JP2001264272A - 陽電子消滅γ線測定方法および装置 - Google Patents
陽電子消滅γ線測定方法および装置Info
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- JP2001264272A JP2001264272A JP2000072271A JP2000072271A JP2001264272A JP 2001264272 A JP2001264272 A JP 2001264272A JP 2000072271 A JP2000072271 A JP 2000072271A JP 2000072271 A JP2000072271 A JP 2000072271A JP 2001264272 A JP2001264272 A JP 2001264272A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 測定される陽電子消滅γ線に含まれる、試料
以外で発生した陽電子消滅γ線の成分を低減してＳ／Ｎ
比を向上させ、試料形状や測定装置の構造・性能・性質
等に依存しない測定結果が得られる手段を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 この陽電子消滅γ線測定方法は、陽電子
を放出する陽電子源１と陽電子消滅γ線を検出するγ線
検出器８を用いた陽電子消滅γ線測定方法において、γ
線検出器８とは逆側の陽電子源１近傍に試料１１を置い
て測定した陽電子消滅γ線計数から、γ線検出器８とは
逆側の陽電子源１近傍に何も置かないで測定した陽電子
消滅γ線計数と、陽電子源を撤去または陽電子を放出し
ないダミー３と交換し、前記の陽電子源近傍に試料を置
いた測定と同じ位置に試料を置いて測定した陽電子消滅
γ線計数とを減じ、陽電子源を撤去または陽電子を放出
しないダミー３と交換し、試料を置かないで測定した陽
電子消滅γ線計数を加えるようにしている。
以外で発生した陽電子消滅γ線の成分を低減してＳ／Ｎ
比を向上させ、試料形状や測定装置の構造・性能・性質
等に依存しない測定結果が得られる手段を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 この陽電子消滅γ線測定方法は、陽電子
を放出する陽電子源１と陽電子消滅γ線を検出するγ線
検出器８を用いた陽電子消滅γ線測定方法において、γ
線検出器８とは逆側の陽電子源１近傍に試料１１を置い
て測定した陽電子消滅γ線計数から、γ線検出器８とは
逆側の陽電子源１近傍に何も置かないで測定した陽電子
消滅γ線計数と、陽電子源を撤去または陽電子を放出し
ないダミー３と交換し、前記の陽電子源近傍に試料を置
いた測定と同じ位置に試料を置いて測定した陽電子消滅
γ線計数とを減じ、陽電子源を撤去または陽電子を放出
しないダミー３と交換し、試料を置かないで測定した陽
電子消滅γ線計数を加えるようにしている。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、陽電子消滅γ線の
エネルギー分布から陽電子の対消滅相手の電子またはそ
れを含む材料の性質を調べるための、陽電子消滅γ線測
定に関する。
エネルギー分布から陽電子の対消滅相手の電子またはそ
れを含む材料の性質を調べるための、陽電子消滅γ線測
定に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、放射性同位元素を陽電子源とす
る簡便な測定方法としては、内部消滅が少ない薄膜状の
陽電子源を試料で挟む方法と、薄膜状の陽電子源の片面
を性質が安定であるアルミニウム材などのパッチで覆う
方法などがある。前者は、試料以外での陽電子消滅を避
けるため試料に充分な大きさが必要であり、試料で挟む
ため陽電子源に支持構造を設けることができず、薄膜状
の陽電子源を直接取り扱う必要がある。後者は、パッチ
での陽電子消滅成分がバックグランドとなりＳ／Ｎ比が
悪くパッチに依存した相対評価となる。また、パッチで
の消滅成分と試料での消滅成分の比率を一定に保つ必要
があり、やはり試料およびパッチ以外での陽電子消滅を
避けるため試料には充分な大きさが必要となる。
る簡便な測定方法としては、内部消滅が少ない薄膜状の
陽電子源を試料で挟む方法と、薄膜状の陽電子源の片面
を性質が安定であるアルミニウム材などのパッチで覆う
方法などがある。前者は、試料以外での陽電子消滅を避
けるため試料に充分な大きさが必要であり、試料で挟む
ため陽電子源に支持構造を設けることができず、薄膜状
の陽電子源を直接取り扱う必要がある。後者は、パッチ
での陽電子消滅成分がバックグランドとなりＳ／Ｎ比が
悪くパッチに依存した相対評価となる。また、パッチで
の消滅成分と試料での消滅成分の比率を一定に保つ必要
があり、やはり試料およびパッチ以外での陽電子消滅を
避けるため試料には充分な大きさが必要となる。
【０００３】以下、図７および図８を用いて、後者の陽
電子消滅γ線測定方法および装置の従来例について説明
する。
電子消滅γ線測定方法および装置の従来例について説明
する。
【０００４】図７に示す従来の陽電子消滅γ線測定装置
は、陽電子源１、アルミニウムパッチ５、γ線検出器
８、陽電子源支持構造１０、マルチチャンネル波高分析
器１３、およびデータ処理計算機１４から構成され、測
定時には試料１１が設置される。
は、陽電子源１、アルミニウムパッチ５、γ線検出器
８、陽電子源支持構造１０、マルチチャンネル波高分析
器１３、およびデータ処理計算機１４から構成され、測
定時には試料１１が設置される。
【０００５】このように構成された陽電子消滅γ線測定
装置においては、陽電子源１で発生した陽電子の一部は
陽電子源１の内部で消滅し、γ線検出器８の側へ放出さ
れた陽電子のすべてはアルミニウムパッチ５で消滅す
る。また、試料１１の側へ放出された陽電子の一部また
は全部が試料１１で消滅し、その他は空気中または他の
構造物で消滅する。消滅した陽電子は、いずれも陽電子
消滅γ線となり、発生場所により検出効率は異なるが、
それらは弁別されずにγ線検出器８によって検出され
る。したがって、陽電子源１の内部およびアルミニウム
パッチ５からの陽電子消滅γ線が、検出された陽電子消
滅γ線の半分以上を占め、試料１１からの陽電子消滅γ
線は半分に満たない。しかし、一回の陽電子発生に対す
る陽電子源１の内部およびアルミニウムパッチ５での陽
電子消滅割合は一定であり、そこで発生した陽電子消滅
γ線に対するγ線検出器８の検出効率も一定ならば、γ
線検出器８にこれらが検出される割合も一定となる。ま
た、それらの大部分を占めるアルミニウムパッチからの
陽電子消滅ガンマ線のエネルギー分布は、アルミニウム
の格子欠陥濃度が安定であるため、ほぼ一定となる。し
たがって、試料１１が充分大きくかつ陽電子源１に密着
するなどしていて、試料１１側へ放出された陽電子が試
料１１で消滅する割合が１００％であって、そこで発生
した陽電子消滅γ線に対するγ線検出器８の検出効率も
一定である場合には、検出される全陽電子消滅γ線に占
める試料１１以外からの陽電子消滅γ線の比率とそのエ
ネルギー分布はほぼ一定となり、それを含んで検出され
た全陽電子消滅γ線のエネルギー分布の変動は、すべて
試料１１の性質変化に起因するものとして評価すること
が可能となる。
装置においては、陽電子源１で発生した陽電子の一部は
陽電子源１の内部で消滅し、γ線検出器８の側へ放出さ
れた陽電子のすべてはアルミニウムパッチ５で消滅す
る。また、試料１１の側へ放出された陽電子の一部また
は全部が試料１１で消滅し、その他は空気中または他の
構造物で消滅する。消滅した陽電子は、いずれも陽電子
消滅γ線となり、発生場所により検出効率は異なるが、
それらは弁別されずにγ線検出器８によって検出され
る。したがって、陽電子源１の内部およびアルミニウム
パッチ５からの陽電子消滅γ線が、検出された陽電子消
滅γ線の半分以上を占め、試料１１からの陽電子消滅γ
線は半分に満たない。しかし、一回の陽電子発生に対す
る陽電子源１の内部およびアルミニウムパッチ５での陽
電子消滅割合は一定であり、そこで発生した陽電子消滅
γ線に対するγ線検出器８の検出効率も一定ならば、γ
線検出器８にこれらが検出される割合も一定となる。ま
た、それらの大部分を占めるアルミニウムパッチからの
