JPH0247697B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 １ 発明の分野 本発明は試験材料の物理的特性を求める装置及
び方法に関するものである。特に、本発明は可成
り薄い試験材料の物理的特性、例えば、その密度
と厚さとを求める装置及び方法に関するものであ
る。

２ 従来技術の説明 土壌及びアスフアルト材料の密度と水分とを求
める核放射線ゲージが知られている。このような
ゲージの一例は米国特許第2781453に記載されて
いる。このようなゲージはガンマ線のコンプトン
散乱の現象を利用しており、当業者には「散乱」
ゲージとして知られている。

現在用いられている土壌、アスフアルトその他
の材料の密度を測定するゲージは約４ないし６イ
ンチ（10ないし15cm）の深さの材料の密度を測定
する時最もよく動作する。試験材料の厚さが少な
くとも４ないし６インチ（10ないし15cm）ある
時、従来技術のゲージは極めて成功したものであ
つた。しかし、試験材料がこれ以下に薄くなると
困難が増してくる。

舗装材料のコストが高くなると共に、舗装路床
を維持し、再舗装する実務は厚さが１インチのオ
ーダーの表層を塗るだけになつてきている。しか
し、このように厚さの範囲が変つてくると、従来
技術のゲージは塗られた表層の変度を測定できな
くなつた、特に、このようなゲージは厚さが約４
インチ以下の層の密度を直接測定することができ
ない。ガンマ線の透過力が強いため問題が生ずる
のである。即ち、このようなゲージは薄い表層を
通り抜けてその下を「見る」のである。このため
下側の舗装がゲージの読みに相当に影響してく
る。

従来の密度ゲージにはこの制約がかかることを
認識し、1970年代の半ば頃その時存在していたゲ
ージを用いて薄い表層の密度を求める手続を確立
する努力がなされた。そして表層の密度を近似的
に求め得る計算図表が開発された。しかし、この
計算図表を用いて表層の密度を求めるには、下側
の基板の密度と表層の厚さの両方を知ることが必
要になつた。この計算図表を用いる方法は次のよ
うなものである。先ず、オペレータが路床の核密
度試験を行つて基板の密度を求める。次に、表層
が塗られ、固められた後、、コアサンプルをとる
などして表層の厚さを求める。そして第３に、表
層について密度試験を行つてデータを発生させ
る。このようにして得られた第１の試験からの密
度と、第２の試験からの厚さと、第３の試験の密
度データとを用いて計算図表を参照することによ
り、表層の密度の近似値を得る。

しかし、この従来技術の計算図表を用いる方法
には欠点があつて、その一つは表層が固められる
時下側の舗装も更に固められるため、下側の舗装
の密度のゲージの読みと、表層を塗つた後の実際
の密度とが一致しなくなることである。更に第１
回目の読みと正確に同じ地点で（表層を塗つた
後）２回目の密度の読みを得ることは困難である
ことが判つた。また、表層の厚さはサンプルの位
置と、試験のために核ゲージを置いた位置との間
で異つてくる可能性がある。上述した問題に加え
て更に重要な問題があり、それは計算図表を用い
る方法は表層を塗る前后に何度かのステツプを必
要とすることと、表層の厚さの測定が破壊試験で
あることとである。

発明の要旨 本発明によれば、比較的に薄い材料及びその下
側に存在する基板材料（これは何であつてもよ
い）のいくつかの物理的性質を求めるための放射
線散乱測定方法及び装置が与えられる。

本発明は試験材料のタイプや求める物理的性質
の組の種類で限定されるものではないが、本発明
は舗装の補修や再舗装において塗られる薄い表層
に対し使用され、(i)表層の密度と、(ii)表層の厚さ
と、(iii)下側の舗装基板の密度とを求めるのに有用
である。そして、上述した性質は唯一回の非破壊
試験で求められる。

