でさらに詳細に開示されるように、散乱媒体１４０の厚さ１４６は、散乱媒体１４０によって生成される二次放射線１６０の量及び／または強度を増加させるように構成され得る。３ミリメートル以下の厚さ１４６では、散乱媒体１４０は、照射性能を向上させることができる二次放射線１６０を生成することができない場合がある。
【0012】
本明細書でさらに詳細に開示されるように、散乱媒体１４０は、照射性能の態様を改善するように構成されることができる。散乱媒体１４０は、ａ）標的１３０の放射線量の差を１０％以下に減少させる（例えば、標的１３０の頂部及び底部に送達される放射線量間の差を１０％以下に減少させる）、ｂ）標的１３０の放射線量率を１０％以上増加させる、ｃ）指定された放射線量を標的１３０に送達するのに必要な照射時間を１０％以上減少させる、及び／またはそのように構成され得る。
【0013】
いくつかの実施形態では、照射装置１００の散乱媒体１４０は、筐体１０２の内部の内に固定されてもよく、及び／または固着されてもよい。あるいは、散乱媒体１４０は、取り外し可能及び／または交換可能であってもよい。図１Ｂは、交換可能な散乱媒体１４０の例を示す。散乱媒体１４０－１及び１４０－２は、照射装置１００の内部容積１１２から選択的に展開されてもよく、取り外されてもよい。第一散乱媒体１４０－１は、第一エネルギー（及び／または第一タイプの標的１３０）での一次放射線１２０に応答して照射性能を改善するように適応され得、第二散乱媒体１４０－２は、第一エネルギーとは異なる第二エネルギー（及び／または第一タイプとは異なる第二タイプの標的１３０）での一次放射線１２０に応答して照射性能を改善するように適応され得る。したがって、本明細書でさらに詳細に開示されるように、散乱媒体１４０－１及び１４０－２の物質組成１４２－１及び１４２－２及び／または物理構成１４４－１及び１４４－２（厚さ１４６－１及び１４６－２）は、互いに異なる場合がある。
【0014】
図２Ａは、照射装置１００Ａのもう１つの例を示す。線源１１０Ａは、一次放射線１２０及び／または放射線ビームを、実質的に平行な伝播方向（複数可）１２４内に放出するように構成され得る。本明細書に使用される場合、一次放射線１２０の伝播方向１２４は、一次放射線１２０、及び／または一次放射線１２０のビームが線源１１０から放出される方向、角度、及び／またはベクトルを指すことができる。例えば、伝播方向１２４は、一次放射線１２０の中心ビームの伝播に対応し得る。図２Ａは、照射装置１００Ａの断面図を示し、この断面図は、一次放射線１２０の伝播方向（複数可）１２４に実質的に平行である。
【0015】
図２Ａの例では、照射装置１００Ａは、内部容積１１２を少なくとも部分的に囲むように構成された筐体１０２を備える。筐体１０２は、内部容積１１２からの放射線漏れを防止する（または低減させる）ように構成された遮蔽材料２０４を組み込んでもよく、及び／または含んでもよい。照射装置１００Ａは、制御ロジック２０１をさらに含んでもよく、及び／またはそれに結合されてもよい。いくつかの実装では、制御ロジック２０１は、プロセッサ２０２－１、メモリ２０２－２、不揮発性（ＮＶ）ストレージ２０２－３、データインタフェース２０２－４、ヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ）２０２－５などを含み得るがこれらに限定されない、コンピューティングリソース２０２を含んでもよく、及び／またはそれらによって具現化されてもよい。
【0016】
プロセッサ２０２－１は、コントローラ、制御ロジック、プログラマブルコントローラ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、論理回路、処理回路、計算回路、処理ユニット、中央処理装置（ＣＰＵ）、プロセッサコア、算術論理演算装置（ＡＬＵ）、汎用プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル処理素子、プログラマブルロジック、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）など、任意の適切な処理リソースを含んでもよい。メモリ２０２－２は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、動的ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、静的ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、キャッシュメモリなど、任意の適切なメモリリソースを含んでもよい。ＮＶストレージ２０２－３は、非一時的なストレージデバイス、永続的なストレージデバイス、内部ストレージデバイス、外部ストレージデバイス、リモートストレージデバイス、ネットワークアタッチドストレージ（ＮＡＳ）リソース、磁気ディスクドライブ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートストレージデバイス（ＳＳＤ）、フラッシュメモリデバイスなどを含むがこれらに限定されない、任意の適切で非一時的な、永続的な、及び／またはＮＶストレージリソースを含むことができる。ＮＶストレージは、本明細書に開示されるように、プロセッサに照射方法を実装させるように構成されたコンピュータ可読命令を格納することができる。データインタフェース２０２－４は、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース、Ｉ／Ｏポート、通信インタフェース、ネットワークインタフェース、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インタフェースなど、任意の適切なデータ及び／または通信リソースを含むことができる。ＨＭＩ２０２－５は、入力デバイス、キーボード、ポインティングデバイス、オーディオ入力デバイス、タッチ入力デバイス、出力デバイス、オーディオ出力デバイス、表示装置、タッチスクリーンデバイス、フィードバックデバイス、ハプティックフィードバックデバイスなどを含むが、これらに限定されない、任意の適切なＨＭＩコンポーネントを含むことができる。
【0017】
制御ロジック２０１には、外部インタフェース、例えば、アドレス及びデータバスインタフェース、割込みインタフェースなどが含まれていてもよい。制御ロジック２０１には、制御ロジック２０１を内部及び外部コンポーネントに接続するための他のインタフェースデバイス、例えば、ロジックチップセット、ハブ、メモリコントローラ、通信インタフェースなどが含まれていてもよい。制御ロジック２０１は、本明細書で説明する種々の動作を制御するように構成してもよい。制御ロジック２０１は、筐体１０２、線源１１０Ａ、及び／または線源１１０Ａに電圧を印加する、及び／または電流を供給するための接続部を含む、照射装置１００Ａの他のコンポーネントへの接続部を含むことができる。制御ロジック２０１は、滅菌操作など、照射操作を実装するように構成され得る。照射操作の実装は、本明細書に開示されるように、決定された強度及び／または決定された照射時間で一次放射線１２０を放出するように線源１１０Ａを構成することを含み得る。
【0018】
筐体１０２は、開構成及び閉構成を有することができる。いくつかの実装では、筐体１０２は、開構成と閉構成との間で移行するように構成されたアクセス機構２０６を備えてもよい。制御ロジック２０１は、筐体１０２が閉構成にあるかどうかを決定するように構成されたセンサを備えてもよく、及び／またはセンサに結合されてもよい。制御ロジック２０１は、筐体１０２が閉構成にないと決定することに応答して、線源１１０Ｂが一次放射線１２０を放出するのを防止することができる。アクセス機構２０６は、ドア、機械的ドア、アイリスドア、ダイアフラム、機械的ダイアフラム、ラッチ、シール、ハッチ、ロック、キャップ、パネル、遮蔽材料２０４などを含むが、これらに限定されない、内部容積１１２に選択的にアクセスすることに、及び／またはその内部容積を封入することに適切な任意の手段を備えることができる。アクセス機構２０６の例が本明細書に記載されているが、本開示は、この点に関して限定されず、任意の適切な構成を有する任意の適切なタイプのアクセス機構２０６を組み込むように適応され得る（例えば、アクセス機構（複数可）２０６は筐体１０２の任意の適切な位置及び／またはその上に配置される）。
【0019】
照射装置１００Ａは、標的１３０Ａを照射するように構成される。標的１３０（例えば、標的１３０Ａ）は、消耗品、医療機器、血液または組織などの生体物質、食品、農産物、農業資材、作物、被測定物、アッセイ、分析対象物、分析サンプルなどを含むが、これらに限定されない、１つ以上の物体、物質、及び／または材料を含んでもよい。図２Ａの例では、標的１３０Ａは農産物（標的物質１３０Ａ）を含む。標的物質１３０Ａはカンナビスを含み得、カンナビスは（第一標的特性１３５Ａに従って）一次放射線１２０の伝播方向１２４に対して約４インチ（または１０．２ｃｍ）の深さを有するパイルまたはスタック内に配置された約０．１グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｃ）の密度を有し得る。
【0020】
いくつかの実装では、標的１３０の物理特性（標的特性１３５）は、標的１３０によって示される照射不均一性の程度を決定することができる。本明細書に使用される場合、標的特性１３５は、標的１３０の組成（例えば、標的１３０を構成する物質（複数可））、標的１３０の密度、標的１３０の光電吸収及び／または減衰特性、照射装置１００の線源１１０に対する標的１３０の位置及び／または一次放射線１２０の伝播方向１２４、線源１１０に対する標的１３０の向き及び／または一次放射線１２０の伝播方向１２４、一次放射線１２０の伝播方向１２４に対する標的１３０の深さまたは厚さなどを含むが、これらに限定されない、標的１３０に関する任意の情報を指すことができる。図２Ａの例では、標的特性１３５Ａは、標的物質１３０Ａによって示される不均一性の程度を決定することができる。
【0021】
図２Ａでは、標的物質１３０Ａの不均一性は、層２３０ＡからＤによって表されることができ、各層２３０は、一次放射線１２０の伝播方向１２４に対してそれぞれの深さで標的物質１３０Ｂを含むことができる。図２Ａから２Ｂでは、層２３０ＡからＤのそれぞれは、標的物質１３０Ａ上への照射の不均一性を示すために指定された厚さであるが、標的物質１３０Ａは、障壁または異なる材料が層２３０ＡからＤを分離することなく、連続していてもよい。線源１１０Ａに最も近い層２３０Ａは最高線量の一次放射線１２０を受け得（標的物質１３０Ａの最大曝露（ＭＡＸ）領域１３１を含んでもよく、及び／またはその領域に対応してもよく）、線源１１０Ａから最も遠い層２３０Ｄは最低線量の一次放射線を受け得る（最小曝露（ＭＩＮ）領域１３９を含んでもよく、及び／またはその領域に対応してもよい）。
【0022】
照射装置１００Ａは、散乱媒体１４０Ａを備えることができる。図２Ａに示されるように、散乱媒体１４０Ａは、散乱媒体１４０Ａの物理構成１４４Ａに従って、一次放射線１２０の伝播方向１２４に対して標的物質１３０Ａより下（例えば、層２３０Ｄより下）に配置され得る。散乱媒体１４０Ａは、一次放射線１２０の伝播方向１２４に対して決定された厚さ１４６Ａを有し得る。以下の図２Ｂで示されるように、散乱媒体１４０Ａは、照射性能の態様を改善するように構成されることができる。
【0023】
図２Ｂは、それぞれの層２３０ＡからＤ内に配置された標的物質１３０Ａの部分間の放射線量差（ΔＲＤ）を示すグラフ２００を含む。図２Ｂの例では、照射装置１００Ａは、約１８０ｋｅＶのエネルギーでｘ線放射を標的物質１３０Ａに照射するように構成されることができる。縦軸はＲＤを示し、横軸はそれぞれの散乱媒体構成１４５－１から１４５－７を有する散乱媒体１４０Ａに対応する。散乱媒体構成１４５は、散乱媒体１４０の物質組成１４２、散乱媒体１４０の物理構成１４４（例えば、散乱媒体１４０の形状）、散乱媒体１４０の厚さ１４６などを含むが、これらに限定されない、散乱媒体１４０（例えば、散乱媒体１４０Ａ）の任意の特性または特徴に関係することができる。性能の改善、例えば、不均一性の低減（ΔＲＤＲ）、放射線量率の増加（ΔＲＤ）、及び照射時間の短縮（ΔＩＲＴ）は、散乱媒体構成１４５－１から１４５－７（Ｍｔｒｌ＆Ｔｈｃｋ１４５）がそれぞれの物質組成１４２（Ｍｔｒｌ１４２）及び厚さ１４６を指定することによってもたらされ、以下の表１にリストされる。
【表1】
【0024】
適切に構成された散乱媒体１４０Ａの利点がなければ、標的物質１３０ＡのＭＡＸ領域１３１（層２３０Ａ）とＭＩＮ領域１３９（層２３０Ｄ）との間のΔＲＤＲは、約１５％（またはそれ以上）になり得る。図２Ｂでは、プロットライン５１０は各散乱媒体構成１４５－１から１４５－７に対応する散乱媒体１４０ＡのＭＡＸ領域１３１（層２３０Ａ）に送達されたＲＤを示し、プロットライン５１２は層２３０Ｂに送達されたＲＤを示し、プロットライン２１４は層２３０Ｃに送達されたＲＤを示し、プロットライン２１６はＭＩＮ領域１３９（層２３０Ｄ）に送達されたＲＤを示す。
【0025】
図２Ｂに示されるように、散乱媒体構成１４５－７（２ｉｎ／５．０８ｃｍの厚さ１４６を有するＨＤＰＥ）は、ΔＲＤＲを（適切に構成された散乱媒体１４０を含まない実装について約１５％のΔＲＤＲから）約２．５％に減少させる。そのうえ散乱媒体構成１４５－７は、層２３０ＡからＤに送達された合計ＲＤ（表１でΔＲＤとして表される）を増加させる可能性がある。散乱媒体構成１４５－７は、約１０％のΔＲＤを生成すると、過剰照射と比較して約２２．５％（ΔＲＤＲの減少により１２．５％、及びΔＲＤにより１０％）の照射時間（ΔＩＲＴ）が短縮する。照射装置１００Ａの散乱媒体１４０Ａの散乱媒体構成１４５－１から１４５－６によってもたらされる性能の改善は、図２Ｂ及び表１に示されている。
【0026】
図３Ａは、照射装置１００Ｂのもう１つの例を示す。図３Ａの例では、標的物質１３０Ｂは、第一標的特性１３５Ａとは異なる第二標的特性１３５Ｂを有することができ、標的物質１３０Ｂは、図２Ａの例でのものの約半分の深さ（例えば、４インチの深さではなく約２インチの深さ）のパイル内に配置されることができる。標的１３０Ｂの不均一性は、層３３０ＡからＤによって表されることができ、各層３３０は、一次放射線１２０の伝播方向１２４でのそれぞれの深さに対応することができる。照射装置１００Ｂは、物理構成１４４Ｂ及び／または厚さ１４６Ｂを有する散乱媒体１４０Ｂを備えることができる。
【0027】
図３Ｂのグラフ３００は、散乱媒体１４０Ｂがそれぞれの散乱媒体構成１４５－１から１４５－７を有することによってもたらされる改善を示す。プロットライン３１０は層３３０Ａ（ＭＡＸ領域１３１）に送達されたＲＤを示し、プロットライン３１２は層３３０Ｂに送達されたＲＤを示し、プロットライン３１４は層３３０Ｃに送達されたＲＤを示し、プロットライン３１６は層３３０Ｄ（ＭＩＮ領域１３９）に送達されたＲＤを示す。照射装置１００Ｂの散乱媒体１４０Ｂのそれぞれの散乱媒体構成１４５－１から１４５－７によってもたらされる性能の改善は、以下の表２にリストされている。
【表2】
【0028】
図示のように、散乱媒体構成１４５－７（２ｉｎ／５．０８ｃｍの厚さ１４６を有するＨＤＰＥ）を有する散乱媒体１４０Ｂは、適切に構成された散乱媒体１４０のない照射装置１００と比較して、ΔＲＤＲを約１５％からわずか約１％に減少させ、標的物質１３０に送達された合計ＲＤを約１４％改善する。したがって、散乱媒体構成１４５－７に従って構成された散乱媒体１４０Ｂは、標的特性１３５Ｂを有する標的物質１３０Ｂの照射時間を、過剰放射と比較して約２８％（ΔＲＤＲの減少により１５％、及びΔＲＤにより１４％）短縮させ得る。標的物質１３０Ｂの構成が浅くなるほど、照射時間が短縮されるが、第二標的特性１３５Ｂにより、図２Ａの例と比較して、照射装置１００Ｂが各照射操作またはバッチ中に標的物質１３０Ｂの約半分の量しか処理しないため、スループットも低下する可能性がある。
【0029】
本明細書で使用されるように、適切な散乱媒体構成１４５は、散乱媒体１４０が照射性能の態様を改善すること、例えば、ａ）標的１３０のΔＲＤＲを１０％以下まで減少させること、ｂ）標的１３０のＲＤＲを１０％以上増加させること、ｃ）照射時間を１０％以上（ΔＩＲＴの１０％以上）減少させることなどを可能にする物理特性を指し得る。上記の表１及び２に示されるように、散乱媒体構成１４５－２から１４５－７は、照射装置１００Ａ及び１００Ｂに適している可能性がある。より具体的には、散乱媒体構成１４５－２から１４５－７は、照射装置１００Ａによる標的１３０Ａの照射を改善することができる散乱媒体１４０Ａ、及び／または照射装置１００Ｂによる標的１３０Ｂの照射を改善することができる散乱媒体１４０Ｂを生成することができる。
