放射線検出器
【課題】簡単な構成によって平坦なエネルギー特性と即時性を実現することのできる放射線検出器を提供する。
【解決手段】放射線を検出するセンサ部と、前記センサ部の応答を電気信号に変換する増幅部と、前記増幅部より一定波高以上の出力を受けたときに出力を行う複数の波高弁別部と、前記複数の波高弁別部の出力を受け所定の数値を発生する複数の数値発生部と、前記複数の数値発生部からの数値を加減算する加減算部と、前記加減算部の出力をうけ放射線の量に関する演算と表示を行う演算表示部とを備えている構成とする。
【解決手段】放射線を検出するセンサ部と、前記センサ部の応答を電気信号に変換する増幅部と、前記増幅部より一定波高以上の出力を受けたときに出力を行う複数の波高弁別部と、前記複数の波高弁別部の出力を受け所定の数値を発生する複数の数値発生部と、前記複数の数値発生部からの数値を加減算する加減算部と、前記加減算部の出力をうけ放射線の量に関する演算と表示を行う演算表示部とを備えている構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個人線量計等として使用される放射線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線管理区域で働く作業者が携帯する個人線量計等の放射線検出器では弁別電圧値を設定し、その弁別電圧値を超えたパルスのみをカウントすることで、放射線の量の測定を行っている。この場合、エネルギーごとの情報が一切得られない。そのためにエネルギーに対する応答を調整するにはフィルタによる放射線の減衰等による物理的な方法をとる必要がある。また、物理的方法によらずにエネルギーに対する応答を調整する方法としてマルチチャネルアナライザを用いて波高値情報を取得し、エネルギー情報を得る方法もあるが、装置が複雑であるというデメリットがある。
【０００３】
下記特許文献１では、複数のエネルギー領域に亘って放射線の計数を求めているが、これはマルチチャネルアナライザのような複雑な演算を行う装置の使用を前提としている。特許文献２は、ディスクリ部の設定電圧を周期的に変化させるものである。いずれも複雑な装置を必要としている。特許文献３では、複数の弁別器からのパルスを一旦計数した上で、計数に重みをつけて加算する構成としているが、一定の周期ごとの演算を行う必要があり、即時性の確保のためには計数の演算周期を短くする必要がある。また、特許文献４では複数のセンサを用いるなど、より複雑な装置を必要としている。
【特許文献１】特開２００３−１９４９５３号公報
【特許文献２】特開２００１−２１５２７７号公報
【特許文献３】特開平５−１９０６２号公報
【特許文献４】特開２００１−９９９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、簡単な構成によって平坦なエネルギー特性と即時性を実現することのできる放射線検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、放射線を検出するセンサ部と、前記センサ部の応答を電気信号に変換する増幅部と、前記増幅部より一定波高以上の入力を受けたときに出力を行う複数の波高弁別部と、前記複数の波高弁別部の出力を受け所定の数値を発生する複数の数値発生部と、前記複数の数値発生部からの数値を加減算する加減算部と、前記加減算部の出力を受け放射線の量に関する演算と表示を行う演算表示部とを備えている構成とする。
【０００６】
また本発明は、放射線を検出するセンサ部と、前記センサ部の応答を電気信号に変換する増幅部と、前記増幅部より一定波高以上の入力を受けたときに出力を行う波高弁別部およびこの波高弁別部の出力を受け所定の数値を発生する数値発生部の複数の組と、所定の前記数値発生部の出力を受け放射線の量に関する演算と表示を行う演算表示部と、前記所定の数値発生部のほかの数値発生部からの出力を受け前記センサ部および前記増幅部の異常を判定する異常判定部とを備えていることを特徴とする放射線検出器構成とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡単な構成によって平坦なエネルギー特性と即時性を実現することのできる放射線検出器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る放射線検出器の２つの実施の形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の放射線検出器は、図１に示すように、α線、β線、γ線等の放射線に有感なセンサ部１と、センサ部１からの出力を電気信号に変換する増幅部２と、増幅部２からの出力が設定された波高レベルを超えたかどうかを弁別する波高弁別部３ａ，３ｂと、波高弁別部３ａ，３ｂからの出力を受けると、それぞれに設定された数値を発生する数値発生部４ａ，４ｂと、数値発生部４ａ，４ｂの数値を加算する加算部５と、加算部５の出力を放射線に関連する測定量に演算し表示する演算表示部６とから構成されている。
