説明

放射線測定装置

【課題】放射線検出器の劣化状態を判定する装置を提供する。
【解決手段】GM計数管10にはRFタグ12が取り付けられており、そのRFタグ12には、GM計数管10の識別子(ID)が記憶されている。また、RFタグ12には、GM計数管10の製造年月日のデータも記憶されている。リーダ50は、RFタグ12から送信される識別子や製造年月日のデータを読み取り、読み取ったデータを制御部30へ出力する。制御部30は、識別子に基づいてその識別子に対応したGM計数管10を特定する。さらに、制御部30は、特定したGM計数管10に関する経歴情報に基づいて、そのGM計数管10の劣化状態を判定し、そのGM計数管10が劣化している場合にその劣化を示す警告を表示部40に表示する。GM計数管10に関する経歴情報は、製造年月日や計数の積算値や測定時間の積算値などであり、メモリ60に記憶される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射線検出器の劣化状態を判定する放射線測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
放射線検出器により放射線を検出し、これにより得られる検出信号から放射線の測定値を算出して、その測定値を表示する放射線測定装置が知られている。放射線測定装置を利用して長い期間に亘って放射線の測定を正確に行うためには、その放射線測定装置の劣化の状態、特に放射線検出器の経年劣化の状態を把握できることが望ましい。例えば、特許文献1には、半導体検出器の劣化を検出する旨の技術が提案されている。
【0003】
放射線検出器としては、半導体検出器の他に、例えばGM計数管や電離箱などの検出器がよく知られている。特にGM計数管においては、放射線を検出するために内部に封入される有機ガス等が、長い期間に亘る放射線の検出に伴って劣化するため、その劣化の状態を的確に把握できることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−131439号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述した背景技術に鑑み、本願の発明者は、放射線検出器の劣化の状態を把握する技術について研究開発を重ねてきた。
【0006】
本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、例えばGM計数管などの放射線検出器の劣化状態を判定する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的にかなう好適な放射線測定装置は、放射線検出器から得られる検出信号に基づいて放射線の測定値を得る放射線測定部と、放射線検出器ごとに個別的に付与された識別情報に基づいて放射線検出器を特定する検出器特定部と、特定された放射線検出器の経歴情報に基づいて当該放射線検出器の劣化状態を判定する劣化判定部と、放射線検出器が劣化している場合にその劣化を示す警告を発する劣化警告部とを有することを特徴とする。
【0008】
上記構成において、放射線検出器は、例えば電離箱や比例計数管やGM計数管などである。また、放射線検出器ごとに付与される識別情報は、例えば、放射線検出器が備えるRFタグやメモリやバーコードなどに記憶され、必要に応じて検出器特定部に提供される。また、放射線検出器の経歴情報とは、例えば、その放射線検出器が製造されてから現在に到るまでの利用状態などを示す情報である。また、劣化を示す警告は、例えば表示や音などによりユーザに伝えられる。そして、上記構成によれば、放射線検出器が劣化している場合にその劣化を示す警告が発せられるため、例えば放射線検出器が故障する前に、放射線検出器をメンテナンスまたは交換する等の対応が可能になり、故障に伴う誤測定などを低減または回避することが可能になる。
【0009】
望ましい具体例において、前記放射線検出器は、GM計数管であり、前記放射線測定部は、GM計数管を利用して計数される放射線の計数結果に基づいて前記測定値を算出し、前記経歴情報には、GM計数管を利用してこれまでに得られた計数結果の積算値が含まれており、前記劣化判定部は、GM計数管に関する計数結果の積算値に基づいて当該GM計数管の劣化状態を判定する、ことを特徴とする。
【0010】
望ましい具体例において、前記経歴情報にはGM計数管の製造日情報が含まれており、前記劣化判定部は、GM計数管に関する計数結果の積算値と当該GM計数管の製造日情報とに基づいて、当該GM計数管の劣化状態を判定する、ことを特徴とする。
【0011】
望ましい具体例において、GM計数管に印加される電圧と当該GM計数管を利用して得られる計数結果との対応関係に基づいて当該GM計数管のプラトーを測定するプラトー測定部をさらに有し、前記劣化判定部は、GM計数管に関する計数結果の積算値と、当該GM計数管の製造日情報と、当該GM計数管に関するプラトーの測定結果と、に基づいて、当該GM計数管の劣化状態を判定する、ことを特徴とする。
