放射線モニタ
【課題】切換点で計数率の段差を発生させることなく切換を行うことができ、応答と視認性を両立させた高信頼な放射線モニタを得ることができる。
【解決手段】放射線を検出してアナログ信号パルスを出力しその出力の波高レベルが許容範囲内にある場合にデジタルパルスを出力し、出力されたデジタルパルスが入力され定周期で計数して計数値を出力する計数手段と、最新の計数値及び計数率演算過程の最新データを格納する記憶手段と、計数値に基づき定周期で計数率を演算し、その計数率を工学値に変換する共にその工学値について警報判定を行って工学値及び警報判定結果を出力する演算手段と、工学値及び警報判定結果を表示する表示手段とを備え、演算手段は、設定された計数率領域毎に設定された標準偏差に基づき計数率を演算し、その設定された計数率領域境界で標準偏差を切り換える際に、その演算周期における切換直前の計数率を引き継いで切換を行う。
【解決手段】放射線を検出してアナログ信号パルスを出力しその出力の波高レベルが許容範囲内にある場合にデジタルパルスを出力し、出力されたデジタルパルスが入力され定周期で計数して計数値を出力する計数手段と、最新の計数値及び計数率演算過程の最新データを格納する記憶手段と、計数値に基づき定周期で計数率を演算し、その計数率を工学値に変換する共にその工学値について警報判定を行って工学値及び警報判定結果を出力する演算手段と、工学値及び警報判定結果を表示する表示手段とを備え、演算手段は、設定された計数率領域毎に設定された標準偏差に基づき計数率を演算し、その設定された計数率領域境界で標準偏差を切り換える際に、その演算周期における切換直前の計数率を引き継いで切換を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原子炉施設、使用済燃料再処理施設等の放出管理又は放射線管理に用いられる放射線モニタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子炉施設、使用済燃料再処理施設等で使用される放射線モニタは、放射線を検出した結果としての信号パルスの繰り返し周波数が１０ｃｐｍ（count per minute）程度から１０７ｃｐｍ程度までの広いレンジをカバーし、レンジ切換なしで要求の精度を確保して測定することが求められている。また、放射線検出器の出力パルスの繰り返し周波数が、バックグラウンドレベルから高警報点を含む高計数率領域へ変化した場合に、計数率の速い応答が求められている。このため、計数率に反比例して時定数が変化すると共に標準偏差が一定になるように制御された計数率演算方式が広く導入されている。
【０００３】
この方式をベースに、従来の放射線モニタは、測定レンジを低計数率領域と高計数率領域の２つに分け、低計数率領域は標準偏差を小さく設定して測定精度を優先した測定を行い、高計数率領域は標準偏差を大きく設定して応答性を優先した測定を行い、両方の標準偏差によりそれぞれ独立して計数率演算処理が実施され、境界点で出力する計数率が自動的に切り換わるようになっている（特許文献１参照）。また、特許文献２では、低い計数率では、積算時間一定の特性を持ち、高い計数率では、積算カウント値一定の特性を持つ放射線モニタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１２８１８４号公報
【特許文献２】特開平１１−３２６５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の放射線モニタは、以上のように構成されているので、標準偏差が異なる計数率において、データベースが異なることに起因した段差が発生するという問題があり、指示トレンドの段差は、指示変化に注目して監視する際に連続して変化するはずのトレンドの一部に急変として発現するため、機器故障等の誤った判断を行うリスクがあった。
この発明は前記のような課題を解決するためになされたものであり、標準偏差又は測定時間切換時の指示の不連続な変化を防止でき、応答と視認性を両立させた高信頼な放射線モニタを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わる放射線モニタは、放射線を検出してアナログ信号パルスを出力する放射線検出器と、前記アナログ信号パルスが入力されその波高レベルが許容範囲内にある場合にデジタルパルスを出力し、許容範囲を逸脱する場合にノイズとして除去する波高弁別器と、前記デジタルパルスが入力され定周期で計数して計数値を出力する計数手段と、前記計数手段の最新の計数値及び計数率演算過程の最新データを格納する記憶手段と、前記計数値に基づき定周期で計数率を演算し、演算した計数率を工学値に変換すると共にその工学値について警報判定を行って工学値及び警報判定結果を出力する演算手段と、前記工学値及び警報判定結果を表示する表示手段とを備え、前記演算手段は、設定された計数率領域毎に設定された標準偏差に基づき計数率を演算し、その設定された計数率領域境界で標準偏差を切り換える際に、その演算周期における切換直前の計数率を引き継いで切換を
行うようにしたものである。
【０００７】
また、この発明に係わる放射線モニタは、放射線を検出してアナログ信号パルスを出力する放射線検出器と、前記アナログ信号パルスが入力されその波高レベルが許容範囲内にある場合にデジタルパルスを出力し、許容範囲を逸脱する場合にノイズとして除去する波高弁別器と、前記デジタルパルスが入力され定周期で計数して計数値を出力する計数手段と、前記計数値を先入れ先出し方式で所定のデータ数について格納すると共に、計数率演算過程の最新データを格納する記憶手段と、前記計数値に基づき定周期で計数率を演算し、演算した計数率を工学値に変換すると共にその工学値について警報判定を行って工学値及び警報判定結果を出力する演算手段と、前記工学値及び警報判定結果を表示する表示手段を備え、前記演算手段は、設定された計数率領域毎にそれぞれ設定された標準偏差，測定時間に基づき計数率を演算し、その設定された計数率領域境界で、測定時間に基づく計数率から標準偏差に基づく計数率に切り換える際に、その演算周期における切換前の計数率を引き継いで切換を行い、標準偏差に基づく計数率から測定時間に基づく計数率に切り換える際に、その計数率の差が許容範囲内の場合に切換を行うようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の放射線モニタによれば、切換点で計数率の段差を発生させることなく切換を行うことができ、応答と視認性を両立させた高信頼な放射線モニタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１における放射線モニタを示すブロック図である。
【図２】実施の形態１の放射線モニタの演算器における演算処理を示すフロー図である。
【図３】実施の形態１における計数率と応答時間特性を示す図である。
【図４】実施の形態１におけるステップ入力に対する指示応答を示す図である。
【図５】実施の形態２における放射線モニタを示すブロック図である。
【図６】実施の形態２の放射線モニタの演算器における演算処理を示すフロー図である。
