一Z方向和+Z方向上选择性地传播闪烁光并向外部输出。吸收体 23在一Z方向和+Z方向上各自的闪烁光外部输出强度的比因闪烁光发生位置不同而不同。 吸收体23具有长方体形状,各边在X、y、z方向的任一方向上平行。吸收体23中的闪烁光产生 位置相当于放射线被吸收的位置P2。吸收体23中的闪烁光产生强度相当于放射线被吸收时 放射线损失的能量E2。
[0060] 受光部21、22具有与xy平面平行的受光面。受光部21设置在吸收体23的一Z方向 侦U,在受光面上接收输出到吸收体23的一Z方向的外部的闪烁光,向信号处理部30输出表示 其受光面上的受光位置和受光强度的电信号。受光部22设置在吸收体23的+Z方向侧,在受 光面上接收输出到吸收体23的+Z方向的外部的闪烁光,向信号处理部30输出表示该受光面 上的受光位置和受光强度的电信号。
[0061] 作为受光部11、12、21、22,优选使用高灵敏度的半导体光检测元件,其中更优选使 用浜松光子学株式会社制的MPPC(注册商标)或者MPPC阵列。另外,作为受光部11、12、21、 22,优选使用位置检测型的光电子倍增管,其中更优选使用多阳极型的光电子倍增管。
[0062] 在本实施方式中,受光部12、21配置在散射体13与吸收体23之间的狭小区域内,因 此优选使用与光电子增倍管相比为小型的半导体光检测元件。另外,受光部11和受光部12 优选使用相同类型的元件,受光部21和受光部22优选使用相同类型的元件。
[0063] 第二实施方式中的信号处理部30与第一实施方式的情况大致相同。但是,由于 在一Z方向和+Z方向上各自的闪烁光外部输出强度的比因在散射体13、吸收体23中闪烁光 发生位置不同而不同,因此利用运一点,信号处理部30不仅仅在X方向和y方向上、在Z方向 上也能够求出位置P1、P2。
[0064] 图5是对第二实施方式中的散射体13的第一结构例进行说明的立体图。关于吸收 体23也是同样的情况,在此对散射体13进行说明。散射体13是包含Ξ维集合的多个闪烁体 单元131的闪烁体块。在图5中,共计180个的、具有相同形状的闪烁体单元131WX方向上6 行、y方向上5列、Z方向上6层的方式集合。散射体13利用在相邻的2个闪烁体单元131之间设 定的光学条件,能够在一Z方向和+Z方向上选择性地传播闪烁光,在一Z方向和+Z方向上各 自的闪烁光外部输出强度的比因闪烁光发生位置不同而不同。
[0065] 作为更具体的例子,在X方向上相邻的2个闪烁体单元131之间插入反射材料132, 在y方向上相邻的2个闪烁体单元131之间也插入反射材料132,在Z方向上相邻的2个闪烁体 单元131之间插入空气层133。另外,在散射体13的6个面中,在不与受光部11、12相对的4个 面也设置反射材料。反射材料132例如由BaS〇4构成。
[0066] 如果反射材料132完全反射闪烁光,在某个闪烁体单元131中根据放射线的康普顿 散射而产生的闪烁光就不会向± X方向或者± y方向上相邻的闪烁体单元131传播,而只会 向一Z方向或者+Z方向上相邻的闪烁体单元131传播,并向一Z方向或者+Z方向的外部输出。 另外,闪烁光在一Z方向或者+Z方向上传播时,利用位于中途的空气层133,一部分被反射, 剩余部分透过。因此,在一Z方向和+Z方向上各自的闪烁光外部输出强度的比因闪烁光产生 位置不同而不同。由此,即使在Z方向上也能够得到充分高的位置分辨率。
[0067] 反射材料132可W是不完全反射闪烁光的材料,但优选反射率高的材料。在反射材 料132使一部分闪烁光透过的情况下,向一Z方向或者+Z方向的外部输出的闪烁光会扩大, 但是只要能求出受光部11、12的受光面上的受光强度分布的重屯、位置就可W。另外,也可W 插入由其他材料构成的层,来代替空气层133。
[0068] 图6是对第二实施方式中的散射体13的第二结构例进行说明的立体图。关于吸收 体23也是同样的情况,在此对散射体13进行说明。散射体13是在内部形成有多个改质区域 134的闪烁体块。改质区域134通过将激光的聚光点非晶态化而形成,具有与周围的折射率 不同的折射率。改质区域134可W离散地形成,也可W在一定范围内连续地形成。作为形成 改质区域134时使用的激光光源,可W使用产生短脉冲激光的Nd: YAG激光器、Yb: YAG激光 器、Nd: YV〇4激光器、Nd: YL内敦光器、孔:KGW激光器和铁蓝宝石激光器等。
