棒状放射線検出器及びその製造方法
【課題】遮光膜形成の困難性を解決して十分な遮光性を付与すると共に良好な感度特性を有する長尺の棒状放射線検出器およびその製造方法を提供する。
【解決手段】長尺状の放射線検出部の側面を覆うように第１遮光膜２１が形成され、先端を覆うように第２遮光膜２３が形成され、更に、第１遮光膜２１及び第２遮光膜２３の境界部を覆うように第３遮光膜２５が形成されている。
【解決手段】長尺状の放射線検出部の側面を覆うように第１遮光膜２１が形成され、先端を覆うように第２遮光膜２３が形成され、更に、第１遮光膜２１及び第２遮光膜２３の境界部を覆うように第３遮光膜２５が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺状の検出部を有する棒状放射線検出器及びその製造方法に係り、特に、検出部の側面部のみならず先端部にもシンチレータを配した棒状放射線検出器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シンチレータを用いた放射線検出器は、β線を計測対象とした表面汚染モニタ(サーベイメータ)などに多く用いられており、計測対象表面を素早く効率的に検査するためにその検出面形状を平板状に加工してある。
【０００３】
一方、原子力発電所等で使用済みとなった廃機材は様々な形状を有しているが、特に細径配管や単純構造体のボルト穴等の内表面を有するものの汚染検査には従来の平板状のサーベイメータが使えない。このため、配管は半割、ボルト穴は本体を切断してからサーベイメータで計測するなど多くの時間と労力を掛けていた。しかし、近年、これを直接計測して検査工期の短縮やコスト削減を図る要求が高まっている。
【０００４】
従って、配管或いはボルト穴等の内表面を直接計測できる放射線検出器として、対象内径と深さに合わせた長尺状の検出部を有し、更に、ボルト穴等では穴の低部も計測する必要があるため、その棒状検出部の側面部だけでなく先端部にもシンチレータを配置した構造が考えられる。
【０００５】
一般に、シンチレータを用いた放射線検出器は、電離放射線がシンチレータに入射し、エネルギーが吸収される過程で微弱な蛍光を発する現象を利用する。蛍光検出に使用する光検出器は光電子増倍管が適切であるが、蛍光と自然光を区別できないため、放射線検出器として機能させるには検出部表面を遮光材で覆って内部への外光入射を十分に遮断する必要がある。
【０００６】
更に、遮光材には光を遮断する機能に加えて、放射線のエネルギーをできるだけ減弱しないように通過させる必要がある。特に計測対象がα線やβ線の場合は電離作用が大きいため、遮光材はその厚みを薄く均一化することが望ましい。現在、遮光材としては、低コストかつ入手性の良さから樹脂フィルムの表面にアルミニウムを真空蒸着させたアルミ蒸着膜が広く用いられている。
【０００７】
放射線検出部の遮光に関しては、シンチレータの側面部と先端部における放射線入射面全てに接着剤を介在させ、転写シートによって直接的に遮光膜を形成させる方法が開示されている（特許文献１参照）。
【０００８】
また、長尺状の検出部の側面部について、転写シートを用いてシンチレータの放射線入射面全てに接着剤を介在させて直接的に遮光膜を形成させる方法も開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２１２１９３号公報
【特許文献２】特開２００８−１９０８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２記載の方法では、シンチレータの放射線入射面に接着剤を介在させて直接的に遮光膜を形成させているため、接着剤によって放射線のエネルギーが減衰してしまう場合があった。
【００１１】
また、側面部と先端部の双方に検出部を有する長尺の棒状検出器について、側面部と先端部に隙間が生じることなく遮光膜を被覆することは極めて困難であり、しかも転写技術を用いずに簡便に形成する方法はこれまで存在しなかった。
【００１２】
従って、本発明の目的は、遮光膜形成の困難性を解決して十分な遮光性を付与すると共に良好な感度特性を有する長尺の棒状放射線検出器およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の目的を達成するため、本発明の棒状放射線検出器は、蛍光を伝送する長尺状のライトガイドと、前記ライトガイドの側面及び一方の端面に光学接合部材を介して前記ライトガイドの形状に合わせて貼り合わせた、放射線の入射により蛍光を発生するシンチレータと、前記ライトガイドの他方の端面に光学接合部材を介して貼り合わせた、前記ライトガイドから伝送された蛍光を検出する光電子増倍管と、前記ライトガイドの側面上に形成されたシンチレータを覆うようにかつ空気層を介在して形成された第１遮光膜と、前記ライトガイドの端面上に形成されたシンチレータを覆うように形成された第２遮光膜と、 前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように形成された第３遮光膜と、を設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の棒状放射線検出器は、蛍光を伝送する長尺状の波長変換材と、前記波長変換材の側面及び一方の端面に空気層を介して前記波長変換材の形状に合わせて貼り合わせた、放射線の入射により蛍光を発生するシンチレータと、前記波長変換材の他方の端面に光学接合部材を介して貼り合わせた、前記波長変換材から伝送された蛍光を検出する光電子増倍管と、前記波長変換材の側面上に形成されたシンチレータを覆うようにかつ空気層を介在して形成された第１遮光膜と、前記波長変換材の端面上に形成されたシンチレータを覆うように形成された第２遮光膜と、前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように形成された第３遮光膜と、を設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、上述の目的を達成するため、本発明の棒状放射線検出器の製造方法は、長尺状のライトガイドの側面及び一方の端面に光学接合部材を介して前記ライトガイドの形状に合わせてシンチレータを貼り合わせると共に、前記ライトガイドの他方の端面に前記光学接合部材を介して光電子増倍管を接合して放射線検出部を形成する工程と、前記放射線検出部の側面上に密着させてかつ空気層を介在させて第１遮光膜を形成する工程と、前記放射線検出部の端面の検出部と光学接合して第２遮光膜を形成する工程と、前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように第３遮光膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の棒状放射線検出器の製造方法は、長尺状の波長変換材の側面及び一方の端面の一部に、両面に接着層を有する板状の無色透明部材を介在させ、前記波長変換材の形状に合わせてシンチレータを貼り合わせると共に、前記波長変換材の他方の端面に光学接合部材を介して光電子増倍管を接合して放射線検出部を形成する工程と、前記放射線検出部の側面上に密着させてかつ空気層を介在させて第１遮光膜を形成する工程と、前記放射線検出部の端面の検出部と光学接合して第２遮光膜を形成する工程と、前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように第３遮光膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、十分な遮光性及び良好な感度特性を有する長尺の棒状放射線検出器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る棒状放射線検出器のベースとなる放射線検出部の構成を示す分解斜視図である。