【図７】実施の形態３の放射線モニタの演算器における演算処理を示すフロー図である。
【図８】実施の形態３における計数率と応答時間特性を示す図である。
【図９】実施の形態３におけるステップ入力に対する指示応答を示す図である。
【図１０】実施の形態３における標準偏差の一定計数率における度数と計数率の例を示す図である。
【図１１】実施の形態３における測定時間ΣΔＴの一定計数率における度数と計数率の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１において、放射線検出器１は、放射線を検出してアナログ信号パルスを出力する。波高弁別器２には、放射線検出器１から出力されたアナログ信号パルスが入力され、その電圧レベル（つまり、波高レベル）が、設定されたレベルの範囲内（つまり許容範囲内）である場合には、入力されたアナログ信号パルスは信号パルスと見なしデジタルパルスを出力するが、設定された許容範囲を逸脱する場合には、ノイズとみなし、デジタルパルスを出力しない。
【００１１】
カウンタ３（計数手段）には、波高弁別器２から出力されたデジタルパルスが入力され、定周期で計数して計数値ΔＮを出力する。演算器４には、カウンタ３から出力された今回演算周期の計数値ΔＮ(今回)が入力され、メモリー５（記憶手段）に格納する。演算器４（演算手段）は、メモリー５に格納されている計数値に基づき定周期で計数率を演算し、計数率を工学値に変換する共にその工学値の警報判定を行って、工学値及び警報判定結果を出力する。表示器６（表示手段）は、その計数率（工学値）及び警報判定結果を表示すると共に、画面から設定値入力及び操作を行うことができる。工学値は用途により計数率そのものである場合もあり、工学値を放射線量に変換する定数を乗じたものである場合もある。以下の説明では、工学値＝計数率の場合で説明する。
【００１２】
次に、演算器４における標準偏差一定の計数率ｍを求める演算について説明する。前回演算周期の計数率をｍ(前回)、前回演算周期の加減差積算値をＭ(前回)、演算周期毎のカウンタの計数時間をΔＴ、今回演算周期の加減差積算値をＭ(今回)、今回演算周期の計数率をｍ(今回)とすると、Ｍ(今回)及びｍ(今回)はそれぞれ（１）式、（２）式により求めることができる。
Ｍ(今回)＝Ｍ(前回)＋２α×{ΔＮ(今回)−ｍ(前回)×ΔＴ}・・・（１）
ｍ(今回)＝exp{γＭ(今回)}・・・（２）
【００１３】
（２）式で求められた計数率ｍは、次式（３）に示すように標準偏差σ＝一定で制御される。
σ＝１／（２ｍτ)1/2＝一定・・・（３）
また、時定数τは、次式（４）のように計数率ｍに反比例し、標準偏差の２乗に反比例し、γに反比例する。γは、次式（５）のように標準偏差の２乗に比例し、例えば、計数の重み付けに係わる定数αを用いて２αで重み付けして計数することにより、（２）式から求められる計数率ｍは、波高弁別器２の出力パルスの繰り返し周波数の変化に時定数τの一次遅れで追従して応答する。
τ＝１／（２ｍσ2)＝１／（ｍγ) ・・・（４）
γ＝２σ2＝２α×２−11×ln２＝定数・・・（５）
【００１４】
（５）式において、２αで計数の重み付けをすることにより、α＝０の重み付け２０＝１を基準とすると、計数α＝２の重み付け２２＝４でτは１／４、α＝４の重み付け２４＝１６でτは１／１６、α＝６の重み付け２６＝６４でτは１／６４と、計数の重み付けを大きくすることにより応答は順次速くなる。
【００１５】
次に、図２のフロー図で演算器４における演算処理手順について説明する。Ｓ１において、ｍＢは把握されている平均的なバックグラウンド計数率であり、ｋ１は標準偏差切換点(σ1→σ2)に対応する計数率とｍＢの比であり、ｋ２は標準偏差切換点(σ2→σ1) に
対応する計数率とｍＢの比であり、α1及びα2は計数の重み付けに係わる定数である。また、Ｓ１２に示すようにｋ１＜ｋ２の関係にあり、Ｓ６に示すようにα1＜α2の関係にある。ｋ１ｍＢ、ｋ２ｍＢ、α1、α2、はそれぞれ設定値としてメモリーに格納している。Ｓ１でΔＮ(今回)、ｍ(前回)、Ｍ(前回)、ｋ１ｍＢ、ｋ２ｍＢを入力し、Ｓ２で（１）式によりＭ(今回)を求め、Ｓ３で（２）式によりｍ(今回)を求める。
【００１６】
Ｓ４でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢのフラグ有りかの判定を行い、ＮＯならばＳ５でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢかの判定を行い、ＹＥＳならばＳ６でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢのフラグを立て、α1
をα2に切り換える。Ｓ７でｍ(今回)≦低警報設定点かの判定を行い、ＹＥＳならＳ８で
低警報を出力し、Ｓ９でｍ(今回)≧高警報設定点かの判定を行い、ＹＥＳならＳ１０で高警報を出力し、Ｓ１１でｍ(今回)を出力し、今回演算周期を終了してＳ１に戻る。Ｓ７でＮＯならばＳ９に進み、Ｓ９でＮＯならばＳ１１に進む。Ｓ４でＹＥＳならばＳ１２でｍ(今回)≧ｋ２ｍＢかの判定を行い、ＹＥＳならＳ１３でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢのフラグをリセットし、α2をα1に切り換えてＳ７に進む。Ｓ１２でＮＯならばＳ７に進む。
【００１７】
バックグラウンド計数率を含みそのゆらぎの下限以上から測定レンジ上限までは、測定
精度からの要求で決まる標準偏差σ1になるように計数率が演算され、機器故障で計数率
がバックグラウンド計数率から低下し、そのゆらぎの下限を逸脱して低下した場合に、できるだけ早く低警報を発信させて欠測を最短にする。
【００１８】
図３おいて、低警報設定値Ｌに対してｃの標準偏差切換点(σ1→σ2)を、例えば１／２×（ｍＢ＋Ｌ)なる計数率に設定すると、σ1の今回計数率ｍ(今回)がその切換点計数率以下になると、標準偏差がσ1からσ1＜σ2なるσ2に切り換えられ、 （５）式の計数の重
み付けに係わる定数αがσ1に対応するα1からσ2に対応するα2に切り換えられ、（４）式により時定数τが短くなって結果として図４のようにｇからｈに応答が速くなり、低警報発信が速まる。このとき、図３においてゆらぎの下限をｅの平均的なバックグラウンド計数率ｍＢから、例えば標準偏差σ1の４倍の幅を想定したｍＢ(1−4σ1)とし、誤切換の確率に配慮してｃの切換点を設定する。切換後の次の演算周期では、（１）式でＭ(今回)を求める際に、切換前のｍ(前回)に対応するＭ(前回)を引き継ぎ、切り換えられた計数の重み付けに係わる定数α2で（２）式によりｍ(今回)を求める。
【００１９】
バックグラウンド計数率ｍＢが復帰する場合は、ｃの標準偏差切換点(σ1→σ2)とｍＢの間の、例えば１／４×(３ ｍＢ＋Ｌ)なる計数率をｄの標準偏差切換点(σ2→σ1)とし
てヒステリシスを設ける。
【００２０】
以上のように、切換点において計数率を引き継いで標準偏差の切換を行うようにしたので、切換点で計数率の段差を発生させることなく切換を行うことができ、入力の変化に対する所望の出力応答が容易に得られ、応答と視認性を両立させた高信頼な放射線モニタを得ることができる。また、標準偏差切換点(σ1→σ2)と標準偏差切換点(σ2→σ1) とに
