JP2016020832A - Radiation detector and radiation monitor - Google Patents

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JP2016020832A JP2014144232A JP2014144232A JP2016020832A JP 2016020832 A JP2016020832 A JP 2016020832A JP 2014144232 A JP2014144232 A JP 2014144232A JP 2014144232 A JP2014144232 A JP 2014144232A JP 2016020832 A JP2016020832 A JP 2016020832A
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剛 石倉
Takeshi Ishikura
剛 石倉
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-weight, compact radiation detector capable of quickly locating radioactive substances in a widely contaminated area, and to provide a radiation monitor having the same.SOLUTION: A radiation detector includes: a sensor unit 10 having front-stage sensor elements 13 that detect a partial Compton scattered electron energy value, and rear-stage sensor elements 14 that detect a residual Compton scattered electron energy value; and a signal processing unit 20 that obtains a Compton scattered electron energy value by adding the partial Compton scattered electron energy value and the residual Compton scattered electron energy value and computes an incident angle. A radiation monitor having such radiation detector 1 is also disclosed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、広域から多数γ線が入射する環境下でのモニタリングを行う放射線検出器、および、この放射線検出器を搭載した放射線モニタに関する。   The present invention relates to a radiation detector that performs monitoring in an environment where a large number of γ rays are incident from a wide area, and a radiation monitor equipped with the radiation detector.

大量の放射性物質が環境中に散逸して広域で汚染が生じた際、人間の生活空間の線量を下げるために除染が行われる。除染とは、放射性物質あるいは放射性物質が付着した物を除去あるいは遮蔽(遮蔽物で覆うこと)し、汚染を取り除くことである。このような除染作業を進めていくに当たり、広域で放射線のモニタリングを行いたいという要請がある。   When a large amount of radioactive material is dissipated into the environment and pollution occurs in a wide area, decontamination is performed in order to reduce the dose in the human living space. Decontamination is removal or shielding (covering with a shielding object) of a radioactive substance or a substance to which a radioactive substance is attached, and removing contamination. In proceeding with such decontamination work, there is a demand to monitor radiation over a wide area.

このモニタリングにより、放射性物質が集積して高線量率の箇所(ホットスポット)を割り出す。当該箇所の除染を優先的に行い、さらに除染作業後にその効果を確認することで、除染作業の効率を高めることができる。しかしながら、従来では、上記のような広域で放射線のモニタリングを行い、高線量率の箇所を割り出すというモニタは存在しなかった。   By this monitoring, radioactive substances accumulate and the location (hot spot) with a high dose rate is determined. The efficiency of the decontamination work can be increased by preferentially decontaminating the part and confirming the effect after the decontamination work. However, conventionally, there has been no monitor for monitoring radiation in a wide area as described above and determining a portion with a high dose rate.

放射性物質の位置を広角で検出するものとして、コンプトンカメラがある。このコンプトンカメラの先行技術を挙げるとすれば、産業分野は異なるが、核医学で用いるものが存在する。例えば、特許文献1に開示されているものが知られている。   There is a Compton camera that detects the position of a radioactive substance at a wide angle. If the prior art of this Compton camera is given, there are those used in nuclear medicine, although the industrial fields are different. For example, what is disclosed in Patent Document 1 is known.

特許文献1に記載の装置は、ガス中のコンプトン散乱によって生じる荷電粒子の情報を検知する前段検出器と、散乱光子の情報を検出する後段検出器と、を有するコンプトンカメラを備えるものであり、ガスの種類を異ならしめた前段検出器を複数積層させて構成したものである。   The apparatus described in Patent Document 1 includes a Compton camera having a front-stage detector that detects information of charged particles generated by Compton scattering in gas and a rear-stage detector that detects information of scattered photons. It is configured by stacking a plurality of upstream detectors with different types of gas.

特開2008−232971号公報JP 2008-232971 A

このコンプトンカメラは核医学検査で用いられている。核医学検査は、ごく微量の放射性物質を含む放射性薬剤を用いて病気を診断する。この微量の放射性薬剤を注射などにより体内に入れ、特定の臓器(骨や腫瘍など)に放射性物質を集中させ、そこから発する放射線をコンプトンカメラで体外から測定し、その分布を画像にして臓器の働き(機能)を検査する。このような核医学検査用途のコンプトンカメラは、微量の放射性物質から放射線が放射されている一箇所を検出するというものであり、この箇所の特定は容易である。   This Compton camera is used in nuclear medicine examinations. Nuclear medicine tests diagnose a disease using a radiopharmaceutical containing a very small amount of radioactive material. This small amount of radiopharmaceutical is put into the body by injection or the like, the radioactive substance is concentrated in a specific organ (bone, tumor, etc.), the radiation emitted from it is measured from outside the body with a Compton camera, and the distribution is imaged to form an organ. Check the function (function). Such a Compton camera for nuclear medicine examination detects one place where radiation is emitted from a very small amount of radioactive material, and it is easy to identify this place.

しかしながら、広域で汚染が生じた際のモニタリングでは、多くの放射線が多方向から同時に入射することが想定されるため、位置特定・角度特定が容易ではなく、汚染環境のモニタリング用途では従来のコンプトンカメラを単純に適用できない。広域で放射性物質の散逸による汚染が生じた際にモニタリングを行えるようにしたいという要請があった。   However, in the monitoring when contamination occurs in a wide area, it is assumed that many radiations are incident from multiple directions at the same time, so it is not easy to specify the position and angle, and the conventional Compton camera is used for monitoring the contaminated environment. Cannot simply be applied. There was a request to be able to monitor in the wide area when pollution caused by the dissipation of radioactive material occurred.

さらに、広域で汚染が生じた際のモニタリングでは、核医学検査用途のように充分な時間をかけて正確な検査ができない。除染効率に影響するため、迅速なモニタリングを行えるようにしたいという要請があった。   Furthermore, monitoring when contamination occurs in a wide area does not allow accurate inspection over a sufficient amount of time as in nuclear medicine inspection applications. There was a request to be able to perform quick monitoring because it affects decontamination efficiency.

そして、軽量小型の装置にしたいという要請があった。例えば、従来の放射線検出器として穴あきの鉛遮蔽コリメータを装備したヨウ化ナトリウム結晶検出器が知られているが、寸法が大きい上に重いものであった。放射線検出器をより小型化・軽量化したいという要請があった。   And there was a request to make it a lightweight and compact device. For example, a sodium iodide crystal detector equipped with a perforated lead shielding collimator is known as a conventional radiation detector, but it is large in size and heavy. There was a request to make the radiation detector smaller and lighter.

そこで、本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、広域で汚染が生じた地域での放射性物質の位置特定を迅速に行う軽量小型な放射線検出器、また、この放射線検出器を搭載する放射線モニタを提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a lightweight and small radiation detector that quickly locates a radioactive substance in a contaminated area in a wide area, and this radiation. The object is to provide a radiation monitor equipped with a detector.

本発明の請求項1に係る発明は、
放射性物質から放射されるγ線を入射させてコンプトン散乱現象を発生させ、コンプトン散乱電子の一部のエネルギーである一部コンプトン散乱電子エネルギー値を検出する前段センサ素子と、
前段センサ素子に対向するように配置され、前段センサ素子におけるコンプトン散乱現象により散乱されたコンプトン散乱電子の残りのエネルギーである残余コンプトン散乱電子エネルギー値を検出する後段センサ素子と、
を備えることを特徴とする放射線検出器とする。
The invention according to claim 1 of the present invention is
A pre-stage sensor element for detecting a partially Compton scattered electron energy value, which is a partial energy of Compton scattered electrons, by making a γ-ray radiated from a radioactive material incident to generate a Compton scattering phenomenon;
A rear sensor element that is arranged to face the front sensor element and detects a residual Compton scattered electron energy value, which is the remaining energy of the Compton scattered electrons scattered by the Compton scattering phenomenon in the front sensor element;
A radiation detector comprising:

また、本発明の請求項2に係る発明は、
請求項1に記載の放射線検出器において、
前記後段センサ素子はコンプトン散乱電子に対する検出効率が100%近くであり、かつコンプトン散乱γ線に対する検出効率が1%以下であるSiセンサとすることを特徴とする放射線検出器とする。
The invention according to claim 2 of the present invention is
The radiation detector according to claim 1.
The latter sensor element is a radiation detector characterized in that the detection efficiency for Compton scattered electrons is nearly 100%, and the detection efficiency for Compton scattered γ rays is 1% or less.

また、本発明の請求項3に係る発明は、
請求項1または請求項2に記載の放射線検出器において、
前記前段センサ素子と前記後段センサ素子との間に所定厚みの空隙である不感層を設けることを特徴とする放射線検出器とする。
The invention according to claim 3 of the present invention is
The radiation detector according to claim 1 or 2,
The radiation detector is characterized in that a dead layer having a predetermined thickness is provided between the front sensor element and the rear sensor element.

また、本発明の請求項4に係る発明は、
請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の放射線検出器において、
前記前段センサ素子と前記後段センサ素子との周囲を覆う樹脂コリメータを設けることを特徴とする放射線検出器とする。
The invention according to claim 4 of the present invention is
In the radiation detector as described in any one of Claims 1-3,
It is set as the radiation detector characterized by providing the resin collimator which covers the circumference | surroundings of the said front | former stage sensor element and the said back | latter stage sensor element.