本発明核放射線測定装置においては、放射線を
比較的薄い材料及びその下側の任意の基板材料内
に向けて放射する放射線源と、複数個の検出位置
でそれぞれ散乱放射線を個別に測定する検出器手
段とを設ける。この各別の放射線測定値は薄い材
料及び基板内の種々の深さでの物理的性質に関連
し、独立したデータを与え、これらのデータを用
いて、誘導された数学式を連立方程式として解い
た時、物理的性質の値を与える。装置にマイクロ
プロセサを設け、これに一定の指令のセツトを持
たせ、物理的性質の値を計算させることができ
る。

特に、散乱放射線を放射線源にし予め定められ
た空間的関係に位置する複数個の放射線検出器で
検出し、各検出器を他の検出器が受取る計数とは
明確に異なる放射線計数を受取るように位置させ
ると共にフイルタ特性を持たせることができる。
記憶手段を動作的に検出器に関連させ、各検出器
で測定した放射線情報を個別に記録することがで
きる。情報蓄積手段が経験的に導びかれた数学式
を蓄わえ、各数学式が記録された放射線情報を物
理的性質の未知の値に関係させるが、マイクロプ
ロセサがこれらのの式を解き、値を導き出すこと
ができる。

上述した装置は、再舗装処理で塗られる薄い表
層に対し用いられる時は、ハウジングを具え、こ
のハウジングの中にガンマ線源と、３個の独立し
た全放射線計数を与える３個の共平面放射線検出
器とを設けるようにすることができる。そして各
計数は検出器のフイルタ特性と位置とを異ならせ
ることにより異なる放射線エネルギーレベルに関
連させることができる。このように独立に得られ
た３個の全放射線計数を３個の経験的に導びかれ
る数学式に代入し、これらの式を連立方程式とし
て解くことにより３個の未知数を全部計算するこ
とができる。

本発明方法は放射線を薄い材料とその下側の任
意の基板材料との中に放射する段階と、薄い材料
及び基板の種々の深さでの物理的性質に関連する
それぞれの散乱放射線を個別に測定する段階とを
含み、この測定により得られる独立のデータを用
いて薄い材料の少なくとも２個の物理的性質の値
を求める。

本発明を実施する特別な方法では、唯一つの放
射線源から放射線を向け、この放射線源から種々
の距離で測定を行なう。また他の方法によれば、
複数個の放射線源手段から放射線を向ける。そし
て複数個の放射線源が存在する時は、唯一つの点
で測定を行なう。

測定は全放射線計数若くは放射線計数率のよう
な放射線計数情報の形態又は特定の用途に適した
他の形態をとることができる。

以下の図面についてなされる説明を読めば本発
明をより良く理解できるであろう。

発明の詳細な説明 以下に図面につき本発明を説明するが、本発明
はその望ましい特性と利点とを保ちつつ、細部を
変え得ることをを理解すべきである。従つてここ
での開示は当業者に対し種々の可能性を秘めた教
示をしているのであつて、制限的に理解すべきも
のではない。

図面には本発明により構成された放射線散乱測
定装置１０が示されている。

放射線散乱測定装置１０は、第１図に示したよ
うに、ハウジング１２と、ハンドル１４と、キー
ボード１５と、表示装置１６とを具える。ハウジ
ング１２の中には適当な放射線源２０と、一列に
並んだ３個の検出器２２，２４，２６とが入つて
いる（第２図）。放射線源２０はCS−137ガンマ
線とすることができる。また、検出器２２，２
４，２６は光子に感応するガイガ―ミユラ管の形
態をとることができる。放射線源２０と、検出器
２２，２４，２６とは適当な態様でハウジング１
２の平坦な底面を形成するパン２内又はパン２８
へ取付けることができる。放射線源と検出器とを
それらの夫々の側面及び上側で遮蔽することは適
当な放射線遮蔽板３０，３２，３４，３６により
達成される。この遮蔽により目立つ程度の量の放
射線が放射線源から直接検出器に達するのが防が
れる。

検出器２２，２４，２６の下側に放射線フイル
タ４２，４４，４６を設ける。後に詳しく述べる
ように、これらのフイルタはそこに入射する放射
線のエネルギースペクトルと強さとを修正する材
料で作られる。