ヒステリシスを設けたので、標準偏差切換点におけるハンチングを防止して安定な切換を行うことができる。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態１では、波高弁別器２から出力されたデジタルパルスをカウンタ３が定周期で計数して計数値ΔＮを出力し、演算器４は、カウンタ３から出力された今回演算周期の計数値ΔＮ(今回)を入力してメモリー５に格納し、その計数値に基づき定周期で計数率を演算したが、実施の形態２は、図５においてカウンタ３の代わりにアップダウンカウンタ７と、積算制御回路８と、パルス発生器９（周波数合成回路）を備え、アップダウンカウンタ７は波高弁別器２から出力されたデジタルパルスが加算入力端子７１に入力され、パルス発生器９から出力されたデジタルパルスが減算入力端子７２に入力され、その結果の加減差積算値を出力する。実施の形態２では、この加減差積算値を、実施の形態１のＭ(
今回)の代わりとして用いる。
【００２２】
積算制御回路８は、アップダウンカウンタ７の加算入力及び減算入力を標準偏差に基づき前記（５）式の２αで重み付けして計数するようにアップダウンカウンタ７を制御する。パルス発生器９はアップダウンカウンタ７から出力された加減差積算値が入力され、加算入力の繰り返し周波数に対して時定数の一時遅れで応答する繰り返し周波数に変換してアップダウンカウンタ７の減算入力端子７２に減算入力する。演算器４は、アップダウンカウンタ７から出力された加減差積算値が入力され、加減差積算値及び計数率演算過程の最新データをメモリー５に格納し、その加減差積算値に基づき前記（２）式により計数率を求める。演算器４は、加減差積算値に基づき計数率を求める標準偏差一定計数率演算を実行する。
【００２３】
次に、図６のフロー図で演算器４における演算処理手順について説明する。なお、ｍＢ、ｋ１、ｋ２、α1、α2は図２と同じなので説明を省略する。Ｓ２１でＭ(今回)（アップダウンカウンタ７の出力）、ｋ１ｍＢ、ｋ２ｍＢを入力し、Ｓ２２で（２）式によりｍ(
今回)を求め、Ｓ２３でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢのフラグ有りかの判定を行い、ＮＯならばＳ
２４でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢかの判定を行い、ＹＥＳならばＳ２５でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢのフラグを立て、α1をα2に切り換える。Ｓ２６でｍ(今回)≦低警報設定点かの判定を行い、ＹＥＳならＳ２７で低警報を出力し、Ｓ２８でｍ(今回)≧高警報設定点かの判定を行い、ＹＥＳならＳ２９で高警報を出力し、Ｓ３０でｍ(今回)を出力して今回演算周期を終了してＳ２１に戻る。Ｓ２６でＮＯならばＳ２８に進み、Ｓ２８でＮＯならばＳ３０に進む。Ｓ２３でＹＥＳならばＳ３１でｍ(今回)≧ｋ２ｍＢかの判定を行い、ＹＥＳならＳ３２でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢのフラグをリセットし、α2をα1に切り換えてＳ２６に進む。Ｓ３１でＮＯならばＳ２６に進む。
【００２４】
以上のように、切換点において計数率を引き継いで積算制御回路８によりアップダウンカウンタ７の計数の重み付け制御を変えて標準偏差の切換を行うことにより、実施の形態１と同様に、切換点で計数率の段差を発生させることなく切換を行うことができ、入力の変化に対する所望の出力応答が容易に得られ、応答と視認性を両立させた高信頼な放射線モニタを得ることができると共に、ハードウェアで加減差積算値が得られるようにしたので演算時間を短縮して高計数率まで良好な直線性が得られる。
【００２５】
実施の形態３．
実施の形態１では、演算器４が、カウンタ３から出力された今回演算周期の計数値ΔＮ(今回)を入力してメモリー５に格納し、定周期でΔＮ(今回)に基づき標準偏差一定で計数率ｍ(今回)を演算する標準偏差一定計数率演算フローを備え、標準偏差を切り換えて所望の計数率応答を得るようにした。
【００２６】
これに代えて、実施の形態３において演算器４は、カウンタ３から出力された計数値ΔＮ(今回)を入力してメモリー５に先入れ先出し方式で格納し、定周期でΔＮ(今回)に基づき標準偏差一定で計数率ｍ(今回)を演算する標準偏差一定計数率演算フローと、今回演算周期から設定された演算周期数まで過去に遡って計数値を積算して積算計数値ΣΔＮを求め、対応する各演算周期の計数時間ΔＴの積算時間ΣΔＴで割り算して時間一定で計数率ｎ(今回)を求める測定時間一定演算フローの両方を備え、測定レンジを、例えば、測定レンジ下限と低警報及びバックグラウンドレベルを含む低計数率領域と、高警報及び測定レンジ上限を含む高計数率領域の２つに分け、低計数率領域を時間一定計数率演算でカバーし、高計数率領域を標準偏差一定計数率演算でカバーし、低計数率領域では次式（６）により今回計数率ｎ(今回)を求め、高計数率領域では前記（２）式により今回計数率ｍ(今
回)を求める。
【００２７】
ｎ(今回)＝ΣΔＮ(今回) ／ΣΔＴ ・・・（６）
【００２８】
計数率がバックグラウンドレベルから上昇して第１の切換点以上になったら、ｎ(今回)を引き継いでｍ(今回)が出力され、次の演算周期に備えて、次式（７）によりＭ(今回)が求められ、演算が切換移行される。
Ｍ(今回)＝ln{ m(今回)}／γ・・・（７）
計数率が、高計数率領域から下降して第２の切換点未満になったら、その演算周期における切換前の計数率に対して切換後の計数率が許容範囲内の場合に出力の切換を行う。
【００２９】
次に、図７のフロー図で演算器４における演算処理手順について説明する。ｎＢは把握されている平均的なバックグラウンド計数率であり、ｋ３は時間・標準偏差切換点(ΣΔ
Ｔ→σ)に対応する計数率とｎＢの比であり、ｋ４は時間・標準偏差切換点(σ→ΣΔＴ)
に対応する計数率とｎＢの比であり、σは標準偏差であり、ｋ５は標準偏差の係数である。また、Ｓ５３に示すようにｋ３とｋ４はｋ３＞ｋ４の関係にある。ｋ３ｎＢ、ｋ４ｎＢ、ｋ５σはそれぞれ設定値としてメモリーに格納されている。
【００３０】
Ｓ４１で時系列的に配列されたΔＮ、ｋ３ｎＢを入力し、Ｓ４２で（６）式によりｎ(
今回)を求め、Ｓ４３でｎ(今回)≧ｋ３ｎＢかの判定を行い、ＮＯならばＳ４４でｎ(今回)≦低警報設定点かの判定を行い、ＹＥＳならばＳ４５で低警報を出力し、Ｓ４６でｎ(今回)≧高警報設定点かの判定を行い、ＹＥＳならばＳ４７で高警報を出力してＳ４８に進
み、Ｓ４４でＮＯの場合はＳ４６に進み、Ｓ４６でＮＯの場合はＳ４８に進み、Ｓ４８でｎ(今回)を出力して当該演算周期を終了してＳ４１に戻る。
【００３１】
