表面汚染検査装置およびその検査方法
【課題】本発明は、移動させながら被測定物の放射線汚染の有無を効率的かつ自動的に判断し、被測定物の汚染測定を臨機応変に高い信頼性を保って精度よく能率的に測定可能としたものである。
【解決手段】本発明に係る表面汚染検査装置は、被測定物をコンベア上で移動させながら被測定物からの放出放射線量を測定するものである。この表面汚染検査装置１０は、被測定物１１の移動に応じて測定部位を変えながら放出放射線量を測定する放射線検出手段２３と、この放射線検出手段２３からの測定値の上昇傾向を監視する監視判定手段２０と、この監視判定手段２０で測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止させるようにコンベア駆動用モータを制御するモータ速度制御手段１８とを有し、監視判定手段２０で前記測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは停止制御して被測定物１１からの放出放射線量を測定し、被測定物の汚染の有無を判断するものである。
【解決手段】本発明に係る表面汚染検査装置は、被測定物をコンベア上で移動させながら被測定物からの放出放射線量を測定するものである。この表面汚染検査装置１０は、被測定物１１の移動に応じて測定部位を変えながら放出放射線量を測定する放射線検出手段２３と、この放射線検出手段２３からの測定値の上昇傾向を監視する監視判定手段２０と、この監視判定手段２０で測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止させるようにコンベア駆動用モータを制御するモータ速度制御手段１８とを有し、監視判定手段２０で前記測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは停止制御して被測定物１１からの放出放射線量を測定し、被測定物の汚染の有無を判断するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物をコンベアに搭載し、連続移動させながら被測定物の汚染検査を行なう放射線検査技術に係り、特に、移動中の被測定物を放射線検出手段により測定し、汚染検査を行なう表面汚染検査装置およびその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の表面汚染検査装置として、原子力施設等の放射線管理区域から搬出される物品等の被測定物をコンベアに搭載し、連続移動させながら汚染測定を行なう搬出モニタ装置がある。
【０００３】
この搬出モニタ装置では、最近の放射線管理区域から持ち出される物品等の被測定物に対する放射線管理強化から、放射線検出感度を向上させることが要求されている。
【０００４】
この放射線検出感度を向上させるために、特開平６−１４８３３４号公報（特許文献１参照）および特開平６−６４７１４号公報（特許文献２参照）に記載したように、バックグラウンドレベルの変動に応じて最適な汚染計数時間を自動的に設定したり、被測定物の搬送速度を調整して汚染検査の作業性を向上させた放射線モニタがある。
【特許文献１】特開平６−１４８３３４号公報
【特許文献２】特開平６−６４７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の放射線モニタに用いられる表面汚染検査装置において、被測定物の放射線検出感度を向上させ、高い検出感度を得るには、コンベアの速度を落とす必要があり、コンベア速度を落とすと測定時間が長くなり、被測定物の汚染測定に長時間を要する問題がある。
【０００６】
また、高い放射線検出感度を得るために、バックグラウンド放射線レベルの影響を下げるために、鉛遮蔽物を追設することも考えられるが、鉛遮蔽物の追加は装置重量増を招き、設置が容易でない。
【０００７】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、移動させながら被測定物の放射線汚染の有無を効率的かつ自動的に判断し、被測定物の汚染測定を臨機応変に高い信頼性を保って精度よく能率的に測定可能な表面汚染検査装置およびその検査方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、被測定物の放射線汚染測定中に、放射線計数率の上昇傾向により汚染の有無を判断し、上昇傾向時に被測定物を精密にかつ念入りに検査可能な能率的で合理的な表面汚染検査装置およびその検査方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る表面汚染検査装置は、上述した課題を解決するために、被測定物をコンベア上で移動させながら被測定物からの放出放射線量を測定する表面汚染検査装置において、前記被測定物の移動に応じて測定部位を変えながら放出放射線量を測定する放射線検出手段と、この放射線検出手段からの測定値の上昇傾向を監視する監視判定手段と、この監視判定手段で測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止させるようにコンベア駆動用モータを制御するモータ速度制御手段とを有し、前記監視判定手段で前記測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止制御し、被測定物からの放出放射線量を測定して被測定物の汚染の有無を判断するように設定したものである。
【００１０】