第２図においては放射線源２０はハウジングの
底面に近い押し下げられた位置で示されており、
この時は多少平行にされた放射線を薄い材料Ｔと
下側の基板Ｂとの中に送り込むことができる。そ
してこの位置にある時は放射線源２０は検出器２
２，２４，２６とほぼ同一の平面上に並ぶ。しか
し、当業者には周知のようにハンドル１４を矢印
４８（第１図）の方向に引上げて、放射線源を十
分に周囲を囲まれ、遮蔽された位置に引上げるこ
ともできる。

放射線散乱装置１０の構造と動作とを更に論ず
る前に、特に多層試験材料に適用された場合の核
密度ゲージの動作と幾何学的構造の基礎をなす原
理のいくつかを概観しておくと助けになる。

一般的な規則として、従来技術の核密度ゲージ
の一つの検出器系に到達する放射線の量は試験材
料の密度が高くなると共に指数関数的に減少す
る。そしてこの関係はゲージの有効な密度範全体
に亘つて標準的な減衰方程式に従う。減衰方程式
の一つの周知の形態は下記の通りである。

CR＝Ａ exp（−BD_G）−Ｃ CR＝計数率 D_G＝ゲージにより計算される密度 Ａ，Ｃ＝一次的にゲージの幾何学的構造に依
存する定数 Ｂ＝一次的に質量減衰係数とゲージの幾何学
的構造とに依存する定数 （放射線源の崩壊の長期間効果と電子のドリフ
トを除去するために、全てのデータを標準基準計
数に正規化し、比率、「計数率」で表わすのが一
般である。） 従来技術の説明のところで述べたように、従来
技術の核密度ゲージは土壌、アスフアルト又はそ
の他の材料の試験において、約４ないし６インチ
の深さの範囲で密度を測定するのに適している。
そしてこれらのゲージが通常使われるのは、例え
ば、４インチ（約10cm）以上の厚さを有するアス
フアルト舗装のような実質的に均質な材料の単一
層に対してである。而して約４インチ（10cm）以
下の層の場合は、ゲージは上側層を貫通して下側
にある物質を「見る」ことになり、ゲージの読み
は下側にある物質により影響される。

下側の基板層が密度の読みに及ぼす影響は第５
Ａ図及び第５Ｂ図のグラフによく示されている。
これらのグラフは密度が異なるがいずれも均質の
物質である２層の試験片上に置かれた従来技術の
単一の検出器ゲージでの密度の読みをとつたもの
である。これらのグラフは上側層の厚さが約４イ
ンチ（10cm）以上である時は、ゲージは実際にこ
の上側層の密度を読むが、上側層の厚さが約10cm
以下になると、下側の基板の材料がゲージの密度
の読みに影響してきて、予想されるように上側層
の厚さがゼロになつた点ではゲージは下側の基板
料の密度を読むことを示している。

第５Ａ図及び第５Ｂ図に含まれるデータから明
らかなように、上側層の厚さが約４インチ（10
cm）以下である時は、下側の基板材料の密度が著
しい影響をゲージの密度の読み（D_G）に及ぼす。

第５Ａ図及び第５Ｂ図の曲線は上側層の密度
（D_T）も下側の基板の密度（D_B）も異なる一定値
に保ち、上側層の厚さ（Ｘ）を０インチから６イ
ンチ（15.2cm）の範囲で変化させた状況を表して
いる。このように、D_TもD_Bも既知の一定値に保
たれるから、第５Ａ図及び第５Ｂ図の曲線D_Gは
Ｘの関数になる。しかし、一般的にはD_Tの値も
D_Bの値も変わり得る。従つて、３個の変数D_T、
Ｘ及びD_Bが存在する。適当な形の式を選択し、
適当な曲線あてはめ定数を選択することにより、
一般的な関数を特定のゲージに専属する誘導式と
して表わすことができる。即ち、 D_G＝ｆ（D_T，Ｘ，D_B） この式は種々の形態をとることができ、それは
当業者が導びくことができる。