【0030】
約４０ｋｅＶ以上の一次放射線１２０を伴う実装では、散乱媒体１４０Ａ及び／または１４０Ｂの物質組成１４２は、アルミニウム（ＡＬ）及び高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）のうちの１つ以上を、少なくとも３ｍｍ（０．３ｃｍ）または０．２５ｉｎ（約０．６２ｃｍ）の厚さ１４６内で含むことができる。約２２５ｋｅＶの高エネルギー範囲を有する一次放射線１２０を伴う実装では、散乱媒体１４０Ａ及び／または１４０Ｂの厚さ１４６は、約２インチから約４インチの間（約５ｃｍから１０ｃｍの間）であってもよい。より高いエネルギーの一次放射線１２０を伴う実装では、散乱媒体１４０Ａ及び／または１４０Ｂの厚さ１４６は（透過の増加により）増加する可能性がある。例えば、最大６００ｋｅＶ以上の放射線エネルギーを伴う実装では、増加した厚さ１４６の収穫逓減点は、約２から４インチよりも大きくなる場合がある（例えば、約２．５から４．５インチ、３から５インチ、４から６インチなどである場合がある）。
【0031】
図４Ａは、照射装置１００Ｃのもう１つの例を示す。標的１３０Ｃは、一次放射線１２０の不均一な線量を（標的特性１３５Ｃに従って）受けることがある。図４Ｂのグラフ４０１に示されるように、一次放射線１２０の強度は、標的１３０Ｃを透過する間に（例えば、減衰、吸収などにより）低下することがある。グラフ４０１では、縦軸は一次放射線１２０の強度（ＩＰ）（例えば、カウント毎秒（ＣＰＳ）、単位面積あたりの電磁放射線などに換算）に対応し、横軸は標的１３０Ｃの透過に対応する。図示のように、一次放射線１２０の強度（ＩＰ）は、最大値（ＭＡＸ）から最小値（ＭＩＮ）まで減衰することができ、例えば、ΔＩＰだけ減衰することができる。標的１３０Ｃの不均一な照射は、本明細書で開示されるように、ＭＡＸ領域１３１及びＭＩＮ領域１３９によって表されてもよく、及び／またはモデル化されてもよい。
【0032】
標的の不均一性は、照射操作に悪影響を与える可能性がある。図４Ｃのグラフ４０３Ａでは、照射装置１００による標的１３０Ｃの照射は、この照射装置が適切な散乱媒体構成１４５を有する散乱媒体１４０を含まないため、不均一になるという好ましくない影響が示されている。縦軸は、グレイ（Ｇｙ）または別の適切な尺度（例えば、１キログラムの標的物質１３０Ｃあたり１ジュールの放射線エネルギーの吸収）で表した放射線量（ＲＤ）に対応し、横軸は時間（Ｔ）（例えば、照射時間）に対応する。照射時間の関数として、プロットラインＬ３１Ａは標的１３０ＡのＭＡＸ領域１３１に送達されたＲＤを示し、プロットラインＬ３９ＡはＭＩＮ領域１３９に送達されたＲＤを示す。
【0033】
グラフ４０３Ａに示されるように、ＲＤが一次放射線１２０によって送達される比率は、ＭＡＸ領域１３１とＭＩＮ領域１３９との間で異なる。より具体的には、ＭＡＸ領域１３１の放射線量率（ＲＤＲ、ここではＲＤＲ＝ΔＲＤ／ΔＴ）は、ＭＩＮ領域１３９のＲＤＲよりΔＲＤＲＡだけ大きい。標的１３０のΔＲＤＲは、標的１３０Ａによって（その標的特性１３５Ａに従って）示される不均一性の程度を定量化することができ、ΔＲＤＲの値が高いほど不均一性の程度が高くなるという特性であり、それらの値が低いほど不均一性の程度が低くなるという特性である。図４Ｃの例では、標的１３０ＡのΔＲＤＲＡは、２０％以上であってもよく、ここでは、ＲＤＲＭＡＸ＝ΔＲＤＭＡＸ／ΔＴまたはΔＲＤＬ３１Ａ／ΔＴ、ＲＤＲＭＩＮ＝ΔＲＤＭＩＮ／ΔＴまたはΔＲＤＬ３９Ａ／ΔＴ、及び
である。ただし、本開示は、これに関して限定されず、任意の適切な標的特性１３５を有する標的１３０によって利用され、任意の程度の不均一性を示し得る。
【数1】
【0034】
強度減衰、ＲＤ、及びＲＤＲの例は、実質的に直線であると説明されているが（例えば、ＲＤＲＭＡＸ及びＲＤＲＭＩＮはそれぞれＬ３１Ａ及びＬ３９Ａの勾配としてモデル化されるが）、本開示は、この点に関して限定されず、指数モデリング、多項式モデリング、スプラインモデリング、三次スプラインモデリング、数値解析、補間などの任意の適切なメカニズムまたは技法を使用して、標的の不均一性（例えば、ＩＰ減衰、ＲＤ、ＲＤＲなど）を表す、及び／またはモデル化するように適応され得る。いくつかの実装では、ＩＰ減衰、ＲＤ、及び／またはＲＤＲは、テスト、経験、シミュレーション、モデリング、及び／または同様のものを通じて決定され得る。
【0035】
本明細書に開示されるような、標的の不均一性は、照射操作に悪影響を与える可能性がある。例えば、照射操作は、閾値放射線量を標的１３０Ｃに送達することを含み得る。グラフ４０３Ａに示されるように、標的１３０ＣのＭＡＸ領域１３１は、時間ｔ１Ａで閾値放射線量に達し得る。対照的に、ＭＩＮ領域１３９は、ｔ２Ａまで閾値放射線量に達しない場合があり、例えば、照射時間（ＩＲＴＡ）をΔＴＡだけ増加させる場合があり、ここではΔＴＡ＝ｔ１Ａ－ｔ２Ａである。ただし、照射時間が長くなると、ＭＡＸ領域１３１など、標的１３０の一部の部分が過剰照射される場合があり、ａ）標的１３０Ｃの一部が損傷すること、ｂ）標的１３０Ｃの一部が劣化すること（例えば、標的１３０Ｃの一部が破壊されること、標的１３０Ｃの一部が分解することなど）、ｃ）全体の照射時間が長くなること、ｄ）スループットが低減すること、ｅ）線源１１０Ｃの摩耗が増加すること、ｆ）消費電力が増加することなどがある。あるいは、照射装置１００は、物理操作によって標的１３０に送達されるＲＤを正規化することを試みてもよい。例えば、照射装置１００は、一次放射線１２０に対する標的１３０の向きを回転させる手段、循環させる手段、揺動する手段、またはその他の変更する手段を有することができる（物理操作手段は図示された例の詳細を不明瞭にすることを避けるために図４Ａには示されていない）。物理操作には、ａ）機械的複雑さの増加、ｂ）製造及び保守コストの増加、ｃ）消費電力の増加、ｄ）保証の低下（物理操作でのランダム性による）、ｅ）標的１３０Ｃへの損傷など、重大な欠点も含まれることがある。
【0036】
本明細書に開示されるように、照射装置１００Ｃの散乱媒体１４０Ｃは、照射性能の態様を改善するように構成されることができる。散乱媒体１４０Ｃは、一次放射線１２０に応答して二次放射線１６０を生成するように構成され得る。二次放射線１６０は、散乱媒体１４０Ｃ、一次放射線１２０、二次蛍光、標的１３０Ｃの荷電粒子などを含む相互作用によって生成され得る。いくつかの実施形態では、二次放射線１６０は、散乱媒体１４０Ｃ内での一次放射線１２０による及び／または標的１３０Ｃの荷電粒子による光子の散乱である、コンプトン効果及び／またはコンプトン散乱によって生成され得る。それらのような散乱相互作用に関与するエネルギーの少なくとも一部を反跳粒子に伝達することができると、二次放射線１６０を放出することができる。二次放射線１６０は、一次放射線１２０と同じ（または同様の）エネルギーで放出され得る。いくつかの実施形態では、二次放射線１６０は、本明細書でさらに詳細に開示されるように、より低い強度を有し得る。したがって、一次放射線１２０は、第一、線源、能動、または生成された放射線を含んでもよく、及び／またはそのように称されてもよく、二次放射線１６０は、第二、応答性、受動、または散乱放射線を含んでもよく、及び／またはそのように称されてもよい。
【0037】
図４Ａに示されるように、いくつかの実装では、散乱媒体１４０Ｃの適切な（または最適な）構成は、照射装置１００Ｃの照射特性４０５Ｃに基づいて決定され得る。本明細書で使用される場合、照射特性４０５は、照射装置１００及び／または照射装置１００によって実装される照射操作に関する任意の情報を指し得る。この情報には、照射装置１００の線源１１０の特性（例えば、線源１１０の放出スペクトル及び／または放出範囲）、線源１１０によって放出された一次放射線１２０の伝播方向（複数可）１２４、線源１１０によって生成された一次放射線１２０の特性（例えば、エネルギー、エネルギー範囲、放射線スペクトルなど）、照射装置１００によって実装されたそれぞれの照射操作で利用された一次放射線１２０の特性、及び／または同類のものが含まれ得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、照射特性４０５は、照射装置１００によって照射される標的（複数可）１３０（及び／または標的物質１３０）に関する情報をさらに含んでもよい。例えば、照射特性４０５は、本明細書に開示されるように、１つ以上の標的特性１３５を含むことができる。
【0038】
散乱媒体１４０に適した（または最適な）散乱媒体構成１４５は、照射特性４０５が指定する条件に少なくとも部分的に基づいて決定され得、これらの条件の下で、散乱媒体１４０が使用される必要がある。いくつかの実施形態では、適切な（または最適な）散乱媒体構成１４５は、図４Ｄに示されるように、構成ロジック４１０によって決定され得る。構成ロジック４１０は、照射特性４０５から散乱媒体構成１４５を導出することに適した任意の手段を有することができ、これらの手段には、所定のルール、所定の基準、コンピュータ実装ルール、非一時的な記憶媒体に格納されたコンピュータ実行可能命令、ロジック、論理回路、プログラマブルロジック、プログラマブル論理回路、及び／または同類のものが含まれ得るが、これらに限定されない。本明細書でさらに詳細に開示されるように、構成ロジック４１０は、指定された照射特性４０５から散乱媒体構成１４５を導出するように適応され得、散乱媒体構成１４５は、物質組成１４２、物理構成１４４、厚さ１４６、及び／または散乱媒体１４０の他の特性を決定し得る。
【0039】
図４Ａの例では、散乱媒体１４０Ｃに適切な（または最適な）散乱媒体構成１４５Ｃは、照射装置１００Ｃの照射特性４０５Ｃに基づいて決定され得る。したがって、散乱媒体１４０Ｃは、照射装置１００Ｃ、またはより具体的には、照射装置１００Ｃの線源１１０Ｃによって放出される一次放射線１２０の特性の標的になることができる。あるいは、またはさらに、散乱媒体１４０Ｃは、照射装置１００Ｃによって実装される指定の照射操作（例えば、指定の特性を有する一次放射線１２０を伴う照射操作）の標的になることができる。
【0040】
本明細書に開示されるように、散乱媒体１４０の物質組成１４２は、散乱媒体１４０を構成する１つ以上の物質（複数可）の原子番号（Ｚ）を指すことができる。原子番号（Ｚ）は、コンプトン散乱相互作用分布に少なくとも部分的に基づいて選択されることができる。散乱媒体１４０を構成する物質（複数可）は、一次放射線１２０に耐性がある（例えば、一次放射線１２０のエネルギーレベル（複数可）での放射線及び／またはエネルギー範囲内の放射線に耐性がある）ようにさらに構成されてもよい。
【0041】
図５Ａから５Ｆは、コンプトン散乱相互作用分布の例を示す。図５Ａのグラフ５００Ａは、指定された放射線エネルギーレベル（複数可）５２１及び／または指定された放射線エネルギー範囲（複数可）５２２に適した（または最適な）物質組成１４２を決定するための所定のコンピュータ及び／またはロジック実装ルールを含む、コンプトン散乱相互作用分布の一例を示す。グラフ５００Ａでは、縦軸は原子番号（Ｚ）に対応し、横軸は放射線エネルギー（対数スケールのメガエレクトロンボルト（ＭｅＶ）単位のｈｖ）に対応する。
【0042】
プロットライン５１０は、コンプトン散乱（σ）及び光電吸収（τ）が実質的に等価である条件に対応する。換言すれば、プロットライン５１０は、それぞれのエネルギーでの一次放射線１２０に応答して実質的に等価のコンプトン散乱（σ）及び光電吸収（τ）を示す物質の原子番号（Ｚ）、例えば、σ＝τ、または｜σ－τ｜＜散乱吸収閾値の場合のＺ及びｈｖを識別する。したがって、プロットライン５１０は、光電吸収プロットライン５１０（または吸収プロットライン５１０）と称されることができる。
【0043】
プロットライン５１２は、コンプトン散乱（σ）及び対生成（ｋ）が実質的に等価である（例えば、σ＝ｋ、または｜σ－ｋ｜＜閾値、例えば散乱対生成閾値）条件を示す。対生成は、光子が二次放射線１６０ではなく電子－陽電子対を生成する相互作用、例えば、一次放射線１２０（及び／または二次蛍光）の光子と原子番号（Ｚ）の物質の原子核との間の相互作用を指す。したがって、プロットライン５１２は、対生成プロットライン５１２と称されてもよい。
【0044】
図５Ａに示されるように、プロットライン５１０及び５１２は、コンプトン散乱（σ）が光電吸収（τ）及び対生成（ｋ）よりも優勢である散乱領域５４０を画定し得る。散乱領域５４０は、光電吸収（τ）が優勢な領域５４１及び対生成（ｋ）が優勢な領域５４３から区別されることができる。いくつかの実施形態では、構成ロジック４１０は、それぞれの物質の原子番号（複数可）（Ｚ）と放射線エネルギーとの間の相関関係、コンプトン散乱（σ）、光電吸収（τ）、及び／または対生成（ｋ）に基づいて、散乱媒体１４０に適した（または最適な）物質組成１４２を決定するように構成され得る。より具体的には、指定のエネルギーレベル５２１及び／またはエネルギー範囲５２２での一次放射線１２０によって利用される散乱媒体１４０の物質組成１４２に適した（または最適な）原子番号（Ｚ）は、指定されたエネルギーレベル５２１及び／またはエネルギー範囲５２２の散乱領域５４０内に入る原子番号（複数可）（Ｚ）から選択され得る。指定のエネルギーレベル５２１に適した（または最適な）物質組成１４２を決定することは、指定のエネルギーレベル５２１で散乱領域５４０内に入る原子番号（複数可）（Ｚ）を選択することを含み得、指定のエネルギー範囲５２２に適切な（または最適な）物質組成１４２を決定することは、指定のエネルギー範囲５２２内のエネルギーの散乱領域５４０内に入る原子番号（複数可）（Ｚ）を選択することを含み得、以下同様である。図５Ａに示されるように、コンプトン散乱（σ）は、エネルギーが低い（すなわち、１ＭｅＶ以下である）ときに光電吸収（τ）によって制限され得、コンプトン散乱（σ）は、さまざまな散乱媒体１４０のエネルギーが高い（すなわち、１ＭｅＶを上回る）ときに対生成（ｋ）によって制限され得る。
【0045】
図５Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、照射装置１００の散乱媒体１４０についての物質組成１４２は、照射装置１００の線源１１０によって生成される（照射装置１００の照射特性４０５によって指定されるような）一次放射線１２０のエネルギー組成５２０に基づいて決定されることができる。本明細書で使用される場合、エネルギー組成５２０は、一次放射線１２０及び／または線源１１０の任意の適切なエネルギー関連特性を指し得、これら任意の適切なエネルギー関連特性には、一次放射線１２０のエネルギー、エネルギーレベル５２１、エネルギー範囲５２２、放射線スペクトル、放出スペクトル、制動放射ｘ線スペクトルなどが含まれ得るが、これらに限定されない。図５Ｂに示されるように、エネルギー組成５２０によって決定される物質組成１４２－１は、一次放射線１２０のエネルギー組成５２０の少なくとも一部について散乱領域５４０内に入る原子番号（複数可）（Ｚ）を有する物質（複数可）を含むことができる。
【0046】
図５Ｂは、散乱媒体１４０に適した（または最適な）物質組成１４２を決定するためのメカニズムのさらなる例を示す。図５Ｂのグラフ５０１は、制動放射ｘ線スペクトルなど、照射装置１００の線源１１０によって放出される一次放射線１２０のエネルギー組成５２０を示す。グラフ５０１では、縦軸は、対数スケール（例えば、ＣＰＳなどで表した）単位のそれぞれのエネルギーでの相対放射線強度に対応する。横軸は、キロエレクトロンボルト（ｋｅＶ）単位の放射線エネルギーに対応する。図２Ｂの例では、線源１１０は、４０ｋｅＶから６００ｋｅＶまでのエネルギー範囲５２２－１にわたる６００ｋＶのｘ線管を備え得る。図示のように、線源１１０は、タングステンなど、線源１１０によって利用される標的物質に対応することができる特性放射線５３０を放出することができる。
【0047】