また、本発明に係る表面汚染検査方法は、上述した課題を解決するために、被測定物をコンベア上で移動させながら被測定物からの放出放射線量を測定する表面汚染検査方法において、前記被測定物の移動に応じて測定部位を変えながら被測定物からの放出放射線量を測定するステップと、測定される被測定物からの測定信号の上昇傾向を監視するステップと、上記測定信号の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止させるようにモータ制御するステップとを有し、前記被測定物から測定信号の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止制御させて被測定物からの放出放射線量を測定し、被測定物の汚染の有無を判断する方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る表面汚染検査装置およびその検査方法においては、物品等の被測定物の移動に応じ測定部位を変えながら放出放射線量を測定する放射線検出手段からの測定値の上昇傾向を監視し、この上昇傾向が認められる場合、コンベア速度を減速あるいは停止させて精密測定し、被測定物の汚染の有無の判断を正確かつ効率的に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る表面汚染検査装置およびその検査方法の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１および図２は、本発明に係る表面汚染検査装置の第１実施形態を示す平面図および側断面図である。この表面汚染検査装置１０は、放射線管理区域から搬出される物品や部材等の被測定物１１をコンベア１２に搭載し連続移動させながら放射線汚染検査を行なう物品搬出モニタ装置に適用され、被測定物１１の表面汚染測定装置として用いられる。
【００１４】
表面汚染検査装置１０は、原子力施設等の放射線管理区域から被測定物を搬出する物品搬送路１３に設けられる被測定物搬出用のコンベア１２を有する。このコンベア１２には駆動ローラ１４と従動ローラ１５との間に可撓性を有する無端状のコンベアベルト１６が巻き掛けられ、このコンベアベルト１６上に被測定物１１が載置されて搬送される。
【００１５】
コンベア１２の駆動ローラ１４は、モータ速度制御手段としてのモータ速度制御器１８により加減速（可変）制御される駆動モータ１９により回転駆動され、この駆動モータ１９のモータ駆動によりコンベアベルト１６の搬送速度が制御される。モータ速度制御器１８は、監視判定手段である処理制御表示装置２０からの制御信号により作動制御される。駆動モータ１９は、例えば可逆回転可能なモータが用いられる。
【００１６】
処理制御表示装置２０には、放射線検出手段として対をなす放射線検出器２３（２３ａ，２３ｂ）が接続されている。放射線検出器２３は、コンベアベルト１６上を搬送される被測定物１１を撓むように上下に対をなして設置される。放射線検出器２３で検出された放射線検出信号は、処理制御表示装置２０に入力されて信号処理され、その処理結果は処理制御表示装置２０の表示部に放射線計数率値の表示等が行なわれる。
【００１７】
また、コンベアベルト１６上を搬送される被測定物１１は、位置検出センサ２５，２６により、被測定物１１の通過の有無が検出される。位置検出センサ２５，２６は、例えば光透過型検出センサが用いられるが、反射型検出センサであってもよく、コンベアベルト１６の長手方向に所定の間隔をおいて配設される。位置検出センサ２５，２６は、例えば放射線検出器２３ａ，２３ｂの入口側と出口側にそれぞれ配置される。
【００１８】
コンベアベルト１６は可撓性を有する帯状ベルトあるいはチェーンで形成し、被測定物１１を載置する部分を金鋼状に形成してもよい。また、コンベアベルト１６は、複数本、例えば左右両脇に狭幅の帯状ベルトを巻き掛けることにより形成し、両帯状ベルト間に支持ワイヤを通したり、また、両帯状ベルトに小ローラを複数個配置し、小ローラ上に金網状トレイを載せたものであってもよい。コンベアベルト１６に金網状トレイを備えることで、下方設置の放射線検出器２３で、被測定物１１の下面から透過力の弱い放射線を放出する被測定物１１の場合にも、表面汚染の有無を正確に検出することができる。
【００１９】
図１および図２に示された表面汚染検査装置１０の作動により、コンベア１２上を被測定物１１が搬送される。測定開始用の位置検出センサ２５の位置に被測定物１１の先端が到達すると、被測定物１１の表面汚染、すなわち放出放射線量の測定が開始され、各放射線検出器２３ａ，２３ｂから測定信号が出力される。
【００２０】
また、測定終了用の位置検出センサ２６の位置を被測定物１１の後端が通過すると表面汚染検査装置１０による放射線測定が終了する。
【００２１】
この表面汚染検査装置１０は、被測定物１１の一部あるいは全部が、位置検出センサ２３ａ，２３ｂ間で区画される測定エリアに存在する間、放射線測定が行なわれ、測定エリアを外れると、放射線測定は中断せしめられる。
【００２２】
一方、測定開始用の位置検出センサ２３ａが被測定物１１を検出し、測定が開始されると、コンベア１２の速度は所定値に初期設定され、コンベアベルト１６が走行駆動される。ここに、所定値とは、表面汚染検出装置１０による測定開始前のバックグラウンド計数率（ＢＧ値）ではなく、放射線の検出感度算出式を表示する次の検出限界式を用いて算出した数値をいう。
【００２３】
検出感度算出式による検出限界Ａは、
【数１】
【００２４】
で表わされる。ここに、単位（ｃｐｓ）はカウント／ｓｅｃのことを表わす。
【００２５】
次に、本発明に係る表面汚染検査装置１０の作用を説明する。
【００２６】
この表面汚染検査装置１０は、コンベア１２のコンベアベルト１６上を搬送される物品等の被測定物１１の移動に伴ない、被測定物１１がコンベア１２の測定エリアに入ると、被測定物１１の移動に応じ、放射線検出器２３（２３ａ，２３ｂ）が、被測定物１１の測定部位を相対的に変えながら被測定物１１からの放出放射線量を測定し、その測定信号（測定値）を監視判定手段としての処理制御表示装置２０に出力する。
【００２７】
被測定物１１の放出放射線量を測定する放射線検出器２３（２３ａ，２３ｂ）からの測定信号（放射線計数率値信号）を処理制御表示装置２０に入力させると、処理制御表示装置２０は、放射線検出器２３（２３ａ，２３ｂ）からの測定信号（放射線計数率値信号）の上昇傾向を監視し、その上昇傾向が認められる場合には、モータ速度制御器１８に制御信号を出力し、このモータ速度制御器１８で駆動モータ１９のモータ駆動を減速あるいは停止させるようにモータ制御する。
【００２８】
この駆動モータ１９のモータ制御により、コンベア１２のコンベアベルト１６はコンベア速度が低下（減速）せしめられ、このコンベア速度を低下させた状態でコンベア１２上の被測定物１１からの放出放射線量を放射線検出器２３で時間をかけて精密測定し、放射線汚染の有無および程度が処理制御表示装置２０により判断され、その表示部に表示されるようになっている。