放射線源と検出器との間の幾何学的関係が検出
器により見られるものに著しい影響を与えること
が知られている。この幾何学的関係は放射線ビー
ムの検出器に対する角度関係やその他のものを変
えることができるが、放射線源と検出器との間の
距離を変えるのが一番簡単である。この放射線源
と検出器との間の距離が増大すると、検出器に到
達する放射線の量が指数関数的に減少することが
知られている。また、放射線源と検出器との間の
距離が短くなると、ゲージは表面に近い材料の密
度を読むようになる。逆に、放射線源と検出器と
の間の距離が長くなると、ゲージは自分が見てい
る約４インチ（10cm）の深さに亘る平均密度を読
むようになる。後に指摘するように、この現象を
利用して検出器を放射線源から種々の距離に置く
ことにより互に独立したいくつかの個別の放射線
測定を行なうことができる。そしてこれらの独立
な放射線測定は同じ材料の種々の深さの層部分の
物理的特性を反映するものになる。

また検出器による放射線測定は放射線源と検出
器の間に放射線フイルタを入れることにより著し
い影響を受ける。なおこのようなフイルタは普通
は第２図に示したように検出器の近くに置かれ
る。ガンマ線に対して使用する場合はこれらのフ
イルタは鉛、鉛、亜鉛及びカドミウムのような元
素の薄い層の形態をとることができる。フイルタ
の材料を選択したり、厚さを変えることにより散
乱光子を検出器に到達する前に減衰させることが
できる。

また、例えば、約３ないし５インチのような深
い所で散乱させられた放射線は、概して、試験片
内にそれ程入り込まなかつた放射線よりも弱いエ
ネルギーレベルで検出器に戻つてくることが知ら
れている。従つて、フイルタ作用が可成り高いフ
イルタを置くことにより、特定の深さよりも深い
所で散乱させられた放射線を大部分夫々の検出器
に入らないようにし、検出器が自分に近い材料の
物理的特性だけを見るようにすることができる。
逆に、フイルタ作用が非常に低いフイルタを使う
ことにより比例して一層深い所で散乱させられた
放射線を検出器が見、試験材料の表面に近い部分
の物理的特性にそう重きを置かないようにするこ
とができる。

以下に詳述するように、本発明は検出器の幾何
学的位置と、検出器に関連するフイルタリング特
性とを適当に選択することにより、多数の検出器
がそれぞれ独立して働らぎ、他の検出器により得
られる測定とは異なる放射線測定を得ることがで
きるようにゲージを構成できることを認識してな
されたものである。各独立した測定は他の検出器
の測定とは異なる意味を有する。第２図につき述
べると、放射線散乱装置１０の一つの放射線源２
０と３個の検出器２２，２４，２６とは、３個の
独立した別個の放射線測定データの組を与えるこ
とができ、これらのデータが集まつて試験片の物
理的特性の値が求まる。なお、本発明の好適な実
施例では計数を累算することにより放射線測定を
行うが、他の形態の散乱放射線測定を用いること
もできる。

放射線散乱装置１０の３個の独立した検出器の
各々は２層の試験材料で散乱させられた放射線を
測定し、下記のように、ゲージ密度（D_G）を上
側層の密度（D_T）、上側の厚さ（Ｘ）及び下側基
板の密度（D_B）に結びつける３個の個別の方程
式を与える。

D_G1＝f₁（D_T，Ｘ，D_B） D_G2＝f₂（D_T，Ｘ，D_B） D_G3＝f₃（D_T，Ｘ，D_B） これらの３個の式を標準の較正式 ｛CR＝A_exp（−BD_G）−Ｃ｝ に代入し、各検出器系に対し、次のような３個の
式を得ることができる。

CR₁＝A₁exp｛−B₁f₁（D_T，Ｘ，D_B）｝−C₁ CR₂＝A₂exp｛−B₂f₂（D_T，Ｘ，D_B）｝−C₂ CR₃＝A₃exp｛−B₃f₃（D_T，Ｘ，D_B）｝−C₃ これらの３個の式を連立方程式として解くと、
３個の物理的特性の値D_T，Ｘ及びD_Bが得られる。

