JP2001228255A - Radiation detector - Google Patents

Radiation detector

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JP2001228255A
JP2001228255A JP2000036456A JP2000036456A JP2001228255A JP 2001228255 A JP2001228255 A JP 2001228255A JP 2000036456 A JP2000036456 A JP 2000036456A JP 2000036456 A JP2000036456 A JP 2000036456A JP 2001228255 A JP2001228255 A JP 2001228255A
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木 彰 柚
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a large area detector which can reduce background and secure a detection efficiency. SOLUTION: This detector has a plurality of scintillators 11 arranged to divide an area to be measured to a plurality of areas, light-collecting parts 12a, 12b, etc., 13a, 13b, etc., optically connected to the scintillators 11 for totally introducing the light from the scintillators 11 by every row and every column to optical detectors 14a, 14b, etc., the optical detectors 14a, 14b, etc., for converting the collected light to electrical signals and generating electric pulse signals at every emission, a counting circuit 16 for processing the signals and counting the number of optical pulses from each of the scintillators, an emission position-recognizing circuit 17 for judging from which scintillators the signals are outputted and storing the counted value from each scintillator to a set place, a storage device 18 for storing the counted values from the scintillators to set places, and a switching circuit 19 for sequentially switching the storage places of the counted values every time a set time passes.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば原子力施設
等で使用されるシンチレータを使用した放射線検出装置
に係わり、特に各シンチレータより大きな対象物を測定
できるようにした放射線検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation detector using a scintillator used in, for example, a nuclear facility, and more particularly to a radiation detector capable of measuring an object larger than each scintillator.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子力発電所等の原子力施設において
は、施設内に入り何らかの作業をした人間、使用された
工具類、衣服の汚染を検出するため、従来から大面積の
シンチレータを使用した放射線検出器が使用されてい
る。
2. Description of the Related Art In a nuclear facility such as a nuclear power plant, radiation detection using a large-area scintillator has been conventionally performed in order to detect contamination of a person who has entered the facility and has performed some work, used tools and clothes. Vessel is used.

【0003】図11は、この種の放射線検出器の構成を
示す図であって、光反射塗料を塗布した検出器容器1内
に平面状シンチレータ2と比較的大きな光電面を有する
複数の光電変換素子3が配設されており、上記平面状シ
ンチレータ2内で発生したシンチレーション光を検出器
容器1の壁面で乱反射させて集光した後、複数の光電変
換素子3で電気信号に変換して測定するようにしてい
る。
FIG. 11 is a diagram showing the structure of a radiation detector of this type. A detector scintillator 1 coated with a light-reflective paint has a planar scintillator 2 and a plurality of photoelectric converters having a relatively large photoelectric surface. An element 3 is provided, and the scintillation light generated in the planar scintillator 2 is irregularly reflected on the wall surface of the detector container 1 and collected, and then converted into an electric signal by the plurality of photoelectric conversion elements 3 for measurement. I am trying to do it.

【0004】測定に際しては、S/N比を改善して放射
線検出感度を高めるために、同時計数回路によって複数
の光電変換素子3からの出力信号に対して同時計数測定
を行っている。また、外来光は遮光膜により遮断し、放
射線のみが平板状シンチレータ2に入射するようにして
ある。そして、放射線検出器の有効面積として大面積が
必要となる場合は、当該放射線検出器を複数並べること
によって必要な面積を実現することが行われている。
At the time of measurement, coincidence measurement is performed on output signals from a plurality of photoelectric conversion elements 3 by a coincidence circuit in order to improve the S / N ratio and increase the radiation detection sensitivity. Further, extraneous light is blocked by a light-shielding film, and only radiation is incident on the flat scintillator 2. When a large area is required as the effective area of the radiation detector, the required area is realized by arranging a plurality of the radiation detectors.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】被測定物が大きい場合
或は被測定物が移動している場合に長い測定時間を確保
する場合には、シンチレータの面積を大きくすることが
ある。しかし、シンチレータの面積を大きくすると地面
や建物に含まれる放射性同位元素からのガンマ線や宇宙
線等に対する計数効率が大きくなり、結果としてバック
グランド計数が大きくなる。そこで、それに対する対策
としてシンチレータを分割して測定する方法が考えられ
る。
When a long measurement time is required when the object to be measured is large or when the object to be measured is moving, the area of the scintillator may be increased. However, when the area of the scintillator is increased, the counting efficiency for gamma rays, cosmic rays, and the like from radioisotopes contained in the ground and buildings increases, and as a result, the background count increases. Then, as a countermeasure against this, a method of dividing and measuring the scintillator is considered.

【0006】ところが、従来の放射線検出器において
は、光電変換素子3で変換する光量が多い程S/N比が
高く、の放射線検出器として高い検出感度が得られる。
そのため、光電変換素子3の受光面の面積を大きくしな
ければ、受光量を確保することができない。現状の光電
変換素子では、受光面の面積を大きくすると、素子全体
の大きさも大きくなり、光反射の空間を確保する必要も
あることから、仮にシンチレータを分割したとしてもそ
の分割されたシンチレータからの光を検出する検出器が
大きくなってしまう。したがって、分割したシンチレー
タどうしの間に間隙が生じ、検出器全体として検出効率
が低下する等の問題がある。
However, in the conventional radiation detector, the S / N ratio increases as the amount of light converted by the photoelectric conversion element 3 increases, and a high detection sensitivity can be obtained as a radiation detector.
Therefore, unless the area of the light receiving surface of the photoelectric conversion element 3 is increased, the amount of received light cannot be secured. In the current photoelectric conversion element, when the area of the light receiving surface is increased, the size of the entire element is also increased, and it is necessary to secure a space for light reflection. Therefore, even if the scintillator is divided, even if the scintillator is divided, The detector for detecting light becomes large. Therefore, there is a problem that a gap is generated between the divided scintillators and the detection efficiency of the detector as a whole decreases.