Ｓ４３でＹＥＳの場合はＳ４９でｎ＝ｍとし、（７）式でＭ(今回)を求めてＳ５７に進み、Ｓ５７でｍ(今回)≧高警報設定点かの判定を行い、ＹＥＳならばＳ５８で高警報を出力し、Ｓ５７でＮＯの場合はＳ５９に進み、Ｓ５９でｍ(今回)を出力して当該演算周期を終了し、次の演算周期はＳ５０から開始する。Ｓ５０でΔＮ、ｍ(前回)、Ｍ(前回)、ｋ４ｎＢ、ｋ５σを入力し、Ｓ５１で（１）式によりＭ(今回)を求め、Ｓ５２で（２）式によりｍ(今回)を求め、Ｓ５３でｍ(今回)≦ｋ４ｎＢの判定を行い、ＹＥＳの場合はＳ５４で時系列的に配列されたΔＮを入力し、Ｓ５５で（６）式によりｎ(今回)を求め、Ｓ５６でｍ(今回)−ｋ５σ≦ｎ(今回)≦ｍ(今回)＋ｋ５σの判定を行い、ＹＥＳの場合はＳ４４に進み、ＮＯの場合はＳ５７に進む。
【００３２】
図８は、計数率と応答時間特性を示すもので、測定レンジ下限〜バックグラウンドの通常のゆらぎ上限付近の低計数率領域ではｉのΣΔＴ＝一定で計数率が求められ、低計数率領域以上〜測定レンジ上限の高警報設定点を含む高計数率領域ではｊのσ＝一定で計数率が求められ、２つの領域の境界のｋ３ｎＢにｐの時間・標準偏差切換点(ΣΔＴ→σ)が設定され、計数率が上昇してｋ３ｎＢ以上になると、計数率を求める演算がｉのΣΔＴ＝一定からｊのσ＝一定に切り換わる。上昇した計数率がバックグラウンドに向かって復帰する際に、ｋ４ｎＢ以下になると、ｋ３＞ｋ４なるｋ４ｎＢに、ｓの時間・標準偏差切換点(σ→ΣΔＴ)が設定され、ｓにおいて、ｊのσ＝一定からｉのΣΔＴ＝一定に切り換わり、上昇と下降の切換点にヒステリシスを設けている。
【００３３】
図９はステップ入力に対する計数率の応答を示すものので、ｕ及びｙのΣΔＴ＝一定では直線的に応答し、ｖ及びｗのσ＝一定では指数関数で応答する。
【００３４】
なお、図１０は、標準偏差の一定計数率における度数と計数率の例を示す図である。図１１は測定時間ΣΔＴの一定計数率における度数と計数率の例を示す図である。これらにより、図１１はガウス分布であり、図１０はガウス分布が高計数率側に歪むことがわかる。
【００３５】
以上のように、測定レンジを低計数率領域と高計数率領域の２つに分け、例えば、低計数率領域を時間一定計数率演算でカバーし、高計数率領域を標準偏差一定計数率演算でカバーし、上昇時は計数率を引き継ぐようにして演算の切換を行い、降下時は両方の演算の計数率が許容範囲内の場合に切換を行うようにしたので、切換点で計数率の段差を発生させることなく切換を行うことができ、入力の変化に対する所望の出力応答が容易に得られ、応答と視認性を両立させた高信頼な放射線モニタを得ることができる。
【００３６】
また、上昇時の切換点に対して下降時の切換点を低く設定することで、ハンチングを防止して安定な切換を行うことができる。また、標準偏差一定計数率は、時定数が計数率に反比例するので応答は速い反面、計数率分布はガウス分布からプラス側に歪んだ形になるため精度が低下することが特長であるのに対して、時間一定計数率は、応答は一定であるが、ガウス分布となるために精度の高い測定ができることが特長で、切換によりバックグラウンドレベルでは精度の高い測定を行うことができ、指示上昇に対しては応答を優先して短時間で高警報を発信できる効果を奏する。
【符号の説明】
【００３７】
１ 放射線検出器 ２ 波高弁別器
３ カウンタ ４ 演算器
５ メモリー ６ 表示器
７ アップダウンカウンタ ７１ 加算入力端子
７２ 減算入力端子 ８ 積算制御回路
９ パルス発生器
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原子炉施設、使用済燃料再処理施設等の放出管理又は放射線管理に用いられる放射線モニタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子炉施設、使用済燃料再処理施設等で使用される放射線モニタは、放射線を検出した結果としての信号パルスの繰り返し周波数が１０ｃｐｍ（count per minute）程度から１０７ｃｐｍ程度までの広いレンジをカバーし、レンジ切換なしで要求の精度を確保して測定することが求められている。また、放射線検出器の出力パルスの繰り返し周波数が、バックグラウンドレベルから高警報点を含む高計数率領域へ変化した場合に、計数率の速い応答が求められている。このため、計数率に反比例して時定数が変化すると共に標準偏差が一定になるように制御された計数率演算方式が広く導入されている。
【０００３】
この方式をベースに、従来の放射線モニタは、測定レンジを低計数率領域と高計数率領域の２つに分け、低計数率領域は標準偏差を小さく設定して測定精度を優先した測定を行い、高計数率領域は標準偏差を大きく設定して応答性を優先した測定を行い、両方の標準偏差によりそれぞれ独立して計数率演算処理が実施され、境界点で出力する計数率が自動的に切り換わるようになっている（特許文献１参照）。また、特許文献２では、低い計数率では、積算時間一定の特性を持ち、高い計数率では、積算カウント値一定の特性を持つ放射線モニタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１２８１８４号公報
【特許文献２】特開平１１−３２６５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の放射線モニタは、以上のように構成されているので、標準偏差が異なる計数率において、データベースが異なることに起因した段差が発生するという問題があり、指示トレンドの段差は、指示変化に注目して監視する際に連続して変化するはずのトレンドの一部に急変として発現するため、機器故障等の誤った判断を行うリスクがあった。
この発明は前記のような課題を解決するためになされたものであり、標準偏差又は測定時間切換時の指示の不連続な変化を防止でき、応答と視認性を両立させた高信頼な放射線モニタを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わる放射線モニタは、放射線を検出してアナログ信号パルスを出力する放射線検出器と、前記アナログ信号パルスが入力されその波高レベルが許容範囲内にある場合にデジタルパルスを出力し、許容範囲を逸脱する場合にノイズとして除去する波高弁別器と、前記デジタルパルスが入力され定周期で計数して計数値を出力する計数手段と、前記計数手段の最新の計数値及び計数率演算過程の最新データを格納する記憶手段と、前記計数値に基づき定周期で計数率を演算し、演算した計数率を工学値に変換すると共にその工学値について警報判定を行って工学値及び警報判定結果を出力する演算手段と、前記工学値及び警報判定結果を表示する表示手段とを備え、前記演算手段は、設定された計数率領域毎に設定された標準偏差に基づき計数率を演算し、その設定された計数率領域境界で標準偏差を切り換える際に、その演算周期における切換直前の計数率を引き継いで切換を
行うようにしたものである。
【０００７】
