JP2000131441A - 荷電粒子測定装置及びそれを用いたダストモニタ - Google Patents
荷電粒子測定装置及びそれを用いたダストモニタInfo
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- JP2000131441A JP2000131441A JP30503298A JP30503298A JP2000131441A JP 2000131441 A JP2000131441 A JP 2000131441A JP 30503298 A JP30503298 A JP 30503298A JP 30503298 A JP30503298 A JP 30503298A JP 2000131441 A JP2000131441 A JP 2000131441A
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- rays
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的はα線とβ線が混在する条件下で
荷電粒子を弁別計測する装置において、低コストでかつ
簡素に、荷電粒子の弁別精度を著しく向上した荷電粒子
弁別計測装置を提供することにある。 【解決手段】荷電粒子の計測回路系において、対数増幅
器を適切に設け、その出力の波高弁別を行う事によっ
て、厳密な荷電粒子弁別計測を行う装置により、低コス
トでかつ簡素に、荷電粒子の弁別精度を著しく向上した
荷電粒子弁別計測装置を提供する事ができる。
荷電粒子を弁別計測する装置において、低コストでかつ
簡素に、荷電粒子の弁別精度を著しく向上した荷電粒子
弁別計測装置を提供することにある。 【解決手段】荷電粒子の計測回路系において、対数増幅
器を適切に設け、その出力の波高弁別を行う事によっ
て、厳密な荷電粒子弁別計測を行う装置により、低コス
トでかつ簡素に、荷電粒子の弁別精度を著しく向上した
荷電粒子弁別計測装置を提供する事ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は放射線を計測する装
置に関し、特にα線やβ線の荷電粒子を弁別計測する装
置に関する。
置に関し、特にα線やβ線の荷電粒子を弁別計測する装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に従来技術による荷電粒子弁別計測
装置の構成を示す。荷電粒子を検出した半導体検出器５
の信号は前置増幅器６，比例増幅器３０，ディスクリミ
ネーション回路８（エネルギー弁別計数回路）を介して
荷電粒子弁別計測の演算部９に送られる（高圧電源回路
は省略）。その演算結果は表示部１０で表示する。従来
の測定装置で計測される荷電粒子検出スペクトルを図６
に示す。
装置の構成を示す。荷電粒子を検出した半導体検出器５
の信号は前置増幅器６，比例増幅器３０，ディスクリミ
ネーション回路８（エネルギー弁別計数回路）を介して
荷電粒子弁別計測の演算部９に送られる（高圧電源回路
は省略）。その演算結果は表示部１０で表示する。従来
の測定装置で計測される荷電粒子検出スペクトルを図６
に示す。
【０００３】エネルギーの大きい（波高値大）α線の計
数値は境界３３まで続き、境界３３から境界３２までが
β線の計数値となる。境界３２より、低い波高値の計数
はγ線や電気的なノイズ成分である。それぞれの境界に
ディスクリミネーションレベルを設定し、α線やβ線の
計数値を演算算出する。
数値は境界３３まで続き、境界３３から境界３２までが
β線の計数値となる。境界３２より、低い波高値の計数
はγ線や電気的なノイズ成分である。それぞれの境界に
ディスクリミネーションレベルを設定し、α線やβ線の
計数値を演算算出する。
【０００４】従来技術の出願例には特願平7−162142 号
出願（参照）の例がある。この公知例はダスト中のα線
に着目してラドン，トロン，プルトニウム等を弁別計測
するものである。この従来例はα線放出核種に限定して
弁別計測する構成になっている。
出願（参照）の例がある。この公知例はダスト中のα線
に着目してラドン，トロン，プルトニウム等を弁別計測
するものである。この従来例はα線放出核種に限定して
弁別計測する構成になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】通常のダストモニタ等
の計測対象核種はα線だけではなく、β線放出核種を含
む場合が多い。α線放出核種のエネルギーは２−９Ｍｅ
Ｖ範囲であり、通常のβ線放出核種のエネルギーはトリ
チウム等の極低エネルギー（１８ｋｅＶ）のものを除く
と、１６０ＫｅＶ（14Ｃ）から２.３ＭｅＶ(90Ｙ）に限
定される。従って、β線とα線の放出核種を同時に弁別
計測する場合には、大きくエネルギー領域の異なるもの
を測定する事になる。
の計測対象核種はα線だけではなく、β線放出核種を含
む場合が多い。α線放出核種のエネルギーは２−９Ｍｅ
Ｖ範囲であり、通常のβ線放出核種のエネルギーはトリ
チウム等の極低エネルギー（１８ｋｅＶ）のものを除く
と、１６０ＫｅＶ（14Ｃ）から２.３ＭｅＶ(90Ｙ）に限
定される。従って、β線とα線の放出核種を同時に弁別