【図２】他の実施形態に係る放射線検出部の構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る棒状放射線検出器を示す外観斜視図である。
【図４】図３の棒状放射線検出器に遮光ケースと保護ケースを被覆した状態を示す外観斜視図である。
【図５】本発明に係る棒状放射線検出器の製造方法における第１遮光膜の形成方法の一実施形態を示す外観斜視図であり、（ａ）は放射線検出部の表面に接着層を貼付した状態、（ｂ）は放射線検出部の表面に第１遮光膜を一部巻き付けた状態、（ｃ）は放射線検出部の表面に第１遮光膜を完全に巻き付けた後の状態を示す外観斜視図である。
【図６】本発明に係る棒状放射線検出器の製造方法における第２遮光膜の形成方法の一実施形態を示す外観斜視図であり、（ａ）はマスクシートを周方向に巻いて遮光接着面を形成した状態、（ｂ）は放射線検出部の先端面側に第２遮光膜を折り曲げた状態、（ｃ）は放射線検出部の先端面側に第２遮光膜の残りの端面を折り曲げて、つば部位を形成した状態、（ｄ）はつば部位を折り曲げて第２遮光膜を完全に巻き付けた後の状態を示す外観斜視図である。
【図７】本発明に係る棒状放射線検出器の製造方法における第３遮光膜の形成方法の一実施形態を示す外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る棒状放射線検出器およびその製造方法について図面を参照して説明する。
【００２０】
（放射線検出部）
図１は、本発明の一実施形態に係る棒状放射線検出器のベースとなる放射線検出部の構成を示す分解図である。
【００２１】
図１において、全ての面が平坦で所定の寸法を有する長尺かつ正四角柱状のライトガイド１の４つの側面部に、それぞれ光学接合部材として光学接着剤３ａを介して長尺平板状のシンチレータ５ａが被覆されている。更に、ライトガイド１の図中右側端部に、光学接着剤３ｂを介して正方形状のシンチレータ５ｂが被覆されている。なお、ライトガイド１の図中左側端部には、後述する光電子倍増管が取り付けられる。
【００２２】
ここで、ライトガイド１は、例えば無色透明なＰＭＭＡ（アクリル）や無色透明ＰＶＴ（ポリビニルトルエン）等からなり、クラレ社Ｙ１１、サンゴバン社ＢＣ４８２Ａ等の蛍光変換材を用いることができる。
【００２３】
また、シンチレータ２は、プラスチックシンチレータが好ましく、例えばサンゴバン社ＢＣ４００、ＥＬＪＥＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社のＥＪ２１２等を用いることができる。シンチレータ２はγ線感度を下げるために、その厚みは０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲内に設定されるが、望ましくは０．１ｍｍの厚さを有するものとする。
【００２４】
ライトガイド１とシンチレータ２の全表面はできるだけ透明となるようにかつできるだけ凹凸の無い状態となるように研磨加工等を施すと、蛍光の吸収、散乱が抑制されて集光が向上するため好ましい。
【００２５】
光学接着剤３ａ，３ｂは、蛍光の透過特性が９０％以上のものが望ましく、例えば、ＥＬＪＥＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社のＥＪ５００が好適に用いられる。
【００２６】
ここで、例えば、ライトガイド１に無色透明ＰＶＴ、シンチレータ５ａ，５ｂにＥＪ２１２プラスチックシンチレータ、光学接着剤３ａ，３ｂにＥＪ５００を用いると、シンチレータ５ａ，５ｂの放射線入射面はシンチレータ５ａ，５ｂの上面に形成される図示しない空気層と光学接合し放射線検出部１０を構成することができる。この構成による放射線検出部１０は、構成部材の光屈折率がほぼ同じであるため、光学的にみると光屈折率が１．５７〜１．５８の単一部材とみなすことができるので、シンチレータ５ａ，５ｂの内部で発した蛍光は全反射で捕獲される確率が向上し、結果的に集光量を増加させることができる。
【００２７】
また、図２に、他の実施形態に係る放射線検出部の構成を示す。
【００２８】
この放射線検出部２０は、全ての面が平坦で所定の寸法を有する長尺かつ四角柱状の波長変換材２の４つの側面部及び図中右側端部に、それぞれ空気層４を介してシンチレータ５ａ，５ｂが被覆されている。
【００２９】
なお、ライトガイドに波長変換材を用いる場合、シンチレータ５ａ，５ｂで発した蛍光は波長変換材２の内部で再発光するため、シンチレータ５ａ，５ｂを必ずしも図１のように光学接着剤を用いて光学接合する必要がない。よって、シンチレータ５ａ，５ｂは光学接着剤を用いずに空気層４を介して波長変換材２と接合する。
【００３０】
（放射線検出器）
図３に、本実施形態に係る棒状放射線検出器の外観図を示す。
【００３１】
本放射線検出器３０では、図１に示す放射線検出部１０のシンチレータ５ａを覆うように第１遮光膜２１が形成され、シンチレータ５ｂを覆うように第２遮光膜２３が形成され、更に、第１遮光膜２１及び第２遮光膜２３の境界部を覆うように第３遮光膜２５が形成されている。また、ライトガイド１の図中左側端部には、光電子増倍管２７が接続されている。
【００３２】
光電子増倍管２７に到達する蛍光は図１に示すシンチレータ５ａ，５ｂ或いはライトガイド１内を全反射伝送する成分が主となる。このため、反射回数や部材中を透過する際の自己吸収等が要因となり、遠方で発した蛍光ほど減弱してしまう問題がある。全反射角は、シンチレータ５ａ，５ｂ或いはライトガイド１とその表面に介在する部材や気体との屈折率差で生じる臨界角に依存する。屈折率差が大きければ多くの蛍光を全反射で捕獲できるため、シンチレータ表面を覆う遮光膜の装着方法が重要である。例えば、シンチレータ５ａ，５ｂ表面に空気層を介在させて遮光膜としてのアルミ蒸着膜を密着配置した構成が好ましい。逆にシンチレータ５ａ，５ｂ表面に蛍光を吸収あるいは散乱させるような部材を直接配置することは全反射が阻害されるため好ましくない。
【００３３】
光電子増倍管２７、及びライトガイド１と光電子増倍管２７との間の接合部は、図４に示すように遮光ケース３１で遮光される。また、図１に示す放射線検出部１０の一部もその所定長さを遮光ケース３１に挿入し、その挿入部に生じた隙間から外光が入らないように図示しない黒色のパテなどで遮光される。
【００３４】
更に放射線検出部１０を保護するために保護ケース３３を放射線検出部１０に被覆する。保護ケース３３は、装置強度と検出性能とのそれぞれを確保する観点から格子構造とすることが望ましく、例えば金網で構成された囲いを保護ケース３３として用いる。