また、本発明の請求項5に係る発明は、
請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の放射線検出器において、
前記前段センサ素子をn×nのマトリックス状に配置した前段センサ部とし、
前記後段センサ素子をn×nのマトリックス状に配置した後段センサ部とし、
前段センサ部と後段センサ部とを対向させたセンサ部とすることを特徴とする放射線検出器とする。
The invention according to claim 5 of the present invention is
In the radiation detector as described in any one of Claims 1-4,
The front sensor elements are arranged in a matrix of n × n,
The rear sensor elements are arranged in an n × n matrix to form a rear sensor unit,
A radiation detector is characterized in that the front sensor unit and the rear sensor unit are opposed to each other.

また、本発明の請求項6に係る発明は、
請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の放射線検出器において、
前記前段センサ素子および前記後段センサ素子からの検出信号が入力される信号処理部を備え、この信号処理部は、
前記前段センサ素子および前記後段センサ素子から同時に出力された検出信号に係る検出データを選択する検出データ選択手段と、
前記前段センサ素子からの一部コンプトン散乱電子エネルギー値の検出データおよび前記後段センサ素子からの残余コンプトン散乱電子エネルギー値の検出データを合算してコンプトン散乱電子エネルギー値を取得するコンプトン散乱電子エネルギー値検出手段と、
予め登録されたγ線エネルギー値およびコンプトン散乱電子エネルギー値からγ線の入射角を算出する位置特定手段として機能することを特徴とする放射線検出器とする。
The invention according to claim 6 of the present invention is
In the radiation detector as described in any one of Claims 1-5,
The signal processing unit includes a signal processing unit to which detection signals from the front sensor element and the rear sensor element are input.
Detection data selection means for selecting detection data relating to detection signals output simultaneously from the front sensor element and the rear sensor element;
Compton scattered electron energy value detection for obtaining the Compton scattered electron energy value by adding the detected data of the partially Compton scattered electron energy value from the former sensor element and the detected data of the residual Compton scattered electron energy value from the latter sensor element. Means,
A radiation detector that functions as a position specifying unit that calculates an incident angle of γ rays from pre-registered γ ray energy values and Compton scattered electron energy values.

また、本発明の請求項7に係る発明は、
請求項6に記載の放射線検出器において、
前記信号処理部の前記位置特定手段は、
予め登録されたγ線エネルギー値およびコンプトン散乱電子エネルギー値からコンプトン散乱γ線エネルギー値を算出するコンプトン散乱γ線エネルギー値算出手段と、
予め登録されたγ線エネルギー値およびコンプトン散乱γ線エネルギー値からコンプトン散乱γ線散乱角度を算出するコンプトン散乱γ線散乱角度算出手段と、
コンプトン散乱γ線散乱角度からコンプトン散乱電子散乱角度を算出するコンプトン散乱電子散乱角度算出手段として機能し、
コンプトン散乱電子散乱角度を入射角として取得することを特徴とする放射線検出器とする。
The invention according to claim 7 of the present invention provides
The radiation detector according to claim 6.
The position specifying means of the signal processing unit is:
Compton scattered γ-ray energy value calculating means for calculating a Compton scattered γ-ray energy value from a pre-registered γ-ray energy value and Compton scattered electron energy value;
Compton scattering γ-ray scattering angle calculating means for calculating a Compton scattering γ-ray scattering angle from a pre-registered γ-ray energy value and Compton scattering γ-ray energy value;
It functions as a Compton scattering electron scattering angle calculation means for calculating the Compton scattering electron scattering angle from the Compton scattering γ ray scattering angle,
The radiation detector is characterized by acquiring the Compton scattered electron scattering angle as an incident angle.

また、本発明の請求項8に係る発明は、
請求項6に記載の放射線検出器において、
前記信号処理部は、コンプトン散乱電子エネルギー値と関連づけてコンプトン散乱電子散乱角度を登録するデータベースを備えるものであり、
前記信号処理部の前記位置特定手段は、
検出したコンプトン散乱電子エネルギー値に対応するコンプトン散乱電子散乱角度を読み出すデータベース参照手段として機能し、
コンプトン散乱電子散乱角度を入射角として取得することを特徴とする放射線検出器とする。
The invention according to claim 8 of the present invention is
The radiation detector according to claim 6.
The signal processing unit includes a database that registers a Compton scattered electron scattering angle in association with a Compton scattered electron energy value,
The position specifying means of the signal processing unit is:
Functions as a database reference means for reading the Compton scattered electron scattering angle corresponding to the detected Compton scattered electron energy value,
The radiation detector is characterized by acquiring the Compton scattered electron scattering angle as an incident angle.

また、本発明の請求項9に係る発明は、
移動体と、
前記前段センサ素子が下側を向くように、この移動体の下側に取り付けられる請求項1〜請求項8の何れか一項に記載の前記放射線検出器と、
を備え、
検出対象箇所の上側に移動体を位置させ、前記放射線検出器が下側にある検出対象箇所の放射線を検出することを特徴とする放射線モニタとする。
The invention according to claim 9 of the present invention is
A moving object,
The radiation detector according to any one of claims 1 to 8, which is attached to the lower side of the movable body so that the front-stage sensor element faces downward.
With
A radiation monitor is characterized in that a moving body is positioned above a detection target location, and the radiation detector detects radiation at a detection target location below.

本発明によれば、広域で汚染が生じた地域での放射性物質の位置特定を迅速に行う軽量小型な放射線検出器、また、この放射線検出器を搭載する放射線モニタを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a light and small radiation detector that quickly locates a radioactive substance in a contaminated area in a wide area, and a radiation monitor equipped with this radiation detector.

本発明を実施するための形態の放射線検出器のブロック構成図である。It is a block block diagram of the radiation detector of the form for implementing this invention. センサ部の説明図であり、図2(a)は後段センサ部を取り去った斜視図、図2(b)は通常のセンサ部の斜視図である。2A and 2B are explanatory views of the sensor unit, in which FIG. 2A is a perspective view with the rear sensor unit removed, and FIG. 2B is a perspective view of a normal sensor unit. 信号処理部の内部構成を説明するブロック構成図である。It is a block block diagram explaining the internal structure of a signal processing part. 本発明の放射線検出器の放射線検出原理の説明図である。It is explanatory drawing of the radiation detection principle of the radiation detector of this invention. エネルギー値と散乱角度との関係を示す表である。It is a table | surface which shows the relationship between an energy value and a scattering angle. エネルギー値と散乱角度との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between an energy value and a scattering angle. エネルギー値と散乱角度との具体例を示す図であり、図7(a)は入射角が0°の例を示す図、図7(b)は入射角が31.9°の例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of an energy value and a scattering angle, FIG. 7 (a) is a figure which shows the example whose incident angle is 0 degree, FIG.7 (b) is a figure which shows the example whose incident angle is 31.9 degrees. It is. エネルギー値と散乱角度との具体例を示す図であり、図8(a)は入射角が46.4°の例を示す図、図8(b)は入射角が58.4°の例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of an energy value and a scattering angle, FIG.8 (a) is a figure which shows the example whose incident angle is 46.4 degrees, FIG.8 (b) is an example whose incident angle is 58.4 degrees. FIG. 信号処理部による信号処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the signal processing by a signal processing part. 信号処理部による他の信号処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the other signal processing by a signal processing part. 本発明を実施するための他の形態の放射線検出器の要部のブロック構成図である。It is a block block diagram of the principal part of the radiation detector of the other form for implementing this invention. 本発明を実施するための形態の放射線モニタの説明図である。It is explanatory drawing of the radiation monitor of the form for implementing this invention.

続いて、本発明を実施するための形態に係る放射線検出器および放射線モニタについて、図を参照しつつ以下に説明する。まず、放射線検出器について説明する。放射線検出器1は、図1で示すように、センサ部10を備え、このセンサ部10の検出信号を処理する信号処理部20をさらに備える。   Next, a radiation detector and a radiation monitor according to an embodiment for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the radiation detector will be described. As shown in FIG. 1, the radiation detector 1 includes a sensor unit 10, and further includes a signal processing unit 20 that processes a detection signal of the sensor unit 10.

センサ部10は、詳しくは、図1,図2で示すように、前段センサ部11、後段センサ部12を備える。前段センサ部11では、図2(a)で示すようにマトリクス状に前段センサ素子13が配置されており、また、後段センサ部12では、図2(b)で示すようにマトリクス状に後段センサ素子14が配置されている。ある前段センサ素子13とその直上にある後段センサ素子14とで一組のセンサを構成している。   Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the sensor unit 10 includes a front sensor unit 11 and a rear sensor unit 12. In the front sensor unit 11, the front sensor elements 13 are arranged in a matrix as shown in FIG. 2A, and in the rear sensor unit 12, the rear sensor in a matrix as shown in FIG. 2B. Element 14 is arranged. One front sensor element 13 and the rear sensor element 14 immediately above form one set of sensors.

前段センサ素子13は、軽量の元素であるシリコンを用いる半導体式放射線検出素子であり、ダイオード構造になった半導体に逆バイアスを印加して空乏層を発生させておき、入射したγ線が静止電子と衝突したときのコンプトン散乱反応により生じたコンプトン散乱電子が、この空乏層を通過する際に発生する電子・正孔対の電子を集めることで、1つの放射線に対して1つのパルスを得る。このパルスの大きさはコンプトン散乱電子が通過する距離に比例するが、コンプトン散乱電子は後段センサ素子14へ向けて飛び出す程度に大きいエネルギーを有しており、前段センサ素子13ではコンプトン散乱電子の一部のエネルギーである一部コンプトン散乱電子エネルギー値を検出する。この前段センサ素子13では入射するγ線が静止電子と衝突してコンプトン散乱反応を起こす必要あるが、シリコンはコンプトン散乱反応を起こしやすいためこの点でも有利である。   The pre-stage sensor element 13 is a semiconductor-type radiation detection element using silicon, which is a light element, and generates a depletion layer by applying a reverse bias to a semiconductor having a diode structure. Compton scattered electrons generated by the Compton scattering reaction at the time of collision with the electron collect electrons of electron-hole pairs generated when passing through this depletion layer, thereby obtaining one pulse for one radiation. The magnitude of this pulse is proportional to the distance through which the Compton scattered electrons pass, but the Compton scattered electrons have such a large energy as to jump out toward the rear sensor element 14, and the front sensor element 13 has one of the Compton scattered electrons. The partial Compton scattered electron energy value, which is the energy of the part, is detected. In the former sensor element 13, incident γ rays need to collide with static electrons to cause a Compton scattering reaction, but silicon is also advantageous in this respect because it tends to cause a Compton scattering reaction.