図５Ｂに示されるように、エネルギー組成５２０に適した（または最適な）物質組成１４２－１は、グラフ５００Ｂに示されるコンプトン散乱相互作用分布の指定されたエネルギー範囲５２２－１とプロットライン５１０及び／または５１２との間の交点に基づいて決定され得る。より具体的には、物質組成１４２－１は、エネルギー範囲５２２－１（４０ｋｅＶから６００ｋｅＶまで）にわたるコンプトン散乱相互作用分布の散乱領域５４０内に入る原子番号（複数可）（Ｚ）を有する物質（複数可）を含み得る。グラフ５００Ｂでは、４０ｋｅＶはおおよそＺ＝１２でプロットライン５１０と交差し、６００ｋｅＶはおおよそＺ＝８３でプロットライン５１０と交差する（約１ＭｅＶを超えるエネルギーは、図示された例の詳細が不明瞭になるのを避けるためにグラフ５００Ｂから省略されている）。適切な（または最適な）物質組成１４２－１を決定することは、ａ）コンプトン散乱（σ）がエネルギー範囲５２２－１の下端（４０ｋｅＶ）で光電吸収（τ）と等価である第一原子番号（Ｚ＝１２）、及びｂ）コンプトン散乱（σ）がエネルギー範囲５２２－１の上端（６００ｋｅＶ）での光電吸収（τ）と等価である第二原子番号（Ｚ＝８３）を識別することを含み得る。物質組成１４２－１の上限は、第一及び第二Ｚ値の下限であってもよく、または散乱領域５４０内の第一及び第二Ｚ値の下限よりも低く設定されてもよい（例えば、Ｚ＝８２ではなくＺ＝１１）。したがって、物質組成１４２－１は、原子番号（複数可）（Ｚ）、ここでは１≦Ｚ≦１１（例えば、Ｚはエネルギー範囲５２２－１の下端によって制限され得る）を有する物質（複数可）を含むことができる。
【0048】
同様のロジック（例えば、構成ロジック４１０）を使用して、他のエネルギー範囲５２２に適切な（または最適な）物質組成１４２を決定することができる。例えば、物質組成１４２－２は、８０ｋｅＶから２２５ｋｅＶなどのエネルギー範囲５２２－１のサブセットを標的にすることができるため、物質組成１４２－２は、２０でＺの上限（光電吸収プロットライン５１０上の８０ｋｅＶでの約２１のＺ値に基づいたもの）を有する。別の例では、物質組成１４２－３は、エネルギー組成５２０の特性放射線５３０（５０ｋｅＶから約７０ｋｅＶまで）にわたるように構成され得るため、１４でＺの上限（プロットライン５１０上の５０ｋｅＶでの約１５のＺ値に基づいたもの）になり得、以下同様である。
【0049】
いくつかの実装では、指定されたエネルギーレベル５２１に適切な（または最適な）物質組成１４２を（構成ロジック４１０または他のメカニズムによって）決定し得る。例えば、２０ｋｅＶでの一次放射線１２０に適応した物質組成１４２－４は１≦Ｚ≦８を含み得（Ｚは２０ｋｅＶでの光電吸収プロットライン５１０上で約９であるため）、１４０ｋｅＶでの一次放射線１２０のために構成された物質組成１４２－５は１≦Ｚ≦３０を含み得、１８０ｋｅＶでの一次放射線１２０に適応した物質組成１４２－６は１≦Ｚ≦３５を含み得、５００ｋｅＶでの一次放射線１２０に適応した物質組成１４２－７は１≦Ｚ≦７６を含み得、以下同様である。
【0050】
図５Ｃは、散乱媒体１４０に適した（または最適な）物質組成１４２を決定するための技法のさらなる例を示す（例えば、構成ロジック４１０の例について）。図５Ｃの例では、物質組成１４２－８は、エネルギー範囲５２２－８の下端（４０ｋｅＶ、グラフ５００Ｃに示されるように、プロットライン５１０上のおおよそＺ＝１１に対応する）のために構成され得る。エネルギー範囲５２２－８の上端は、例えば、コンプトン散乱（σ）が対生成（ｋ）と等価である場合、Ｚ＝１１と対生成プロットライン５１２との間の交点によって制限され得る。Ｚ＝１１とプロットライン５１２との間の交点は約１０．９ＭｅＶにあるため、物質組成１４２－８は、４０ｋｅＶから１０．９ＭｅＶまで、または［４０ｋｅＶ，１０．９ＭｅＶ］までのエネルギーを含む一次放射線１２０に適切であり得る（または最適であり得る）。１０．９ＭｅＶ以上のエネルギーでは、物質組成１４２は、対生成プロットライン５１２及び原子番号（Ｚ）によって制限され得る。別の例では、適切な（または最適な）物質組成１４２－９は、エネルギー範囲５２２－９の下端（８０ｋｅＶ、プロットライン５１０上のおおよそＺ＝２１に対応する）のために構成され得る。エネルギー範囲５２２－９の上端は、グラフ５００Ｃに示されるように、約１０．９ＭｅＶである、Ｚ＝２１とプロットライン５１２との間の交点によって制限され得る。したがって、物質組成１４２－９は、８０ｋｅＶから１０．１ＭｅＶまで、または［４０ｋｅＶ，１０．１ＭｅＶ］までのエネルギーを含む一次放射線１２０に適切であり得る（または最適であり得る）。１０．９ＭｅＶを上回るエネルギーでは、原子番号（Ｚ）は、対生成プロットライン５１２との交点によって制限され得る。
【0051】
図５Ｄでは、適切な（または最適な）物質組成１４２を決定するための技法のさらなる例（例えば、構成ロジック４１０のさらなる例）が示されている。図５Ｄの例では、物質組成１４２－１０は、エネルギー範囲５２２－１０の上端（１１．８ＭｅＶ、対生成プロットライン５１２上のおおよそＺ＝１１に対応する）のために構成され得る。エネルギー範囲５２２－１０の下端は、グラフ５００Ｄに示されるように、約２０ｋｅＶである、Ｚ＝９と光電吸収プロットライン５１０との間の交点によって制限され得る。したがって、物質組成１４２－１０は、１１．８ＭｅＶから下の２０ｋｅＶまで、または［２０ｋｅＶ，１１．８ＭｅＶ］までのエネルギーを含む一次放射線１２０に適切であり得る（または最適であり得る）。２０ｋｅＶ以下のエネルギーでは、Ｚは、光電吸収プロットライン５１０によって制限され得る。別の例では、適切な（または最適な）物質組成１４２－１１は、対生成プロットライン５１２とおおよそＺ＝４５で交差し得る、エネルギー範囲５２２－１１の上端（７ＭｅＶ）を標的にすることができる。図示のように、エネルギー範囲５２２－１１の下端は、約２４０ｋｅＶで、Ｚ＝４５と光電吸収プロットライン５１０との間の交点によって制限され得る。したがって、物質組成１４２－１１は、７ＭｅＶから下の２４０ｋｅＶまでのエネルギーを含む一次放射線１２０に適切であり得る（または最適であり得る）。
【0052】
表３は、図５Ａから５Ｄに示されるように、指定のエネルギーレベル（複数可）５２１で、及び／または指定のエネルギー範囲５２２内で一次放射線１２０によって利用される散乱媒体１４０に適した（または最適な）物質組成１４２の例をリストにする。
【表3】
【0053】
原子番号（複数可）Ｚ≦８を含む物質組成１４２は、炭素系材料、ポリマー、有機ポリマー、プラスチック、可塑性ポリマー、合成ポリマー、サーモプラスチック、熱可塑性ポリマー、ナイロン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、アセタール、アセタール樹脂、アセタールプラスチック、ポリアセタール、ポリホルムアルデヒド、ＨＤＰＥなどのうちの１つ以上を含み得る。原子番号（複数可）Ｚ≦１３を含む物質組成１４２は、アルミニウム、アルミニウム合金などのうちの１つ以上をさらに含んでもよい。いくつかの実装では、散乱媒体１４０のために決定された物質組成１４２は、選択された物質を指定することができる（例えば、散乱媒体１４０はＨＤＰＥなどの選択された物質の種類から実質的に構成されることができる）。あるいは、物質組成１４２は、複数の物質を含んでもよい。それぞれのタイプの一次放射線１２０によって使用されるように適応された散乱媒体１４０のために選択された物質（複数可）は、それぞれのタイプの一次放射線１２０に耐性があるようにさらに構成され得る。
【0054】
図５ＡからＤ及び表３は、指定のエネルギー組成５２０、エネルギーレベル５２１及び／またはエネルギー範囲５２２に適した（または最適な）物質組成１４２の特異的な例を説明しているが、本開示は、この点に関して限定されず、任意の適切なエネルギー組成５２０、エネルギーレベル５２１、及び／またはエネルギー範囲５２２を有する一次放射線１２０によって利用される散乱媒体１４０に適切な（または最適な）物質組成１４２を決定するように適応され得る。さらに、いくつかの実装では、物質組成１４２は、光電プロットライン５１０及び／または対生成プロットライン５１２の閾値または閾値内の原子番号（Ｚ）を有する物質（複数可）を含み得る。換言すれば、エネルギー範囲５２２について決定された物質組成１４２は、エネルギー範囲５２２の少なくとも一部について領域２４１または２４３内に入る（及び／またはエネルギー範囲５２２にわたる散乱領域５４０から閾値距離内にある）原子番号（複数可）（Ｚ）を有する物質（複数可）を含むことができる。閾値（物質の閾値など）は、テスト及び経験に従って設定されることができる。
【0055】
いくつかの実施形態では、散乱媒体１４０がそれぞれの照射装置１００内に展開されるために適切な（または最適な）物理構成１４４は、それぞれの照射装置１００の照射特性４０５に少なくとも部分的に基づいて決定され得る。図４Ａの例では、散乱媒体１４０Ｃの物理構成１４４Ｃは、照射装置１００Ｃの照射特性４０５Ｃに基づいて決定され得る。散乱媒体１４０の物理構成１４４は、散乱媒体１４０の形状、散乱媒体の体積、散乱媒体の寸法、照射装置１００内の散乱媒体１４０の向きまたは位置、照射装置の線源１１０に対する散乱媒体１４０の向きまたは位置、線源１１０によって放出される一次放射線１２０に対する散乱媒体１４０の向きまたは位置、一次放射線１２０の放出方向（複数可）１２４に対する散乱媒体１４０の向きまたは位置、照射装置１００の標的１３０に対する散乱媒体１４０の向きまたは位置、散乱媒体１４０の厚さ１４６などのうちの１つ以上を指し得る。本明細書に使用される場合、散乱媒体１４０の厚さ１４６は、指定された尺度または軸に沿った散乱媒体１４０の厚さまたは深さの尺度（例えば、深さの軸または尺度、厚さの軸または尺度など）を指し得る。いくつかの実装では、散乱媒体１４０の物理構成１４４は、散乱媒体１４０の深さ軸を一次放射線１２０の伝播方向（複数可）１２４とアライメントするように構成され得る（例えば、散乱媒体１４０の厚さ１４６はそれぞれの伝播方向（複数可）１２４に沿った尺度に対応することができる）。例えば、物理構成１４４は、散乱媒体１４０の深さ軸を一次放射線１２０の中心ビームの伝播方向１２４とアライメントするように構成され得る。あるいは、またはさらに、物理構成１４４は、標的１３０に対する一次放射線１２０の伝播方向（複数可）１２４に対応し得る、一次放射線１２０によって生成された荷電粒子が散乱媒体１４０を透過する方向（複数可）と散乱媒体１４０の深さ軸をアライメントするように（例えば、コンプトン散乱相互作用及び対応する二次放射線１６０を生成するように）構成されることができる。
【0056】
いくつかの実施形態では、散乱媒体１４０の厚さ１４６は、増加した厚さ１４６からの利益が閾値（例えば、収穫逓減点）を下回る透過深さまたは距離（ｐｄ）に設定され得る。例えば、厚さ１４６は、散乱媒体１４０の散乱断面積（σＣＳ）が散乱媒体１４０の吸収断面積（τＣＳ）と等価である、及び／またはその吸収断面積を少なくとも閾値（例えば、散乱吸収閾値または比率）だけ上回ると予測される透過距離（ｐｄ）に設定され得る。本明細書でさらに詳細に開示されるように、散乱媒体１４０の散乱または散乱中の断面積（σＣＳ）は、散乱媒体１４０を介した（例えば、散乱媒体１４０の厚さ１４６を介した）標的１３０の一次放射線１２０、二次蛍光、及び／または対応する荷電粒子の透過中に、散乱相互作用によって生成された二次放射線１６０の合計または累積量を指し得る。吸収断面積（τＣＳ）は、散乱媒体１４０内への（及びそこからの）透過中の一次放射線１２０、二次蛍光、荷電粒子、及び／または結果として生じる二次放射線１６０の合計または累積光電吸収を指し得る。散乱媒体１４０の厚さ１４６は、散乱媒体１４０の散乱断面積（σＣＳ）、及び散乱媒体１４０の吸収断面積（τＣＳ）に少なくとも部分的に基づいて設定され得る。散乱媒体１４０の散乱断面積（σＣＳ）が散乱媒体１４０の吸収断面積（τＣＳ）を少なくとも閾値だけ上回る点に設定されることができる。
【0057】
散乱媒体１４０内のコンプトン散乱相互作用の確率は、透過距離（ｐｄ）の関数として増加し得る。したがって、散乱媒体１４０によって生成される二次放射線１６０の量は、厚さ１４６が増加するにつれて増加し得る。例えば、散乱媒体１４０内のそれぞれの透過距離（ｐｄ）で生成される二次放射線１６０の強度または量は、ｆσ（ｐｄ）として表されることができる。それぞれの透過距離（ｐｄ）での合計または累積コンプトン散乱（σ）、散乱断面積（σＣＳ）は、ｆσ（ｐｄ）で表されることができ、ここでは
であるため、散乱断面積（σＣＳ）は、厚さ１４６の増加など、伝播距離（ｐｄ）が増加するにつれて増加する。
【数2】
【0058】
散乱媒体１４０内で生成される二次放射線１６０の強度は、散乱媒体１４０の光電吸収（τ）の関数でもあり得る。光電吸収（τ）は、透過距離（ｐｄ）の関数として増加する場合もある。ただし、コンプトン散乱（σ）とは対照的に、光電吸収（τ）は、散乱媒体１４０によって放出される二次放射線１６０の量及び／または強度を低減させるように作用する可能性がある。いくつかの実装では、散乱媒体１４０内のそれぞれの伝播距離（ｐｄ）での光電吸収（τ）はｆτ（ｐｄ）として表されることができ、散乱媒体１４０の合計または累積光電吸収（τ）、吸収断面積（τＣＳ）は、
として表されることができる。したがって、散乱媒体１４０の吸収断面積（τＣＳ）は、厚さ１４６が増加するにつれて増加する場合もある（その結果、対応して、散乱媒体１４０によって生成される二次放射線１６０の量または強度が低減する）。
【数3】
【0059】
上記に示されるように、散乱媒体１４０の散乱断面積（σＣＳ）及び吸収断面積（τＣＳ）の両方は、厚さ１４６が増加するにつれて増加し得る。散乱媒体１４０の散乱断面積（σＣＳ）の増加により、散乱媒体１４０が生成した二次放射線１６０の量及び／または強度が増加する場合がある。ただし、散乱媒体１４０の吸収断面積（τＣＳ）は、厚さ１４６が増加するにつれて増加する場合もある。散乱媒体１４０の吸収断面積（τＣＳ）は、厚さ１４６が増加することの利点を減少させる（そして最終的には無効にする）場合があり、例えば、散乱媒体１４０内で透過距離（ｐｄ）を増加させるときに生成される二次放射線１６０の量及び／または強度を低減させる場合がある。
【0060】
図６Ａのグラフ６００に示されるように、厚さ１４６が増加することの利点は、厚さ１４６が増加するにつれて減少する可能性がある。グラフ６００では、縦軸は散乱媒体１４０によって生成される二次放射線１６０の増加する強度（ＩＳ）を表し、横軸は散乱媒体１４０の増加する厚さ１４６を表す。図示のように、二次放射１４０の量及び／または強度（ＩＳ）は、散乱断面積（σＣＳ）が吸収断面積（τＣＳ）よりも優勢である薄い厚さ１４６で急速に増加し得る。厚さ１４６がさらに増加することの利点は、減少する可能性があり、散乱断面積（σＣＳ）が増加することによって得られる利点を散乱媒体１４０の吸収断面積（τＣＳ）が無効にするより厚い厚さ１４６では、最終的に無視できるようになる可能性がある。換言すれば、それぞれの厚さ１４６を有する散乱媒体１４０によって生成される二次放射線１６０の量及び／または強度は、それぞれの厚さ１４６での散乱媒体１４０の散乱断面積（σＣＳ）及び吸収断面積（τＣＳ）の関数、例えば、ＩＳ（ｐｄ）＝σＣＳ（ｐｄ）－τＣＳ（ｐｄ）、ＩＳ（ｐｄ）＝ｆσ（ｐｄ）－ｆτ（ｐｄ）、
などであり得る。
【数4】
【0061】
いくつかの実施形態では、散乱媒体１４０の厚さ１４６は、本明細書に開示されるように、σＣＳ（ｐｄ）＝τＣＳ（ｐｄ）またはσＣＳ（ｐｄ）－τＣＳ（ｐｄ）＞ＴＳＡである、伝播距離（ｐｄ）に設定されてもよく、式中ＴＳＡは所定の散乱吸収閾値である。代替に、またはさらに、散乱媒体１４０の厚さ１４６は、ＩＳまで増加して（存在する場合）閾値を下回る伝播距離（ｐｄ）、例えば、ｆσ（ｐｄ）＝ｆτ（ｐｄ）またはｆσ（ｐｄ）－ｆτ（ｐｄ）＜ＴＳＲであるｐｄに設定されてもよく、式中ＴＳＲは所定の散乱増加率の閾値である。換言すれば、厚さ１４６は、コンプトン散乱（σ）が光電吸収（τ）と等価である、及び／またはその光電吸収を散乱増加率の閾値（ＴＳＲ）だけ上回る伝播距離（ｐｄ）に設定され得る。
【0062】
いくつかの実装では、散乱媒体１４０の厚さ１４６は、予測された二次放射線１６０の強度（ＩＳ）に基づいて設定されることができる。グラフ６００に示されるように、散乱媒体１４０の厚さ１４６は、伝播距離（ｐｄ）に設定されることができ、この伝播距離では、散乱媒体１４０によって生成される二次放射線１６０の量及び／または強度は、最大強度値（ＩＳ＿ＭＡＸ）の閾値（ＩＴ）内であると予測される。最大強度値（ＩＳ＿ＭＡＸ）は、一次放射線１２０の強度に比例する場合がある。いくつかの実装では、最大強度値（ＩＳ＿ＭＡＸ）は、テスト、経験、シミュレーション、モデリング、及び／または同様のものによって決定され得る。
【0063】