【０００９】
センサ部１に放射線が入射することにより得られる数値発生部４ａ，４ｂにおけるエネルギー毎の単位放射線量（たとえば１ｃｍ線量当量率など）のパルスの単位時間の数は波高弁別部３ａ，３ｂの設定値により異なる。例えば図２、図３のような応答が得られる。
【００１０】
数値発生部４ａにおいて１パルスが入ったときに発生する数値をＮａ，数値発生部４ｂにおいて１パルスが入ったときに発生する数値をＮｂとすれば、ある測定期間における数値発生部４ａに入力されたパルス数をＡ，数値発生部４ｂに入力されたパルス数をＢとすると、加算部５において、その期間 Ｎ＝Ａ×Ｎａ＋Ｂ×Ｎｂ という値が得られる。従って数値発生数Ａ，Ｂを適切に選定することでエネルギーに対する応答を平坦に近づけることができる。また、発生した数値の加算は数値発生部４ａ，４ｂへ１パルスが入力された毎に行われるので、加算部５及びその値を用いて演算表示する演算表示部６の値は即時性を保つことができる。
【００１１】
本実施の形態によれば、回路の集積化が容易となる。これは、１パルスの入射により、一定のＮビットの数値を発生するということは、デジタル回路では単にトリガー信号の入射により、Ｎ本の信号線にあらかじめ決められたＯＮまたはＯＦＦの出力を行う回路を備えるだけでよいからである。また、こうした複数のＮビットの信号の加算は単純な加算回路を備えるだけでよい。一方で、本実施の形態ではパルスを一旦計数値という形にしないので、計数値を保持するメモリ部と、一定周期ごとに計数値を読み出し、それを一定倍する演算回路、さらにその数値を足し合わせる回路が不要であり、上記のように単純な論理回路で必要な処理を行うことができる。
【００１２】
なお、上記説明は波高弁別部および数値発生部をそれぞれ２つとして行ったが、これらを２以上としてもよい。また、加算部５にかえて加減算部として加減算を行ってもよい。また、演算表示部６に、数値を加算部５から取得した際に積算値をリセットする機能を設けてもよい。また、１ｃｍ線量当量率以外にも、３ｍｍ線量当量率、７０μｍ線量当量率、照射線量率、吸収線量率などを測定するようにしてもよい。
【００１３】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の放射線検出器は、図４に示すように、α線、β線、γ線等の放射線に有感なセンサ部１と、センサ部１からの出力を電気信号に変換する増幅部２と、増幅部２からの出力が設定された波高レベルを超えたかどうかを弁別する波高弁別部３ａ，３ｂと、波高弁別部３ａ，３ｂからの出力を受けると、それぞれに設定された数値を発生する数値発生部４ａ，４ｂと、数値発生部４ａの出力を放射線に関連する測定量に演算し表示する演算表示部６と、数値発生部４ｂの出力からセンサ部１、増幅部２等の先行する機器や回路の異常を判定する異常判定部７とから構成されている。
【００１４】
センサ部１に放射線が入射することにより数値発生部４ａ，４ｂはそれぞれ異なった弁別レベルに対して数値を発生する。たとえば数値発生部４ａの発生した数値の合計が放射線のエネルギー毎の単位放射線量（たとえば１ｃｍ線量当量率、３ｍｍ線量当量率、７０μｍ線量当量率など）の放射線の入射に対する応答特性が平坦となるように波高弁別部３ａが設定されている。一方、数値発生部４ｂがエネルギーの低い放射線も検出するように波高弁別部３ｂを設定することができる。
【００１５】
本実施の形態によれば、放射線の量としてはエネルギー毎の単位放射線量（たとえば１ｃｍ線量当量率など）の放射線の入射に対する応答特性が平坦となるような波高弁別レベルを保ちつつ、たとえばセンサ部１の故障を検知する機能として、エネルギーの低い放射線も含めた常時の計数率を監視することができる。特に、監視対象エネルギー範囲の放射線の通常のレベルが低く有意な計数が得られないものの、監視対象外のエネルギー範囲の放射線が多く、この放射線を計数に含めた場合には常時有意なカウントが得られるような環境においては、計数の多寡を異常判定の一つの規準とすることができる。
【００１６】
なお、図４では数値発生部４ａのみにより放射線の量を求める構成としているが、波高弁別部３ａ，数値発生部４ａを第１の実施の形態（図１）のように複数に分岐させ、かつ加減算を行い放射線の量を求める構成としてもよい。また、異常判定部７は数値発生部を接続するのではなく、一定の弁別レベル以上の波形をカウントし、単にその計数、または計数率を読み取ることで異常判定を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の放射線検出器の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の放射線検出器の数値発生部４ａへの放射線エネルギー毎の単位放射線の入射に対する単位時間当たりの入力パルス数を例示するグラフ。
