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放射線位置特定装置、放射線位置特定方法、及び放射線位置特定用プログラム NEW

国内特許コード P180015435
整理番号 B000033
掲載日 2018年11月6日
出願番号 特願2016-025618
公開番号 特開2017-146102
出願日 平成28年2月15日(2016.2.15)
公開日 平成29年8月24日(2017.8.24)
発明者
  • 国司 洋介
出願人
  • 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構
発明の名称 放射線位置特定装置、放射線位置特定方法、及び放射線位置特定用プログラム NEW
発明の概要 【課題】面状に広がる放射線源を特定することができるようにする。
【解決手段】電離放射線の線源が存在し得る領域を示すコンプトンコーンが天球面に投影されて生成される複数のイベントサークルを特定する複数のイベントサークル情報を記憶する記憶部22と、天球面を複数の区分に分ける複数の区分図形を生成する生成部231と、複数のイベントサークル情報に基づいて、複数のイベントサークルのうち、複数の区分図形のそれぞれの境界線と交差するイベントサークルの数である交差数を計数する計数部232と、計数部232が計数した交差数に基づいて、複数の区分図形のそれぞれの評価値を算出する算出部233と、複数の区分図形から、評価値が所定の条件を満たす一以上の区分図形を選択する選択部234と、を備える。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要 γ線のような短波長電磁波は物質を透過するので、レンズや反射鏡などの結像素子により線源を特定することができない。そこで、天文分野において、パルサーや超新星残骸などから発生されるγ線の天球上の位置を特定する方法として、いわゆるコンプトンカメラが利用されている。

コンプトンカメラは、特許文献1に開示されているように、入射したγ線によりコンプトン散乱が生じる複数のゲルマニウム半導体検出器により構成されている。それぞれのゲルマニウム半導体検出器は、マトリクス状に配置された複数の電極を有している。入射したγ線は、ゲルマニウム半導体検出器の中の電子によって散乱され、散乱角に応じた位置の電極から、γ線を検出したことを示す信号が出力される。この信号を出力した電極の位置に基づいて、コンプトン散乱の角度(コンプトン散乱角)を特定することができる。1つの測定事象において計測されるコンプトン散乱角に基づいて、電離放射線の線源が存在し得る領域の境界を示す円錐である1つのコンプトンコーンが定められる。

電離放射線の線源は、散乱角に基づく形状のコンプトンコーンと称される円錐面上のいずれかの位置に存在する。したがって、天球面を視野面とすると、天球面とコンプトンコーンの交わる円であるイベントサークル上に線源が存在することを特定できる。

図13は、コンプトンカメラ1とコンプトンコーンとの関係を示す図である。図13に示すコンプトンカメラ1は、半導体検出器11及び半導体検出器12を備えており、γ線源Sから放射されたγ線は、半導体検出器11に到達した後に、半導体検出器12に到達する。コンプトンカメラ1は、半導体検出器11においてγ線を検出した位置と、半導体検出器12においてγ線を検出した位置とに基づいて、散乱角θ、及びθ’を特定する。このようにして特定される複数の散乱角に基づいて、複数のコンプトンコーンCN1、CN2と、複数のコンプトンコーンが天球面と交わる位置に対応する複数のイベントサークルC1、C2とが特定される。
産業上の利用分野 本発明は、放射線の発生源の位置を特定するための放射線位置特定装置、放射線位置特定方法、及び放射線位置特定用プログラムに関する。
特許請求の範囲 【請求項1】
電離放射線の線源が存在し得る領域を示すコンプトンコーンが天球面に投影されて生成される複数のイベントサークルを特定する複数のイベントサークル情報を記憶する記憶部と、
前記天球面を複数の区分に分ける複数の区分図形を生成する生成部と、
前記複数のイベントサークル情報に基づいて、前記複数のイベントサークルのうち、前記複数の区分図形のそれぞれの境界線と交差するイベントサークルの数である交差数を計数する計数部と、
前記計数部が計数した前記交差数に基づいて、前記複数の区分図形のそれぞれの評価値を算出する算出部と、
前記複数の区分図形から、前記評価値が所定の条件を満たす一以上の区分図形を選択する選択部と、
を備える放射線位置特定装置。

【請求項2】
前記算出部は、前記交差数を、当該イベントサークルと交差する前記区分図形の周の長さに基づいて補正することにより、前記評価値を算出する、
請求項1に記載の放射線位置特定装置。

【請求項3】
前記選択部は、前記複数の区分図形に対応する複数の前記評価値の分布に基づいて、前記一以上の区分図形を選択する、
請求項1又は2に記載の放射線位置特定装置。

【請求項4】
前記区分図形が円形である、
請求項1から3のいずれか1項に記載の放射線位置特定装置。

【請求項5】
前記複数のイベントサークルのうち、前記選択部が選択した前記区分図形と交差するイベントサークルを除去する除去部をさらに備え、
前記計数部は、前記複数の区分図形のそれぞれの境界線と交差する、前記除去部が前記イベントサークルを除去した後に残ったイベントサークルの数を計数する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の放射線位置特定装置。

【請求項6】
前記評価値が同じ前記区分図形が複数ある場合、前記除去部は、ランダムに選択された一の区分図形と交差する前記イベントサークルを除去する、
請求項5に記載の放射線位置特定装置。

【請求項7】
電離放射線の線源が存在し得る領域を示すコンプトンコーンを投影して複数のイベントサークルを生成する天球面を複数の区分に分ける、複数の区分図形を生成する生成手順と、
前記複数のイベントサークルを特定する複数のイベントサークル情報に基づいて、前記複数の区分図形のそれぞれの境界線と交差する前記複数のイベントサークルの数を計数する計数手順と、
前記計数手順において計数した前記複数のイベントサークルの数に基づいて、前記複数の区分図形のそれぞれの評価値を算出する算出手順と、
前記複数の区分図形から、前記評価値が所定の条件を満たす区分図形を選択する選択手順と、
を備える放射線位置特定方法。

【請求項8】
コンピュータに、
電離放射線の線源が存在し得る領域を示すコンプトンコーンを投影して複数のイベントサークルを生成する天球面を複数の区分に分ける、複数の区分図形を生成する生成手順と、
前記複数のイベントサークルを特定する複数のイベントサークル情報に基づいて、前記複数の区分図形のそれぞれの境界線と交差する前記複数のイベントサークルの数を計数する計数手順と、
前記計数手順において計数した前記複数のイベントサークルの数に基づいて、前記複数の区分図形のそれぞれの評価値を算出する算出手順と、
前記複数の区分図形から、前記評価値が所定の条件を満たす区分図形を選択する選択手順と、
を実行させるための放射線位置特定用プログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 2G188AA27
  • 2G188BB04
  • 2G188BB18
  • 2G188EE10
  • 2G188EE25
  • 2G188EE35
  • 2G188EE39
  • 2G188GG04
画像

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JP2016025618thum.jpg
出願権利状態 公開


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