CN101784912A - 放射线监视器及其动作确认方法 - Google Patents

Abstract

以能够进行传感器部(2)的常时动作确认的方式在传感器部(2)设置对光和放射线敏感的检测元件(7)，从与传感器部(2)连接的监视器模块部(3)，对使用了来自发光元件(9)的光脉冲信号的传感器部(2)的传感器动作确认功能进行控制，在产生用于检测元件(7)的动作确认的光脉冲时，将传感器部(2)的输出从监视器模块部(3)的运算中去除，由此使其不受到基于光脉冲的动作确认的影响，并且跨传感器部(2)以及监视器模块部(3)的双方，设置在传感器部(2)的输出为高计数率的情况下停止传感器动作确认功能的构成。

Description

放射线监视器及其动作确认方法

技术领域

本发明涉及例如设置在放射线利用设施或需要放射线防护的设施等中、对放射线进行监视的放射线监视器及其动作确认方法，尤其涉及具有使用了光脉冲的动作确认手法的放射线监视器及其动作确认方法。

背景技术

当前，在一般所使用的放射线监视器中，存在如下半导体放射线监视器：将使二极管的pn结具有对于放射线的感度来作为检测元件的部件，用作传感器部；该半导体式放射线监视器为了确认是否正常地动作，而在传感器部搭载有放射线源。但是，可以推测放射性物质的处理今后会更严格化，因此需要不使用放射线源而能够确认传感器部的动作健全性的放射线监视器。这不限于半导体是放射线监视器，对于其他检测元件、例如使用闪烁器、光电增倍管等的元件，也同样需要。

对应于这种希望，由于检测元件对于光也具有感度，因此代替放射线源而使用发光二极管(LED)。然而，当使用半导体的检测元件不是反偏压适当的元件时，感度变差，而导致错误检测。因此，已知如下的发明：以可得到与放射线类似的输出的方式使LED脉冲发光，并调节光脉冲的重复频率而照射到检测元件上来进行动作确认，由此判断有误反偏压异常，并确认传感器部动作的健全性(例如参照专利文献1)。

在上述的现有技术中，使用LED来检测反偏压异常，但还强烈要求能够进行传感器部的健全性确认，并且该确认不会对放射线测定产生影响，而且能够从离开传感器部而设置的监视器模块部进行。

专利文献1：日本特开平2-128184号公报

发明内容

本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供一种放射线监视器及其动作确认方法，能够常时进行传感器部的健全性确认，并且能够在对放射性测定产生影响的可能性较小的状态下，从离开传感器部的监视器模块部进行。

本发明的放射线监视器为，经由信号传送路来连接分离配置的传感器部和监视器模块部而构成，其特征在于，上述传感器部具备：检测元件，对于光也具有感度，对放射线进行检测；信号处理部，将该检测元件的输出转换为电信号并输出；发光元件，对上述检测元件照射光；以及发光控制电路，对该发光元件的发光进行控制；上述监视器模块部具备：计数电路部，对来自上述信号处理部的电信号进行计数；放射线量计算·显示部，根据该计数电路部的输出来计算放射线量并进行显示；异常判断·显示部，判断上述计数电路部的输出是否为异常值并进行显示；切换部，将上述计数电路部的输出目的地切换为上述放射线量计算·显示部或者上述异常判断·显示部的某个；以及定时器(timer)部，在每一定的定时(timing)输出定时信号；并且具备传感器动作确认模式判断部，该传感器动作确认模式判断部为，根据上述定时器部的定时信号和从上述放射线量计算·显示部输出的放射线量，来判断是否为传感器动作确认模式，并分别向上述切换部、上述放射线量计算·显示部、上述异常判断·显示部、上述发光控制电路送出表示是否为传感器动作确认模式的判断结果信号；上述信号传送路，将来自上述信号处理部的输出信号传送到上述计数电路部，并将来自上述传感器动作确认模式判断部的信号传送到上述发光控制电路。