【図３】本発明の第１の実施の形態の放射線検出器の数値発生部４ｂへの放射線エネルギー毎の単位放射線の入射に対する単位時間当たりの入力パルス数を例示するグラフ。
【図４】本発明の第２の実施の形態の放射線検出器の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００１８】
１…センサ部、２…増幅部、３ａ，３ｂ…波高弁別部、４ａ，４ｂ…数値発生部、５…加算部、６…演算表示部、７…異常判定部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個人線量計等として使用される放射線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線管理区域で働く作業者が携帯する個人線量計等の放射線検出器では弁別電圧値を設定し、その弁別電圧値を超えたパルスのみをカウントすることで、放射線の量の測定を行っている。この場合、エネルギーごとの情報が一切得られない。そのためにエネルギーに対する応答を調整するにはフィルタによる放射線の減衰等による物理的な方法をとる必要がある。また、物理的方法によらずにエネルギーに対する応答を調整する方法としてマルチチャネルアナライザを用いて波高値情報を取得し、エネルギー情報を得る方法もあるが、装置が複雑であるというデメリットがある。
【０００３】
下記特許文献１では、複数のエネルギー領域に亘って放射線の計数を求めているが、これはマルチチャネルアナライザのような複雑な演算を行う装置の使用を前提としている。特許文献２は、ディスクリ部の設定電圧を周期的に変化させるものである。いずれも複雑な装置を必要としている。特許文献３では、複数の弁別器からのパルスを一旦計数した上で、計数に重みをつけて加算する構成としているが、一定の周期ごとの演算を行う必要があり、即時性の確保のためには計数の演算周期を短くする必要がある。また、特許文献４では複数のセンサを用いるなど、より複雑な装置を必要としている。
【特許文献１】特開２００３−１９４９５３号公報
【特許文献２】特開２００１−２１５２７７号公報
【特許文献３】特開平５−１９０６２号公報
【特許文献４】特開２００１−９９９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、簡単な構成によって平坦なエネルギー特性と即時性を実現することのできる放射線検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、放射線を検出するセンサ部と、前記センサ部の応答を電気信号に変換する増幅部と、前記増幅部より一定波高以上の入力を受けたときに出力を行う複数の波高弁別部と、前記複数の波高弁別部の出力を受け所定の数値を発生する複数の数値発生部と、前記複数の数値発生部からの数値を加減算する加減算部と、前記加減算部の出力を受け放射線の量に関する演算と表示を行う演算表示部とを備えている構成とする。
【０００６】
また本発明は、放射線を検出するセンサ部と、前記センサ部の応答を電気信号に変換する増幅部と、前記増幅部より一定波高以上の入力を受けたときに出力を行う波高弁別部およびこの波高弁別部の出力を受け所定の数値を発生する数値発生部の複数の組と、所定の前記数値発生部の出力を受け放射線の量に関する演算と表示を行う演算表示部と、前記所定の数値発生部のほかの数値発生部からの出力を受け前記センサ部および前記増幅部の異常を判定する異常判定部とを備えていることを特徴とする放射線検出器構成とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡単な構成によって平坦なエネルギー特性と即時性を実現することのできる放射線検出器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る放射線検出器の２つの実施の形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の放射線検出器は、図１に示すように、α線、β線、γ線等の放射線に有感なセンサ部１と、センサ部１からの出力を電気信号に変換する増幅部２と、増幅部２からの出力が設定された波高レベルを超えたかどうかを弁別する波高弁別部３ａ，３ｂと、波高弁別部３ａ，３ｂからの出力を受けると、それぞれに設定された数値を発生する数値発生部４ａ，４ｂと、数値発生部４ａ，４ｂの数値を加算する加算部５と、加算部５の出力を放射線に関連する測定量に演算し表示する演算表示部６とから構成されている。
【０００９】
センサ部１に放射線が入射することにより得られる数値発生部４ａ，４ｂにおけるエネルギー毎の単位放射線量（たとえば１ｃｍ線量当量率など）のパルスの単位時間の数は波高弁別部３ａ，３ｂの設定値により異なる。例えば図２、図３のような応答が得られる。
【００１０】