陽電子消滅ガンマ線のエネルギー分布は、アルミニウム
の格子欠陥濃度が安定であるため、ほぼ一定となる。し
たがって、試料１１が充分大きくかつ陽電子源１に密着
するなどしていて、試料１１側へ放出された陽電子が試
料１１で消滅する割合が１００％であって、そこで発生
した陽電子消滅γ線に対するγ線検出器８の検出効率も
一定である場合には、検出される全陽電子消滅γ線に占
める試料１１以外からの陽電子消滅γ線の比率とそのエ
ネルギー分布はほぼ一定となり、それを含んで検出され
た全陽電子消滅γ線のエネルギー分布の変動は、すべて
試料１１の性質変化に起因するものとして評価すること
が可能となる。
【０００６】γ線検出器８は検出したγ線のエネルギー
に比例した波高の電気パルス信号を出力し、マルチチャ
ンネル波高分析器１３は電気パルス信号の波高をＡＤ変
換し、そのＡＤ変換値毎に設けられたチャンネルで電気
パルス信号を計数する。データ処理計算機１４は、図８
に示すように、マルチチャンネル波高分析器１３で得ら
れた陽電子消滅γ線測定データ３１を、ピーク中心部領
域３４とピーク周辺部領域３５に分け、ピーク中心部領
域３４およびピーク周辺部領域３５に含まれる計数と、
ピーク中心部領域３４に含まれる計数の比を求め、試料
１１の評価指標とする。これは、試料１１中の格子欠陥
が増えると、陽電子消滅γ線に含まれるエネルギー分布
幅の狭い成分の比率が増え、測定装置のエネルギー分解
能が一定ならばピーク中心部領域３４の計数割合が増加
することを利用したものである。
に比例した波高の電気パルス信号を出力し、マルチチャ
ンネル波高分析器１３は電気パルス信号の波高をＡＤ変
換し、そのＡＤ変換値毎に設けられたチャンネルで電気
パルス信号を計数する。データ処理計算機１４は、図８
に示すように、マルチチャンネル波高分析器１３で得ら
れた陽電子消滅γ線測定データ３１を、ピーク中心部領
域３４とピーク周辺部領域３５に分け、ピーク中心部領
域３４およびピーク周辺部領域３５に含まれる計数と、
ピーク中心部領域３４に含まれる計数の比を求め、試料
１１の評価指標とする。これは、試料１１中の格子欠陥
が増えると、陽電子消滅γ線に含まれるエネルギー分布
幅の狭い成分の比率が増え、測定装置のエネルギー分解
能が一定ならばピーク中心部領域３４の計数割合が増加
することを利用したものである。
【０００７】しかし、この方法においては、試料１１以
外からの陽電子消滅γ線の比率が半分以上を占めるた
め、それらの計数の統計的偶然誤差がＳ／Ｎ比を悪くす
る大きな要因となる。また、測定装置や陽電子源や試料
形状が異なるなどで、陽電子源１の内部およびアルミニ
ウムパッチ５からの陽電子消滅γ線と、試料１１からの
陽電子消滅γ線の検出割合が異なったり、試料１１以外
からの陽電子消滅γ線のエネルギー分布が異なったり、
γ線検出器８およびマルチチャンネル波高分析器１３に
よるエネルギー分解能が異なったりした測定データ間に
おいては、評価結果の相互比較が不可能となる。
外からの陽電子消滅γ線の比率が半分以上を占めるた
め、それらの計数の統計的偶然誤差がＳ／Ｎ比を悪くす
る大きな要因となる。また、測定装置や陽電子源や試料
形状が異なるなどで、陽電子源１の内部およびアルミニ
ウムパッチ５からの陽電子消滅γ線と、試料１１からの
陽電子消滅γ線の検出割合が異なったり、試料１１以外
からの陽電子消滅γ線のエネルギー分布が異なったり、
γ線検出器８およびマルチチャンネル波高分析器１３に
よるエネルギー分解能が異なったりした測定データ間に
おいては、評価結果の相互比較が不可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の陽電子源を試料
で挟む従来の陽電子消滅γ線測定方法および装置におい
ては、試料に充分な大きさが必要であるため、放射性の
試料では放射線量が高くなり測定の妨害や作業の支障に
なったり、薄膜状で破損しやすい陽電子線源を直接取り
扱うデリケートな作業となるため産業への適用に問題が
あり、これを解決することが課題であった。
で挟む従来の陽電子消滅γ線測定方法および装置におい
ては、試料に充分な大きさが必要であるため、放射性の
試料では放射線量が高くなり測定の妨害や作業の支障に
なったり、薄膜状で破損しやすい陽電子線源を直接取り
扱うデリケートな作業となるため産業への適用に問題が
あり、これを解決することが課題であった。
【０００９】また、上述の陽電子源の片側をパッチで覆
う従来の陽電子消滅γ線測定方法および装置において
は、全陽電子消滅γ線計数に対して陽電子源内部および
主に試料とは逆方向に設置された構造物で発生する陽電
子消滅γ線計数の成分が半分以上を占め、Ｓ／Ｎ比が悪
いばかりでなく試料の形状などによりその成分割合が変
化したり、構造物の性質変化により陽電子消滅γ線のエ
ネルギー分布が変化したりするため、試料の性質のみを
反映した測定結果を得ることが困難となったり、従来の
陽電子源を試料で挟む従来の陽電子消滅γ線測定方法お
よび装置と同様に、試料に充分な大きさが必要であるた
め、放射性の試料では放射線量が高くなり測定の妨害や
作業の支障になったりするため産業への適用に問題があ
り、これを解決することが課題であった。
う従来の陽電子消滅γ線測定方法および装置において
は、全陽電子消滅γ線計数に対して陽電子源内部および
主に試料とは逆方向に設置された構造物で発生する陽電
子消滅γ線計数の成分が半分以上を占め、Ｓ／Ｎ比が悪
いばかりでなく試料の形状などによりその成分割合が変
化したり、構造物の性質変化により陽電子消滅γ線のエ
ネルギー分布が変化したりするため、試料の性質のみを
反映した測定結果を得ることが困難となったり、従来の
陽電子源を試料で挟む従来の陽電子消滅γ線測定方法お
よび装置と同様に、試料に充分な大きさが必要であるた
め、放射性の試料では放射線量が高くなり測定の妨害や
作業の支障になったりするため産業への適用に問題があ
り、これを解決することが課題であった。
【００１０】また、測定される陽電子消滅γ線のエネル
ギー分布が測定装置のエネルギー分解能に依存し、エネ
ルギー分解能が異なる測定データ間において評価結果の
相互比較が不可能となることを解決することも課題であ
った。
ギー分布が測定装置のエネルギー分解能に依存し、エネ
ルギー分解能が異なる測定データ間において評価結果の
相互比較が不可能となることを解決することも課題であ
った。
【００１１】本発明はかかる従来の事情に対処してなさ
れたものであり、測定される陽電子消滅γ線に含まれ
る、試料以外で発生した陽電子消滅γ線の成分を低減し
てＳ／Ｎ比を向上させるとともに、試料以外で発生した
陽電子消滅γ線の成分を計算により除去するとともに、
測定系の分解能の影響を排除し、試料形状や測定装置の
構造・性能・性質等に依存しない測定結果が得られる手
段を提供することを目的とする。
れたものであり、測定される陽電子消滅γ線に含まれ
る、試料以外で発生した陽電子消滅γ線の成分を低減し
てＳ／Ｎ比を向上させるとともに、試料以外で発生した
陽電子消滅γ線の成分を計算により除去するとともに、
測定系の分解能の影響を排除し、試料形状や測定装置の
構造・性能・性質等に依存しない測定結果が得られる手
段を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の、本発明の陽電子消滅γ線測定方法および装置におけ
る手段について説明する。
の、本発明の陽電子消滅γ線測定方法および装置におけ
る手段について説明する。
【００１３】請求項１に記載の発明は、両面から陽電子
を放出する薄膜状の陽電子源と、陽電子源から一定の距
離を隔てて配置され、陽電子を遮蔽し陽電子消滅γ線を
透過させる陽電子遮蔽板と、陽電子遮蔽板により陽電子
源側の開口が塞がれたγ線コリメータと、γ線コリメー
タを通過したγ線を検出するように配置されたγ線検出
器とを有することを特徴としている。
を放出する薄膜状の陽電子源と、陽電子源から一定の距
離を隔てて配置され、陽電子を遮蔽し陽電子消滅γ線を
透過させる陽電子遮蔽板と、陽電子遮蔽板により陽電子
源側の開口が塞がれたγ線コリメータと、γ線コリメー
タを通過したγ線を検出するように配置されたγ線検出
器とを有することを特徴としている。
【００１４】上記構成の陽電子消滅γ線測定装置におい
ては、陽電子源からγ線検出器側へ放射された陽電子の
