放射能汚染検査装置および放射能汚染検査方法
【課題】コストの増加を抑制しつつ、放射線検出装置の検出面を大面積化しても、バックグラウンド計数を低減できるようにする。
【解決手段】放射能汚染検査装置に、放射線検出器と放射線入射位置測定手段８と検出領域設定手段１５と放射能算出部１６とを備える。放射線検出器は、陰極である第１の電極２内の空間を線状に延びる抵抗性電極である第２の電極３を備えている。放射線入射位置測定手段８は、放射線検出器から伝達される第２の電極３の両端の信号強度の比から第２の電極３が延びる方向の放射線入射位置を求める。検出領域設定手段１５は、２つ以上の検出領域を信号処理によって設定する。放射能算出部１６は、検出領域毎に設定されたバックグラウンドに基づいて被検体の放射能を算出する。
【解決手段】放射能汚染検査装置に、放射線検出器と放射線入射位置測定手段８と検出領域設定手段１５と放射能算出部１６とを備える。放射線検出器は、陰極である第１の電極２内の空間を線状に延びる抵抗性電極である第２の電極３を備えている。放射線入射位置測定手段８は、放射線検出器から伝達される第２の電極３の両端の信号強度の比から第２の電極３が延びる方向の放射線入射位置を求める。検出領域設定手段１５は、２つ以上の検出領域を信号処理によって設定する。放射能算出部１６は、検出領域毎に設定されたバックグラウンドに基づいて被検体の放射能を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射能汚染検査装置および放射能汚染検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所などの放射線管理区域内から一般区域への放射能汚染を防止する目的で、退域する人間やその衣服類、搬出する工具類などの汚染検査に、体表面モニタや物品搬出モニタなどの放射能汚染検査装置が用いられる。これら放射能汚染検査装置には、大面積のプラスチック母材のシンチレータを備えた放射線検出器などが搭載されている。
【０００３】
一方、平成１７年度に経済産業省からガイドライン（ＮＩＳＡ−１６１ｂ−０５−２）が発信された。このガイドラインで、放射線管理区域内から外に出す非放射性物質の放射能汚染判定を行う測定機器の性能について、放射能面密度の検出下限値が４Ｂｑ／ｃｍ２から０．８Ｂｑ／ｃｍ２（６０Ｃｏβ線）へ変更された。この値が、今後の搬出基準となることが予想される。
【０００４】
一般に検出面積を大きくしていくと、方式に寄らず検出面積に比例して自然放射線（宇宙線など）の反応確率が高まる。このため、必然的にバックグラウンド計数が増加し、前述した放射能面密度の検出下限値：０．８Ｂｑ／ｃｍ２（６０Ｃｏβ線）を確保することが困難となる。
【０００５】
たとえば特許文献１には、バックグラウンドの低減技術が開示されている。この技術は、平板状のシンチレータを２枚重ねて配置し、その１層目および２層目のシンチレータの厚さの合計を対象放射線の飛程とし、１層目および２層目のシンチレータの信号の同時計数を行うことでバックグラウンドを低減する。しかし、この方法では、複雑な集光構造に加えて高価な光電子増倍管の使用数が増加するため、従来よりも高コストになってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１３２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
放射線検出装置の検出面を大面積化すると、バックグラウンド計数が大きくなり、感度を高めることが困難である。バックグラウンド計数の低減のためにシンチレータを重ねて設けると、集光構造が複雑化し、また、高価な光電子増倍管の使用数が増加するため、従来よりも高コストになってしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、コストの増加を抑制しつつ、放射線検出装置の検出面を大面積化しても、バックグラウンド計数を低減できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するため、本発明は、放射能汚染検査装置において、線状に延びる抵抗性電極を備えた放射線検出器と、前記放射線検出器から伝達される前記抵抗性電極の両端の信号強度の比から前記抵抗性電極が延びる方向の放射線入射位置を求める放射線入射位置測定手段と、２つ以上の検出領域を信号処理によって設定する検出領域設定手段と、前記検出領域毎に設定されたバックグラウンドに基づいて被検体の放射能を算出する放射能算出部と、を有すること特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、放射能汚染検査方法において、線状に延びる抵抗性電極を備えた放射線検出器で放射線を検出して、前記放射線検出器から伝達される前記抵抗性電極の両端の信号強度の比から前記抵抗性電極が延びる方向の放射線入射位置を求める放射線入射位置測定工程と、２つ以上の検出領域を信号処理によって設定する検出領域設定工程と、前記検出領域毎に設定されたバックグラウンドに基づいて被検体の放射能を算出する放射能算出工程と、を有すること特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、コストの増加を抑制しつつ、放射線検出装置の検出面を大面積化しても、バックグラウンド計数を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る放射能汚染検査装置の第１の実施の形態におけるブロック図である。
【図２】本発明に係る放射能汚染検査装置の第１の実施の形態における位置検出の方法を模式的に示す図である。
【図３】本発明に係る放射能汚染検査装置の第１の実施の形態における検出領域設定手段が設定する検出領域の例を示す図である。
【図４】本発明に係る放射能汚染検査装置の第１の実施の形態における検出領域設定手段が設定する検出領域の他の例を示す図である。
【図５】本発明に係る放射能汚染検査装置の第１の実施の形態において図４に示した例の検出領域設定手段を用いた場合の放射線の検出頻度数の例を示すグラフである。
【図６】本発明に係る放射能汚染検査装置の第２の実施の形態の一部のブロック図である。
【図７】本発明に係る放射能汚染検査装置の第２の実施の形態における検出領域の設定方法を放射線検出頻度数と陽極長さ方向位置検出領域との関係の例を示すグラフとともに模式的に示す図である。
【図８】本発明に係る放射能汚染検査装置の第２の実施の形態における位置検出分解能と陽極長さ方向位置との関係の例を示すグラフである。
【図９】本発明に係る放射能汚染検査装置の第２の実施の形態におけるバックグラウンド計数率と陽極長さ方向位置との関係の例を示すグラフである。
【図１０】本発明に係る放射能汚染検査装置の第２の実施の形態における計数効率と陽極長さ方向位置との関係の例を示すグラフである。
【図１１】本発明に係る放射能汚染検査装置の第２の実施の形態における検出下限と検出領域の分割数ｎとの関係を示すグラフである。
【図１２】本発明に係る放射能汚染検査装置の第３の実施の形態の一部のブロック図である。
【図１３】本発明に係る放射能汚染検査装置の第３の実施の形態における検出領域のチャネルの設定を模式的に示す図である。
【図１４】本発明に係る放射能汚染検査装置の第４の実施の形態における放射線検出器の平面図である。
【図１５】本発明に係る放射能汚染検査装置の第４の実施の形態における放射線検出器の変形例の平面図である。
【図１６】本発明に係る放射能汚染検査装置の第４の実施の形態における放射線検出器の他の変形例の平面図である。
【図１７】本発明に係る放射能汚染検査装置の第４の実施の形態において図１６に示す放射線検出器によって検出される放射線検出頻度数と陽極の長さ方向位置との関係を示す図である。
【図１８】本発明に係る放射能汚染検査装置の第４の実施の形態において図１６に示す放射線検出器によって検出される放射線検出頻度数と仕切られた空間それぞれを貫通する陽極の長さ方向位置との関係を示す図である。
【図１９】本発明に係る放射能汚染検査装置の第５の実施の形態の一部のブロック図である。