并且，本发明的放射线监视器的动作确认方法为，将具备能够检测光和放射线的检测元件的传感器部的输出，经由信号传送路传送到监视器模块部而进行放射线的监视，其特征在于，在每一定的定时，重复未进入传感器动作确认模式时和进入传感器动作确认模式时，在进入传感器动作确认模式时，在传感器动作确认模式期间中产生预定周期的光脉冲，并由上述传感器部的检测元件来检测该光脉冲，将检测输出传送到上述监视器模块部并进行计数，根据计数的值是否进入到预先设定的范围内，来判断上述传感器部的传感器动作有无异常。

根据本发明，通过不使用放射性物质而基于光脉冲的手法，能够在对放射线测定产生影响的可能性较小的状态下，从离开设置的监视器模块部，在长期间中常时进行传感器部的动作的健全性确认。

附图说明

图1是表示本发明第1实施方式的构成图。

图2是用于说明本发明第1实施方式的计数率的变化的图。

图3是表示本发明第2实施方式的构成图。

图4是表示本发明第3实施方式的构成图。

符号说明

1放射线监视器

2传感器部

3监视器模块部

4信号传送路

5第1传送路

6第2传送路

7检测元件

8信号处理部

9发光元件

10发光控制电路

12计数电路部

13放射线量计算·显示部

14异常判断·显示部

15切换部

16定时器部

17传感器动作确认模式判断部

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。

(第1实施方式)

首先根据图1以及图2说明第1实施方式。图1是表示概略的构成图，图2用于说明计数率的变化的图。

在图1中，放射线监视器1构成为，具备：传感器部2，配置在需要放射线检测的场所；监视器模块部3，从该传感器部2离开而监视放射线，配置在例如监视室或集中操作室等中；以及信号传送路4，连接传感器部2和监视器模块部3，而进行二者之间的信号传送。并且，信号传送路4具备：第1传送路5，从传感器部2向监视器模块部3传送信号，例如由1根线缆构成；以及第2传送路6，从监视器模块部3向传感器部2传送信号，例如由1根线缆构成。

传感器部2构成为，具备：检测元件7，对放射线进行检测，并且对于光也具有感度；以及信号处理部8，将检测元件7的检测输出转换为电信号并输出；该传感器部2还具备：发光元件9，被设置为产生光脉冲而对检测元件7的检测部分进行照射，例如为发光二极管(LED)等；以及发光控制电路10，对发光元件9的预定周期中的脉冲发光、发光的ON(导通)/OFF(截止)、以及发光强度等进行控制；该传感器部2还构成为通过从设置在传感器部2附近的传感器部电源11，通过供电路11a以及未图示的传感器部内布线而供给的电力进行动作。另外，检测元件7是对光以及放射线双方具有感度的半导体元件、例如由硅或碲化镉形成。检测元件7也可以由对光和放射线双方具有感度的闪烁器或光电增倍管等构成。并且，关于光脉冲，与所使用的检测元件7或发光元件9的特性相配合，不限于可见光，也可以是紫外线区域、红外线区域的光脉冲。

并且，监视器模块部3具备：计数电路部12，对经由第1传送路5从传感器部2的信号处理部8传送来的电信号进行计数；放射线量计算·显示部13，根据计数电路部12的输出计算放射线量并进行显示；异常判断·显示部14，将计数电路部12的输出与预先设定的基准值进行比较而判断是否为异常值并进行显示；以及切换部15，输入端与计数电路部12的输出侧连接，第1输出端与放射线量计算·显示部13连接，第2输出端与异常判断·显示部14连接，将计数电路部12的输出目的地切换为放射线量计算·显示部13或异常判断·显示部14的某一个。

并且，监视器模块部3具备：定时器部16，按照每个一定的定时输出定时信号；以及传感器动作确认模式判断部17。传感器动作确认模式判断部17根据定时器部16的定时信号和从放射线量计算·显示部13输出的放射线量，来判断是否为传感器动作确认模式，并向切换部15、放射线量计算·显示部13、异常判断·显示部14、并且经由第2传送路6向传感器部2的发光控制电路10，分别送出表示是否为传感器动作确认模式的判断结果信号。

