表面汚染検査装置及び検査方法
【課題】境界付近での往復移動や静止を繰り返すことなく、被測定物の汚染の境界（汚染開始位置と汚染終了位置）を短時間に正確に特定することができる表面汚染検査装置及び検査方法を提供する。
【解決手段】放射線検出器１１と放射線強度を計数率で表示する演算表示装置１３とを備える。演算表示装置は、放射線検出器を被測定物の表面１８に沿って移動する際に、放射性物質による被測定物の汚染１４の境界を検出する境界検出装置１０を有する。境界検出装置１０は、計数率Ｙｉを一定の時間間隔で順に記憶する計数率記憶手段と、最終の計数率ＹＭ（Ｍは３以上の整数）を含む直前Ｍ個の計数率Ｙｉと、最終の計数率ＹＭを含む直前Ｎ個（ＮはＭより小さい整数）の計数率Ｙｉとからそれぞれの近似直線の傾きａＭ，ａＮを演算する傾き演算手段と、直線の傾きａＭ，ａＮから放射性物質による被測定物の汚染の境界を判別する境界判別手段とを備える。
【解決手段】放射線検出器１１と放射線強度を計数率で表示する演算表示装置１３とを備える。演算表示装置は、放射線検出器を被測定物の表面１８に沿って移動する際に、放射性物質による被測定物の汚染１４の境界を検出する境界検出装置１０を有する。境界検出装置１０は、計数率Ｙｉを一定の時間間隔で順に記憶する計数率記憶手段と、最終の計数率ＹＭ（Ｍは３以上の整数）を含む直前Ｍ個の計数率Ｙｉと、最終の計数率ＹＭを含む直前Ｎ個（ＮはＭより小さい整数）の計数率Ｙｉとからそれぞれの近似直線の傾きａＭ，ａＮを演算する傾き演算手段と、直線の傾きａＭ，ａＮから放射性物質による被測定物の汚染の境界を判別する境界判別手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質による表面汚染を検査する表面汚染検査装置及び検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力施設等において放射性物質による表面汚染の検査手段として、例えば特許文献１〜６が既に提案されている。
【０００３】
特許文献１の「放射線モニタ」は、バックグラウンドの変動に応じた最適な汚染計数時間の自動設定を目的とし、図１０に示すように、被測定物をコンベアに載せて搬送し被測定物の汚染状態を判定するものにおいて、バックグラウンドレベルを測定するバックグラウンド測定手段１１４と、バックグラウンド測定手段１１４により測定された測定値と予め定められている汚染管理レベルとからバックグラウンドを含まない真の計数値を汚染管理レベルの範囲内に入れる汚染計数時間を求める計数時間決定手段１１５と、計数時間決定手段１１５により決定された汚染計数時間に応じてコンベアの速度を制御する速度制御手段１１１とを具備するものである。
【０００４】
特許文献２の「物品搬出モニタ」は、搬出物品の汚染検査に係わる作業性の向上を目的とし、図１１に示すように、被検物１３３を自動搬送路１２３にてモニタ本体１２０内へ移送し、モニタ本体１２０内の放射線検出器１２９で被検物１３３から放出される放射線量を測定し、その測定値から当該被検物１３３の汚染の有無を監視するものにおいて、モニタ本体１２０の物品挿入側における自動搬送路１２３の近傍に設けられ、被検物１３３の安定度を検出する安定度検出手段１２６と、この安定度検出手段１２６で検出された被検物１３３の安定度に応じて当該被検物１３３の搬送速度を調整する搬送速度制御手段１３１とを具備するものである。
【０００５】
特許文献３の「表面汚染検査装置およびその検査方法」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することを目的とし、図１２に示すように、被測定物２１１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２２３と、この放射線検出手段２２３からの測定値の上昇傾向を監視する監視判定手段２２０と、この監視判定手段２２０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２１８とを有し、監視判定手段２２０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停止制御して被測定物２１１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。
【０００６】
特許文献４の「放射線モニタ」は、放射線レベルの異常上昇を初期段階で早期にかつ確実に検知して、対策処置を早期に行なえることを最も主要な目的とし、図１３において、放射線レベルが上昇したことを検知するデータ処理として、一定時間ｔ毎に計数してＮを取得し、毎回最新データをＮ１とし計数毎にＮ１を含む新計数時間帯Ｔｓとその前の旧時間帯Ｔｂを設定して、夫々の計数率ｎｓ，ｎｂの差である上昇レベル計数率ｎを求め、ｎを測定する時の統計誤差の関係式を用い上昇レベル判定値ａを求めてｎとａとを比較し、ｎがａより大である場合は予告警報を行い、ｎがａより小である場合はＴｓの時間帯を延長して、ＴｂをＴｓの延長分だけ前にシフトさせ、同様の処理で上昇レベル計数率ｎと上昇レベル判定値ａを求めかつ比較して予告判定を行ない、Ｔｓが予め設定したＴｍａｘになるまで繰り返し、Ｔｍａｘになったら次の計数ｔで同様の処理を順次行なうものである。
【０００７】
特許文献５の「放射線測定装置」は、サーベイメータにおいて、バックグランドに惑わされず能率的に汚染箇所の特定を行うことを目的とし、図１４に示すように、波高弁別器３１４から検出パルス３００が検出されるとワンショットマルチバイブレータ３１６から所定の幅Ｔをもったパルス３０２が出力される。その幅Ｔの外に別の検出パルス３００が発生すると、それはアンド回路３１８及び３２０によってバックグラウンドとして判定され、バックグランド以外の検出パルスが測定結果として出力されるものである。
【０００８】
特許文献６の「サーベイメータにおける視覚表示付き検出器」は、放射能による汚染を検出器と測定器が分離されたタイプのサーベイメータにより測定する場合、頻繁な視線の移動を行なったり、聴覚的に汚染の程度を知らせるためのクリック音を発させることなく、放射能による汚染の有無を測定できると共に、放射能測定値が管理基準値を超えたら聴覚的表示が点灯，点滅するようにすることを目的とし、図１５に示すように、検出器と測定器とが分離された型式のサーベイメータにおいて、検出器の把持部３０４の背面等、測定者が視認しやすい部位に１又は複数の発光体３０３による視覚表示手段を装備し、検出器のシンチレータ部３０１に入力された放射線のパルスに同期して、発光体３０３を点灯又は点滅させるようにしたものである。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１４８３３４号公報、「放射線モニタ」
【特許文献２】特開平６−６４７１４号公報、「物品搬出モニタ」
【特許文献３】特開平１８−１７７８８３号公報、「表面汚染検査装置およびその検査方法」
【特許文献４】特開平６−３２４１５０号公報、「放射線モニタ」
【特許文献５】特開平１０−１９７６４４号公報、「放射線測定装置」
【特許文献６】特開平１３−２２８２５６号公報、「サーベイメータにおける視覚表示付き検出器」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように放射性物質による表面汚染の従来の検査手段は、代表的には特許文献１のようにバックグラ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、特許文献２のように被測定物の検査速度を調整して作業性向上を図ったり、特許文献３のように信頼度ファクタによって被測定物の検査モードを可変するものである。
また特許文献４のように測定データの得られた種々の時間帯から計数率の上昇率から汚染の有無を初期段階に発見するものである。
【００１１】
あるいは特許文献５のように検出パルスの到達時間間隔からバックグランドか汚染かを判断するものである。
【００１２】
あるいは特許文献６のように管理基準値を設け、前記管理基準値を超えたら発光体が点滅又は点灯するものである。
【００１３】
上述した従来の各検査手段で用いるサーベイメータは、放射線を検出する放射線検出器とこれからの出力パルスを処理し放射線強度（例えば計数率：ｃｐｍで表示する）を表示する演算表示装置とからなる。しかし、図１６に示すようにサーベイメータは、1次遅れ系で近似され、応答の指標である時定数を１０秒と設定した場合には、同一位置に静止して計測する場合でも、実際の放射線強度に達するまでに例えば、厳格には６０秒、一般的には時定数の３倍の３０秒程度の時間を要していた。