そして、後段センサ素子14も軽量の元素であるシリコンを用いる半導体式放射線検出素子であり、ダイオード構造になった半導体に逆バイアスを印加して空乏層を発生させておき、前段センサ素子13から入射したコンプトン散乱電子が、この空乏層を通過する際に発生する電子・正孔対の電子を集めることで、1つの放射線に対して1つのパルスを得る。後段センサ素子14は、前段センサ素子13におけるコンプトン散乱現象により散乱されたコンプトン散乱電子の残りのエネルギーである残余コンプトン散乱電子エネルギー値を検出する。なお、シリコンは、コンプトン散乱電子に対して検出効率が100%近くあり、また、ノイズとなるコンプトン散乱γ線に対して検出効率が1%以下であり、この点でも有利である。特にコンプトン散乱電子は検出するがコンプトン散乱γ線を検出しにくくするため有感層の薄いシリコンを採用する。これによりS/N比を高めることができる。   The post-stage sensor element 14 is also a semiconductor radiation detection element using silicon, which is a light element, and a depletion layer is generated by applying a reverse bias to a semiconductor having a diode structure, and is incident from the pre-stage sensor element 13. Compton scattered electrons collect electrons of electron-hole pairs generated when passing through this depletion layer, thereby obtaining one pulse for one radiation. The rear sensor element 14 detects a residual Compton scattered electron energy value that is the remaining energy of the Compton scattered electrons scattered by the Compton scattering phenomenon in the front sensor element 13. Silicon has a detection efficiency of nearly 100% with respect to Compton scattered electrons, and has a detection efficiency of 1% or less with respect to Compton scattered γ-rays, which is noise. In particular, Compton scattered electrons are detected, but silicon having a thin sensitive layer is employed to make it difficult to detect Compton scattered γ rays. Thereby, the S / N ratio can be increased.

また、前段センサ素子13と後段センサ素子14との間に空隙(不感層)を設けている。この不感層の存在によりノイズ程度の波高の小さいエネルギー値の電子が到達しないようにして検出対象の放射性物質からのγ線によるコンプトン散乱電子に対して検出効率を高めている。このような空隙(不感層)の幅(厚み)は少なくとも測定対象となる核種(本形態ではCs137)のγ線によるコンプトン散乱電子が検出できるような幅を採用する。   Further, a gap (insensitive layer) is provided between the front sensor element 13 and the rear sensor element 14. The presence of the insensitive layer prevents electrons having a low energy level such as noise from reaching the detection efficiency for Compton scattered electrons caused by γ rays from the radioactive material to be detected. As the width (thickness) of such a void (insensitive layer), at least a width that can detect Compton scattered electrons due to γ rays of a nuclide to be measured (Cs137 in this embodiment) is adopted.

前段センサ部11、および、後段センサ部12は、図2(a),(b)でも示すように5×5のマトリクスであるが、これに限定されるものではなく、n×nのマトリクスとすることができる。例えば、前段センサ部11、および、後段センサ部12では、□10mmの前段センサ素子13や後段センサ素子14を10×10配置して、□100mm程度とすることもできる。このセンサ部10では下側にある前段センサ部11へγ線が入射する。これら全ての前段センサ素子13および後段センサ素子14は、それぞれ信号処理部20と接続されている。   The front-stage sensor unit 11 and the rear-stage sensor unit 12 are 5 × 5 matrices as shown in FIGS. 2A and 2B, but are not limited to this, and the n × n matrix and can do. For example, in the front-stage sensor unit 11 and the rear-stage sensor unit 12, the front sensor element 13 and the rear sensor element 14 each having a square of 10 mm can be arranged at 10 × 10 so that the square is about 100 mm. In the sensor unit 10, γ rays are incident on the lower front sensor unit 11. All of the front-stage sensor element 13 and the rear-stage sensor element 14 are connected to the signal processing unit 20, respectively.

信号処理部20は、図3で示すように前段センサ素子13に接続される前段処理部21、後段センサ素子14に接続される前段処理部22、これら前段処理部21,22に接続されるCPU23、CPU23に接続されるデータ保存部24やデータ通信部25を備える。図3では示されていないが、前段処理部21は、n×n個(本形態では5×5個)の前段センサ素子13と同数個を備える。また、前段処理部22は、n×n個(本形態では5×5個)の後段センサ素子14と同数個を備える。   As shown in FIG. 3, the signal processing unit 20 includes a front processing unit 21 connected to the front sensor element 13, a front processing unit 22 connected to the rear sensor element 14, and a CPU 23 connected to the front processing units 21 and 22. The data storage unit 24 and the data communication unit 25 connected to the CPU 23 are provided. Although not shown in FIG. 3, the pre-stage processing unit 21 includes the same number of n × n (5 × 5 in the present embodiment) pre-stage sensor elements 13. Further, the pre-stage processing unit 22 includes the same number as n × n (in this embodiment, 5 × 5) rear-stage sensor elements 14.

前段処理部21,22は、前段センサ素子13や後段センサ素子14からの検出信号を調節する機能を有し、CPU23に入力させるため波高を調節するアンプ、または、検出信号をデジタルの検出データに変換するAD変換器などが搭載されている。なお、前段処理部21,22は、CPU23が内蔵するような形態としても良い。
CPU23は、演算により、例えば、エネルギー値、入力される検出データが発せられたセンサを特定するアドレス、検出時刻および放射線の入射角度についての結果データを生成する。この結果データについては後述する。
The pre-stage processing units 21 and 22 have a function of adjusting detection signals from the pre-stage sensor element 13 and the post-stage sensor element 14, and an amplifier that adjusts the wave height for input to the CPU 23 or a detection signal as digital detection data. An AD converter for conversion is installed. The pre-processing units 21 and 22 may be configured to be built in the CPU 23.
For example, the CPU 23 generates result data on the energy value, the address that identifies the sensor from which the input detection data is emitted, the detection time, and the incident angle of radiation. The result data will be described later.

データ保存部24は、CPU23が出力する結果データを保存するハードディスクやUSBメモリである。予め登録されているデータ(γ線エネルギー値)、計測により得られたデータ(コンプトン散乱電子エネルギー値、センサの位置を特定するアドレスや検出時刻など)や計算により算出されたデータ(γ線の入射角度など)などを結果データとして保存しており、地上でのオフライン処理で用いられる。   The data storage unit 24 is a hard disk or USB memory that stores result data output from the CPU 23. Pre-registered data (γ-ray energy value), data obtained by measurement (Compton scattered electron energy value, address for specifying sensor position, detection time, etc.) and data calculated by calculation (incidence of γ-rays) Angle etc.) is stored as result data and used for offline processing on the ground.

データ通信部25は、CPU23が出力する上記の結果データを含む信号を所定方式に変調するなど空中送信に適した電波とし、図示しない送信アンテナを介して電波を送信する。この場合、γ線エネルギー値、コンプトン散乱電子エネルギー値、検出したセンサ位置を特定するアドレス、検出時刻、γ線の入射角度などを含むデータを生成して通信により出力し、解析は他所にあるコンピュータ等に行わせることになる。   The data communication unit 25 converts the signal including the result data output from the CPU 23 into a radio wave suitable for air transmission such as by modulating the signal into a predetermined method, and transmits the radio wave via a transmission antenna (not shown). In this case, data including a γ-ray energy value, a Compton scattered electron energy value, an address specifying the detected sensor position, a detection time, an incident angle of γ-rays, etc. is generated and output by communication, and the analysis is performed elsewhere. And so on.

なお、放射線検出器1は、1Sv〜数十Svという高線量放射線領域で用いられることが想定される。プリアンプやリニアアンプ、コンパレータ等の前段処理部21,22、CPU23、データ保存部24、データ通信部25等に含まれる電子回路は、高線量放射線領域では回路の誤動作、電子部品の劣化等の影響が懸念される。そこで、高線量放射線に影響されないように放射線対策が施されている。放射線検出器1の構成はこのようなものである。   Note that the radiation detector 1 is assumed to be used in a high-dose radiation region of 1 Sv to several tens of Sv. Electronic circuits included in the pre-processing units 21 and 22 such as preamplifiers, linear amplifiers, and comparators, the CPU 23, the data storage unit 24, and the data communication unit 25 are affected by malfunction of the circuit and deterioration of electronic components in the high-dose radiation region. Is concerned. Therefore, radiation countermeasures are taken so as not to be affected by high-dose radiation. The configuration of the radiation detector 1 is as described above.