另外，监视器模块部3构成为通过从未图示的监视器模块部电源供给的电力来进行动作。

并且，传感器动作确认模式判断部17构成为：根据来自定时器部16的定时信号，按照每个固定的周期进入一定时间的传感器确认模式。另外，在传感器部2的输出为高计数率，由放射线量计算·显示部13计算出的放射线量为预先设定的一定值以上的情况下，为了检测传感器部2是否为对放射性不感应的故障状态，而使传感器动作确认模式判断部17不进入传感器确认模式。即，在例如不允许故障持续5分钟以上那样的运用时，在处于放射线的信号在10分钟时间计数1次的环境中的情况下，通过在5分钟时间进入传感器确认模式1次以上等来进行确认，另一方面，在处于放射线的信号在1分钟间计数1次的环境中的情况下，不需要进入传感器确认模式。

并且，在进入了传感器确认模式时，通过切换部15将计数电路部12的输出目的地从放射线量计算·显示部13向异常判断·显示部14变更，并且向发光控制电路10、放射线量计算·显示部13和异常判断·显示部14送出表示进入了传感器确认模式这一情况的判断结果信号。由此，发光控制电路10仅在接收表示进入了传感器确认模式这一情况的判断结果信号的期间，即进入传感器确认模式的期间中，控制发光元件9以使其以预定的周期进行发光，并将光脉冲对检测元件7的检测部分进行照射。并且，在传感器确认模式结束时，通过切换部15将计数电路部12的输出目的地从异常判断·显示部14向放射线量计算·显示部13变更，并且停止向发光控制电路10、放射线量计算·显示部13和异常判断·显示部14送出表示进入了传感器确认模式这一情况的判断结果信号。

并且，在异常判断·显示部14中，在进入传感器确认模式的期间，根据计数电路部12的每单位时间的计数是否进入预先设定的范围内，来判断有无异常。另外，在异常判断·显示部14中，除了判断有无异常的功能以外，还可以具有动作电压或内部使用的CPU等、电路的自我诊断功能等。并且，除了显示判断结果以外，还可以具有输出向监视器模块部3以外的部分传送异常判断结果的信号的功能。

另一方面，放射线量计算·显示部13在未进入传感器确认模式时，被输入来自计数电路部12的输出值，并进行计算放射线量的运算。另外，放射线量计算·显示部13在进入传感器确认模式的期间，中断计算放射线量的运算，继续保持最后取得的值、即基于在成为传感器确认模式紧前取得的计数电路部12的输出的放射线量的值。

若使用附图表示如此进入传感器确认模式的期间前后的情况，则如图2所示。另外，在图2中，T表示进入传感器确认模式的期间，Tx、Ty分别表示进入传感器确认模式的期间的前和后，并且图中上侧的线图表示计数电路部12的输入、即脉冲信号A的状态，图中下侧的线图表示由放射线量计算·显示部13计算出的放射线量B。

并且，在图2中，成为计数电路部12的输入的脉冲信号在进入传感器确认模式的期间中，输入到异常判断·显示部14，因此所有脉冲信号不进入放射线量计算·显示部13。此处，在放射线量计算·显示部13中，当设计数率为执行考虑到基于时间常数的衰减而进行的处理时，在进入传感器确认模式的期间中也继续衰减运算的情况下，如图中下侧的线图中虚线所示，在进入传感器确认模式的期间的结束时刻，计数率显示会过度下降。

因此，在放射线量计算·显示部13中，在进入传感器确认模式的期间中不进行衰减运算，而继续保持进入传感器确认模式紧前的值，由此能够回避该计数率显示过度下降。另外，在放射线量计算·显示部13中，除了进行放射线量的运算以外，还可以具有变更用于运算的设定值的功能。并且，除了对通过运算而得到的放射线的量或设定值进行显示以外，还可以具有输出向监视器模块部3以外的部分传送放射线量的运算结果或设定值等的信号的功能。