うち、陽電子消滅γ線がγ線コリメータを通してγ線検
出器に検出され得る範囲で消滅する成分比率は、陽電子
遮蔽板の厚さを無視すれば（陽電子源から見たγ線コリ
メータ前端開口の立体角）／２π[sr]であるため、陽電
子源から陽電子遮蔽板までに一定の距離を置き、陽電子
源から見たγ線コリメータ開口の立体角を小さくするこ
とにより、上記の成分比率を低減することができる。
ては、陽電子源からγ線検出器側へ放射された陽電子の
うち、陽電子消滅γ線がγ線コリメータを通してγ線検
出器に検出され得る範囲で消滅する成分比率は、陽電子
遮蔽板の厚さを無視すれば（陽電子源から見たγ線コリ
メータ前端開口の立体角）／２π[sr]であるため、陽電
子源から陽電子遮蔽板までに一定の距離を置き、陽電子
源から見たγ線コリメータ開口の立体角を小さくするこ
とにより、上記の成分比率を低減することができる。
【００１５】請求項２及び３に記載の発明は、陽電子を
放出する陽電子源と陽電子消滅γ線を検出するγ線検出
器とを用いた陽電子消滅γ線測定方法において、γ線検
出器とは逆側の陽電子源近傍に試料を置いて測定した陽
電子消滅γ線計数から、γ線検出器とは逆側の陽電子源
近傍に何も置かないで測定した陽電子消滅γ線計数を減
じることを特徴としている。
放出する陽電子源と陽電子消滅γ線を検出するγ線検出
器とを用いた陽電子消滅γ線測定方法において、γ線検
出器とは逆側の陽電子源近傍に試料を置いて測定した陽
電子消滅γ線計数から、γ線検出器とは逆側の陽電子源
近傍に何も置かないで測定した陽電子消滅γ線計数を減
じることを特徴としている。
【００１６】上記構成の陽電子消滅γ線測定方法におい
ては、試料を置いた測定では試料および試料以外で発生
した陽電子消滅γ線計数が得られ、試料を置かない測定
では、試料以外で発生した陽電子消滅γ線計数のみが得
られるため、陽電子源と試料を置いた測定での計数値か
ら、陽電子源を置いて試料を置かない測定での計数値を
減じることにより、試料で発生した陽電子消滅γ線計数
のみが得られる。
ては、試料を置いた測定では試料および試料以外で発生
した陽電子消滅γ線計数が得られ、試料を置かない測定
では、試料以外で発生した陽電子消滅γ線計数のみが得
られるため、陽電子源と試料を置いた測定での計数値か
ら、陽電子源を置いて試料を置かない測定での計数値を
減じることにより、試料で発生した陽電子消滅γ線計数
のみが得られる。
【００１７】また、請求項４及び５記載の発明は、陽電
子を放出する陽電子源と陽電子消滅γ線を検出するγ線
検出器を用いた陽電子消滅γ線測定方法において、γ線
検出器とは逆側の陽電子源近傍に試料を置いて測定した
陽電子消滅γ線計数から、γ線検出器とは逆側の陽電子
源近傍に何も置かないで測定した陽電子消滅γ線計数
と、陽電子源を撤去または陽電子を放出しないダミーと
交換し、陽電子源近傍に試料を置いた測定と同じ位置に
試料を置いて測定した陽電子消滅γ線計数とを減じるこ
とを特徴とする。
子を放出する陽電子源と陽電子消滅γ線を検出するγ線
検出器を用いた陽電子消滅γ線測定方法において、γ線
検出器とは逆側の陽電子源近傍に試料を置いて測定した
陽電子消滅γ線計数から、γ線検出器とは逆側の陽電子
源近傍に何も置かないで測定した陽電子消滅γ線計数
と、陽電子源を撤去または陽電子を放出しないダミーと
交換し、陽電子源近傍に試料を置いた測定と同じ位置に
試料を置いて測定した陽電子消滅γ線計数とを減じるこ
とを特徴とする。
【００１８】上記構成の陽電子消滅γ線測定方法におい
ては、試料が電子対生成を起こす放射能を持っている場
合に、陽電子源と試料を置いた測定では陽電子源から放
出された陽電子および試料の放射能により生成された陽
電子の消滅により試料および試料以外で発生した陽電子
消滅γ線計数が得られ、陽電子源を置いて試料を置かな
い測定では、陽電子源から放出された陽電子の消滅によ
り試料以外で発生した陽電子消滅γ線計数のみが得ら
れ、陽電子源を置かず試料を置いた測定では試料の放射
能により生成された陽電子の消滅により試料および試料
以外で発生した陽電子消滅γ線計数のみが得られるた
め、陽電子源と試料を置いた測定での計数値から、陽電
子源を置いて試料を置かない測定での計数値および陽電
子源を置かず試料を置いた測定での計数値を減じること
により、陽電子源から放出された陽電子の消滅により試
料で発生した陽電子消滅γ線計数のみが得られる。
ては、試料が電子対生成を起こす放射能を持っている場
合に、陽電子源と試料を置いた測定では陽電子源から放
出された陽電子および試料の放射能により生成された陽
電子の消滅により試料および試料以外で発生した陽電子
消滅γ線計数が得られ、陽電子源を置いて試料を置かな
い測定では、陽電子源から放出された陽電子の消滅によ
り試料以外で発生した陽電子消滅γ線計数のみが得ら
れ、陽電子源を置かず試料を置いた測定では試料の放射
能により生成された陽電子の消滅により試料および試料
以外で発生した陽電子消滅γ線計数のみが得られるた
め、陽電子源と試料を置いた測定での計数値から、陽電
子源を置いて試料を置かない測定での計数値および陽電
子源を置かず試料を置いた測定での計数値を減じること
により、陽電子源から放出された陽電子の消滅により試
料で発生した陽電子消滅γ線計数のみが得られる。
【００１９】また、請求項６及び７に記載の発明は、陽
電子を放出する陽電子源と陽電子消滅γ線を検出するγ
線検出器を用いた陽電子消滅γ線測定方法において、γ
線検出器とは逆側の陽電子源近傍に試料を置いて測定し
た陽電子消滅γ線計数から、γ線検出器とは逆側の陽電
子源近傍に何も置かないで測定した陽電子消滅γ線計数
と、陽電子源を撤去または陽電子を放出しないダミーと
交換し、陽電子源近傍に試料を置いた測定と同じ位置に
試料を置いて測定した陽電子消滅γ線計数とを減じ、陽
電子源を撤去または陽電子を放出しないダミーと交換
し、試料を置かないで測定した陽電子消滅γ線計数を加
えることを特徴とする。
電子を放出する陽電子源と陽電子消滅γ線を検出するγ
線検出器を用いた陽電子消滅γ線測定方法において、γ
線検出器とは逆側の陽電子源近傍に試料を置いて測定し
た陽電子消滅γ線計数から、γ線検出器とは逆側の陽電
子源近傍に何も置かないで測定した陽電子消滅γ線計数
と、陽電子源を撤去または陽電子を放出しないダミーと
交換し、陽電子源近傍に試料を置いた測定と同じ位置に
試料を置いて測定した陽電子消滅γ線計数とを減じ、陽
電子源を撤去または陽電子を放出しないダミーと交換
し、試料を置かないで測定した陽電子消滅γ線計数を加
えることを特徴とする。
【００２０】上記構成の陽電子消滅γ線測定方法におい
ては、試料および環境等が電子対生成を起こす放射能を
持っている場合に、陽電子源と試料を置いた測定では、
陽電子源から放出された陽電子および試料の放射能によ
り生成された陽電子および環境等の放射能により生成さ
れた陽電子の消滅により試料および試料以外で発生した
陽電子消滅γ線計数が得られ、陽電子源を置いて試料を
置かない測定では、陽電子源から放出された陽電子およ
び環境等の放射能により生成された陽電子の消滅により
試料以外で発生した陽電子消滅γ線計数のみが得られ、
陽電子源を置かず試料を置いた測定では、試料の放射能
により生成された陽電子および環境等の放射能により生
成された陽電子の消滅により試料および試料以外で発生
した陽電子消滅γ線計数のみが得られ、陽電子源も試料
も置かない測定では、環境等の放射能により生成された
陽電子の消滅により試料以外で発生した陽電子消滅γ線
計数のみが得られるため、陽電子源と試料を置いた測定
での計数値から、陽電子源を置いて試料を置かない測定
での計数値および陽電子源を置かず試料を置いた測定で
の計数値を減じ、陽電子源も試料も置かない測定での計
数値を加えることにより、陽電子源から放出された陽電
子の消滅により試料で発生した陽電子消滅γ線計数のみ
が得られる。
ては、試料および環境等が電子対生成を起こす放射能を
持っている場合に、陽電子源と試料を置いた測定では、
陽電子源から放出された陽電子および試料の放射能によ
り生成された陽電子および環境等の放射能により生成さ
れた陽電子の消滅により試料および試料以外で発生した
陽電子消滅γ線計数が得られ、陽電子源を置いて試料を
置かない測定では、陽電子源から放出された陽電子およ
び環境等の放射能により生成された陽電子の消滅により