本明細書に開示されるように、いくつかの実施形態では、散乱媒体の厚さ１４６は、収穫逓減点に設定され得る。収穫逓減点は、本明細書に開示されるように、散乱増加閾値（ＴＳＩ）などの閾値を下回る厚さ１４６までさらに増加することによって得られるＩＳまで増加する、伝播距離（ｐｄ）または厚さ１４６に対応し得る。図６Ａの例では、ＩＳが厚さ１４６によって増加する比率は、散乱増加率または厚さ有用性メトリック（ＴＫＵ）、ＴＫＵ＝ΔＩＳ／ΔｐｄまたはΔＩＳ／Δ厚さ１４６として表されることができる。それぞれの伝播深さ（ｐｄ）での散乱増加率（またはＴＫＵ）は、厚さ１４６をさらに増加させることの有用性を定量化することができる。図６Ａに示されるように、散乱増加率（ＴＫＵ）は、当初は高い場合があるが、吸収断面積（τＣＳ）が増加することが原因で、低くなり、最終的にはゼロに収束する場合がある。散乱媒体１４０の厚さ１４６は、本明細書で開示されるように、散乱増加率（またはＴＫＵ）が散乱増加閾値（ＴＳＩ）などの閾値を下回る点に設定され得る。
【0064】
二次放射線１６０は、一次放射線１２０に応答して散乱媒体１４０によって生成されると、一次放射線１２０に対して（例えば、一次放射線１２０の伝播方向１２４に対して）それぞれの散乱角度で放出され得る。二次放射線１６０の散乱角度分布は、一次放射線１２０のエネルギー組成５２０の関数であり得る。図６Ｂは、２．７５エレクトロンボルト（ｅＶ）（プロットライン６１０）、６０ｋｅＶ（プロットライン６１２）、５１１ｋｅＶ（プロットライン６１４）、１．４６ＭｅＶ（プロットライン６１６）、及び１０ＭｅＶ（プロットライン６１８）を含む、それぞれのエネルギーレベルでの一次放射線１２０に応答して散乱媒体１４０によって生成されたＫｌｅｉｎ－Ｎｉｓｈｉｎａ散乱角度分布（または散乱角度断面図）の例を示すプロット６０１を含む。
【0065】
図示のように、散乱媒体１４０は、散乱角度分布のサブセットを含むことができる、後方散乱分布６２０で、及び／またはその内で二次放射線１６０を生成することができる。後方散乱分布６２０は、一次放射線１２０の伝播方向１２４から９０°以上オフセットにある散乱角度（例えば、約９０°から約２７０°までの散乱角度）を含むことができる。図６Ｂは、二次放射線１６０を標的１３０に向けるように構成された散乱角度を含み得る照射分布６２４の例をさらに示す。照射分布６２４は後方散乱分布６２０のサブセットを含むことができ、照射分布６２４は、一次放射線１２０の伝播方向１２４から約１２０°以上オフセットされた散乱角度（例えば、約１２０°から約２４０°までの散乱角度）を含むことができる。照射分布６２４内で放出される二次放射線１６０の強度は、一次放射線１２０の強度に比例し得る。例えば、標的１３０の少なくとも一部を照射することができる二次放射線１６０の最大強度（ＩＳ＿ＭＡＸ）は、ＩＳ＿ＭＡＸ＝ＰｅＩＰまたはＩＳ＿ＭＡＸ＝ＰｅＥＰとして表されることができ、式中、ＩＰは一次放射線１２０の強度を表し、ＥＰは一次放射線１２０によって生成される荷電粒子のエネルギーを表し、Ｐｅは一次放射線１２０のエネルギーレベルに基づいていることができるスケーリング係数（または比）である。図６Ｂに示されるように、Ｐｅは放射線エネルギーに反比例し得、Ｐｅは、２．７５ｅＶ（４１０）から６０ｋｅＶ（４１２）などの低エネルギーで１／２より大きくなり得、約５１１ｅＶ（４１４）で１／６より大きくなるように減少し得、約１．４６ＭｅＶ（４１６）で１／１２より大きいものになり得、１０ＭｅＶ（４１８）以上では無視できる値に近づき得る。
【0066】
いくつかの実施形態では、散乱媒体１４０のために決定された物理構成１４４は、散乱媒体１４０の深さ軸（または厚さ１４６）を一次放射線１２０の伝播方向１２４とアライメントするように構成され得る。深さ軸と一次放射線１２０との間のアライメントは、照射分布６２４内で放出される二次放射線１６０をもたらし得る。いくつかの実装では、散乱媒体１４０の深さ軸と一次放射線１２０の伝播方向１２４との間のアライメントは、標的１３０の少なくとも一部を照射することができる二次放射線１６０の量を最大化するように適応され得る。
【0067】
図４Ａに戻り参照すると、照射装置１００Ｃの散乱媒体１４０Ｃは、散乱媒体構成１４５Ｃに従って構成されることができる。散乱媒体構成１４５Ｃは、本明細書に開示されるように、照射装置１００Ｃの照射特性４０５Ｃに基づいて決定され得る。したがって、散乱媒体１４０Ｃは、本明細書に開示されるように、態様または照射性能を改善する（例えば、ΔＲＤＲを１０％以下に減少させる、ＲＤＲを１０％以上増加させる、照射時間を１０％以上減少させるなど）ように構成され得る。
【0068】
図４Ｅのグラフ１０３Ｂは、照射装置１００Ｃの照射特性４０５Ｃに従って決定された適切な（または最適な）散乱媒体構成１４５Ｃを有する散乱媒体１４０Ｃによってもたらされる照射性能の改善の例を示す。プロットラインＬ３１Ｂ及びＬ３９Ｂは、標的１３０ＣのＭＡＸ領域１３１及びＭＩＮ領域１３９にそれぞれ送達されたＲＤを示す。図示のように、散乱媒体１４０Ｃは、標的の不均一性をΔＲＤＲＡ（約２０％）から下げて約３％のΔＲＤＲＳＭまで減少させ得る（ΔＲＤＲを約１７％減少させ得る）。散乱媒体１４０Ｃによる二次放射線１６０の放出が原因で、ＭＡＸ領域１３１とＭＩＮ領域１３９との両方のＲＤＲは、グラフ１０３Ａと比較して増加する可能性があり、ＭＡＸ領域１３１が閾値放射線量に達する時間ｔ１ＳＭは、時間ｔ１Ａよりも約１５％短くなり得る。さらに、ＭＩＮ領域１３９の照射時間（ｔ２ＳＭまたはＩＲＴＳＭ）は、散乱媒体１４０Ｃを使用しない場合の照射時間（ＩＲＴＡ）よりも約３２％（例えば、ΔＲＤＲが減少することが原因で１７％、及びＲＤＲが増加することが原因で１５％）短くなり得る。
【0069】
上記に示されるように、散乱媒体１４０Ｃは、標的１３０のΔＲＤＲを約１７％減少させ、照射時間を約３２％減少させることができる。したがって、散乱媒体１４０は、適切なまたは適切に構成された散乱媒体１４０Ｃ（例えば、ΔＲＤＲを１０％以下に減少させる、照射時間を１０％以上減少させる、ＲＤＲを１０％以上増加させる、ＲＤを１０％以上増加させる、及び／または同様の散乱媒体１４０）を含むことができる。
【0070】
図７は、照射装置１００Ｄのもう１つの例を示す。図７の例では、照射装置１００Ｄの線源１１０Ｄは、一次放射線１２０を放出するように構成され得る。一次放射線１２０は、標的特性１３５Ｄを有する標的１３０Ｄの少なくとも一部を照射するように構成され得る。図７の例では、標的１３０Ｄの向き及び／または位置により、一次放射線１２０は、平行でない伝播方向１２４（例えば、伝播方向１２４Ａから１２４Ｎ）で標的１３０Ｄを透過することがある。あるいは、線源１１０Ｄは、一次放射線１２０のビームを広角パターンで（伝播方向１２４ＡからＮで）放出するように構成されることができる。図７は、伝播方向１２４ＡからＮに実質的に平行である平面に沿った照射装置１００Ｄの断面図を示す。標的物質１３０Ｄは、本明細書に開示されるように（例えば、ＭＡＸ領域１３１及びＭＩＮ領域１３９によって表されるように）、一次放射線１２０の不均一な線量を受けることがある。
【0071】
図７の実装では、照射装置１００Ｄは、本明細書に開示されるような（決定された散乱媒体構成１４５Ｄによる）、照射装置１００Ｄの照射特性４０５Ｄに従って構成され得る、散乱媒体１４０Ｄを含む。散乱媒体１４０Ｄのために決定された物理構成１４４Ｄは、散乱媒体１４０Ｄの深さ軸７４４を、一次放射線１２０の平行でなく広角の伝播方向１２４とアライメントするように構成され得る。より具体的には、物理構成１４４Ｄは、散乱媒体１４０Ｄのそれぞれの深さ軸７４４－Ｎを、一次放射線１２０のそれぞれの伝播方向１２４ＡからＮとアライメントする（例えば、深さ軸７４４Ａ、７４４Ｊ、及び７４４Ｎを伝播方向１２４Ａ、１２４Ｊ、及び１２４Ｎとアライメントするなどの）ように構成されることができる。いくつかの実施形態では、物理構成１４４Ｄは、図７に示されるように、凸、凹、及び／または半球の形状に対応し得る。
【0072】
図８Ａは、照射装置１００Ｅのもう１つの例を示す。照射装置１００Ｅは、標的１３０及び／または標的物質１３０を保持するように構成されたレセプタクル８１０（レセプタクル８１０Ａ）を備えてもよい。レセプタクル８１０Ａは、パレット、トレイ、平面部材、プランク、箱、キャニスタ、缶、入れ物、ケース、容器、ボウルなどを含むが、これらに限定されない、標的１３０及び／または標的物質１３０の支持、保持、固定、及び／またはその他の維持を行うのに適切な任意の手段を含み得る。レセプタクル８１０Ａは、照射装置１００Ｅの線源１１０Ｅによって生成される放射線に耐性のある材料を含む、任意の適切な材料（複数可）から形成され得る。図８Ａの例では、レセプタクル８１０Ａは、基部及び複数の側壁部材（例えば、図示された例の詳細を不明瞭にすることを避けるために示されていない４つの側壁部材、前側及び後側の側壁部材）を含むトレイ状の物理構成を有することができる。図８Ａの例では、レセプタクル８１０Ａは、標的特性１３５Ｅを有する標的物質１３０Ｅを保持する。
【0073】
散乱媒体１４０Ｅは、レセプタクル８１０Ａ内（例えば、レセプタクル８１０Ａの基部上）に配置されることができる。散乱媒体１４０Ｅは、本明細書に開示されるような（散乱媒体構成１４５Ｅによる）、照射装置１００Ｅの照射特性４０５Ｅに適応され得る。図８Ａに示されるように、散乱媒体１４０Ｅの厚さ１４６Ｅは、レセプタクル８１０Ａ（及び／またはその基部）の厚さ及び／または深さとは異なり得る。散乱媒体１４０Ｅは、レセプタクル８１０Ａよりも著しく厚くなってもよく、及び／または深くなってもよい。散乱媒体１４０Ｅの比較的大きい厚さ及び／または深さは、本明細書に開示されるように、散乱媒体１４０Ｅ内のコンプトン散乱相互作用を促進するように適応され得る。したがって、レセプタクル８１０Ａが散乱媒体１４０Ｅと同じまたは類似の物質組成１４２Ｅを有するとしても、レセプタクル８１０Ａは、照射性能に有意な改善をもたらさない（散乱媒体１４０または適切な散乱媒体１４０を含まない）。
【0074】
図８ＢからＨは、照射装置１００内に標的１３０及び／または標的物質１３０を維持するように構成されたレセプタクル８１０の追加の例を示す。図８Ｂの例では、散乱媒体１４０Ｅ－１は、レセプタクル８１０Ｂの基部の少なくとも一部を形成することができる。図８Ｃの例では、レセプタクル８１０Ｃの基部及び１つ以上の側壁部材の少なくとも一部は、散乱媒体１４０Ｅ－２から形成されることができる。図８Ｄの例では、レセプタクル８１０Ｄの側壁部材を含む散乱媒体１４０Ｅ－３は、切欠部、溝部８１５などの適切な機構によって基部に取り外し可能に取り付けられてもよく、またはインターロックされてもよい。図８Ｅの例では、レセプタクル８１０Ｅは、実質的に平坦または平面構成を有するように形成され得る。散乱媒体１４０Ｅ－４は、レセプタクル８１０Ｅの基部の少なくとも一部を構成する及び／または実装する。
【0075】
図８ＦからＨに示される例では、レセプタクル８１０は、凸状または半球状の物理構成（例えば、ボウル形状）を有するように構成され得る。図８Ｆに示されるように、散乱媒体１４０Ｅ－５は、レセプタクル８１０Ｆの内面と標的物質１３０との間に配置され得る。図８Ｇの例では、散乱媒体１４０Ｅ－６は、レセプタクル８１０Ｇの半球部分を形成することができる。図８Ｈの例では、散乱媒体１４０Ｅ－７は、レセプタクル８１０Ｈの半球部分及び基部を形成することができる。
【0076】
図９は、照射装置１００（照射装置１００Ｆ）のもう１つの例を示す。図９の例では、一次放射線１２０は、標的物質１３０Ｆを（例えば、標的特性１３５Ｆ、線源１１０Ｄの特性などが原因で）平行でない伝播方向１２４ＡからＮで照射することができる。散乱媒体１４０Ｆは、レセプタクル８１０Ｉの内面に沿って配置されることができる。散乱媒体１４０Ｆは、本明細書に開示されるような（決定された散乱媒体構成１４５Ｆによる）、照射装置１００Ｆの照射特性４０５Ｆに従って構成され得る。散乱媒体１４０Ｆの物理構成１４４Ｆは、散乱媒体１４０Ｆの深さ軸を、一次放射線１２０の伝播方向（複数可）１２４とアライメントするように適応され得る。いくつかの実施形態では、散乱媒体１４０Ｆの部分は、本明細書に開示されるように、取り外し可能及び／または交換可能であってもよい。
【0077】
図１０は、線源１１０Ｄを有する照射装置１００Ｄのもう１つの例を示す。照射装置１００Ｄは、標的特性１３５Ｇを有する標的物質１３０Ｇを照射するように構成され得る。図１０の例では、照射装置１００Ｇは、散乱媒体１４０Ｇを備えることができる。散乱媒体１４０Ｇは、照射装置１００Ｆの照射特性４０５Ｆに少なくとも部分的に基づいて構成され得る。図示のように、散乱媒体１４０Ｇは、照射装置１００Ｇの筐体１０２の１つ以上（または２つ以上）の内面の上に配置されることができる。散乱媒体１４０Ｇは、筐体１０２の側面、前面、背面、及び／または底面の上に配置され得る。いくつかの実装では、散乱媒体１４０Ｇは、筐体１０２の上部内面、アクセス機構２０６の内面、及び／または同様のものの上に配置されることができる。
【0078】
図１１Ａは、照射装置１００Ｈの別の例を示す。図示のように、照射装置１００Ｈの筐体１０２は、１つ以上のレセプタクル８１０を保持するように構成され得る。レセプタクル８１０は、容器１１１０を含み得る。容器１１１０は、それぞれの標的１３０、及び／またはそれぞれの量の標的物質１３０を保持するように構成され得る。図１１Ａの例では、標的特性１３５Ｈを有する標的物質１３０Ｈは、それぞれの容器１１１０内に配置される。照射装置１００Ｈは、容器１１１０を筐体１０２内に配置すること、筐体１０２から取り外すこと及び／または同様のことができるアクセス機構を含むことができる（図示された例の詳細を不明瞭にすることを避けるために、アクセス機構は図１１Ａには示されていない）。
【0079】
容器１１１０は、筐体１０２内で垂直方向、水平方向などの任意の適切な向きに固定されることができる。いくつかの実装では、図１１Ｂに示されるように、容器蓋１１１２または他の機構は、容器１１１０内に標的物質１３０を固定して維持するように構成されることができる。いくつかの実施形態では、容器１１１０は円筒形状を有してもよい。ただし、本開示は、これに関して限定されず、任意の適切な物理構成を有する容器１１１０を使用するように適応され得る。
【0080】
図１１Ａに示されるように、１つ以上の容器１１１０を照射装置１００Ｈの線源１１０Ｈの周りに配置することができる。いくつかの実施形態では、線源１１０Ｈは、実質的に放射状または円形状のパターンで（例えば、伝播方向（複数可）１２４の３６０°の範囲内で）一次放射線１２０を放出するように構成され得る。代替として、線源１１０Ｈは、より狭い角度範囲、または少なくとも部分的に放射状または円形状パターン内で一次放射線１２０を放出するように構成されることができ、容器１１１０が線源１１０Ｈを中心に回転することができることで、各容器１１１０が線源を周期的に通過する（図１１Ｆの例に示されるように）。
【0081】
容器１１１０内の標的物質１３０Ｈは、一次放射線１２０の不均一な線量を受けることがある。図１１Ｃに示されるように、容器１１１０は、線源１１０Ｈに最も近い標的物質１３０Ｈを含むＭＡＸ領域１３１と、線源１１０Ｈから最も遠い標的物質１３０Ｈを含むＭＩＮ領域１３９とを有することができる。
【0082】
いくつかの実装では、標的の不均一性の影響を改善する試みの中で、物理操作を使用することができる。例えば、容器１１１０は、図１１Ｃに示されるように、照射中に方向１１３２に回転することができる。そのような物理操作は、照射装置１００Ｈの複雑さ（及びコスト）を大幅に増加させる可能性がある。さらに、そのような物理操作が実施されたとしても、容器１１１０の内側領域１１３９（例えば、ＭＩＮ領域１３９）内に配置された標的物質１３０の部分と外側領域１１３１（例えば、ＭＡＸ領域１３１）内に配置された部分との間に有意なΔＲＤＲが残る可能性がある。
【0083】
図１１Ａの実装では、照射装置１００Ｈは、本明細書に開示されるように照射性能の態様を改善するように構成されることができる、散乱媒体１４０Ｈを含み得る。散乱媒体構成１４５Ｈは、照射装置１００Ｈの照射特性４０５Ｈに従って適応されることができる。図１１Ａの例では、散乱媒体１４０Ｈは、筐体１０２の１つ以上（または２つ以上）の内面（複数可）の上に配置され得る。いくつかの実施形態では、散乱媒体１４０Ｈは、筐体１０２の前部及び後部（または頂部及び底部）の内面の上にも配置され得る（図示された例の詳細を不明瞭にすることを避けるために、図１１Ａには示されていない）。
【0084】
図１１Ｄは、照射装置１００Ｉのもう１つの例を示す。照射装置１００Ｉの散乱媒体１４０Ｉは（図１１Ｅにさらに示されるように）実質的に円筒形状に形成されてもよい。散乱媒体構成１４５Ｉは、本明細書に開示されるように、照射装置１００Ｉの照射特性４０５Ｉに従って決定され得る。図１１Ｄの例では、散乱媒体１４０Ｉの物理構成１４４Ｉは、本明細書に開示されるように、散乱媒体１４０Ｉの深さ軸を、一次放射線１２０の伝播方向（複数可）１２４とアライメントするように適応され得る。いくつかの実装では、散乱媒体１４０Ｉの内面は、本明細書に開示されるように、容器１１１０内の標的物質１３０Ｉに向かい戻る二次放射線１６０の生成を容易にし得るように、一次放射線１２０に実質的に直交するように構成されることができる。