また、この発明に係わる放射線モニタは、放射線を検出してアナログ信号パルスを出力する放射線検出器と、前記アナログ信号パルスが入力されその波高レベルが許容範囲内にある場合にデジタルパルスを出力し、許容範囲を逸脱する場合にノイズとして除去する波高弁別器と、前記デジタルパルスが入力され定周期で計数して計数値を出力する計数手段と、前記計数値を先入れ先出し方式で所定のデータ数について格納すると共に、計数率演算過程の最新データを格納する記憶手段と、前記計数値に基づき定周期で計数率を演算し、演算した計数率を工学値に変換すると共にその工学値について警報判定を行って工学値及び警報判定結果を出力する演算手段と、前記工学値及び警報判定結果を表示する表示手段を備え、前記演算手段は、設定された計数率領域毎にそれぞれ設定された標準偏差，測定時間に基づき計数率を演算し、その設定された計数率領域境界で、測定時間に基づく計数率から標準偏差に基づく計数率に切り換える際に、その演算周期における切換前の計数率を引き継いで切換を行い、標準偏差に基づく計数率から測定時間に基づく計数率に切り換える際に、その計数率の差が許容範囲内の場合に切換を行うようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の放射線モニタによれば、切換点で計数率の段差を発生させることなく切換を行うことができ、応答と視認性を両立させた高信頼な放射線モニタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１における放射線モニタを示すブロック図である。
【図２】実施の形態１の放射線モニタの演算器における演算処理を示すフロー図である。
【図３】実施の形態１における計数率と応答時間特性を示す図である。
【図４】実施の形態１におけるステップ入力に対する指示応答を示す図である。
【図５】実施の形態２における放射線モニタを示すブロック図である。
【図６】実施の形態２の放射線モニタの演算器における演算処理を示すフロー図である。
【図７】実施の形態３の放射線モニタの演算器における演算処理を示すフロー図である。
【図８】実施の形態３における計数率と応答時間特性を示す図である。
【図９】実施の形態３におけるステップ入力に対する指示応答を示す図である。
【図１０】実施の形態３における標準偏差の一定計数率における度数と計数率の例を示す図である。
【図１１】実施の形態３における測定時間ΣΔＴの一定計数率における度数と計数率の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１において、放射線検出器１は、放射線を検出してアナログ信号パルスを出力する。波高弁別器２には、放射線検出器１から出力されたアナログ信号パルスが入力され、その電圧レベル（つまり、波高レベル）が、設定されたレベルの範囲内（つまり許容範囲内）である場合には、入力されたアナログ信号パルスは信号パルスと見なしデジタルパルスを出力するが、設定された許容範囲を逸脱する場合には、ノイズとみなし、デジタルパルスを出力しない。
【００１１】
カウンタ３（計数手段）には、波高弁別器２から出力されたデジタルパルスが入力され、定周期で計数して計数値ΔＮを出力する。演算器４には、カウンタ３から出力された今回演算周期の計数値ΔＮ(今回)が入力され、メモリー５（記憶手段）に格納する。演算器４（演算手段）は、メモリー５に格納されている計数値に基づき定周期で計数率を演算し、計数率を工学値に変換する共にその工学値の警報判定を行って、工学値及び警報判定結果を出力する。表示器６（表示手段）は、その計数率（工学値）及び警報判定結果を表示すると共に、画面から設定値入力及び操作を行うことができる。工学値は用途により計数率そのものである場合もあり、工学値を放射線量に変換する定数を乗じたものである場合もある。以下の説明では、工学値＝計数率の場合で説明する。
【００１２】
次に、演算器４における標準偏差一定の計数率ｍを求める演算について説明する。前回演算周期の計数率をｍ(前回)、前回演算周期の加減差積算値をＭ(前回)、演算周期毎のカウンタの計数時間をΔＴ、今回演算周期の加減差積算値をＭ(今回)、今回演算周期の計数率をｍ(今回)とすると、Ｍ(今回)及びｍ(今回)はそれぞれ（１）式、（２）式により求めることができる。
Ｍ(今回)＝Ｍ(前回)＋２α×{ΔＮ(今回)−ｍ(前回)×ΔＴ}・・・（１）
ｍ(今回)＝exp{γＭ(今回)}・・・（２）
【００１３】
（２）式で求められた計数率ｍは、次式（３）に示すように標準偏差σ＝一定で制御される。
σ＝１／（２ｍτ)1/2＝一定・・・（３）
また、時定数τは、次式（４）のように計数率ｍに反比例し、標準偏差の２乗に反比例し、γに反比例する。γは、次式（５）のように標準偏差の２乗に比例し、例えば、計数の重み付けに係わる定数αを用いて２αで重み付けして計数することにより、（２）式から求められる計数率ｍは、波高弁別器２の出力パルスの繰り返し周波数の変化に時定数τの一次遅れで追従して応答する。
τ＝１／（２ｍσ2)＝１／（ｍγ) ・・・（４）
γ＝２σ2＝２α×２−11×ln２＝定数・・・（５）
【００１４】
（５）式において、２αで計数の重み付けをすることにより、α＝０の重み付け２０＝１を基準とすると、計数α＝２の重み付け２２＝４でτは１／４、α＝４の重み付け２４＝１６でτは１／１６、α＝６の重み付け２６＝６４でτは１／６４と、計数の重み付けを大きくすることにより応答は順次速くなる。
【００１５】
次に、図２のフロー図で演算器４における演算処理手順について説明する。Ｓ１において、ｍＢは把握されている平均的なバックグラウンド計数率であり、ｋ１は標準偏差切換点(σ1→σ2)に対応する計数率とｍＢの比であり、ｋ２は標準偏差切換点(σ2→σ1) に
対応する計数率とｍＢの比であり、α1及びα2は計数の重み付けに係わる定数である。また、Ｓ１２に示すようにｋ１＜ｋ２の関係にあり、Ｓ６に示すようにα1＜α2の関係にある。ｋ１ｍＢ、ｋ２ｍＢ、α1、α2、はそれぞれ設定値としてメモリーに格納している。Ｓ１でΔＮ(今回)、ｍ(前回)、Ｍ(前回)、ｋ１ｍＢ、ｋ２ｍＢを入力し、Ｓ２で（１）式によりＭ(今回)を求め、Ｓ３で（２）式によりｍ(今回)を求める。
【００１６】
Ｓ４でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢのフラグ有りかの判定を行い、ＮＯならばＳ５でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢかの判定を行い、ＹＥＳならばＳ６でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢのフラグを立て、α1
をα2に切り換える。Ｓ７でｍ(今回)≦低警報設定点かの判定を行い、ＹＥＳならＳ８で
低警報を出力し、Ｓ９でｍ(今回)≧高警報設定点かの判定を行い、ＹＥＳならＳ１０で高警報を出力し、Ｓ１１でｍ(今回)を出力し、今回演算周期を終了してＳ１に戻る。Ｓ７でＮＯならばＳ９に進み、Ｓ９でＮＯならばＳ１１に進む。Ｓ４でＹＥＳならばＳ１２でｍ(今回)≧ｋ２ｍＢかの判定を行い、ＹＥＳならＳ１３でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢのフラグをリセットし、α2をα1に切り換えてＳ７に進む。Ｓ１２でＮＯならばＳ７に進む。
【００１７】
バックグラウンド計数率を含みそのゆらぎの下限以上から測定レンジ上限までは、測定
精度からの要求で決まる標準偏差σ1になるように計数率が演算され、機器故障で計数率
