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光ファイバを利用した放射線及び中性子検出器 新技術説明会

国内特許コード P06A008897
整理番号 6259
掲載日 2006年6月8日
出願番号 特願2003-307586
公開番号 特開2005-077235
登録番号 特許第4406699号
出願日 平成15年8月29日(2003.8.29)
公開日 平成17年3月24日(2005.3.24)
登録日 平成21年11月20日(2009.11.20)
発明者
  • 片桐 政樹
  • 松林 政仁
出願人
  • 独立行政法人 日本原子力研究開発機構
発明の名称 光ファイバを利用した放射線及び中性子検出器 新技術説明会
発明の概要

【課題】
コンパクトで、ガンマ線に対するバックグランドが少なく、製作及びメインテナンスが容易な光ファイバ用いた中性子イメージ検出器を提供する。
【解決手段】
透明な光ファイバの側面を削り取り、側面から蛍光を入射する側面光検出型光ファイバを用い、蛍光体あるいはシンチレータからの蛍光を検出することによりガンマ線に対するバックグランドが少ない中性子イメージ検出器を実現する。また、光ファイバを90度に曲げて光電子増倍管に導くことを可能とすることにより検出器のサイズを小さくすると共に、中性子検出媒体と側面光検出型光ファイバからなる検出部とクリアファイバを用いた読みだしブロックとを分離した構造の検出器とすることにより製作及びメインテナンスが容易な中性子イメージ検出器とする。
【選択図】 図16

従来技術、競合技術の概要


従来、光ファイバを利用した放射線及び中性子検出器としては、蛍光体あるいはシンチレータと波長シフトファイバを用いた放射線イメージ検出器及び中性子イメージ検出器が使用されてきた[Nucl. Instr. and Meth.,、 A430(1999)311-320、特願平10-366679、特願2000-259443]。これらの検出器はクロスファイバ読み取り方式により位置情報を得ることを特徴とし、図17に示すように蛍光体シートあるいはシンチレータ板の上面と下面に波長シフトファイバ束を面状に直角方向に配置し、同時計数法により放射線入射位置を決定し放射線イメージを検出する。あるいは、図18に示すように、短波長側蛍光検出用波長シフトファイバと長波長側蛍光波長シフトファイバの2種類の波長シフトファイバ束を面状に直角方向に配置し、その上に蛍光体シートあるいはシンチレータ板を配置し、同時計数法により放射線入射位置を決定し放射線イメージを検出する。

産業上の利用分野


本発明は、光ファイバを利用した放射線及び中性子検出器において、蛍光体あるいはシンチレータから放出される蛍光を、波長シフトファイバの代わりに、透明な光ファイバの側面を削り取り、側面から蛍光を入射し蛍光を波長シフトファイバの両端に導くことを可能とした光ファイバを用いることにより、放射線あるいは中性子を検出することに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
シンチレータあるいは蛍光体を検出媒体とし、光ファイバを構成材料の1つとして放射線あるいは中性子を検出する検出器において、一辺の長さが0.25mmないし2mmの正方形の透明な光ファイバを用い、透明な光ファイバの4つの側面の1つの側面を1cmないし20cmの範囲の長さの部分を、20μmないし50μmの厚さ削り取り、削り取った側面の反対側の側面に光を乱反射する材料を設けた構造とした側面光検出型光ファイバを用いて、検出媒体からの蛍光を検出し、放射線あるいは中性子を検出することを特長とした、検出器

【請求項2】
前記光を乱反射する材料として、白色の紙あるいはテフロン(登録商標)あるいは白色の塗料あるいはアルミニウム箔あるいはポリスチレン板を用いることを特長とした、請求項1に記載の検出器。

【請求項3】
前記光を乱反射する材料として、粉末の蛍光体を用いた放射線検出媒体あるいは中性子検出媒体を用い、削り取った側面とその裏面の両方の面から蛍光体からの光を検出し放射線あるいは中性子の検出効率を上げることを特長とした、請求項1に記載の検出器

【請求項4】
前記側面光検出型光ファイバの両端を、光検出器に接続し、検出媒体からの蛍光を検出し、放射線あるいは中性子を検出することを特長とした、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の検出器

【請求項5】
検出媒体である前記シンチレータあるいは前記蛍光体の下部の面に、透明な光ファイバの4つの側面の1つの側面を削り取った部分を持つ前記側面光検出型光ファイバを並列に配置し、その背後の面に、これらの側面光検出型光ファイバと直角に、さらに前記側面光検出型光ファイバを並列に配置した構造とし、これら互いに直角に並列配置された側面光検出型光ファイバから得られた横軸及び縦軸の位置パルス信号の同時計数測定を行うことにより、放射線あるいは中性子の2次元入射位置を決定する2次元イメージ検出器として構成されたことを特長とした、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の検出器

【請求項6】
検出媒体である前記シンチレータあるいは前記蛍光体の下部の面に、該検出媒体から放出される蛍光の波長帯の短い波長側に感度を持つ波長シフトファイバを並列に配置し、その背後の面に、これらの波長シフトファイバと直角に透明な光ファイバの4つの側面の1つの側面を削り取った部分を持つ前記側面光検出型光ファイバを並列に配置した構造とし、これら互いに直角に並列配置された前記波長シフトファイバと前記側面光検出型光ファイバから得られた横軸及び縦軸の位置パルス信号の同時計数測定を行うことにより、放射線あるいは中性子の2次元入射位置を決定する2次元イメージ検出器として構成されたことを特長とした、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の検出器

【請求項7】
検出媒体である前記シンチレータあるいは前記蛍光体の下部の面に、該検出媒体から放出される蛍光に感度を持ち蛍光の50%以下の吸収効率を持つ波長シフトファイバを並列に配置し、その背後の面に、これらの波長シフトファイバと直角に光ファイバの4つの側面の1つの側面を削り取った部分を持つ前記側面光検出型光ファイバを配置した構造とし、これら互いに直角に並列配置された前記波長シフトファイバと前記側面光検出型光ファイバから得られた横軸及び縦軸の位置パルス信号の同時計数測定を行うことにより、放射線あるいは中性子の2次元入射位置を決定する2次元イメージ検出器として構成されたことを特長とした、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の検出器

【請求項8】
互いに直角に並列配置された光検出用光ファイバの背後に、検出媒体用の蛍光体をさらに配置した構造とした、請求項5ないし7のいずれか1項に記載の検出器
産業区分
  • 測定
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003307586thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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