【００２９】
表面汚染検査装置１０では、被測定物１１の表面汚染測定中に、放射線検出器２３（２３ａ，２３ｂ）からの測定信号（測定値：放射線計数率値信号）が上昇傾向を示したとき、この上昇傾向を処理制御表示装置２０が監視し、測定信号の上昇傾向が所要値を超えると、モータ速度制御器１８を作動制御し、駆動モータ１９を減速制御あるいは停止させる。
【００３０】
この駆動モータ１９の減速・停止制御により、コンベア１２はコンベア速度を減速あるいは停止せしめられる。コンベア１２のコンベア速度の減速あるいは切換制御または停止により、コンベア１２は図３に示すように、通常測定モード運転（例えばコンベア速度が２０ｍｍ／ｓｅｃを超え２００ｍｍ／ｓｅｃ程度、好ましくは８０ｍｍ／ｓｅｃに制御）から汚染測定モード運転（例えば、コンベア速度が０〜２０ｍｍ／ｓｅｃ、好ましくは２０ｍｍ／ｓｅｃに制御）に入り、汚染測定モード運転で放射線測定精度の高い時間をかけた精密測定が安定的に行なわれる。
【００３１】
図３は、表面汚染検査装置１０による測定動作を模式的に表わしたタイムチャートである。
【００３２】
［通常測定モード］
このタイムチャートから理解できるように、コンベア１２上を搬送される被測定物１１は、通常測定モードで測定が開始される。通常測定モードでは、コンベア速度ｖが速く、誤警報が発信される確率が高い信頼度ファクタｋが低い状態での汚染測定となる。図３における符号Ｐは通常測定モード時における計測データであり、この計測データＰから通常モード運転時にはデータのバラツキが大きく、信頼性が低いことがわかる。また、符号Ｑは汚染測定モード時における計測データであり、この計測データＱから汚染測定モード時のデータバラツキが小さく、信頼性が高いことを示している。
【００３３】
表面汚染検査装置１０による通常測定モード運転では、例えば信頼度ファクタｋ＝１．５、検出限界Ａ＝０．８に設定すると、測定時間Ｔｓは５秒、コンベア速度ｖは８０ｍｍ／ｓｅｃとなる。被測定物１１の放射線測定を高速で行なうことができる。
【００３４】
［汚染測定モード］
通常運転モードで測定された放射線検出器２３からの測定信号（放射線計数率値信号）に上昇傾向が認められると、この上昇傾向を処理制御表示装置２０で自動的に判断処理する。処理制御表示装置２０が被測定物１１に汚染可能性有りと判断した場合、コンベア速度ｖは遅いが、信頼度ｋの高い汚染測定モードに運転が切り換えられる。
【００３５】
この汚染測定モードでは、例えば、信頼度ファクタｋ＝３（３σ）とし、検出限界Ａ＝０．８に設定すると、測定時間Ｔｓは約２０秒で、コンベア速度ｖは２０ｍｍ／ｓｅｃとなる。この汚染測定モードで表面汚染検査装置１０を運転させることにより、被測定物１１の放射線汚染の有無・程度を高精度に効率よく時間をかけて精密測定することができる。
【００３６】
［放射線検出器からの測定信号が上昇傾向を示すか否かの判断］
放射線検出器２３からの測定信号（放射線計数率値信号）が上昇傾向を示すか否かを判定する手法は、放射線検出器２３での前回の測定値より今回の測定値の方が上廻り、この上廻る測定結果がＮ回（Ｎ≧２）継続する場合に、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、測定信号（放射線計数率値信号）が上昇傾向にあると判断する。
【００３７】
この計数率上昇傾向の判断とは別に、図５（Ｂ）に示す判定手法で放射線検出器２３からの測定信号が上昇傾向にあることを判断することもできる。図５（Ｂ）に示す判定手法は、放射線計数率が予め定めた予報設定値に達し、この予報設定値に達した状態がＮ回（Ｎ≧２）継続する場合に、計数率上昇傾向にあると判断する。
【００３８】
放射線検出器２３からの測定信号（放射線計数率値信号）が上昇傾向にあると処理制御表示装置２０で自動的に判断されると、モータ速度制御器１８に制御信号が出力され、このモータ速度制御器１８により駆動モータ１９のモータ駆動が減速あるいは停止制御される。この駆動モータ１９のモータ駆動制御により、コンベア１２のコンベア速度は通常の設定速度から減速あるいは停止制御される。このとき、コンベア１２のコンベア速度は、図５（Ｄ）に表わされる速度設定式に従って制御される。
【００３９】
コンベア１２の速度設定式により、コンベア速度ｖは、
【数２】
【００４０】
で表わされる。
【００４１】
放射線検出器２３（２３ａ，２３ｂ）からの測定信号（放射線計数率値信号）の上昇傾向がさらに継続すると、図５（Ａ）のフローチャートに示すように警報を発信したり、表面汚染検査装置１０による測定が終了せしめられる。
【００４２】
その際、表面汚染検査装置１０から最終的な汚染警報は、信頼度ファクタｋが高いｋ＝３（３σ）の値に基づいて判断する。３σはガウス分布における偏差値の程度を示す。
【数３】
【００４３】
信頼度ファクタｋを低く設定すれば、安全サイド時に誤警報を発する確率は高くなるが、コンベア速度ｖを速く設定でき、処理効率を向上させて被測定物１１の汚染状態を省時間で効率的に測定することができる。
【００４４】
一方、放射線検出器（２３ａ，２３ｂ）からの測定信号（放射線計数率値信号）の上昇傾向が認められた場合には、信頼度ファクタｋを高くｋ＝３（３σ）と設定し、より正確で精密な時間をかけた放射線測定を実施することができる。
【００４５】
この被測定物１１の表面汚染検査方法は、被測定物１１をコンベア１２上で移動させながら被測定物からの放出放射線量を検出し、測定する方法である。
【００４６】
この表面汚染検査方法は、被測定物１１の移動に応じて測定部位を変えながら被測定物１１からの放出放射線量を測定するステップと、測定される被測定物１１からの測定信号の上昇傾向を監視するステップと、測定信号の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは停止させるようにモータ制御するステップとを有し、被測定物１１からの測定信号の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換制御または停止制御させて被測定物１１からの放出放射線量を測定し、被測定物の汚染の有無や程度を判断する測定方法である。