試料以外で発生した陽電子消滅γ線計数のみが得られ、
陽電子源を置かず試料を置いた測定では、試料の放射能
により生成された陽電子および環境等の放射能により生
成された陽電子の消滅により試料および試料以外で発生
した陽電子消滅γ線計数のみが得られ、陽電子源も試料
も置かない測定では、環境等の放射能により生成された
陽電子の消滅により試料以外で発生した陽電子消滅γ線
計数のみが得られるため、陽電子源と試料を置いた測定
での計数値から、陽電子源を置いて試料を置かない測定
での計数値および陽電子源を置かず試料を置いた測定で
の計数値を減じ、陽電子源も試料も置かない測定での計
数値を加えることにより、陽電子源から放出された陽電
子の消滅により試料で発生した陽電子消滅γ線計数のみ
が得られる。
【００２１】また、請求項８にの発明は、両面から陽電
子を放出する薄膜状の陽電子源と、陽電子源から一定の
距離を隔てて配置され、陽電子を遮蔽し陽電子消滅γ線
を透過させる陽電子遮蔽板と、陽電子遮蔽板により陽電
子源側の開口が塞がれたγ線コリメータとを有するアク
ティブポートと、アクティブポートと同構造であって、
陽電子源のみが陽電子を放出しないダミーに置き換えら
れたパッシブポートと、アクティブポートの前記γ線コ
リメータを通過したγ線と前記パッシブポートの前記γ
線コリメータを通過したγ線を、同等な効率で検出する
ように配置されたγ線検出器とを有していることを特徴
としている。
子を放出する薄膜状の陽電子源と、陽電子源から一定の
距離を隔てて配置され、陽電子を遮蔽し陽電子消滅γ線
を透過させる陽電子遮蔽板と、陽電子遮蔽板により陽電
子源側の開口が塞がれたγ線コリメータとを有するアク
ティブポートと、アクティブポートと同構造であって、
陽電子源のみが陽電子を放出しないダミーに置き換えら
れたパッシブポートと、アクティブポートの前記γ線コ
リメータを通過したγ線と前記パッシブポートの前記γ
線コリメータを通過したγ線を、同等な効率で検出する
ように配置されたγ線検出器とを有していることを特徴
としている。
【００２２】上記構成の陽電子消滅γ線測定方法におい
ては、陽電子源からγ線検出器側へ放射された陽電子の
うち、陽電子消滅γ線がγ線コリメータを通してγ線検
出器に検出され得る範囲で消滅する成分比率は、陽電子
遮蔽板の厚さを無視すれば（陽電子源から見たγ線コリ
メータ前端開口の立体角）／２π[sr]であるため、陽電
子源から陽電子遮蔽板までに一定の距離を置き、陽電子
源から見たγ線コリメータ開口の立体角を小さくするこ
とにより、上記の成分比率を低減することができる。
ては、陽電子源からγ線検出器側へ放射された陽電子の
うち、陽電子消滅γ線がγ線コリメータを通してγ線検
出器に検出され得る範囲で消滅する成分比率は、陽電子
遮蔽板の厚さを無視すれば（陽電子源から見たγ線コリ
メータ前端開口の立体角）／２π[sr]であるため、陽電
子源から陽電子遮蔽板までに一定の距離を置き、陽電子
源から見たγ線コリメータ開口の立体角を小さくするこ
とにより、上記の成分比率を低減することができる。
【００２３】さらに、試料をアクティブポートの陽電子
源の直前に置いた場合と、パッシブポートの陽電子源の
ダミーの直前に置いた場合で、γ線検出器により検出さ
れる陽電子源からγ線検出器側へ放出された陽電子の陽
電子消滅γ線のスペクトルおよび計数率が不変であるば
かりでなく、試料周囲の構造等が不変であり、試料から
自発的に発生するγ線やそれにより周囲で発生する二次
的なγ線、特に試料後方での電子対生成と消滅で発生す
る陽電子消滅γ線のスペクトルおよび計数率も不変であ
るため、γ線検出器により検出される陽電子消滅γ線の
スペクトルデータの差は、陽電子源から試料側へ放出さ
れた陽電子が試料中で消滅して発生する陽電子消滅γ線
のみのスペクトルデータに相当する。
源の直前に置いた場合と、パッシブポートの陽電子源の
ダミーの直前に置いた場合で、γ線検出器により検出さ
れる陽電子源からγ線検出器側へ放出された陽電子の陽
電子消滅γ線のスペクトルおよび計数率が不変であるば
かりでなく、試料周囲の構造等が不変であり、試料から
自発的に発生するγ線やそれにより周囲で発生する二次
的なγ線、特に試料後方での電子対生成と消滅で発生す
る陽電子消滅γ線のスペクトルおよび計数率も不変であ
るため、γ線検出器により検出される陽電子消滅γ線の
スペクトルデータの差は、陽電子源から試料側へ放出さ
れた陽電子が試料中で消滅して発生する陽電子消滅γ線
のみのスペクトルデータに相当する。
【００２４】請求項９及び１０に記載の発明は、陽電子
を放出する陽電子源と陽電子消滅γ線を検出するγ線検
出器を用いた陽電子消滅γ線測定方法において、γ線検
出器とは逆側の前記陽電子源近傍に試料を置いて測定し
た陽電子消滅γ線計数から、陽電子源から放出された陽
電子が届かない位置であって、かつ試料に対する周囲の
構造物の配置と試料で発生するγ線やそれにより周囲の
構造物で発生する二次的なγ線に対するγ線検出器の検
出効率が、陽電子源近傍に試料を置いた測定と同等であ
る位置に、試料を移して測定した陽電子消滅γ線計数を
減じることを特徴としている。
を放出する陽電子源と陽電子消滅γ線を検出するγ線検
出器を用いた陽電子消滅γ線測定方法において、γ線検
出器とは逆側の前記陽電子源近傍に試料を置いて測定し
た陽電子消滅γ線計数から、陽電子源から放出された陽
電子が届かない位置であって、かつ試料に対する周囲の
構造物の配置と試料で発生するγ線やそれにより周囲の
構造物で発生する二次的なγ線に対するγ線検出器の検
出効率が、陽電子源近傍に試料を置いた測定と同等であ
る位置に、試料を移して測定した陽電子消滅γ線計数を
減じることを特徴としている。
【００２５】上記構成の陽電子消滅γ線測定方法におい
ては、試料や環境等が電子対生成を起こすγ線を放出す
る放射能を持つ場合など、試料を陽電子源近傍に置いた
測定では、陽電子源から放出された陽電子および試料の
放射能により生成された陽電子および環境等の放射能に
より生成された陽電子の消滅により試料および試料以外
で発生した陽電子消滅γ線計数が得られ、試料を陽電子
源からの陽電子が届かない位置に置いた測定では、陽電
子源から放出された陽電子の消滅により試料以外で発生
した陽電子消滅γ線計数と、試料の放射能により生成さ
れた陽電子および環境等の放射能により生成された陽電
子の消滅により試料および試料以外で発生した陽電子消
滅γ線計数の和が得られるため、試料を陽電子源近傍に
置いた測定での計数値から、試料を陽電子源から放出さ
れた陽電子が届かない位置に置いた測定での計数値を減
じることにより、陽電子源から放出された陽電子の消滅
により試料で発生した陽電子消滅γ線計数のみが得られ
る。また、前者の測定と後者の測定のいずれにおいて
も、γ線検出器による検出効率が等しい位置に試料が置
かれるため、試料の放射能が強い場合でも、両者の測定
において計数率に大きな差が生じない。
ては、試料や環境等が電子対生成を起こすγ線を放出す
る放射能を持つ場合など、試料を陽電子源近傍に置いた
測定では、陽電子源から放出された陽電子および試料の
放射能により生成された陽電子および環境等の放射能に
より生成された陽電子の消滅により試料および試料以外
で発生した陽電子消滅γ線計数が得られ、試料を陽電子
源からの陽電子が届かない位置に置いた測定では、陽電
子源から放出された陽電子の消滅により試料以外で発生
した陽電子消滅γ線計数と、試料の放射能により生成さ
れた陽電子および環境等の放射能により生成された陽電
子の消滅により試料および試料以外で発生した陽電子消
滅γ線計数の和が得られるため、試料を陽電子源近傍に
置いた測定での計数値から、試料を陽電子源から放出さ
れた陽電子が届かない位置に置いた測定での計数値を減
じることにより、陽電子源から放出された陽電子の消滅
により試料で発生した陽電子消滅γ線計数のみが得られ
る。また、前者の測定と後者の測定のいずれにおいて
も、γ線検出器による検出効率が等しい位置に試料が置
かれるため、試料の放射能が強い場合でも、両者の測定
において計数率に大きな差が生じない。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１ないし図６を参照して説明する。
て、図１ないし図６を参照して説明する。