がバックグラウンド計数率から低下し、そのゆらぎの下限を逸脱して低下した場合に、できるだけ早く低警報を発信させて欠測を最短にする。
【００１８】
図３おいて、低警報設定値Ｌに対してｃの標準偏差切換点(σ1→σ2)を、例えば１／２×（ｍＢ＋Ｌ)なる計数率に設定すると、σ1の今回計数率ｍ(今回)がその切換点計数率以下になると、標準偏差がσ1からσ1＜σ2なるσ2に切り換えられ、 （５）式の計数の重
み付けに係わる定数αがσ1に対応するα1からσ2に対応するα2に切り換えられ、（４）式により時定数τが短くなって結果として図４のようにｇからｈに応答が速くなり、低警報発信が速まる。このとき、図３においてゆらぎの下限をｅの平均的なバックグラウンド計数率ｍＢから、例えば標準偏差σ1の４倍の幅を想定したｍＢ(1−4σ1)とし、誤切換の確率に配慮してｃの切換点を設定する。切換後の次の演算周期では、（１）式でＭ(今回)を求める際に、切換前のｍ(前回)に対応するＭ(前回)を引き継ぎ、切り換えられた計数の重み付けに係わる定数α2で（２）式によりｍ(今回)を求める。
【００１９】
バックグラウンド計数率ｍＢが復帰する場合は、ｃの標準偏差切換点(σ1→σ2)とｍＢの間の、例えば１／４×(３ ｍＢ＋Ｌ)なる計数率をｄの標準偏差切換点(σ2→σ1)とし
てヒステリシスを設ける。
【００２０】
以上のように、切換点において計数率を引き継いで標準偏差の切換を行うようにしたので、切換点で計数率の段差を発生させることなく切換を行うことができ、入力の変化に対する所望の出力応答が容易に得られ、応答と視認性を両立させた高信頼な放射線モニタを得ることができる。また、標準偏差切換点(σ1→σ2)と標準偏差切換点(σ2→σ1) とに
ヒステリシスを設けたので、標準偏差切換点におけるハンチングを防止して安定な切換を行うことができる。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態１では、波高弁別器２から出力されたデジタルパルスをカウンタ３が定周期で計数して計数値ΔＮを出力し、演算器４は、カウンタ３から出力された今回演算周期の計数値ΔＮ(今回)を入力してメモリー５に格納し、その計数値に基づき定周期で計数率を演算したが、実施の形態２は、図５においてカウンタ３の代わりにアップダウンカウンタ７と、積算制御回路８と、パルス発生器９（周波数合成回路）を備え、アップダウンカウンタ７は波高弁別器２から出力されたデジタルパルスが加算入力端子７１に入力され、パルス発生器９から出力されたデジタルパルスが減算入力端子７２に入力され、その結果の加減差積算値を出力する。実施の形態２では、この加減差積算値を、実施の形態１のＭ(
今回)の代わりとして用いる。
【００２２】
積算制御回路８は、アップダウンカウンタ７の加算入力及び減算入力を標準偏差に基づき前記（５）式の２αで重み付けして計数するようにアップダウンカウンタ７を制御する。パルス発生器９はアップダウンカウンタ７から出力された加減差積算値が入力され、加算入力の繰り返し周波数に対して時定数の一時遅れで応答する繰り返し周波数に変換してアップダウンカウンタ７の減算入力端子７２に減算入力する。演算器４は、アップダウンカウンタ７から出力された加減差積算値が入力され、加減差積算値及び計数率演算過程の最新データをメモリー５に格納し、その加減差積算値に基づき前記（２）式により計数率を求める。演算器４は、加減差積算値に基づき計数率を求める標準偏差一定計数率演算を実行する。
【００２３】
次に、図６のフロー図で演算器４における演算処理手順について説明する。なお、ｍＢ、ｋ１、ｋ２、α1、α2は図２と同じなので説明を省略する。Ｓ２１でＭ(今回)（アップダウンカウンタ７の出力）、ｋ１ｍＢ、ｋ２ｍＢを入力し、Ｓ２２で（２）式によりｍ(
今回)を求め、Ｓ２３でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢのフラグ有りかの判定を行い、ＮＯならばＳ
２４でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢかの判定を行い、ＹＥＳならばＳ２５でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢのフラグを立て、α1をα2に切り換える。Ｓ２６でｍ(今回)≦低警報設定点かの判定を行い、ＹＥＳならＳ２７で低警報を出力し、Ｓ２８でｍ(今回)≧高警報設定点かの判定を行い、ＹＥＳならＳ２９で高警報を出力し、Ｓ３０でｍ(今回)を出力して今回演算周期を終了してＳ２１に戻る。Ｓ２６でＮＯならばＳ２８に進み、Ｓ２８でＮＯならばＳ３０に進む。Ｓ２３でＹＥＳならばＳ３１でｍ(今回)≧ｋ２ｍＢかの判定を行い、ＹＥＳならＳ３２でｍ(今回)≦ｋ１ｍＢのフラグをリセットし、α2をα1に切り換えてＳ２６に進む。Ｓ３１でＮＯならばＳ２６に進む。
【００２４】
以上のように、切換点において計数率を引き継いで積算制御回路８によりアップダウンカウンタ７の計数の重み付け制御を変えて標準偏差の切換を行うことにより、実施の形態１と同様に、切換点で計数率の段差を発生させることなく切換を行うことができ、入力の変化に対する所望の出力応答が容易に得られ、応答と視認性を両立させた高信頼な放射線モニタを得ることができると共に、ハードウェアで加減差積算値が得られるようにしたので演算時間を短縮して高計数率まで良好な直線性が得られる。
【００２５】
実施の形態３．
実施の形態１では、演算器４が、カウンタ３から出力された今回演算周期の計数値ΔＮ(今回)を入力してメモリー５に格納し、定周期でΔＮ(今回)に基づき標準偏差一定で計数率ｍ(今回)を演算する標準偏差一定計数率演算フローを備え、標準偏差を切り換えて所望の計数率応答を得るようにした。
【００２６】
これに代えて、実施の形態３において演算器４は、カウンタ３から出力された計数値ΔＮ(今回)を入力してメモリー５に先入れ先出し方式で格納し、定周期でΔＮ(今回)に基づき標準偏差一定で計数率ｍ(今回)を演算する標準偏差一定計数率演算フローと、今回演算周期から設定された演算周期数まで過去に遡って計数値を積算して積算計数値ΣΔＮを求め、対応する各演算周期の計数時間ΔＴの積算時間ΣΔＴで割り算して時間一定で計数率ｎ(今回)を求める測定時間一定演算フローの両方を備え、測定レンジを、例えば、測定レンジ下限と低警報及びバックグラウンドレベルを含む低計数率領域と、高警報及び測定レンジ上限を含む高計数率領域の２つに分け、低計数率領域を時間一定計数率演算でカバーし、高計数率領域を標準偏差一定計数率演算でカバーし、低計数率領域では次式（６）により今回計数率ｎ(今回)を求め、高計数率領域では前記（２）式により今回計数率ｍ(今
回)を求める。
【００２７】
ｎ(今回)＝ΣΔＮ(今回) ／ΣΔＴ ・・・（６）
【００２８】
計数率がバックグラウンドレベルから上昇して第１の切換点以上になったら、ｎ(今回)を引き継いでｍ(今回)が出力され、次の演算周期に備えて、次式（７）によりＭ(今回)が求められ、演算が切換移行される。
Ｍ(今回)＝ln{ m(今回)}／γ・・・（７）
計数率が、高計数率領域から下降して第２の切換点未満になったら、その演算周期における切換前の計数率に対して切換後の計数率が許容範囲内の場合に出力の切換を行う。