【００１４】
そのため、従来の各検査手段では、汚染の有無の検出時間をサーベイメータの時定数を３秒に切り替えて検出時間を短縮していたが、汚染の有無の検出時間を短縮していたが、この場合でも１０秒前後、同一位置に静止する必要があった。
【００１５】
しかし、汚染の有無の単なる検出ではなく、汚染の範囲、すなわち汚染の境界（汚染開始位置と汚染終了位置）を把握するには、汚染可能範囲全域にわたりサーベイメータを移動させながら検査する必要がある。
この場合、図１７に示すように、静止計測値は汚染範囲近傍で高い値を示すが、サーベイメータを移動させながら検出する場合には、汚染開始位置では検出遅れのため検出値が低く、汚染終了位置でも検出遅れのため高い検出値となるので、汚染開始位置及び汚染終了位置を決定することができなかった。
そのため、汚染の境界（汚染開始位置と汚染終了位置）を正確に把握するには、汚染の境界付近で何度もサーベイメータを往復移動させ、あるいは静止を繰り返す必要があり、汚染位置を特定するために長時間を要していた。
【００１６】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、境界付近での往復移動や静止を繰り返すことなく、被測定物の汚染の境界（汚染開始位置と汚染終了位置）を短時間に正確に特定することができる表面汚染検査装置及び検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、放射線を検出する放射線検出器と、該放射線検出器からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率で表示する演算表示装置とを備え、
該演算表示装置は、放射線検出器をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動する際に、放射性物質による被測定物の汚染の境界を検出する境界検出装置を有する、ことを特徴とする表面汚染検査装置が提供される。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記境界検出装置は、前記計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）を所定の時間間隔で順に記憶する計数率記憶手段と、
所定範囲におけるＭ個（Ｍは３以上の整数）の計数率Ｙｉと、Ｍ個の内のＮ個（ＮはＭより小さい整数）の計数率Ｙｉと、からそれぞれを近似する直線の傾きａＭ，ａＮを演算する傾き演算手段と、
前記直線の傾きａＭ，ａＮを比較することで放射性物質による被測定物の汚染の境界を判別する境界判別手段とを備える。
【００１９】
前記所定の時間間隔は等間隔である、のが好ましい。
また、前記境界判別手段は、前記直線の傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭを演算し、傾き差Δａが所定の正のしきい値を超える場合に汚染開始位置と判別し、傾き差Δａが所定の負のしきい値を絶対値が超える場合に汚染終了位置と判別する。
【００２０】
さらに、被測定物の汚染の境界位置を表示する表示装置を備える。
【００２１】
前記表示装置は、発光器及び／又は警報器である、ことが好ましい。
【００２２】
また、本発明によれば、放射線を検出する放射線検出器をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動する検出器移動ステップと、
前記放射線検出器からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率で出力する計数率出力ステップと、
前記計数率の変化から放射性物質による被測定物の汚染の境界を検出する境界検出ステップとを有する、ことを特徴とする表面汚染検査方法が提供される。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記境界検出ステップは、前記計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）を所定の時間間隔で順に記憶する計数率記憶ステップと、
所定範囲におけるＭ個（Ｍは３以上の整数）の計数率Ｙｉと、Ｍ個の内のＮ個（ＮはＭより小さい整数）の計数率Ｙｉと、からそれぞれを近似する直線の傾きａＭ，ａＮを演算する傾き演算ステップと、
前記直線の傾きａＭ，ａＮを比較することで放射性物質による被測定物の汚染の境界を判別する境界判別ステップとを有する。
【００２４】
前記所定の時間間隔は等間隔である、のが好ましい。
また、前記境界判別ステップにおいて、前記直線の傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭを演算し、傾き差Δａが所定の正のしきい値を超える場合に汚染開始位置と判別し、傾き差Δａが所定の負のしきい値を絶対値が超える場合に汚染終了位置と判別する、ことが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
上記本発明の装置及び方法によれば、放射線検出器をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動する際に、放射性物質による被測定物の汚染の境界を検出する境界検出装置を有し、
検出器移動ステップにおいて、放射線を検出する放射線検出器をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動し、
計数率出力ステップにおいて、前記放射線検出器からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率で出力し、
境界検出ステップにおいて、前記計数率の変化から放射性物質による被測定物の汚染の境界を検出するので、境界付近での往復移動や静止を繰り返すことなく、１回の操作で被測定物の汚染の境界（汚染開始位置と汚染終了位置）を特定することができる。
【００２６】
従って本発明によれば、放射性物質による表面汚染の特定、すなわち汚染と非汚染の境界が容易にかつ迅速に特定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２８】
図１は、本発明による表面汚染検査装置の全体構成図である。この図において、本発明の表面汚染検査装置は、例えばβ線を検出するＧＭサーベイメータであり、放射線検出器１１と演算表示装置１３とを備える。
放射線検出器１１は、放射線（例えばβ線）を検出する。ケーブル１２は、放射線検出器１１と演算表示装置１３を電気的に接続し、その間のデータを送受信する。演算表示装置１３は、放射線検出器１１からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）で表示する。
【００２９】
放射線検出器１１は、手持ちが可能であり、被測定物の表面１８からほぼ一定の距離（例えば１０ｍｍ）を隔てたまま表面１８に沿ってほぼ一定の速度（例えば５０ｍｍ／ｓｅｃ）で移動させることができる。この移動は手動で行ってもよく、あるいはなんらかの移動装置（例えば車輪付き台車）を用いてもよい。 なお、この場合に台車の車輪は、被測定物の汚染１４に直接接触しないように、離れた位置に設けるのがよい。
演算表示装置１３は、境界検出装置１０を内蔵し、放射線検出器１１をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動する際に、この境界検出装置１０により、放射性物質による被測定物の汚染１４の境界を検出するようになっている。
【００３０】
境界検出装置１０は、図示しない計数率記憶手段、傾き演算手段、境界判別手段を備える。境界検出装置１０は例えばマイクロコンピュータであり、計数率記憶手段は例えばＲＡＭであり、傾き演算手段と境界判別手段は、例えばコンピュータプログラムである。
計数率記憶手段は、計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）を一定の時間間隔（好ましくは等間隔）で順に記憶する。
傾き演算手段は、記憶した最終の計数率ＹＭ（Ｍは３以上の整数）を含む直前Ｍ個の計数率Ｙｉと、記憶した最終の計数率ＹＭを含む直前Ｎ個（ＮはＭより小さい整数）の計数率Ｙｉと、からそれぞれを近似する直線の傾きａＭ，ａＮを演算する。
境界判別手段は、前記直線の傾きａＭ，ａＮから放射性物質による被測定物の汚染の境界を判別する境界判別手段を備える。
【００３１】
図２は、本発明による表面汚染検査方法の全体フロー図である。この図において、本発明の表面汚染検査方法は、検出器移動ステップＳ１、計数率出力ステップＳ２、境界検出ステップＳ３を有する。