【００３５】
このように構成された放射線検出器３０の製造方法について、以下に詳細に説明する。
【００３６】
（放射線検出部の形成）
図１に示す放射線検出部１０を形成するには、先ず、平坦な表面を有する四角柱状のライトガイド１の４つの側面及び一つの先端面にそれぞれ光学接着剤３ａ，３ｂを塗布した後、板状のシンチレータ５ａ，５ｂを接着する。接着の際は接着層に気泡ができるだけ混入しないようにすることが望ましい。更に、図示しないが接着時はマスクシートをシンチレータ５ａ，５ｂの放射線入射面に密着させて、光学接着剤３ａ，３ｂがシンチレータの当該表面に塗布されないようにすると良い。
【００３７】
また、図２に示すように、波長変換材２とシンチレータ５ａ，５ｂとの間に空気層４を介在させるには、図示しないが、例えば、住友スリーエム社製９３１３等の両面テープを２ｍｍ角程度に加工し、波長変換材２の側面部の対向する端部或いはシンチレータ５ａ，５ｂ表面の対向する端部に貼った後、波長変換材２の側面部及び先端部にそれぞれシンチレータ５ａ，５ｂを配置すれば良い。
【００３８】
（第１遮光膜の形成方法）
次に、図５（ａ）乃至（ｃ）は、第１遮光膜の形成方法を示すものである。第１遮光膜２１は四角形状に加工され、そのサイズは図１で製造した放射線検出部１０に巻く回数と、その軸方向の長さに設定される。先ず、図５（ａ）に示すように例えば両面テープ（例えば住友スリーエム社の９３１３など）を短辺状に加工した接着層４１を、シンチレータ５ａの隣り合う側面同士により形成される角部４３の長手方向所定の個所に貼る。この周りに第１遮光膜２１を巻くと、接着層４１の厚みによってシンチレータ５ａの表面と第１遮光膜２１との間に空気層が介在したギャップが生じる。
【００３９】
なお、接着層４１はシンチレータ５ａの長手方向に沿って帯状に形成しても良く、その場合、接着層４１の長さはシンチレータ５ａの長手方向の寸法と等しく或いは数ｍｍ短くする。また、その帯の幅はできるだけ細くし、望ましくは１ｍｍ程度とする。
【００４０】
第１遮光膜２１は、図５（ｂ）に示すように、シンチレータ５ａに密着させた状態で巻いていく。このとき、第１遮光膜２１の端部２１ａの位置は放射線検出部１０の長手方向の両端部と同一位置となるようにすることが望ましい。
【００４１】
第１遮光膜２１を巻く回数は、第１遮光膜２１の厚み或いは密度によって設定される。
【００４２】
第１遮光膜２１の巻き終わり端部２１ｂについては、図５（ｂ）に示したマスクシート４５を第１遮光膜２１に重ねて遮光接着面４７を露出させる。露出させる遮光接着面４７は長手方向の全幅、巻き付け方向に望ましくは１ｍｍ程度とし、その部分に接着剤をできるだけ薄く均一に塗布する。使用する接着剤は、望ましくは黒色系の接着剤を使用し、例えば、セメダイン社のスーパーＸ Ｎｏ．８００８ブラック（商品名）等である。透明系の接着剤を使用すると接着層が光伝送路となり、外光が内部に到達する可能性が高くなる。
【００４３】
遮光接着面４７に接着剤を塗布した後、マスクシート４５を取り除いて、第１遮光膜４３を放射線検出部１０に最後まで巻く。このとき、第１遮光膜４３の巻き終わる端部２１ｂの位置が第１遮光膜２１の巻き始めの端部の位置に１ｍｍ程度重なるようにする(即ち、放射線検出部１０の側面に巻いた第１遮光膜２１の枚数が全周囲で等しくなる状態にする)ことが望ましい。図５（ｃ）は第１遮光膜２１を巻いた後の仕上がり状態を示す。
【００４４】
（第２遮光膜の形成方法）
図６（ａ）乃至（ｄ）は、第２遮光膜の形成方法を示すものである。
【００４５】
第２遮光膜２３は、正四角形状に加工され、そのサイズは図４で製造した放射線検出部の先端面であるシンチレータ５ｂを覆い、かつその端部が検出部側面の第１遮光膜２１と接着して重ね合わせるように設定する。第１遮光膜２１と第２遮光膜２３の重ね合わさる部位は２ｍｍ〜５ｍｍの範囲で設定し、望ましくは２ｍｍの幅に設定する。
【００４６】
先ず、図６（ａ）に示すように所定の寸法のマスクシート５１を放射線検出部１０の図中右側端面から所定の幅を開けて第１遮光膜２１上の周方向に巻いて遮光接着面５３を形成する。露出させる遮光接着面５３の幅は、前述したように２ｍｍ〜５ｍｍの範囲で設定し、望ましくは２ｍｍの幅に設定する。使用する接着剤は、望ましくは黒色系の接着剤を使用し、例えば、セメダイン社のスーパーＸ Ｎｏ．８００８ブラック（商品名）等である。
【００４７】
次に、放射線検出部１０の先端面に光学的に接着してあるシンチレータ５ｂの表面に光学接着剤を塗布して光学接着面５５とする。更に、放射線検出部１０の周方向に巻いたマスクシート５１を除去し、第２遮光膜２３のいずれかの面端部を放射線検出部１０の側面の中央に合わせて貼る。
【００４８】
続いて、図６（ｂ）に示すように第２遮光膜２３を放射線検出部１０の先端面側に９０度折り、光学接着面５５に第２遮光膜２３を貼る。これにより、ライトガイド１の内部でシンチレータ５ｂのある端面に向う蛍光を反射させることができる。ここで、気泡（遮光膜表面に球状の凹凸が生じた部分）を十分に排除しておくと良い。更に、９０度折って放射線検出部１０の側面の遮光接着面５３に第２遮光膜２３の端部を接着する。同様にして第２遮光膜２３の残りの２辺を９０度折って放射線検出部の側面の遮光接着面５３に第２遮光膜２３の端部を接着する。
【００４９】
ここで、第２遮光膜２３には図６（ｃ）に示すように４つのつば部位５７が形成されている。この４つのつば部位５７のいずれかの面に接着剤を塗布して遮光接着面５７ａとし、そのまま図６（ｄ）に示すように周方向に４つのつばを折って遮光接着面５７ａを押し付け接着する。
【００５０】
なお、第２遮光膜２３は、１枚に限定するものではなく、その厚み或いは密度によって枚数が設定される。放射線検出部１０の先端面に更に２枚目以降の第２遮光膜２３を覆う場合、先端面の光学接着は１枚目の第２遮光膜２３だけで蛍光の反射効果が得られるため、２枚目以降は先端面の光学接着の工程を省くことができる。その場合、前述したつば部位が極力重ね合わないように折る方向を変えることが好ましい。
【００５１】
（第３遮光膜の形成方法）
図７は、第３遮光膜の形成方法を示すものである。
【００５２】
第３遮光膜２５は、長尺状に加工され、そのサイズは図６で製造した放射線検出部１０の周方向に対して巻く回数と、第１遮光膜２１及び第２遮光膜２３の重合部位を覆うことのできる幅に設定される。望ましくは重合部位を覆う幅は４ｍｍである。
【００５３】
図７に示すように第３遮光膜２５の片面に接着剤を塗布し遮光接着面６３とする。使用する接着剤は、望ましくは黒色系の接着剤を使用し、例えば、セメダイン社のスーパーＸ Ｎｏ．８００８ブラック（商品名）等を用いることができる。第３遮光膜２５の巻き始めは，その端部２５ａが放射線検出部１０のいずれかの側面の端部と同一の位置となるように、かつその側端２５ｂが放射線検出部１０の先端面である第２遮光膜２３の表面と同一位置となるようにすることが望ましい。更に、第３遮光膜２５の巻き終わりも端部２５ｃが放射線検出部１０の所定の側面の端部と同一位置となるようにすることが好ましい。
【００５４】