【００４７】
また、被測定物１１の表面汚染検査装置１０およびその検査方法においては、信頼度ｋを低く設定すれば安全サイドに誤警報を発する確率は高くなるが処理スピードは速くでき、放射線汚染の無いことを確認するために省時間で効率的な測定が実現できる。放射線検出器２３からの測定信号に上昇傾向が認められた場合は信頼度ｋを高く（ｋ＝３）３σとし、時間をかけて信頼度の高いより正確な精密検査を安定的に行なうことができる。効率的かつ合理的な表面汚染検査方法を実現するもので商業上メリットは多大である。
【００４８】
この表面汚染検査装置１０およびその検査方法によると、被測定物１１の汚染検査（放射線測定）を効率的かつ合理的に行なうことができ、効率的かつ合理的な汚染検査方法を実現することで商業上のメリットも大きい。
【００４９】
次に、表面汚染検査装置の第２実施形態については図６を参照して説明する。
【００５０】
図６は、本発明に係る表面汚染検査装置による第２実施形態を示すフローチャートであり、この表面汚染検査装置の装置構成は、図１および図２に示された表面汚染検査装置１０と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００５１】
この表面汚染検査装置は、放射線検出器２３で検出された測定信号（放射線検出信号、放射線計数率値信号）の上昇傾向が確認された場合、コンベア１２を減速設定する。コンベア１２を減速設定しても、さらに、放射線計数率の上昇傾向が継続する場合には、コンベア１２を停止させるとともに、被測定物１１の汚染検知から確定までの行き過ぎた時間（搬送時間）を算出し、コンベア１２を逆転操作し、汚染検知地点（汚染が推定される区間）まで逆転させる。すなわち、コンベア１２をその移動速度と遅れ時間で推定される汚染位置まで戻すように処理制御表示装置２０から制御信号をモータ速度制御器１８に出力する。
【００５２】
このモータ速度制御器１８により駆動モータ１９のモータ駆動が制御されて逆回転せしめられてコンベア１２を逆転操作し、汚染が推定される区間まで被測定物１１（コンベア１２）を戻した上で、被測定物１１からの放出放射線量の再測定が行なわれたり、この再測定を含む被測定物１１の放射線測定が継続される。
【００５３】
この表面汚染検査装置では、被測定物１１の放射線汚染範囲が狭い場合に有効であり、過去に遡って放射線汚染区間を見逃さない被測定物１１の汚染検査を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る表面汚染検査装置の第１実施形態を示す概略的な平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う側断面図。
【図３】本発明に係る表面汚染検査装置による被測定物の汚染測定の概念を示すタイムチャート。
【図４】本発明に係る表面汚染検査装置を用いた被測定物の汚染測定における信頼度ファクタｋによる切り換えの説明図（信頼度ファクタの高いｋ＝３（３σ）設定時と信頼度ファクタの低いｋ＝１．５（１．５σ）設定時におけるＮＥＴ計数率分布を比較して示す説明図）。
【図５】（Ａ）は本発明に係る表面汚染検査装置におけるコンベア速度制御を示すフローチャート、（Ｂ）および（Ｃ）は放射線検出手段からの測定信号（放射線計数率値信号）の上昇傾向を判定する手法をそれぞれ示す図、（Ｄ）は前記コンベア速度設定式を示す図。
【図６】本発明に係る表面汚染検査装置の第２実施形態を示すフローチャート図。
【符号の説明】
【００５５】
１ 表面汚染検査装置
１１ 被測定物
１２ コンベア
１３ 物品搬送路
１４ 駆動ローラ
１５ 従動ローラ
１６ コンベアベルト
１８ モータ速度制御器（モータ速度制御手段）
１９ 駆動モータ
２０ 処理制御表示装置（監視判定手段）
２３（２３ａ，２３ｂ） 放射線検出器（放射線検出手段）
２５ 位置検出センサ
２６ 位置検出センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物をコンベアに搭載し、連続移動させながら被測定物の汚染検査を行なう放射線検査技術に係り、特に、移動中の被測定物を放射線検出手段により測定し、汚染検査を行なう表面汚染検査装置およびその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の表面汚染検査装置として、原子力施設等の放射線管理区域から搬出される物品等の被測定物をコンベアに搭載し、連続移動させながら汚染測定を行なう搬出モニタ装置がある。
【０００３】
この搬出モニタ装置では、最近の放射線管理区域から持ち出される物品等の被測定物に対する放射線管理強化から、放射線検出感度を向上させることが要求されている。
【０００４】
この放射線検出感度を向上させるために、特開平６−１４８３３４号公報（特許文献１参照）および特開平６−６４７１４号公報（特許文献２参照）に記載したように、バックグラウンドレベルの変動に応じて最適な汚染計数時間を自動的に設定したり、被測定物の搬送速度を調整して汚染検査の作業性を向上させた放射線モニタがある。
【特許文献１】特開平６−１４８３３４号公報
【特許文献２】特開平６−６４７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の放射線モニタに用いられる表面汚染検査装置において、被測定物の放射線検出感度を向上させ、高い検出感度を得るには、コンベアの速度を落とす必要があり、コンベア速度を落とすと測定時間が長くなり、被測定物の汚染測定に長時間を要する問題がある。
【０００６】
また、高い放射線検出感度を得るために、バックグラウンド放射線レベルの影響を下げるために、鉛遮蔽物を追設することも考えられるが、鉛遮蔽物の追加は装置重量増を招き、設置が容易でない。
