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公開番号2025089679
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2023204447
出願日2023-12-04
発明の名称測定装置および測定方法
出願人住重アテックス株式会社
代理人個人,個人
主分類G01T 3/00 20060101AFI20250609BHJP(測定;試験)
要約【課題】被測定物に照射される高エネルギーの中性子および光子の寄与を評価する。
【解決手段】測定装置10は、高エネルギー放射線源96から放出される高エネルギー中性子B1および高エネルギー光子B2の少なくとも一方が入射する位置に配置される第1測定ユニット12と、高エネルギー放射線源96から見て、第1測定ユニット12よりも遠い位置であって、第1測定ユニット12と重ならない位置に配置される第2測定ユニット14と、を備える。第1測定ユニット12は、それぞれが原子番号の異なる元素を含有する複数の第1コンバータを備える。第2測定ユニット14は、複数の第1コンバータのそれぞれと同一の元素を含有する複数の第2コンバータを備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
高エネルギー放射線源から放出される高エネルギー中性子および高エネルギー光子の少なくとも一方が入射する位置に配置される第１測定ユニットと、
前記高エネルギー放射線源から見て、前記第１測定ユニットよりも遠い位置であって、前記第１測定ユニットと重ならない位置に配置される第２測定ユニットと、を備え、
前記第１測定ユニットは、それぞれが原子番号の異なる元素を含有する複数の第１コンバータを備え、
前記第２測定ユニットは、前記複数の第１コンバータのそれぞれと同一の元素を含有する複数の第２コンバータを備える、測定装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１測定ユニットは、第１被測定物をさらに備え、
前記第２測定ユニットは、前記第１被測定物と同じ構造を有する第２被測定物をさらに備える、請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記複数の第１コンバータの少なくとも一つは、前記第１被測定物に含まれる元素を含有し、
前記複数の第２コンバータの少なくとも一つは、前記第２被測定物に含まれる元素を含有する、請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記第１被測定物および前記第２被測定物は、半導体デバイスである、請求項２に記載の測定装置。
【請求項５】
前記複数の第１コンバータのうちの少なくとも一つの第１コンバータおよび前記複数の第２コンバータのうちの少なくとも一つの第２コンバータは、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）またはジスプロシウム（Ｄｙ）を含有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記複数の第１コンバータのうちの少なくとも一つの第１コンバータおよび前記複数の第２コンバータのうちの少なくとも一つの第２コンバータは、半導体元素または化合物半導体を含有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項７】
前記複数の第１コンバータは、第１支持板上に並べて配置され、
前記複数の第２コンバータは、第２支持板上に並べて配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項８】
前記高エネルギー放射線源と前記第２測定ユニットの間に配置され、高エネルギー光子を遮蔽する遮蔽体を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項９】
第１測定ユニットに高エネルギー中性子を照射することと、
第１測定ユニットに対応する構造を有する第２測定ユニットに高エネルギー光子を照射することと、
前記高エネルギー中性子の照射によって放射化した前記第１測定ユニットから放出される放射線を測定して第１測定結果を得ることと、
前記高エネルギー光子の照射によって放射化した前記第２測定ユニットから放出される放射線を測定して第２測定結果を得ることと、
前記第１測定結果および前記第２測定結果を比較することと、を備える測定方法。
【請求項１０】
被測定物に高エネルギー光子を照射することと、
前記高エネルギー光子の照射によって放射化した前記被測定物から放出される放射線を測定することと、を備える測定方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高エネルギー放射線を用いる測定装置および測定方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
中性子を用いて物質内を非破壊で透視する検査手法が知られており、中性子ラジオグラフィ検査（ＮＲＴ；Neutron Radiography Testing）または中性子イメージングと呼ばれる。中性子イメージングでは、主にＸ線での検査が難しいとされる原子番号の小さい元素を含む物質の検査に使用され、例えば水素（Ｈ）を含む水、油または樹脂、リチウム（Ｌｉ）や硼素（Ｂ）を含む物質などの検査に使用できる。中性子源として、例えば、加速器を用いて加速した陽子や電子などの高エネルギー粒子をターゲットに照射し、高エネルギー中性子を発生させる加速器中性子源が利用される。
【０００３】
中性子と物質の相互作用の態様は、中性子のエネルギーによって変化するため、検査に用いる中性子のエネルギー（スペクトル）を適切に調整および測定することが求められる。中性子スペクトルの測定方法として、複数種の金属箔コンバータに中性子を照射し、中性子の照射によって放射化した複数種の金属箔コンバータのそれぞれから放出される放射線の強度を転写プレートに転写して測定する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１１３７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ターゲットに電子を照射して高エネルギー中性子を発生させる場合、電子の制動放射によって高エネルギー光子（制動Ｘ線とも呼ばれる）が生じ、高エネルギーの中性子と光子が混在した放射線が放出される。高エネルギー光子は、被測定物と相互作用して被測定物に含まれる元素を放射化させる。被測定物に含まれる元素の種類に応じて、中性子または光子の一方との反応が主体的になる場合や、中性子および光子の双方との反応が主体的になる場合がある。また、元素の種類に応じて、中性子との反応によって生成される放射性同位体と、光子との反応によって生成される放射性同位体とが同じになる場合もあれば、異なる場合もある。したがって、放射化した被測定物を分析する上で、被測定物にどのような高エネルギー放射線が照射されたかを把握できることが好ましい。
【０００６】
本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、被測定物に照射される高エネルギーの中性子および光子の寄与を評価する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様の測定装置は、高エネルギー線源から放出される高エネルギー中性子および高エネルギー光子の少なくとも一方が入射する位置に配置される第１測定ユニットと、高エネルギー線源から見て、第１測定ユニットよりも遠い位置であって、第１測定ユニットと重ならない位置に配置される第２測定ユニットと、を備える。第１測定ユニットは、それぞれが原子番号の異なる元素を含有する複数の第１コンバータを備える。第２測定ユニットは、複数の第１コンバータのそれぞれと同一の元素を含有する複数の第２コンバータを備える。
【０００８】
本発明の別の態様は、測定方法である。この方法は、被測定物に高エネルギー光子を照射することと、高エネルギー光子の照射によって放射化した被測定物から放出される放射線を測定することと、を備える。
【０００９】
本発明のさらに別の態様は、測定方法である。この方法は、第１測定ユニットに高エネルギー光子を照射することと、第１測定ユニットに対応する構造を有する第２測定ユニットに高エネルギー中性子を照射することと、高エネルギー光子の照射によって放射化した第１測定ユニットから放出される放射線を測定して第１測定結果を得ることと、高エネルギー中性子の照射によって放射化した第２測定ユニットから放出される放射線を測定して第２測定結果を得ることと、第１測定結果および第２測定結果を比較することと、を備える。
【００１０】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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