次に、図２に示すように、放射線検出部１０の露出しているライトガイド部１の一方の端面（図中左側端面）と光電子増倍管部２７の光電面を光学接着剤によって光学接着する。ここで使用する接着剤は、蛍光の透過特性が９０％以上のものが望ましく、例えばＥＬＪＥＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社のＥＪ５００を好適に用いることができる。
【００５５】
（本実施形態に係る放射線検出器の効果）
（１）図示した形状の第１遮光膜２１乃至第３遮光膜２５を用いて長尺状の放射線検出部１０（又は２０）の表面に貼り合せることにより、十分な遮光性及び良好な感度特性を有する長尺の棒状放射線検出器を提供することができる。
【００５６】
（２）特別な部品を不要とし、遮光材であるアルミ蒸着シートのみで放射線感度を維持した状態で先端部を遮光できる。
【００５７】
（３）シンチレータ５ａ，５ｂとライトガイド１とをシンチレータ５ａ，５ｂと同じ屈折率特性を有する光学接着剤３ａ，３ｂで全面接着することにより全反射捕獲確率を向上できるので、検出部を薄くしても集光が低下しにくい。
【００５８】
（４）ライトガイドを波長変換材２とした場合、シンチレータ５ａ，５ｂで発した蛍光は波長変換材２の内部で再発光するため、シンチレータ５ａ，５ｂを必ずしも光学接着剤を用いて光学接合する必要がない。
【００５９】
（５）一枚目の第２遮光膜２３によりライトガイド１の内部でシンチレータ５ｂのある端面に向う蛍光を反射させることができる。更に第２遮光膜２３を形成して被覆する場合、先端面の光学接着は１枚目の第２遮光膜２３だけで蛍光の反射効果が得られるため、２枚目以降は先端面の光学接着の工程を省くことができる。
【００６０】
（他の実施形態）
上記実施の形態では、四角柱状のライトガイドを用いた検出器の例を示したが、この形状に限定されるものではなく、側面部と先端部を有する形状であれば、他の多角柱状や円柱状の形状であっても良い。
【００６１】
また、上記説明はβ線を計測対象とした例であるが、これに限定されるものではなく、他の放射線（Ｘ線、α線、γ線等）についても適用できる。
【００６２】
更に、遮光膜としてアルミ蒸着膜を用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、遮光性と放射線透過性を有する性質を有する他の膜を用いることもできる。
【符号の説明】
【００６３】
１ ライトガイド、２ 波長変換材、３ａ，ｂ 光学接着剤（光学接合部材）、４ 空気層、５ａ，ｂ シンチレータ、１０，２０ 放射線検出部、２１ 第１遮光膜、２３ 第２遮光膜、２５ 第３遮光膜、２７ 光電子増倍管、３０ 放射線検出器、４１ 接着層、４５，５１ マスクシート、４７，５３，５７ａ，６３ 遮光接着面、５５ 光学接着面、５７ つば部位
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺状の検出部を有する棒状放射線検出器及びその製造方法に係り、特に、検出部の側面部のみならず先端部にもシンチレータを配した棒状放射線検出器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シンチレータを用いた放射線検出器は、β線を計測対象とした表面汚染モニタ(サーベイメータ)などに多く用いられており、計測対象表面を素早く効率的に検査するためにその検出面形状を平板状に加工してある。
【０００３】
一方、原子力発電所等で使用済みとなった廃機材は様々な形状を有しているが、特に細径配管や単純構造体のボルト穴等の内表面を有するものの汚染検査には従来の平板状のサーベイメータが使えない。このため、配管は半割、ボルト穴は本体を切断してからサーベイメータで計測するなど多くの時間と労力を掛けていた。しかし、近年、これを直接計測して検査工期の短縮やコスト削減を図る要求が高まっている。
【０００４】
従って、配管或いはボルト穴等の内表面を直接計測できる放射線検出器として、対象内径と深さに合わせた長尺状の検出部を有し、更に、ボルト穴等では穴の低部も計測する必要があるため、その棒状検出部の側面部だけでなく先端部にもシンチレータを配置した構造が考えられる。
【０００５】
一般に、シンチレータを用いた放射線検出器は、電離放射線がシンチレータに入射し、エネルギーが吸収される過程で微弱な蛍光を発する現象を利用する。蛍光検出に使用する光検出器は光電子増倍管が適切であるが、蛍光と自然光を区別できないため、放射線検出器として機能させるには検出部表面を遮光材で覆って内部への外光入射を十分に遮断する必要がある。
【０００６】
更に、遮光材には光を遮断する機能に加えて、放射線のエネルギーをできるだけ減弱しないように通過させる必要がある。特に計測対象がα線やβ線の場合は電離作用が大きいため、遮光材はその厚みを薄く均一化することが望ましい。現在、遮光材としては、低コストかつ入手性の良さから樹脂フィルムの表面にアルミニウムを真空蒸着させたアルミ蒸着膜が広く用いられている。
【０００７】
放射線検出部の遮光に関しては、シンチレータの側面部と先端部における放射線入射面全てに接着剤を介在させ、転写シートによって直接的に遮光膜を形成させる方法が開示されている（特許文献１参照）。
【０００８】
また、長尺状の検出部の側面部について、転写シートを用いてシンチレータの放射線入射面全てに接着剤を介在させて直接的に遮光膜を形成させる方法も開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２１２１９３号公報
【特許文献２】特開２００８−１９０８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２記載の方法では、シンチレータの放射線入射面に接着剤を介在させて直接的に遮光膜を形成させているため、接着剤によって放射線のエネルギーが減衰してしまう場合があった。
【００１１】
また、側面部と先端部の双方に検出部を有する長尺の棒状検出器について、側面部と先端部に隙間が生じることなく遮光膜を被覆することは極めて困難であり、しかも転写技術を用いずに簡便に形成する方法はこれまで存在しなかった。
【００１２】
従って、本発明の目的は、遮光膜形成の困難性を解決して十分な遮光性を付与すると共に良好な感度特性を有する長尺の棒状放射線検出器およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の目的を達成するため、本発明の棒状放射線検出器は、蛍光を伝送する長尺状のライトガイドと、前記ライトガイドの側面及び一方の端面に光学接合部材を介して前記ライトガイドの形状に合わせて貼り合わせた、放射線の入射により蛍光を発生するシンチレータと、前記ライトガイドの他方の端面に光学接合部材を介して貼り合わせた、前記ライトガイドから伝送された蛍光を検出する光電子増倍管と、前記ライトガイドの側面上に形成されたシンチレータを覆うようにかつ空気層を介在して形成された第１遮光膜と、前記ライトガイドの端面上に形成されたシンチレータを覆うように形成された第２遮光膜と、 