【0012】
望ましい具体例において、前記劣化判定部は、GM計数管に関する計数結果の積算値が閾値以上となる条件と、当該GM計数管の製造日からの経過時間が閾値以上となる条件の少なくとも一方の条件が満たされ、且つ、当該GM計数管に関するプラトーの測定結果が異常である場合に、当該GM計数管が劣化していると判定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によりGM計数管などの放射線検出器の劣化状態を判定する装置が提供される。例えば、本発明の好適な態様によれば、放射線検出器が劣化している場合にその劣化を示す警告が発せられるため、放射線検出器が故障する前に、放射線検出器をメンテナンスまたは交換する等の対応が可能になり、故障に伴う誤測定などを低減または回避することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施において好適な放射線測定装置を示す図である。
【図2】メモリに記憶された経歴情報テーブルを示す図である。
【図3】計数の積算値に基づいた劣化判定の具体例を説明するため図である。
【図4】製造年月日に基づいた劣化判定の具体例を説明するため図である。
【図5】図1の放射線測定装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図1は、本発明の実施において好適な放射線測定装置を示す図である。図1に示す放射線測定装置は、例えばサーベイメータであり、GM計数管(ガイガーミュラー計数管)10と装置本体100とを備えている。GM計数管10は、図示しないケーブルを介して、装置本体100に接続される。なお、GM計数管10とケーブルは、装置本体100から取り外しできる構成であることが望ましい。
【0016】
GM計数管10は、その内部に例えば有機ガスなどの気体が封入されており、その気体中に数百ボルト程度の電圧を印加する電極対を備えている。そして、放射線の入射によって気体中に生じた陽イオンや電子が電極対に捉えられて電気的なパルス信号を発生させ、検出された放射線の量(放射線粒子の個数)に応じた数のパルス信号がGM計数管10から出力される。
【0017】
装置本体100内の計数部20は、GM計数管10から出力されるパルス信号の数を計数する。なお、計数部20の前段にアンプ等を設け、GM計数管10から出力された微弱なパルス信号をアンプ等で増幅してから計数部20に提供するようにしてもよい。計数部20は、計数の結果を制御部30へ出力する。
【0018】
制御部30は、図1の放射線測定装置内の各部を制御するとともに、放射線の測定値を算出する処理も実行する。つまり、制御部30は、計数部20から得られる計数の結果に基づいて、例えば、単位時間(1分間または1秒間)あたりの計数である計数率や、計数率から得られる測定値などを算出する。そして、算出された測定値が表示部40に表示される。
【0019】
図1の放射線測定装置において、GM計数管10には、RFタグ12が取り付けられている。RFタグ12には、GM計数管10の識別子(ID)が記憶されている。つまり、複数のGM計数管10の各々に対して個別的に識別子が付与されており、RFタグ12には、そのRFタグ12が取り付けられたGM計数管10の識別子が記憶されている。またRFタグ12には、そのRFタグ12が取り付けられたGM計数管10の製造年月日のデータも記憶されている。RFタグ12に記憶された識別子や製造年月日のデータは、電波で送信される。
【0020】
装置本体100内のリーダ50は、RFタグ12から送信される識別子や製造年月日のデータを読み取り、読み取ったデータを制御部30へ出力する。制御部30は、識別子のデータに基づいて、その識別子に対応したGM計数管10を特定する。これにより、複数のGM計数管10のうち装置本体100に接続されているGM計数管10が特定される。
【0021】
図1の放射線測定装置は、特定されたGM計数管10に関する経歴情報に基づいて、そのGM計数管10の劣化状態を判定し、そのGM計数管10が劣化している場合にその劣化を示す警告を表示部40に表示する。GM計数管10に関する経歴情報は、製造年月日や計数の積算値や測定時間の積算値などであり、メモリ60に記憶される。
【0022】
そこで、図1の放射線測定装置におけるGM計数管10の劣化状態の判定について以下に説明する。なお、図1に示した部分(構成)については、以下の説明において図1の符号を利用する。
【0023】
図2は、メモリ60に記憶された経歴情報テーブルを示す図である。経歴情報テーブルは、複数のGM計数管10の各々についての識別子、つまりGM計数管IDと、そのGM計数管IDに対応したGM計数管10に関する製造年月日と計数の積算値と測定時間の積算値を対応付けたテーブルである。
【0024】
計数の積算値は、GM計数管10が製造されてからこれまでに放射線を検出して出力したパルス信号の累積数であり、測定時間の積算値は、GM計数管10が製造されてからこれまでに放射線を検出した測定時間の累積である。