【００２７】図１ないし図４は、本発明の第１の実施の
形態の陽電子消滅γ線測定方法及び装置を示すものであ
る。
形態の陽電子消滅γ線測定方法及び装置を示すものであ
る。
【００２８】図１において、放射性同位元素６８Ｇeが
封入されたフィルム状の陽電子源１は、周囲をリング状
の陽電子源ホルダ２に保持されている。この陽電子源ホ
ルダ２は、筒状のγ線遮蔽９の鉛直方向に貫通した貫通
孔の上端開口部上に上面が一致するように設置されてい
る。陽電子源１から一定距離下方に陽電子遮蔽板６と、
γ線遮蔽９の開口および陽電子源ホルダ２の内径より狭
く鉛直方向に貫通した開口を持つγ線コリメータ７が配
置され、陽電子遮蔽板６はγ線コリメータ７の開口上端
を塞いでいる。γ線コリメータ７の下にはγ線検出器８
が配置され、その近傍には校正線源１２が設置されてい
る。γ線検出器８の出力はマルチチャンネル波高分析器
１３に入力され、マルチチャンネル波高分析器１３はデ
ータ処理計算機１４と接続されている。測定対象物であ
る試料１１は陽電子源１の上に置かれている。
封入されたフィルム状の陽電子源１は、周囲をリング状
の陽電子源ホルダ２に保持されている。この陽電子源ホ
ルダ２は、筒状のγ線遮蔽９の鉛直方向に貫通した貫通
孔の上端開口部上に上面が一致するように設置されてい
る。陽電子源１から一定距離下方に陽電子遮蔽板６と、
γ線遮蔽９の開口および陽電子源ホルダ２の内径より狭
く鉛直方向に貫通した開口を持つγ線コリメータ７が配
置され、陽電子遮蔽板６はγ線コリメータ７の開口上端
を塞いでいる。γ線コリメータ７の下にはγ線検出器８
が配置され、その近傍には校正線源１２が設置されてい
る。γ線検出器８の出力はマルチチャンネル波高分析器
１３に入力され、マルチチャンネル波高分析器１３はデ
ータ処理計算機１４と接続されている。測定対象物であ
る試料１１は陽電子源１の上に置かれている。
【００２９】図２は、図１から試料１１のみを取り除い
たものであり、それ以外は図１と同一である。また、図
３は、図１における陽電子源１と陽電子源ホルダ２を、
ダミー線源３とダミー線源ホルダ４に置き換えたもので
あり、試料１１は図１と同様に載置されている。図４
は、図２における陽電子源１と陽電子源ホルダ２を、ダ
ミー線源３とダミー線源ホルダ４に置き換えたもので、
試料１１は載置されていない。
たものであり、それ以外は図１と同一である。また、図
３は、図１における陽電子源１と陽電子源ホルダ２を、
ダミー線源３とダミー線源ホルダ４に置き換えたもので
あり、試料１１は図１と同様に載置されている。図４
は、図２における陽電子源１と陽電子源ホルダ２を、ダ
ミー線源３とダミー線源ホルダ４に置き換えたもので、
試料１１は載置されていない。
【００３０】図１ないし図４におけるデータ処理計算機
１４は、各図においてマルチチャンネル波高分析器１３
の制御を行うとともに、マルチチャンネル波高分析器１
３により計数されたγ線スペクトルデータの処理を行な
うものである。処理方法は、試料１１の放射能の有無、
環境放射能の有無などにより以下の３方法から選択され
る。
１４は、各図においてマルチチャンネル波高分析器１３
の制御を行うとともに、マルチチャンネル波高分析器１
３により計数されたγ線スペクトルデータの処理を行な
うものである。処理方法は、試料１１の放射能の有無、
環境放射能の有無などにより以下の３方法から選択され
る。
【００３１】試料１１が電子対生成を起こしうる放射能
を持たない場合は、図１におけるマルチチャンネル波高
分析器１３の計数データから、図２におけるマルチチャ
ンネル波高分析器１３の計数データを減算し、得られた
計数データに現れる陽電子消滅γ線計数に対して、従来
の技術に準じた評価またはその他の評価を行う。
を持たない場合は、図１におけるマルチチャンネル波高
分析器１３の計数データから、図２におけるマルチチャ
ンネル波高分析器１３の計数データを減算し、得られた
計数データに現れる陽電子消滅γ線計数に対して、従来
の技術に準じた評価またはその他の評価を行う。
【００３２】試料１１が電子対生成を起こしうる放射能
を持ち、校正線源１２を含む環境が電子対生成を起こし
うる放射能を持たない場合は、図１におけるマルチチャ
ンネル波高分析器１３の計数データから、図２における
マルチチャンネル波高分析器１３の計数データおよび図
３におけるマルチチャンネル波高分析器１３の計数デー
タを減算し、得られた計数データに現れる陽電子消滅γ
線計数に対して、従来の技術に準じた評価またはその他
の評価を行う。
を持ち、校正線源１２を含む環境が電子対生成を起こし
うる放射能を持たない場合は、図１におけるマルチチャ
ンネル波高分析器１３の計数データから、図２における
マルチチャンネル波高分析器１３の計数データおよび図
３におけるマルチチャンネル波高分析器１３の計数デー
タを減算し、得られた計数データに現れる陽電子消滅γ
線計数に対して、従来の技術に準じた評価またはその他
の評価を行う。
【００３３】試料１１が電子対生成を起こしうる放射能
を持ち、校正線源１２を含む環境も電子対生成を起こし
うる放射能を持つ場合は、図１におけるマルチチャンネ
ル波高分析器１３の計数データから、図２におけるマル
チチャンネル波高分析器１３の計数データおよび図３に
おけるマルチチャンネル波高分析器１３の計数データを
減算し、さらに図４におけるマルチチャンネル波高分析
器１３の計数データを加算し、得られた計数データに現
れる陽電子消滅γ線計数に対して、従来の技術に準じた
評価またはその他の評価を行う。
を持ち、校正線源１２を含む環境も電子対生成を起こし
うる放射能を持つ場合は、図１におけるマルチチャンネ
ル波高分析器１３の計数データから、図２におけるマル
チチャンネル波高分析器１３の計数データおよび図３に
おけるマルチチャンネル波高分析器１３の計数データを
減算し、さらに図４におけるマルチチャンネル波高分析
器１３の計数データを加算し、得られた計数データに現
れる陽電子消滅γ線計数に対して、従来の技術に準じた
評価またはその他の評価を行う。
【００３４】本実施の形態によれば、試料以外から発生
する陽電子消滅γ線の検出割合を減少させることがで
き、S/N比が良好となり、さらに試料以外から発生する
陽電子消滅γ線計数を計算により除去できるので、試料
のみの性質を反映した感度の高いデータを得ることがで
きる。
する陽電子消滅γ線の検出割合を減少させることがで
き、S/N比が良好となり、さらに試料以外から発生する
陽電子消滅γ線計数を計算により除去できるので、試料
のみの性質を反映した感度の高いデータを得ることがで
きる。
【００３５】次に、本発明に係る第２の実施の形態の陽
電子消滅γ線測定方法および装置図について図５および
図６を参照しつつ説明する。
電子消滅γ線測定方法および装置図について図５および
図６を参照しつつ説明する。
【００３６】図５において、γ線遮蔽９には鉛直方向中
心軸を中心として対称な位置に、鉛直方向に貫通した二
つの同形状の開口部がある。放射性同位元素６８Ｇeが
封入されたフィルム状の陽電子源１は周囲をリング状の
陽電子源ホルダ２に保持され、陽電子源ホルダ２はγ線
遮蔽９の一方の開口部上に上面が一致するように設置さ
れている。陽電子源１から一定距離下方に陽電子遮蔽板
６ａと、γ線遮蔽９の開口および陽電子源ホルダ２の内
径より狭く鉛直方向に貫通した開口を持つγ線コリメー
タ７ａが配置され、陽電子遮蔽板６ａはγ線コリメータ
７ａの開口上端を塞いでいる。また、ダミー線源３は周
囲をリング状のダミー線源ホルダ４に保持され、ダミー
線源ホルダ４はγ線遮蔽９の他方の開口部上に上面が一
致するように設置されている。ダミー線源３から一定距
離下方に陽電子遮蔽板６ｂと、γ線遮蔽９の開口および
ダミー線源ホルダ４の内径より狭く鉛直方向に貫通した
開口を持つγ線コリメータ７ｂが配置され、陽電子遮蔽
板６ｂはγ線コリメータ７ｂの開口上端を塞いでいる。
ここで、陽電子源ホルダ２とダミー線源ホルダ４、およ
び陽電子遮蔽板６ａと６ｂ、およびγ線コリメータ７ａ
と７ｂは、それぞれ同材質かつ同形状であり、陽電子源
ホルダ２および陽電子遮蔽板６ａおよびγ線コリメータ
７ａの位置関係と、ダミー線源ホルダ４および陽電子遮
蔽板６ｂおよびγ線コリメータ７ｂの位置関係は同様に
なっている。また、ダミー線源３は陽電子源１と同様な
薄膜状である。
心軸を中心として対称な位置に、鉛直方向に貫通した二