【０００７】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、移動させながら被測定物の放射線汚染の有無を効率的かつ自動的に判断し、被測定物の汚染測定を臨機応変に高い信頼性を保って精度よく能率的に測定可能な表面汚染検査装置およびその検査方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、被測定物の放射線汚染測定中に、放射線計数率の上昇傾向により汚染の有無を判断し、上昇傾向時に被測定物を精密にかつ念入りに検査可能な能率的で合理的な表面汚染検査装置およびその検査方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る表面汚染検査装置は、上述した課題を解決するために、被測定物をコンベア上で移動させながら被測定物からの放出放射線量を測定する表面汚染検査装置において、前記被測定物の移動に応じて測定部位を変えながら放出放射線量を測定する放射線検出手段と、この放射線検出手段からの測定値の上昇傾向を監視する監視判定手段と、この監視判定手段で測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止させるようにコンベア駆動用モータを制御するモータ速度制御手段とを有し、前記監視判定手段で前記測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止制御し、被測定物からの放出放射線量を測定して被測定物の汚染の有無を判断するように設定したものである。
【００１０】
また、本発明に係る表面汚染検査方法は、上述した課題を解決するために、被測定物をコンベア上で移動させながら被測定物からの放出放射線量を測定する表面汚染検査方法において、前記被測定物の移動に応じて測定部位を変えながら被測定物からの放出放射線量を測定するステップと、測定される被測定物からの測定信号の上昇傾向を監視するステップと、上記測定信号の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止させるようにモータ制御するステップとを有し、前記被測定物から測定信号の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止制御させて被測定物からの放出放射線量を測定し、被測定物の汚染の有無を判断する方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る表面汚染検査装置およびその検査方法においては、物品等の被測定物の移動に応じ測定部位を変えながら放出放射線量を測定する放射線検出手段からの測定値の上昇傾向を監視し、この上昇傾向が認められる場合、コンベア速度を減速あるいは停止させて精密測定し、被測定物の汚染の有無の判断を正確かつ効率的に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る表面汚染検査装置およびその検査方法の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１および図２は、本発明に係る表面汚染検査装置の第１実施形態を示す平面図および側断面図である。この表面汚染検査装置１０は、放射線管理区域から搬出される物品や部材等の被測定物１１をコンベア１２に搭載し連続移動させながら放射線汚染検査を行なう物品搬出モニタ装置に適用され、被測定物１１の表面汚染測定装置として用いられる。
【００１４】
表面汚染検査装置１０は、原子力施設等の放射線管理区域から被測定物を搬出する物品搬送路１３に設けられる被測定物搬出用のコンベア１２を有する。このコンベア１２には駆動ローラ１４と従動ローラ１５との間に可撓性を有する無端状のコンベアベルト１６が巻き掛けられ、このコンベアベルト１６上に被測定物１１が載置されて搬送される。
【００１５】
コンベア１２の駆動ローラ１４は、モータ速度制御手段としてのモータ速度制御器１８により加減速（可変）制御される駆動モータ１９により回転駆動され、この駆動モータ１９のモータ駆動によりコンベアベルト１６の搬送速度が制御される。モータ速度制御器１８は、監視判定手段である処理制御表示装置２０からの制御信号により作動制御される。駆動モータ１９は、例えば可逆回転可能なモータが用いられる。
【００１６】
処理制御表示装置２０には、放射線検出手段として対をなす放射線検出器２３（２３ａ，２３ｂ）が接続されている。放射線検出器２３は、コンベアベルト１６上を搬送される被測定物１１を撓むように上下に対をなして設置される。放射線検出器２３で検出された放射線検出信号は、処理制御表示装置２０に入力されて信号処理され、その処理結果は処理制御表示装置２０の表示部に放射線計数率値の表示等が行なわれる。
【００１７】
また、コンベアベルト１６上を搬送される被測定物１１は、位置検出センサ２５，２６により、被測定物１１の通過の有無が検出される。位置検出センサ２５，２６は、例えば光透過型検出センサが用いられるが、反射型検出センサであってもよく、コンベアベルト１６の長手方向に所定の間隔をおいて配設される。位置検出センサ２５，２６は、例えば放射線検出器２３ａ，２３ｂの入口側と出口側にそれぞれ配置される。
【００１８】
コンベアベルト１６は可撓性を有する帯状ベルトあるいはチェーンで形成し、被測定物１１を載置する部分を金鋼状に形成してもよい。また、コンベアベルト１６は、複数本、例えば左右両脇に狭幅の帯状ベルトを巻き掛けることにより形成し、両帯状ベルト間に支持ワイヤを通したり、また、両帯状ベルトに小ローラを複数個配置し、小ローラ上に金網状トレイを載せたものであってもよい。コンベアベルト１６に金網状トレイを備えることで、下方設置の放射線検出器２３で、被測定物１１の下面から透過力の弱い放射線を放出する被測定物１１の場合にも、表面汚染の有無を正確に検出することができる。
【００１９】
図１および図２に示された表面汚染検査装置１０の作動により、コンベア１２上を被測定物１１が搬送される。測定開始用の位置検出センサ２５の位置に被測定物１１の先端が到達すると、被測定物１１の表面汚染、すなわち放出放射線量の測定が開始され、各放射線検出器２３ａ，２３ｂから測定信号が出力される。
【００２０】
また、測定終了用の位置検出センサ２６の位置を被測定物１１の後端が通過すると表面汚染検査装置１０による放射線測定が終了する。
【００２１】
この表面汚染検査装置１０は、被測定物１１の一部あるいは全部が、位置検出センサ２３ａ，２３ｂ間で区画される測定エリアに存在する間、放射線測定が行なわれ、測定エリアを外れると、放射線測定は中断せしめられる。
【００２２】