前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように形成された第３遮光膜と、を設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の棒状放射線検出器は、蛍光を伝送する長尺状の波長変換材と、前記波長変換材の側面及び一方の端面に空気層を介して前記波長変換材の形状に合わせて貼り合わせた、放射線の入射により蛍光を発生するシンチレータと、前記波長変換材の他方の端面に光学接合部材を介して貼り合わせた、前記波長変換材から伝送された蛍光を検出する光電子増倍管と、前記波長変換材の側面上に形成されたシンチレータを覆うようにかつ空気層を介在して形成された第１遮光膜と、前記波長変換材の端面上に形成されたシンチレータを覆うように形成された第２遮光膜と、前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように形成された第３遮光膜と、を設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、上述の目的を達成するため、本発明の棒状放射線検出器の製造方法は、長尺状のライトガイドの側面及び一方の端面に光学接合部材を介して前記ライトガイドの形状に合わせてシンチレータを貼り合わせると共に、前記ライトガイドの他方の端面に前記光学接合部材を介して光電子増倍管を接合して放射線検出部を形成する工程と、前記放射線検出部の側面上に密着させてかつ空気層を介在させて第１遮光膜を形成する工程と、前記放射線検出部の端面の検出部と光学接合して第２遮光膜を形成する工程と、前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように第３遮光膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の棒状放射線検出器の製造方法は、長尺状の波長変換材の側面及び一方の端面の一部に、両面に接着層を有する板状の無色透明部材を介在させ、前記波長変換材の形状に合わせてシンチレータを貼り合わせると共に、前記波長変換材の他方の端面に光学接合部材を介して光電子増倍管を接合して放射線検出部を形成する工程と、前記放射線検出部の側面上に密着させてかつ空気層を介在させて第１遮光膜を形成する工程と、前記放射線検出部の端面の検出部と光学接合して第２遮光膜を形成する工程と、前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように第３遮光膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、十分な遮光性及び良好な感度特性を有する長尺の棒状放射線検出器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る棒状放射線検出器のベースとなる放射線検出部の構成を示す分解斜視図である。
【図２】他の実施形態に係る放射線検出部の構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る棒状放射線検出器を示す外観斜視図である。
【図４】図３の棒状放射線検出器に遮光ケースと保護ケースを被覆した状態を示す外観斜視図である。
【図５】本発明に係る棒状放射線検出器の製造方法における第１遮光膜の形成方法の一実施形態を示す外観斜視図であり、（ａ）は放射線検出部の表面に接着層を貼付した状態、（ｂ）は放射線検出部の表面に第１遮光膜を一部巻き付けた状態、（ｃ）は放射線検出部の表面に第１遮光膜を完全に巻き付けた後の状態を示す外観斜視図である。
【図６】本発明に係る棒状放射線検出器の製造方法における第２遮光膜の形成方法の一実施形態を示す外観斜視図であり、（ａ）はマスクシートを周方向に巻いて遮光接着面を形成した状態、（ｂ）は放射線検出部の先端面側に第２遮光膜を折り曲げた状態、（ｃ）は放射線検出部の先端面側に第２遮光膜の残りの端面を折り曲げて、つば部位を形成した状態、（ｄ）はつば部位を折り曲げて第２遮光膜を完全に巻き付けた後の状態を示す外観斜視図である。
【図７】本発明に係る棒状放射線検出器の製造方法における第３遮光膜の形成方法の一実施形態を示す外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る棒状放射線検出器およびその製造方法について図面を参照して説明する。
【００２０】
（放射線検出部）
図１は、本発明の一実施形態に係る棒状放射線検出器のベースとなる放射線検出部の構成を示す分解図である。
【００２１】
図１において、全ての面が平坦で所定の寸法を有する長尺かつ正四角柱状のライトガイド１の４つの側面部に、それぞれ光学接合部材として光学接着剤３ａを介して長尺平板状のシンチレータ５ａが被覆されている。更に、ライトガイド１の図中右側端部に、光学接着剤３ｂを介して正方形状のシンチレータ５ｂが被覆されている。なお、ライトガイド１の図中左側端部には、後述する光電子倍増管が取り付けられる。
【００２２】
ここで、ライトガイド１は、例えば無色透明なＰＭＭＡ（アクリル）や無色透明ＰＶＴ（ポリビニルトルエン）等からなり、クラレ社Ｙ１１、サンゴバン社ＢＣ４８２Ａ等の蛍光変換材を用いることができる。
【００２３】
また、シンチレータ２は、プラスチックシンチレータが好ましく、例えばサンゴバン社ＢＣ４００、ＥＬＪＥＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社のＥＪ２１２等を用いることができる。シンチレータ２はγ線感度を下げるために、その厚みは０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲内に設定されるが、望ましくは０．１ｍｍの厚さを有するものとする。
【００２４】
ライトガイド１とシンチレータ２の全表面はできるだけ透明となるようにかつできるだけ凹凸の無い状態となるように研磨加工等を施すと、蛍光の吸収、散乱が抑制されて集光が向上するため好ましい。
【００２５】
光学接着剤３ａ，３ｂは、蛍光の透過特性が９０％以上のものが望ましく、例えば、ＥＬＪＥＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社のＥＪ５００が好適に用いられる。
【００２６】
ここで、例えば、ライトガイド１に無色透明ＰＶＴ、シンチレータ５ａ，５ｂにＥＪ２１２プラスチックシンチレータ、光学接着剤３ａ，３ｂにＥＪ５００を用いると、シンチレータ５ａ，５ｂの放射線入射面はシンチレータ５ａ，５ｂの上面に形成される図示しない空気層と光学接合し放射線検出部１０を構成することができる。この構成による放射線検出部１０は、構成部材の光屈折率がほぼ同じであるため、光学的にみると光屈折率が１．５７〜１．５８の単一部材とみなすことができるので、シンチレータ５ａ，５ｂの内部で発した蛍光は全反射で捕獲される確率が向上し、結果的に集光量を増加させることができる。
【００２７】
また、図２に、他の実施形態に係る放射線検出部の構成を示す。
【００２８】
この放射線検出部２０は、全ての面が平坦で所定の寸法を有する長尺かつ四角柱状の波長変換材２の４つの側面部及び図中右側端部に、それぞれ空気層４を介してシンチレータ５ａ，５ｂが被覆されている。
【００２９】