つの同形状の開口部がある。放射性同位元素６８Ｇeが
封入されたフィルム状の陽電子源１は周囲をリング状の
陽電子源ホルダ２に保持され、陽電子源ホルダ２はγ線
遮蔽９の一方の開口部上に上面が一致するように設置さ
れている。陽電子源１から一定距離下方に陽電子遮蔽板
６ａと、γ線遮蔽９の開口および陽電子源ホルダ２の内
径より狭く鉛直方向に貫通した開口を持つγ線コリメー
タ７ａが配置され、陽電子遮蔽板６ａはγ線コリメータ
７ａの開口上端を塞いでいる。また、ダミー線源３は周
囲をリング状のダミー線源ホルダ４に保持され、ダミー
線源ホルダ４はγ線遮蔽９の他方の開口部上に上面が一
致するように設置されている。ダミー線源３から一定距
離下方に陽電子遮蔽板６ｂと、γ線遮蔽９の開口および
ダミー線源ホルダ４の内径より狭く鉛直方向に貫通した
開口を持つγ線コリメータ７ｂが配置され、陽電子遮蔽
板６ｂはγ線コリメータ７ｂの開口上端を塞いでいる。
ここで、陽電子源ホルダ２とダミー線源ホルダ４、およ
び陽電子遮蔽板６ａと６ｂ、およびγ線コリメータ７ａ
と７ｂは、それぞれ同材質かつ同形状であり、陽電子源
ホルダ２および陽電子遮蔽板６ａおよびγ線コリメータ
７ａの位置関係と、ダミー線源ホルダ４および陽電子遮
蔽板６ｂおよびγ線コリメータ７ｂの位置関係は同様に
なっている。また、ダミー線源３は陽電子源１と同様な
薄膜状である。
【００３７】二つのγ線コリメータ７ａおよび７ｂの下
には、γ線遮蔽９の鉛直方向中心軸上に、感度の中心が
来るようにγ線検出器８が配置され、その近傍には校正
線源１２が設置されている。γ線検出器８の出力はマル
チチャンネル波高分析器１３に入力され、マルチチャン
ネル波高分析器１３はデータ処理計算機１４と接続され
ている。測定対象物である試料１１は陽電子源１の上に
置かれている。
には、γ線遮蔽９の鉛直方向中心軸上に、感度の中心が
来るようにγ線検出器８が配置され、その近傍には校正
線源１２が設置されている。γ線検出器８の出力はマル
チチャンネル波高分析器１３に入力され、マルチチャン
ネル波高分析器１３はデータ処理計算機１４と接続され
ている。測定対象物である試料１１は陽電子源１の上に
置かれている。
【００３８】図６は、図５から試料１１の位置をダミー
線源３の上に変更したものであり、それ以外は図５と同
一である。
線源３の上に変更したものであり、それ以外は図５と同
一である。
【００３９】図５および図６におけるデータ処理計算機
１４は、各図においてマルチチャンネル波高分析器１３
の制御を行うとともに、マルチチャンネル波高分析器１
３により計数されたγ線スペクトルデータの処理を行な
うものである。処理方法は、図５におけるマルチチャン
ネル波高分析器１３の計数データから、図６におけるマ
ルチチャンネル波高分析器１３の計数データを減算し、
得られた計数データに現れる陽電子消滅γ線計数に対し
て、従来の技術に準じた評価またはその他の評価を行う
ものである。
１４は、各図においてマルチチャンネル波高分析器１３
の制御を行うとともに、マルチチャンネル波高分析器１
３により計数されたγ線スペクトルデータの処理を行な
うものである。処理方法は、図５におけるマルチチャン
ネル波高分析器１３の計数データから、図６におけるマ
ルチチャンネル波高分析器１３の計数データを減算し、
得られた計数データに現れる陽電子消滅γ線計数に対し
て、従来の技術に準じた評価またはその他の評価を行う
ものである。
【００４０】本実施の形態によれば、試料以外から発生
する陽電子消滅γ線の検出割合を削減することができ、
S/N比が良好となり、さらに試料以外から発生する陽電
子消滅γ線計数を計算により除去できるので、試料のみ
の性質を反映した感度の高いデータを得ることができ
る。また、一回の測定で試料以外からのすべての陽電子
消滅γ線計数が得られるとともに、試料の放射能が強い
場合でも、試料測定の際と計数率およびに計数率に依存
するエネルギー分解能に大きな差ができず、分解能が異
なるスペクトルデータ間の演算で生じるスペクトル形状
の変形効果を除去できる。
する陽電子消滅γ線の検出割合を削減することができ、
S/N比が良好となり、さらに試料以外から発生する陽電
子消滅γ線計数を計算により除去できるので、試料のみ
の性質を反映した感度の高いデータを得ることができ
る。また、一回の測定で試料以外からのすべての陽電子
消滅γ線計数が得られるとともに、試料の放射能が強い
場合でも、試料測定の際と計数率およびに計数率に依存
するエネルギー分解能に大きな差ができず、分解能が異
なるスペクトルデータ間の演算で生じるスペクトル形状
の変形効果を除去できる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の陽電子消
滅γ線測定方法および装置においては、以下のような効
果がある。
滅γ線測定方法および装置においては、以下のような効
果がある。
【００４２】請求項１記載の発明では、陽電子源が薄膜
状であるため内部で消滅する陽電子が少なく、陽電子源
から陽電子遮蔽板までに一定の距離を置いているため、
陽電子源からγ線検出器側へ放射された陽電子のうち、
γ線コリメータを通してγ線検出器から見える範囲で消
滅する確率が小さいこと、陽電子遮蔽板により陽電子が
γコリメータ内に入ってγ線検出器による陽電子消滅γ
線の検出確率が大きい場所で消滅することを防いでいる
ことにより、試料以外で発生する陽電子消滅γ線の検出
確率を小さくし、Ｓ／Ｎ比を大きくし、試料の性質変化
に対する感度を向上させる効果がある。
状であるため内部で消滅する陽電子が少なく、陽電子源
から陽電子遮蔽板までに一定の距離を置いているため、
陽電子源からγ線検出器側へ放射された陽電子のうち、
γ線コリメータを通してγ線検出器から見える範囲で消
滅する確率が小さいこと、陽電子遮蔽板により陽電子が
γコリメータ内に入ってγ線検出器による陽電子消滅γ
線の検出確率が大きい場所で消滅することを防いでいる
ことにより、試料以外で発生する陽電子消滅γ線の検出
確率を小さくし、Ｓ／Ｎ比を大きくし、試料の性質変化
に対する感度を向上させる効果がある。
【００４３】請求項２記載の発明および請求項３記載の
発明では、試料を置いて測定した陽電子消滅γ線計数か
ら、試料を置かないで測定した陽電子消滅γ線計数を減
じることにより、試料で発生した陽電子消滅γ線計数の
みが得られ、試料の性質変化に対する感度向上と絶対評
価を実現する効果がある。
発明では、試料を置いて測定した陽電子消滅γ線計数か
ら、試料を置かないで測定した陽電子消滅γ線計数を減
じることにより、試料で発生した陽電子消滅γ線計数の
みが得られ、試料の性質変化に対する感度向上と絶対評
価を実現する効果がある。
【００４４】請求項４記載の発明および請求項５記載の
発明では、試料を置いて測定した陽電子消滅γ線計数か
ら、試料を置かないで測定した陽電子消滅γ線計数と、
陽電子源を外し試料のみを置いて測定した陽電子消滅γ
線計数を減じることにより、試料が陽電子を発生させる
放射能を含んだ場合でも、試料で発生した陽電子消滅γ
線計数のみが得られ、試料の性質変化に対する感度向上
と絶対評価を実現する効果がある。
発明では、試料を置いて測定した陽電子消滅γ線計数か
ら、試料を置かないで測定した陽電子消滅γ線計数と、
陽電子源を外し試料のみを置いて測定した陽電子消滅γ
線計数を減じることにより、試料が陽電子を発生させる
放射能を含んだ場合でも、試料で発生した陽電子消滅γ
線計数のみが得られ、試料の性質変化に対する感度向上
と絶対評価を実現する効果がある。
【００４５】請求項６記載の発明および請求項７記載の
発明では、試料を置いて測定した陽電子消滅γ線計数か
ら、試料を置かないで測定した陽電子消滅γ線計数と、
陽電子源を外し試料のみを置いて測定した陽電子消滅γ
線計数を減じ、陽電子源を外し試料も置かないで測定し
た陽電子消滅γ線計数を加えることにより、試料およ
び、校正線源を含む環境が陽電子を発生させる放射能を
含んだ場合でも、試料で発生した陽電子消滅γ線計数の
みが得られ、試料の性質変化に対する感度向上と絶対評
価を実現する効果がある。
発明では、試料を置いて測定した陽電子消滅γ線計数か
ら、試料を置かないで測定した陽電子消滅γ線計数と、
陽電子源を外し試料のみを置いて測定した陽電子消滅γ
線計数を減じ、陽電子源を外し試料も置かないで測定し
