放射線計装システム
【課題】実測データを必要最小限にして放射線検出器の校正作業の簡素化を図るとともに、検出精度の優れた高信頼性の放射線計装システムを提供する。
【解決手段】放射線検出器の測定対象放射線のエネルギー特性をもとに、測定対象事象により発生する放射線のエネルギースペクトルから、測定対象に対する検出器のエネルギー特性相対感度を求め、前記エネルギー特性相対感度と特定エネルギーを有する一つの基準線源によって前記放射線検出器のエネルギー特性絶対感度を求める。
【解決手段】放射線検出器の測定対象放射線のエネルギー特性をもとに、測定対象事象により発生する放射線のエネルギースペクトルから、測定対象に対する検出器のエネルギー特性相対感度を求め、前記エネルギー特性相対感度と特定エネルギーを有する一つの基準線源によって前記放射線検出器のエネルギー特性絶対感度を求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線計装システムに関し、特に、校正を簡素化した高信頼性の放射線計装システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線検出器は、放射線との相互作用によって生じた電気信号を測定することにより放射線を検出するものであるが、従来の放射線計装システムでは、放射線検出器が放射線のエネルギーや入射方向によって放射線との相互作用（吸収、散乱等）の影響が異なることから、高信頼性の放射線計装システムを得るためには、予め放射線検出器を校正する必要があった（特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、放射検出器と測定装置からなる放射線計装システムにおいて、従来の校正方法は、エネルギー特性については複数の基準線源からの放射線を実測することにより測定し、方向特性については、複数の異なる方向に置かれた線源からの放射線を実測することにより校正を行っていた。そして、上記複数の実測データを内挿又は外挿を行うことにより検出器のエネルギー特性及び方向特性を求めていた。
【特許文献１】特開２００１−３１８１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の放射線計装システムにおいて放射線検出器を校正する場合、実測を多数回行わなければならず、そのための作業が煩雑で校正に要する時間も長時間になるとともに、実測データを内挿及び外挿するときに安全サイドに校正するために、測定対象事象のエネルギースペクトルに検出器の感度が正確に一致しないという課題があった。
【０００５】
本発明は、実測データを必要最小限にして放射線検出器の校正作業の簡素化を図るとともに、検出精度の優れた高信頼性の放射線計装システム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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る放射線計装システムは、放射線検出器の測定対象放射線のエネルギー特性をもとに、測定対象事象により発生する放射線のエネルギースペクトルから、測定対象に対する検出器のエネルギー特性相対感度を求め、前記エネルギー特性相対感度と特定エネルギーを有する一つの基準線源によって前記放射線検出器のエネルギー特性絶対感度を求めることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る放射線計装システムは、方向特性相対感度と特定の方位の一つの基準線源から放射線検出器の方向特性絶対感度を求めることを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明に係る放射線計装システムは、放射線検出器の測定対象放射線のエネルギー特性をもとに、測定対象事象により発生する放射線のエネルギースペクトルから、測定対象に対する前記放射線検出器のエネルギー特性相対感度を求め、前記エネルギー特性相対感度と特定エネルギーを有する一つの基準線源によって前記放射線検出器のエネルギー特性絶対感度を求めるるとともに、前記放射線検出器の方向特性相対感度と特定の方向の一つの基準線源から前記放射線検出器の方向特性絶対感度を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、実測データを必要最小限にして放射線検出器の校正作業の簡素化を図るとともに、検出精度の優れた高信頼性の放射線計装システム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】
【００１０】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る放射線計装システムを図１を用いて説明する。