検出器移動ステップＳ１では、放射線を検出する放射線検出器１１をほぼ一定の速度で被測定物の表面１８に沿って移動する。この移動距離ｘは、初期位置ｘ０、移動速度ｖ、経過時間ｔから、式（１）で表示することができる。
ｘ＝ｘ０＋ｖ・ｔ・・・（１）
【００３２】
計数率出力ステップＳ２では、放射線検出器１１からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）で出力する。
【００３３】
境界検出ステップＳ３は、計数率記憶ステップＳ３１、傾き演算ステップＳ３２、及び境界判別ステップＳ３３を有する。
計数率記憶ステップＳ３１では、新しい計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）が出力されるたびに順に記憶する。
傾き演算ステップＳ３２では、新しい計数率Ｙｉが記憶されるたびに、記憶した最終の計数率ＹＭ（Ｍは３以上の整数）を含む直前Ｍ個の計数率Ｙｉと、記憶した最終の計数率ＹＭを含む直前Ｎ個（ＮはＭより小さい整数）の計数率Ｙｉと、からそれぞれを近似する直線の傾きａＭ，ａＮの演算を繰り返す。
【００３４】
境界判別ステップＳ３３は、傾き差演算ステップＳ３３１、開始位置判別ステップＳ３３２、及び終了位置判別ステップＳ３３３からなる。
傾き差演算ステップＳ３３１では、傾き演算ステップＳ３２が傾きを演算するたびに直線の傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭを演算する。
開始位置判別ステップＳ３３２では、傾き差Δａが所定の正のしきい値Ａを超える場合に汚染開始位置と判別する。
終了位置判別ステップＳ３３３では、傾き差Δａが所定の負のしきい値−Ｂを絶対値が超える（すなわち傾き差Δａが負のしきい値−Ｂより小さい）場合に汚染終了位置と判別する。
【００３５】
上述した境界判別ステップＳ３３により、直線の傾きａＭ，ａＮから放射性物質による被測定物の汚染の境界を判別することができる。
従って、上述した境界検出ステップＳ３により、計数率の変化から放射性物質による被測定物の汚染の境界を検出することができる。
【００３６】
図３、図４、図５は、汚染開始位置近傍、中間位置、汚染終了位置近傍における計数率の変化を示す模式図である。これらの図において、横軸は位置ｘに対応し、縦軸の各点は計数率ｙに対応する。
【００３７】
以下、図３〜図５において、測定装置１３の計数率出力を一定間隔でサンプリングし、このデータを用いて汚染検査を実施する方法を説明する。
【００３８】
図３には汚染開始位置近傍における２０点のデータが示されている。横軸ｘは位置に対応する量であり、縦軸ｙは計数率に対応する量である。最終点２０（Ｍ＝２０）を含め、前時刻の値２０点に対して直線を用いて最小自乗近似を行なうとｙ＝６．８ｘ＋５．９なる直線２１が得られる。従って、直線２１の傾きａＭは、６．８である。
一方、最終点２０を含め、前時刻の値５点（Ｎ＝５）に対して直線を用いて最小自乗近似を行なうとｙ＝５０．４ｘ−７５２．０なる直線２２が得られる。従って、直線２２の傾きａＮは、５０．４である。
ここで後者の傾きから前者の傾きを減じると、傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭ＝５０．４−６．８＝４３．６、すなわち傾き差４３．６が得られる。例えば、傾き差Ａ＝１０をしきい値として設定すると、この値を低い方から超えた場合、その地点を汚染の開始位置とする。
【００３９】
上述した方法の意味を解説する。直線２１はバックグランドが高い場合も低い場合も、これらの計数率の大きさに依存せず、変化が小さい場合は傾きがゼロ近傍である。汚染の開始位置に到達すると、ゼロ近傍から正の値にゆっくり変化する。一方、直線２２は変化に敏感で、バックグランドの場合は直線２１同様に傾きはゼロ近傍であるが、汚染の開始位置に到達すると直線２１より大きな正の傾きを有する。したがって直線２２の傾きから直線２１の傾きを減じた傾き差は正の値を示すこととなる。
【００４０】
図４には放射線検出器１１の検出面に比較して小さい汚染の終了位置近傍におけるにおける２０点のデータが示されている。最終点３００（Ｍ＝２０）を含め、前時刻の値２０点に対して直線を用いて最小自乗近似を行なうとｙ＝１７．３ｘ−５０．０なる直線３１０が得られる。従って、直線３１０の傾きａＭは、１７．３である。
また最終点３００を含め、前時刻の値５点（Ｎ＝５）に対して直線を用いて最小自乗近似を行なうとｙ＝７．１ｘ＋１３８．５なる直線３２０が得られる。従って、直線３２０の傾きａＮは、７．１である。
ここで後者の傾きから前者の傾きを減じると、傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭ＝７．１−１７．３＝−１０．２、すなわち傾き差−１０．２が得られる。
【００４１】
上述した方法の意味を解説する。直線３１０はサーベイメータが汚染箇所を通過後も応答遅れのために正の傾きを示す。一方、直線３２０は変化に敏感で、汚染の終了位置に到達すると直線３１０より小さな正の傾きを有する。したがって直線３２０の傾きから直線３１０の傾きを減じた傾き差は負の値を示すこととなる。このように計数率は上昇中でもすでに汚染位置を終了している場合、傾き差は明瞭に負の値を示す。
【００４２】
図５には放射線検出器１１の検出面に比較して大きいすなわち広い汚染の終了位置近傍における２０点のデータが示されている。最終点３０（Ｍ＝２０）を含め、前時刻の値２０点に対して直線を用いて最小自乗近似を行なうとｙ＝−６．０ｘ＋２９６．７なる直線３１が得られる。従って、直線３１の傾きａＭは、−６．０である。
また最終点３０を含め、前時刻の値５点（Ｎ＝５）に対して直線を用いて最小自乗近似を行なうとｙ＝−５０．３ｘ＋１１１８．０なる直線３２が得られる。従って、直線３２の傾きａＮは、−５０．３である。
ここで後者の傾きから前者の傾きを減じると、傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭ＝−５０．３−（−６．０）＝−４４．３、すなわち傾き差−４４．３が得られる。例えば、傾き差−１０をしきい値−Ｂ（Ｂは正数）として設定すると、この値を大きい方から超えた場合、その地点を汚染の終了位置とする。
【００４３】
上述した方法の意味を解説する。直線３１はサーベイメータが広い汚染箇所を通過中は、そのレベルが高い場合も低い場合も、これらの計数率の大きさに依存せず、変化が小さい場合は傾きがゼロ近傍である。汚染の終了位置に到達してもゼロ近傍の正の値から，しばらく時間が経過した後，負の値にゆっくり変化する。一方、直線３２は変化に敏感で、汚染の終了位置に到達すると直線３１より小さい正の値，あるいは絶対値の大きな負の傾きを有することが実験によって確かめられている。したがって直線３２の傾きから直線３１の傾きを減じた傾き差は負の値を示すこととなる。
【００４４】
上述したように、本発明では、正のしきい値Ａを傾き差Δａがグラフの下から上に向かって超えた位置を汚染の開始位置とし、負の設定値−Ｂを傾き差Δａがグラフの上から下に超えた位置を汚染の終了位置とする。
【実施例１】
【００４５】
上述した本発明の汚染検査方法を内蔵した汚染検査装置とその実施例について説明する。
図１の床１８に長さ１５００ｍｍの線を描いた。この５００ｍｍの位置に直径４０ｍｍ、厚さ５ｍｍの円盤状のストロンチウム９０なる法の規制を受けない微弱な３７００Ｂｑのβ線源１４を置いて汚染箇所とした。ＧＭ管を有する放射線検出器１１を０ｍｍから１５００ｍｍの位置に向けて５０ｍｍ／ｓｅｃで、β線源１４の上面から１０ｍｍの距離を保ちながら移動させた。計数率（ｃｐｍ）は０．１秒でサンプリングした。
【００４６】
図６は本発明による汚染検査装置の作用を示す図である。グラフ４１は移動応答を示し、サンプリングした計数率である。静止測定のグラフ４０は種々の位置で６０ｓｅｃの間、静止状態で待って指示値を読んだもの、すなわち静止測定の結果である。グラフ４２は傾き差を１００倍して比較を容易にしたものである。
【００４７】
図７は本発明の作用を詳細に説明するために５００ｍｍ付近を拡大したものである。移動応答を表すグラフ５１は汚染開始位置（４８０ｍｍ）を超えたころから立ち上がり、汚染終了位置（５２０ｍｍ）を通過後も上昇を続け、その後、ゆっくりと減少するが、１５００ｍｍの位置でもバックグラウンドの５倍程度の値を示す。この場合、応答も特性を示す時定数は１０ｓｅｃに設定した。グラフ５０は静止測定であるが、β線源１４からのβ線はあらゆる方向に放出されるため、汚染開始位置の前方の４３０ｍｍ、汚染終了位置の後方の５７０ｍｍの位置でもバックグランドの４倍程度の値を示した。グラフ５２は傾き差のグラフである。