[0069] 另外,可W将改质区域134作为起点而形成破断区域。通过施加应力、弯曲应力、剪 切应力、热应力可W形成破断区域。在形成改质区域或者形成破断区域之前,优选用片状的 保持部件覆盖散射体13的外表面,由此,即使在形成破断区域之后也可W维持散射体13的 一体化。另外,在散射体13的6个面中,在不与受光部11、12相对的4个面设置反射材料。
[0070] 运样制作的散射体13通过在适当的位置形成的改质区域134或者破断区域,能够 在一Z方向和+Z方向上选择性地传播闪烁光,在一Z方向和+Z方向上各自的闪烁光外部输出 强度的比因闪烁光产生位置不同而不同。在该结构例中,向一Z方向或者+Z方向的外部输出 的闪烁光会扩大,但通过求出受光部11、12的受光面上的受光强度分布的重屯、位置,可W在 X方向、y方向上获得高的位置分辨率。
[0071] 本实施方式的康普顿摄像机2使用散射体13、吸收体23对放射线的康普顿散射或 者吸收进行检测,因此能够Ξ维地捕捉入射的放射线(例如丫射线)的入射位置,析像度高, 同时能够廉价地制造,可W小型化。该康普顿摄像机2在野外也能够适合使用。
[0072] 接着,对第Ξ实施方式的康普顿摄像机3进行说明。图7是表示第Ξ实施方式的康 普顿摄像机3的结构的图。康普顿摄像机3具有散射检测部10、吸收检测部20、信号处理部 30、第一屏蔽部41和第二屏蔽部42。在与图4所示的第二实施方式的康普顿摄像机2的结构 进行比较时,图7所示的第Ξ实施方式的康普顿摄像机3,在散射检测部10和吸收检测部20 各自的方位的方面不同。W下,主要对与第二实施方式不同的方面进行说明。
[0073] 散射检测部10的散射体13根据放射线的康普顿散射产生闪烁光,在一X方向和+X 方向上选择性地传播闪烁光,并向外部输出。散射体13在一X方向和+X方向上各自的闪烁光 外部输出强度的比因闪烁光产生位置不同而不同。由此在X方向上可W获得充分高的位置 分辨率。
[0074] 受光部11、12具有与yz平面平行的受光面。受光部11设置在散射体13的一X方向 侦U,在受光面上接收输出到散射体13的一X方向的外部的闪烁光,向信号处理部30输出表示 其受光面上的受光位置和受光强度的电信号。受光部12设置在散射体13的+X方向侧,在受 光面上接收输出到散射体13的+X方向的外部的闪烁光,向信号处理部30输出表示其受光面 上的受光位置和受光强度的电信号。
[0075] 吸收检测部20的吸收体23根据放射线的吸收产生闪烁光,在一X方向和+X方向上 选择性地传播闪烁光,向外部输出。吸收体23在一X方向和+X方向上各自的闪烁光外部输出 强度的比因闪烁光产生位置不同而不同。由此在X方向上可W获得充分高的位置分辨率。
[0076] 受光部21、22具有与yz平面平行的受光面。受光部21设置在吸收体23的一X方向 侦U,在受光面上接收输出到吸收体23的一X方向的外部的闪烁光,向信号处理部30输出表示 其受光面上的受光位置和受光强度的电信号。受光部22设置在吸收体23的+X方向侧,在受 光面上接收输出到吸收体23的+X方向的外部的闪烁光,向信号处理部30输出表示其受光面 上的受光位置和受光强度的电信号。
[0077] 在本实施方式中,受光部11、12、21、22配置在与散射体13和吸收体23之间的狭小 区域不同的宽大区域内,因此能够适合使用高灵敏度的光电子倍增管。与散射体13、吸收体 23的Z方向的尺寸相比,X方向的尺寸较大时,与第二实施方式的情况进行比较,在本实施方 式中,存在从散射体13、吸收体23向±x方向的外部输出的闪烁光的强度变小的情况,但由 于能够使用高灵敏度的光电子增倍管作为受光部11、12、21、22,因此能够高灵敏度地测定 散射位置P1、吸收位置P2和放射线损失能量E1、E2。本实施方式的康普顿摄像机3能够发挥 与第二实施方式的情况相同的效果。
[0078] 接着,使用图8~图12,对为了确认分