通过这种构成，能够得到如下的放射线监视器1：在放射线量为一定量以下时，周期性地进行基于光脉冲的动作确认，并且此时不对放射线的测定本身产生影响。

另外，使用切换部15来切换计数电路部12的输出的传送目的地，但是，也可以在不使用切换部15而使计数电路部12的输出同时输出到放射线量计算·显示部13和异常判断·显示部14的基础上，使放射线量计算·显示部13内置如下功能：在传感器动作确认模式判断部17的模式进入传感器确认模式的期间中的情况下，停止将计数电路部12的输出转换为放射线量的运算过程，在未进入传感器确认模式时，执行运算过程。并且，构成为对传感器部2和监视器模块部3进行连接的信号传送路4的第1传送路5和第2传送路6例如由2根线缆形成，但是也可以构成为由更多的线缆形成，例如可以进行通过数字值的传送，另外也可以在内部具有多个信号线、地线的组的1根线缆中设置第1传送路5和第2传送路6。

(第2实施方式)

下面，根据图3说明第2实施方式。图3是表示概略的构成图。另外，本实施方式与第1实施方式，仅传感器部和监视器模块部的信号收发部分的构成不同，同样地进行动作，因此对与第1实施方式相同部分赋予相同符号并省略说明，对本实施方式与第1实施方式不同的构成进行说明。

在图3中，放射线监视器21构成为具备：传感器部22，配置在需要放射线检测的场所；监视器模块部23，从该传感器部22离开并监视放射线，设置在例如监视室或集中操作室等中；以及单一的信号传送路24，连接传感器部22和监视器模块部23，而进行二者之间的信号传送。并且，信号传送路24例如具备1根线缆，将传送方向相反的从传感器部22向监视器模块部23的信号、和从监视器模块部23向传感器部22的信号，使用1个传送路而重叠地进行传送。

传感器部22构成为具有与第1实施方式同样构成的检测元件7、信号处理部8、发光元件9、发光控制电路10，并且具备用于进行传感器部22与监视器模块部23之间的信号的收发的传感器侧收发部、即传感器侧信号编码/解码部25，并通过从传感器电源11通过供电路11a以及未图示的传感器部内布线而供给的电力来进行动作。另一方面，监视器模块部13也构成为具有与第1实施方式同样地构成的计数电路部12、放射线量计算·显示部13、异常判断·显示部14、切换部15、定时器部16以及传感器动作确认模式判断部17，并且具备用于进行监视器模块部23与传感器部22之间的信号的收发的监视器模块侧收发部、即监视器模块侧信号编码/解码部26。

并且，在传感器部22的传感器侧信号编码/解码部25的输入端连接有信号处理部8的输出端，并且在输出端连接有发光控制电路10的输入端，并且在输入输出端连接有信号传送路24的一端部。另一方面，在监视器模块部23中，在监视器模块侧信号编码/解码部26的输出端连接有计数电路部12的输入端，并且在输入端连接有传感器动作确认模式判断部17的输出端，并且在输入输出端连接有信号传送路24的另一端部。

作为这样的结构，因此在传感器部22的传感器侧信号编码/解码部25中，在接收将检测元件7的检测输出转换为电信号并输出的信号处理部8的输出、从监视器模块侧信号编码/解码部26输出的传感器动作确认模式判断部17的判断结果信号，并且使两个信号重叠并经由信号传送路24发送到监视器模块部23。另一方面，在监视器模块部23的监视器模块侧信号编码/解码部26中，在接收传感器动作确认模式判断部17输出的判断结果信号、来自传感器侧信号编码/解码部25的信号处理部8的输出，并且使两个信号重叠并经由信号传送路24发送到传感器部22。

结果，传感器部22和监视器模块部23的信号的收发，能够通过在两个部之间设置单一的传送路24来进行，能够得到与上述第1实施方式同样的效果，并且能够减少连接传感器部22与监视器模块部23所需的传送路数量，尤其是在分离地设置2个部的情况下，能够降低部件成本、设置的工时和成本等。

(第3实施方式)