放射線検出器の測定対象放射線に対するエネルギー特性（図１（ａ））をもとに、測定対象事象から発生する放射線のエネルギースペクトル（図１（ｂ））から、解析により測定対象に対する放射線検出器のエネルギー特性相対感度（図１（ｃ））を求める。
【００１１】
次に、放射線検出器のエネルギー特性絶対感度（図２（ｃ））を、上記エネルギー特性相対感度（図２（ａ））と特定エネルギーを有する一つの基準線源（図２（ｂ））による絶対校正によって求め、測定対象事象を的確に検知できる。
【００１２】
また、基準線源として特定のエネルギーを有する複数の基準線源（図３（ｂ））を用いてもよい。複数の基準線源より得られた実測データを平均化またはフィッテング化することにより絶対校正を行う。これにより、放射線検出器のエネルギー特性絶対感度（図３（ｃ））を求めることができ、測定対象事象をさらに的確に検知することができる。
【００１３】
さらに、エネルギー特性相対感度を求める際に、測定対象事象の発生場所から放射線検出器間の周囲の構造物による遮へい効果を考慮して、エネルギー特性相対感度を補正してもよい（図４（ａ））。これにより測定対象事象に対する検出器のより精度の高い相対感度を求め、基準線源による絶対校正を行うことにより（図４（ｂ））、測定対象事象のエネルギー特性絶対感度さらに的確に検知することができる（図４（ｃ））。
【００１４】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る放射線計装システムを図５を用いて説明する。
放射線検出器の方向特性相対感度を解析により求め（図５（ａ））、次に特定の方向に置かれた特定エネルギーを有する一つの基準線源（図５（ｂ））を用いて絶対校正を行う（図５（ｃ））。これにより、放射線検出器の方向特性絶対感度を求めることができる。その結果、多数の実測データを必要とせず、放射線検出器の方向特性絶対感度を効率的に求めることができる。
【００１５】
また、基準線源を一つの方向だけではなく、必要最小限の基準線源を複数の方向において、実測データを平均化またはフィッテング化（図６（ｂ））することにより絶対校正を行う。これにより、放射線検出器の方向特性絶対感度（図６（ｃ））を求めることができ、測定対象事象をさらに的確に検知することができる。
【００１６】
（第３の実施の形態）
上記第１及び第２の実施の形態では、エネルギー特性と方向特性の絶対校正を別個に行っているが、当然ながら、これらを同時に並行処理してもよく、これにより、測定対象事象をさらに的確に検知することができる。
【００１７】
上記放射線検出器の校正を行う際、パルス計測を行う場合には、ノイズによる検出効率の低下を防ぐため、図７に図示するように波高弁別器を用いて波高弁別レベルが一定値いかの信号はノイズとして除去するのが好ましい。
【００１８】
一方、出力値を積算するいわゆる積分計測の場合は、積分値を使用するので上記波高弁別器を用いた処理を行う必要はない。
【００１９】
実際の放射線計装システムでは、上記絶対校正された放射線検出器により測定されたエネルギースペクトルを解析することにより、測定対象事象の発生有無を判断するが、その際、図８に図示するように判断点を設けて、測定対象事象以外のエネルギー領域の感度を低くし、測定対象事象のみを的確に検知する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態において、（ａ）は放射線検出器の測定対象放射線に対するエネルギー特性、（ｂ）は測定対象事象によるエネルギースペクトル、（ｃ）はエネルギー特性相対感度、をそれぞれ示す図。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態において、（ａ）はエネルギー特性相対感度、（ｂ）は特定のエネルギーを有する一つの基準線源、（ｃ）はエネルギー特性絶対感度、をそれぞれ示す図。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態において、（ａ）はエネルギー特性相対感度、（ｂ）は特定のエネルギーを有する複数の基準線源、（ｃ）はエネルギー特性絶対感度、をそれぞれ示す図。
【図４】本発明に係る第１の実施の形態において、（ａ）は遮へいを考慮したエネルギー特性相対感度、（ｂ）は特定のエネルギーを有する一つの基準線源、（ｃ）はエネルギー特性絶対感度、をそれぞれ示す図。
【図５】本発明に係る第２の実施の形態において、（ａ）は方向特性相対感度、（ｂ）は特定方向の一つの基準線源による絶対感度、（ｃ）は方向特性絶対感度、をそれぞれ示す図。
【図６】本発明に係る第２の実施の形態において、（ａ）は方向特性相対感度、（ｂ）は特定方向の複数の基準線源による絶対感度、（ｃ）は方向特性絶対感度、をそれぞれ示す図。
【図７】本発明に係る実施の形態において、パルス計測する場合の波高弁別レベルを示す概念図。
【図８】本発明に係る実施の形態において、測定対象事象のエネルギースペクトルを示す図。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線計装システムに関し、特に、校正を簡素化した高信頼性の放射線計装システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線検出器は、放射線との相互作用によって生じた電気信号を測定することにより放射線を検出するものであるが、従来の放射線計装システムでは、放射線検出器が放射線のエネルギーや入射方向によって放射線との相互作用（吸収、散乱等）の影響が異なることから、高信頼性の放射線計装システムを得るためには、予め放射線検出器を校正する必要があった（特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、放射検出器と測定装置からなる放射線計装システムにおいて、従来の校正方法は、エネルギー特性については複数の基準線源からの放射線を実測することにより測定し、方向特性については、複数の異なる方向に置かれた線源からの放射線を実測することにより校正を行っていた。そして、上記複数の実測データを内挿又は外挿を行うことにより検出器のエネルギー特性及び方向特性を求めていた。
【特許文献１】特開２００１−３１８１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の放射線計装システムにおいて放射線検出器を校正する場合、実測を多数回行わなければならず、そのための作業が煩雑で校正に要する時間も長時間になるとともに、実測データを内挿及び外挿するときに安全サイドに校正するために、測定対象事象のエネルギースペクトルに検出器の感度が正確に一致しないという課題があった。
【０００５】
本発明は、実測データを必要最小限にして放射線検出器の校正作業の簡素化を図るとともに、検出精度の優れた高信頼性の放射線計装システム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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る放射線計装システムは、放射線検出器の測定対象放射線のエネルギー特性をもとに、測定対象事象により発生する放射線のエネルギースペクトルから、測定対象に対する検出器のエネルギー特性相対感度を求め、前記エネルギー特性相対感度と特定エネルギーを有する一つの基準線源によって前記放射線検出器のエネルギー特性絶対感度を求めることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る放射線計装システムは、方向特性相対感度と特定の方位の一つの基準線源から放射線検出器の方向特性絶対感度を求めることを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明に係る放射線計装システムは、放射線検出器の測定対象放射線のエネルギー特性をもとに、測定対象事象により発生する放射線のエネルギースペクトルから、測定対象に対する前記放射線検出器のエネルギー特性相対感度を求め、前記エネルギー特性相対感度と特定エネルギーを有する一つの基準線源によって前記放射線検出器のエネルギー特性絶対感度を求めるるとともに、前記放射線検出器の方向特性相対感度と特定の方向の一つの基準線源から前記放射線検出器の方向特性絶対感度を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、実測データを必要最小限にして放射線検出器の校正作業の簡素化を図るとともに、検出精度の優れた高信頼性の放射線計装システム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】
【００１０】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る放射線計装システムを図１を用いて説明する。
放射線検出器の測定対象放射線に対するエネルギー特性（図１（ａ））をもとに、測定対象事象から発生する放射線のエネルギースペクトル（図１（ｂ））から、解析により測定対象に対する放射線検出器のエネルギー特性相対感度（図１（ｃ））を求める。
【００１１】
次に、放射線検出器のエネルギー特性絶対感度（図２（ｃ））を、上記エネルギー特性相対感度（図２（ａ））と特定エネルギーを有する一つの基準線源（図２（ｂ））による絶対校正によって求め、測定対象事象を的確に検知できる。
【００１２】
また、基準線源として特定のエネルギーを有する複数の基準線源（図３（ｂ））を用いてもよい。複数の基準線源より得られた実測データを平均化またはフィッテング化することにより絶対校正を行う。これにより、放射線検出器のエネルギー特性絶対感度（図３（ｃ））を求めることができ、測定対象事象をさらに的確に検知することができる。
【００１３】
さらに、エネルギー特性相対感度を求める際に、測定対象事象の発生場所から放射線検出器間の周囲の構造物による遮へい効果を考慮して、エネルギー特性相対感度を補正してもよい（図４（ａ））。これにより測定対象事象に対する検出器のより精度の高い相対感度を求め、基準線源による絶対校正を行うことにより（図４（ｂ））、測定対象事象のエネルギー特性絶対感度さらに的確に検知することができる（図４（ｃ））。
【００１４】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る放射線計装システムを図５を用いて説明する。
放射線検出器の方向特性相対感度を解析により求め（図５（ａ））、次に特定の方向に置かれた特定エネルギーを有する一つの基準線源（図５（ｂ））を用いて絶対校正を行う（図５（ｃ））。これにより、放射線検出器の方向特性絶対感度を求めることができる。その結果、多数の実測データを必要とせず、放射線検出器の方向特性絶対感度を効率的に求めることができる。
【００１５】
また、基準線源を一つの方向だけではなく、必要最小限の基準線源を複数の方向において、実測データを平均化またはフィッテング化（図６（ｂ））することにより絶対校正を行う。これにより、放射線検出器の方向特性絶対感度（図６（ｃ））を求めることができ、測定対象事象をさらに的確に検知することができる。
【００１６】
（第３の実施の形態）
上記第１及び第２の実施の形態では、エネルギー特性と方向特性の絶対校正を別個に行っているが、当然ながら、これらを同時に並行処理してもよく、これにより、測定対象事象をさらに的確に検知することができる。
【００１７】
上記放射線検出器の校正を行う際、パルス計測を行う場合には、ノイズによる検出効率の低下を防ぐため、図７に図示するように波高弁別器を用いて波高弁別レベルが一定値いかの信号はノイズとして除去するのが好ましい。
【００１８】
一方、出力値を積算するいわゆる積分計測の場合は、積分値を使用するので上記波高弁別器を用いた処理を行う必要はない。
【００１９】
実際の放射線計装システムでは、上記絶対校正された放射線検出器により測定されたエネルギースペクトルを解析することにより、測定対象事象の発生有無を判断するが、その際、図８に図示するように判断点を設けて、測定対象事象以外のエネルギー領域の感度を低くし、測定対象事象のみを的確に検知する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態において、（ａ）は放射線検出器の測定対象放射線に対するエネルギー特性、（ｂ）は測定対象事象によるエネルギースペクトル、（ｃ）はエネルギー特性相対感度、をそれぞれ示す図。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態において、（ａ）はエネルギー特性相対感度、（ｂ）は特定のエネルギーを有する一つの基準線源、（ｃ）はエネルギー特性絶対感度、をそれぞれ示す図。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態において、（ａ）はエネルギー特性相対感度、（ｂ）は特定のエネルギーを有する複数の基準線源、（ｃ）はエネルギー特性絶対感度、をそれぞれ示す図。
【図４】本発明に係る第１の実施の形態において、（ａ）は遮へいを考慮したエネルギー特性相対感度、（ｂ）は特定のエネルギーを有する一つの基準線源、（ｃ）はエネルギー特性絶対感度、をそれぞれ示す図。
【図５】本発明に係る第２の実施の形態において、（ａ）は方向特性相対感度、（ｂ）は特定方向の一つの基準線源による絶対感度、（ｃ）は方向特性絶対感度、をそれぞれ示す図。
【図６】本発明に係る第２の実施の形態において、（ａ）は方向特性相対感度、（ｂ）は特定方向の複数の基準線源による絶対感度、（ｃ）は方向特性絶対感度、をそれぞれ示す図。
【図７】本発明に係る実施の形態において、パルス計測する場合の波高弁別レベルを示す概念図。
【図８】本発明に係る実施の形態において、測定対象事象のエネルギースペクトルを示す図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線検出器の測定対象放射線のエネルギー特性をもとに、測定対象事象により発生する放射線のエネルギースペクトルから、測定対象に対する検出器のエネルギー特性相対感度を求め、前記エネルギー特性相対感度と特定エネルギーを有する一つの基準線源によって前記放射線検出器のエネルギー特性絶対感度を求めることを特徴とする放射線計装システム。