た陽電子消滅γ線計数を加えることにより、試料およ
び、校正線源を含む環境が陽電子を発生させる放射能を
含んだ場合でも、試料で発生した陽電子消滅γ線計数の
みが得られ、試料の性質変化に対する感度向上と絶対評
価を実現する効果がある。
【００４６】請求項８記載の発明では、試料をアクティ
ブポートの陽電子源の近傍に置くことにより請求項１記
載の発明と同じ効果があることに加え、試料をパッシブ
ポートの線源のダミーの近傍に置くことにより、試料や
環境に電子対生成を起こしうる放射能がある場合でも一
回の測定で、試料を陽電子源近傍に置いた測定の計数に
含まれる、試料以外で発生したすべての陽電子消滅γ線
成分の合計計数が得られ、かつ試料の放射能が強い場合
でも試料をアクティブポートの陽電子源の近傍に置いた
測定と同じエネルギー分解能となるため、これらの成分
の計算による除去を容易にし、試料の性質変化に対する
感度向上と絶対評価の実現に資する効果がある。
ブポートの陽電子源の近傍に置くことにより請求項１記
載の発明と同じ効果があることに加え、試料をパッシブ
ポートの線源のダミーの近傍に置くことにより、試料や
環境に電子対生成を起こしうる放射能がある場合でも一
回の測定で、試料を陽電子源近傍に置いた測定の計数に
含まれる、試料以外で発生したすべての陽電子消滅γ線
成分の合計計数が得られ、かつ試料の放射能が強い場合
でも試料をアクティブポートの陽電子源の近傍に置いた
測定と同じエネルギー分解能となるため、これらの成分
の計算による除去を容易にし、試料の性質変化に対する
感度向上と絶対評価の実現に資する効果がある。
【００４７】請求項９記載の発明および請求項１０記載
の発明では、試料を陽電子源近傍に置いて測定した陽電
子消滅γ線計数から、試料を陽電子源から発生する陽電
子が届かない場所において測定した陽電子消滅γ線計数
を減じることにより、試料や環境に電子対生成を起こし
うる放射能がある場合でも、試料から発生した陽電子消
滅γ線の計数のみを得ることができ、試料の性質変化に
対する感度向上と絶対評価を実現する効果がある。
の発明では、試料を陽電子源近傍に置いて測定した陽電
子消滅γ線計数から、試料を陽電子源から発生する陽電
子が届かない場所において測定した陽電子消滅γ線計数
を減じることにより、試料や環境に電子対生成を起こし
うる放射能がある場合でも、試料から発生した陽電子消
滅γ線の計数のみを得ることができ、試料の性質変化に
対する感度向上と絶対評価を実現する効果がある。
【図１】本発明の第１の実施の形態における陽電子消滅
γ線測定装置において、陽電子源及び試料を装荷した状
態を示す断面図。
γ線測定装置において、陽電子源及び試料を装荷した状
態を示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態における陽電子消滅
γ線測定装置において、陽電子源を装荷し、試料を装荷
しない状態を示す断面図。
γ線測定装置において、陽電子源を装荷し、試料を装荷
しない状態を示す断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における陽電子消滅
γ線測定装置において、陽電子源を装荷せず、試料を装
荷した状態を示す断面図。
γ線測定装置において、陽電子源を装荷せず、試料を装
荷した状態を示す断面図。
【図４】本発明の第１の実施の形態における陽電子消滅
γ線測定装置において、陽電子源及び試料を装荷しない
状態を示す断面図。
γ線測定装置において、陽電子源及び試料を装荷しない
状態を示す断面図。
【図５】本発明の第２の実施の形態における陽電子消滅
γ線測定装置において、陽電子源近傍に試料を装荷した
状態を示す断面図。
γ線測定装置において、陽電子源近傍に試料を装荷した
状態を示す断面図。
【図６】本発明の第２の実施の形態における陽電子消滅
γ線測定装置において、ダミー線源近傍に試料を装荷し
た状態を示す断面図。
γ線測定装置において、ダミー線源近傍に試料を装荷し
た状態を示す断面図。
【図７】従来の陽電子消滅γ線測定装置を示す図。
【図８】従来の陽電子消滅γ線測定装置におけるγ線ス
ペクトルデータの評価方法を示す図。
ペクトルデータの評価方法を示す図。
１ 陽電子源 ３ ダミー線源 ６ 陽電子遮蔽板 ６ａ 陽電子遮蔽板 ６ｂ 陽電子遮蔽板 ７ γ線コリメータ ７ａ γ線コリメータ ７ｂ γ線コリメータ ８ γ線検出器 ９ γ線遮蔽 １１ 試料 １４ データ処理計算機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴 木 康 夫 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 Ｆターム(参考） 2G001 AA03 AA10 CA02 EA03 EA06 FA02 FA12 GA13 HA01 KA12 QA01 SA02 SA04 2G088 EE29 EE30 FF04 FF07 JJ01 JJ08 JJ12 JJ29 KK01 KK07 KK24 KK29 LL02 LL06
Claims (10)
- 【請求項１】両面から陽電子を放出する薄膜状の陽電子
源と、 前記陽電子源から一定の距離を隔てて配置され、陽電子
を遮蔽し陽電子消滅γ線を透過させる陽電子遮蔽板と、 前記陽電子遮蔽板により前記陽電子源側の開口が塞がれ
たγ線コリメータと、 前記γ線コリメータを通過したγ線を検出するように配
置されたγ線検出器と、を具備するすることを特徴とす
る陽電子消滅γ線測定装置。 - 【請求項２】陽電子を放出する陽電子源と陽電子消滅γ
線を検出するγ線検出器とを用いた陽電子消滅γ線測定
方法において、 前記γ線検出器とは逆側の前記陽電子源近傍に試料を置
いて測定した陽電子消滅γ線計数から、前記γ線検出器
とは逆側の前記陽電子源近傍に何も置かないで測定した
陽電子消滅γ線計数を減じることによって、前記陽電子
源からの陽電子によって前記試料から生じた陽電子消滅
γ線を測定することを特徴とする陽電子消滅γ線測定方
法。 - 【請求項３】両面から陽電子を放出する薄膜状の陽電子
源と、 前記陽電子源から一定の距離を隔てて配置され、陽電子
を遮蔽し陽電子消滅γ線を透過させる陽電子遮蔽板と、 前記陽電子遮蔽板により前記陽電子源側の開口が塞がれ
たγ線コリメータと、前記γ線コリメータを通過したγ
線を検出するように配置されたγ線検出器と、 このγ線検出器とは逆側の前記陽電子源近傍に試料を置
いて測定した陽電子消滅γ線計数から、前記γ線検出器
とは逆側の前記陽電子源近傍に何も置かないで測定した
陽電子消滅γ線計数を減じる計算手段と、 を具備し、前記陽電子源からの陽電子によって前記試料
から生じた陽電子消滅γ線を測定することを特徴とする
陽電子消滅γ線測定装置。 - 【請求項４】陽電子を放出する陽電子源と陽電子消滅γ
線を検出するγ線検出器を用いた陽電子消滅γ線測定方
法において、前記γ線検出器とは逆側の前記陽電子源近
傍に試料を置いて測定した陽電子消滅γ線計数から、前
記γ線検出器とは逆側の前記陽電子源近傍に何も置かな
いで測定した陽電子消滅γ線計数と、前記陽電子源を撤
去または陽電子を放出しないダミーと交換し、前記陽電
子源近傍に試料を置いた測定と同じ位置に試料を置いて
測定した陽電子消滅γ線計数とを減じることによって、
前記陽電子源からの陽電子によって前記試料から生じた
陽電子消滅γ線を測定することを特徴とする陽電子消滅
γ線測定方法。 - 【請求項５】両面から陽電子を放出する薄膜状の陽電子
源と、 前記陽電子源から一定の距離を隔てて配置され、陽電子
を遮蔽し陽電子消滅γ線を透過させる陽電子遮蔽板と、 前記陽電子遮蔽板により前記陽電子源側の開口が塞がれ
たγ線コリメータと、 前記γ線コリメータを通過したγ線を検出するように配
置されたγ線検出器と、 このγ線検出器とは逆側の前記陽電子源近傍に試料を置
いて測定した陽電子消滅γ線計数から、前記γ線検出器
とは逆側の前記陽電子源近傍に何も置かないで測定した
陽電子消滅γ線計数と、前記陽電子源を撤去または陽電
子を放出しないダミーと交換し、前記陽電子源近傍に試
料を置いた測定と同じ位置に試料を置いて測定した陽電
子消滅γ線計数とを減じる計算手段と、を具備し、前記
陽電子源からの陽電子によって前記試料から生じた陽電
子消滅γ線を測定することを特徴とする陽電子消滅γ線