計測する場合には、大きくエネルギー領域の異なるもの
を測定する事になる。
【０００６】β線は約２ＭｅＶのエネルギー範囲であ
り、α線は７ＭｅＶのエネルギー範囲を持つ事になる。
従って、放射線計測系のゲイン（利得）をα線の領域に
設定するとβ線の弁別が利得不足で計測精度が悪くなる
問題が生じていた。また、同様に、β線の領域に利得を
設定するとα線の弁別が利得過大となる問題が生じてい
た。
り、α線は７ＭｅＶのエネルギー範囲を持つ事になる。
従って、放射線計測系のゲイン（利得）をα線の領域に
設定するとβ線の弁別が利得不足で計測精度が悪くなる
問題が生じていた。また、同様に、β線の領域に利得を
設定するとα線の弁別が利得過大となる問題が生じてい
た。
【０００７】本発明の目的は、エネルギー範囲の大きく
異なる荷電粒子、特にα線とβ線を弁別計測する場合に
好適な放射線計測装置を提供することにある。
異なる荷電粒子、特にα線とβ線を弁別計測する場合に
好適な放射線計測装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めには、β線とα線のエネルギー領域で異なった利得を
設定する必要がある。この手段には段階的に利得を設定
する方法等が考えれる。しかし、この方法は一つの計測
信号を２系統の増幅回路で処理する必要があり、回路の
負担が大きくなる。
めには、β線とα線のエネルギー領域で異なった利得を
設定する必要がある。この手段には段階的に利得を設定
する方法等が考えれる。しかし、この方法は一つの計測
信号を２系統の増幅回路で処理する必要があり、回路の
負担が大きくなる。
【０００９】本発明では指数関数的な増幅処理を行う事
によって、一系統の回路で上記問題点を単純に解決し、
より実用的な荷電粒子弁別の放射線計測装置を実現する
ことができる。
によって、一系統の回路で上記問題点を単純に解決し、
より実用的な荷電粒子弁別の放射線計測装置を実現する
ことができる。
【００１０】即ち、通常の比例増幅器は放射線の入力信
号波高値（放射線のエネルギー）の大小に関わらず、一
定の比率で増幅する。これに対し、対数増幅器は入力信
号波高値の小さいものは利得が大きく、波高値の大きい
ものは利得が小さく設定する事ができる。従って、対数
増幅器の利得設定を適切に行う事によって、波高値の小
さいβ線の利得を相対的に大きくでき、波高値の大きい
α線の利得を小さく取る設定が可能になる。この単純な
信号処理を採用する事によって、α線とβ線の荷電粒子
弁別計測を高精度に行う事ができる。
号波高値（放射線のエネルギー）の大小に関わらず、一
定の比率で増幅する。これに対し、対数増幅器は入力信
号波高値の小さいものは利得が大きく、波高値の大きい
ものは利得が小さく設定する事ができる。従って、対数
増幅器の利得設定を適切に行う事によって、波高値の小
さいβ線の利得を相対的に大きくでき、波高値の大きい
α線の利得を小さく取る設定が可能になる。この単純な
信号処理を採用する事によって、α線とβ線の荷電粒子
弁別計測を高精度に行う事ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細な説明を実施
例を用いて説明する。図１は、ダストモニタに適用した
本発明の荷電粒子弁別計測装置の構成を示す。大気中の
ダストはポンプ１で吸気口３から吸引し、排気口４から
排出する。この吸気経路に設けたフィルタ２の表面に荷
電粒子放出核種を含むダストを補集する。フィルタ２上
で放出する荷電粒子は半導体検出器等の検出器５で計測
する。この検出信号は前置増幅器６，対数増幅器７，デ
ィスクリミネーション回路８を介して荷電粒子弁別計測
の演算部９に送られる。その演算結果は表示部１０で表
示する。従来の構成と大きく異なる点は対数増幅器７を
採用している事である。
例を用いて説明する。図１は、ダストモニタに適用した
本発明の荷電粒子弁別計測装置の構成を示す。大気中の
ダストはポンプ１で吸気口３から吸引し、排気口４から
排出する。この吸気経路に設けたフィルタ２の表面に荷
電粒子放出核種を含むダストを補集する。フィルタ２上
で放出する荷電粒子は半導体検出器等の検出器５で計測
する。この検出信号は前置増幅器６，対数増幅器７，デ
ィスクリミネーション回路８を介して荷電粒子弁別計測
の演算部９に送られる。その演算結果は表示部１０で表
示する。従来の構成と大きく異なる点は対数増幅器７を
採用している事である。
【００１２】図２は対数増幅器の特性を示す。比例増幅
器は波高値に対して一定の利得であり、対数増幅器は低
波高値で利得が大きく、高波高値で利得が小さくなる。
利得の大きい領域では計測信号の単位波高値（ｃｈ）当
りの荷電粒子エネルギー量［ΔＥ（β）／ｃｈ］が小さ
くなる。また、利得の小さい領域では単位波高値当りの
荷電粒子エネルギー量［ΔＥ（α）／ｃｈ］が大きくな
る。
器は波高値に対して一定の利得であり、対数増幅器は低
波高値で利得が大きく、高波高値で利得が小さくなる。
利得の大きい領域では計測信号の単位波高値（ｃｈ）当
りの荷電粒子エネルギー量［ΔＥ（β）／ｃｈ］が小さ
くなる。また、利得の小さい領域では単位波高値当りの
荷電粒子エネルギー量［ΔＥ（α）／ｃｈ］が大きくな
る。