下面，根据图4说明第3实施方式。图4是表示概略的构成图。另外，本实施方式与第1实施方式、第2实施方式的不同点，仅在于传感器部和监视器模块部的信号收发部分以及向传感器部供给电力的构成，它们同样地进行动作，因此对与第1实施方式、第2实施方式相同的部分赋予相同的符号并省略说明，仅对与第1实施方式、第2实施方式不同的本实施方式的构成进行说明。

在图4中，放射线监视器31构成为具备：传感器部32，配置在需要放射线检测的场所；监视器模块部33，从该传感器部32离开并监视放射线，配置在例如监视室或集中操作室等中；以及单一的信号·电力传送路34，用于连接传感器部32和监视器模块部33，而进行二者之间的信号传送，并且向传感器部32进行电力供给。并且，信号·电力传送路34例如具备将1根电力线缆、或者将信号重叠地进行传送的信号用线路与进行电力供给的电力用线路收纳在1个套内的1根复合线缆，将传送方向相反的从传感器部32向监视器模块部33的信号、和从监视器模块部33向传感器部32的信号，以及向传感器部32供给的电力，使用1个传送路而重叠地进行传送。

传感器部32构成为具有与第1实施方式同样构成的检测元件7、信号处理部8、发光元件9、发光控制电路10，并且具备用于进行传感器部32与监视器模块部33之间的信号的收发并且进行受电的传感器侧收发·电力供给部、即传感器侧信号编码/解码·电力供给部35，并通过从设置于监视器模块部33的传感器电源11经由信号·电力传送路34、通过传感器侧信号编码/解码·电力供给部35以及未图示的传感器部内布线而供给的电力来进行动作。另一方面，监视器模块部33也构成为具有与第1实施方式同样地构成的计数电路部12、放射线量计算·显示部13、异常判断·显示部14、切换部15、定时器部16以及传感器动作确认模式判断部17，并且具备用于进行监视器模块部23与传感器部22之间的信号的收发、并且进行供电的监视器模块侧收发·电力供给部、即监视器模块侧信号编码/解码·电力重叠部36。

并且，在传感器部32的传感器侧信号编码/解码·电力供给部35的信号输入端连接有信号处理部8的输出端，在信号输出端连接有发光控制电路10的输入端，并且在未图示的电力输出端连接有传感器部内布线，并且在输入输出端连接有信号·电力传送路34的一端部。另一方面，在监视器模块部33中，在监视器模块侧信号编码/解码·电力重叠部36的信号输出端连接有计数电路部12的输入端，并且在信号输入端连接有传感器动作确认模式判断部17的输出端，并且在电力输入端连接有来自传感器部电源11的供电路11a，并且在输入输出端连接有信号·电力传送路34的另一端部。

作为这样的结构，因此在传感器部32的传感器侧信号编码/解码·电力供给部35中，在接收将检测元件7的检测输出转换为电信号并输出的信号处理部8的输出、从监视器模块侧信号编码/解码·电力重叠部36输出的传感器动作确认模式判断部17的判断结果信号，并且使两个信号与电力重叠地进行传送，或者使用不同线路对重叠的两个信号和电力进行传送以及受电，而经由信号·电力传送路34发送到监视器模块部33。另一方面，在监视器模块部33的监视器模块侧信号编码/解码·电力重叠部36中，在接收传感器动作确认模式判断部17输出的判断结果信号、来自传感器侧信号编码/解码·电力供给部35的信号处理部8的输出，并且使两个信号重叠并经由信号·电力传送路34，对传感器部32供给电力并且进行发送。

结果，传感器部32和监视器模块部33的信号的收发和电力的供给，能够通过在两个部之间设置单一的传送路34来进行，能够得到与上述第1实施方式同样的效果，并且能够减少连接传感器部32与监视器模块部33所需的传送路数量，尤其是在分离地设置2个部的情况下，能够降低部件成本、设置的工时和成本等。并且，在检测放射线的现场，不需要对于传感器部32另外确保传感器部电源11，能够使传感器部32成为简单的构成。

Claims (8)

1.一种放射线监视器，经由信号传送路来连接分离配置的传感器部和监视器模块部而成，其特征在于，

上述传感器部具备：检测元件，对于光也具有感度，对放射线进行检测；信号处理部，将该检测元件的输出转换为电信号并输出；发光元件，对上述检测元件照射光；以及发光控制电路，对该发光元件的发光进行控制；