測定装置。 - 【請求項６】陽電子を放出する陽電子源と陽電子消滅γ
線を検出するγ線検出器を用いた陽電子消滅γ線測定方
法において、前記γ線検出器とは逆側の前記陽電子源近
傍に試料を置いて測定した陽電子消滅γ線計数から、前
記γ線検出器とは逆側の前記陽電子源近傍に何も置かな
いで測定した陽電子消滅γ線計数と、陽電子源を撤去ま
たは陽電子を放出しないダミーと交換し、前記陽電子源
近傍に試料を置いた測定と同じ位置に試料を置いて測定
した陽電子消滅γ線計数とを減じ、陽電子源を撤去また
は陽電子を放出しないダミーと交換し、試料を置かない
で測定した陽電子消滅γ線計数を加えることによって、
前記陽電子源からの陽電子によって前記試料から生じた
陽電子消滅γ線を測定することを特徴とする陽電子消滅
γ線測定方法。 - 【請求項７】両面から陽電子を放出する薄膜状の陽電子
源と、 前記陽電子源から一定の距離を隔てて配置され、陽電子
を遮蔽し陽電子消滅γ線を透過させる陽電子遮蔽板と、 前記陽電子遮蔽板により前記陽電子源側の開口が塞がれ
たγ線コリメータと、 前記γ線コリメータを通過したγ線を検出するように配
置されたγ線検出器と、 このγ線検出器とは逆側の前記陽電子源近傍に試料を置
いて測定した陽電子消滅γ線計数から、前記γ線検出器
とは逆側の前記陽電子源近傍に何も置かないで測定した
陽電子消滅γ線計数と、前記陽電子源を撤去または陽電
子を放出しないダミーと交換し、前記陽電子源近傍に試
料を置いた測定と同じ位置に試料を置いて測定した陽電
子消滅γ線計数とを減じ、陽電子源を撤去または陽電子
を放出しないダミーと交換し試料を置かないで測定した
陽電子消滅γ線計数を加える計算手段と、を具備し、前
記陽電子源からの陽電子によって前記試料から生じた陽
電子消滅γ線を測定することを特徴とする陽電子消滅γ
線測定装置。 - 【請求項８】両面から陽電子を放出する薄膜状の陽電子
源と、前記陽電子源から一定の距離を隔てて配置され、
陽電子を遮蔽し陽電子消滅γ線を透過させる陽電子遮蔽
板と、前記陽電子遮蔽板により前記陽電子源側の開口が
塞がれたγ線コリメータとを有するアクティブポート
と、 前記アクティブポートと同構造であって、陽電子源のみ
が陽電子を放出しないダミーに置き換えられたパッシブ
ポートと、 前記アクティブポートの前記γ線コリメータを通過した
γ線と前記パッシブポートの前記γ線コリメータを通過
したγ線を、同等な効率で検出するように配置されたγ
線検出器と、を具備することを特徴とする陽電子消滅γ
線測定装置。 - 【請求項９】陽電子を放出する陽電子源と陽電子消滅γ
線を検出するγ線検出器を用いた陽電子消滅γ線測定方
法において、前記γ線検出器とは逆側の前記陽電子源近
傍に試料を置いて測定した陽電子消滅γ線計数から、前
記陽電子源から放出された陽電子が届かない位置であっ
て、かつ試料に対する周囲の構造物の配置と試料で発生
するγ線やそれにより周囲の構造物で発生する二次的な
γ線に対するγ線検出器の検出効率が、前記の陽電子源
近傍に試料を置いた測定と同等である位置に、試料を移
して測定した陽電子消滅γ線計数を減じることによっ
て、前記陽電子源からの陽電子によって前記試料から生
じた陽電子消滅γ線を測定することを特徴とする陽電子
消滅γ線測定方法。 - 【請求項１０】両面から陽電子を放出する薄膜状の陽電
子源と、前記陽電子源から一定の距離を隔てて配置さ
れ、陽電子を遮蔽し陽電子消滅γ線を透過させる陽電子
遮蔽板と、前記陽電子遮蔽板により前記陽電子源側の開
口が塞がれたγ線コリメータとを有するアクティブポー
トと、 前記アクティブポートと同構造であって、陽電子源のみ
が陽電子を放出しないダミーに置き換えられたパッシブ
ポートと、 前記アクティブポートの前記γ線コリメータを通過した
γ線と前記パッシブポートの前記γ線コリメータを通過
したγ線を、同等な効率で検出するように配置されたγ
線検出器と、 前記γ線検出器とは逆側の前記陽電子源近傍に試料を置
いて測定した陽電子消滅γ線計数から、前記陽電子源か
ら放出された陽電子が届かない位置であって、かつ試料
に対する周囲の構造物の配置と試料で発生するγ線やそ
れにより周囲の構造物で発生する二次的なγ線に対する
γ線検出器の検出効率が、前記陽電子源近傍に試料を置
いた測定と同等である位置に、試料を移して測定した陽
電子消滅γ線計数を減じる計算手段と、を具備し、前記
陽電子源からの陽電子によって前記試料から生じた陽電
子消滅γ線を測定することを特徴とする陽電子消滅γ線
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000072271A JP4037590B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 陽電子消滅γ線測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000072271A JP4037590B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 陽電子消滅γ線測定方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001264272A true JP2001264272A (ja) | 2001-09-26 |
| JP4037590B2 JP4037590B2 (ja) | 2008-01-23 |
Family
ID=18590715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000072271A Expired - Fee Related JP4037590B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 陽電子消滅γ線測定方法および装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4037590B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8785875B2 (en) | 2010-11-24 | 2014-07-22 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Positron annihilation characteristics measurement system and method for measuring positron annihilation characteristics |
| CN108918372A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-11-30 | 南京航空航天大学 | 基于正电子湮没技术的液体杂质浓度检测装置和方法 |
| JP2020144002A (ja) * | 2019-03-06 | 2020-09-10 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | 陽電子消滅特性測定装置 |
| KR20230059518A (ko) * | 2021-10-26 | 2023-05-03 | 한국원자력안전기술원 | 시료 자체감쇠보정을 위한 콜리메이터 |
| CN119757436A (zh) * | 2024-11-18 | 2025-04-04 | 中广核研究院有限公司 | 正电子湮没寿命测量系统 |
-
2000
- 2000-03-15 JP JP2000072271A patent/JP4037590B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP7239921B2 (ja) | 2019-03-06 | 2023-03-15 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | 陽電子消滅特性測定装置 |
| KR20230059518A (ko) * | 2021-10-26 | 2023-05-03 | 한국원자력안전기술원 | 시료 자체감쇠보정을 위한 콜리메이터 |
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