【0025】
制御部30は、装置本体100に接続されたGM計数管10、つまりリーダ50を介して読み取った識別子(GM計数管ID)に対応した経歴情報をメモリ60から読み取り、計数と測定時間の積算値や製造年月日に基づいてそのGM計数管10の劣化を判定する。
【0026】
図3は、計数の積算値に基づいた劣化判定の具体例を説明するため図である。図3には特定のGM計数管10に関し、横軸を時間軸として縦軸を計数の積算値としたグラフが示されている。グラフには、放射線の測定を重ねるにつれて、つまり時間が経つにつれて計数の積算値が徐々に増加している様子が示されている。交換奨励閾値THerと交換要求閾値THedは、例えば統計的なデータや理論値などに基づいて設定される。
【0027】
制御部30は、計数の積算値が交換奨励閾値THerに達した場合に、そのGM計数管10を交換またはメンテナンスした方がよいと判定し、表示部40を制御して、ユーザに対して交換等を薦める旨の表示を行う。さらに、制御部30は、計数の積算値が交換要求閾値THedに達した場合に、そのGM計数管10を交換またはメンテナンスすべきであると判定し、表示部40を制御して、ユーザに対して交換等が必要であることを示す表示を行う。なお、交換要求閾値THedに達した場合には、必要に応じて、そのGM計数管10による放射線の測定を制限するなどの処理を実行してもよい。
【0028】
ユーザは、計数の積算値が交換奨励閾値THerに達してから交換要求閾値THedに達するまでの交換猶予期間内に、そのGM計数管10を交換またはメンテナンスする。
【0029】
なお、制御部30は、計数の積算値に代えて、測定時間の積算値を利用して劣化判定をしてもよい。つまり、制御部30は、測定時間の積算値が測定時間の交換奨励閾値に達した場合にそのGM計数管10を交換またはメンテナンスした方がよいと判定し、測定時間の積算値が測定時間の交換要求閾値に達した場合にそのGM計数管10を交換またはメンテナンスすべきであると判定してもよい。また、制御部30は、以下に説明するように、製造年月日に基づいて劣化を判定してもよい。
【0030】
図4は、製造年月日に基づいた劣化判定の具体例を説明するため図である。図4には、GM計数管10の寿命推定モデルから得られるGM計数管10に関する良品率の時間変化のグラフが示されている。グラフの横軸は、製造年月日時点からの時間(製造経過時間)であり、グラフの縦軸は、良品の割合を示す良品率(パーセント)である。グラフには、製造年月日時点から時間が経過するにつれて、良品率が徐々に減少する様子が示されている。寿命予告閾値THlrと寿命到達閾値THldは、例えば統計的なデータや理論値などに基づいて設定される。
【0031】
制御部30は、製造経過時間が寿命予告閾値THlrに対応した時点に達した場合に、そのGM計数管10の寿命が間近に迫っていると判定し、表示部40を制御して、ユーザに対して寿命が迫っている旨を示す表示を行う。さらに、制御部30は、製造経過時間が寿命到達閾値THldに対応した時点に達した場合に、そのGM計数管10が寿命を迎えたと判定し、表示部40を制御して、ユーザに対して寿命に達した旨を示す表示を行う。なお、寿命到達閾値THldに対応した時点に達した場合には、必要に応じて、そのGM計数管10による放射線の測定を制限するなどの処理を実行してもよい。ユーザは、交換猶予期間内にそのGM計数管10を交換する。
【0032】
図5は、図1の放射線測定装置の動作を説明するためのフローチャートである。まず、放射線の測定に先立って、GM計数管10のRFタグ12から、識別子や製造年月日のデータが読み取られ、識別子に基づいてGM計数管10が特定される(S501)。なお、本装置において初めて利用されるGM計数管10であれば、そのGM計数管10の識別子(GM計数管ID)や製造年月日が経歴情報テーブル(図2)に追加される。
【0033】
そして、特定されたGM計数管10による放射線の測定が開始されて放射線の量(放射線粒子の個数)が計数されると(S502)、計数の結果がそのGM計数管10の積算値に加算される(S503)。つまり、メモリ60に記憶された、そのGM計数管10に関する計数の積算値(図2)に計数の結果が随時加算される。なお、そのGM計数管10に関する測定時間の積算値(図2)に測定時間も随時加算される。
【0034】
こうして、放射線の測定が終了するまでS502とS503の処理が繰り返され、放射線の測定が終了すると(S504)、積算値と閾値が比較される(S505)。例えば計数の積算値が交換奨励閾値THer(図3)より小さければ、GM計数管10の交換やメンテナンスは不要であると判定され、さらに製造経過時間と閾値が比較される(S506)。そして、製造経過時間が寿命予告閾値THlr(図4)に対応した時点に達していなければ、GM計数管10の寿命にも問題がないと判定され本フローチャートが終了する。
【0035】