【００１３】図３は本発明の荷電粒子弁別計測装置で測
定した荷電粒子の測定スペクトルを示す。従来装置で測
定したスペクトル（点線）３１を重ねて示した。本発明
の装置で測定したスペクトル（実線）２０が高エネルギ
ー側にシフトしている様子が分かる。従来装置で測定し
たスペクトル３１ではβ線領域とノイズ領域の境界３２
を細かく設定する事が難しい条件となる。これに対し、
本発明の装置で測定したスペクトル２０はβ線領域とノ
イズ領域の境界２１をきめこまかく設定可能となる。こ
れらの境界はディスクリミネーションレベルそのもので
あり、β線成分識別の境界を詳細に設定できる事を示
す。また、α線領域については測定のエネルギー範囲
（数ＭｅＶ−９ＭｅＶ）が広いため、利得が小さくなる
事によって、α線成分の境界設定が困難になる事はな
い。
定した荷電粒子の測定スペクトルを示す。従来装置で測
定したスペクトル（点線）３１を重ねて示した。本発明
の装置で測定したスペクトル（実線）２０が高エネルギ
ー側にシフトしている様子が分かる。従来装置で測定し
たスペクトル３１ではβ線領域とノイズ領域の境界３２
を細かく設定する事が難しい条件となる。これに対し、
本発明の装置で測定したスペクトル２０はβ線領域とノ
イズ領域の境界２１をきめこまかく設定可能となる。こ
れらの境界はディスクリミネーションレベルそのもので
あり、β線成分識別の境界を詳細に設定できる事を示
す。また、α線領域については測定のエネルギー範囲
（数ＭｅＶ−９ＭｅＶ）が広いため、利得が小さくなる
事によって、α線成分の境界設定が困難になる事はな
い。
【００１４】このように本発明では測定エネルギー領域
が大きく異なる２領域を詳細に境界分けする事が可能と
なり、強いてはα線やβ線の弁別計測を細密に行う事が
可能になる。
が大きく異なる２領域を詳細に境界分けする事が可能と
なり、強いてはα線やβ線の弁別計測を細密に行う事が
可能になる。
【００１５】α線やβ線の弁別計測ではβ線成分の領域
にα線成分が含まれることになるが、この成分の補正は
演算部の演算処理で行う（詳細は割愛）。
にα線成分が含まれることになるが、この成分の補正は
演算部の演算処理で行う（詳細は割愛）。
【００１６】図４は対数増幅器の基本回路を示す。半導
体のＰＮジャンクションの電圧―電流特性は順方向電流
が流れ始まるまでの領域で対数特性を示す。この図に示
したようにＯＰアンプのフィードバックに、この特性を
利用する事によって容易に対数増幅器は可能になる。
体のＰＮジャンクションの電圧―電流特性は順方向電流
が流れ始まるまでの領域で対数特性を示す。この図に示
したようにＯＰアンプのフィードバックに、この特性を
利用する事によって容易に対数増幅器は可能になる。
【００１７】以上説明したごとく、本発明によればα線
とβ線が混在する測定条件下で厳密な荷電粒子弁別計測
が可能になる。その測定系は従来の測定装置に対数増幅
器を適切に設ける事によって、低コストで簡素な実用装
置として容易に実現することができる。
とβ線が混在する測定条件下で厳密な荷電粒子弁別計測
が可能になる。その測定系は従来の測定装置に対数増幅
器を適切に設ける事によって、低コストで簡素な実用装
置として容易に実現することができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、低コストでかつ簡素
に、荷電粒子の弁別精度を著しく向上した荷電粒子弁別
計測装置を提供することができる。
に、荷電粒子の弁別精度を著しく向上した荷電粒子弁別
計測装置を提供することができる。
【図１】本発明の荷電粒子弁別計測装置の構成を示す図
である。
である。
【図２】対数増幅器の特性を示す特性図である。
【図３】本発明の荷電粒子の測定スペクトルを示す特性
図である。
図である。
【図４】対数増幅器の基本回路を示す回路図である。
【図５】従来技術の荷電粒子弁別計測装置の構成を示す
回路図である。
回路図である。
【図６】従来測定装置で計測した荷電粒子検出スペクト
ルを示す特性図である。
ルを示す特性図である。
１…ポンプ、２…フィルタ、３…吸気口、４…排気口、
５…検出器、６…前置増幅器、７…対数増幅器、８…デ
ィスクリミネーション回路、９…演算部、１０…表示
部、２０…本発明の装置で測定したスペクトル、２１，
３２…β線とノイズ領域の境界、２２，３３…α線計数
値の境界、３１…従来装置で測定したスペクトル。
５…検出器、６…前置増幅器、７…対数増幅器、８…デ
ィスクリミネーション回路、９…演算部、１０…表示
部、２０…本発明の装置で測定したスペクトル、２１，
３２…β線とノイズ領域の境界、２２，３３…α線計数
値の境界、３１…従来装置で測定したスペクトル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上村 博 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 山越 淳 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 Ｆターム(参考） 2G088 EE12 FF05 FF06 GG21 KK05 KK28
Claims (2)