注意すべきことは、各検出器２２，２４，２６
が本質的に同じように散乱放射線を「見る」とす
ると、各検出器からの放射線測定情報は実質的に
同じになり、それらを３個の未知の値に関係させ
る関数も実質的に同じになるのである。

しかし、本発明によれば、３個の検出器に異な
る幾何学的位置とフイルタリング特性とを与える
から、検出器は実質的に異なる態様で薄い材料と
基板とを「見る」。即ち、検出器は異なる散乱放
射線プロフアイルを「見る」。従つて、それらの
各放射線測定情報は薄い材料及び基板のそれぞれ
異なる深さの層部分に関連する。異なる組合せの
検出器位置とフイルタリング特性とで測定するこ
とにより、３個の独立して全く異なる検出器を得
ることができ、これは３個の関数を十分に異なら
せ、３個の式を連立方程式として解くことにより
３個の未知数に意味のある値を与えることができ
る。勿論試験される材料が約44ないし６インチ
（10ないし15cm）以上の深さ範囲に亘つて実質的
に同じ密度を有する場合は、ゲージは全深さに亘
つて同じ密度特性を見、放射線測定もそのように
表示する。

第６図の３次元のグラフはフイルタの厚さと放
射線と検出器との間の位置が独立して計数率に影
響するところを劇的に示す。放射線散乱測定装置
１０の３個の検出器の系はこのグラフにより示さ
れた現象の利点を十分にとり込むように構成す
る。

注意すべきことは、式の形態と適当な定数（曲
線あてはめルーチンから導くと好適である）とを
選択することにより経験的に導びかれる式は多く
の種々の形をとることである。定数と式の形の選
択は当業者には可能である。

また注意すべきことはここで用いられる「薄い
材料」という言葉やそれと均等な表現は放射線の
認め得る一部がそこを通り抜け、その底に存在す
る基板材料で散乱されて戻つてくるのに十分な薄
い材料に関することである。この点で注意すべき
ことは、本発明は基板というものがなく薄い材料
だけである場合や、放射線が薄い材料を通り抜け
た後に、薄い材料の反対側にある気体や液体の中
に入り込む場合にも適用できることである。本発
明の用途によつては、例えば、薄い層の反対側の
物質が空気又は水であり、その密度が既知である
こともあるが、それでも本発明は薄い材料の密度
と厚さの値を計算できる点で有利である。

本発明の説明を容易にするため、本明細書は
「下側に存在する基板材料」という表現を用いて
いるが、この言葉や類似の用語は第２の物質が
「薄い材料」の下又は向う側、即ち、薄い材料の
放射線源及び検出器の反対側にある場合を全て包
み込むことを意図している。

第１図、第２図及び第４図に示したゲージで
は、検出器２２，２４，２６の各々を電気的に対
応する増幅器５２，５４，５６に接続している。
また、必要なため、検出器は高電圧源６０にも接
続する。増幅器５２，５４，５６の出力端子は入
出力回路６２に接続し、この入出力回路を通して
ママイクロプロセサの形態をした電算装置６６と
表示装置１６とに接続する。装置全体に対する電
力はパワーコントローラ６８から供給される。

マイクロプロセサ６６は（第６図に略式図示し
た）本発明回路において、いくつかの機能を果す
が、その中には「標準」モードと「測定」モード
の両方でゲージングするために時間間隔を支配す
ることが含まれる。マイクロプロセサ６６はまた
各検出器からの測定された放射線情報を個別に記
録するために検出器に動作的に関連させられてい
るレコーダの機能も果す。この点で、放射線情報
が時間間隔当りの各ガイガーミユラ検出器の全放
射線計数の形態をとると好適である。他の実施例
では、放射線情報は放射線計数率のような他の形
態をとることもできる。

マイクロプロセサはまた、放射線測定（例え
ば、全放射線計数情報）を密度と厚さの特性につ
いての値に関数的に関連させる３個の経験的に導
びかれる数学式を適当な形態で蓄わえるのにも役
立つ。また、マイクロプロセサはこれらの式を連
立方程式として解き、値を計算する。当業者には
周知であるが、マイクロプロセサ６６は他の機能
も果たす。