【００４８】
さらに詳細な移動応答と傾き差の関係を図示したものが図８である。傾き差を示すグラフ６２は移動応答のグラフ６１とほぼ同位置で立ち上がり、汚染の中心である５００ｍｍに位置で最大値を示した。またグラフ６２はグラフ６１がまだ上昇中のときに下降に転じ、５３０ｍｍで負の値を示した。
【００４９】
図９は本発明におけるしきい値の説明図である。ここでは正のしきい値Ａを１０、および負のしきい値−Ｂを−１０に設定した。傾き差Δａのグラフ７３でしきい値を丸印で示した。正のしきい値を矢印のように下から上に超える場所が汚染開始位置で４７５ｍｍであった。負のしきい値を矢印のように上から下に超える場所が汚染終了位置で５３０ｍｍであった。これは実際の汚染開始位置が４８０ｍｍ、汚染終了位置が５２０ｍｍと比較して十分な精度である。移動応答のみでは、１回の測定で汚染の開始位置も終了位置も、特に終了位置を特定することは困難であることから本発明の顕著な効果がわかる。
【００５０】
上述したしきい値Ａ，Ｂは図１のしきい値設定ダイアル１５によって正負を決めることができる。汚染の管理レベルを厳しくする場合はしきい値Ａ，Ｂの絶対値を小さくすればよく、汚染の管理レベルをゆるやかにする場合はしきい値の絶対値を大きくすればよい。
【００５１】
図１において、本発明の表面汚染検査装置は、さらに被測定物の汚染の境界位置を表示する表示装置を備える。この例において、表示装置は、放射線検出器１１に付けた発光器１６（ＬＥＤなど）、測定装置１３に付けた発光器１７（ＬＥＤなど）、測定装置１３に付けた警報器１９（ブザーなど）である。
【００５２】
発光器１６，１７は、例えば汚染開始位置で点灯し、点灯を継続し、汚染終了位置で消灯する。
【００５３】
また、汚染開始位置で測定装置１３に付けたブザーなどによる警報器１９の警報音を発生させ、警報音を継続し、汚染終了位置で警報音を消すようにしてもよい。
【００５４】
さらに、次は発光器１６，１７と警報器１９は、併用してもよく、一方のみでもよい。
【００５５】
上述したように本発明の装置及び方法によれば、放射線検出器１１をほぼ一定の速度で被測定物の表面１８に沿って移動する際に、放射性物質による被測定物の汚染１４の境界を検出する境界検出装置１０を有する。この装置を用いて本発明の方法では、検出器移動ステップＳ１において、放射線を検出する放射線検出器１１をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動し、計数率出力ステップＳ２において、放射線検出器１１からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率Ｙｉで出力し、境界検出ステップＳ３において、計数率Ｙｉの変化から放射性物質による被測定物の汚染１４の境界を検出することができる。
従って、境界付近での往復移動や静止を繰り返すことなく、１回の操作で被測定物の汚染の境界（汚染開始位置と汚染終了位置）を特定することができる。
【００５６】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明による表面汚染検査装置の全体構成図である。
【図２】本発明による表面汚染検査方法の全体フロー図である。
【図３】汚染開始位置近傍における計数率の変化を示す模式図である。
【図４】中間位置における計数率の変化を示す模式図である。
【図５】汚染終了位置近傍における計数率の変化を示す模式図である。
【図６】本発明による汚染検査装置の作用を示す図である。
【図７】本発明の作用を詳細に説明するための図６の部分拡大図である。
【図８】図６、７における移動応答と傾き差の関係を示す図である。
【図９】本発明におけるしきい値の説明図である。
【図１０】特許文献１の「放射線モニタ」の模式図である。
【図１１】特許文献２の「物品搬出モニタ」の模式図である。
【図１２】特許文献３の「表面汚染検査装置およびその検査方法」の模式図である。
【図１３】特許文献４の「放射線モニタ」の模式図である。
【図１４】特許文献５の「放射線測定装置」の模式図である。
【図１５】特許文献６の「サーベイメータにおける視覚表示付き検出器」の模式図である。
【図１６】サーベイメータの応答特性を示す図である。
【図１７】静止計測と移動計測の出力特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 境界検出装置
１１ 放射線検出器
１２ ケーブル
１３ 測定器
１４ β線源
１５ しきい値設定ダイアル
１６ 発光体
１７ 発光体
１８ 床
１９ 警報器
２０ 最終点
２１ 直線（Ｍ＝２０）
２２ 直線（Ｎ＝５）
３００ 最終点
３１０ 直線（Ｍ＝２０）
３２０ 直線（Ｎ＝５）
３０ 最終点
３１ 直線（Ｍ＝２０）
３２ 直線（Ｎ＝５）
４０ 静止測定のグラフ
４１ 移動応答のグラフ
４２ 傾き差を１００倍したグラフ
５０ 静止測定のグラフ
５１ 移動応答のグラフ
５２ 傾き差を１００倍したグラフ
６１ 移動応答のグラフ
６２ 傾き差を１００倍したグラフ
７３ 傾き差のグラフ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質による表面汚染を検査する表面汚染検査装置及び検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力施設等において放射性物質による表面汚染の検査手段として、例えば特許文献１〜６が既に提案されている。
【０００３】
特許文献１の「放射線モニタ」は、バックグラウンドの変動に応じた最適な汚染計数時間の自動設定を目的とし、図１０に示すように、被測定物をコンベアに載せて搬送し被測定物の汚染状態を判定するものにおいて、バックグラウンドレベルを測定するバックグラウンド測定手段１１４と、バックグラウンド測定手段１１４により測定された測定値と予め定められている汚染管理レベルとからバックグラウンドを含まない真の計数値を汚染管理レベルの範囲内に入れる汚染計数時間を求める計数時間決定手段１１５と、計数時間決定手段１１５により決定された汚染計数時間に応じてコンベアの速度を制御する速度制御手段１１１とを具備するものである。
【０００４】
特許文献２の「物品搬出モニタ」は、搬出物品の汚染検査に係わる作業性の向上を目的とし、図１１に示すように、被検物１３３を自動搬送路１２３にてモニタ本体１２０内へ移送し、モニタ本体１２０内の放射線検出器１２９で被検物１３３から放出される放射線量を測定し、その測定値から当該被検物１３３の汚染の有無を監視するものにおいて、モニタ本体１２０の物品挿入側における自動搬送路１２３の近傍に設けられ、被検物１３３の安定度を検出する安定度検出手段１２６と、この安定度検出手段１２６で検出された被検物１３３の安定度に応じて当該被検物１３３の搬送速度を調整する搬送速度制御手段１３１とを具備するものである。
【０００５】
特許文献３の「表面汚染検査装置およびその検査方法」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することを目的とし、図１２に示すように、被測定物２１１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２２３と、この放射線検出手段２２３からの測定値の上昇傾向を監視する監視判定手段２２０と、この監視判定手段２２０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２１８とを有し、監視判定手段２２０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停止制御して被測定物２１１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。
【０００６】
特許文献４の「放射線モニタ」は、放射線レベルの異常上昇を初期段階で早期にかつ確実に検知して、対策処置を早期に行なえることを最も主要な目的とし、図１３において、放射線レベルが上昇したことを検知するデータ処理として、一定時間ｔ毎に計数してＮを取得し、毎回最新データをＮ１とし計数毎にＮ１を含む新計数時間帯Ｔｓとその前の旧時間帯Ｔｂを設定して、夫々の計数率ｎｓ，ｎｂの差である上昇レベル計数率ｎを求め、ｎを測定する時の統計誤差の関係式を用い上昇レベル判定値ａを求めてｎとａとを比較し、ｎがａより大である場合は予告警報を行い、ｎがａより小である場合はＴｓの時間帯を延長して、ＴｂをＴｓの延長分だけ前にシフトさせ、同様の処理で上昇レベル計数率ｎと上昇レベル判定値ａを求めかつ比較して予告判定を行ない、Ｔｓが予め設定したＴｍａｘになるまで繰り返し、Ｔｍａｘになったら次の計数ｔで同様の処理を順次行なうものである。