【００２９】
次に、図７のフロー図で演算器４における演算処理手順について説明する。ｎＢは把握されている平均的なバックグラウンド計数率であり、ｋ３は時間・標準偏差切換点(ΣΔ
Ｔ→σ)に対応する計数率とｎＢの比であり、ｋ４は時間・標準偏差切換点(σ→ΣΔＴ)
に対応する計数率とｎＢの比であり、σは標準偏差であり、ｋ５は標準偏差の係数である。また、Ｓ５３に示すようにｋ３とｋ４はｋ３＞ｋ４の関係にある。ｋ３ｎＢ、ｋ４ｎＢ、ｋ５σはそれぞれ設定値としてメモリーに格納されている。
【００３０】
Ｓ４１で時系列的に配列されたΔＮ、ｋ３ｎＢを入力し、Ｓ４２で（６）式によりｎ(
今回)を求め、Ｓ４３でｎ(今回)≧ｋ３ｎＢかの判定を行い、ＮＯならばＳ４４でｎ(今回)≦低警報設定点かの判定を行い、ＹＥＳならばＳ４５で低警報を出力し、Ｓ４６でｎ(今回)≧高警報設定点かの判定を行い、ＹＥＳならばＳ４７で高警報を出力してＳ４８に進
み、Ｓ４４でＮＯの場合はＳ４６に進み、Ｓ４６でＮＯの場合はＳ４８に進み、Ｓ４８でｎ(今回)を出力して当該演算周期を終了してＳ４１に戻る。
【００３１】
Ｓ４３でＹＥＳの場合はＳ４９でｎ＝ｍとし、（７）式でＭ(今回)を求めてＳ５７に進み、Ｓ５７でｍ(今回)≧高警報設定点かの判定を行い、ＹＥＳならばＳ５８で高警報を出力し、Ｓ５７でＮＯの場合はＳ５９に進み、Ｓ５９でｍ(今回)を出力して当該演算周期を終了し、次の演算周期はＳ５０から開始する。Ｓ５０でΔＮ、ｍ(前回)、Ｍ(前回)、ｋ４ｎＢ、ｋ５σを入力し、Ｓ５１で（１）式によりＭ(今回)を求め、Ｓ５２で（２）式によりｍ(今回)を求め、Ｓ５３でｍ(今回)≦ｋ４ｎＢの判定を行い、ＹＥＳの場合はＳ５４で時系列的に配列されたΔＮを入力し、Ｓ５５で（６）式によりｎ(今回)を求め、Ｓ５６でｍ(今回)−ｋ５σ≦ｎ(今回)≦ｍ(今回)＋ｋ５σの判定を行い、ＹＥＳの場合はＳ４４に進み、ＮＯの場合はＳ５７に進む。
【００３２】
図８は、計数率と応答時間特性を示すもので、測定レンジ下限〜バックグラウンドの通常のゆらぎ上限付近の低計数率領域ではｉのΣΔＴ＝一定で計数率が求められ、低計数率領域以上〜測定レンジ上限の高警報設定点を含む高計数率領域ではｊのσ＝一定で計数率が求められ、２つの領域の境界のｋ３ｎＢにｐの時間・標準偏差切換点(ΣΔＴ→σ)が設定され、計数率が上昇してｋ３ｎＢ以上になると、計数率を求める演算がｉのΣΔＴ＝一定からｊのσ＝一定に切り換わる。上昇した計数率がバックグラウンドに向かって復帰する際に、ｋ４ｎＢ以下になると、ｋ３＞ｋ４なるｋ４ｎＢに、ｓの時間・標準偏差切換点(σ→ΣΔＴ)が設定され、ｓにおいて、ｊのσ＝一定からｉのΣΔＴ＝一定に切り換わり、上昇と下降の切換点にヒステリシスを設けている。
【００３３】
図９はステップ入力に対する計数率の応答を示すものので、ｕ及びｙのΣΔＴ＝一定では直線的に応答し、ｖ及びｗのσ＝一定では指数関数で応答する。
【００３４】
なお、図１０は、標準偏差の一定計数率における度数と計数率の例を示す図である。図１１は測定時間ΣΔＴの一定計数率における度数と計数率の例を示す図である。これらにより、図１１はガウス分布であり、図１０はガウス分布が高計数率側に歪むことがわかる。
【００３５】
以上のように、測定レンジを低計数率領域と高計数率領域の２つに分け、例えば、低計数率領域を時間一定計数率演算でカバーし、高計数率領域を標準偏差一定計数率演算でカバーし、上昇時は計数率を引き継ぐようにして演算の切換を行い、降下時は両方の演算の計数率が許容範囲内の場合に切換を行うようにしたので、切換点で計数率の段差を発生させることなく切換を行うことができ、入力の変化に対する所望の出力応答が容易に得られ、応答と視認性を両立させた高信頼な放射線モニタを得ることができる。
【００３６】
また、上昇時の切換点に対して下降時の切換点を低く設定することで、ハンチングを防止して安定な切換を行うことができる。また、標準偏差一定計数率は、時定数が計数率に反比例するので応答は速い反面、計数率分布はガウス分布からプラス側に歪んだ形になるため精度が低下することが特長であるのに対して、時間一定計数率は、応答は一定であるが、ガウス分布となるために精度の高い測定ができることが特長で、切換によりバックグラウンドレベルでは精度の高い測定を行うことができ、指示上昇に対しては応答を優先して短時間で高警報を発信できる効果を奏する。
【符号の説明】
【００３７】
１ 放射線検出器 ２ 波高弁別器
３ カウンタ ４ 演算器
５ メモリー ６ 表示器
７ アップダウンカウンタ ７１ 加算入力端子
７２ 減算入力端子 ８ 積算制御回路
９ パルス発生器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出してアナログ信号パルスを出力する放射線検出器と、前記アナログ信号パルスが入力されその波高レベルが許容範囲内にある場合にデジタルパルスを出力し、許容範囲を逸脱する場合にノイズとして除去する波高弁別器と、前記デジタルパルスが入力され定周期で計数して計数値を出力する計数手段と、前記計数手段の最新の計数値及び計数率演算過程の最新データを格納する記憶手段と、前記計数値に基づき定周期で計数率を演算し、演算した計数率を工学値に変換すると共にその工学値について警報判定を行って工学値及び警報判定結果を出力する演算手段と、前記工学値及び警報判定結果を表示する表示手段とを備え、前記演算手段は、設定された計数率領域毎に設定された標準偏差に基づき計数率を演算し、その設定された計数率領域境界で標準偏差を切り換える際に、その演算周期における切換直前の計数率を引き継いで切換を行うようにしたことを特徴とする放射線モニタ。
【請求項２】
放射線を検出してアナログ信号パルスを出力する放射線検出器と、前記アナログ信号パルスが入力されその波高レベルが許容範囲内にある場合にデジタルパルスを出力し、許容範囲を逸脱する場合にノイズとして除去する波高弁別器と、前記デジタルパルスが入力され定周期で計数して計数値を出力する計数手段と、前記計数値を先入れ先出し方式で所定のデータ数について格納すると共に、計数率演算過程の最新データを格納する記憶手段と、前記計数値に基づき定周期で計数率を演算し、演算した計数率を工学値に変換すると共にその工学値について警報判定を行って工学値及び警報判定結果を出力する演算手段と、前記工学値及び警報判定結果を表示する表示手段を備え、前記演算手段は、設定された計数率領域毎にそれぞれ設定された標準偏差，測定時間に基づき計数率を演算し、その設定された計数率領域境界で、測定時間に基づく計数率から標準偏差に基づく計数率に切り換える際に、その演算周期における切換前の計数率を引き継いで切換を行い、標準偏差に基づく計数率から測定時間に基づく計数率に切り換える際に、その計数率の差が許容範囲内の場合に切換を行うようにしたことを特徴とする放射線モニタ。
【請求項３】
前記演算手段は、前記記憶手段から計数値とデータを読み出し、今回計数値から前回演算周期の前回計数率と定周期計数時間の積を減算して今回加減差を求め、前記今回加減差に重み係数を乗じて前回演算周期の前回加減差積算値に加算して今回加減差積算値を求め、前記今回加減差積算値に基づき今回計数率を求める標準偏差一定計数率演算手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の放射線モニタ。