第３図につき述べると、動作時にあつては最初
放射線散乱測定装置１０を「標準」モードにお
き、当業者には周知の態様で、比較標準物質につ
き標準計数をとる。そして一度び標準計数情報が
マイクロプロセサに蓄わえられたら、ゲージを
「測定」モードにおき、適当な試験材料、例えば、
薄い表層と下側の舗装基板とを含む舗装について
試験計数をとる。そして適当な回路を用いて試験
計数情報を標準計数と比較することにより未知数
の値を計算する。而して例えば表示装置１６が表
層の厚さ、表層の密度及び下側にある基板の密度
を表示する。

放射線散乱測定装置１０に一個の値が既知であ
るとして３個の密度及び厚さ特性の任意の２個に
ついての値を計算する能力を与えることができ
る。この目的で、放射線散乱装置１０に既知の
値、例えば、表層の厚さを入力する手段を設ける
ことができる。オペレータが何時も独立して変数
の一つを決め得る場合には、装置に２個の検出器
位置の小さい方を与え、このの既知の値を計算す
る前に入力するようにすることができる。

第７図は代りの実施例のゲージ１１０の一部を
示したもので、これはパン１２８と、３個の放射
線源１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃと、一つの検
出器１２２とを具え、検出器にはフイルタ１４２
がついている。多重放射線源を単で又は種々の組
み合せで逐次に活性化することにより、唯一つの
検出器で薄い材料と基板内の種々の深さの物理的
特性にそれぞれ関連する散乱放射線の測定をを順
次行なうことができる。

第８図は第２の代りの実施例の一部を示したも
ので、ゲージ２１０はパン２２８と、１個の放射
線源２２０と、検出器２２２と、関連するフイル
タ２４２とを有し、検出器２２２が放射線源に対
し動けるようになつている。図示したように、検
出器２２２はねじ切りした部材２３０上で往復運
動できるように取付けられ、ねじり部材２３０は
一端でジヤーナル２３２により軸受され、他端で
モータ２３４により回転させられるようになつて
いる。これにより検出器２２２の通路に沿つて
種々の検出器位置で散乱放射線の測定を行なうこ
とができる。

第９図はもう一つの代りの実施例を示したもの
で、ゲージ３１０はパン３２８と、放射線源３２
０と、放射線源エネルギーを弁別できる検出器３
２２とを含む。検出器３２２はヨウ化ナトリウム
結晶検出器の形態とし、いくつかの動作モードに
おき、いくつかの異なるエネレギーレベル帯で入
射する散乱放射線を測定することがきる。このよ
うにしてなされたいくつかの測定は薄い材料と基
板との種々の深さの点での物理的特性に重みがか
かつた多重測定を与える。