数値発生部４ａにおいて１パルスが入ったときに発生する数値をＮａ，数値発生部４ｂにおいて１パルスが入ったときに発生する数値をＮｂとすれば、ある測定期間における数値発生部４ａに入力されたパルス数をＡ，数値発生部４ｂに入力されたパルス数をＢとすると、加算部５において、その期間 Ｎ＝Ａ×Ｎａ＋Ｂ×Ｎｂ という値が得られる。従って数値発生数Ａ，Ｂを適切に選定することでエネルギーに対する応答を平坦に近づけることができる。また、発生した数値の加算は数値発生部４ａ，４ｂへ１パルスが入力された毎に行われるので、加算部５及びその値を用いて演算表示する演算表示部６の値は即時性を保つことができる。
【００１１】
本実施の形態によれば、回路の集積化が容易となる。これは、１パルスの入射により、一定のＮビットの数値を発生するということは、デジタル回路では単にトリガー信号の入射により、Ｎ本の信号線にあらかじめ決められたＯＮまたはＯＦＦの出力を行う回路を備えるだけでよいからである。また、こうした複数のＮビットの信号の加算は単純な加算回路を備えるだけでよい。一方で、本実施の形態ではパルスを一旦計数値という形にしないので、計数値を保持するメモリ部と、一定周期ごとに計数値を読み出し、それを一定倍する演算回路、さらにその数値を足し合わせる回路が不要であり、上記のように単純な論理回路で必要な処理を行うことができる。
【００１２】
なお、上記説明は波高弁別部および数値発生部をそれぞれ２つとして行ったが、これらを２以上としてもよい。また、加算部５にかえて加減算部として加減算を行ってもよい。また、演算表示部６に、数値を加算部５から取得した際に積算値をリセットする機能を設けてもよい。また、１ｃｍ線量当量率以外にも、３ｍｍ線量当量率、７０μｍ線量当量率、照射線量率、吸収線量率などを測定するようにしてもよい。
【００１３】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の放射線検出器は、図４に示すように、α線、β線、γ線等の放射線に有感なセンサ部１と、センサ部１からの出力を電気信号に変換する増幅部２と、増幅部２からの出力が設定された波高レベルを超えたかどうかを弁別する波高弁別部３ａ，３ｂと、波高弁別部３ａ，３ｂからの出力を受けると、それぞれに設定された数値を発生する数値発生部４ａ，４ｂと、数値発生部４ａの出力を放射線に関連する測定量に演算し表示する演算表示部６と、数値発生部４ｂの出力からセンサ部１、増幅部２等の先行する機器や回路の異常を判定する異常判定部７とから構成されている。
【００１４】
センサ部１に放射線が入射することにより数値発生部４ａ，４ｂはそれぞれ異なった弁別レベルに対して数値を発生する。たとえば数値発生部４ａの発生した数値の合計が放射線のエネルギー毎の単位放射線量（たとえば１ｃｍ線量当量率、３ｍｍ線量当量率、７０μｍ線量当量率など）の放射線の入射に対する応答特性が平坦となるように波高弁別部３ａが設定されている。一方、数値発生部４ｂがエネルギーの低い放射線も検出するように波高弁別部３ｂを設定することができる。
【００１５】
本実施の形態によれば、放射線の量としてはエネルギー毎の単位放射線量（たとえば１ｃｍ線量当量率など）の放射線の入射に対する応答特性が平坦となるような波高弁別レベルを保ちつつ、たとえばセンサ部１の故障を検知する機能として、エネルギーの低い放射線も含めた常時の計数率を監視することができる。特に、監視対象エネルギー範囲の放射線の通常のレベルが低く有意な計数が得られないものの、監視対象外のエネルギー範囲の放射線が多く、この放射線を計数に含めた場合には常時有意なカウントが得られるような環境においては、計数の多寡を異常判定の一つの規準とすることができる。
【００１６】
なお、図４では数値発生部４ａのみにより放射線の量を求める構成としているが、波高弁別部３ａ，数値発生部４ａを第１の実施の形態（図１）のように複数に分岐させ、かつ加減算を行い放射線の量を求める構成としてもよい。また、異常判定部７は数値発生部を接続するのではなく、一定の弁別レベル以上の波形をカウントし、単にその計数、または計数率を読み取ることで異常判定を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の放射線検出器の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の放射線検出器の数値発生部４ａへの放射線エネルギー毎の単位放射線の入射に対する単位時間当たりの入力パルス数を例示するグラフ。
【図３】本発明の第１の実施の形態の放射線検出器の数値発生部４ｂへの放射線エネルギー毎の単位放射線の入射に対する単位時間当たりの入力パルス数を例示するグラフ。
【図４】本発明の第２の実施の形態の放射線検出器の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００１８】