【０００７】
特許文献５の「放射線測定装置」は、サーベイメータにおいて、バックグランドに惑わされず能率的に汚染箇所の特定を行うことを目的とし、図１４に示すように、波高弁別器３１４から検出パルス３００が検出されるとワンショットマルチバイブレータ３１６から所定の幅Ｔをもったパルス３０２が出力される。その幅Ｔの外に別の検出パルス３００が発生すると、それはアンド回路３１８及び３２０によってバックグラウンドとして判定され、バックグランド以外の検出パルスが測定結果として出力されるものである。
【０００８】
特許文献６の「サーベイメータにおける視覚表示付き検出器」は、放射能による汚染を検出器と測定器が分離されたタイプのサーベイメータにより測定する場合、頻繁な視線の移動を行なったり、聴覚的に汚染の程度を知らせるためのクリック音を発させることなく、放射能による汚染の有無を測定できると共に、放射能測定値が管理基準値を超えたら聴覚的表示が点灯，点滅するようにすることを目的とし、図１５に示すように、検出器と測定器とが分離された型式のサーベイメータにおいて、検出器の把持部３０４の背面等、測定者が視認しやすい部位に１又は複数の発光体３０３による視覚表示手段を装備し、検出器のシンチレータ部３０１に入力された放射線のパルスに同期して、発光体３０３を点灯又は点滅させるようにしたものである。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１４８３３４号公報、「放射線モニタ」
【特許文献２】特開平６−６４７１４号公報、「物品搬出モニタ」
【特許文献３】特開平１８−１７７８８３号公報、「表面汚染検査装置およびその検査方法」
【特許文献４】特開平６−３２４１５０号公報、「放射線モニタ」
【特許文献５】特開平１０−１９７６４４号公報、「放射線測定装置」
【特許文献６】特開平１３−２２８２５６号公報、「サーベイメータにおける視覚表示付き検出器」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように放射性物質による表面汚染の従来の検査手段は、代表的には特許文献１のようにバックグラ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、特許文献２のように被測定物の検査速度を調整して作業性向上を図ったり、特許文献３のように信頼度ファクタによって被測定物の検査モードを可変するものである。
また特許文献４のように測定データの得られた種々の時間帯から計数率の上昇率から汚染の有無を初期段階に発見するものである。
【００１１】
あるいは特許文献５のように検出パルスの到達時間間隔からバックグランドか汚染かを判断するものである。
【００１２】
あるいは特許文献６のように管理基準値を設け、前記管理基準値を超えたら発光体が点滅又は点灯するものである。
【００１３】
上述した従来の各検査手段で用いるサーベイメータは、放射線を検出する放射線検出器とこれからの出力パルスを処理し放射線強度（例えば計数率：ｃｐｍで表示する）を表示する演算表示装置とからなる。しかし、図１６に示すようにサーベイメータは、1次遅れ系で近似され、応答の指標である時定数を１０秒と設定した場合には、同一位置に静止して計測する場合でも、実際の放射線強度に達するまでに例えば、厳格には６０秒、一般的には時定数の３倍の３０秒程度の時間を要していた。
【００１４】
そのため、従来の各検査手段では、汚染の有無の検出時間をサーベイメータの時定数を３秒に切り替えて検出時間を短縮していたが、汚染の有無の検出時間を短縮していたが、この場合でも１０秒前後、同一位置に静止する必要があった。
【００１５】
しかし、汚染の有無の単なる検出ではなく、汚染の範囲、すなわち汚染の境界（汚染開始位置と汚染終了位置）を把握するには、汚染可能範囲全域にわたりサーベイメータを移動させながら検査する必要がある。
この場合、図１７に示すように、静止計測値は汚染範囲近傍で高い値を示すが、サーベイメータを移動させながら検出する場合には、汚染開始位置では検出遅れのため検出値が低く、汚染終了位置でも検出遅れのため高い検出値となるので、汚染開始位置及び汚染終了位置を決定することができなかった。
そのため、汚染の境界（汚染開始位置と汚染終了位置）を正確に把握するには、汚染の境界付近で何度もサーベイメータを往復移動させ、あるいは静止を繰り返す必要があり、汚染位置を特定するために長時間を要していた。
【００１６】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、境界付近での往復移動や静止を繰り返すことなく、被測定物の汚染の境界（汚染開始位置と汚染終了位置）を短時間に正確に特定することができる表面汚染検査装置及び検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、放射線を検出する放射線検出器と、該放射線検出器からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率で表示する演算表示装置とを備え、
該演算表示装置は、放射線検出器をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動する際に、放射性物質による被測定物の汚染の境界を検出する境界検出装置を有する、ことを特徴とする表面汚染検査装置が提供される。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記境界検出装置は、前記計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）を所定の時間間隔で順に記憶する計数率記憶手段と、
所定範囲におけるＭ個（Ｍは３以上の整数）の計数率Ｙｉと、Ｍ個の内のＮ個（ＮはＭより小さい整数）の計数率Ｙｉと、からそれぞれを近似する直線の傾きａＭ，ａＮを演算する傾き演算手段と、
前記直線の傾きａＭ，ａＮを比較することで放射性物質による被測定物の汚染の境界を判別する境界判別手段とを備える。
【００１９】
前記所定の時間間隔は等間隔である、のが好ましい。
また、前記境界判別手段は、前記直線の傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭを演算し、傾き差Δａが所定の正のしきい値を超える場合に汚染開始位置と判別し、傾き差Δａが所定の負のしきい値を絶対値が超える場合に汚染終了位置と判別する。
【００２０】
さらに、被測定物の汚染の境界位置を表示する表示装置を備える。
【００２１】
前記表示装置は、発光器及び／又は警報器である、ことが好ましい。
【００２２】
また、本発明によれば、放射線を検出する放射線検出器をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動する検出器移動ステップと、
前記放射線検出器からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率で出力する計数率出力ステップと、
前記計数率の変化から放射性物質による被測定物の汚染の境界を検出する境界検出ステップとを有する、ことを特徴とする表面汚染検査方法が提供される。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記境界検出ステップは、前記計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）を所定の時間間隔で順に記憶する計数率記憶ステップと、
所定範囲におけるＭ個（Ｍは３以上の整数）の計数率Ｙｉと、Ｍ個の内のＮ個（ＮはＭより小さい整数）の計数率Ｙｉと、からそれぞれを近似する直線の傾きａＭ，ａＮを演算する傾き演算ステップと、
前記直線の傾きａＭ，ａＮを比較することで放射性物質による被測定物の汚染の境界を判別する境界判別ステップとを有する。
【００２４】
前記所定の時間間隔は等間隔である、のが好ましい。
また、前記境界判別ステップにおいて、前記直線の傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭを演算し、傾き差Δａが所定の正のしきい値を超える場合に汚染開始位置と判別し、傾き差Δａが所定の負のしきい値を絶対値が超える場合に汚染終了位置と判別する、ことが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