【0085】
図１１Ｆは、照射装置１００Ｊの別の例を示す。図１１Ｆの例では、照射装置１００Ｊの容器１１１０Ｊは、それぞれの散乱媒体１４０Ｊを含んでもよく、及び／またはそれらに結合されてもよい（各容器１１１０Ｊはそれぞれの標的物質１３０Ｊを保持するように構成される）。散乱媒体１４０Ｊのために決定された散乱媒体構成１４５Ｊは、本明細書に開示されるように、照射装置１００Ｊの照射特性４０５Ｊに少なくとも部分的に基づいていることができる。いくつかの実施形態では、散乱媒体１４０Ｊは、それぞれの容器１１１０Ｊの円筒壁部の一部を形成することができる。例えば、散乱媒体１４０Ｊは、線源１１０Ｈから最も遠い（例えば、円筒壁部の外側部分の約２００°から３１５°の間に）円筒壁部の部分を形成することができる。図１１Ｆでは、図示された例の詳細が不明瞭になるのを避けるために、線源１１０Ｈによって放出される一次放射線１２０（及び散乱媒体１４０Ｊによって放出される対応する二次放射線１６０）の一部のみが示される。
【0086】
図１１Ｇから１１Ｉは、照射装置１００Ｈ、１００Ｉ、または１００Ｊなどの照射装置１００の筐体１０２内に標的物質１３０を保持するように構成された容器１１１０のさらなる例を示す。図１１Ｇの例では、散乱媒体１４０Ｊ－１は、容器１１１０Ｋの円筒壁部の外面の上に配置されることができる。図１１Ｈの例では、散乱媒体１４０Ｊ－２は、容器１１１０Ｌの円筒壁部の内面の上に配置されることができる。図１１Ｉの例では、容器１１１０Ｍの円筒壁部は、散乱媒体１４０Ｊ－３から形成されることができる。
【0087】
バッチタイプの操作を実施するように構成された照射装置１００の例が本明細書に記載されているが、本開示は、これに関して限定されず、連続供給照射操作などの他のタイプの照射操作を実施するように構成された照射装置１００による使用に適応され得る。図１２Ａは、連続供給照射操作を実施するように構成された照射装置１００Ｋの一例を示す。照射装置１００Ｋは、標的特性１３５Ｋを有する標的物質１３０Ｋを処理するように構成され得る。標的物質１３０Ｋは、それぞれのレセプタクル８１０Ｋ（またはそれぞれの容器１１１０）上に、及び／またはそれらの内に保持され得る。照射装置１００Ｋの線源１１０Ｋは、筐体１０２の内部容積１１２中に、及び／またはその内に一次放射線１２０を放出するように構成され得る。一次放射線１２０は、筐体１０２内の照射ゾーン１２２２中に向けられ得る。
【0088】
さらに照射装置１００Ｋは、コンベヤ１２１０を含み得、このコンベヤは、標的物質１３０Ｋが筐体１０２の入口１２１２に（第一アクセス機構２０６Ａによって）入り、照射ゾーン１２２２を通り、筐体１０２の出口１２１４を（第二アクセス機構２０６Ｂによって）出て、移送されるように構成され得る。標的物質１３０Ｋは、それぞれのレセプタクル８１０Ｋ内に配置されると、それぞれのレセプタクル８１０Ｋがコンベヤ１２１０によって移送されて照射ゾーン１２２２を通るときに照射されてもよい。標的物質１３０が照射ゾーン１２２２内に維持される時間は、照射時間及び／または標的物質１３０に送達されるＲＤを決定し得る。図１２Ａの例では、レセプタクル８１０Ｋ－１内の標的物質１３０Ｋ－１は、第一アクセス機構２０６Ａによって筐体１０２に入っており、部分的に照射ゾーン１２２２内にあり、レセプタクル８１０Ｋ－２内の標的物質１３０Ｋ－２は、部分的に照射ゾーン１２２２内にあり（照射ゾーン１２２２を出て行きつつあり）、レセプタクル８１０Ｋ－３内の標的物質１３０Ｋ－３は、照射ゾーン１２２２を通過する間に照射された後、第二アクセス機構２０６Ｂによって筐体１０２を出た。レセプタクル８１０Ｋは、散乱媒体１４０Ｋ（例えば、散乱媒体１４０Ｋ－１から１４０Ｋ－３）を含むことができる。散乱媒体１４０Ｋの散乱媒体構成１４５Ｋは、本明細書に開示されるように、照射装置１００Ｋの照射特性４０５Ｋに従って照射性能の態様を改善するように適応され得る。
【0089】
図１２Ｂは、連続供給照射操作を実施するように構成された照射装置１００Ｌの別の例を示す。図１２Ｂの例では、標的特性１３５Ｌを有する標的物質１３０Ｌは、コンベヤ１２１０上に受け取られることができる。標的物質１３０は、実質的に連続方式で受け取られることができる。アクセス機構２０６Ａは、標的物質１３０Ｌを筐体１０２の内部容積１１２内に受容し、放射線がそこから漏れるのを防止するように構成されることができる。
【0090】
制御ロジック２０１は、コンベヤ１２１０が照射ゾーン１２２２を通して標的物質１３０Ｌを移動させるときに、一次放射線１２０を放出するように線源１１０Ｌを構成することができる。制御ロジック２０１は、標的物質１３０Ｌが指定されたＲＤを受けるように（及び／または指定された照射時間、照射ゾーン１２２２内にとどまるように）、標的物質１３０が照射ゾーン１２２２を通って移動するようにコンベヤ１２１０を構成することができる。標的物質１３０Ｌの照射部分（複数可）１２３２は、照射装置１００の出口１２１４で（例えば、第二アクセス機構２０６Ｂによって）回収され得る。
【0091】
照射装置１００Ｌは、散乱媒体１４０Ｌをさらに含んでもよい。散乱媒体１４０Ｌの散乱媒体構成１４５Ｌは、本明細書に開示されるように、照射装置１００Ｌの照射特性４０５Ｌに適応され得る。図１２Ｂの例では、散乱媒体１４０Ｌをコンベヤ１２１０上に配置することができる。散乱媒体１４０Ｌは、コンベヤ１２１０のベルトまたは他の構成要素を含んでもよい。あるいは、またはさらに、散乱媒体１４０Ｌは、コンベヤ１２１０上に、及び／またはその内に配置されてもよい。図１２Ｂに示されるように、散乱媒体１４０Ｌは、コンベヤ１２１０のベルトまたは他の構成要素上に配置されるように構成され得る、複数のパネルまたはセグメントを含んでもよい。散乱媒体１４０Ｌの散乱媒体構成１４５Ｌは、照射装置１００Ｌの照射特性４０５Ｌに少なくとも部分的に基づいた構成ロジック４１０によって決定されることができる。
【0092】
図１３は、照射アプリケーションを実装するように照射装置１００を構成するための、及び／または照射アプリケーションを実装するように構成された照射装置１００を使用するためのシステム１３００の一例を示す。システム１３００は、コンピューティングデバイス１３０１のコンピューティングリソース１３０２上で動作するように構成され得る構成エンジン１３１０を含み得る。コンピューティングリソース１３０２は、プロセッサ１３０２－１、メモリ１３０２－２、ＮＶストレージ１３０２－３、データインタフェース１３０２－４、ＨＭＩ１３０２－５などを含むことができるが、これらに限定されない。構成エンジン１３１０は、コンピューティングデバイス１３０１のＮＶストレージ（及び／または他の非一時的な記憶媒体）に格納されたコンピュータ可読命令を含んでもよく、及び／またはそれらによって具現化されてもよい。あるいは、またはさらに、構成エンジン１３１０の部分は、論理回路、処理回路、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどのハードウェアコンポーネントによって実装されてもよく、及び／または具現化されてもよい。
【0093】
構成エンジン１３１０は、指定された照射特性４０５を有する照射装置１００によって実装される照射アプリケーションに関する仕様データ１３０５を受信することができる。仕様データ１３０５は、非一時的な記憶媒体での格納、電子通信ネットワークでの通信、及び／またはコンピューティングデバイス１３０１の処理リソースによる解釈のために構成された電子的にエンコードされた情報を含んでもよく、及び／またはそれによって具現化されてもよい。構成エンジン１３１０は、指定された照射アプリケーションのための照射構成１３１２を生成することができる。本明細書でさらに詳細に開示されるように、照射構成１３１２は、一次放射線構成１３２２及び／または散乱媒体構成１４５を含み得る。一次放射線構成１３２２は、指定の標的特性１３５を有する標的物質１３０に指定の閾値放射線量を送達する（本明細書に開示されるように、一次放射線１２０を放出する）ように照射装置１００の線源１１０を構成することができる。散乱媒体構成１４５は、本明細書で開示されるように、物質組成１４２、物理構成１４４、厚さ１４６、及び／または照射性能の態様を改善するように適応された他の特性を指定することができる。照射構成１３１２は、コンピューティングデバイス１３０１のＮＶストレージ１３０２－３上に、及び／またはその中に維持され得る。あるいは、またはさらに、照射構成１３１２は、電子通信ネットワークで、システム１３００の他のコンポーネント（複数可）、他のコンピューティングデバイス（複数可）及び／またはシステム、照射装置１００の制御ロジック２０１などに伝送されてもよい。
【0094】
仕様データ１３０５は、照射装置１００の照射特性４０５と、照射アプリケーションで照射される標的物質１３０に関する標的特性１３５とを含むことができる。さらに仕様データ１３０５は、標的物質に送達される放射線量（例えば、閾値放射線量）を指定することができる、放射線量データ１３２５を含んでもよい。例えば、仕様データ１３０５は、２キログレイ（ＫＧｙ）の放射線量によって指定された標的特性１３５を有するカンナビスの滅菌を含み得る。
【0095】
構成エンジン１３１０は、照射アプリケーションのための一次放射線構成１３２２を決定するように構成され得る線量モデリングモジュール１３２０をさらに含み得る。一次放射線構成１３２２は、指定された標的物質１３０に対して指定された放射線量を照射装置１００に送達させるように構成されることができる。線量モデリングモジュール１３２０は、一次放射線１２０の照射時間及びエネルギー組成５２０（例えば、エネルギーレベル５２１、エネルギー範囲５２２など）を決定するように構成され得る。カンナビス滅菌アプリケーションでは、一次放射線構成１３２２は、約０．１ｇ／ｃｃの密度及び約２インチの深さを有するカンナビスに対して約１４０ｋｅＶのエネルギーレベル、約０．１ｇ／ｃｃの密度及び約４インチの深さを有するカンナビスに対して約１８０ｋｅＶのエネルギーレベルなどを指定することができる。いくつかの実装では、適切な（または最適な）一次放射線構成１３２２は、テスト及び／または経験を通して（例えば、イオンチャンバ、放射線センサ、自動曝露コントロール（ＡＥＣ）などの内で異なる標的特性１３５を有する標的物質１３０のサンプルを照射することによって）決定されることができる。
【0096】
構成エンジン１３１０は、照射装置１００の散乱媒体１４０に適した（または最適な）散乱媒体構成１４５を決定するように構成され得る、散乱モデリングモジュール１３３０をさらに含み得る。散乱モデリングモジュール１３３０は、本明細書で開示されるように、構成ロジック４１０を含んでもよく、及び／または実装してもよい。いくつかの実装では、散乱モデリングモジュール１３３０は、決定された散乱媒体構成１４５の散乱メトリクスを決定するようにさらに構成され得る。散乱メトリクスは、決定された散乱媒体構成１４５の照射性能の改善を推定するように構成され得る。散乱メトリクスは、例えば、本明細書で開示されるように、ΔＲＤＲの減少の推定、ＲＤ率（ΔＲＤ）の増加の推定、照射時間の減少の推定、及び／または同様のものを指定することができる。
【0097】
いくつかの実装では、構成エンジン１３１０は、適応モジュール１３４０をさらに含み得る。適応モジュール１３４０は、照射装置１００による照射アプリケーションのテスト及び／または実装に関する異なる条件及び／またはフィードバックに照射構成１３１２を変更する、洗練する、及び／またはその他の方法で適応させるように構成され得る。例えば、適応モジュール１３４０は、散乱媒体構成１４５のために決定された散乱メトリクスに少なくとも部分的に基づいて、一次放射線構成１３２２を変更する、及び／または洗練するように構成され得る。より具体的には、適応モジュール１３４０は、指定の構成１４５を有する散乱媒体１４０を組み込むことによって実現されると予測される照射性能の改善に従って、一次放射線構成１３２２を変更するように構成され得る。これらの変更は、一次放射線１２０のエネルギーレベル５２１を低減させること、照射時間を減少させること、標的物質１３０が照射ゾーン１２２２を通過する速度を上げること、照射装置１００のスループットを向上させること、及び／または同様のことを含むことができる。
【0098】
いくつかの実装では、構成エンジン１３１０は、照射マネージャ（またはマネージャ１３５０）をさらに含んでもよく、及び／またはそれに結合されてもよい。マネージャ１３５０は、構成エンジン１３１０によって決定された照射構成１３１２を実装するように照射装置１００を構成するように適応され得る。マネージャ１３５０は、散乱モデリングモジュール１３３０によって決定された散乱媒体構成１４５に従って構成された散乱媒体１４０を照射装置１００に組み込ませるように構成され得る。さらにマネージャ１３５０は、一次放射線構成１３２２によって指定されるような、照射アプリケーションを実装するように照射装置１００を構成するように適応され得る。照射アプリケーションを実装することは、ａ）標的データ１３１５（例えば、標的特性１３５）によって指定された物理構成で、照射装置１００の内部容積１１２内に標的物質１３０を受け取ることと、ｂ）照射装置１００の線源１１０に、一次放射線構成１３２２に従って一次放射線１２０を放出させることであって、一次放射線１２０は標的物質１３０の少なくとも第一部分を照射するように構成される、放出させることとを含み得る。照射装置１００の制御ロジック２０１は、一次放射線構成１３２２によって指定された照射時間、エネルギーレベル（複数可）５２１で、及び／またはエネルギー範囲（複数可）５２２内で線源１１０に一次放射線１２０を放出させるように構成され得る。本明細書に開示されるように、散乱媒体１４０は、一次放射線１２０に応答して二次放射線１６０を生成するように構成されることができ、この二次放射線は、標的物質１３０の少なくとも第二部分を照射するように構成されることができる。
【0099】
いくつかの実装では、マネージャ１３５０は、決定された照射構成１３１２のテスト及び／または実装に関するフィードバックデータを取得するようにさらに構成され得る。フィードバックデータは、標的物質１３０（及び／または標的物質１３０のそれぞれの部分または領域）に送達された実際の測定ＲＤ、指定された放射線量を標的物質１３０に送達した実際の照射時間などを含むが、これらに限定されない、任意の適切な情報を含むことができる。フィードバックデータは、イオンチャンバ、放射線センサ、ＡＥＣユニットなどのテスト及び／または監視装置（図示された実施形態の詳細を不明瞭にすることを避けるために図１３には示されていない）を使用して取得されることができる。
【0100】
いくつかの実装では、適応モジュール１３４０は、それぞれの照射構成１３１２に関連するフィードバックデータを利用して、それぞれの照射構成１３１２を変更する、洗練する、及び／またはその他の方法で適応させることができる。照射構成１３１２の変更は、コンピューティングデバイス１３０１のＮＶストレージ１３０２－３など、非一時的なストレージ内に維持され得る。
【0101】
適応モジュール１３４０は、フィードバックデータを利用して、指定された照射アプリケーション（例えば、それぞれの仕様データ１３０５）のための照射構成１３１２を決定する、及び／または開発するために使用されるルール及び／またはメトリクスを洗練するようにさらに構成され得る。例えば、適応モジュール１３４０は、指定された照射構成１３１２に従って標的物質１３０に送達された実際のＲＤに関するフィードバックを利用して、標的物質１３０の標的特性１３５（例えば、光電吸収）、散乱媒体構成１４５のために決定された散乱メトリクスなどを洗練することができる。したがって、フィードバックデータは、特異的な照射アプリケーションのための照射構成１３１２を洗練するために使用され得るだけでなく、他の照射アプリケーションのための他の照射構成（複数可）１３１２を洗練するためにも使用され得る。
【0102】