一方、測定開始用の位置検出センサ２３ａが被測定物１１を検出し、測定が開始されると、コンベア１２の速度は所定値に初期設定され、コンベアベルト１６が走行駆動される。ここに、所定値とは、表面汚染検出装置１０による測定開始前のバックグラウンド計数率（ＢＧ値）ではなく、放射線の検出感度算出式を表示する次の検出限界式を用いて算出した数値をいう。
【００２３】
検出感度算出式による検出限界Ａは、
【数１】
【００２４】
で表わされる。ここに、単位（ｃｐｓ）はカウント／ｓｅｃのことを表わす。
【００２５】
次に、本発明に係る表面汚染検査装置１０の作用を説明する。
【００２６】
この表面汚染検査装置１０は、コンベア１２のコンベアベルト１６上を搬送される物品等の被測定物１１の移動に伴ない、被測定物１１がコンベア１２の測定エリアに入ると、被測定物１１の移動に応じ、放射線検出器２３（２３ａ，２３ｂ）が、被測定物１１の測定部位を相対的に変えながら被測定物１１からの放出放射線量を測定し、その測定信号（測定値）を監視判定手段としての処理制御表示装置２０に出力する。
【００２７】
被測定物１１の放出放射線量を測定する放射線検出器２３（２３ａ，２３ｂ）からの測定信号（放射線計数率値信号）を処理制御表示装置２０に入力させると、処理制御表示装置２０は、放射線検出器２３（２３ａ，２３ｂ）からの測定信号（放射線計数率値信号）の上昇傾向を監視し、その上昇傾向が認められる場合には、モータ速度制御器１８に制御信号を出力し、このモータ速度制御器１８で駆動モータ１９のモータ駆動を減速あるいは停止させるようにモータ制御する。
【００２８】
この駆動モータ１９のモータ制御により、コンベア１２のコンベアベルト１６はコンベア速度が低下（減速）せしめられ、このコンベア速度を低下させた状態でコンベア１２上の被測定物１１からの放出放射線量を放射線検出器２３で時間をかけて精密測定し、放射線汚染の有無および程度が処理制御表示装置２０により判断され、その表示部に表示されるようになっている。
【００２９】
表面汚染検査装置１０では、被測定物１１の表面汚染測定中に、放射線検出器２３（２３ａ，２３ｂ）からの測定信号（測定値：放射線計数率値信号）が上昇傾向を示したとき、この上昇傾向を処理制御表示装置２０が監視し、測定信号の上昇傾向が所要値を超えると、モータ速度制御器１８を作動制御し、駆動モータ１９を減速制御あるいは停止させる。
【００３０】
この駆動モータ１９の減速・停止制御により、コンベア１２はコンベア速度を減速あるいは停止せしめられる。コンベア１２のコンベア速度の減速あるいは切換制御または停止により、コンベア１２は図３に示すように、通常測定モード運転（例えばコンベア速度が２０ｍｍ／ｓｅｃを超え２００ｍｍ／ｓｅｃ程度、好ましくは８０ｍｍ／ｓｅｃに制御）から汚染測定モード運転（例えば、コンベア速度が０〜２０ｍｍ／ｓｅｃ、好ましくは２０ｍｍ／ｓｅｃに制御）に入り、汚染測定モード運転で放射線測定精度の高い時間をかけた精密測定が安定的に行なわれる。
【００３１】
図３は、表面汚染検査装置１０による測定動作を模式的に表わしたタイムチャートである。
【００３２】
［通常測定モード］
このタイムチャートから理解できるように、コンベア１２上を搬送される被測定物１１は、通常測定モードで測定が開始される。通常測定モードでは、コンベア速度ｖが速く、誤警報が発信される確率が高い信頼度ファクタｋが低い状態での汚染測定となる。図３における符号Ｐは通常測定モード時における計測データであり、この計測データＰから通常モード運転時にはデータのバラツキが大きく、信頼性が低いことがわかる。また、符号Ｑは汚染測定モード時における計測データであり、この計測データＱから汚染測定モード時のデータバラツキが小さく、信頼性が高いことを示している。
【００３３】
表面汚染検査装置１０による通常測定モード運転では、例えば信頼度ファクタｋ＝１．５、検出限界Ａ＝０．８に設定すると、測定時間Ｔｓは５秒、コンベア速度ｖは８０ｍｍ／ｓｅｃとなる。被測定物１１の放射線測定を高速で行なうことができる。
【００３４】
［汚染測定モード］
通常運転モードで測定された放射線検出器２３からの測定信号（放射線計数率値信号）に上昇傾向が認められると、この上昇傾向を処理制御表示装置２０で自動的に判断処理する。処理制御表示装置２０が被測定物１１に汚染可能性有りと判断した場合、コンベア速度ｖは遅いが、信頼度ｋの高い汚染測定モードに運転が切り換えられる。
【００３５】
この汚染測定モードでは、例えば、信頼度ファクタｋ＝３（３σ）とし、検出限界Ａ＝０．８に設定すると、測定時間Ｔｓは約２０秒で、コンベア速度ｖは２０ｍｍ／ｓｅｃとなる。この汚染測定モードで表面汚染検査装置１０を運転させることにより、被測定物１１の放射線汚染の有無・程度を高精度に効率よく時間をかけて精密測定することができる。
【００３６】
［放射線検出器からの測定信号が上昇傾向を示すか否かの判断］
放射線検出器２３からの測定信号（放射線計数率値信号）が上昇傾向を示すか否かを判定する手法は、放射線検出器２３での前回の測定値より今回の測定値の方が上廻り、この上廻る測定結果がＮ回（Ｎ≧２）継続する場合に、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、測定信号（放射線計数率値信号）が上昇傾向にあると判断する。
【００３７】
この計数率上昇傾向の判断とは別に、図５（Ｂ）に示す判定手法で放射線検出器２３からの測定信号が上昇傾向にあることを判断することもできる。図５（Ｂ）に示す判定手法は、放射線計数率が予め定めた予報設定値に達し、この予報設定値に達した状態がＮ回（Ｎ≧２）継続する場合に、計数率上昇傾向にあると判断する。
【００３８】
放射線検出器２３からの測定信号（放射線計数率値信号）が上昇傾向にあると処理制御表示装置２０で自動的に判断されると、モータ速度制御器１８に制御信号が出力され、このモータ速度制御器１８により駆動モータ１９のモータ駆動が減速あるいは停止制御される。この駆動モータ１９のモータ駆動制御により、コンベア１２のコンベア速度は通常の設定速度から減速あるいは停止制御される。このとき、コンベア１２のコンベア速度は、図５（Ｄ）に表わされる速度設定式に従って制御される。
【００３９】