【図２０】本発明に係る放射能汚染検査装置の第５の実施の形態における放射線検出頻度数と波高値との関係の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る放射能汚染検査装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る放射能汚染検査装置の第１の実施の形態におけるブロック図である。
【００１５】
本実施の形態の放射能汚染検査装置は、放射線入射位置検出装置を備えている。放射線入射位置検出装置は、高圧電源４、前置増幅器５、波形整形器６、ＡＤ変換器７、信号演算処理部９、ピーク比較処理部１０、入射位置演算処理部１１、表示処理部１２、および、放射線検出器を備えている。この放射線検出器は、たとえば直方体に形成されたガス電離式などの放射線検出器であって、第１の電極２と、第２の電極３とを備えている。放射線検出器には、たとえばアルミ蒸着膜あるいはチタン膜などの遮光性を有しβ線の計測を対象とした放射線入射窓１が形成されている。第１の電極２は、たとえば金属などの導電性の物質で形成されている。第１の電極２の内空間には、たとえばＰＲガスなどが封入されている。
【００１６】
第２の電極３は、電気抵抗を持つ、たとえば細径のワイヤーである。第２の電極３は、第１の電極２の内空間を貫通して、放射線入射窓１に平行に延びている。第２の電極３は、第１の電極と電気的に絶縁されている。
【００１７】
第２の電極３の両端は、高圧電源４に接続されている。第２の電極３と高圧電源４との接続部の一方は、前置増幅器５を挟んで波形整形器６に接続されている。第２の電極３と前置増幅器５との間には、図示しないカップリングコンデンサが設けられている。また、第２の電極３と高圧電源４との他方の接続部は、他の高圧電源４を介して他の波形整形器６に接続されている。これら２つの波形整形器６は、２つのＡＤ変換器７にそれぞれ接続されている。
【００１８】
２つのＡＤ変換器７は、２つの信号演算処理部９にそれぞれ接続されている。２つの信号演算処理部９は、ピーク比較処理部１０に接続されている。ピーク比較処理部１０は、入射位置演算処理部１１に接続されている。２つの信号演算処理部９、１つのピーク比較処理部１０および１つの入射位置演算処理部１１を、まとめて放射線入射位置測定手段８と呼ぶ。入射位置演算処理部１１は、表示処理部１２と接続されている。
【００１９】
第２の電極３は、第１の電極２に対して正の電圧が印加される。つまり、第１の電極２は陰極となり、第２の電極３は陽極となる。また、第２の電極３の両端間には、高圧電源４によって高電圧が印加される。
【００２０】
この状態で、放射線入射窓１から放射線が入射すると、第１の電極２の内空間に封入されたガス分子がイオン化して電子を放出する。この電子は、第１の電極２と第２の電極３との間に生じた電場によって加速されながら、陽極である第２の電極３に向かって移動する。その結果、放射線が入射した部位の第２の電極３には、電荷が生じる。カップリングコンデンサを介して接続された前置増幅器５は、発生した電荷を電気信号に置き換えて出力する。
【００２１】
図２は、本実施の形態における位置検出の方法を模式的に示す図である。図２中、Ｌは、第２の電極３の長さ、ｘは第２の電極３の一方の端部から電荷発生位置までの長さ、ＲａおよびＲｂは第２の電極３のそれぞれの端部から電荷発生位置までの抵抗を示す。
【００２２】
電荷発生位置ｘと第２の電極３の長さＬとの関係は、放射線入射位置ｘを挟んで両側の抵抗値ＲａおよびＲｂとを用いて、Ｌ／ｘ＝（Ｒａ＋Ｒｂ）／Ｒｂと表される。第２の電極３の両端のそれぞれに生じる電荷の大きさは、電荷発生位置からそれぞれの端部までの抵抗値と比例関係にある。このため、第２の電極３の両端のそれぞれに生じた電荷の量から、電荷発生位置ｘ、すなわち放射線の入射位置を求めることができる。
【００２３】
波形整形器６は、前置増幅器５の出力した信号が所定の時定数となるように波形成形する。波形整形器６で波形成型された信号は、ＡＤ変換器７でデジタル信号に置き換えられる。
【００２４】
放射線入射位置測定手段８の信号演算処理部９は、ディスクリミネータを備えていて、ＡＤ変換器７で置き換えられたデジタル信号から信号とノイズの弁別を行い、信号のピーク検出と、ピーク位置に対する時間上方を取得し、時間遅延処理を施してピーク領域に時間ゲートを設定する。ピーク比較処理部１０は、時間ゲートで信号のピーク値を比較し、その差分値を頻度分布として計測する。入射位置演算処理部１１は、この頻度分布の値に基づき、放射線の入射位置を演算処理によって同定する。同定された放射線の入射位置は、表示処理部１２で表示処理される。
【００２５】
また、本実施の形態の放射能汚染検査装置において、放射線入射位置測定手段８の後段には、検出領域設定手段１５が設けられている。検出領域設定手段１５は、放射線入射位置測定手段８に接続された窓走査部２０と、窓走査部２０に接続された窓設定部１９とを有している。
【００２６】
検出領域設定手段１５の後段には、放射能算出部１６が接続されている。放射能算出部１６は、検出領域設定手段１５で設定した検出領域の放射能を算出する。
【００２７】
放射能算出部１６には、バックグラウンド計数記憶部１３と、計数効率係数記憶部１４と、放射能汚染判定部１７とが接続されている。放射能汚染判定部１７には、表示処理部１８が接続されている。放射能汚染判定部１７は、放射能算出部１６が算出した放射能の値から放射能汚染の有無を判定する。放射能算出部１６が算出した放射能の値、および、放射能汚染判定部１７による放射能汚染の有無の判定結果は、表示処理部１８によって表示される。
【００２８】
図３は、本実施の形態における検出領域設定手段が設定する検出領域の例を示す図である。
【００２９】
検出領域設定手段１５は、第２の電極３の軸方向に対して、たとえば位置検出分解能と等しい幅の検出領域を並べて設定する。
【００３０】
図４は、本実施の形態における検出領域設定手段が設定する検出領域の他の例を示す図である。図５は、図４に示した例の検出領域設定手段を用いた場合の放射線の検出頻度数の例を示すグラフである。
【００３１】
この例において、窓設定部１９は、位置検出分解能と等しい幅の窓を設定する。また、窓走査部２０は、第２の電極３の軸方向に対して窓を走査する。このような検出領域設定手段１５は、窓を所定の移動幅で走査する。この際、窓の１回の移動量は、窓の幅よりも小さく、たとえば位置検出分解能の幅の５０％以下に設定する。それぞれの検出領域での放射線の計数は、移動平均法を用いて求める。また、位置検出分解能は、放射線を測定して得られた頻度分布のスペクトル半値幅と定義する。この走査によって、図５に示すように、バックグラウンドと区別し難く、ピーク検出が困難となる僅かな有意領域を定量的に検出できる。
【００３２】
このような放射能汚染検査装置では、位置検出分解能の幅に応じて検出領域を信号処理で複数に分割する。分割した検出領域の数をｎとした場合、バックグラウンド計数率は１／ｎで定義されるので、バックグラウンド計数率を著しく低減することができる。その結果、放射線検出装置の検出面を大面積化しても、バックグラウンド計数を著しく低減させることができ、高感度かつ低コストの放射能汚染検査装置を提供できる。
【００３３】
［第２の実施の形態］
図６は、本発明に係る放射能汚染検査装置の第２の実施の形態の一部のブロック図である。
【００３４】
本実施の形態の放射能汚染検査装置は、第１の実施の形態と検出領域設定手段１５の構成が異なる。本実施の形態の検出領域設定手段１５は、ピーク検出部２１と検出領域設定部２２と位置検出分解能記憶部２３とを備えている。ピーク検出部２１は、放射線入射位置測定手段８と接続されている。検出領域設定部２２は、ピーク検出部２１と接続されている。位置検出分解能記憶部２３は、検出領域設定部２２と接続されている。また、放射能算出部１６は、検出領域設定部２２と接続されている。
【００３５】
ピーク検出部２１は、測定によって得られた頻度分布のピークを検出してその位置情報を取得する。検出領域設定部２２は、ピーク検出部２１が検出した位置のピーク点を中心として幅、すなわち抵抗性電極が延びる方向の長さが、位置検出分解能と等しい検出領域を設定する。
【００３６】