いくつかの実装では、適応モジュール１３４０は、フィードバックデータを利用して、仕様データ１３０５及び／または対応する照射構成１３１２の特性及び／またはパラメータ間の関係を学習する、及び／または洗練するようにさらに構成され得る。例えば、適応モジュール１３４０は、フィードバックデータを利用して、標的特性１３５（例えば、密度、光電吸収及び／または減衰、物理構成など）と、照射性能（例えば、標的物質１３０に送達されたＲＤ、それぞれの領域に送達されたＲＤ、ＲＤＲ率、ΔＲＤＲなど）との間の関係を学習することができる。さらに適応モジュール１３４０は、散乱媒体１４０の特性（例えば、散乱媒体１４０のために決定された散乱媒体構成１４５によって定義されるようなもの）を含む関係を学習する、及び／または洗練するように構成され得る。これらの関係は、図５Ｂ及び図６Ｂに示されるように、指定の条件下で散乱媒体１４０がそれぞれの散乱媒体構成１４５を有することによってもたらされる照射性能の改善（例えば、標的１３０が指定の標的特性１３５を有する、一次放射線１２０が指定のエネルギー組成５２０を有するなどのためにもたらされる改善）に対応し得る。適応モジュール１３４０は、任意の適切なメカニズムまたは技法を使用して、それらのような関係を学習する、及び／または洗練するように構成され得る。例えば、適応モジュール１３４０は、機械学習中の、または機械学習済みの照射モデルなどを含んでもよく、及び／またはそれらに結合されてもよい。適応モジュール１３４０は、本明細書で開示されるように、指定された照射アプリケーションのための照射構成１３１２を生成するために、学習済みの相関関係を利用するように線量モデリングモジュール１３２０及び／または散乱モデリングモジュール１３３０を構成するようにさらに適応され得る。
【0103】
図１４は、照射装置１００の散乱媒体１４０に適した（または最適な）特性を決定するための技法の例を示すフローチャート１４００である。フローチャート１４００は、１つ以上のステップまたは操作（１つの方法）を含む機能に対応することができる。いくつかの実装では、図１４に（及び／または本明細書で開示される他のフローチャートに）関連して説明される機能の一部は、回路、ロジック、論理回路、プロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、コンピューティングデバイスなどのハードウェアコンポーネントによって実装されてもよく、及び／または具現化されてもよい。代替に、またはさらに、開示された機能の一部は、ＮＶまたは非一時的な記憶媒体に格納されたコンピュータ可読命令によって実装されてもよく、及び／または具現化されてもよい。コンピュータ可読命令は、コンピューティングデバイス１３０１のプロセッサ及び／または照射装置１００の制御ロジック２０１などのロジックに、開示された機能の一部を実装させるように構成され得る。
【0104】
１４１０では、照射装置１００によって実装される照射アプリケーションを定義するように構成された仕様データ１３０５を受信することができる。１４２０では、本明細書で開示するように、仕様データ１３０５の一次放射線構成１３２２を決定し得る。１４３０では、本明細書で開示するように（例えば、一次放射線構成１３２２によって指定されたエネルギー組成５２０、エネルギーレベル５２１、及び／またはエネルギー範囲５２２に基づいて）、散乱媒体１４０に適した（または最適な）物質組成１４２を決定し得る。１４３４では、本明細書で開示するように、散乱媒体１４０に適した（または最適な）物理構成１４４を決定し得る。散乱媒体構成１４５は、照射性能を少なくとも閾値だけ改善するように構成されることができる。散乱媒体構成１４５は、標的の不均一性（例えば、ΔＲＤＲ）を１０％以下（または２．５％以下など）まで減少させる、照射時間を１０％以上減少させる、ＲＤＲを１０％以上増加させる、放射線量を１０％以上増加させる、及び／または同様のように構成されることができる。いくつかの実装では、１４２０で決定された一次放射線構成１３２２は、本明細書で開示されるように、散乱媒体１４０（及び／または散乱媒体構成１４５）のために決定された有用性メトリクスに基づいて変更されてもよく、及び／または洗練されてもよい。いくつかの実装では、１４３０から１４３４の態様は、本明細書で開示されるように、コンピューティングデバイス１３０１上で動作する構成ロジック４１０、散乱モデリングモジュール１３３０及び／または適応モジュール１３４０によって実装され得る。
【0105】
１４５０では、仕様データ１３０５によって定義された照射アプリケーションは、照射装置１００によって実装され得る。照射アプリケーションを実装することは、本明細書に開示されるように、ａ）決定された散乱媒体構成１４５に従って構成された散乱媒体１４０を照射装置１００内に展開することと、ｂ）１４２０で決定された一次放射線構成１３２２によって規定されるような一次放射線１２０で（指定された標的特性１３５を有する）標的１３０を照射するように照射装置１００を構成することとを含むことができる。
【0106】
図１５Ａは、照射アプリケーションに適した（または最適な）構成を決定するための技法の例を示すフローチャート１５００Ａである。１５１０では、照射アプリケーションに関する仕様データ１３０５を受信することができる。１５１２では、照射要件によって指定された標的物質１３０の標的特性１３５を決定することができる。いくつかの実装では、標的特性１３５は、テスト及び／または経験を通じて決定され得る。あるいは、または加えて、１つ以上の標的特性１３５は、既知であってもよく、サプライヤによって指定されてもよく、１５１０で受信した標的データ１３１５に含まれてもよく、及び／または同様であってもよい。
【0107】
１５１４では、照射中の標的物質１３０の物理構成を決定し得る。物理構成は、照射装置１００によって実装された各バッチまたは照射操作で処理される標的物質１３０の範囲及び／または量に対応し得る。あるいは、１５１４では、連続供給照射操作で処理される標的物質１３０の物理構成を決定することができる。標的物質１３０の物理構成は、照射装置１００の線源１１０及び／またはそれによって生成される一次放射線１２０に対する標的物質１３０の位置及び／または向きに対応することができる。標的物質１３０の物理構成は、一次放射線１２０が放出される方向（複数可）に対する標的物質１３０の深さまたは厚さ（例えば、２インチ、４インチなど）を決定することができる。
【0108】
１５２０では、本明細書に開示されるように、標的物質１３０（指定の標的特性１３５を有するもの）に指定の放射線量を送達するための一次放射線構成１３２２を決定することができる。
【0109】
１５３０から１５３４では、本明細書で開示するように、適した（または最適な）散乱媒体構成１４５を決定し得る。１５３８では、１５２０で決定された一次放射線構成１３２２は、１５３０から１５３４で決定された散乱媒体構成１４５を有する散乱媒体１４０の組み込みによってもたらされる予測された改善に少なくとも部分的に基づいて洗練され得る。一次放射線構成１３２２及び／または散乱媒体構成１４５は、コンピューティングデバイス１３０１のＮＶストレージ１３０２－３及び／または他の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に存続し得る、照射構成１３１２に含まれ得る。
【0110】
１５４０から１５４２では、決定された照射構成１３１２を評価する、変更する、及び／または洗練することができる。１５４０では、１５１４から１５３８で決定された照射構成１３１２の有用性を決定し得る。１５４０では、照射構成１３１２の適応性または有用性は、有用性または適応性メトリック、例えば、照射構成有用性（ＩＲＣＵ）メトリックとして定量化されてもよく、及び／または表されてもよい。ＩＲＣＵメトリックは、結果のΔＲＤ、反復またはバッチあたりの照射時間、量の関数としての照射時間、スループット（例えば、単位時間あたりに処理される標的物質１３０の量）、放射線エネルギーレベル（及び／またはエネルギー範囲）、消費電力、電力消費率（例えば、処理される標的物質１３０の量あたりの消費電力）、コスト、散乱媒体１４０のコスト、及び／または同様のものなどを含み得るが、これらに限定されない、任意の適切な要因（複数可）に基づいている場合がある。いくつかの実装では、本明細書で開示されるように、ＩＲＣＵメトリックはフィードバックデータに基づいている場合がある。代替に、または追加で、ＩＲＣＵメトリックは、照射構成１３１２の推定された、またはシミュレートされた実装を通じて決定され得る。いくつかの実装では、それぞれの要因に重みを割り当てることができることで、結果として生じる照射アプリケーションのＩＲＣＵメトリックに対する要因の相対的な重要性が示されることができる（例えば、消費電力及び／またはΔＲＤよりもスループットを強調するなど）。重みは、ユーザ、ユーザプリファレンスなどによって割り当てられることができる。要因及び／または重みのうちの１つ以上は、１５１０で受信した仕様データ１３０５に含まれ得る。一部の実装では、ＩＲＣＵメトリックは、最適化プロセスの目的関数として定式化されることができる。
【0111】
１５４２では、ＩＲＣＵメトリックを評価して、１５１４から１５３８で決定された照射構成１３１２を変更する、及び／または洗練する必要があるかどうかを決定し得る。この決定は、ＩＲＣＵメトリックが閾値を満たすかどうかに基づいていることができる。あるいは、またはさらに、この決定は、照射構成１３１２のために決定されたＩＲＣＵメトリックと、他の照射構成１３１２（例えば、１５１４から１５３８の前の反復で決定された照射構成１３１２）のＩＲＣＵメトリクスとの間の比較に基づいていることができる。いくつかの実装では、１５１４から１５４２は最適化問題として定式化されることができ、１５４２における決定は、照射アプリケーションに最適な照射構成１３１２が識別されたかどうかに基づいていることができる。照射構成１３１２が変更される必要がある場合、フローは１５１４から１５３４に戻り続くことができる。そうでない場合、フローは１５５０に続くことができる。１５５０では、本明細書に開示されるように、照射アプリケーションの決定された構成を照射装置１００が実装し得る。
【0112】
図１５Ｂは、照射アプリケーションに適した（または最適な）構成を決定するための技法のさらなる例を示すフローチャート１５００Ｂである。図示のように、１５１０では、本明細書に開示されるように、照射アプリケーションに関する仕様データ１３０５を受信することができ、１５１２では、標的物質１３０の特性を決定することができ、１５１４では、照射中の標的物質１３０の物理構成を決定することができ、１５２０では、照射アプリケーションのための一次放射線構成１３２２を決定することができる。１５３６では、本明細書に開示されるように、照射装置１００の散乱媒体１４０のための散乱媒体構成１４５を決定することができる。１５３８では、１５２０で決定された一次放射線構成１３２２を、決定された散乱媒体構成１４５に少なくとも部分的に基づいて（例えば、予測された散乱メトリクスに基づいて）洗練することができる。照射構成１３１２では、一次放射線構成１３２２及び散乱媒体構成１４５を含み得る。
【0113】
いくつかの実装では、照射構成１３１２は、１５１４から１５４４で反復して変更されてもよく、及び／または洗練されてもよい。１５４０では、照射構成１３１２のＩＲＣＵメトリックを決定することができ、１５４４では、照射構成１３１２を受諾する必要があるかどうかの決定は、決定されたＩＲＣＵメトリックに少なくとも部分的に基づいていることができる。照射構成１３１２が１５４４で受諾されない場合、フローは１５１４に続くことができる。そうでない場合、フローは１５５０に続くことができる。１５５０では、本明細書に開示されるように、照射装置１００を使用することによって、照射構成１３１２を実装し得る。
【0114】
１５６０では、照射装置１００による照射アプリケーションの実装に関するフィードバックデータを取得することができる。フィードバックデータは、照射装置１００、試験機器、試験環境（例えば、イオンチャンバ）、放射線センサ、ＡＥＣなどから取得されることができる。フィードバックデータを使用して、照射構成１３１２を決定するために使用されるモデル、例えば、一次放射線構成１３２２を決定するために使用される線量モデリングモジュール１３２０、散乱媒体構成１４５を決定するために使用される散乱モデリングモジュール１３３０などを洗練することができる。本明細書に開示するように、フィードバックデータを利用して、標的物質１３０の深さと一次放射線１２０の透過との間の相関関係、指定の散乱媒体構成１４５を有する散乱媒体１４０によって実現される照射性能の改善など、モデルを含む相関関係を学習してもよく、及び／または洗練してもよい。
【0115】
１５６２では、照射構成１３１２を適応させる必要があるかどうかの決定が行われ得る。１５６２における決定は、照射構成１３１２の所期または推定の照射性能と、１５５０での照射構成１３１２の実装中に観察された実際の照射性能との間の差（例えば、照射誤差）に基づいていることができる。１５６２では、照射誤差が閾値を超えると決定することに応答して、照射構成１５６２を変更し得る。
【0116】
図１６Ａは、照射装置１００によって標的１３０を照射するための技法の例を示すフローチャート１６００Ａである。１６１０では、標的１３０を照射装置１００内に封入し得、これには、照射装置１００の筐体１０２の内部容積１１２内に標的１３０（及び／または標的物質１３０）を封入することが含まれ得る。いくつかの実施形態では、照射装置１００の制御ロジック２０１は、筐体１０２を開いて、標的１３０を内部容積１１２内に受容することを可能にするように構成され得る。内部容積１１２は、本明細書に開示されるように、散乱媒体１４０を含み得る。いくつかの実装では、散乱媒体１４０は、照射装置の筐体１０２の１つ以上の内面の上に配置されることができる。いくつかの実装では、標的１３０は、散乱媒体１４０上に配置されてもよい（例えば、散乱媒体１４０を含む及び／またはそれに結合されているレセプタクル８１０または容器１１００の上及び／または内部に配置されてもよい）。散乱媒体１４０の散乱媒体構成１４５は、本明細書に開示されるように、照射性能の態様を改善するように適応されることができる。より具体的には、散乱媒体構成１４５は、本明細書に開示されるような、ａ）照射装置１００の線源１１０によって放出される一次放射線１２０のエネルギー組成５２０、ｂ）標的１３０の標的特性１３５、ｃ）一次放射線１２０（及び／または一次放射線１２０の伝播方向（複数可）１２４）に対する標的１３０の位置及び／または向きなどのうちの１つ以上に基づいて決定されることができる。
【0117】
１６２０では、照射装置１００の線源１１０は、筐体１０２の内部容積１１２内に一次放射線１２０を放出するように構成され得る。線源１１０は、本明細書に開示されるように、制御ロジック２０１によって一次放射線１２０を放出するように構成され得る。一次放射線１２０は、指定されたエネルギー組成５２０、エネルギーレベル５２１、及び／またはエネルギー範囲５２２を有し得る。さらに線源１１０は、指定された照射時間に（及び／または指定された照射パターンに従って）一次放射線１２０を放出するように構成され得る。
【0118】
１６３０では、照射装置１００内に配置された散乱媒体１４０の散乱媒体構成１４５は、一次放射線１２０に応答して、二次放射線１６０を照射装置１００の内部容積１１２内に放出させ得る。二次放射線１６０は、本明細書に開示されるように、散乱媒体１４０内のコンプトン散乱相互作用によって生成され得る。二次放射線１６０は、標的１３０の少なくとも一部を照射することができる。
【0119】
図１６Ｂは、照射装置１００によって標的１３０を照射するための技法の例を示すフローチャート１６００Ｂである。ステップ１６４０は、照射装置１００の内部容積１１２内に標的物質１３０を封入するように構成された筐体１０２を提供することを含み得る。ステップ１６５０は、照射装置１００の散乱媒体１４０を生成することを含むことができる。ステップ１６５０は、照射装置１００の照射特性４０５に少なくとも部分的に基づいて、散乱媒体１４０の散乱媒体構成１４５を決定することを含むことができる。ステップ１６５０は、照射装置の線源１１０によって生成された一次放射線１２０に応答して、二次放射線１６０を照射装置１００の内部容積１１２内に放出するように散乱媒体１４０を構成することを含み得る。散乱媒体１４０は、本明細書に開示されるように、二次放射線１６０を散乱相互作用によって生成するように構成され得る。ステップ１６６０は、一次放射線１２０に対する散乱媒体１４０の厚さ（１４６）が３ｍｍ以上であるように構成することを含むことができる。ステップ１６６０は、本明細書に開示されるように、散乱媒体１４０の散乱断面積及び／または吸収断面積に少なくとも部分的に基づいて、適切な（または最適な）厚さ（１４６）を決定することを含み得る。
【0120】