上記本発明の装置及び方法によれば、放射線検出器をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動する際に、放射性物質による被測定物の汚染の境界を検出する境界検出装置を有し、
検出器移動ステップにおいて、放射線を検出する放射線検出器をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動し、
計数率出力ステップにおいて、前記放射線検出器からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率で出力し、
境界検出ステップにおいて、前記計数率の変化から放射性物質による被測定物の汚染の境界を検出するので、境界付近での往復移動や静止を繰り返すことなく、１回の操作で被測定物の汚染の境界（汚染開始位置と汚染終了位置）を特定することができる。
【００２６】
従って本発明によれば、放射性物質による表面汚染の特定、すなわち汚染と非汚染の境界が容易にかつ迅速に特定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２８】
図１は、本発明による表面汚染検査装置の全体構成図である。この図において、本発明の表面汚染検査装置は、例えばβ線を検出するＧＭサーベイメータであり、放射線検出器１１と演算表示装置１３とを備える。
放射線検出器１１は、放射線（例えばβ線）を検出する。ケーブル１２は、放射線検出器１１と演算表示装置１３を電気的に接続し、その間のデータを送受信する。演算表示装置１３は、放射線検出器１１からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）で表示する。
【００２９】
放射線検出器１１は、手持ちが可能であり、被測定物の表面１８からほぼ一定の距離（例えば１０ｍｍ）を隔てたまま表面１８に沿ってほぼ一定の速度（例えば５０ｍｍ／ｓｅｃ）で移動させることができる。この移動は手動で行ってもよく、あるいはなんらかの移動装置（例えば車輪付き台車）を用いてもよい。 なお、この場合に台車の車輪は、被測定物の汚染１４に直接接触しないように、離れた位置に設けるのがよい。
演算表示装置１３は、境界検出装置１０を内蔵し、放射線検出器１１をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動する際に、この境界検出装置１０により、放射性物質による被測定物の汚染１４の境界を検出するようになっている。
【００３０】
境界検出装置１０は、図示しない計数率記憶手段、傾き演算手段、境界判別手段を備える。境界検出装置１０は例えばマイクロコンピュータであり、計数率記憶手段は例えばＲＡＭであり、傾き演算手段と境界判別手段は、例えばコンピュータプログラムである。
計数率記憶手段は、計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）を一定の時間間隔（好ましくは等間隔）で順に記憶する。
傾き演算手段は、記憶した最終の計数率ＹＭ（Ｍは３以上の整数）を含む直前Ｍ個の計数率Ｙｉと、記憶した最終の計数率ＹＭを含む直前Ｎ個（ＮはＭより小さい整数）の計数率Ｙｉと、からそれぞれを近似する直線の傾きａＭ，ａＮを演算する。
境界判別手段は、前記直線の傾きａＭ，ａＮから放射性物質による被測定物の汚染の境界を判別する境界判別手段を備える。
【００３１】
図２は、本発明による表面汚染検査方法の全体フロー図である。この図において、本発明の表面汚染検査方法は、検出器移動ステップＳ１、計数率出力ステップＳ２、境界検出ステップＳ３を有する。
検出器移動ステップＳ１では、放射線を検出する放射線検出器１１をほぼ一定の速度で被測定物の表面１８に沿って移動する。この移動距離ｘは、初期位置ｘ０、移動速度ｖ、経過時間ｔから、式（１）で表示することができる。
ｘ＝ｘ０＋ｖ・ｔ・・・（１）
【００３２】
計数率出力ステップＳ２では、放射線検出器１１からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）で出力する。
【００３３】
境界検出ステップＳ３は、計数率記憶ステップＳ３１、傾き演算ステップＳ３２、及び境界判別ステップＳ３３を有する。
計数率記憶ステップＳ３１では、新しい計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）が出力されるたびに順に記憶する。
傾き演算ステップＳ３２では、新しい計数率Ｙｉが記憶されるたびに、記憶した最終の計数率ＹＭ（Ｍは３以上の整数）を含む直前Ｍ個の計数率Ｙｉと、記憶した最終の計数率ＹＭを含む直前Ｎ個（ＮはＭより小さい整数）の計数率Ｙｉと、からそれぞれを近似する直線の傾きａＭ，ａＮの演算を繰り返す。
【００３４】
境界判別ステップＳ３３は、傾き差演算ステップＳ３３１、開始位置判別ステップＳ３３２、及び終了位置判別ステップＳ３３３からなる。
傾き差演算ステップＳ３３１では、傾き演算ステップＳ３２が傾きを演算するたびに直線の傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭを演算する。
開始位置判別ステップＳ３３２では、傾き差Δａが所定の正のしきい値Ａを超える場合に汚染開始位置と判別する。
終了位置判別ステップＳ３３３では、傾き差Δａが所定の負のしきい値−Ｂを絶対値が超える（すなわち傾き差Δａが負のしきい値−Ｂより小さい）場合に汚染終了位置と判別する。
【００３５】
上述した境界判別ステップＳ３３により、直線の傾きａＭ，ａＮから放射性物質による被測定物の汚染の境界を判別することができる。
従って、上述した境界検出ステップＳ３により、計数率の変化から放射性物質による被測定物の汚染の境界を検出することができる。
【００３６】
図３、図４、図５は、汚染開始位置近傍、中間位置、汚染終了位置近傍における計数率の変化を示す模式図である。これらの図において、横軸は位置ｘに対応し、縦軸の各点は計数率ｙに対応する。
【００３７】
以下、図３〜図５において、測定装置１３の計数率出力を一定間隔でサンプリングし、このデータを用いて汚染検査を実施する方法を説明する。
【００３８】
図３には汚染開始位置近傍における２０点のデータが示されている。横軸ｘは位置に対応する量であり、縦軸ｙは計数率に対応する量である。最終点２０（Ｍ＝２０）を含め、前時刻の値２０点に対して直線を用いて最小自乗近似を行なうとｙ＝６．８ｘ＋５．９なる直線２１が得られる。従って、直線２１の傾きａＭは、６．８である。
一方、最終点２０を含め、前時刻の値５点（Ｎ＝５）に対して直線を用いて最小自乗近似を行なうとｙ＝５０．４ｘ−７５２．０なる直線２２が得られる。従って、直線２２の傾きａＮは、５０．４である。
ここで後者の傾きから前者の傾きを減じると、傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭ＝５０．４−６．８＝４３．６、すなわち傾き差４３．６が得られる。例えば、傾き差Ａ＝１０をしきい値として設定すると、この値を低い方から超えた場合、その地点を汚染の開始位置とする。
【００３９】
上述した方法の意味を解説する。直線２１はバックグランドが高い場合も低い場合も、これらの計数率の大きさに依存せず、変化が小さい場合は傾きがゼロ近傍である。汚染の開始位置に到達すると、ゼロ近傍から正の値にゆっくり変化する。一方、直線２２は変化に敏感で、バックグランドの場合は直線２１同様に傾きはゼロ近傍であるが、汚染の開始位置に到達すると直線２１より大きな正の傾きを有する。したがって直線２２の傾きから直線２１の傾きを減じた傾き差は正の値を示すこととなる。
【００４０】
図４には放射線検出器１１の検出面に比較して小さい汚染の終了位置近傍におけるにおける２０点のデータが示されている。最終点３００（Ｍ＝２０）を含め、前時刻の値２０点に対して直線を用いて最小自乗近似を行なうとｙ＝１７．３ｘ−５０．０なる直線３１０が得られる。従って、直線３１０の傾きａＭは、１７．３である。
また最終点３００を含め、前時刻の値５点（Ｎ＝５）に対して直線を用いて最小自乗近似を行なうとｙ＝７．１ｘ＋１３８．５なる直線３２０が得られる。従って、直線３２０の傾きａＮは、７．１である。
ここで後者の傾きから前者の傾きを減じると、傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭ＝７．１−１７．３＝−１０．２、すなわち傾き差−１０．２が得られる。
【００４１】
上述した方法の意味を解説する。直線３１０はサーベイメータが汚染箇所を通過後も応答遅れのために正の傾きを示す。一方、直線３２０は変化に敏感で、汚染の終了位置に到達すると直線３１０より小さな正の傾きを有する。したがって直線３２０の傾きから直線３１０の傾きを減じた傾き差は負の値を示すこととなる。このように計数率は上昇中でもすでに汚染位置を終了している場合、傾き差は明瞭に負の値を示す。
【００４２】
図５には放射線検出器１１の検出面に比較して大きいすなわち広い汚染の終了位置近傍における２０点のデータが示されている。最終点３０（Ｍ＝２０）を含め、前時刻の値２０点に対して直線を用いて最小自乗近似を行なうとｙ＝−６．０ｘ＋２９６．７なる直線３１が得られる。従って、直線３１の傾きａＭは、−６．０である。
また最終点３０を含め、前時刻の値５点（Ｎ＝５）に対して直線を用いて最小自乗近似を行なうとｙ＝−５０．３ｘ＋１１１８．０なる直線３２が得られる。従って、直線３２の傾きａＮは、−５０．３である。
ここで後者の傾きから前者の傾きを減じると、傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭ＝−５０．３−（−６．０）＝−４４．３、すなわち傾き差−４４．３が得られる。例えば、傾き差−１０をしきい値−Ｂ（Ｂは正数）として設定すると、この値を大きい方から超えた場合、その地点を汚染の終了位置とする。
【００４３】
上述した方法の意味を解説する。直線３１はサーベイメータが広い汚染箇所を通過中は、そのレベルが高い場合も低い場合も、これらの計数率の大きさに依存せず、変化が小さい場合は傾きがゼロ近傍である。汚染の終了位置に到達してもゼロ近傍の正の値から，しばらく時間が経過した後，負の値にゆっくり変化する。一方、直線３２は変化に敏感で、汚染の終了位置に到達すると直線３１より小さい正の値，あるいは絶対値の大きな負の傾きを有することが実験によって確かめられている。したがって直線３２の傾きから直線３１の傾きを減じた傾き差は負の値を示すこととなる。
【００４４】
上述したように、本発明では、正のしきい値Ａを傾き差Δａがグラフの下から上に向かって超えた位置を汚染の開始位置とし、負の設定値−Ｂを傾き差Δａがグラフの上から下に超えた位置を汚染の終了位置とする。
【実施例１】
【００４５】
上述した本発明の汚染検査方法を内蔵した汚染検査装置とその実施例について説明する。
図１の床１８に長さ１５００ｍｍの線を描いた。この５００ｍｍの位置に直径４０ｍｍ、厚さ５ｍｍの円盤状のストロンチウム９０なる法の規制を受けない微弱な３７００Ｂｑのβ線源１４を置いて汚染箇所とした。ＧＭ管を有する放射線検出器１１を０ｍｍから１５００ｍｍの位置に向けて５０ｍｍ／ｓｅｃで、β線源１４の上面から１０ｍｍの距離を保ちながら移動させた。計数率（ｃｐｍ）は０．１秒でサンプリングした。
【００４６】
図６は本発明による汚染検査装置の作用を示す図である。グラフ４１は移動応答を示し、サンプリングした計数率である。静止測定のグラフ４０は種々の位置で６０ｓｅｃの間、静止状態で待って指示値を読んだもの、すなわち静止測定の結果である。グラフ４２は傾き差を１００倍して比較を容易にしたものである。
【００４７】
図７は本発明の作用を詳細に説明するために５００ｍｍ付近を拡大したものである。移動応答を表すグラフ５１は汚染開始位置（４８０ｍｍ）を超えたころから立ち上がり、汚染終了位置（５２０ｍｍ）を通過後も上昇を続け、その後、ゆっくりと減少するが、１５００ｍｍの位置でもバックグラウンドの５倍程度の値を示す。この場合、応答も特性を示す時定数は１０ｓｅｃに設定した。グラフ５０は静止測定であるが、β線源１４からのβ線はあらゆる方向に放出されるため、汚染開始位置の前方の４３０ｍｍ、汚染終了位置の後方の５７０ｍｍの位置でもバックグランドの４倍程度の値を示した。グラフ５２は傾き差のグラフである。
【００４８】
さらに詳細な移動応答と傾き差の関係を図示したものが図８である。傾き差を示すグラフ６２は移動応答のグラフ６１とほぼ同位置で立ち上がり、汚染の中心である５００ｍｍに位置で最大値を示した。またグラフ６２はグラフ６１がまだ上昇中のときに下降に転じ、５３０ｍｍで負の値を示した。
【００４９】
図９は本発明におけるしきい値の説明図である。ここでは正のしきい値Ａを１０、および負のしきい値−Ｂを−１０に設定した。傾き差Δａのグラフ７３でしきい値を丸印で示した。正のしきい値を矢印のように下から上に超える場所が汚染開始位置で４７５ｍｍであった。負のしきい値を矢印のように上から下に超える場所が汚染終了位置で５３０ｍｍであった。これは実際の汚染開始位置が４８０ｍｍ、汚染終了位置が５２０ｍｍと比較して十分な精度である。移動応答のみでは、１回の測定で汚染の開始位置も終了位置も、特に終了位置を特定することは困難であることから本発明の顕著な効果がわかる。
【００５０】
上述したしきい値Ａ，Ｂは図１のしきい値設定ダイアル１５によって正負を決めることができる。汚染の管理レベルを厳しくする場合はしきい値Ａ，Ｂの絶対値を小さくすればよく、汚染の管理レベルをゆるやかにする場合はしきい値の絶対値を大きくすればよい。
【００５１】
図１において、本発明の表面汚染検査装置は、さらに被測定物の汚染の境界位置を表示する表示装置を備える。この例において、表示装置は、放射線検出器１１に付けた発光器１６（ＬＥＤなど）、測定装置１３に付けた発光器１７（ＬＥＤなど）、測定装置１３に付けた警報器１９（ブザーなど）である。
【００５２】
発光器１６，１７は、例えば汚染開始位置で点灯し、点灯を継続し、汚染終了位置で消灯する。
【００５３】
また、汚染開始位置で測定装置１３に付けたブザーなどによる警報器１９の警報音を発生させ、警報音を継続し、汚染終了位置で警報音を消すようにしてもよい。
【００５４】
さらに、次は発光器１６，１７と警報器１９は、併用してもよく、一方のみでもよい。
【００５５】
上述したように本発明の装置及び方法によれば、放射線検出器１１をほぼ一定の速度で被測定物の表面１８に沿って移動する際に、放射性物質による被測定物の汚染１４の境界を検出する境界検出装置１０を有する。この装置を用いて本発明の方法では、検出器移動ステップＳ１において、放射線を検出する放射線検出器１１をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動し、計数率出力ステップＳ２において、放射線検出器１１からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率Ｙｉで出力し、境界検出ステップＳ３において、計数率Ｙｉの変化から放射性物質による被測定物の汚染１４の境界を検出することができる。
従って、境界付近での往復移動や静止を繰り返すことなく、１回の操作で被測定物の汚染の境界（汚染開始位置と汚染終了位置）を特定することができる。
【００５６】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明による表面汚染検査装置の全体構成図である。
【図２】本発明による表面汚染検査方法の全体フロー図である。
【図３】汚染開始位置近傍における計数率の変化を示す模式図である。
【図４】中間位置における計数率の変化を示す模式図である。
【図５】汚染終了位置近傍における計数率の変化を示す模式図である。
【図６】本発明による汚染検査装置の作用を示す図である。
【図７】本発明の作用を詳細に説明するための図６の部分拡大図である。
【図８】図６、７における移動応答と傾き差の関係を示す図である。
【図９】本発明におけるしきい値の説明図である。
【図１０】特許文献１の「放射線モニタ」の模式図である。
【図１１】特許文献２の「物品搬出モニタ」の模式図である。
【図１２】特許文献３の「表面汚染検査装置およびその検査方法」の模式図である。
【図１３】特許文献４の「放射線モニタ」の模式図である。
【図１４】特許文献５の「放射線測定装置」の模式図である。
【図１５】特許文献６の「サーベイメータにおける視覚表示付き検出器」の模式図である。
【図１６】サーベイメータの応答特性を示す図である。
【図１７】静止計測と移動計測の出力特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 境界検出装置
１１ 放射線検出器
１２ ケーブル
１３ 測定器
１４ β線源
１５ しきい値設定ダイアル
１６ 発光体
１７ 発光体
１８ 床
１９ 警報器
２０ 最終点
２１ 直線（Ｍ＝２０）
２２ 直線（Ｎ＝５）
３００ 最終点
３１０ 直線（Ｍ＝２０）
３２０ 直線（Ｎ＝５）
３０ 最終点
３１ 直線（Ｍ＝２０）
３２ 直線（Ｎ＝５）
４０ 静止測定のグラフ