図７は、本実施の形態における検出領域の設定方法を放射線検出頻度数と陽極長さ方向位置検出領域との関係の例を示すグラフとともに模式的に示す図である。
【００３７】
本実施の形態では、たとえば図７に示すように、ピーク検出部２１が検出した頻度分布のピーク点を中心点として位置検出分解能と等しい幅の検出領域が設定される。位置検出分解能は、検出領域の中央域と周辺域で異なる場合がある。
【００３８】
図８は、本実施の形態における位置検出分解能と陽極長さ方向位置との関係の例を示すグラフである。
【００３９】
図８に示すように位置検出分解能が検出領域の中央域と周辺域で異なる場合、検出領域の所定位置に対する位置検出分解能を取得しておく。さらに、たとえば図８に示すような関数フィッティングを行う。得られた関数曲線は、位置検出分解能として位置検出分解能記憶部２３に記憶する。検出領域設定部２２は、位置検出分解能記憶部２３からピーク位置に対応する位置検出分解能を取得し、その位置検出分解能に基づいて検出領域を設定する。通常、位置検出分解能は検出領域の中央域が最良であって中央域から離れるにつれて広がる傾向があるため、位置検出分解能の関数フィッティングとして多項式のフィッティングを用いることができる。
【００４０】
図９は、本実施の形態におけるバックグラウンド計数率と陽極長さ方向位置との関係の例を示すグラフである。
【００４１】
第２の電極３の長さ方向に対するバックグラウンドの頻度分布は、放射線入射位置測定手段８のピーク比較処理部１０の出力から求められる。得られた頻度分布は、たとえば図９に示すような多項式などの関数でフィッティングする。この関数曲線は、バックグラウンド係数として、バックグラウンド係数記憶部１３に記憶される。校正された放出数の放射線を放射線入射窓１の複数の所定位置に順次入射させて、ピーク比較処理部１０の出力から第２の電極３の長さ方向に対する頻度分布を計測する。ここで得られた頻度分布に対して、バックグラウンド計数率Ｎｂおよび放射線放出数Ｎｃから、計数効率ＥｆｆをＥｆｆ＝（Ｎｇ−Ｎｂ）／Ｎｃにより換算する。
【００４２】
図１０は、本実施の形態における計数効率と陽極長さ方向位置との関係の例を示すグラフである。
【００４３】
換算された計数効率は、たとえば図１０に示すように多項式などの関数でフィッティングする。この関数曲線は、計数効率係数記憶部１４に計数効率係数として記憶される。
【００４４】
図１１は、本実施の形態における検出下限と検出領域の分割数ｎとの関係を示すグラフである。
【００４５】
たとえば放射線を測定して得られた頻度分布のスペクトルを正規分布と仮定した場合、検出領域の幅は面積当たりのバックグラウンド（ｃｐｓ）と感度（ｃｐｓ／Ｂｑ）により、図１１に示す特性を有する。検出下限は、検出領域の分割数ｎが大きくなると一端小さくなった後大きくなっていく。つまり、検出下限は、検出領域の分割数ｎが所定の範囲にあることが好ましい。平成１７年度に経済産業省から出されたガイドライン（ＮＩＳＡ−１６１ｂ−０５−２）に示される検出下限の放射能面密度である０．８Ｂｑ／ｃｍ２を目標ラインとし、検出下限をこの目標ライン以下とするためには、上記検出領域の幅を位置検出分解能値の０．９倍〜２．９倍の範囲で設定する。
【００４６】
このような放射能汚染検査装置でも、放射線検出装置の検出面を大面積化しても、バックグラウンド計数を著しく低減させることができ、高感度かつ低コストの放射能汚染検査装置を提供できる。
【００４７】
［第３の実施の形態］
図１２は、本発明に係る放射能汚染検査装置の第３の実施の形態の一部のブロック図である。
【００４８】
本実施の形態の放射能汚染検査装置は、検出領域移動手段２４、２つの放射線検出器２９、被検体搬送機３０および被検体情報記録部３３を有している。検出領域移動手段２４は、放射線入射位置測定手段８の後段に設けられている。
【００４９】
検出領域移動手段２４は、チャネルシフト部２７、搬送機制御部２５、被検体情報記憶部２６、計測値補正処理部２８、計数効率係数記憶部１４およびバックグラウンド計数記憶部１３を備えている。チャネルシフト部２７は、放射線入射位置測定手段８に接続されている。搬送機制御部２５、被検体情報記憶部２６および計測値補正処理部２８は、チャネルシフト部２７に接続されている。計数効率係数記憶部１４およびバックグラウンド係数記憶部１３は、計測値補正処理部２８に接続されている。
【００５０】
被検体搬送機３０は、たとえば無限軌道式であって、被検体３１を搬送する。２つの放射線検出器２９は、被検体搬送機３０の搬送路を挟んで検出面を互いに対向させて配置されている。被検体搬送機３０の２つの放射線検出器２９に挟まれた搬送路の入口および出口には、被検体検出部３２が設けられている。被検体搬送機３０は、検出領域移動手段２４の搬送機制御部２５に接続されている。
【００５１】
計測値補正処理部２８の後段には、放射能算出部１６が設けられている。放射能算出部１６には、被検体情報記録部３３が接続されている。被検体情報記録部３３は、被検体情報記憶部２６に接続されている。
【００５２】
搬送機制御部２５は、被検体搬送機３０の搬送動作のＯＮ／ＯＦＦ並びに被検体の搬送速度を所定の速度に制御する。被検体検出部３２は、カメラなどで被検体の有無を検出し、また、あらかじめ被検体３１に取り付けた無線タグのＩＤ情報を取得する。被検体情報記憶部２６は、被検体検出部３２が送信した情報を受信し、該当する被検体３１にＩＤ番号を設定し、そのＩＤ番号を記憶する。チャネルシフト部２７は、移動ｃｈを設定する。
【００５３】
図１３は、本実施の形態における検出領域のチャネルの設定を模式的に示す図である。図１３において、被検体の移動に伴って（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に、チャネルが設定される。
【００５４】
チャネルシフト部２７では、たとえば位置検出幅の分解能を１０ｃｈ＝固定チャネルと定義し、同数の移動ｃｈを設ける。搬送機制御部２５の搬送速度情報に基づいて、被検体３１のＡ部位が常に移動ｃｈの特定ｃｈに積算されるようになっている。図１３（ａ）に示すように被検体３１が搬送路に入ったとき、まず被検体３１のＡ部位は、「０」番の固定ｃｈに設定される。また、「０」番の固定ｃｈには、「０」番の移動ｃｈが設定される。
【００５５】
次に、図１３（ｂ）に示すように被検体３１のＡ部位が固定ｃｈの「１」番の位置まで搬送路を移動したとき、「１」番の固定ｃｈに対応する移動ｃｈが「０」番となるように移動ｃｈがシフトされる。さらに、被検体３１の移動速度に応じて移動ｃｈをシフトしていくことにより、図１３（ｃ）の位置まで移動しても、被検体３１のＡ部位には常に「０」番の移動ｃｈが設定される。
【００５６】
同様に、被検体３１のＢ部位には常に「９」番の移動ｃｈが設定される。また、被検体３１のＣ部位には常に「７」番の移動ｃｈが設定される。被検体３１のＤ部位には常に「６」番の移動ｃｈが設定される。被検体３１のＥ部位には常に「４」番の移動ｃｈが設定される。被検体３１のＦ部位には常に「３」番の移動ｃｈが設定される。被検体３１のＧ部位には常に「２」番の移動ｃｈが設定される。被検体３１のＨ部位には常に「１」番の移動ｃｈが設定される。
【００５７】
このようにして、固定チャネルの計測値は、移動ｃｈに移行される。このため、被検体３１は、被検体３１同士が積み重ならないようにすれば、複数の被検体３１を連続して計測できる。
【００５８】
より現実的には、たとえば、位置検出幅を２０００ｍｍ、位置検出幅の分解能を５０ｃｈ＝固定チャネル、被検体３１の移動（搬送）速度を２０ｍｍ／秒とすれば、分解能当たりの長さは４０ｍｍ／ｃｈとなる。よって、２秒毎に移動チャネルをシフトすることで連続した計測ができる。
【００５９】
計測値補正処理部２８は、バックグラウンド係数記憶部１３と計数効率係数記憶部１４に記憶された情報に基づいて、移動ｃｈの計測データをチャネル毎に逐次補正する。この補正データに基づいて、放射能算出部１６は被検体３１の放射能を求める。求められた放射能は、被検体情報記録部３３によって当該被検体３１の放射能として記憶される。
【００６０】
このような放射能汚染検査装置では、搬送機を停止することなく被検体をいくつでも連続して計測することができる。また、バックグラウンドを低減できるため、より高感度な装置を実現できる。