続いて、本発明の放射線検出器1による放射線の検出原理について説明する。この放射線検出器1は、γ線が入射したときに起こるコンプトン散乱で発生したコンプトン散乱電子の飛跡とエネルギー値から入射方向を識別し、γ線源となる放射性物質の存在する方向あるいは位置を特定する。コンプトン散乱ではコンプトン散乱γ線とコンプトン散乱電子が発生し、両者が角度情報を有する。従来のコンプトンカメラではコンプトン散乱γ線を利用していたが、本発明ではコンプトン散乱電子を利用する点で相違する。   Next, the principle of radiation detection by the radiation detector 1 of the present invention will be described. This radiation detector 1 identifies the incident direction from the track and energy value of Compton scattered electrons generated by Compton scattering that occurs when γ rays are incident, and identifies the direction or position where the radioactive substance that becomes the γ ray source exists. To do. In Compton scattering, Compton scattered γ rays and Compton scattered electrons are generated, and both have angle information. A conventional Compton camera uses Compton scattered γ rays, but the present invention is different in that Compton scattered electrons are used.

前段センサ素子13は、図4でも明らかなように、γ線発生源に向けられて配置される。具体的には、前段センサ素子13が下側に向けて配置される。この前段センサ素子13にγ線エネルギー値hνのγ線が入射すると所定の確率(例えば1%)で前段センサ素子13内の静止電子と衝突し、エネルギー値の一部を失って飛行方向を変えるコンプトン散乱を起こし、コンプトン散乱γ線エネルギー値hν’のコンプトン散乱γ線と、コンプトン散乱電子エネルギー値Tのコンプトン散乱電子を発生させる。それと同時に前段センサ素子13は、γ線が入射されたときのコンプトン散乱現象により散乱されたコンプトン散乱電子の一部のエネルギーである一部コンプトン散乱電子エネルギー値に比例した波高の電気信号パルスを発生する。   The pre-stage sensor element 13 is arranged facing the γ-ray generation source, as is apparent from FIG. Specifically, the front sensor element 13 is disposed facing downward. When γ-rays having a γ-ray energy value hν are incident on the upstream sensor element 13, they collide with static electrons in the upstream sensor element 13 with a predetermined probability (for example, 1%), and lose a part of the energy value to change the flight direction. Compton scattering is caused to generate Compton scattered γ rays having a Compton scattered γ ray energy value hν ′ and Compton scattered electrons having a Compton scattered electron energy value T. At the same time, the pre-stage sensor element 13 generates an electric signal pulse having a wave height proportional to the partial Compton scattered electron energy value, which is a partial energy of the Compton scattered electrons scattered by the Compton scattered phenomenon when γ rays are incident. To do.

後段センサ素子14は、前段センサ素子13と対向するように配置されており、前段センサ素子13から出射されたコンプトン散乱電子を検出する。そして、コンプトン散乱電子が入射されたときに残りのエネルギーである残余コンプトン散乱電子エネルギー値に比例した波高の電気信号パルスを発生する。このように一組の後段センサ素子14と前段センサ素子13とで同時に検出されるときは、コンプトン散乱電子は直上に跳躍する飛跡であると見なしている。   The rear sensor element 14 is disposed so as to face the front sensor element 13 and detects Compton scattered electrons emitted from the front sensor element 13. Then, when Compton scattered electrons are incident, an electric signal pulse having a wave height proportional to the remaining Compton scattered electron energy value, which is the remaining energy, is generated. Thus, when detected by the set of the rear sensor element 14 and the front sensor element 13 at the same time, the Compton scattered electrons are considered to be tracks that jump immediately above.

なお、前段センサ素子13と後段センサ素子14との間の空隙(不感層)を通り抜けるような、高エネルギー値成分だけを測定することでエネルギー値を弁別している。これにより、高エネルギー値で一定の入射角度で入射するγ線を検出する。   The energy value is discriminated by measuring only the high energy value component that passes through the gap (insensitive layer) between the front sensor element 13 and the rear sensor element 14. As a result, γ rays incident at a constant incident angle with a high energy value are detected.

ここに、放射性物質から出射されるγ線のγ線エネルギー値hν、コンプトン散乱γ線エネルギー値hν’、コンプトン散乱電子エネルギー値T、静止電子の静止エネルギー値mとしたときに、エネルギー値保存の法則から次式が成立する。 Here, when the γ-ray energy value hν of the γ-rays emitted from the radioactive substance, the Compton scattered γ-ray energy value hν ′, the Compton scattered electron energy value T, and the static energy value m 0 c 2 of the static electrons, The following equation holds from the law of value storage.

Figure 2016020832
Figure 2016020832

ここにγ線についてであるが放射性物質Cs137からγ線が放射されているものと見なし、γ線のγ線エネルギー値hνは、0.662MeVという既知の値として予め登録してある。また、コンプトン散乱電子エネルギー値Tは前段センサ素子13により検知された一部コンプトン散乱電子エネルギー値と、後段センサ素子14により検知されたコンプトン散乱電子エネルギー値と、の合算値である。静止電子の静止エネルギー値mは定数として登録されている。したがって、コンプトン散乱γ線エネルギー値hν’を算出することができる。 Here, regarding γ rays, it is assumed that γ rays are emitted from the radioactive substance Cs137, and the γ ray energy value hν of γ rays is registered in advance as a known value of 0.662 MeV. The Compton scattered electron energy value T is a total value of the partially Compton scattered electron energy value detected by the former sensor element 13 and the Compton scattered electron energy value detected by the latter sensor element 14. The static energy value m 0 c 2 of static electrons is registered as a constant. Therefore, the Compton scattered γ-ray energy value hν ′ can be calculated.

そして、コンプトン散乱γ線散乱角度θ、定数α(=hν/m)としたときに、次に示すKlein−仁科の式が成立する。 When the Compton scattered γ-ray scattering angle θ and the constant α (= hν / m 0 c 2 ), the following Klein-Nishina equation is established.

Figure 2016020832
Figure 2016020832

これによりコンプトン散乱γ線散乱角度θが算出される。さらに、コンプトン散乱電子散乱角度φとしたときに次式が成立する。   Thereby, the Compton scattered γ-ray scattering angle θ is calculated. Further, the following equation is established when the Compton scattered electron scattering angle φ is used.

Figure 2016020832
Figure 2016020832

このようにしてコンプトン散乱電子散乱角度φが算出される。図4でも明らかなように、コンプトン散乱電子散乱角度φは、γ線が前段センサ素子13へ入射するときの入射角と一致する。つまりγ線が図4の楕円(上から視ると真円)上にある放射性物質から入射したものと推察される。コンプトン散乱電子の飛跡(上下のセンサ素子での検出により直上へ飛行するものとみなす)とコンプトン散乱電子散乱方向φから、γ線の入射方向をコーン状に算出し識別することができる。   In this way, the Compton scattered electron scattering angle φ is calculated. As is clear from FIG. 4, the Compton scattered electron scattering angle φ coincides with the incident angle when the γ-rays are incident on the front sensor element 13. That is, it is inferred that γ rays are incident from a radioactive substance on the ellipse in FIG. 4 (when viewed from above, a perfect circle). The incident direction of γ rays can be calculated and discriminated in a cone shape from the track of Compton scattered electrons (considered to fly directly above by detection by the upper and lower sensor elements) and the Compton scattered electron scattering direction φ.

なお、確率的には、コンプトン散乱γ線が上側の後段センサ素子14へ到達することもあるが、この場合、コンプトン散乱γ線は後段センサ素子14をほぼ透過するためコンプトン散乱γ線の検出効率が1%以下であり、検出してもノイズとして処理する。   Probably, Compton scattered γ-rays may reach the upper rear sensor element 14 in this case, but in this case, the Compton scattered γ-rays are substantially transmitted through the rear sensor element 14, and thus the detection efficiency of Compton scattered γ-rays is increased. Is 1% or less, and even if detected, it is processed as noise.

続いて、コンプトン散乱γ線散乱角度θ、コンプトン散乱γ線エネルギー値hν’、コンプトン散乱電子エネルギー値T、コンプトン散乱電子散乱角度φの関係を図5,図6,図7,図8に具体的値を用いて示す。ここでは、放射性物質Cs137からγ線が放射されているもの見なし、γ線エネルギー値hνは0.662MeVとなる。また、定数α=hν/m=0.662/0.511=1.295となる。図5,図6で示すように、コンプトン散乱電子エネルギー値Tが判明すれば、コンプトン散乱電子散乱角度φが一対一で決定される。 Subsequently, the relationship among the Compton scattered γ-ray scattering angle θ, the Compton scattered γ-ray energy value hν ′, the Compton scattered electron energy value T, and the Compton scattered electron scattering angle φ is specifically shown in FIGS. Shown by value. Here, it is assumed that γ rays are emitted from the radioactive substance Cs137, and the γ ray energy value hν is 0.662 MeV. The constant α is equal to hν / m 0 c 2 = 0.662 / 0.511 = 1.295. As shown in FIGS. 5 and 6, if the Compton scattered electron energy value T is known, the Compton scattered electron scattering angle φ is determined on a one-to-one basis.

図7(a)で示すように、γ線が直下から前段センサ素子13へ入射するとき、コンプトン散乱電子散乱角度φは0°となり、後段センサ素子14が検出するコンプトン散乱電子エネルギー値Tは0.478と最大値となる。   As shown in FIG. 7A, when γ rays enter the front sensor element 13 from directly below, the Compton scattered electron scattering angle φ is 0 °, and the Compton scattered electron energy value T detected by the rear sensor element 14 is 0. .478 and the maximum value.