４１ 移動応答のグラフ
４２ 傾き差を１００倍したグラフ
５０ 静止測定のグラフ
５１ 移動応答のグラフ
５２ 傾き差を１００倍したグラフ
６１ 移動応答のグラフ
６２ 傾き差を１００倍したグラフ
７３ 傾き差のグラフ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出する放射線検出器と、該放射線検出器からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率で表示する演算表示装置とを備え、
該演算表示装置は、放射線検出器をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動する際に、放射性物質による被測定物の汚染の境界を検出する境界検出装置を有する、ことを特徴とする表面汚染検査装置。
【請求項２】
前記境界検出装置は、前記計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）を所定の時間間隔で順に記憶する計数率記憶手段と、
所定範囲におけるＭ個（Ｍは３以上の整数）の計数率Ｙｉと、Ｍ個の内のＮ個（ＮはＭより小さい整数）の計数率Ｙｉと、からそれぞれを近似する直線の傾きａＭ，ａＮを演算する傾き演算手段と、
前記直線の傾きａＭ，ａＮを比較することで放射性物質による被測定物の汚染の境界を判別する境界判別手段とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の表面汚染検査装置。
【請求項３】
前記所定の時間間隔は等間隔である、ことを特徴とする請求項２に記載の表面汚染検査装置。
【請求項４】
前記境界判別手段は、前記直線の傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭを演算し、傾き差Δａが所定の正のしきい値を超える場合に汚染開始位置と判別し、傾き差Δａが所定の負のしきい値を絶対値が超える場合に汚染終了位置と判別する、ことを特徴とする請求項２に記載の表面汚染検査装置。
【請求項５】
さらに、被測定物の汚染の境界位置を表示する表示装置を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の表面汚染検査装置。
【請求項６】
前記表示装置は、発光器及び／又は警報器である、ことを特徴とする請求項５に記載の表面汚染検査装置。
【請求項７】
放射線を検出する放射線検出器をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動する検出器移動ステップと、
前記放射線検出器からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率で出力する計数率出力ステップと、
前記計数率の変化から放射性物質による被測定物の汚染の境界を検出する境界検出ステップとを有する、ことを特徴とする表面汚染検査方法。
【請求項８】
前記境界検出ステップは、前記計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）を所定の時間間隔で順に記憶する計数率記憶ステップと、
所定範囲におけるＭ個（Ｍは３以上の整数）の計数率Ｙｉと、Ｍ個の内のＮ個（ＮはＭより小さい整数）の計数率Ｙｉと、からそれぞれを近似する直線の傾きａＭ，ａＮを演算する傾き演算ステップと、
前記直線の傾きａＭ，ａＮを比較することで放射性物質による被測定物の汚染の境界を判別する境界判別ステップとを有する、ことを特徴とする請求項７に記載の表面汚染検査方法。
【請求項９】
前記所定の時間間隔は等間隔である、ことを特徴とする請求項８に記載の表面汚染検査方法。
【請求項１０】
前記境界判別ステップにおいて、前記直線の傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭを演算し、傾き差Δａが所定の正のしきい値を超える場合に汚染開始位置と判別し、傾き差Δａが所定の負のしきい値を絶対値が超える場合に汚染終了位置と判別する、ことを特徴とする請求項８に記載の表面汚染検査方法。
【請求項１】
放射線を検出する放射線検出器と、該放射線検出器からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率で表示する演算表示装置とを備え、
該演算表示装置は、放射線検出器をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動する際に、放射性物質による被測定物の汚染の境界を検出する境界検出装置を有する、ことを特徴とする表面汚染検査装置。
【請求項２】
前記境界検出装置は、前記計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）を所定の時間間隔で順に記憶する計数率記憶手段と、
所定範囲におけるＭ個（Ｍは３以上の整数）の計数率Ｙｉと、Ｍ個の内のＮ個（ＮはＭより小さい整数）の計数率Ｙｉと、からそれぞれを近似する直線の傾きａＭ，ａＮを演算する傾き演算手段と、
前記直線の傾きａＭ，ａＮを比較することで放射性物質による被測定物の汚染の境界を判別する境界判別手段とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の表面汚染検査装置。
【請求項３】
前記所定の時間間隔は等間隔である、ことを特徴とする請求項２に記載の表面汚染検査装置。
【請求項４】
前記境界判別手段は、前記直線の傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭを演算し、傾き差Δａが所定の正のしきい値を超える場合に汚染開始位置と判別し、傾き差Δａが所定の負のしきい値を絶対値が超える場合に汚染終了位置と判別する、ことを特徴とする請求項２に記載の表面汚染検査装置。
【請求項５】
さらに、被測定物の汚染の境界位置を表示する表示装置を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の表面汚染検査装置。
【請求項６】
前記表示装置は、発光器及び／又は警報器である、ことを特徴とする請求項５に記載の表面汚染検査装置。
【請求項７】
放射線を検出する放射線検出器をほぼ一定の速度で被測定物の表面に沿って移動する検出器移動ステップと、
前記放射線検出器からの出力パルスを処理し放射線強度を計数率で出力する計数率出力ステップと、
前記計数率の変化から放射性物質による被測定物の汚染の境界を検出する境界検出ステップとを有する、ことを特徴とする表面汚染検査方法。
【請求項８】
前記境界検出ステップは、前記計数率Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ：Ｌは３以上の整数）を所定の時間間隔で順に記憶する計数率記憶ステップと、
所定範囲におけるＭ個（Ｍは３以上の整数）の計数率Ｙｉと、Ｍ個の内のＮ個（ＮはＭより小さい整数）の計数率Ｙｉと、からそれぞれを近似する直線の傾きａＭ，ａＮを演算する傾き演算ステップと、
前記直線の傾きａＭ，ａＮを比較することで放射性物質による被測定物の汚染の境界を判別する境界判別ステップとを有する、ことを特徴とする請求項７に記載の表面汚染検査方法。
【請求項９】
前記所定の時間間隔は等間隔である、ことを特徴とする請求項８に記載の表面汚染検査方法。
【請求項１０】
前記境界判別ステップにおいて、前記直線の傾き差Δａ＝ａＮ−ａＭを演算し、傾き差Δａが所定の正のしきい値を超える場合に汚染開始位置と判別し、傾き差Δａが所定の負のしきい値を絶対値が超える場合に汚染終了位置と判別する、ことを特徴とする請求項８に記載の表面汚染検査方法。
【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】
【公開番号】特開２００８−１０１９２２（Ｐ２００８−１０１９２２Ａ）
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８２１８２（Ｐ２００６−２８２１８２）
【出願日】平成１８年１０月１７日（２００６．１０．１７）
【出願人】（３０１０３２９４２）独立行政法人放射線医学総合研究所 (149)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１７日（２００６．１０．１７）
【出願人】（３０１０３２９４２）独立行政法人放射線医学総合研究所 (149)
【Ｆターム（参考）】
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