【００６１】
［第４の実施の形態］
図１４は、本発明に係る放射能汚染検査装置の第４の実施の形態における放射線検出器の平面図である。
【００６２】
本実施の形態の放射線検出器は、第１の電極２の内空間に２つ以上の独立した検出領域を設けるために、１つ以上の仕切り板３４を備えている。仕切り板３４で仕切られた空間のそれぞれには、第２の電極３が貫通して延びている。複数の空間内を延びる第２の電極３は、電気的に直列に結合されている。
【００６３】
図１５は、本実施の形態における放射線検出器の変形例の平面図である。
【００６４】
図１５に示す変形例では、２つ以上の第１の電極２を密着配置して複数の独立した空間を形成している。
【００６５】
図１６は、本実施の形態における放射線検出器の他の変形例の平面図である。図１７は、図１６に示す放射線検出器によって検出される放射線検出頻度数と陽極の長さ方向位置との関係を示す図である。図１８は、図１６に示す放射線検出器によって検出される放射線検出頻度数と仕切られた空間それぞれを貫通する陽極の長さ方向位置との関係を示す図である。
【００６６】
図１７に示すように、第２の電極３（陽極）の両端の電荷から、陽極の長さ方向位置に対して得られる放射線の検出の頻度分布が得られる。陽極の放射線入射窓のそれぞれの端部Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇを位置的にあるいは時間的に揃えると、図１８のようにそれぞれの位置での放射線の検出の頻度が得られる。このようにして、たとえば平行に並んだ複数の領域のそれぞれについて、放射線検出頻度分布を求めることができる。その結果、より広い検出面に対して、第１ないし第３の実施の形態における放射能汚染検査を行うことができる。
【００６７】
このような放射能汚染検査装置では、たとえば、体表面汚染モニタの周囲に構成される高さ１８００ｍｍ×幅３００ｍの検出領域を構成する場合、構造上一つの検出器で構成できる。あるいは、検出面長さ１８００ｍｍ×幅１００ｍｍを有する放射能汚染検査装置を３つ平行に並べて密着配置すれば、１８００ｍｍ×３００ｍｍの検出面を形成することができ、容易に大面積の検出面を構成できる。
【００６８】
［第５の実施の形態］
図１９は、本発明に係る放射能汚染検査装置の第５の実施の形態の一部のブロック図である。
【００６９】
本実施の形態において、放射線入射位置測定手段８の２つの信号演算処理部９には、波高比較部３５が接続されている。波高比較部３５には、ガス劣化判定部３６が接続されている。ガス劣化判定部３６は、表示処理部１８に接続されている。本実施の形態では、たとえば放射線検出器を一定期間使用した後、検出領域の中央位置にβ線を照射し、信号演算処理部９で横軸を波高値とした頻度分布を求める。
【００７０】
図２０は、本実施の形態における放射線検出頻度数と波高値との関係の例を示すグラフである。
【００７１】
波高値比較部３５は、信号演算処理部９で求めた頻度分布のうち最大頻度に対する波高値を予め設定した閾値と比較する。ガス劣化判定部３６は、波高値比較部３５が比較した結果に基づいて、波高値が閾値検出器内のガスの劣化度を判定する。ガス劣化判定部３６の判定結果は、表示処理部１８で表示される。
【００７２】
このような放射能汚染検査装置を用いると、ガス劣化を、ガス濃度計などを使用せず、より機能的にかつ容易に判定することができる。
【００７３】
［他の実施の形態］
上述の各実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれらに限定されない。また、各実施の形態の特徴を組み合わせて実施することもできる。
【符号の説明】
【００７４】
１…放射線入射窓、２…第１の電極、３…第２の電極、４…高圧電源、５…前置増幅器、６…波形整形器、７…ＡＤ変換器、８…放射線入射位置測定手段、９…信号演算処理部、１０…ピーク比較処理部、１１…入射位置演算処理部、１２…表示処理部、１３…バックグラウンド係数記憶部、１４…計数効率係数記憶部、１５…検出領域設定手段、１６…放射能算出部、１７…放射能汚染判定部、１８…表示処理部、１９…窓設定部、２０…窓走査部、２１…ピーク検出部、２２…検出領域設定部、２３…位置検出分解能記憶部、２４…検出領域移動手段、２５…搬送機制御部、２６…被検体情報記憶部、２７…チャネルシフト部、２８…計測値補正処理部、２９…放射線検出器、３０…被検体搬送機、３１…被検体、３２…被検体検出部、３３…被検体情報記録部、３４…仕切り板、３５…波高値比較部、３６…ガス劣化判定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射能汚染検査装置および放射能汚染検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所などの放射線管理区域内から一般区域への放射能汚染を防止する目的で、退域する人間やその衣服類、搬出する工具類などの汚染検査に、体表面モニタや物品搬出モニタなどの放射能汚染検査装置が用いられる。これら放射能汚染検査装置には、大面積のプラスチック母材のシンチレータを備えた放射線検出器などが搭載されている。
【０００３】
一方、平成１７年度に経済産業省からガイドライン（ＮＩＳＡ−１６１ｂ−０５−２）が発信された。このガイドラインで、放射線管理区域内から外に出す非放射性物質の放射能汚染判定を行う測定機器の性能について、放射能面密度の検出下限値が４Ｂｑ／ｃｍ２から０．８Ｂｑ／ｃｍ２（６０Ｃｏβ線）へ変更された。この値が、今後の搬出基準となることが予想される。
【０００４】
一般に検出面積を大きくしていくと、方式に寄らず検出面積に比例して自然放射線（宇宙線など）の反応確率が高まる。このため、必然的にバックグラウンド計数が増加し、前述した放射能面密度の検出下限値：０．８Ｂｑ／ｃｍ２（６０Ｃｏβ線）を確保することが困難となる。
【０００５】
たとえば特許文献１には、バックグラウンドの低減技術が開示されている。この技術は、平板状のシンチレータを２枚重ねて配置し、その１層目および２層目のシンチレータの厚さの合計を対象放射線の飛程とし、１層目および２層目のシンチレータの信号の同時計数を行うことでバックグラウンドを低減する。しかし、この方法では、複雑な集光構造に加えて高価な光電子増倍管の使用数が増加するため、従来よりも高コストになってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１３２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
放射線検出装置の検出面を大面積化すると、バックグラウンド計数が大きくなり、感度を高めることが困難である。バックグラウンド計数の低減のためにシンチレータを重ねて設けると、集光構造が複雑化し、また、高価な光電子増倍管の使用数が増加するため、従来よりも高コストになってしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、コストの増加を抑制しつつ、放射線検出装置の検出面を大面積化しても、バックグラウンド計数を低減できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するため、本発明は、放射能汚染検査装置において、線状に延びる抵抗性電極を備えた放射線検出器と、前記放射線検出器から伝達される前記抵抗性電極の両端の信号強度の比から前記抵抗性電極が延びる方向の放射線入射位置を求める放射線入射位置測定手段と、２つ以上の検出領域を信号処理によって設定する検出領域設定手段と、前記検出領域毎に設定されたバックグラウンドに基づいて被検体の放射能を算出する放射能算出部と、を有すること特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、放射能汚染検査方法において、線状に延びる抵抗性電極を備えた放射線検出器で放射線を検出して、前記放射線検出器から伝達される前記抵抗性電極の両端の信号強度の比から前記抵抗性電極が延びる方向の放射線入射位置を求める放射線入射位置測定工程と、２つ以上の検出領域を信号処理によって設定する検出領域設定工程と、前記検出領域毎に設定されたバックグラウンドに基づいて被検体の放射能を算出する放射能算出工程と、を有すること特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、コストの増加を抑制しつつ、放射線検出装置の検出面を大面積化しても、バックグラウンド計数を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る放射能汚染検査装置の第１の実施の形態におけるブロック図である。