一方、S505において例えば計数の積算値が交換奨励閾値THer以上である場合やS506において例えば製造経過時間が寿命予告閾値THlrに対応した時点に達している場合には、GM計数管10のプラトー測定が実施される(S507)。
【0036】
そのプラトー測定においては、GM計数管10に一定の強さの放射線が照射され、GM計数管10に対する印加電圧を変化させ、各印加電圧とその印加電圧で計測される計数率との対応関係が測定される。そして、印加電圧が変化しても計数率が殆ど変化しない印加電圧の区間であるプラトー(一定計数域)が確認される。
【0037】
さらに、プラトー測定の結果に基づいて、プラトーが正常か否かが判定される(S508)。例えば、プラトーの傾斜(印加電圧の変化に伴う計数率の変化の割合)や、プラトーの長さ(プラトーとみなせる印加電圧の範囲)などに基づいて、プラトーが正常か否かが判定される。
【0038】
そして、プラトーが正常であれば、GM計数管10の交換などが不要であると判定され本フローチャートが終了する。一方、プラトーが異常であれば、GM計数管10の交換またはメンテナンスを薦める旨、または、GM計数管10の寿命が間近に迫っている旨の警告が表示されてから(S509)、本フローチャートが終了する。
【0039】
なお、S505において例えば計数の積算値が交換要求閾値THed(図3)以上である場合や、S506において例えば製造経過時間が寿命到達閾値THld(図4)に対応した時点に達している場合には、プラトー測定(S507)やプラトーの判定(S508)を省略して、GM計数管10を交換またはメンテナンスすべきである旨、または、GM計数管10が寿命に達した旨の警告が表示されてもよい(S509)。
【0040】
また、同一のGM計数管10が複数の装置本体100で利用される場合には、複数の装置本体100間において履歴情報テーブル(図2)の内容を互いに参照できる構成が望ましい。そして、複数の装置本体100の各々において管理された同一のGM計数管10に関する積算値(計数または測定時間の積算値)が足し合わされて、そのGM計数管10に関する真の積算値とされる。
【0041】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。
【符号の説明】
【0042】
10 GM計数管、12 RFタグ、20 計数部、30 制御部、40 表示部、50 リーダ、60 メモリ、100 装置本体。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
放射線検出器から得られる検出信号に基づいて放射線の測定値を得る放射線測定部と、
放射線検出器ごとに個別的に付与された識別情報に基づいて放射線検出器を特定する検出器特定部と、
特定された放射線検出器の経歴情報に基づいて当該放射線検出器の劣化状態を判定する劣化判定部と、
放射線検出器が劣化している場合にその劣化を示す警告を発する劣化警告部と、
を有する、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項2】
請求項1に記載の放射線測定装置において、
前記放射線検出器は、GM計数管であり、
前記放射線測定部は、GM計数管を利用して計数される放射線の計数結果に基づいて前記測定値を算出し、
前記経歴情報には、GM計数管を利用してこれまでに得られた計数結果の積算値が含まれており、
前記劣化判定部は、GM計数管に関する計数結果の積算値に基づいて当該GM計数管の劣化状態を判定する、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項3】
請求項2に記載の放射線測定装置において、
前記経歴情報には、GM計数管の製造日情報が含まれており、
前記劣化判定部は、GM計数管に関する計数結果の積算値と当該GM計数管の製造日情報とに基づいて、当該GM計数管の劣化状態を判定する、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項4】
請求項2または3に記載の放射線測定装置において、
GM計数管に印加される電圧と当該GM計数管を利用して得られる計数結果との対応関係に基づいて当該GM計数管のプラトーを測定するプラトー測定部をさらに有し、
前記劣化判定部は、GM計数管に関する計数結果の積算値と、当該GM計数管の製造日情報と、当該GM計数管に関するプラトーの測定結果と、に基づいて、当該GM計数管の劣化状態を判定する、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項5】
請求項4に記載の放射線測定装置において、
前記劣化判定部は、GM計数管に関する計数結果の積算値が閾値以上となる条件と、当該GM計数管の製造日からの経過時間が閾値以上となる条件の、少なくとも一方の条件が満たされ、且つ、当該GM計数管に関するプラトーの測定結果が異常である場合に、当該GM計数管が劣化していると判定する、
ことを特徴とする放射線測定装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate