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辮 図

動 六、の 国 イヒー

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第8章 192Irγ 線撮影系のレスポンス関数

日本原子力研究所  前 田頌

1.は し 力三き

フ ー リエ 解 析 的 手 法 を 用 い てX線 ラ ジ ォ グ ラ フ イ の 画 線 特 性 を検 討 す る と と は,最 近 さ か ん に 行 な わ れ て 詮 り,そ の 報 告 も数 多 く な さ れ て い る、 し か し γ線 ラ ジ オ グ ラ フ イ に 関 す る こ の 種 の 研 究 は ほ とん ど な さ れ て い な い。

γ線 ラ ジ オ グ ラ フ イ に 軸 け る 線 源 は 激 一 般 にX線 撮 影 装 置 に 比 較 し て 出 力 が 小 さ い の で纏 撮 影 距 離 を 近 づ け る と か 、 線 源 サ イ ズ を 多 少 大 き く し て 出 力 の 増 大 を は か る と か す る場 合 が 多 く,線 源 に よ る ボ ケ がX線 ラ ジォ グ ラ ブ イ に く ら べ て大 き い。 ま た ア線 ぱ一 般 忙 エ ネ ル ギ ー が 高 い の で,フ ィ ル ム お よび 増 感 紙 に よ る ボ ケ も大 き く書 さ ら 忙r線 源 の利 用 は元 来X線 装 置 を 持 ち こ め な い よ う・な幾 何 学 的 撮 影 条 件 の 悪 い 現 場 に お け る場 合 が 多 い.ラ ジ オ グ ラ フ イ の 特 性 と し て は 大 き く分 け て 毒 階 調 度 ・ 震 ケ 、 粒 状 性 の5種 が あ 釦,そ れ ぞ れ が 重 要 な意 味 を も う て い る.特 に ボ ケ が 大 き い撮 影 系 に 澄 け る 識 馴 能 の 検 討 に は 負 ボ ケ の特 性 の 検 討 が 不 可 欠 で あ る、

こ の 報 告 は 躍lrラ ジオ グ ラ7イ に 拍 い て3線 源,散 乱 線 絃 び フ イ ル ム 〜 鉛 増 感 紙 組 合せ の レ ス ポ ン ス 関 数 を 求 め,さ ら に 散 乱 線 の レ ス ポ ン ス 関 数 に つ い て 検 討 し た もの で あ る。

ラ ジ オ グ ラ フ イ に 澄 け る レ ス ポ ン ス 関 数 の 測 定 に は い ろ い ろ な方 法ゆ が 考 え られ るが,こ こ で は ス リ ッ ニ を用 い て 線 像 強 度 分 布 を測 定 し,そ れ を ア ー リエ 変 換 す る方 法 を 用 い た。 使 用 し た 工雛Ir線 源 は 日本 原 子 力 研 究 所 に お い て ラ ジ オ グ ラ フイ 用 線 源 と し て製 造 し た2彿 甥'×2挽 卿 φ の 円 筒 形 線 源 で第1図 に示 す よ うに ア ル ミ ニ ウ ム カ プ セル に 封 入 さ れ た 唱 の で あ る。 第2図 寿 よ び 第1表 に ユ禦Irr線 の エ ネ ル ギ ー

スベ ク トル お よび 諸 特 性 を 示 す。

2.フ ィ ル ム ー ・鉛 増 感 紙 組 合 せ の レ ス ポ ン ス 関 数

工 業 利 用 面 に お け るr線 ラ ジ オ グ ラ フイ に 診 い て は,普 通 工 業 用X線 フ ィル ム を鉛 増 感 紙 と の 組 合 せ で 使 用 ナ る が 釦 厚 さ ⑪。藩寵 躍 程 度 の もの が 適 当 ω と さ れ て 一 般 に 用 い られ て い る の で この 実 験 に は0.1鋭 栩 厚 さ の 鉛 増 感 紙 を 用 い た。 な 於1囎Irア 線 の場 合,フ ィル ム だ け の 線 線 強 度 分 布 を 直 接 測 定 す る こ とは き わ め て む ず か しい.そ れ は フ ィル ム を 黒 紙 程 度 の 遮 光 物 に 入 れ 蓼 ス リ ッ トに 密 着 し て 露 光 し た場 合 謹 ス リ ッ ト壁 よ 豊発 生 す る二 次 電 子 に よ る 黒 化 が 大 き く,そ の 二 次 電 子 を 確 止 で き る厚 さ の カ セ ッ トを用 い る場 合 は そ の 物 質 か らの 二 次 電 子 に よ っ て 黒 化 さ れ る.し た が っ て 直 接 ア線 に よ る真 の フ ィル ム の 線 像 強 度 分 布 を求 め る こ