【図２】本発明に係る放射能汚染検査装置の第１の実施の形態における位置検出の方法を模式的に示す図である。
【図３】本発明に係る放射能汚染検査装置の第１の実施の形態における検出領域設定手段が設定する検出領域の例を示す図である。
【図４】本発明に係る放射能汚染検査装置の第１の実施の形態における検出領域設定手段が設定する検出領域の他の例を示す図である。
【図５】本発明に係る放射能汚染検査装置の第１の実施の形態において図４に示した例の検出領域設定手段を用いた場合の放射線の検出頻度数の例を示すグラフである。
【図６】本発明に係る放射能汚染検査装置の第２の実施の形態の一部のブロック図である。
【図７】本発明に係る放射能汚染検査装置の第２の実施の形態における検出領域の設定方法を放射線検出頻度数と陽極長さ方向位置検出領域との関係の例を示すグラフとともに模式的に示す図である。
【図８】本発明に係る放射能汚染検査装置の第２の実施の形態における位置検出分解能と陽極長さ方向位置との関係の例を示すグラフである。
【図９】本発明に係る放射能汚染検査装置の第２の実施の形態におけるバックグラウンド計数率と陽極長さ方向位置との関係の例を示すグラフである。
【図１０】本発明に係る放射能汚染検査装置の第２の実施の形態における計数効率と陽極長さ方向位置との関係の例を示すグラフである。
【図１１】本発明に係る放射能汚染検査装置の第２の実施の形態における検出下限と検出領域の分割数ｎとの関係を示すグラフである。
【図１２】本発明に係る放射能汚染検査装置の第３の実施の形態の一部のブロック図である。
【図１３】本発明に係る放射能汚染検査装置の第３の実施の形態における検出領域のチャネルの設定を模式的に示す図である。
【図１４】本発明に係る放射能汚染検査装置の第４の実施の形態における放射線検出器の平面図である。
【図１５】本発明に係る放射能汚染検査装置の第４の実施の形態における放射線検出器の変形例の平面図である。
【図１６】本発明に係る放射能汚染検査装置の第４の実施の形態における放射線検出器の他の変形例の平面図である。
【図１７】本発明に係る放射能汚染検査装置の第４の実施の形態において図１６に示す放射線検出器によって検出される放射線検出頻度数と陽極の長さ方向位置との関係を示す図である。
【図１８】本発明に係る放射能汚染検査装置の第４の実施の形態において図１６に示す放射線検出器によって検出される放射線検出頻度数と仕切られた空間それぞれを貫通する陽極の長さ方向位置との関係を示す図である。
【図１９】本発明に係る放射能汚染検査装置の第５の実施の形態の一部のブロック図である。
【図２０】本発明に係る放射能汚染検査装置の第５の実施の形態における放射線検出頻度数と波高値との関係の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る放射能汚染検査装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る放射能汚染検査装置の第１の実施の形態におけるブロック図である。
【００１５】
本実施の形態の放射能汚染検査装置は、放射線入射位置検出装置を備えている。放射線入射位置検出装置は、高圧電源４、前置増幅器５、波形整形器６、ＡＤ変換器７、信号演算処理部９、ピーク比較処理部１０、入射位置演算処理部１１、表示処理部１２、および、放射線検出器を備えている。この放射線検出器は、たとえば直方体に形成されたガス電離式などの放射線検出器であって、第１の電極２と、第２の電極３とを備えている。放射線検出器には、たとえばアルミ蒸着膜あるいはチタン膜などの遮光性を有しβ線の計測を対象とした放射線入射窓１が形成されている。第１の電極２は、たとえば金属などの導電性の物質で形成されている。第１の電極２の内空間には、たとえばＰＲガスなどが封入されている。
【００１６】
第２の電極３は、電気抵抗を持つ、たとえば細径のワイヤーである。第２の電極３は、第１の電極２の内空間を貫通して、放射線入射窓１に平行に延びている。第２の電極３は、第１の電極と電気的に絶縁されている。
【００１７】
第２の電極３の両端は、高圧電源４に接続されている。第２の電極３と高圧電源４との接続部の一方は、前置増幅器５を挟んで波形整形器６に接続されている。第２の電極３と前置増幅器５との間には、図示しないカップリングコンデンサが設けられている。また、第２の電極３と高圧電源４との他方の接続部は、他の高圧電源４を介して他の波形整形器６に接続されている。これら２つの波形整形器６は、２つのＡＤ変換器７にそれぞれ接続されている。
【００１８】
２つのＡＤ変換器７は、２つの信号演算処理部９にそれぞれ接続されている。２つの信号演算処理部９は、ピーク比較処理部１０に接続されている。ピーク比較処理部１０は、入射位置演算処理部１１に接続されている。２つの信号演算処理部９、１つのピーク比較処理部１０および１つの入射位置演算処理部１１を、まとめて放射線入射位置測定手段８と呼ぶ。入射位置演算処理部１１は、表示処理部１２と接続されている。
【００１９】
第２の電極３は、第１の電極２に対して正の電圧が印加される。つまり、第１の電極２は陰極となり、第２の電極３は陽極となる。また、第２の電極３の両端間には、高圧電源４によって高電圧が印加される。
【００２０】
この状態で、放射線入射窓１から放射線が入射すると、第１の電極２の内空間に封入されたガス分子がイオン化して電子を放出する。この電子は、第１の電極２と第２の電極３との間に生じた電場によって加速されながら、陽極である第２の電極３に向かって移動する。その結果、放射線が入射した部位の第２の電極３には、電荷が生じる。カップリングコンデンサを介して接続された前置増幅器５は、発生した電荷を電気信号に置き換えて出力する。
【００２１】
図２は、本実施の形態における位置検出の方法を模式的に示す図である。図２中、Ｌは、第２の電極３の長さ、ｘは第２の電極３の一方の端部から電荷発生位置までの長さ、ＲａおよびＲｂは第２の電極３のそれぞれの端部から電荷発生位置までの抵抗を示す。
【００２２】
電荷発生位置ｘと第２の電極３の長さＬとの関係は、放射線入射位置ｘを挟んで両側の抵抗値ＲａおよびＲｂとを用いて、Ｌ／ｘ＝（Ｒａ＋Ｒｂ）／Ｒｂと表される。第２の電極３の両端のそれぞれに生じる電荷の大きさは、電荷発生位置からそれぞれの端部までの抵抗値と比例関係にある。このため、第２の電極３の両端のそれぞれに生じた電荷の量から、電荷発生位置ｘ、すなわち放射線の入射位置を求めることができる。
【００２３】
波形整形器６は、前置増幅器５の出力した信号が所定の時定数となるように波形成形する。波形整形器６で波形成型された信号は、ＡＤ変換器７でデジタル信号に置き換えられる。
【００２４】
放射線入射位置測定手段８の信号演算処理部９は、ディスクリミネータを備えていて、ＡＤ変換器７で置き換えられたデジタル信号から信号とノイズの弁別を行い、信号のピーク検出と、ピーク位置に対する時間上方を取得し、時間遅延処理を施してピーク領域に時間ゲートを設定する。ピーク比較処理部１０は、時間ゲートで信号のピーク値を比較し、その差分値を頻度分布として計測する。入射位置演算処理部１１は、この頻度分布の値に基づき、放射線の入射位置を演算処理によって同定する。同定された放射線の入射位置は、表示処理部１２で表示処理される。
【００２５】
また、本実施の形態の放射能汚染検査装置において、放射線入射位置測定手段８の後段には、検出領域設定手段１５が設けられている。検出領域設定手段１５は、放射線入射位置測定手段８に接続された窓走査部２０と、窓走査部２０に接続された窓設定部１９とを有している。
【００２６】
検出領域設定手段１５の後段には、放射能算出部１６が接続されている。放射能算出部１６は、検出領域設定手段１５で設定した検出領域の放射能を算出する。