コンベア１２の速度設定式により、コンベア速度ｖは、
【数２】
【００４０】
で表わされる。
【００４１】
放射線検出器２３（２３ａ，２３ｂ）からの測定信号（放射線計数率値信号）の上昇傾向がさらに継続すると、図５（Ａ）のフローチャートに示すように警報を発信したり、表面汚染検査装置１０による測定が終了せしめられる。
【００４２】
その際、表面汚染検査装置１０から最終的な汚染警報は、信頼度ファクタｋが高いｋ＝３（３σ）の値に基づいて判断する。３σはガウス分布における偏差値の程度を示す。
【数３】
【００４３】
信頼度ファクタｋを低く設定すれば、安全サイド時に誤警報を発する確率は高くなるが、コンベア速度ｖを速く設定でき、処理効率を向上させて被測定物１１の汚染状態を省時間で効率的に測定することができる。
【００４４】
一方、放射線検出器（２３ａ，２３ｂ）からの測定信号（放射線計数率値信号）の上昇傾向が認められた場合には、信頼度ファクタｋを高くｋ＝３（３σ）と設定し、より正確で精密な時間をかけた放射線測定を実施することができる。
【００４５】
この被測定物１１の表面汚染検査方法は、被測定物１１をコンベア１２上で移動させながら被測定物からの放出放射線量を検出し、測定する方法である。
【００４６】
この表面汚染検査方法は、被測定物１１の移動に応じて測定部位を変えながら被測定物１１からの放出放射線量を測定するステップと、測定される被測定物１１からの測定信号の上昇傾向を監視するステップと、測定信号の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは停止させるようにモータ制御するステップとを有し、被測定物１１からの測定信号の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換制御または停止制御させて被測定物１１からの放出放射線量を測定し、被測定物の汚染の有無や程度を判断する測定方法である。
【００４７】
また、被測定物１１の表面汚染検査装置１０およびその検査方法においては、信頼度ｋを低く設定すれば安全サイドに誤警報を発する確率は高くなるが処理スピードは速くでき、放射線汚染の無いことを確認するために省時間で効率的な測定が実現できる。放射線検出器２３からの測定信号に上昇傾向が認められた場合は信頼度ｋを高く（ｋ＝３）３σとし、時間をかけて信頼度の高いより正確な精密検査を安定的に行なうことができる。効率的かつ合理的な表面汚染検査方法を実現するもので商業上メリットは多大である。
【００４８】
この表面汚染検査装置１０およびその検査方法によると、被測定物１１の汚染検査（放射線測定）を効率的かつ合理的に行なうことができ、効率的かつ合理的な汚染検査方法を実現することで商業上のメリットも大きい。
【００４９】
次に、表面汚染検査装置の第２実施形態については図６を参照して説明する。
【００５０】
図６は、本発明に係る表面汚染検査装置による第２実施形態を示すフローチャートであり、この表面汚染検査装置の装置構成は、図１および図２に示された表面汚染検査装置１０と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００５１】
この表面汚染検査装置は、放射線検出器２３で検出された測定信号（放射線検出信号、放射線計数率値信号）の上昇傾向が確認された場合、コンベア１２を減速設定する。コンベア１２を減速設定しても、さらに、放射線計数率の上昇傾向が継続する場合には、コンベア１２を停止させるとともに、被測定物１１の汚染検知から確定までの行き過ぎた時間（搬送時間）を算出し、コンベア１２を逆転操作し、汚染検知地点（汚染が推定される区間）まで逆転させる。すなわち、コンベア１２をその移動速度と遅れ時間で推定される汚染位置まで戻すように処理制御表示装置２０から制御信号をモータ速度制御器１８に出力する。
【００５２】
このモータ速度制御器１８により駆動モータ１９のモータ駆動が制御されて逆回転せしめられてコンベア１２を逆転操作し、汚染が推定される区間まで被測定物１１（コンベア１２）を戻した上で、被測定物１１からの放出放射線量の再測定が行なわれたり、この再測定を含む被測定物１１の放射線測定が継続される。
【００５３】
この表面汚染検査装置では、被測定物１１の放射線汚染範囲が狭い場合に有効であり、過去に遡って放射線汚染区間を見逃さない被測定物１１の汚染検査を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る表面汚染検査装置の第１実施形態を示す概略的な平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う側断面図。
【図３】本発明に係る表面汚染検査装置による被測定物の汚染測定の概念を示すタイムチャート。
【図４】本発明に係る表面汚染検査装置を用いた被測定物の汚染測定における信頼度ファクタｋによる切り換えの説明図（信頼度ファクタの高いｋ＝３（３σ）設定時と信頼度ファクタの低いｋ＝１．５（１．５σ）設定時におけるＮＥＴ計数率分布を比較して示す説明図）。
【図５】（Ａ）は本発明に係る表面汚染検査装置におけるコンベア速度制御を示すフローチャート、（Ｂ）および（Ｃ）は放射線検出手段からの測定信号（放射線計数率値信号）の上昇傾向を判定する手法をそれぞれ示す図、（Ｄ）は前記コンベア速度設定式を示す図。
【図６】本発明に係る表面汚染検査装置の第２実施形態を示すフローチャート図。
【符号の説明】
【００５５】
１ 表面汚染検査装置
１１ 被測定物
１２ コンベア
１３ 物品搬送路
１４ 駆動ローラ
１５ 従動ローラ
１６ コンベアベルト
１８ モータ速度制御器（モータ速度制御手段）
１９ 駆動モータ
２０ 処理制御表示装置（監視判定手段）
２３（２３ａ，２３ｂ） 放射線検出器（放射線検出手段）
２５ 位置検出センサ
２６ 位置検出センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物をコンベア上で移動させながら被測定物からの放出放射線量を測定する表面汚染検査装置において、
前記被測定物の移動に応じて測定部位を変えながら放出放射線量を測定する放射線検出手段と、
この放射線検出手段からの測定値の上昇傾向を監視する監視判定手段と、