図7(b)で示すように、γ線が31.9°の入射角で前段センサ素子13へ入射するとき、コンプトン散乱電子散乱角度φも31.9°であり、後段センサ素子14が検出するコンプトン散乱電子エネルギー値Tは0.305と小さくなる。   As shown in FIG. 7B, when γ rays are incident on the front sensor element 13 at an incident angle of 31.9 °, the Compton scattered electron scattering angle φ is also 31.9 °, which is detected by the rear sensor element 14. Compton scattered electron energy value T to be as small as 0.305.

図8(a)で示すように、γ線が46.4°の入射角で前段センサ素子13へ入射するとき、コンプトン散乱電子散乱角度φも46.4°であり、後段センサ素子14が検出するコンプトン散乱電子エネルギー値Tは0.182とさらに小さくなる。   As shown in FIG. 8A, when γ rays are incident on the front sensor element 13 at an incident angle of 46.4 °, the Compton scattered electron scattering angle φ is also 46.4 °, which is detected by the rear sensor element 14. Compton scattered electron energy value T to be further reduced to 0.182.

図8(b)で示すように、γ線が58.4°の入射角で前段センサ素子13へ入射するとき、コンプトン散乱電子散乱角度φは58.4°であり、後段センサ素子14が検出するコンプトン散乱電子エネルギー値Tは0.098とさらに小さくなる。   As shown in FIG. 8B, when γ rays are incident on the front sensor element 13 at an incident angle of 58.4 °, the Compton scattered electron scattering angle φ is 58.4 °, and the rear sensor element 14 detects it. Compton scattered electron energy value T to be further reduced to 0.098.

放射線検出器1では、前段センサ素子13および後段センサ素子14の両者が検出するコンプトン散乱電子エネルギー値Tが所定値以上である場合を選択することで、一定の入射角度の範囲内にあるγ線のみを検出対象とする。例を挙げると、コンプトン散乱電子エネルギー値Tが0.305以上である場合のみ検出して、入射角が0°以上30°以下のγ線のみを検出対象にすることができる。   In the radiation detector 1, by selecting a case where the Compton scattered electron energy value T detected by both the front-stage sensor element 13 and the rear-stage sensor element 14 is equal to or greater than a predetermined value, γ rays within a certain incident angle range are selected. Only the detection target. For example, it can be detected only when the Compton scattered electron energy value T is 0.305 or more, and only γ rays having an incident angle of 0 ° or more and 30 ° or less can be detected.

これにより、放射線検出器1の直下のγ線のみを選択して、特定箇所の状態を選択して精度良く検出することができる。例えば、従来技術のコンプトンカメラは、あらゆる方向から入射するγ線の入射方向に対処するものであったが、本発明の放射線検出器1ではあえて検出対象を狭めることで、高速な検出を可能としつつ検出能力も高めている。検出原理はこのようなものである。   Thereby, it is possible to select only the γ-rays immediately below the radiation detector 1, select the state of the specific location, and detect with high accuracy. For example, the Compton camera of the prior art dealt with the incident direction of γ rays incident from all directions, but the radiation detector 1 of the present invention makes it possible to detect at high speed by narrowing the detection target. However, the detection capability is also improved. The detection principle is like this.

続いて、信号処理部20による検出処理について図9のフローチャートを用いて説明する。なお、この処理は上下で対向する一組の前段センサ素子13および後段センサ素子14での検出を説明するものであるが、この処理は全ての組の前段センサ素子13および後段センサ素子14に対して行われる。   Next, the detection process by the signal processing unit 20 will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is for explaining detection by a pair of the front sensor element 13 and the rear sensor element 14 that are vertically opposed to each other. Done.

信号処理部20は、前段処理部21,22を介して、前段センサ素子13および後段センサ素子14から検出信号に係る検出データが入力されたときに、前段センサ素子13および後段センサ素子14から同時に出力されたときの検出データのみを選択する検出データ選択手段として機能する(図9のステップS1)。   When the detection data related to the detection signal is input from the front-stage sensor element 13 and the rear-stage sensor element 14 via the front-stage processing sections 21 and 22, the signal processing section 20 is simultaneously received from the front-stage sensor element 13 and the rear-stage sensor element 14. It functions as detection data selection means for selecting only the detection data at the time of output (step S1 in FIG. 9).

コンプトン散乱では、前段センサ素子13へのγ線の入射によるコンプトン散乱電子の出射と、後段センサ素子14へのコンプトン散乱電子の入射とは、ほぼ同時である。そこで、上下で組をなす前段センサ素子13および後段センサ素子14で同時に検出された検出信号に係る検出データのみ選択することで飛跡が直上のみのコンプトン散乱電子を選択しており、他をノイズとして除去する。また、この際に一組の後段センサ素子13および後段センサ素子14がマトリクス上のどの位置にあるかを知らせるアドレスを位置データとして含めている。また、検出時刻についてもデータとして含めている。   In Compton scattering, the emission of Compton scattered electrons due to the incidence of γ rays on the front sensor element 13 and the incidence of Compton scattered electrons on the rear sensor element 14 are substantially simultaneous. Therefore, by selecting only the detection data related to the detection signals simultaneously detected by the front sensor element 13 and the rear sensor element 14 that form a pair at the top and bottom, the Compton scattered electrons whose tracks are only directly above are selected, and the others are regarded as noise. Remove. At this time, an address notifying which position on the matrix the set of the rear sensor element 13 and the rear sensor element 14 is included is included as position data. The detection time is also included as data.

続いて信号処理部20は、前段センサ素子13からの一部コンプトン散乱電子エネルギー値および後段センサ素子14からの残余コンプトン散乱電子エネルギー値の検出データによりコンプトン散乱電子エネルギー値Tを取得するコンプトン散乱電子エネルギー値検出手段として機能する(図9のステップS2)。検出データの波高はエネルギー値と比例しており、波高に応じたエネルギー値を取得する。そして、コンプトン散乱電子エネルギー値Tは、前段センサ素子13により検知された一部コンプトン散乱電子エネルギー値と、後段センサ素子14により検知された残余コンプトン散乱電子エネルギー値と、の合算値である。   Subsequently, the signal processing unit 20 acquires the Compton scattered electron energy value T from the detection data of the partial Compton scattered electron energy value from the front sensor element 13 and the residual Compton scattered electron energy value from the rear sensor element 14. It functions as an energy value detection means (step S2 in FIG. 9). The wave height of the detection data is proportional to the energy value, and an energy value corresponding to the wave height is acquired. The Compton scattered electron energy value T is a total value of the partial Compton scattered electron energy value detected by the front sensor element 13 and the residual Compton scattered electron energy value detected by the rear sensor element 14.

続いて信号処理部20は、データ保存部24に予め登録されたγ線エネルギー値hν、および、検出されたコンプトン散乱電子エネルギー値Tからコンプトン散乱γ線エネルギー値hν’を算出するコンプトン散乱γ線エネルギー値算出手段として機能する(図9のステップS3)。上記の数1よりコンプトン散乱γ線エネルギー値hν’を算出する。なお、mもデータ保存部24に登録されている。 Subsequently, the signal processing unit 20 calculates the Compton scattered γ-ray energy value hν ′ from the γ-ray energy value hν previously registered in the data storage unit 24 and the detected Compton scattered electron energy value T. It functions as an energy value calculation means (step S3 in FIG. 9). The Compton scattered γ-ray energy value hν ′ is calculated from Equation 1 above. Note that m 0 c 2 is also registered in the data storage unit 24.

続いて信号処理部20は、データ保存部24に予め登録されたγ線エネルギー値hν、および、算出されたコンプトン散乱γ線エネルギー値hν’からコンプトン散乱γ線散乱角度θを算出するコンプトン散乱γ線散乱角度算出手段として機能する(図9のステップS4)。上記の数2よりコンプトン散乱γ線散乱角度θを算出する。なお、αもデータ保存部24に登録されている。   Subsequently, the signal processing unit 20 calculates the Compton scattered γ-ray scattering angle θ from the γ-ray energy value hν registered in advance in the data storage unit 24 and the calculated Compton scattered γ-ray energy value hν ′. It functions as a line scattering angle calculation means (step S4 in FIG. 9). The Compton scattered γ-ray scattering angle θ is calculated from Equation 2 above. Α is also registered in the data storage unit 24.

続いて信号処理部20は、算出されたコンプトン散乱γ線散乱角度θからコンプトン散乱電子散乱角度φを算出するコンプトン散乱電子散乱角度算出手段として機能する(図9のステップS5)。上記の数3よりコンプトン散乱電子散乱角度φを算出する。   Subsequently, the signal processing unit 20 functions as a Compton scattered electron scattering angle calculation unit that calculates the Compton scattered electron scattering angle φ from the calculated Compton scattered γ-ray scattering angle θ (step S5 in FIG. 9). The Compton scattered electron scattering angle φ is calculated from the above equation (3).

続いて信号処理部20は、算出されたコンプトン散乱電子散乱角度φをγ線の入射角とし、結果データを生成する結果データ生成手段として機能する(図9のステップS6)。この結果データは、例えば、予め登録されているデータ(γ線エネルギー値)、計測により得られたデータ(コンプトン散乱電子エネルギー値、センサの位置を特定するアドレスや検出時刻など)や計算により算出されたデータ(γ線の入射角度など)などを結果データとして生成したものである。   Subsequently, the signal processing unit 20 functions as a result data generation unit that generates the result data by using the calculated Compton scattered electron scattering angle φ as the incident angle of γ rays (step S6 in FIG. 9). The result data is calculated by, for example, pre-registered data (γ-ray energy value), data obtained by measurement (Compton scattered electron energy value, address for specifying the position of the sensor, detection time, etc.) or calculation. Data (incidence angle of γ rays, etc.) and the like are generated as result data.