１…センサ部、２…増幅部、３ａ，３ｂ…波高弁別部、４ａ，４ｂ…数値発生部、５…加算部、６…演算表示部、７…異常判定部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出するセンサ部と、前記センサ部の応答を電気信号に変換する増幅部と、前記増幅部より一定波高以上の入力を受けたときに出力を行う複数の波高弁別部と、前記複数の波高弁別部の出力を受け所定の数値を発生する複数の数値発生部と、前記複数の数値発生部からの数値を加減算する加減算部と、前記加減算部の出力を受け放射線の量に関する演算と表示を行う演算表示部とを備えていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
前記複数の数値発生部が発生する数値の組は、放射線のエネルギーに対する応答特性が平坦になるように選定されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】
放射線を検出するセンサ部と、前記センサ部の応答を電気信号に変換する増幅部と、前記増幅部より一定波高以上の入力を受けたときに出力を行う波高弁別部およびこの波高弁別部の出力を受け所定の数値を発生する数値発生部の複数の組と、所定の前記数値発生部の出力を受け放射線の量に関する演算と表示を行う演算表示部と、前記所定の数値発生部のほかの数値発生部からの出力を受け前記センサ部および前記増幅部の異常を判定する異常判定部とを備えていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項４】
前記所定の数値発生部と前記演算表示部の間に、前記所定の数値発生部からの数値を加減算する加減算部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記所定の数値発生部が発生する数値の組は、前記放射線のエネルギーに対する応答特性が平坦になるように選定されていることを特徴とする請求項４に記載の放射線検出器。
【請求項６】
１ｃｍ線量当量率、３ｍｍ線量当量率、７０μｍ線量当量率、照射線量率および吸収線量率の少なくともいずれか１つを測定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の放射線検出器。
【請求項１】
放射線を検出するセンサ部と、前記センサ部の応答を電気信号に変換する増幅部と、前記増幅部より一定波高以上の入力を受けたときに出力を行う複数の波高弁別部と、前記複数の波高弁別部の出力を受け所定の数値を発生する複数の数値発生部と、前記複数の数値発生部からの数値を加減算する加減算部と、前記加減算部の出力を受け放射線の量に関する演算と表示を行う演算表示部とを備えていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
前記複数の数値発生部が発生する数値の組は、放射線のエネルギーに対する応答特性が平坦になるように選定されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】
放射線を検出するセンサ部と、前記センサ部の応答を電気信号に変換する増幅部と、前記増幅部より一定波高以上の入力を受けたときに出力を行う波高弁別部およびこの波高弁別部の出力を受け所定の数値を発生する数値発生部の複数の組と、所定の前記数値発生部の出力を受け放射線の量に関する演算と表示を行う演算表示部と、前記所定の数値発生部のほかの数値発生部からの出力を受け前記センサ部および前記増幅部の異常を判定する異常判定部とを備えていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項４】
前記所定の数値発生部と前記演算表示部の間に、前記所定の数値発生部からの数値を加減算する加減算部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記所定の数値発生部が発生する数値の組は、前記放射線のエネルギーに対する応答特性が平坦になるように選定されていることを特徴とする請求項４に記載の放射線検出器。
【請求項６】
１ｃｍ線量当量率、３ｍｍ線量当量率、７０μｍ線量当量率、照射線量率および吸収線量率の少なくともいずれか１つを測定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の放射線検出器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２９２２４５（Ｐ２００８−２９２２４５Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３６８１９（Ｐ２００７−１３６８１９）
【出願日】平成１９年５月２３日（２００７．５．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２３日（２００７．５．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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