【００２７】
放射能算出部１６には、バックグラウンド計数記憶部１３と、計数効率係数記憶部１４と、放射能汚染判定部１７とが接続されている。放射能汚染判定部１７には、表示処理部１８が接続されている。放射能汚染判定部１７は、放射能算出部１６が算出した放射能の値から放射能汚染の有無を判定する。放射能算出部１６が算出した放射能の値、および、放射能汚染判定部１７による放射能汚染の有無の判定結果は、表示処理部１８によって表示される。
【００２８】
図３は、本実施の形態における検出領域設定手段が設定する検出領域の例を示す図である。
【００２９】
検出領域設定手段１５は、第２の電極３の軸方向に対して、たとえば位置検出分解能と等しい幅の検出領域を並べて設定する。
【００３０】
図４は、本実施の形態における検出領域設定手段が設定する検出領域の他の例を示す図である。図５は、図４に示した例の検出領域設定手段を用いた場合の放射線の検出頻度数の例を示すグラフである。
【００３１】
この例において、窓設定部１９は、位置検出分解能と等しい幅の窓を設定する。また、窓走査部２０は、第２の電極３の軸方向に対して窓を走査する。このような検出領域設定手段１５は、窓を所定の移動幅で走査する。この際、窓の１回の移動量は、窓の幅よりも小さく、たとえば位置検出分解能の幅の５０％以下に設定する。それぞれの検出領域での放射線の計数は、移動平均法を用いて求める。また、位置検出分解能は、放射線を測定して得られた頻度分布のスペクトル半値幅と定義する。この走査によって、図５に示すように、バックグラウンドと区別し難く、ピーク検出が困難となる僅かな有意領域を定量的に検出できる。
【００３２】
このような放射能汚染検査装置では、位置検出分解能の幅に応じて検出領域を信号処理で複数に分割する。分割した検出領域の数をｎとした場合、バックグラウンド計数率は１／ｎで定義されるので、バックグラウンド計数率を著しく低減することができる。その結果、放射線検出装置の検出面を大面積化しても、バックグラウンド計数を著しく低減させることができ、高感度かつ低コストの放射能汚染検査装置を提供できる。
【００３３】
［第２の実施の形態］
図６は、本発明に係る放射能汚染検査装置の第２の実施の形態の一部のブロック図である。
【００３４】
本実施の形態の放射能汚染検査装置は、第１の実施の形態と検出領域設定手段１５の構成が異なる。本実施の形態の検出領域設定手段１５は、ピーク検出部２１と検出領域設定部２２と位置検出分解能記憶部２３とを備えている。ピーク検出部２１は、放射線入射位置測定手段８と接続されている。検出領域設定部２２は、ピーク検出部２１と接続されている。位置検出分解能記憶部２３は、検出領域設定部２２と接続されている。また、放射能算出部１６は、検出領域設定部２２と接続されている。
【００３５】
ピーク検出部２１は、測定によって得られた頻度分布のピークを検出してその位置情報を取得する。検出領域設定部２２は、ピーク検出部２１が検出した位置のピーク点を中心として幅、すなわち抵抗性電極が延びる方向の長さが、位置検出分解能と等しい検出領域を設定する。
【００３６】
図７は、本実施の形態における検出領域の設定方法を放射線検出頻度数と陽極長さ方向位置検出領域との関係の例を示すグラフとともに模式的に示す図である。
【００３７】
本実施の形態では、たとえば図７に示すように、ピーク検出部２１が検出した頻度分布のピーク点を中心点として位置検出分解能と等しい幅の検出領域が設定される。位置検出分解能は、検出領域の中央域と周辺域で異なる場合がある。
【００３８】
図８は、本実施の形態における位置検出分解能と陽極長さ方向位置との関係の例を示すグラフである。
【００３９】
図８に示すように位置検出分解能が検出領域の中央域と周辺域で異なる場合、検出領域の所定位置に対する位置検出分解能を取得しておく。さらに、たとえば図８に示すような関数フィッティングを行う。得られた関数曲線は、位置検出分解能として位置検出分解能記憶部２３に記憶する。検出領域設定部２２は、位置検出分解能記憶部２３からピーク位置に対応する位置検出分解能を取得し、その位置検出分解能に基づいて検出領域を設定する。通常、位置検出分解能は検出領域の中央域が最良であって中央域から離れるにつれて広がる傾向があるため、位置検出分解能の関数フィッティングとして多項式のフィッティングを用いることができる。
【００４０】
図９は、本実施の形態におけるバックグラウンド計数率と陽極長さ方向位置との関係の例を示すグラフである。
【００４１】
第２の電極３の長さ方向に対するバックグラウンドの頻度分布は、放射線入射位置測定手段８のピーク比較処理部１０の出力から求められる。得られた頻度分布は、たとえば図９に示すような多項式などの関数でフィッティングする。この関数曲線は、バックグラウンド係数として、バックグラウンド係数記憶部１３に記憶される。校正された放出数の放射線を放射線入射窓１の複数の所定位置に順次入射させて、ピーク比較処理部１０の出力から第２の電極３の長さ方向に対する頻度分布を計測する。ここで得られた頻度分布に対して、バックグラウンド計数率Ｎｂおよび放射線放出数Ｎｃから、計数効率ＥｆｆをＥｆｆ＝（Ｎｇ−Ｎｂ）／Ｎｃにより換算する。
【００４２】
図１０は、本実施の形態における計数効率と陽極長さ方向位置との関係の例を示すグラフである。
【００４３】
換算された計数効率は、たとえば図１０に示すように多項式などの関数でフィッティングする。この関数曲線は、計数効率係数記憶部１４に計数効率係数として記憶される。
【００４４】
図１１は、本実施の形態における検出下限と検出領域の分割数ｎとの関係を示すグラフである。
【００４５】
たとえば放射線を測定して得られた頻度分布のスペクトルを正規分布と仮定した場合、検出領域の幅は面積当たりのバックグラウンド（ｃｐｓ）と感度（ｃｐｓ／Ｂｑ）により、図１１に示す特性を有する。検出下限は、検出領域の分割数ｎが大きくなると一端小さくなった後大きくなっていく。つまり、検出下限は、検出領域の分割数ｎが所定の範囲にあることが好ましい。平成１７年度に経済産業省から出されたガイドライン（ＮＩＳＡ−１６１ｂ−０５−２）に示される検出下限の放射能面密度である０．８Ｂｑ／ｃｍ２を目標ラインとし、検出下限をこの目標ライン以下とするためには、上記検出領域の幅を位置検出分解能値の０．９倍〜２．９倍の範囲で設定する。
【００４６】
このような放射能汚染検査装置でも、放射線検出装置の検出面を大面積化しても、バックグラウンド計数を著しく低減させることができ、高感度かつ低コストの放射能汚染検査装置を提供できる。
【００４７】
［第３の実施の形態］
図１２は、本発明に係る放射能汚染検査装置の第３の実施の形態の一部のブロック図である。
【００４８】
本実施の形態の放射能汚染検査装置は、検出領域移動手段２４、２つの放射線検出器２９、被検体搬送機３０および被検体情報記録部３３を有している。検出領域移動手段２４は、放射線入射位置測定手段８の後段に設けられている。
【００４９】
検出領域移動手段２４は、チャネルシフト部２７、搬送機制御部２５、被検体情報記憶部２６、計測値補正処理部２８、計数効率係数記憶部１４およびバックグラウンド計数記憶部１３を備えている。チャネルシフト部２７は、放射線入射位置測定手段８に接続されている。搬送機制御部２５、被検体情報記憶部２６および計測値補正処理部２８は、チャネルシフト部２７に接続されている。計数効率係数記憶部１４およびバックグラウンド係数記憶部１３は、計測値補正処理部２８に接続されている。
【００５０】
被検体搬送機３０は、たとえば無限軌道式であって、被検体３１を搬送する。２つの放射線検出器２９は、被検体搬送機３０の搬送路を挟んで検出面を互いに対向させて配置されている。被検体搬送機３０の２つの放射線検出器２９に挟まれた搬送路の入口および出口には、被検体検出部３２が設けられている。被検体搬送機３０は、検出領域移動手段２４の搬送機制御部２５に接続されている。
【００５１】
計測値補正処理部２８の後段には、放射能算出部１６が設けられている。放射能算出部１６には、被検体情報記録部３３が接続されている。被検体情報記録部３３は、被検体情報記憶部２６に接続されている。
【００５２】