図１７は、照射システム１７００の一例を示す。照射システム１７００は、本明細書に開示されるように、照射装置１００を備えることができる。照射システム１７００の照射装置１００の非限定的な例は、図１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ、７、８Ａ、９、１０、１１Ａ、１１Ｄ、１１Ｆ、及び１２ＡからＢに示されている。照射システム１７００は、標的物質１３０を受容する、及び／または封入するための手段（受容手段１７０２）、一次放射線１２０を放出するための手段（放出手段１７１０）、及び一次放射線１２０に応答して二次放射線１６０を生成するための手段（散乱手段１７４０）を含み得る。
【0121】
受容手段１７０２は、照射システム１７００の内部容積１１２を画定するように構成された筐体１０２を含んでもよい。筐体１０２は、内部容積１１２からの放射線漏れを防止するように構成され得る、遮蔽材料２０４を含んでもよく、及び／または組み込んでもよい。受容手段１７０２の筐体１０２及び／または遮蔽材料２０４は、鉛、鉛シート、鉛クラッディング、鉛ケーシング、鉛複合材料、鉛エポキシ、鉛ブロック、スズ、アンチモン、タングステン、ビスマス、シート（タングステン、ビスマスまたはバリウムの硫酸塩の粉末を含むもの）、セメント、ｘ線ガラス、ｘ線合わせガラスなどを含むが、これらに限定されない任意の適切な構造及び／または材料を含むことができる。筐体１０２の非限定的な例は、図１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ、７、８Ａ、９、１０、１１Ａ、１１Ｄ、１１Ｆ、及び１２ＡからＢに示されている。
【0122】
受容手段１７０２は、標的物質１３０が内部容積１１２内に受容され得る開構成と、標的物質１３０が内部容積１１２内に封入される閉構成との間で筐体１０２を移行させるための手段をさらに含み得る。いくつかの実装では、受容手段１７０２は、本明細書に開示されるように、１つ以上のアクセス機構２０６を備えることができる。
【0123】
放出手段１７１０は、一次放射線１２０を筐体１０２中に、及び／またはその内に放出するように構成され得る。一次放射線１２０は、内部容積１１２内の標的物質１３０の少なくとも第一部分を照射するように構成され得る。放出手段１７１０は、放射線源（例えば、本明細書に開示されるような線源１１０）、ｘ線源、ｘ線エミッタ、ｘ線レーザ、真空管、ｘ線管、冷陰極ｘ線管、熱陰極ｘ線管、回転陽極ｘ線管、マイクロフォーカスｘ線管、マルチ線源ｘ線管、エミッタ、ｘ線エミッタ、ナノチューブ（ＮＴ）エミッタなどを含むが、これらに限定されない、一次放射線１２０を生成すること、制御すること、放出すること、及び／または指向させることに適した任意の手段を含むことができる。
【0124】
散乱手段１７４０は、一次放射線１２０に応答して二次放射線１６０を生成するように構成され得る。二次放射線１６０は、本明細書に開示されるように、コンプトン散乱相互作用によって生成され得る。二次放射線１６０は、標的物質１３０の少なくとも第二部分を照射するように構成されることができる。散乱手段１７４０は、適切な（または最適な）散乱媒体構成１４５を有する散乱媒体１４０を含んでもよい。散乱媒体構成１４５は、一次放射線１２０のエネルギー組成５２０、標的物質１３０の標的特性１３５など、照射システム１７００の照射特性４０５に少なくとも部分的に基づいて決定されてもよい。散乱媒体１４０がそれぞれの散乱媒体構成１４５を有するという非限定的な例は、図１Ａ、１Ｂ、２Ａ、３Ａ、４Ａ、５Ａ、６Ａ、７、８ＡからＨ、９、１０、１１ＡからＨ、及び１２ＡからＢに示されている。散乱媒体１４０は、少なくとも０．３ｃｍ（または少なくとも０．６ｃｍ）の厚さ１４６を有することができる。散乱媒体１４０の深さ軸は、一次放射線１２０の１つの伝播方向１２４（または伝播方向（複数可）１２４）とアライメントされ得る。散乱媒体１４０の物質組成１４２は、炭素系材料、ポリマー、有機ポリマー、プラスチック、可塑性ポリマー、合成ポリマー、サーモプラスチック、熱可塑性ポリマー、ナイロン、ＰＶＣ、ポリスチレン、ＰＯＭ、アセタール、アセタール樹脂、アセタールプラスチック、ポリアセタール、ポリホルムアルデヒド、ＨＤＰＥ、アルミニウム、アルミニウム合金などのうちの１つ以上を含む。
【0125】
いくつかの実装では、照射システム１７００は、受容手段１７０２内に標的物質１３０を保持するように構成されたレセプタクル手段１７７０をさらに備えてもよい。いくつかの実施形態では、散乱手段１７４０の少なくとも一部は、レセプタクル手段１７７０上に配置されてもよい。あるいは、またはさらに、レセプタクル手段１７７０の少なくとも一部は、散乱手段１７４０の少なくとも一部（例えば、散乱媒体１４０の一部）を含んでもよく、及び／またはその少なくとも一部によって実装されてもよい。いくつかの実装では、レセプタクル手段１７７０の一部は、本明細書に開示されるように、レセプタクル８１０及び／または容器１１１０を含んでもよく、及び／またはそれらによって実装されてもよい。レセプタクル手段１７７０の非限定的な例は、図７、８ＡからＨ、９、１０、１１ＡからＨ、及び１２Ａに示されている。
【0126】
本明細書に開示されているのは、物理操作及び／または過剰放射を必要とすることなく、照射性能を改善するためのシステム、デバイス、方法、及び非一時的なコンピュータ可読記憶媒体の例である。
【0127】
いくつかの実施形態は、照射装置（１００）を含み、この照射装置は、標的物質（１３０）を受容するように構成された筐体（１０２）と、筐体（１０２）内で一次放射線（１２０）を放出するように構成された線源（１１０）であって、一次放射線（１２０）は標的物質（１３０）の少なくとも第一部分を照射するように構成される、線源と、筐体（１０２）内に配置された散乱媒体（１４０）であって、散乱媒体（１４０）は一次放射線（１２０）に応答して散乱相互作用によって二次放射線（１６０）を生成するように構成され、二次放射線（１６０）は標的物質（１３０）の少なくとも第二部分を照射するように構成され、散乱媒体（１４０）は少なくとも３ミリメートル（ｍｍ）の厚さ（１４６）を有する、散乱媒体とを含む。
【0128】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）は、少なくとも６ミリメートルの厚さ（１４６）を有する。
【0129】
いくつかの実施形態では、一次放射線（１２０）に対する散乱媒体（１４０）の厚さ（１４６）は、０．２５インチ及び０．６センチメートルのうちの少なくとも１つである。
【0130】
いくつかの実施形態では、線源（１１０）は、指定されたエネルギーレベル（５２１）で一次放射線（１２０）を放出するように構成され、散乱媒体（１４０）は、コンプトン散乱が指定されたエネルギーレベル（５２１）で光電吸収及び対生成よりも優勢である原子番号を有する物質を含むように構成される。
【0131】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）は、２０以下の原子番号を有する物質を含む。
【0132】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）は、１３以下の原子番号を有する物質を含む。
【0133】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）は、アルミニウム及びアルミニウム合金のうちの１つ以上を含む。
【0134】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）は、炭素系材料、ポリマー、有機ポリマー、プラスチック、可塑性ポリマー、合成ポリマー、サーモプラスチック、熱可塑性ポリマー、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリオキシメチレン、アセタール、アセタール樹脂、アセタールプラスチック、ポリアセタール、ポリホルムアルデヒド、及び高密度ポリエチレンのうちの１つ以上を含む。
【0135】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）は、炭素系材料、ポリマー、有機ポリマー、プラスチック、可塑性ポリマー、合成ポリマー、サーモプラスチック、熱可塑性ポリマー、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリオキシメチレン、アセタール、アセタール樹脂、アセタールプラスチック、ポリアセタール、ポリホルムアルデヒド、高密度ポリエチレン、アルミニウム、及びアルミニウム合金のうちの１つ以上を含む。
【0136】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）の厚さ（１４６）は、散乱媒体（１４０）の散乱断面積が散乱媒体（１４０）の吸収断面積を少なくとも閾値だけ上回る点に設定される。
【0137】
いくつかの実施形態では、標的物質（１３０）はカンナビスを含み、一次放射線（１２０）は４０キロエレクトロンボルトから６００キロエレクトロンボルトの間のｘ線放射を含む。いくつかの実施形態では、一次放射線（１２０）は、１４０キロエレクトロンボルト及び１８０キロエレクトロンボルトのうちの１つ以上である。
【0138】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）の深さ軸（７４４）は、一次放射線（１２０）の伝播方向（１２４）とアライメントされる。
【0139】
いくつかの実施形態では、照射装置（１００）は、筐体（１０２）内に標的物質（１３０）の少なくとも一部を保持するように構成されたレセプタクル（８１０）をさらに備え、散乱媒体（１４０）は、レセプタクル（８１０）及び標的物質（１３０）の表面の間に配置され、散乱媒体（１４０）の厚さ（１４６）は、レセプタクル（８１０）の厚さよりも大きい。
【0140】
いくつかの実施形態では、照射装置（１００）は、筐体（１０２）内に標的物質（１３０）の少なくとも一部を保持するように構成されたレセプタクル（８１０）をさらに備え、散乱媒体（１４０）は、レセプタクル（８１０）の少なくとも一部を形成する。
【0141】
いくつかの実施形態では、照射装置（１００）は、標的物質（１３０）の少なくとも一部を保持するように構成されたレセプタクル（８１０）をさらに含み、散乱媒体（１４０）は、レセプタクル（８１０）の基部、レセプタクル（８１０）の側壁部、及びレセプタクル（８１０）の円筒壁部のうちの１つ以上の少なくとも一部を形成するように構成される。
【0142】
いくつかの実施形態では、照射装置（１００）の線源（１１０）は、一次放射線（１２０）を照射ゾーン（１２２２）内に放出するように構成され、照射装置（１００）は、照射ゾーン（１２２２）を通して標的物質（１３０）を移動させるように構成されたコンベヤ（１２１０）をさらに含む。
【0143】
本明細書に開示されているのは、改善された照射装置（１００）を提供する方法の実施形態である。開示された方法のいくつかの実施形態は、照射装置（１００）の内部容積（１１２）内に標的物質（１３０）を封入するように構成された筐体（１０２）を提供することと、照射装置（１００）の線源（１１０）によって生成された一次放射線（１２０）に応答して、照射装置（１００）の内部容積（１１２）内に二次放射線（１６０）を放出するように構成された散乱媒体（１４０）を生成することであって、二次放射線（１６０）は散乱媒体（１４０）内の散乱相互作用によって生成される、生成することと、一次放射線（１２０）に対する散乱媒体（１４０）の厚さ（１４６）を３ミリメートル以上であるように構成することとを含む。
【0144】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）の深さ軸（７４４）を、一次放射線（１２０）の伝播方向（１２４）とアライメントするように構成することをさらに含む。
【0145】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）は、標的物質（１３０）の最大曝露領域（１３１）と、標的物質（１３０）の最小曝露領域（１３９）との間の放射線量の差を約１０％未満まで低減させるように構成され得る。
【0146】
いくつかの実施形態では、方法は、散乱媒体（１４０）の散乱断面積及び散乱媒体（１４０）の吸収断面積に基づいて、一次放射線（１２０）に対する散乱媒体（１４０）の厚さ（１４６）を決定することをさらに含み、決定された厚さ（１４６）は少なくとも６ミリメートルである。
【0147】
本明細書に開示されているのは、改善された照射方法であり、この方法は、筐体（１０２）の内部容積（１１２）内に標的物質（１３０）を封入することと、筐体（１０２）の内部容積（１１２）内に一次放射線（１２０）を放出することと、一次放射線（１２０）に応答して筐体（１０２）の内部容積（１１２）内に二次放射線（１６０）を放出させることであって、二次放射線（１６０）は筐体内に配置された散乱媒体（１４０）内の散乱相互作用によって生成され、散乱媒体（１４０）は少なくとも３ミリメートルの厚さ（１４６）を有する、放出させることとを含む。いくつかの実装では、散乱媒体（１４０）は、６ミリメートル以上の厚さを有し得る。厚さ（１４６）は、散乱媒体（１４０）の散乱断面積及び吸収断面積に少なくとも部分的に基づいて決定され得る。
【0148】
方法の実施形態は、散乱媒体（１４０）の深さ軸（７４４）を、一次放射線（１２０）の伝播方向（１２４）とアライメントするように構成することをさらに含み得る。散乱媒体（１４０）は、標的物質（１３０）の放射線量の差を約１０％未満まで減少させるように構成されることができる。
【0149】
いくつかの実施形態は、システムを含み、このシステムは、筐体（１０２）の内部容積（１１２）内に照射される標的物質（１３０）を受容するための手段と、筐体（１０２）内に一次放射線（１２０）を放出するための手段であって、一次放射線（１２０）は標的物質（１３０）の少なくとも第一部分を照射するように構成される、手段と、散乱媒体（１４０）内に散乱相互作用によって二次放射線（１６０）を生成するための手段であって、二次放射線（１６０）は標的物質（１３０）の少なくとも第二部分を照射するように構成される、手段とを含む。
【0150】
いくつかの実施形態では、システムは、内部容積（１１２）内に標的物質（１３０）の少なくとも一部を保持するように構成されたレセプタクル手段（１７７０）をさらに備え、散乱媒体（１４０）の少なくとも一部は、レセプタクル手段（１７７０）の上に配置される。
【0151】
いくつかの実施形態では、システムは、内部容積（１１２）内に標的物質（１３０）の少なくとも一部を保持するように構成されたレセプタクル手段（１７７０）をさらに備え、レセプタクル手段（１７７０）の少なくとも一部は、散乱媒体（１４０）から形成される。
【0152】
いくつかの実施形態では、一次放射線（１２０）に対する散乱媒体（１４０）の厚さ（１４６）は、少なくとも６ミリメートルである。
【0153】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）は、原子番号の決定された範囲から選択された原子番号を有する物質を含み、その範囲は、コンプトン散乱が一次放射線（１２０）のエネルギーで光電吸収を上回る原子番号を含む。
【0154】
開示されているのは、照射装置（１００）及び／または照射装置（１００）用の散乱媒体（１４０）を構成する方法の実施形態である。また開示されているのは、開示された方法の態様をデバイスのプロセッサに実装させるように構成された命令を含む非一時的なコンピュータ可読記憶媒体の実施形態であり、これらの命令は、照射装置（１００）の線源（１１０）によって生成された一次放射線（１２０）の第一照射時間を決定することであって、第一照射時間は標的（１３０）に閾値放射線量を送達するように構成される、決定することと、照射装置（１００）の線源（１１０）によって生成された一次放射線（１２０）のエネルギーに少なくとも部分的に基づいて照射装置（１００）の散乱媒体（１４０）を構成することであって、散乱媒体（１４０）は一次放射線（１２０）に応答して二次放射線（１６０）を放出するように構成され、二次放射線（１６０）は標的（１３０）の少なくとも一部を照射するように構成される、構成することと、散乱媒体（１４０）の構成に少なくとも部分的に基づいて、一次放射線（１２０）の第二照射時間を決定することと、第二照射時間に標的（１３０）を照射するように照射装置（１００）を構成することとを含み得る。
【0155】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）を構成することは、コンプトン散乱が指定のエネルギー範囲（５２２）内の光電吸収及び対生成のうちの１つ以上と等価である原子番号を識別することを含み、散乱媒体（１２０）は、識別された原子番号よりも小さい原子番号を有する物質を含むように構成される。指定されたエネルギー範囲（５２２）は、一次放射線（１２０）のエネルギースペクトルの少なくとも一部に対応する。