また、入力されるγ線をカウントして線量を算出して結果データに含めても良い。さらには、位置を特定するアドレス、検出時間およびカウント値を対応させた位置別線量率データを結果データに含めても良い。位置別の線量率を算出して計測している現場でのモニタリングを実現する。結果データの内容は実情に応じて適宜選択される。   Further, the input γ rays may be counted to calculate the dose and include it in the result data. Furthermore, position-specific dose rate data in which the address for specifying the position, the detection time, and the count value are associated may be included in the result data. Realize on-site monitoring where measurement is performed by calculating dose rates by location. The content of the result data is appropriately selected according to the actual situation.

そして、信号処理部20は、結果データを出力する出力手段として機能する(図9のステップS7)。図3で示すようにデータ保存部24へ結果データを登録したり、データ通信部25へ結果データを出力して通信により他の箇所へ送信したりしても良い。また、データ保存部24やデータ通信部25の両者へ出力して登録と通信とを行うようにしても良い。放射線検出器1はこのようなものとなる。   The signal processing unit 20 functions as an output unit that outputs the result data (step S7 in FIG. 9). As shown in FIG. 3, the result data may be registered in the data storage unit 24, or the result data may be output to the data communication unit 25 and transmitted to other locations by communication. Further, registration and communication may be performed by outputting to both the data storage unit 24 and the data communication unit 25. The radiation detector 1 is like this.

続いて他の形態の放射線検出器1について説明する。この形態では図1〜図8で説明した放射線検出器1の構成と同じであるが、図9のフローチャートのアルゴリズムに代えて、図10で示すような高速処理を実現するアルゴリズムを採用した点が相違する。また、信号処理部20は、図5で示したようなデータを登録するものであって、特にコンプトン散乱電子エネルギー値Tと関連づけてコンプトン散乱電子散乱角度φを一対一で対応させた上で登録するデータベースを備える点で相違する。このデータベースではコンプトン散乱電子エネルギー値T(例えば、図5の0.444MeV)が決定されれば、これに対応するコンプトン散乱電子散乱角度φ(例えば、図5の12.8°)が決定される。   Next, another form of the radiation detector 1 will be described. In this embodiment, the configuration is the same as that of the radiation detector 1 described with reference to FIGS. 1 to 8, but instead of the algorithm of the flowchart of FIG. 9, an algorithm that realizes high-speed processing as shown in FIG. 10 is adopted. Is different. Further, the signal processing unit 20 registers data as shown in FIG. 5, and in particular, associates the Compton scattered electron scattering angle φ with one-to-one correspondence in association with the Compton scattered electron energy value T. The difference is that a database is provided. If the Compton scattered electron energy value T (for example, 0.444 MeV in FIG. 5) is determined in this database, the corresponding Compton scattered electron scattering angle φ (for example, 12.8 ° in FIG. 5) is determined. .

続いて本形態での信号処理について図10を参照しつつ説明する。
信号処理部20は、前段処理部21,22を介して、前段センサ素子13および後段センサ素子14から検出信号に係る検出データが入力されたときに、前段センサ素子13および後段センサ素子14から同時に出力されたときの検出データのみを選択する検出データ選択手段として機能する(図10のステップS11)。
Next, signal processing in this embodiment will be described with reference to FIG.
When the detection data related to the detection signal is input from the front-stage sensor element 13 and the rear-stage sensor element 14 via the front-stage processing sections 21 and 22, the signal processing section 20 It functions as detection data selection means for selecting only the detection data at the time of output (step S11 in FIG. 10).

コンプトン散乱では、前段センサ素子13へのγ線の入射によるコンプトン散乱電子の出射と、後段センサ素子14へのコンプトン散乱電子の入射とは、ほぼ同時である。そこで、上下で組をなす前段センサ素子13および後段センサ素子14で同時に検出された検出信号に係る検出データのみ選択することで飛跡が直上のみのコンプトン散乱電子を選択しており、他をノイズとして除去する。また、この際に一組の後段センサ素子13および後段センサ素子14がマトリクス上のどの位置にあるかを知らせるアドレスを位置データとして含めている。また、検出時刻についてもデータとして含めている。   In Compton scattering, the emission of Compton scattered electrons due to the incidence of γ rays on the front sensor element 13 and the incidence of Compton scattered electrons on the rear sensor element 14 are substantially simultaneous. Therefore, by selecting only the detection data related to the detection signals simultaneously detected by the front sensor element 13 and the rear sensor element 14 that form a pair at the top and bottom, the Compton scattered electrons whose tracks are only directly above are selected, and the others are regarded as noise. Remove. At this time, an address notifying which position on the matrix the set of the rear sensor element 13 and the rear sensor element 14 is included is included as position data. The detection time is also included as data.

続いて信号処理部20は、前段センサ素子13からの一部コンプトン散乱電子エネルギー値および後段センサ素子14からの残余コンプトン散乱電子エネルギー値の検出データによりコンプトン散乱電子エネルギー値Tを取得するコンプトン散乱電子エネルギー値検出手段として機能する(図10のステップS12)。検出データの波高はエネルギー値と比例しており、波高に応じたエネルギー値を取得する。そして、コンプトン散乱電子エネルギー値Tは、前段センサ素子13により検知された一部コンプトン散乱電子エネルギー値と、後段センサ素子14により検知された残余コンプトン散乱電子エネルギー値と、の合算値である。   Subsequently, the signal processing unit 20 acquires the Compton scattered electron energy value T from the detection data of the partial Compton scattered electron energy value from the front sensor element 13 and the residual Compton scattered electron energy value from the rear sensor element 14. It functions as an energy value detection means (step S12 in FIG. 10). The wave height of the detection data is proportional to the energy value, and an energy value corresponding to the wave height is acquired. The Compton scattered electron energy value T is a total value of the partial Compton scattered electron energy value detected by the front sensor element 13 and the residual Compton scattered electron energy value detected by the rear sensor element 14.

続いて信号処理部20は、検出したコンプトン散乱電子エネルギー値Tに対応するコンプトン散乱電子散乱角度φをデータベースから読み出すデータベース参照手段として機能する(図10のステップS13)。これによりコンプトン散乱電子散乱角度φを算出する。   Subsequently, the signal processing unit 20 functions as a database reference unit that reads the Compton scattered electron scattering angle φ corresponding to the detected Compton scattered electron energy value T from the database (step S13 in FIG. 10). Thus, the Compton scattered electron scattering angle φ is calculated.

続いて信号処理部20は、算出されたコンプトン散乱電子散乱角度φをγ線の入射角とし、結果データを生成する結果データ生成手段として機能する(図10のステップS14)。この結果データは、例えば、予め登録されているデータ(γ線エネルギー値)、計測により得られたデータ(コンプトン散乱電子エネルギー値、センサの位置を特定するアドレスや検出時刻など)や計算により算出されたデータ(γ線の入射角度など)などを結果データとして生成したものである。   Subsequently, the signal processing unit 20 functions as a result data generating unit that generates the result data by using the calculated Compton scattered electron scattering angle φ as the incident angle of γ rays (step S14 in FIG. 10). The result data is calculated by, for example, pre-registered data (γ-ray energy value), data obtained by measurement (Compton scattered electron energy value, address for specifying the position of the sensor, detection time, etc.) or calculation. Data (incidence angle of γ rays, etc.) and the like are generated as result data.

また、入力されるγ線をカウントし、このカウント値から線量を算出して結果データに含めても良い。さらには、位置を特定するアドレス、検出時間およびカウント値を対応させた位置別線量率データを結果データに含めても良い。位置別の線量率を算出して計測している現場でのモニタリングを実現する。結果データの内容は実情に応じて適宜選択される。   Alternatively, the input γ rays may be counted, and the dose may be calculated from the count value and included in the result data. Furthermore, position-specific dose rate data in which the address for specifying the position, the detection time, and the count value are associated may be included in the result data. Realize on-site monitoring where measurement is performed by calculating dose rates by location. The content of the result data is appropriately selected according to the actual situation.

そして、信号処理部20は、結果データを出力する出力手段として機能する(図10のステップS15)。図3で示すようにデータ保存部24へ結果データを登録したり、データ通信部25へ結果データを出力して、通信により他の箇所へ送信しても良い。また、データ保存部24やデータ通信部25の両者へ出力して登録と通信とを行うようにしても良い。放射線検出器1はこのようなものとなる。   The signal processing unit 20 functions as an output unit that outputs the result data (step S15 in FIG. 10). As shown in FIG. 3, the result data may be registered in the data storage unit 24, or the result data may be output to the data communication unit 25 and transmitted to another location by communication. Further, registration and communication may be performed by outputting to both the data storage unit 24 and the data communication unit 25. The radiation detector 1 is like this.

このような放射線検出器1では、上記の数1〜数3のような時間を要する演算を省略するため、アルゴリズムの簡便化を図ることで処理時間の高速化を実現する。特に、n×nという多数のセンサについて処理することからも明らかなように、計算負荷を減らすことができる。   In such a radiation detector 1, since the time-consuming calculations such as Equations 1 to 3 above are omitted, the processing time can be increased by simplifying the algorithm. In particular, as is apparent from processing for a large number of sensors of n × n, the calculation load can be reduced.