以上図示たいくつかの実施例につき本発明を説
明してきたが、本発明の精神と範囲とを離れずに
修正を加え得ることを理解すべきである。例えば
放射線源を他の形態の放射線、例えば、試験材料
の含有水分及び他の特性を検出するための中性子
線を放射できるようにすることできる。これ及び
他の修正例は本発明の範囲内に入るものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つて構成された放射線ゲー
ジの斜視図、第２図は第１図２―２線に沿つて切
つた放射線ゲージの下部の断面図、第３図は放射
線ゲージの表示部の平面図、第４図は放射線ゲー
ジの電気回路部のブロツク図、第５Ａ図及び第５
Ｂ図は上側層の厚さを変えた時の従来技術のゲー
ジの密度の読みを示すグラフ線図、第６図はフイ
ルタの厚さと検出器位置との関数としての放射線
計数を示す三次元グラフ線図、第７図、第８図及
び第９図は三通りの変形例の下部の断面図であ
る。 １０……放射線散乱装置（ゲージ）、１２……
ハウジング、１４……ハンドル、１５……キーボ
ード、１６……表示装置、２０……放射線源、２
２，２４，２６……検出器、２８……パン、３
０，３２，３４，３６……放射線遮蔽板、４２，
４４，４６……放射線フイルタ、４８……ハンド
ルを引上げる方向を示す矢印、５２，５４，５６
……増幅器、６０……高電圧源、６２……入出力
回路、６６……電算装置（マイクロプロセサ）、
２３０……ねじ切り部材、２３２……ジヤーナ
ル、２３４……モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 比較的薄い材料及びその下側に存在する基板
   材料の中に核放射線を放射する放射線源手段と、
   この放射線源手段と協働する検出器手段とを具
   え、次の３つの物理的特性、(i)比較的薄い材料の
   密度、(ii)この比較的薄い材料の厚さ及び(iii)その下
   側に存在する基板材料の密度、のうち少なくとも
   ２つの値を測定する核放射線測定装置において、 前記放射源手段は単一の核放射線源を具え、前
   記検出器手段は複数個の放射線検出器を具え、こ
   れらの放射線検出器を前記核放射線源に対しそれ
   ぞれ異なる幾何学的位置関係に配置してこれらの
   放射線検出器が前記薄い材料及び基板材料内の異
   なる深さにおける物理的特性に関連する散乱放射
   線を個別に測定するよう構成し、 更に、これらの放射線検出器により測定ささた
   散乱放射線の測定値を前記物理的特性(i)，(ii)及び
   (iii)の関数である数学的関係式と関連させて少なく
   とも２個の物理的特性の値を決定する手段を設け
   たことを特徴とする核放射線測定装置。 ２ 前記の物理的特性の値を決定する手段は前記
   検出器手段に結合された電子計算装置を具え、こ
   の電子計算装置は前記の数学的関係式を含む一定
   の組の命令を内蔵して、少なくとも２個の物理的
   特性の値を決定するように構成してあることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の核放射線測
   定装置。 ３ 前記の異なる幾何学的位置関係を得るため
   に、前記の複数個の検出器は前記放射線源からそ
   れぞれ異なる距離に配置してあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の核放射線測定装
   置。 ４ 放射線検出器の数は測定すべき物理的特性の
   数以上にしてあることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の核放射線測定装置。 ５ 舗装の補修又は再舗装のために舗装された表
   層を非破壊試験するのに有用な装置であつて、平
   坦な底面を有するハウジング内にガンマ線源と、
   この放射線源と協働する検出器手段とを具え、次
   の物理的特性、(i)表層の密度、(ii)表層の厚さ及び
   (iii)表層のすぐ下の舗装基板の密度のうちのなくと
   も２つを測定する核放射線測定装置において、 核放射線装置を表層上に置いた時前記放射線源
   をハウジングの底面の近く位置させて表層及び下
   側の舗装基板内にガンマ線を放射できるようにし
   てあり、 前記検出器手段はハウジング内に取付けられた
   少なくとも３個の放射線検出器を具え、これらの
   検出器はハウジングの底面の近くに前記放射線源
   から異なる距離の位置に配置し、各検出器が表層
   及び舗装基板内のそれぞれ異なる深さからの散乱
   放射線を検出するようにしてあり、 記録手段を前記検出器と関係させ、各検出器に
   より測定された放射線情報を個別に記録するよう
   にしてある ことを特徴とする各放射線測定装置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の核放射線測定装
   置において、更に、 記録情報と(i)表層の密度、(ii)表層の厚さ及び(iii)