この監視判定手段で測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止させるようにコンベア駆動用モータを制御するモータ速度制御手段とを有し、
前記監視判定手段で前記測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止制御し、被測定物からの放出放射線量を測定して被測定物の汚染の有無を判断するように設定したことを特徴とする表面汚染検査装置。
【請求項２】
前記監視判定手段は、放射線検出手段からの測定値の上昇傾向を放射線計数率値の変化率で判定し、コンベア速度を可変または停止させる制御信号をモータ制御手段に出力するようにしたことを特徴とする請求項１記載の表面汚染検査装置。
【請求項３】
前記監視判定手段は、放射線検出手段からの測定値の上昇傾向を放射線計数率信号が所定の警報設定値を超えた回数で判定し、コンベア速度を可変または停止させる制御信号をモータ制御手段に出力するようにしたことを特徴とする請求項１記載の表面汚染検査装置。
【請求項４】
前記監視判定手段は、放射線検出手段からの測定値の上昇傾向により可変制御されるコンベア速度を、所定の放射線検出感度を満足させる統計的確率の信頼度ファクタにより与えられる測定時間が得られる値に設定し、被測定物からの放射線量を継続測定することを特徴とする請求項１または２記載の表面汚染検査装置。
【請求項５】
前記監視判定手段は、放射線検出手段からの測定値の上昇傾向が認められた場合、コンベアをその移動速度と遅れ時間で推定される汚染位置まで戻すように、制御信号をモータ制御手段に出力し、被測定物の放射線測定を続行させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の表面汚染検査装置。
【請求項６】
被測定物をコンベア上で移動させながら被測定物からの放出放射線量を測定する表面汚染検査方法において、
前記被測定物の移動に応じて測定部位を変えながら被測定物からの放出放射線量を測定するステップと、
測定される被測定物からの測定値の上昇傾向を監視するステップと、
前記測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止させるようにモータ制御するステップとを有し、
前記被測定物から測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止制御させて被測定物からの放出放射線量を測定し、被測定物の汚染の有無を判断することを特徴とする表面汚染検査方法。
【請求項１】
被測定物をコンベア上で移動させながら被測定物からの放出放射線量を測定する表面汚染検査装置において、
前記被測定物の移動に応じて測定部位を変えながら放出放射線量を測定する放射線検出手段と、
この放射線検出手段からの測定値の上昇傾向を監視する監視判定手段と、
この監視判定手段で測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止させるようにコンベア駆動用モータを制御するモータ速度制御手段とを有し、
前記監視判定手段で前記測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止制御し、被測定物からの放出放射線量を測定して被測定物の汚染の有無を判断するように設定したことを特徴とする表面汚染検査装置。
【請求項２】
前記監視判定手段は、放射線検出手段からの測定値の上昇傾向を放射線計数率値の変化率で判定し、コンベア速度を可変または停止させる制御信号をモータ制御手段に出力するようにしたことを特徴とする請求項１記載の表面汚染検査装置。
【請求項３】
前記監視判定手段は、放射線検出手段からの測定値の上昇傾向を放射線計数率信号が所定の警報設定値を超えた回数で判定し、コンベア速度を可変または停止させる制御信号をモータ制御手段に出力するようにしたことを特徴とする請求項１記載の表面汚染検査装置。
【請求項４】
前記監視判定手段は、放射線検出手段からの測定値の上昇傾向により可変制御されるコンベア速度を、所定の放射線検出感度を満足させる統計的確率の信頼度ファクタにより与えられる測定時間が得られる値に設定し、被測定物からの放射線量を継続測定することを特徴とする請求項１または２記載の表面汚染検査装置。
【請求項５】
前記監視判定手段は、放射線検出手段からの測定値の上昇傾向が認められた場合、コンベアをその移動速度と遅れ時間で推定される汚染位置まで戻すように、制御信号をモータ制御手段に出力し、被測定物の放射線測定を続行させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の表面汚染検査装置。
【請求項６】
被測定物をコンベア上で移動させながら被測定物からの放出放射線量を測定する表面汚染検査方法において、
前記被測定物の移動に応じて測定部位を変えながら被測定物からの放出放射線量を測定するステップと、
測定される被測定物からの測定値の上昇傾向を監視するステップと、
前記測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止させるようにモータ制御するステップとを有し、
前記被測定物から測定値の上昇傾向が認められるとき、コンベア速度を減速あるいは切換えまたは停止制御させて被測定物からの放出放射線量を測定し、被測定物の汚染の有無を判断することを特徴とする表面汚染検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１７７８８３（Ｐ２００６−１７７８８３Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３７３６９０（Ｐ２００４−３７３６９０）
【出願日】平成１６年１２月２４日（２００４．１２．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２４日（２００４．１２．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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