【請求項４】
前記演算手段は、前記波高弁別器から出力されたデジタルパルスが加算入力され、パルス発生手段から出力されたデジタルパルスが減算入力され、その結果の加減差積算値を出力する加減差積算手段と、前記加減差積算手段に入力された前記デジタルパルスが標準偏差に基づき重み付けされて計数されるように制御する積算制御手段と、前記加減差積算値が入力され、加算入力の繰り返し周波数に対して時定数の一時遅れで応答する繰り返し周波数に変換して前記加減差積算手段に減算入力する前記パルス発生手段とを備え、
前記記憶手段は加減差積算値及び計数率演算過程の最新データが格納され、前記演算手段は、加減差積算値に基づき計数率を求める標準偏差一定計数率演算手段を備えることを特徴とする請求項１記載の放射線モニタ。
【請求項５】
前記演算手段は、前記記憶手段からデータを読み出し、今回計数値から前回演算周期の前回計数率と定周期計数時間の積を減算して今回加減差を求め、その今回加減差に重み係数を乗じて前回演算周期の前回加減差積算値に加算して今回加減差積算値を求め、今回加減差積算値に基づき今回計数率を求める標準偏差一定計数率演算手段と、今回計数値を含めて過去に遡って設定された演算周期分の計数値を積算し、その積算値を対応する積算時間で割り算して今回計数率を求める測定時間一定計数率演算手段と、を備えたことを特徴
とする請求項２項記載の放射線モニタ。
【請求項６】
前記演算手段は、異なる標準偏差又は標準偏差と測定時間の相互の切換を行って計数率を求める切換点において、計数率上昇時の切換点に対して計数率下降時の切換点を低く設定してヒステリシスを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の放射線モニタ。
【請求項１】
放射線を検出してアナログ信号パルスを出力する放射線検出器と、前記アナログ信号パルスが入力されその波高レベルが許容範囲内にある場合にデジタルパルスを出力し、許容範囲を逸脱する場合にノイズとして除去する波高弁別器と、前記デジタルパルスが入力され定周期で計数して計数値を出力する計数手段と、前記計数手段の最新の計数値及び計数率演算過程の最新データを格納する記憶手段と、前記計数値に基づき定周期で計数率を演算し、演算した計数率を工学値に変換すると共にその工学値について警報判定を行って工学値及び警報判定結果を出力する演算手段と、前記工学値及び警報判定結果を表示する表示手段とを備え、前記演算手段は、設定された計数率領域毎に設定された標準偏差に基づき計数率を演算し、その設定された計数率領域境界で標準偏差を切り換える際に、その演算周期における切換直前の計数率を引き継いで切換を行うようにしたことを特徴とする放射線モニタ。
【請求項２】
放射線を検出してアナログ信号パルスを出力する放射線検出器と、前記アナログ信号パルスが入力されその波高レベルが許容範囲内にある場合にデジタルパルスを出力し、許容範囲を逸脱する場合にノイズとして除去する波高弁別器と、前記デジタルパルスが入力され定周期で計数して計数値を出力する計数手段と、前記計数値を先入れ先出し方式で所定のデータ数について格納すると共に、計数率演算過程の最新データを格納する記憶手段と、前記計数値に基づき定周期で計数率を演算し、演算した計数率を工学値に変換すると共にその工学値について警報判定を行って工学値及び警報判定結果を出力する演算手段と、前記工学値及び警報判定結果を表示する表示手段を備え、前記演算手段は、設定された計数率領域毎にそれぞれ設定された標準偏差，測定時間に基づき計数率を演算し、その設定された計数率領域境界で、測定時間に基づく計数率から標準偏差に基づく計数率に切り換える際に、その演算周期における切換前の計数率を引き継いで切換を行い、標準偏差に基づく計数率から測定時間に基づく計数率に切り換える際に、その計数率の差が許容範囲内の場合に切換を行うようにしたことを特徴とする放射線モニタ。
【請求項３】
前記演算手段は、前記記憶手段から計数値とデータを読み出し、今回計数値から前回演算周期の前回計数率と定周期計数時間の積を減算して今回加減差を求め、前記今回加減差に重み係数を乗じて前回演算周期の前回加減差積算値に加算して今回加減差積算値を求め、前記今回加減差積算値に基づき今回計数率を求める標準偏差一定計数率演算手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の放射線モニタ。
【請求項４】
前記演算手段は、前記波高弁別器から出力されたデジタルパルスが加算入力され、パルス発生手段から出力されたデジタルパルスが減算入力され、その結果の加減差積算値を出力する加減差積算手段と、前記加減差積算手段に入力された前記デジタルパルスが標準偏差に基づき重み付けされて計数されるように制御する積算制御手段と、前記加減差積算値が入力され、加算入力の繰り返し周波数に対して時定数の一時遅れで応答する繰り返し周波数に変換して前記加減差積算手段に減算入力する前記パルス発生手段とを備え、
前記記憶手段は加減差積算値及び計数率演算過程の最新データが格納され、前記演算手段は、加減差積算値に基づき計数率を求める標準偏差一定計数率演算手段を備えることを特徴とする請求項１記載の放射線モニタ。
【請求項５】
前記演算手段は、前記記憶手段からデータを読み出し、今回計数値から前回演算周期の前回計数率と定周期計数時間の積を減算して今回加減差を求め、その今回加減差に重み係数を乗じて前回演算周期の前回加減差積算値に加算して今回加減差積算値を求め、今回加減差積算値に基づき今回計数率を求める標準偏差一定計数率演算手段と、今回計数値を含めて過去に遡って設定された演算周期分の計数値を積算し、その積算値を対応する積算時間で割り算して今回計数率を求める測定時間一定計数率演算手段と、を備えたことを特徴
とする請求項２項記載の放射線モニタ。
【請求項６】
前記演算手段は、異なる標準偏差又は標準偏差と測定時間の相互の切換を行って計数率を求める切換点において、計数率上昇時の切換点に対して計数率下降時の切換点を低く設定してヒステリシスを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の放射線モニタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
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【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−７２６７５（Ｐ２０１３−７２６７５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０２９２（Ｐ２０１１−２１０２９２）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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