続いて、他の形態の放射線検出器について説明する。図11は、他の形態の放射線検出器のブロック構成図である。
センサ部10では、先に説明した構成に加えて、軽量な樹脂コリメータ15が配置される。樹脂コリメータ15は、コンプトン散乱電子散乱角度を、例えば±30°程度以内に限定する。コンプトン散乱電子の飛跡が限定(例えば±30°以内)されるため、エネルギー値から入射角度をより正確に算出できる。また、飛跡を限定することで、計算負荷を低減することができる。このような樹脂コリメータ15を、先に図1〜図10を用いて説明した各形態で適用しても良い。
Next, another form of radiation detector will be described. FIG. 11 is a block configuration diagram of another form of radiation detector.
In the sensor part 10, in addition to the structure demonstrated previously, the lightweight resin collimator 15 is arrange | positioned. The resin collimator 15 limits the Compton scattered electron scattering angle to within about ± 30 °, for example. Since the track of Compton scattered electrons is limited (for example, within ± 30 °), the incident angle can be calculated more accurately from the energy value. Further, by limiting the tracks, the calculation load can be reduced. Such a resin collimator 15 may be applied in each form described above with reference to FIGS.

また、信号処理部20は、前段センサ素子13に接続されるアンプ26、後段センサ素子14に接続されるアンプ27、両アンプ26,27に接続されるアナログ加算器28、アナログ加算器28に接続されるSCA(シングルチャネルアナライザ)29、センサの組数と同じn×n個のSCA29と接続されるCPU23、データ保存部24、データ通信部25を備える。   The signal processing unit 20 is connected to the amplifier 26 connected to the front sensor element 13, the amplifier 27 connected to the rear sensor element 14, the analog adder 28 connected to both amplifiers 26, 27, and the analog adder 28. SCA (single channel analyzer) 29, CPU 23 connected to n × n SCA 29 equal to the number of sensors, data storage unit 24, and data communication unit 25.

例えば、前段センサ素子13にγ線が入射されてコンプトン散乱現象により散乱されたコンプトン散乱電子の一部のエネルギーである一部コンプトン散乱電子エネルギー値を取得し、ほぼ同時に後段センサ素子14にコンプトン散乱電子が入射されて残るエネルギーである残余コンプトン散乱電子エネルギー値を取得したものとする。アナログ加算器28は前段センサ素子13からの出力を得ているときに後段センサ素子14からの出力を加算する。また、アナログ加算器28は、波高を調節した上で出力する。アナログ加算器28は、一部コンプトン散乱電子エネルギー値と、残余コンプトン散乱電子エネルギー値と、を合算したコンプトン散乱電子エネルギー値TをSCA29へ出力する。   For example, a partial Compton scattered electron energy value, which is a part of energy of Compton scattered electrons that are scattered by the Compton scattering phenomenon when γ-rays are incident on the front sensor element 13, is acquired, and the Compton scattering is transmitted to the rear sensor element 14 almost simultaneously. It is assumed that the residual Compton scattered electron energy value, which is the energy remaining after the electrons are incident, is acquired. The analog adder 28 adds the output from the rear sensor element 14 when the output from the front sensor element 13 is obtained. The analog adder 28 adjusts the wave height and outputs it. The analog adder 28 outputs a Compton scattered electron energy value T obtained by adding the partially Compton scattered electron energy value and the remaining Compton scattered electron energy value to the SCA 29.

SCA29は、この入力値から上記の±30°以内のコンプトン散乱電子エネルギー値Tを表す0.478〜0.305[MeV]を識別し、それぞれのカウント値も出力する。CPU23は、ある前段センサ素子13へγ線が所定角度で何回入力されたかを検出する。そして、これらデータをデータ保存部24に保存させたり、また、データ通信部25を介して他の管理装置へ出力したりする。これらデータによりどの箇所からどの程度の放射線が出力されていたかが特定される。このような放射線モニタとしても良い。本形態では処理するデータをアナログ回路であるアンプ26,27、アナログ加算器28により間引いているため、CPU23の処理が少なくなり、さらなる高速化に寄与する。   The SCA 29 identifies 0.478 to 0.305 [MeV] representing the Compton scattered electron energy value T within ± 30 ° from the input value, and outputs each count value. The CPU 23 detects how many times the γ-rays are input to a certain pre-stage sensor element 13 at a predetermined angle. Then, the data is stored in the data storage unit 24 or is output to another management apparatus via the data communication unit 25. These data identify how much radiation has been output from which part. Such a radiation monitor may be used. In this embodiment, since data to be processed is thinned out by the amplifiers 26 and 27 and the analog adder 28 which are analog circuits, the processing of the CPU 23 is reduced, which contributes to further speedup.

なお、上記した放射線検出器1では、前段センサ素子13にγ線が入射されてコンプトン散乱現象により散乱されたコンプトン散乱電子の一部のエネルギーである一部コンプトン散乱電子エネルギー値を取得し、ほぼ同時に後段センサ素子14にコンプトン散乱電子が入射されて残るエネルギーである残余コンプトン散乱電子エネルギー値を取得したものとする。このときに、γ線としてカウントして線量を算出しても良い。また、位置を特定するアドレス、検出時間およびカウント値とを対応させた位置別線量率データを結果データとしても良い。位置別の線量率を算出して計測している現場でのモニタリングを実現する。   In the radiation detector 1 described above, a partial Compton scattered electron energy value, which is a partial energy of Compton scattered electrons that are scattered by the Compton scattering phenomenon when γ-rays are incident on the front sensor element 13, is obtained. At the same time, it is assumed that the residual Compton scattered electron energy value, which is the energy remaining after the Compton scattered electrons are incident on the rear sensor element 14, is acquired. At this time, the dose may be calculated by counting as γ rays. Moreover, it is good also considering the dose rate data classified by position which matched the address which identifies a position, detection time, and a count value as result data. Realize on-site monitoring where measurement is performed by calculating dose rates by location.

続いて、この放射線検出器1を搭載する放射線モニタ2について説明する。放射線モニタ2は、図12で示すように、放射線検出器1のセンサ部10や信号処理部20、および、移動体の具体例であるラジコンヘリコプタ30を備える。例えば、ラジコンヘリコプタ30の下側にセンサ部10が、また、内部に信号処理部20が取り付けられる。   Next, the radiation monitor 2 on which the radiation detector 1 is mounted will be described. As shown in FIG. 12, the radiation monitor 2 includes a sensor unit 10 and a signal processing unit 20 of the radiation detector 1, and a radio control helicopter 30 which is a specific example of a moving object. For example, the sensor unit 10 is attached to the lower side of the radio control helicopter 30 and the signal processing unit 20 is attached to the inside.

この放射線検出器1は例えば重量2〜3kg程度であり、ラジコンヘリコプタ30に搭載可能な重さである。これは、従来のシンチレータや鉛のコリメータなどに代えて、軽量なシリコンセンサを採用したためである。   The radiation detector 1 has a weight of about 2 to 3 kg, for example, and is a weight that can be mounted on the radio control helicopter 30. This is because a lightweight silicon sensor is employed in place of the conventional scintillator or lead collimator.

ラジコンヘリコプタ30は、放射性物質が散逸する箇所を飛行するものとする。図12で示すように、地上から、移動体であるラジコンヘリコプタ30までの高さをhとし、入射角φのγ線は半径L=h・tanφの円上にある。そして多数データを取得することで、どの箇所にどの程度の放射性物質があるかを特定できる。特に移動体は高い箇所にあるため、放射線検出器1の検出可能角度は狭くても、放射線モニタ2としては広い箇所のモニタリングを可能としている。また、ラジコンヘリコプタ30の移動により、短時間に広い範囲でのモニタリングを実現している。放射線モニタ2はこのようなものである。   The radio control helicopter 30 is assumed to fly in a place where radioactive materials are dissipated. As shown in FIG. 12, the height from the ground to the radio controlled helicopter 30 which is a moving body is h, and the γ-ray with the incident angle φ is on a circle with a radius L = h · tan φ. And by acquiring a large number of data, it is possible to specify how much radioactive material is present in which part. In particular, since the moving body is located at a high location, the radiation monitor 2 can monitor a wide location even if the detectable angle of the radiation detector 1 is narrow. In addition, by moving the radio control helicopter 30, monitoring in a wide range is realized in a short time. The radiation monitor 2 is like this.

なお、本実施形態では特にラジコンヘリコプタに取り付ける形態について説明したが、勿論のこのような形態に限定されるものではなく、例えば通常のヘリコプタ・飛行機に取り付けてもよい。また、バケット車・クレーン車・はしご車のような高所作業用自動車のバケット・クレーン・はしごに取り付けて使用しても良い。上側へ移動できる移動体を用いて放射線モニタ2を構成することができる。このような放射線モニタとしても本発明の適用は可能である。   In addition, although this embodiment demonstrated especially the form attached to a radio control helicopter, of course, it is not limited to such a form, For example, you may attach to a normal helicopter and an airplane. Further, the vehicle may be used by being attached to a bucket, crane, or ladder of an aerial work vehicle such as a bucket car, a crane car, or a ladder car. The radiation monitor 2 can be configured using a movable body that can move upward. The present invention can also be applied to such a radiation monitor.

以上、本発明の放射線検出器1、および、放射線モニタ2について説明した。なお、本形態では半減期が長い放射性セシウム137を計測するものとして説明した。しかしながら、半減期が短い放射性セシウム134など他の核種を検出することもできる。放射性セシウム137由来の662keVγ線と、放射性セシウム134由来の605keV、796keVγ線に対処することもできる。これは、CPU23のアルゴリズムやデータベースをこれら核種用に予め設定したりすることで対処が可能となる。   The radiation detector 1 and the radiation monitor 2 of the present invention have been described above. In the present embodiment, the description has been made assuming that radioactive cesium 137 having a long half-life is measured. However, other nuclides such as radioactive cesium 134 with a short half-life can also be detected. It is also possible to deal with 662 keV γ rays derived from radioactive cesium 137 and 605 keV and 796 keV γ rays derived from radioactive cesium 134. This can be dealt with by presetting the algorithm and database of the CPU 23 for these nuclides.