- 【請求項１】荷電粒子検出器と増幅器，ディスクリミネ
ーション計数回路，演算処理部及び処理結果の表示部か
らなる荷電粒子計測装置において、増幅系に対数増幅器
を設けて成る荷電粒子計測装置。 - 【請求項２】上記請求項１の荷電粒子計測装置を採用し
たダスト中の放射能モニタ装置であることを特徴とする
荷電粒子測定装置を用いたダストモニタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30503298A JP2000131441A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 荷電粒子測定装置及びそれを用いたダストモニタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30503298A JP2000131441A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 荷電粒子測定装置及びそれを用いたダストモニタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000131441A true JP2000131441A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=17940284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30503298A Pending JP2000131441A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 荷電粒子測定装置及びそれを用いたダストモニタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000131441A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015158376A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-09-03 | 日立アロカメディカル株式会社 | 放射線測定装置 |
| JP2019531482A (ja) * | 2016-10-21 | 2019-10-31 | ペルキネルマー ヘルス サイエンシーズ， インコーポレイテッド | 改良された事象タイプ弁別を用いる放射線検出のためのシステムおよび方法 |
| JP2020139826A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 三菱電機株式会社 | 放射性ダストモニタおよび放射能濃度測定方法 |
| US11275188B2 (en) | 2017-09-15 | 2022-03-15 | Perkinelmer Health Sciences, Inc. | Systems and methods for emulating scintillation events using an electronic test source |
-
1998
- 1998-10-27 JP JP30503298A patent/JP2000131441A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015158376A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-09-03 | 日立アロカメディカル株式会社 | 放射線測定装置 |
| JP2019531482A (ja) * | 2016-10-21 | 2019-10-31 | ペルキネルマー ヘルス サイエンシーズ， インコーポレイテッド | 改良された事象タイプ弁別を用いる放射線検出のためのシステムおよび方法 |
| US11275188B2 (en) | 2017-09-15 | 2022-03-15 | Perkinelmer Health Sciences, Inc. | Systems and methods for emulating scintillation events using an electronic test source |
| US11747495B2 (en) | 2017-09-15 | 2023-09-05 | Revvity Health Sciences, Inc. | Systems and methods for emulating scintillation events using an electronic test source |
| JP2020139826A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 三菱電機株式会社 | 放射性ダストモニタおよび放射能濃度測定方法 |
| JP7154154B2 (ja) | 2019-02-28 | 2022-10-17 | 三菱電機株式会社 | 放射性ダストモニタおよび放射能濃度測定方法 |
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