搬送機制御部２５は、被検体搬送機３０の搬送動作のＯＮ／ＯＦＦ並びに被検体の搬送速度を所定の速度に制御する。被検体検出部３２は、カメラなどで被検体の有無を検出し、また、あらかじめ被検体３１に取り付けた無線タグのＩＤ情報を取得する。被検体情報記憶部２６は、被検体検出部３２が送信した情報を受信し、該当する被検体３１にＩＤ番号を設定し、そのＩＤ番号を記憶する。チャネルシフト部２７は、移動ｃｈを設定する。
【００５３】
図１３は、本実施の形態における検出領域のチャネルの設定を模式的に示す図である。図１３において、被検体の移動に伴って（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に、チャネルが設定される。
【００５４】
チャネルシフト部２７では、たとえば位置検出幅の分解能を１０ｃｈ＝固定チャネルと定義し、同数の移動ｃｈを設ける。搬送機制御部２５の搬送速度情報に基づいて、被検体３１のＡ部位が常に移動ｃｈの特定ｃｈに積算されるようになっている。図１３（ａ）に示すように被検体３１が搬送路に入ったとき、まず被検体３１のＡ部位は、「０」番の固定ｃｈに設定される。また、「０」番の固定ｃｈには、「０」番の移動ｃｈが設定される。
【００５５】
次に、図１３（ｂ）に示すように被検体３１のＡ部位が固定ｃｈの「１」番の位置まで搬送路を移動したとき、「１」番の固定ｃｈに対応する移動ｃｈが「０」番となるように移動ｃｈがシフトされる。さらに、被検体３１の移動速度に応じて移動ｃｈをシフトしていくことにより、図１３（ｃ）の位置まで移動しても、被検体３１のＡ部位には常に「０」番の移動ｃｈが設定される。
【００５６】
同様に、被検体３１のＢ部位には常に「９」番の移動ｃｈが設定される。また、被検体３１のＣ部位には常に「７」番の移動ｃｈが設定される。被検体３１のＤ部位には常に「６」番の移動ｃｈが設定される。被検体３１のＥ部位には常に「４」番の移動ｃｈが設定される。被検体３１のＦ部位には常に「３」番の移動ｃｈが設定される。被検体３１のＧ部位には常に「２」番の移動ｃｈが設定される。被検体３１のＨ部位には常に「１」番の移動ｃｈが設定される。
【００５７】
このようにして、固定チャネルの計測値は、移動ｃｈに移行される。このため、被検体３１は、被検体３１同士が積み重ならないようにすれば、複数の被検体３１を連続して計測できる。
【００５８】
より現実的には、たとえば、位置検出幅を２０００ｍｍ、位置検出幅の分解能を５０ｃｈ＝固定チャネル、被検体３１の移動（搬送）速度を２０ｍｍ／秒とすれば、分解能当たりの長さは４０ｍｍ／ｃｈとなる。よって、２秒毎に移動チャネルをシフトすることで連続した計測ができる。
【００５９】
計測値補正処理部２８は、バックグラウンド係数記憶部１３と計数効率係数記憶部１４に記憶された情報に基づいて、移動ｃｈの計測データをチャネル毎に逐次補正する。この補正データに基づいて、放射能算出部１６は被検体３１の放射能を求める。求められた放射能は、被検体情報記録部３３によって当該被検体３１の放射能として記憶される。
【００６０】
このような放射能汚染検査装置では、搬送機を停止することなく被検体をいくつでも連続して計測することができる。また、バックグラウンドを低減できるため、より高感度な装置を実現できる。
【００６１】
［第４の実施の形態］
図１４は、本発明に係る放射能汚染検査装置の第４の実施の形態における放射線検出器の平面図である。
【００６２】
本実施の形態の放射線検出器は、第１の電極２の内空間に２つ以上の独立した検出領域を設けるために、１つ以上の仕切り板３４を備えている。仕切り板３４で仕切られた空間のそれぞれには、第２の電極３が貫通して延びている。複数の空間内を延びる第２の電極３は、電気的に直列に結合されている。
【００６３】
図１５は、本実施の形態における放射線検出器の変形例の平面図である。
【００６４】
図１５に示す変形例では、２つ以上の第１の電極２を密着配置して複数の独立した空間を形成している。
【００６５】
図１６は、本実施の形態における放射線検出器の他の変形例の平面図である。図１７は、図１６に示す放射線検出器によって検出される放射線検出頻度数と陽極の長さ方向位置との関係を示す図である。図１８は、図１６に示す放射線検出器によって検出される放射線検出頻度数と仕切られた空間それぞれを貫通する陽極の長さ方向位置との関係を示す図である。
【００６６】
図１７に示すように、第２の電極３（陽極）の両端の電荷から、陽極の長さ方向位置に対して得られる放射線の検出の頻度分布が得られる。陽極の放射線入射窓のそれぞれの端部Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇを位置的にあるいは時間的に揃えると、図１８のようにそれぞれの位置での放射線の検出の頻度が得られる。このようにして、たとえば平行に並んだ複数の領域のそれぞれについて、放射線検出頻度分布を求めることができる。その結果、より広い検出面に対して、第１ないし第３の実施の形態における放射能汚染検査を行うことができる。
【００６７】
このような放射能汚染検査装置では、たとえば、体表面汚染モニタの周囲に構成される高さ１８００ｍｍ×幅３００ｍの検出領域を構成する場合、構造上一つの検出器で構成できる。あるいは、検出面長さ１８００ｍｍ×幅１００ｍｍを有する放射能汚染検査装置を３つ平行に並べて密着配置すれば、１８００ｍｍ×３００ｍｍの検出面を形成することができ、容易に大面積の検出面を構成できる。
【００６８】
［第５の実施の形態］
図１９は、本発明に係る放射能汚染検査装置の第５の実施の形態の一部のブロック図である。
【００６９】
本実施の形態において、放射線入射位置測定手段８の２つの信号演算処理部９には、波高比較部３５が接続されている。波高比較部３５には、ガス劣化判定部３６が接続されている。ガス劣化判定部３６は、表示処理部１８に接続されている。本実施の形態では、たとえば放射線検出器を一定期間使用した後、検出領域の中央位置にβ線を照射し、信号演算処理部９で横軸を波高値とした頻度分布を求める。
【００７０】
図２０は、本実施の形態における放射線検出頻度数と波高値との関係の例を示すグラフである。
【００７１】
波高値比較部３５は、信号演算処理部９で求めた頻度分布のうち最大頻度に対する波高値を予め設定した閾値と比較する。ガス劣化判定部３６は、波高値比較部３５が比較した結果に基づいて、波高値が閾値検出器内のガスの劣化度を判定する。ガス劣化判定部３６の判定結果は、表示処理部１８で表示される。
【００７２】
このような放射能汚染検査装置を用いると、ガス劣化を、ガス濃度計などを使用せず、より機能的にかつ容易に判定することができる。
【００７３】
［他の実施の形態］
上述の各実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれらに限定されない。また、各実施の形態の特徴を組み合わせて実施することもできる。
【符号の説明】
【００７４】
１…放射線入射窓、２…第１の電極、３…第２の電極、４…高圧電源、５…前置増幅器、６…波形整形器、７…ＡＤ変換器、８…放射線入射位置測定手段、９…信号演算処理部、１０…ピーク比較処理部、１１…入射位置演算処理部、１２…表示処理部、１３…バックグラウンド係数記憶部、１４…計数効率係数記憶部、１５…検出領域設定手段、１６…放射能算出部、１７…放射能汚染判定部、１８…表示処理部、１９…窓設定部、２０…窓走査部、２１…ピーク検出部、２２…検出領域設定部、２３…位置検出分解能記憶部、２４…検出領域移動手段、２５…搬送機制御部、２６…被検体情報記憶部、２７…チャネルシフト部、２８…計測値補正処理部、２９…放射線検出器、３０…被検体搬送機、３１…被検体、３２…被検体検出部、３３…被検体情報記録部、３４…仕切り板、３５…波高値比較部、３６…ガス劣化判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状に延びる抵抗性電極を備えた放射線検出器と、
前記放射線検出器から伝達される前記抵抗性電極の両端の信号強度の比から前記抵抗性電極が延びる方向の放射線入射位置を求める放射線入射位置測定手段と、
２つ以上の検出領域を信号処理によって設定する検出領域設定手段と、
前記検出領域毎に設定されたバックグラウンドに基づいて被検体の放射能を算出する放射能算出部と、