なお、ライトガイドに波長変換材を用いる場合、シンチレータ５ａ，５ｂで発した蛍光は波長変換材２の内部で再発光するため、シンチレータ５ａ，５ｂを必ずしも図１のように光学接着剤を用いて光学接合する必要がない。よって、シンチレータ５ａ，５ｂは光学接着剤を用いずに空気層４を介して波長変換材２と接合する。
【００３０】
（放射線検出器）
図３に、本実施形態に係る棒状放射線検出器の外観図を示す。
【００３１】
本放射線検出器３０では、図１に示す放射線検出部１０のシンチレータ５ａを覆うように第１遮光膜２１が形成され、シンチレータ５ｂを覆うように第２遮光膜２３が形成され、更に、第１遮光膜２１及び第２遮光膜２３の境界部を覆うように第３遮光膜２５が形成されている。また、ライトガイド１の図中左側端部には、光電子増倍管２７が接続されている。
【００３２】
光電子増倍管２７に到達する蛍光は図１に示すシンチレータ５ａ，５ｂ或いはライトガイド１内を全反射伝送する成分が主となる。このため、反射回数や部材中を透過する際の自己吸収等が要因となり、遠方で発した蛍光ほど減弱してしまう問題がある。全反射角は、シンチレータ５ａ，５ｂ或いはライトガイド１とその表面に介在する部材や気体との屈折率差で生じる臨界角に依存する。屈折率差が大きければ多くの蛍光を全反射で捕獲できるため、シンチレータ表面を覆う遮光膜の装着方法が重要である。例えば、シンチレータ５ａ，５ｂ表面に空気層を介在させて遮光膜としてのアルミ蒸着膜を密着配置した構成が好ましい。逆にシンチレータ５ａ，５ｂ表面に蛍光を吸収あるいは散乱させるような部材を直接配置することは全反射が阻害されるため好ましくない。
【００３３】
光電子増倍管２７、及びライトガイド１と光電子増倍管２７との間の接合部は、図４に示すように遮光ケース３１で遮光される。また、図１に示す放射線検出部１０の一部もその所定長さを遮光ケース３１に挿入し、その挿入部に生じた隙間から外光が入らないように図示しない黒色のパテなどで遮光される。
【００３４】
更に放射線検出部１０を保護するために保護ケース３３を放射線検出部１０に被覆する。保護ケース３３は、装置強度と検出性能とのそれぞれを確保する観点から格子構造とすることが望ましく、例えば金網で構成された囲いを保護ケース３３として用いる。
【００３５】
このように構成された放射線検出器３０の製造方法について、以下に詳細に説明する。
【００３６】
（放射線検出部の形成）
図１に示す放射線検出部１０を形成するには、先ず、平坦な表面を有する四角柱状のライトガイド１の４つの側面及び一つの先端面にそれぞれ光学接着剤３ａ，３ｂを塗布した後、板状のシンチレータ５ａ，５ｂを接着する。接着の際は接着層に気泡ができるだけ混入しないようにすることが望ましい。更に、図示しないが接着時はマスクシートをシンチレータ５ａ，５ｂの放射線入射面に密着させて、光学接着剤３ａ，３ｂがシンチレータの当該表面に塗布されないようにすると良い。
【００３７】
また、図２に示すように、波長変換材２とシンチレータ５ａ，５ｂとの間に空気層４を介在させるには、図示しないが、例えば、住友スリーエム社製９３１３等の両面テープを２ｍｍ角程度に加工し、波長変換材２の側面部の対向する端部或いはシンチレータ５ａ，５ｂ表面の対向する端部に貼った後、波長変換材２の側面部及び先端部にそれぞれシンチレータ５ａ，５ｂを配置すれば良い。
【００３８】
（第１遮光膜の形成方法）
次に、図５（ａ）乃至（ｃ）は、第１遮光膜の形成方法を示すものである。第１遮光膜２１は四角形状に加工され、そのサイズは図１で製造した放射線検出部１０に巻く回数と、その軸方向の長さに設定される。先ず、図５（ａ）に示すように例えば両面テープ（例えば住友スリーエム社の９３１３など）を短辺状に加工した接着層４１を、シンチレータ５ａの隣り合う側面同士により形成される角部４３の長手方向所定の個所に貼る。この周りに第１遮光膜２１を巻くと、接着層４１の厚みによってシンチレータ５ａの表面と第１遮光膜２１との間に空気層が介在したギャップが生じる。
【００３９】
なお、接着層４１はシンチレータ５ａの長手方向に沿って帯状に形成しても良く、その場合、接着層４１の長さはシンチレータ５ａの長手方向の寸法と等しく或いは数ｍｍ短くする。また、その帯の幅はできるだけ細くし、望ましくは１ｍｍ程度とする。
【００４０】
第１遮光膜２１は、図５（ｂ）に示すように、シンチレータ５ａに密着させた状態で巻いていく。このとき、第１遮光膜２１の端部２１ａの位置は放射線検出部１０の長手方向の両端部と同一位置となるようにすることが望ましい。
【００４１】
第１遮光膜２１を巻く回数は、第１遮光膜２１の厚み或いは密度によって設定される。
【００４２】
第１遮光膜２１の巻き終わり端部２１ｂについては、図５（ｂ）に示したマスクシート４５を第１遮光膜２１に重ねて遮光接着面４７を露出させる。露出させる遮光接着面４７は長手方向の全幅、巻き付け方向に望ましくは１ｍｍ程度とし、その部分に接着剤をできるだけ薄く均一に塗布する。使用する接着剤は、望ましくは黒色系の接着剤を使用し、例えば、セメダイン社のスーパーＸ Ｎｏ．８００８ブラック（商品名）等である。透明系の接着剤を使用すると接着層が光伝送路となり、外光が内部に到達する可能性が高くなる。
【００４３】
遮光接着面４７に接着剤を塗布した後、マスクシート４５を取り除いて、第１遮光膜４３を放射線検出部１０に最後まで巻く。このとき、第１遮光膜４３の巻き終わる端部２１ｂの位置が第１遮光膜２１の巻き始めの端部の位置に１ｍｍ程度重なるようにする(即ち、放射線検出部１０の側面に巻いた第１遮光膜２１の枚数が全周囲で等しくなる状態にする)ことが望ましい。図５（ｃ）は第１遮光膜２１を巻いた後の仕上がり状態を示す。
【００４４】
（第２遮光膜の形成方法）
図６（ａ）乃至（ｄ）は、第２遮光膜の形成方法を示すものである。
【００４５】
第２遮光膜２３は、正四角形状に加工され、そのサイズは図４で製造した放射線検出部の先端面であるシンチレータ５ｂを覆い、かつその端部が検出部側面の第１遮光膜２１と接着して重ね合わせるように設定する。第１遮光膜２１と第２遮光膜２３の重ね合わさる部位は２ｍｍ〜５ｍｍの範囲で設定し、望ましくは２ｍｍの幅に設定する。
【００４６】
先ず、図６（ａ）に示すように所定の寸法のマスクシート５１を放射線検出部１０の図中右側端面から所定の幅を開けて第１遮光膜２１上の周方向に巻いて遮光接着面５３を形成する。露出させる遮光接着面５３の幅は、前述したように２ｍｍ〜５ｍｍの範囲で設定し、望ましくは２ｍｍの幅に設定する。使用する接着剤は、望ましくは黒色系の接着剤を使用し、例えば、セメダイン社のスーパーＸ Ｎｏ．８００８ブラック（商品名）等である。
【００４７】
次に、放射線検出部１０の先端面に光学的に接着してあるシンチレータ５ｂの表面に光学接着剤を塗布して光学接着面５５とする。更に、放射線検出部１０の周方向に巻いたマスクシート５１を除去し、第２遮光膜２３のいずれかの面端部を放射線検出部１０の側面の中央に合わせて貼る。
【００４８】
続いて、図６（ｂ）に示すように第２遮光膜２３を放射線検出部１０の先端面側に９０度折り、光学接着面５５に第２遮光膜２３を貼る。これにより、ライトガイド１の内部でシンチレータ５ｂのある端面に向う蛍光を反射させることができる。ここで、気泡（遮光膜表面に球状の凹凸が生じた部分）を十分に排除しておくと良い。更に、９０度折って放射線検出部１０の側面の遮光接着面５３に第２遮光膜２３の端部を接着する。同様にして第２遮光膜２３の残りの２辺を９０度折って放射線検出部の側面の遮光接着面５３に第２遮光膜２３の端部を接着する。