【0156】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）を構成することは、コンプトン散乱が一次放射線（１２０）の指定されたエネルギー範囲（５２２）の下端での光電吸収及び対生成のうちの１つ以上と等価である第一原子番号を識別することと、コンプトン散乱が指定のエネルギー範囲（５２２）の上端での光電吸収及び対生成のうちの１つ以上と等価である第二原子番号を識別することとを含む。散乱媒体（１４０）は、第一原子番号及び第二原子番号の両方よりも小さい原子番号を有する物質を含むように構成され得る。
【0157】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）は、一次放射線（１２０）の伝播方向（１２４）に対する散乱媒体（１４０）の厚さ（１４６）を決定することを含み、散乱媒体（１４０）の累積散乱が散乱媒体（１４０）の累積光電吸収を少なくとも閾値だけ上回る伝播深さを識別することを含む。
【0158】
いくつかの実施形態では、散乱媒体（１４０）を構成することは、一次放射線（１２０）の伝播方向（１２４）に対する散乱媒体（１４０）の厚さ（１４６）を決定することを含み、二次放射線（１６０）の強度の増加率が閾値を下回る伝播深さを識別することを含む。
【0159】
開示された方法のいくつかの実施形態は、標的（１３０）の１つ以上の特性に基づいて一次放射線（１２０）のエネルギーレベル（５２１）を決定することをさらに含む。
【0160】
開示された方法のいくつかの実施形態は、散乱媒体（１４０）によって生成された標的（１３０）の放射線量率の増加を推定することと、推定された放射線量率の増加に少なくとも部分的に基づいて、一次放射線（１２０）の第二照射時間を決定することとをさらに含む。
【0161】
いくつかの実装では、方法は、散乱媒体（１４０）によって生成された標的（１３０）の領域間の放射線量率の差の減少を推定することと、推定された放射線量率の差の減少に少なくとも部分的に基づいて、一次放射線（１２０）の第二照射時間を決定することとをさらに含む。
【0162】
開示された方法のいくつかの実施形態は、第二照射時間にわたり標的に送達された実際の放射線量を示すフィードバックデータを取得することと、取得されたフィードバックデータに少なくとも部分的に基づいて、散乱媒体の１つ以上の特性と照射性能の１つ以上の態様との間の関係をモデル化することとをさらに含むことができる。
【0163】
いくつかの実装では、開示された方法は、照射構成（１３１２）を決定することであって、照射構成（１３１２）は一次放射線（１２０）のエネルギー、第二照射時間、散乱媒体（１４０）の構成、及び標的（１３０）の１つ以上の特性を指定する、決定することと、照射構成（１３１２）の有用性を計算することと、照射構成（１３１２）の有用性が閾値を満たすことができないと決定することに応答して、照射構成（１３１２）を変更することと、照射構成（１３１２）の有用性が閾値を満たすと決定することに応答して、照射構成（１３１２）を実装することと、をさらに含み得る。
【0164】
構造、デバイス、方法、及びシステムを特定の実施形態に従って説明しているが、当業者は、特定の実施形態に対する多くの変形が可能であることを容易に認識し、したがって、任意の変形は、本明細書で開示した趣旨及び範囲内にあると考えられるべきである。したがって、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、当業者によって多くの変更が行われ得る。
【0165】
この書面での開示に続く特許請求の範囲は、ここで本書面での開示に明確に組み込まれ、各請求項はそれ自体で個別の実施形態として成立する。本開示には、独立請求項とそれらの従属請求項とのすべての組み合わせが含まれる。さらに、以下の独立請求項及び従属請求項から派生することが可能である追加の実施形態も、本書面での説明に明示的に組み込まれる。これらの追加の実施形態は、所与の従属請求項の依存関係を語句「請求項［ｘ］で始まり、この請求項の直前の請求項で終わる請求項のいずれか」に置き換えることによって決定され、ここで、括弧付きの用語「［ｘ］」は、直近に記載した独立請求項の番号に置き換えられる。例えば、独立請求項１で始まる第１の請求項の組について、請求項４は請求項１及び３のいずれかに従属し、これらの別々の従属関係によって２つの異なる実施形態を得ることができ、請求項５は請求項１、３または４のいずれか１項に従属し、これらの別々の従属関係によって３つの異なる実施形態を得ることができ、請求項６は請求項１、３、４または５のいずれか１項に従属し、これらの別々の従属関係によって４つの異なる実施形態を得ることができ、以下同様である。
【0166】
特徴または要素に関する用語「第一」の請求項における記載は、第二または追加のそのような特徴または要素の存在を必ずしも黙示するものではない。排他的な所有または特権が請求される本発明の実施形態は、以下のように定められる。
（項目１）
標的物質を受容するように構成された筐体と、
上記筐体内で一次放射線を放出するように構成された線源であって、上記一次放射線は上記標的物質の少なくとも第一部分を照射するように構成される、上記線源と、
上記筐体内に配置された散乱媒体であって、上記散乱媒体は上記一次放射線に応答して散乱相互作用によって二次放射線を生成するように構成され、上記二次放射線は上記標的物質の少なくとも第二部分を照射するように構成され、上記散乱媒体は少なくとも３ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有する、上記散乱媒体と、
を含む、照射装置。
（項目２）
上記筐体内に上記標的物質の少なくとも一部分を保持するように構成されたレセプタクルをさらに含み、
上記散乱媒体は、上記レセプタクル及び上記標的物質の表面間に配置され、
上記散乱媒体の厚さは、上記レセプタクルの厚さよりも大きい、項目１に記載の照射装置。
（項目３）
上記標的物質の少なくとも一部分を保持するように構成されたレセプタクルをさらに含み、
上記散乱媒体は、上記レセプタクルの基部、上記レセプタクルの側壁部、及び上記レセプタクルの円筒壁部のうちの１つ以上の少なくとも一部分を形成するように構成される、項目１に記載の照射装置。
（項目４）
上記筐体内に上記標的物質の少なくとも一部分を保持するように構成されたレセプタクルをさらに含み、
上記散乱媒体は、上記レセプタクルの少なくとも一部分を形成する、項目１に記載の照射装置。
（項目５）
上記線源は、指定されたエネルギーレベルで上記一次放射線を放出するように構成され、
上記散乱媒体は、コンプトン散乱（σ）が上記指定されたエネルギーレベルで光電吸収（τ）及び対生成（ｋ）を上回り優勢である原子番号を有する物質を含むように構成される、項目１に記載の照射装置。
（項目６）
上記散乱媒体の上記厚さは、上記散乱媒体の散乱断面積が上記散乱媒体の吸収断面積を少なくとも閾値だけ上回る点に設定される、項目１に記載の照射装置。
（項目７）
上記散乱媒体の上記厚さは、少なくとも６ミリメートルである、項目１に記載の照射装置。
（項目８）
上記散乱媒体は、２０以下、または１３以下のうちの１つである原子番号を有する物質を含む、項目１に記載の照射装置。
（項目９）
上記散乱媒体は、炭素系材料、ポリマー、有機ポリマー、プラスチック、可塑性ポリマー、合成ポリマー、サーモプラスチック、熱可塑性ポリマー、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリオキシメチレン、アセタール、アセタール樹脂、アセタールプラスチック、ポリアセタール、ポリホルムアルデヒド、高密度ポリエチレン、アルミニウム及びアルミニウム合金のうちの１つ以上を含む、項目１に記載の照射装置。
（項目１０）
上記標的物質はカンナビスを含み、
上記一次放射線は、４０キロエレクトロンボルトから６００キロエレクトロンボルトの間のｘ線放射を含む、項目１に記載の照射装置。
（項目１１）
上記散乱媒体の深さ軸は、上記一次放射線の伝播方向とアライメントされる、項目１に記載の照射装置。
（項目１２）
上記線源は、上記一次放射線を照射ゾーン内に放出するように構成され、
上記照射装置は、上記照射ゾーンを通して上記標的物質を移動させるように構成されたコンベヤをさらに含む、項目１に記載の照射装置。
（項目１３）
照射装置の内部容積内に標的物質を封入するように構成された筐体を提供することと、
上記照射装置の線源によって生成された一次放射線に応答して、上記照射装置の上記内部容積内に二次放射線を放出するように構成された散乱媒体を生成することであって、上記二次放射線は上記散乱媒体内の散乱相互作用によって生成される、上記生成することと、
上記一次放射線に対する上記散乱媒体の厚さを３ミリメートル以上であるように構成することと、
を含む、照射方法。
（項目１４）
上記散乱媒体の深さ軸を上記一次放射線の伝播方向とアライメントするように構成することをさらに含む、項目１３に記載の照射方法。
（項目１５）
上記散乱媒体は、上記標的物質の最大曝露領域と上記標的物質の最小曝露領域との間の放射線量差を約１０％未満まで減少させるように構成される、項目１３に記載の照射方法。
（項目１６）
上記散乱媒体の散乱断面積及び上記散乱媒体の吸収断面積に基づいて上記一次放射線に対する上記散乱媒体の上記厚さを決定することをさらに含み、
上記決定された厚さは少なくとも６ミリメートルである、項目１３に記載の照射方法。
（項目１７）
筐体の内部容積内で照射される標的物質を受容するための手段と、
上記筐体内で一次放射線を放出するための手段であって、上記一次放射線は上記標的物質の少なくとも第一部分を照射するように構成される、上記手段と、
散乱媒体内の散乱相互作用によって二次放射線を生成するための手段であって、上記二次放射線は上記標的物質の少なくとも第二部分を照射するように構成される、上記手段と、
を含む、照射システム。
（項目１８）
上記標的物質を上記内部容積内に保持するように構成されたレセプタクル手段をさらに含み、
上記散乱媒体の少なくとも一部分は、上記レセプタクル手段の上に配置される、項目１７に記載の照射システム。
（項目１９）
上記標的物質の少なくとも一部分を上記内部容積内に保持するように構成されたレセプタクル手段をさらに含み、
上記レセプタクル手段の少なくとも一部分は、上記散乱媒体から形成される、項目１７に記載の照射システム。
（項目２０）
上記散乱媒体は、原子番号の決定された範囲から選択された原子番号を有する物質を含み、上記範囲は、コンプトン散乱が上記一次放射線のエネルギーで光電吸収を上回る原子番号を含む、項目１７に記載の照射システム。
（項目１）
標的物質を受容するように構成された筐体と、
上記筐体内で一次放射線を放出するように構成された線源であって、上記一次放射線は上記標的物質の少なくとも第一部分を照射するように構成される、上記線源と、
上記筐体内に配置された散乱媒体であって、上記散乱媒体は上記一次放射線に応答して散乱相互作用によって二次放射線を生成するように構成され、上記二次放射線は上記標的物質の少なくとも第二部分を照射するように構成され、上記散乱媒体は少なくとも３ミリメートル（ｍｍ）の厚さを有する、上記散乱媒体と、
を含む、照射装置。
（項目２）
上記筐体内に上記標的物質の少なくとも一部分を保持するように構成されたレセプタクルをさらに含み、
上記散乱媒体は、上記レセプタクル及び上記標的物質の表面間に配置され、
上記散乱媒体の厚さは、上記レセプタクルの厚さよりも大きい、項目１に記載の照射装置。
（項目３）
上記標的物質の少なくとも一部分を保持するように構成されたレセプタクルをさらに含み、
上記散乱媒体は、上記レセプタクルの基部、上記レセプタクルの側壁部、及び上記レセプタクルの円筒壁部のうちの１つ以上の少なくとも一部分を形成するように構成される、項目１に記載の照射装置。
（項目４）
上記筐体内に上記標的物質の少なくとも一部分を保持するように構成されたレセプタクルをさらに含み、
上記散乱媒体は、上記レセプタクルの少なくとも一部分を形成する、項目１に記載の照射装置。
（項目５）
上記線源は、指定されたエネルギーレベルで上記一次放射線を放出するように構成され、
上記散乱媒体は、コンプトン散乱（σ）が上記指定されたエネルギーレベルで光電吸収（τ）及び対生成（ｋ）を上回り優勢である原子番号を有する物質を含むように構成される、項目１に記載の照射装置。
（項目６）
上記散乱媒体の上記厚さは、上記散乱媒体の散乱断面積が上記散乱媒体の吸収断面積を少なくとも閾値だけ上回る点に設定される、項目１に記載の照射装置。
（項目７）
上記散乱媒体の上記厚さは、少なくとも６ミリメートルである、項目１に記載の照射装置。
（項目８）
上記散乱媒体は、２０以下、または１３以下のうちの１つである原子番号を有する物質を含む、項目１に記載の照射装置。
（項目９）
上記散乱媒体は、炭素系材料、ポリマー、有機ポリマー、プラスチック、可塑性ポリマー、合成ポリマー、サーモプラスチック、熱可塑性ポリマー、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリオキシメチレン、アセタール、アセタール樹脂、アセタールプラスチック、ポリアセタール、ポリホルムアルデヒド、高密度ポリエチレン、アルミニウム及びアルミニウム合金のうちの１つ以上を含む、項目１に記載の照射装置。
（項目１０）
上記標的物質はカンナビスを含み、
上記一次放射線は、４０キロエレクトロンボルトから６００キロエレクトロンボルトの間のｘ線放射を含む、項目１に記載の照射装置。
（項目１１）
上記散乱媒体の深さ軸は、上記一次放射線の伝播方向とアライメントされる、項目１に記載の照射装置。
（項目１２）
上記線源は、上記一次放射線を照射ゾーン内に放出するように構成され、
上記照射装置は、上記照射ゾーンを通して上記標的物質を移動させるように構成されたコンベヤをさらに含む、項目１に記載の照射装置。
（項目１３）
照射装置の内部容積内に標的物質を封入するように構成された筐体を提供することと、
上記照射装置の線源によって生成された一次放射線に応答して、上記照射装置の上記内部容積内に二次放射線を放出するように構成された散乱媒体を生成することであって、上記二次放射線は上記散乱媒体内の散乱相互作用によって生成される、上記生成することと、
上記一次放射線に対する上記散乱媒体の厚さを３ミリメートル以上であるように構成することと、
を含む、照射方法。
（項目１４）
上記散乱媒体の深さ軸を上記一次放射線の伝播方向とアライメントするように構成することをさらに含む、項目１３に記載の照射方法。
（項目１５）
上記散乱媒体は、上記標的物質の最大曝露領域と上記標的物質の最小曝露領域との間の放射線量差を約１０％未満まで減少させるように構成される、項目１３に記載の照射方法。
（項目１６）
上記散乱媒体の散乱断面積及び上記散乱媒体の吸収断面積に基づいて上記一次放射線に対する上記散乱媒体の上記厚さを決定することをさらに含み、
上記決定された厚さは少なくとも６ミリメートルである、項目１３に記載の照射方法。
（項目１７）
筐体の内部容積内で照射される標的物質を受容するための手段と、
上記筐体内で一次放射線を放出するための手段であって、上記一次放射線は上記標的物質の少なくとも第一部分を照射するように構成される、上記手段と、
散乱媒体内の散乱相互作用によって二次放射線を生成するための手段であって、上記二次放射線は上記標的物質の少なくとも第二部分を照射するように構成される、上記手段と、
を含む、照射システム。
（項目１８）
上記標的物質を上記内部容積内に保持するように構成されたレセプタクル手段をさらに含み、
上記散乱媒体の少なくとも一部分は、上記レセプタクル手段の上に配置される、項目１７に記載の照射システム。
（項目１９）
上記標的物質の少なくとも一部分を上記内部容積内に保持するように構成されたレセプタクル手段をさらに含み、
上記レセプタクル手段の少なくとも一部分は、上記散乱媒体から形成される、項目１７に記載の照射システム。
（項目２０）
上記散乱媒体は、原子番号の決定された範囲から選択された原子番号を有する物質を含み、上記範囲は、コンプトン散乱が上記一次放射線のエネルギーで光電吸収を上回る原子番号を含む、項目１７に記載の照射システム。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図8E】
【図8F】
【図8G】
【図8H】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図11F】
【図11G】
【図11H】
【図11I】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17】