   下側の舗装基板の密度とを結びつける少なくとも
   ３個の数学的関係式を蓄える情報記憶手段と、 上記数学的関係式を解き、上記の(i)，(ii)及び(iii)
   の値を求める手段と、 これらの求められた値を表示する手段 とを具えていることを特徴とする核放射線測定装
   置。 ７ 前記検出器の少なくとも１個にフイルタ手段
   を取付け、散乱放射線の入射エネルギースペクト
   ルを修正するようにしてあることを特徴とする特
   許請求の範囲第５項記載の核放射線測定装置。 ８ 前記の物理的特性(i)，(ii)及び(iii)のうちの１つ
   の既知の値を入力し、この既知の値を他の２つの
   物理的特性の値を求めるのに使用する手段を具え
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第５項記
   載の核放射線測定装置。 ９ 前記検出器の数を３個とし、３個のそれぞれ
   異なる散乱放射線計数値を発生するようにし、３
   個の計数値を３個の数学的関係式に関連させ、こ
   れらの３個の数学的関係式を連立方程式として解
   いて３個の物理的性質(i)，(ii)及び(iii)の値を得るよ
   うに構成してあることを特徴とする特許請求の範
   囲第５項記載の核放射線測定装置。 １０ 前記記録情報は全放射計数値であることを
   特徴とする特許請求の範囲第５項記載の核放射線
   測定装置。 １１ 舗装の補修のため又は再舗装のために舗装
   された表層を非破壊試験する際、次の３つの物理
   的特性、(i)表層の密度、(ii)表層の厚さ及び(iii)表層
   の直ぐ下側に存在する舗装基板の密度の値を求め
   るために、核放射線ゲージを表層の上に置く段階
   と、該核放射線ゲージの中にある放射線源から表
   層及び舗装基板内にガンマ線を放射する段階と、
   表層及び舗装基板内で散乱させられた放射線を測
   定する段階とを含む試験方法において、 核放射線ゲージ内の少なくとも３個の検出点で
   散乱放射線の計数を検出し、 各検出点からの放射線の計数情報を個別に記録
   し、 それぞれの検出点からの計数情報と前記３つの
   物理的特性とを関数的に結びつける３個の連立方
   程式を解くことにより物理的性質(i)，(ii)及び(iii)の
   値を計算する ことを特徴とする試験方法。 １２ 舗装の補修のため又は再舗装のために舗装
   された表層を試験する際、次の３つの物理的性
   質、(i)表層の密度、(ii)表層の厚さ及び(iii)表層の直
   ぐ下の舗装基板の密度のうちの１つが予め知られ
   ている場合において他の２つの物理的特性の値を
   求めるために、ガンマ線を放射線源から表層及び
   舗装基板内に放射する段階と、表層及び舗装基板
   内で散乱させられた放射線を測定する段階とを含
   む試験方法において、 放射線源に対し予め定められた幾何学的位置関
   係にある少なくとも２個の検出位置で散乱放射線
   を測定して少なくとも２つの測定値を得、 得られた測定値を電子計算装置に記録し、それ
   ぞれの検出位置に対応する各別の測定データの組
   を形成し、 前記３個の物理的性質のうちの１つの既知の値
   を電子計算装置に入力し、 前記個別の測定データの各々と前記３つの物理
   的特性の２つの未知の値及び１つの既知の値とを
   関数的に結びつける少なくとも２個の誘導方程式
   を連立方程式として解くことにより２つの未知の
   値を計算する ことを特徴とする試験方法。 １３ 舗装の補修のため又は再舗装のために舗装
   された表層を非破壊試験するのに有用な装置であ
   つて、次の３つの物理的性質、(i)表層の密度、(ii)
   表層の厚さ及び(iii)表層の直ぐ下の舗装基板の密度
   のうちの１つの値が予め知られている場合におい
   て他の未知の２つの値を求める放射線測定装置に
   おいて、この放射線測定装置は、 底面を有するハウジングと； このハウジング内に収容され、当該放射線測定
   装置を表層上に置いた時、ハウジングの底面の近
   傍の位置に位置させて表層及び下側の舗装基板内
   にガンマ線を放射し得るガンマ線源と； このガンマ線源に対して予め定められた幾何学
   的位置関係となるよう前記ハウジング内に取り付
   けられ、それぞれ散乱放射線を測定する少なくと
   も２個の放射線検出器と； これらの放射線検出器と協働する電子計算手段
   であつて、これらの放射線検出器の少なくとも２
   個の検出器からの測定値をそれぞれの検出器の位
   置に対応するそれぞれ個別のデータセツトとして
   記録する手段と、前記３つの物理的特性のうちの
   １つの既知の値を入力する手段と、個別のデータ
   セツトの各々と前記３つの物理的特性の２つの未
   知の値及び１つの既知の値とを関数的に結びつけ
   る少なくとも２個の誘導方程式を解くことにより
   ２つの未知の値を計算する手段とを含む電子計算
   手段とを具えたことを特徴とする放射線測定装
   置。