上述监视器模块部具备：计数电路部，对来自上述信号处理部的电信号进行计数；放射线量计算·显示部，根据该计数电路部的输出来计算放射线量并进行显示；异常判断·显示部，判断上述计数电路部的输出是否为异常值并进行显示；切换部，将上述计数电路部的输出目的地切换为上述放射线量计算·显示部或者上述异常判断·显示部的某一个；以及定时器部，按照每个一定的定时输出定时信号；上述监视器模块部还具备传感器动作确认模式判断部，该传感器动作确认模式判断部根据上述定时器部的定时信号和从上述放射线量计算·显示部输出的放射线量，来判断是否为传感器动作确认模式，并向上述切换部、上述放射线量计算·显示部、上述异常判断·显示部、上述发光控制电路分别送出表示是否为传感器动作确认模式的判断结果信号；

上述信号传送路将来自上述信号处理部的输出信号传送到上述计数电路部，并将来自上述传感器动作确认模式判断部的信号传送到上述发光控制电路。

2.根据权利要求1所述的放射线监视器，其特征在于，

上述放射线量计算·显示部具有如下运算停止功能：在传感器动作确认模式时，停止根据上述计数电路部的输出计算放射线量。

3.根据权利要求1或2所述的放射线监视器，其特征在于，

上述信号传送路包括：第1传送路，将来自上述信号处理部的输出信号传送到上述计数电路部；以及第2传送路，将来自上述传感器动作确认模式判断部的信号传送到上述发光控制电路。

4.根据权利要求1或2所述的放射线监视器，其特征在于，

上述信号传送路为单一的传送路；

上述传感器部具备传感器侧收发部，该传感器侧收发部使向上述发光控制电路的输入信号与上述信号处理部的输出信号重叠，并经由上述单一的传送路进行与上述监视器模块部侧的收发；

上述监视器模块部具备监视器模块侧收发部，该监视器模块侧收发部使从上述传感器动作确认模式判断部送出的判断结果信号与从上述信号处理部输出的电信号重叠，并经由上述单一的传送路与上述传感器侧收发部进行收发。

5.根据权利要求1或2所述的放射线监视器，其特征在于，

上述信号传送路为单一的信号·电力传送路；

上述传感器部具备传感器侧收发·电力供给部，该传感器侧收发·电力供给部使向上述发光控制电路的输入信号与上述信号处理部的输出信号重叠，并经由用于进行向该传感器部的电力供给的上述信号·电力传送路，进行与上述监视器模块部侧的收发；

上述监视器模块部具备监视器模块侧收发·电力供给部，该监视器模块侧收发·电力供给部使从上述传感器动作确认模式判断部送出的判断结果信号与从上述信号处理部输出的电信号重叠，并经由用于进行向上述传感器部的电力供给的上述信号·电力传送路，与上述传感器侧收发部进行收发。

6.根据权利要求1或2所述的放射线监视器，其特征在于，

上述放射线量计算·显示部在上述传感器动作确认模式判断部的输出为传感器动作确认模式时，继续保持基于在成为传感器动作确认模式紧前所取得的上述计数电路部的输出的放射线量的值。

7.一种放射线监视器的动作确认方法，将具备对光和放射线都能够检测的检测元件的传感器部的输出，经由信号传送路传送到监视器模块部而进行放射线的监视，其特征在于，

按照每个一定的定时，重复未进入传感器动作确认模式时和进入传感器动作确认模式时；

在进入传感器动作确认模式时，在传感器动作确认模式期间中产生预定周期的光脉冲，并由上述传感器部的检测元件来检测该光脉冲，将检测输出传送到上述监视器模块部并进行计数，根据计数的值是否进入到预先设定的范围内，来判断上述传感器部的传感器动作有无异常。

8.如权利要求7所述的放射线监视器的动作确认方法，其特征在于，

在进入传感器动作确认模式时，停止计算放射线量的运算。

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