【００４９】
ここで、第２遮光膜２３には図６（ｃ）に示すように４つのつば部位５７が形成されている。この４つのつば部位５７のいずれかの面に接着剤を塗布して遮光接着面５７ａとし、そのまま図６（ｄ）に示すように周方向に４つのつばを折って遮光接着面５７ａを押し付け接着する。
【００５０】
なお、第２遮光膜２３は、１枚に限定するものではなく、その厚み或いは密度によって枚数が設定される。放射線検出部１０の先端面に更に２枚目以降の第２遮光膜２３を覆う場合、先端面の光学接着は１枚目の第２遮光膜２３だけで蛍光の反射効果が得られるため、２枚目以降は先端面の光学接着の工程を省くことができる。その場合、前述したつば部位が極力重ね合わないように折る方向を変えることが好ましい。
【００５１】
（第３遮光膜の形成方法）
図７は、第３遮光膜の形成方法を示すものである。
【００５２】
第３遮光膜２５は、長尺状に加工され、そのサイズは図６で製造した放射線検出部１０の周方向に対して巻く回数と、第１遮光膜２１及び第２遮光膜２３の重合部位を覆うことのできる幅に設定される。望ましくは重合部位を覆う幅は４ｍｍである。
【００５３】
図７に示すように第３遮光膜２５の片面に接着剤を塗布し遮光接着面６３とする。使用する接着剤は、望ましくは黒色系の接着剤を使用し、例えば、セメダイン社のスーパーＸ Ｎｏ．８００８ブラック（商品名）等を用いることができる。第３遮光膜２５の巻き始めは，その端部２５ａが放射線検出部１０のいずれかの側面の端部と同一の位置となるように、かつその側端２５ｂが放射線検出部１０の先端面である第２遮光膜２３の表面と同一位置となるようにすることが望ましい。更に、第３遮光膜２５の巻き終わりも端部２５ｃが放射線検出部１０の所定の側面の端部と同一位置となるようにすることが好ましい。
【００５４】
次に、図２に示すように、放射線検出部１０の露出しているライトガイド部１の一方の端面（図中左側端面）と光電子増倍管部２７の光電面を光学接着剤によって光学接着する。ここで使用する接着剤は、蛍光の透過特性が９０％以上のものが望ましく、例えばＥＬＪＥＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社のＥＪ５００を好適に用いることができる。
【００５５】
（本実施形態に係る放射線検出器の効果）
（１）図示した形状の第１遮光膜２１乃至第３遮光膜２５を用いて長尺状の放射線検出部１０（又は２０）の表面に貼り合せることにより、十分な遮光性及び良好な感度特性を有する長尺の棒状放射線検出器を提供することができる。
【００５６】
（２）特別な部品を不要とし、遮光材であるアルミ蒸着シートのみで放射線感度を維持した状態で先端部を遮光できる。
【００５７】
（３）シンチレータ５ａ，５ｂとライトガイド１とをシンチレータ５ａ，５ｂと同じ屈折率特性を有する光学接着剤３ａ，３ｂで全面接着することにより全反射捕獲確率を向上できるので、検出部を薄くしても集光が低下しにくい。
【００５８】
（４）ライトガイドを波長変換材２とした場合、シンチレータ５ａ，５ｂで発した蛍光は波長変換材２の内部で再発光するため、シンチレータ５ａ，５ｂを必ずしも光学接着剤を用いて光学接合する必要がない。
【００５９】
（５）一枚目の第２遮光膜２３によりライトガイド１の内部でシンチレータ５ｂのある端面に向う蛍光を反射させることができる。更に第２遮光膜２３を形成して被覆する場合、先端面の光学接着は１枚目の第２遮光膜２３だけで蛍光の反射効果が得られるため、２枚目以降は先端面の光学接着の工程を省くことができる。
【００６０】
（他の実施形態）
上記実施の形態では、四角柱状のライトガイドを用いた検出器の例を示したが、この形状に限定されるものではなく、側面部と先端部を有する形状であれば、他の多角柱状や円柱状の形状であっても良い。
【００６１】
また、上記説明はβ線を計測対象とした例であるが、これに限定されるものではなく、他の放射線（Ｘ線、α線、γ線等）についても適用できる。
【００６２】
更に、遮光膜としてアルミ蒸着膜を用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、遮光性と放射線透過性を有する性質を有する他の膜を用いることもできる。
【符号の説明】
【００６３】
１ ライトガイド、２ 波長変換材、３ａ，ｂ 光学接着剤（光学接合部材）、４ 空気層、５ａ，ｂ シンチレータ、１０，２０ 放射線検出部、２１ 第１遮光膜、２３ 第２遮光膜、２５ 第３遮光膜、２７ 光電子増倍管、３０ 放射線検出器、４１ 接着層、４５，５１ マスクシート、４７，５３，５７ａ，６３ 遮光接着面、５５ 光学接着面、５７ つば部位
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光を伝送する長尺状のライトガイドと、
前記ライトガイドの側面及び一方の端面に光学接合部材を介して前記ライトガイドの形状に合わせて貼り合わせた、放射線の入射により蛍光を発生するシンチレータと、
前記ライトガイドの他方の端面に光学接合部材を介して貼り合わせた、前記ライトガイドから伝送された蛍光を検出する光電子増倍管と、
前記ライトガイドの側面上に形成されたシンチレータを覆うようにかつ空気層を介在して形成された第１遮光膜と、
前記ライトガイドの端面上に形成されたシンチレータを覆うように形成された第２遮光膜と、
前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように形成された第３遮光膜と、
を設けたことを特徴とする棒状放射線検出器。
【請求項２】
前記ライトガイド、前記シンチレータ、及び前記光学接合部材の光屈折率が実質的に同じであることを特徴とする請求項１記載の棒状放射線検出器。
【請求項３】
蛍光を伝送する長尺状の波長変換材と、
前記波長変換材の側面及び一方の端面に空気層を介して前記波長変換材の形状に合わせて貼り合わせた、放射線の入射により蛍光を発生するシンチレータと、
前記波長変換材の他方の端面に光学接合部材を介して貼り合わせた、前記波長変換材から伝送された蛍光を検出する光電子増倍管と、
前記波長変換材の側面上に形成されたシンチレータを覆うようにかつ空気層を介在して形成された第１遮光膜と、
前記波長変換材の端面上に形成されたシンチレータを覆うように形成された第２遮光膜と、
前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように形成された第３遮光膜と、
を設けたことを特徴とする棒状放射線検出器。
【請求項４】
前記第１遮光膜乃至第３遮光膜は、アルミ蒸着膜であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の棒状放射線検出器。
【請求項５】
長尺状のライトガイドの側面及び一方の端面に光学接合部材を介して前記ライトガイドの形状に合わせてシンチレータを貼り合わせると共に、前記ライトガイドの他方の端面に前記光学接合部材を介して光電子増倍管を接合して放射線検出部を形成する工程と、