を有すること特徴とする放射能汚染検査装置。
【請求項２】
前記検出領域設定手段は前記抵抗性電極が延びる方向の長さが位置分解能と等しい前記検出領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項３】
前記検出領域設定手段は測定された放射線入射位置を中心として前記抵抗性電極が延びる両方向に前記検出領域を設定することを特徴とする請求項２に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項４】
前記検出領域設定手段は測定された放射線入射位置毎に前記検出領域を設定することを特徴とする請求項３に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項５】
全ての前記検出領域の位置検出分解能を関数として記憶する位置検出分解能記憶部を有し、前記検出領域設定手段は前記位置検出分解能記憶部に記憶されたそれぞれの位置検出分解能に基づいて前記検出領域の幅を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項６】
前記抵抗性電極が延びる方向の長さが位置検出分解能に等しく設定された窓と、前記窓を全ての前記検出領域に対して走査する窓走査手段と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項７】
前記検出領域設定手段は前記抵抗性電極が延びる方向の長さが位置検出分解能の０．９倍以上２．９倍以下の前記検出領域を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項８】
前記抵抗性電極が延びる方向に前記被検体を移動させる被検体移動手段と、前記被検体の移動に合わせて前記検出領域を移動させる検出領域移動手段と、を有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項９】
前記放射線検出器は互いに独立した複数の領域を備えてこれらの領域内を延びる前記抵抗線電極は直列に接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項１０】
前記検出領域の中央位置に放射線を照射したときの前記放射線検出器が出力する信号強度に基づいてガスの劣化度を判定する信号強度判定部を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項１１】
線状に延びる抵抗性電極を備えて前記抵抗性電極の両端の信号強度の比から前記抵抗性電極が延びる方向の放射線入射位置を求める放射線入射位置測定装置を用いた放射能汚染検査方法において、
２つ以上の検出領域を信号処理によって設定する検出領域設定工程と、
前記検出領域毎にバックグラウンドを設定する工程と、
前記バックグラウンドに基づいて被検体の放射能を算出する放射能算出工程と、
を有すること特徴とする放射能汚染検査方法。
【請求項１２】
線状に延びる抵抗性電極を備えた放射線検出器で放射線を検出して、前記放射線検出器から伝達される前記抵抗性電極の両端の信号強度の比から前記抵抗性電極が延びる方向の放射線入射位置を求める放射線入射位置測定工程と、
２つ以上の検出領域を信号処理によって設定する検出領域設定工程と、
前記検出領域毎に設定されたバックグラウンドに基づいて被検体の放射能を算出する放射能算出工程と、
を有すること特徴とする放射能汚染検査方法。
【請求項１】
線状に延びる抵抗性電極を備えた放射線検出器と、
前記放射線検出器から伝達される前記抵抗性電極の両端の信号強度の比から前記抵抗性電極が延びる方向の放射線入射位置を求める放射線入射位置測定手段と、
２つ以上の検出領域を信号処理によって設定する検出領域設定手段と、
前記検出領域毎に設定されたバックグラウンドに基づいて被検体の放射能を算出する放射能算出部と、
を有すること特徴とする放射能汚染検査装置。
【請求項２】
前記検出領域設定手段は前記抵抗性電極が延びる方向の長さが位置分解能と等しい前記検出領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項３】
前記検出領域設定手段は測定された放射線入射位置を中心として前記抵抗性電極が延びる両方向に前記検出領域を設定することを特徴とする請求項２に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項４】
前記検出領域設定手段は測定された放射線入射位置毎に前記検出領域を設定することを特徴とする請求項３に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項５】
全ての前記検出領域の位置検出分解能を関数として記憶する位置検出分解能記憶部を有し、前記検出領域設定手段は前記位置検出分解能記憶部に記憶されたそれぞれの位置検出分解能に基づいて前記検出領域の幅を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項６】
前記抵抗性電極が延びる方向の長さが位置検出分解能に等しく設定された窓と、前記窓を全ての前記検出領域に対して走査する窓走査手段と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項７】
前記検出領域設定手段は前記抵抗性電極が延びる方向の長さが位置検出分解能の０．９倍以上２．９倍以下の前記検出領域を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項８】
前記抵抗性電極が延びる方向に前記被検体を移動させる被検体移動手段と、前記被検体の移動に合わせて前記検出領域を移動させる検出領域移動手段と、を有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項９】
前記放射線検出器は互いに独立した複数の領域を備えてこれらの領域内を延びる前記抵抗線電極は直列に接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項１０】
前記検出領域の中央位置に放射線を照射したときの前記放射線検出器が出力する信号強度に基づいてガスの劣化度を判定する信号強度判定部を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の放射能汚染検査装置。
【請求項１１】
線状に延びる抵抗性電極を備えて前記抵抗性電極の両端の信号強度の比から前記抵抗性電極が延びる方向の放射線入射位置を求める放射線入射位置測定装置を用いた放射能汚染検査方法において、
２つ以上の検出領域を信号処理によって設定する検出領域設定工程と、
前記検出領域毎にバックグラウンドを設定する工程と、
前記バックグラウンドに基づいて被検体の放射能を算出する放射能算出工程と、
を有すること特徴とする放射能汚染検査方法。
【請求項１２】
線状に延びる抵抗性電極を備えた放射線検出器で放射線を検出して、前記放射線検出器から伝達される前記抵抗性電極の両端の信号強度の比から前記抵抗性電極が延びる方向の放射線入射位置を求める放射線入射位置測定工程と、
２つ以上の検出領域を信号処理によって設定する検出領域設定工程と、
前記検出領域毎に設定されたバックグラウンドに基づいて被検体の放射能を算出する放射能算出工程と、
を有すること特徴とする放射能汚染検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−２４２３５５（Ｐ２０１１−２４２３５５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１６９２８（Ｐ２０１０−１１６９２８）
【出願日】平成２２年５月２１日（２０１０．５．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２１日（２０１０．５．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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