と が で 甑 い識 た 蹴1rラ ジ オ グ ラ7イ に 蜘 て は,妙 ラ 叙 フ ジ#80椙 当),拡 ぴ サ ク ラ 珊 (フ ジ#可00相 当)な ど の実 胴 的 に 広 く用 い ら れ て い る 工 業 用X線 フ ィ ル ム を 鉛 増 感 紙 と の 組 合 せ で用 い る場 合 ・ そ れ ら の ヲ ィ ル ム 濃 度 と露 光 量 の関 係 は 第5図 に み ら れ る よ う に,濃 度5程 度 ま で は よ い 近 似 で 直 線 関 係 を示 す 。

この こ と は フ ィ ル ム 濃 度 分 布 か ら露 光 量 分 布 を 求 め る た め に は きわ め て 有 利 左条 件 と な って い る.蛍 光 増 感 紙 と の 組 合 せ の場 台 に は こ の 関 係 は も ち ろ ん 直 線 と は な ら な い が,こ の 差 は カ ブ リの コ ン トラ ス トに与 え

る影 響 を 検 討 す る場 合 特 に 重 要 で あ る 。

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第1図 ラジ ォ グ ラ フ イ用Ir7線 源

ユヨ ぷ

第2図Jrγ 線 ス ベ ク トル

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第3図Irγ 線 を用 い た場 合 の フィル ム特 性 曲 線

ユヨ を

第 て表 ユrラ ジ オグ ラフイ 線源 の諸特 性

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一る引 一 2一 雪.実 験 方 法 劃 よ ぴ結 果

フ ィ ル ム ー 一鉛 増 感 紙 組 合 せ の レ ス ポ ン ス 関 数,0(〃)は そ の 線 像 強 度 分 布 乃∫(の の フ ー リエ 変 換 で 定義 され る.

第4図 は ゐノ(罪)を求 め るため の実 験配 置 で あ う て響 巾0.05mm妻 厚 さ50鵬mの 鉛 ス サヅ ト後面 に フ イ ルム ー一 鉛増 感 紙 をセットした カセットを吾 いて あ る

この配 置 で露 出後 現縁 した フイル ムを,別 に測定 して 澄い た フイ ル ム特 性 曲 線(第5図)を 用 い て露光 量分 布 に変 換 したの が第5図 に示 す 線量 強 度分 布 であ る。

た だ しこの場 合 の露 光 量 とは フ イル ムを黒 化 す るのに 有効 な線量 で あ って必 ず し も入 射光 子 あ るいは電 子 の 数 では ない6第5図 の分 布 は ス リッ トの 影響 も含 ん で

ノ

鉛 ウ,そ の フ ー リエ 変 換 を0(の とす る と

oノ(の 購o(の3(の ω

と表 わ され る 癖 こ こ で3(ン)は ス リ ッ トの レ ス ポ ン ス 関 数 で あ る。 第6図 は ω 式 に よ サ ス リ ッ トの補 正 を し て求 め た フ イ ル ム ー 鉛 増 感 紙 組 合 せ の レ ズ ポ ン ス 関 数 で あ る。 こ の 結 果 は5回 の測 定 値 の 平 均 で あ るが, そ れ ぞ れ の 値 は 平 均 か ら約5%以 内 の 誤 差 範 囲 に入 っ

て い る 撫

2‑2,結 果 の 検 討

̀1}ス リ ツ トの 影 響

フ イ ル ム ー一 鉛 増 感 紙 組 合 せ の レ ス ポ ン ス 関 数 を 第"

」

5図 の分 布か らω 式 を用 いて求 め る場 合,スリ鈴 の 線 像 強度 分 布 を測 定 す る必 要 が あ る.と くに フイル ム ー 鉛増感 紙 組 合 せ の線縁 強 度 分布 の よ うにそ れ 自身 の 巾 が か な 動せ ま い場 合 臨 ス リッ トの 影響 は当 然大 き く なる.し た が って結 果 に与 え る影 響 を無 視 で きる程 度 にス リッ ト巾を小 さ くし3ス リッ ト厚 さを大 き くナ る か あ るい は正確 にス リッ トの 線像 強度 分 布 を求 め てそ

の補 正 をす る必 要 が あ る.