前記放射線検出部の側面上に密着させてかつ空気層を介在させて第１遮光膜を形成する工程と、
前記放射線検出部の端面の検出部と光学接合して第２遮光膜を形成する工程と、
前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように第３遮光膜を形成する工程と、
を備えることを特徴とする棒状放射線検出器の製造方法。
【請求項６】
長尺状の波長変換材の側面及び一方の端面の一部に、両面に接着層を有する板状の無色透明部材を介在させ、前記波長変換材の形状に合わせてシンチレータを貼り合わせると共に、前記波長変換材の他方の端面に光学接合部材を介して光電子増倍管を接合して放射線検出部を形成する工程と、
前記放射線検出部の側面上に密着させてかつ空気層を介在させて第１遮光膜を形成する工程と、
前記放射線検出部の端面の検出部と光学接合して第２遮光膜を形成する工程と、
前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように第３遮光膜を形成する工程と、
を備えることを特徴とする棒状放射線検出器の製造方法。
【請求項７】
前記第１遮光膜を形成する工程は、前記第１遮光膜の側端部が前記放射線検出部の両端面と同一位置となるように少なくとも１回巻回し、前記第１遮光膜表面にその終端部を接着して前記放射線検出部の側面を覆うことを特徴とする請求項５又は６記載の棒状放射線検出器の製造方法。
【請求項８】
前記第１遮光膜を形成する工程は、両面に接着層を有する帯状の無色透明部材を前記放射線検出部の側面の一部に介在させて当該側面に前記第１遮光膜を少なくとも１回巻回して覆うことで空気層を介在させることを特徴とする請求項７記載の棒状放射線検出器の製造方法。
【請求項９】
前記第２遮光膜を形成する工程は、前記第２遮光膜の端部を前記第１遮光膜の端部に接着して重ね合わせて前記放射線検出部の一方の端面を覆うことを特徴とする請求項５又は６記載の棒状放射線検出器の製造方法。
【請求項１０】
前記第１遮光膜乃至第３遮光膜を形成する工程において、前記第１遮光膜乃至前記第３遮光膜同士の接着に黒色の接着剤を用いることを特徴とする請求項５乃至９のいずれか１項記載の棒状放射線検出器の製造方法。
【請求項１】
蛍光を伝送する長尺状のライトガイドと、
前記ライトガイドの側面及び一方の端面に光学接合部材を介して前記ライトガイドの形状に合わせて貼り合わせた、放射線の入射により蛍光を発生するシンチレータと、
前記ライトガイドの他方の端面に光学接合部材を介して貼り合わせた、前記ライトガイドから伝送された蛍光を検出する光電子増倍管と、
前記ライトガイドの側面上に形成されたシンチレータを覆うようにかつ空気層を介在して形成された第１遮光膜と、
前記ライトガイドの端面上に形成されたシンチレータを覆うように形成された第２遮光膜と、
前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように形成された第３遮光膜と、
を設けたことを特徴とする棒状放射線検出器。
【請求項２】
前記ライトガイド、前記シンチレータ、及び前記光学接合部材の光屈折率が実質的に同じであることを特徴とする請求項１記載の棒状放射線検出器。
【請求項３】
蛍光を伝送する長尺状の波長変換材と、
前記波長変換材の側面及び一方の端面に空気層を介して前記波長変換材の形状に合わせて貼り合わせた、放射線の入射により蛍光を発生するシンチレータと、
前記波長変換材の他方の端面に光学接合部材を介して貼り合わせた、前記波長変換材から伝送された蛍光を検出する光電子増倍管と、
前記波長変換材の側面上に形成されたシンチレータを覆うようにかつ空気層を介在して形成された第１遮光膜と、
前記波長変換材の端面上に形成されたシンチレータを覆うように形成された第２遮光膜と、
前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように形成された第３遮光膜と、
を設けたことを特徴とする棒状放射線検出器。
【請求項４】
前記第１遮光膜乃至第３遮光膜は、アルミ蒸着膜であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の棒状放射線検出器。
【請求項５】
長尺状のライトガイドの側面及び一方の端面に光学接合部材を介して前記ライトガイドの形状に合わせてシンチレータを貼り合わせると共に、前記ライトガイドの他方の端面に前記光学接合部材を介して光電子増倍管を接合して放射線検出部を形成する工程と、
前記放射線検出部の側面上に密着させてかつ空気層を介在させて第１遮光膜を形成する工程と、
前記放射線検出部の端面の検出部と光学接合して第２遮光膜を形成する工程と、
前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように第３遮光膜を形成する工程と、
を備えることを特徴とする棒状放射線検出器の製造方法。
【請求項６】
長尺状の波長変換材の側面及び一方の端面の一部に、両面に接着層を有する板状の無色透明部材を介在させ、前記波長変換材の形状に合わせてシンチレータを貼り合わせると共に、前記波長変換材の他方の端面に光学接合部材を介して光電子増倍管を接合して放射線検出部を形成する工程と、
前記放射線検出部の側面上に密着させてかつ空気層を介在させて第１遮光膜を形成する工程と、
前記放射線検出部の端面の検出部と光学接合して第２遮光膜を形成する工程と、
前記第１遮光膜及び前記第２遮光膜の境界部を覆うように第３遮光膜を形成する工程と、
を備えることを特徴とする棒状放射線検出器の製造方法。
【請求項７】
前記第１遮光膜を形成する工程は、前記第１遮光膜の側端部が前記放射線検出部の両端面と同一位置となるように少なくとも１回巻回し、前記第１遮光膜表面にその終端部を接着して前記放射線検出部の側面を覆うことを特徴とする請求項５又は６記載の棒状放射線検出器の製造方法。
【請求項８】
前記第１遮光膜を形成する工程は、両面に接着層を有する帯状の無色透明部材を前記放射線検出部の側面の一部に介在させて当該側面に前記第１遮光膜を少なくとも１回巻回して覆うことで空気層を介在させることを特徴とする請求項７記載の棒状放射線検出器の製造方法。
【請求項９】
前記第２遮光膜を形成する工程は、前記第２遮光膜の端部を前記第１遮光膜の端部に接着して重ね合わせて前記放射線検出部の一方の端面を覆うことを特徴とする請求項５又は６記載の棒状放射線検出器の製造方法。
【請求項１０】
前記第１遮光膜乃至第３遮光膜を形成する工程において、前記第１遮光膜乃至前記第３遮光膜同士の接着に黒色の接着剤を用いることを特徴とする請求項５乃至９のいずれか１項記載の棒状放射線検出器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１９７２３６（Ｐ２０１０−１９７２３６Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４２９３５（Ｐ２００９−４２９３５）
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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