【請求項２】
前記基準線源を複数用いることを特徴とする請求項１に記載の放射線計装システム。
【請求項３】
前記エネルギー特性相対感度を求める際に、測定対象事象の発生場所から放射線検出器間の周囲の構造物による遮へい効果を考慮した補正を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線計装システム。
【請求項４】
方向特性相対感度と特定の方位の一つの基準線源から放射線検出器の方向特性絶対感度を求めることを特徴とする放射線計装システム。
【請求項５】
上記基準線源は複数の特定の方向に配置されたことを特徴とする請求項４に記載の放射線計装システム。
【請求項６】
放射線検出器の測定対象放射線のエネルギー特性をもとに、測定対象事象により発生する放射線のエネルギースペクトルから、測定対象に対する前記放射線検出器のエネルギー特性相対感度を求め、前記エネルギー特性相対感度と特定エネルギーを有する一つの基準線源によって前記放射線検出器のエネルギー特性絶対感度を求めるるとともに、前記放射線検出器の方向特性相対感度と特定の方向の一つの基準線源から前記放射線検出器の方向特性絶対感度を求めることを特徴とする放射線計装システム。
【請求項７】
前記放射線検出器の出力値をパルス計測する場合、波高弁別器の波高弁別レベルが所定値以下の成分を除去することを特徴とする請求項１乃至６記載の放射線計装システム。
【請求項８】
測定対象事象のエネルギースペクトルを解析する際に、測定対象事象以外のエネルギー領域の感度を低くし、測定対象事象のみを的確に検知することを特徴とする請求項１乃至７記載の放射線計装システム。
【請求項１】
放射線検出器の測定対象放射線のエネルギー特性をもとに、測定対象事象により発生する放射線のエネルギースペクトルから、測定対象に対する検出器のエネルギー特性相対感度を求め、前記エネルギー特性相対感度と特定エネルギーを有する一つの基準線源によって前記放射線検出器のエネルギー特性絶対感度を求めることを特徴とする放射線計装システム。
【請求項２】
前記基準線源を複数用いることを特徴とする請求項１に記載の放射線計装システム。
【請求項３】
前記エネルギー特性相対感度を求める際に、測定対象事象の発生場所から放射線検出器間の周囲の構造物による遮へい効果を考慮した補正を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線計装システム。
【請求項４】
方向特性相対感度と特定の方位の一つの基準線源から放射線検出器の方向特性絶対感度を求めることを特徴とする放射線計装システム。
【請求項５】
上記基準線源は複数の特定の方向に配置されたことを特徴とする請求項４に記載の放射線計装システム。
【請求項６】
放射線検出器の測定対象放射線のエネルギー特性をもとに、測定対象事象により発生する放射線のエネルギースペクトルから、測定対象に対する前記放射線検出器のエネルギー特性相対感度を求め、前記エネルギー特性相対感度と特定エネルギーを有する一つの基準線源によって前記放射線検出器のエネルギー特性絶対感度を求めるるとともに、前記放射線検出器の方向特性相対感度と特定の方向の一つの基準線源から前記放射線検出器の方向特性絶対感度を求めることを特徴とする放射線計装システム。
【請求項７】
前記放射線検出器の出力値をパルス計測する場合、波高弁別器の波高弁別レベルが所定値以下の成分を除去することを特徴とする請求項１乃至６記載の放射線計装システム。
【請求項８】
測定対象事象のエネルギースペクトルを解析する際に、測定対象事象以外のエネルギー領域の感度を低くし、測定対象事象のみを的確に検知することを特徴とする請求項１乃至７記載の放射線計装システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１８５５４６（Ｐ２００８−１８５５４６Ａ）
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１４２５（Ｐ２００７−２１４２５）
【出願日】平成１９年１月３１日（２００７．１．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３９００１４５６８）東芝プラントシステム株式会社 (273)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月３１日（２００７．１．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３９００１４５６８）東芝プラントシステム株式会社 (273)
【Ｆターム（参考）】
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