可視 光 線 あ るいは低 エ ネル ギーX線 領域 に訟 い て は・

ス リ ッ ト部 分 以外 の 透過 線 は無幌 で きるの で ス リッ ト

第4図 フ イル ム ー 鉛増 感紙 の 線愚強 度 分 布 を求め る実 験 配 置

第5図 フイル ム ー 鉛増 感 紙組 合せ の線 糠 強 度分 布

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・‑3ろ2一

第6図 アイルム ー一鉛 増 感 紙 組 合 せ の レスポンス 関 数 第7図 ス リ ッ ト撮 影 のため の配 置 図

は単 に 巾 だ け が 問 題 で あ 鮎 巾2ゐ が 知 れ れ ば ス リ ッ トの レ ス ポ ン ス 関 数 は5て の 騎s謹n2π ゐμ/ぐ2π ゐの ・ と求 ま る、 し か し 漉lrγ 線 の よ う に あ る 程 度 エ ネ ル ギ ー が 高 ぐ な る と,必 要 な ス リ ッ トの厚 さ が 大 き く な 釦、 幾 何 学 的 に み て もそ の 由 は 線 源 の 各位 置 に 対 して と と な っ て くる 。 ま た ス リ ッ ト物 質 の 透 過 の 影 響 も 無 視 で き な くな る。 い ま 第7図 に示 す よ う な 配 置 を 考 え て み る と画 線 源 に よ る ス 悔 ト透 過 後 の ス リ ヅ ト後 面 に 澄 け るr線 強 度 分 布,、F(潔)は 肇 κ の 範 囲 を ス リ ッ ト近 くに 限 定 し,さ ら に ス リ ッ ト厚 さ 丑 に 比 較 し て ス リ シ ト̲̲線 源 距 離Zが 十 分 大 き く,ま た ス リ ッ ト巾2ゐ は 丑 に 対 し て 十 分 小 さ い等 の 条 件 を 澄 く と次 式 で 示 さ れ る。

F(ぎ)一 〆 ω+〆(一 κ)1幻

た だ し,

〆 ω 一4A(筋3)+ノ 鐙(靭)+!3(網)+ノ4(繭3)+ノ5(κ 尊8)}48倫1

ノ㌦(急5)‑8』 一μ丑 竃・≦一 〔 老(3+ゐ)+海 〕 ぎ 矛

が一8響1::鄭 淵 二1㌶ 弘 ㎡ 鷺 類1

4(̲)一 膠{物)畷 μ{伽)一 ゐ 〕 訂 一ゐ3』4+乃4,

個 一{多(襯 濠1=二 ㍊}一 ゐ 三幽 ノ

4廊)一 〆 響 君〕μ3>ゐ 一海 助

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こ こ で μ は ス サ ッ ト物 質 のr線 吸 収 係 で あ 鮎23は 線 源 巾 で あ る 。

第4図 の実 験 配 置 に訟 い てス リゥ ト透 過 直後 の線量 分 布 を1幻式,13}式 劃 よび紛 式 を用 いて求 め てみ る と第 8図 に 示 す よ うに 巾2ゐ の ク ケ イ波 に近 く,さ らに こ の

場 合 線 源 の 位 置 が 申 心 か ら第7図 に 示 す ス リ ッ ト面 と平 行 な 方 向 に 対 し て 多 少 ず れ て も,そ の 一 部 が ス リ ッ ト開 口 を 見 込 む 位 置 に あ る 限 銚 ほ とん ど そ の 分 布 は変 ら な い,こ の よ う な ス リ シ トに お い て は そ の 影 響 は 巾2乃 の ク ケ イ 波 す な わ ち5(麗)鵡(sin2π 乃")/(2π 乃ン)

と し て ω 式 の 補 正 を し て も さ し っ か え な い.第6図 の フ イ ル ム ー 鉛 増 感 紙 組 合 せ の レス ポ ン ス 関 数 は こ の よ う に し て ス リ ッ トの補 正 を し た もの で あ る.し か し た と え ば 鉄 製 の 厚 さ20解 栩,0.1辮 窮 巾 程 度 の ス リ ッ トの 場 合 に は そ の 線 糠 強 度 分 布 は ク ケ イ 波 か らか な わず れ て く る。 特 に 重 要 な こ と は 線 源 の 位 置 の 誤 差 が ス リ ッ トの 線 像 強 度 分 布 を大 き く変 化 させ る こ と で あ る、 こ の よ うな 場 合 は正 確 に ス リ 撃 トの 補 正 を 行 な う こ と は む ず か しい 。

なん と なれ ば ア線 源 を所 定 の位 置 に 設置 す るには1晦 魏〜2栩 栩程 度 の 誤差 は さけ られ ない か らで あ る.し たが うて こ の よ うな ス リッ トで,フ イル ム ー 鉛増感 紙 組 合 せ の線 燥強 度 分布 を求 め る場 合 は 誤差 は 大 き も 再現性 は著 し ぐ低 下 す る.

働 フ イル ム ー 鉛 増感 紙組 合せ の レス ポ ンス関 数 の解 析

両 面 乳剤 フイル ムで あ るX線 フイル ム と2枚 の鉛増 感 紙 との組 合 せ で露 光す る場 合 像 の形 成 され る過程 は複雑 であ 蛎 したが って こ の系 に 劃け る線像 強 度分 布 は さ らにい くつ か の線 糠強 度 分布 の合 成 され た もの

くめ

に なる、 い 童 この系 に 溢 いて,土 井 がX線 撮影 系 の フ イル ムー 蛍 光増 感 紙組 合 せ に訟い て ボ ケ の形 成 の解 析 を行 な って い る よ うに懲そ の手法 忙 な ら って この系 の解 析 を行 な つて み る(第9図).

第8図 第4図 の配 置 に 澄け る ス リ ッ ト 透 過後 の γ線強 度 分布

第9図7イ ル ム ー一 鉛増 感 紙 組合 せ 系 に壽 け る像 伝 達 の様 子

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