本発明によれば以下のような利点がある。
従来はコンプトン散乱γ線を測定しており、コンプトン散乱γ線の検出効率を得るために大きなセンサを用いて装置が大きくなっていた。しかしながら、本発明では、コンプトン散乱電子を測定することにより軽量小型化することが可能となる。
The present invention has the following advantages.
Conventionally, Compton scattered γ-rays are measured, and a large sensor is used in order to obtain detection efficiency of Compton scattered γ-rays. However, in the present invention, it is possible to reduce the weight and size by measuring Compton scattered electrons.

また、本発明のように前段センサ素子13、後段センサ素子14を上下2層配置することで、飛跡の特定や位置検出を実現した。   In addition, as in the present invention, the front sensor element 13 and the rear sensor element 14 are arranged in two upper and lower layers, thereby realizing track identification and position detection.

また、放射線モニタ2は、特に直下から放射される放射性物質のみを検出するようにしたため、移動体の下側の箇所の汚染状況のみをモニタリングすることになり、汚染状況を確実に把握することができる。   In addition, since the radiation monitor 2 detects only radioactive substances emitted from directly below, only the contamination status of the lower part of the moving body is monitored, so that the contamination status can be grasped reliably. it can.

本発明の放射線モニタは、例えば、広域に放射性物質が散逸した地域で特に高線量放射線が集中して出射される箇所を迅速に特定することが可能であり、広域での除染などでの使用に好適である。   The radiation monitor of the present invention is capable of quickly identifying, for example, a region where high-dose radiation is concentrated and emitted in an area where radioactive materials are dissipated in a wide area, and is used for decontamination in a wide area. It is suitable for.

1:放射線検出器
2:放射線モニタ
10:センサ部
11:前段センサ部
12:後段センサ部
13:前段センサ素子
14:後段センサ素子
20:信号処理部
21,22:前段処理部
23:CPU
24:データ保存部
25:データ通信部
26,27:アンプ
28:アナログ加算器
29:SCA
30:ラジコンヘリコプタ
1: Radiation detector 2: Radiation monitor 10: Sensor unit 11: Pre-stage sensor unit 12: Sub-stage sensor unit 13: Pre-stage sensor element 14: Sub-stage sensor element 20: Signal processing units 21, 22: Pre-stage processing unit 23: CPU
24: Data storage unit 25: Data communication unit 26, 27: Amplifier 28: Analog adder 29: SCA
30: Radio control helicopter

Claims (9)

放射性物質から放射されるγ線を入射させてコンプトン散乱現象を発生させ、コンプトン散乱電子の一部のエネルギーである一部コンプトン散乱電子エネルギー値を検出する前段センサ素子と、
前段センサ素子に対向するように配置され、前段センサ素子におけるコンプトン散乱現象により散乱されたコンプトン散乱電子の残りのエネルギーである残余コンプトン散乱電子エネルギー値を検出する後段センサ素子と、
を備えることを特徴とする放射線検出器。
A pre-stage sensor element for detecting a partially Compton scattered electron energy value, which is a partial energy of Compton scattered electrons, by making a γ-ray radiated from a radioactive material incident to generate a Compton scattering phenomenon;
A rear sensor element that is arranged to face the front sensor element and detects a residual Compton scattered electron energy value, which is the remaining energy of the Compton scattered electrons scattered by the Compton scattering phenomenon in the front sensor element;
A radiation detector comprising:
請求項1に記載の放射線検出器において、
前記後段センサ素子はコンプトン散乱電子に対する検出効率が100%近くであり、かつコンプトン散乱γ線に対する検出効率が1%以下であるSiセンサとすることを特徴とする放射線検出器。
The radiation detector according to claim 1.
2. The radiation detector according to claim 1, wherein the latter sensor element is a Si sensor having a detection efficiency for Compton scattered electrons of nearly 100% and a detection efficiency for Compton scattered γ rays of 1% or less.
請求項1または請求項2に記載の放射線検出器において、
前記前段センサ素子と前記後段センサ素子との間に所定厚みの空隙である不感層を設けることを特徴とする放射線検出器。
The radiation detector according to claim 1 or 2,
A radiation detector, wherein a dead layer having a predetermined thickness is provided between the front sensor element and the rear sensor element.
請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の放射線検出器において、
前記前段センサ素子と前記後段センサ素子との周囲を覆う樹脂コリメータを設けることを特徴とする放射線検出器。
In the radiation detector as described in any one of Claims 1-3,
A radiation detector comprising a resin collimator that covers the periphery of the front sensor element and the rear sensor element.
請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の放射線検出器において、
前記前段センサ素子をn×nのマトリックス状に配置した前段センサ部とし、
前記後段センサ素子をn×nのマトリックス状に配置した後段センサ部とし、
前段センサ部と後段センサ部とを対向させたセンサ部とすることを特徴とする放射線検出器。
In the radiation detector as described in any one of Claims 1-4,
The front sensor elements are arranged in a matrix of n × n,
The rear sensor elements are arranged in an n × n matrix to form a rear sensor unit,
A radiation detector, characterized in that a front sensor part and a rear sensor part are opposed to each other.
請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の放射線検出器において、
前記前段センサ素子および前記後段センサ素子からの検出信号が入力される信号処理部を備え、この信号処理部は、
前記前段センサ素子および前記後段センサ素子から同時に出力された検出信号に係る検出データを選択する検出データ選択手段と、
前記前段センサ素子からの一部コンプトン散乱電子エネルギー値の検出データおよび前記後段センサ素子からの残余コンプトン散乱電子エネルギー値の検出データを合算してコンプトン散乱電子エネルギー値を取得するコンプトン散乱電子エネルギー値検出手段と、
予め登録されたγ線エネルギー値およびコンプトン散乱電子エネルギー値からγ線の入射角を算出する位置特定手段として機能することを特徴とする放射線検出器。
In the radiation detector as described in any one of Claims 1-5,
The signal processing unit includes a signal processing unit to which detection signals from the front sensor element and the rear sensor element are input.
Detection data selection means for selecting detection data relating to detection signals output simultaneously from the front sensor element and the rear sensor element;
Compton scattered electron energy value detection for obtaining the Compton scattered electron energy value by adding the detected data of the partially Compton scattered electron energy value from the former sensor element and the detected data of the residual Compton scattered electron energy value from the latter sensor element. Means,
A radiation detector that functions as a position specifying means for calculating an incident angle of γ-rays from pre-registered γ-ray energy values and Compton scattered electron energy values.
請求項6に記載の放射線検出器において、
前記信号処理部の前記位置特定手段は、
予め登録されたγ線エネルギー値およびコンプトン散乱電子エネルギー値からコンプトン散乱γ線エネルギー値を算出するコンプトン散乱γ線エネルギー値算出手段と、
予め登録されたγ線エネルギー値およびコンプトン散乱γ線エネルギー値からコンプトン散乱γ線散乱角度を算出するコンプトン散乱γ線散乱角度算出手段と、
コンプトン散乱γ線散乱角度からコンプトン散乱電子散乱角度を算出するコンプトン散乱電子散乱角度算出手段として機能し、
コンプトン散乱電子散乱角度を入射角として取得することを特徴とする放射線検出器。
The radiation detector according to claim 6.
The position specifying means of the signal processing unit is:
Compton scattered γ-ray energy value calculating means for calculating a Compton scattered γ-ray energy value from a pre-registered γ-ray energy value and Compton scattered electron energy value;
Compton scattering γ-ray scattering angle calculating means for calculating a Compton scattering γ-ray scattering angle from a pre-registered γ-ray energy value and Compton scattering γ-ray energy value;
It functions as a Compton scattering electron scattering angle calculation means for calculating the Compton scattering electron scattering angle from the Compton scattering γ ray scattering angle,
A radiation detector characterized in that the Compton scattered electron scattering angle is obtained as an incident angle.
請求項6に記載の放射線検出器において、
前記信号処理部は、コンプトン散乱電子エネルギー値と関連づけてコンプトン散乱電子散乱角度を登録するデータベースを備えるものであり、
前記信号処理部の前記位置特定手段は、
検出したコンプトン散乱電子エネルギー値に対応するコンプトン散乱電子散乱角度を読み出すデータベース参照手段として機能し、
コンプトン散乱電子散乱角度を入射角として取得することを特徴とする放射線検出器。
The radiation detector according to claim 6.
The signal processing unit includes a database that registers a Compton scattered electron scattering angle in association with a Compton scattered electron energy value,
The position specifying means of the signal processing unit is:
Functions as a database reference means for reading the Compton scattered electron scattering angle corresponding to the detected Compton scattered electron energy value,
A radiation detector characterized in that the Compton scattered electron scattering angle is obtained as an incident angle.
移動体と、
前記前段センサ素子が下側を向くように、この移動体の下側に取り付けられる請求項1〜請求項8の何れか一項に記載の前記放射線検出器と、
を備え、
検出対象箇所の上側に移動体を位置させ、前記放射線検出器が下側にある検出対象箇所の放射線を検出することを特徴とする放射線モニタ。
A moving object,
The radiation detector according to any one of claims 1 to 8, which is attached to the lower side of the movable body so that the front-stage sensor element faces downward.
With
A radiation monitor, wherein a moving body is positioned above a detection target location, and the radiation detector detects radiation at a detection target location below.
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