【0007】本発明はこのような点に鑑み、バックグラ
ンド低減を可能とするとともに検出効率を確保し得る大
面積検出器を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a large-area detector capable of reducing background and ensuring detection efficiency.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、測定対象
面積を複数に分割するように配列された、上記測定対象
面積より小さい面積を有する複数枚のシンチレータと、
そのシンチレータからの光を行毎及び列毎に合計して光
検出器に導くための上記各シンチレータに光学的に接続
された集光部と、集められた光を電気信号に変換し発光
の度に電気的パルス信号を発生する光検出器と、その光
検出器からの信号を処理しそれぞれのシンチレータから
の光パルス数を計数する計数回路と、どのシンチレータ
からの信号であるかを判断しそれぞれのシンチレータか
らの計数値を定められた場所に振り分ける発光位置認識
回路と、それぞれのシンチレータからの計数値を定めら
れた場所に記憶する記憶装置を有することを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of scintillators having an area smaller than the area to be measured are arranged so as to divide the area to be measured into a plurality of areas,
A light-collecting unit optically connected to each of the scintillators for summing light from the scintillator for each row and each column and guiding the light to a photodetector, and converting the collected light into an electric signal to emit light. A photodetector that generates an electric pulse signal, a counting circuit that processes the signal from the photodetector and counts the number of light pulses from each scintillator, and determines which scintillator is the signal from each. A light emitting position recognizing circuit for distributing the count value from the scintillator to a predetermined location, and a storage device for storing the count value from each scintillator at the predetermined location.

【0009】第2の発明は、第1の発明において、シン
チレータ及び光検出器を有する放射線検出器全体或はそ
の大部分を鉛で囲むとともに、その外側にプラスチック
シンチレーション検出器を配設し、上記放射線検出器か
らの計数パルスとプラスチックシンチレーション検出器
からの計数パルスの反同時計測を行うための反同時計測
回路を接続したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the whole or most of the radiation detector having the scintillator and the photodetector is surrounded by lead, and a plastic scintillation detector is disposed outside the radiation detector. An anti-simultaneous measurement circuit for anti-simultaneous measurement of the count pulse from the radiation detector and the count pulse from the plastic scintillation detector is connected.

【0010】第3の発明は、測定対象面積を複数に分割
するように配設された、上記測定対象面積より小さい面
積を有する互いに発光色が異なる複数枚のシンチレータ
と、そのシンチレータの発光色にそれぞれ対応した透過
周波数帯域を有する光検出器と、その光検出器からの信
号を処理しそれぞれのシンチレータからの光パルス数を
計数する計数回路と、計数回路の出力から被測定物の汚
染の有無を判定する判定回路と、どの光検出器が汚染を
検知したかを人間或は管理用機器に伝達する出力装置と
を有することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there are provided a plurality of scintillators which are arranged so as to divide an area to be measured into a plurality of areas and which have areas smaller than the area to be measured and which emit light of different colors from each other. A photodetector having a corresponding transmission frequency band, a counting circuit that processes signals from the photodetector and counts the number of light pulses from each scintillator, and whether there is contamination of the device under test based on the output of the counting circuit. And an output device for transmitting the photodetector that has detected the contamination to a human or a management device.

【0011】第4の発明は、測定対象の放射線を止める
程の厚さをもった第1のシンチレータと、その第1のシ
ンチレータと異なる波長で発光する第2のシンチレータ
と、第1のシンチレータからの光は透過するが、第1及
び第2のシンチレータが同時に発光したときの合成光は
透過しない光フィルタと、その光フィルタを透過した光
を電気信号に変換し発光の度に電気パルス信号を発生す
る光検出器と、その光検出器からの信号を処理し、第1
のシンチレータからの光パルス数を計数する計数回路を
有することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first scintillator having a thickness enough to stop radiation to be measured, a second scintillator emitting light at a wavelength different from that of the first scintillator, and a first scintillator. An optical filter that transmits light but does not transmit synthesized light when the first and second scintillators emit light simultaneously, converts the light transmitted through the optical filter into an electric signal, and generates an electric pulse signal every time light is emitted. Generating a photodetector and processing a signal from the photodetector;
And a counting circuit for counting the number of light pulses from the scintillator.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0013】図1は、本発明の放射線検出装置の第1の
実施の形態を示す図であり、目的の放射線は通すが外来
光は遮断する遮光体が設けられた検出器容器10内に
は、測定対象面積より小さい面積を有する複数枚のシン
チレータ11が測定対象面積を分割するように縦、横に
配列されている。これらのシンチレータ11はその面積
が15cm×15cm程度でその厚さは0.5mmt程
度で面積に比し極めて薄く形成されている。
FIG. 1 is a view showing a first embodiment of a radiation detecting apparatus according to the present invention. In a detector container 10 provided with a light-shielding member which allows radiation of a desired radiation but blocks external light. A plurality of scintillators 11 having an area smaller than the area to be measured are vertically and horizontally arranged so as to divide the area to be measured. These scintillators 11 have an area of about 15 cm × 15 cm and a thickness of about 0.5 mmt, and are formed extremely thin as compared with the area.

【0014】横方向すなわち行方向に配列されたすべて
のシンチレータ11の横方向両端面は、行方向に互いに
平行に延びる例えばアクリル製の角柱状の集光部12
a,12b,…に光学的に接合されており、また縦方向
すなわち列方向に配列されたすべてのシンチレータ11
の縦方向両端面は、列方向に互いに平行に延びる他のア
クリル製角柱状の集光部13a,13b,…に光学的に
接合されている。上記集光部12a,12b,…及び1
3a,13b,…は、縦、横に配列されたシンチレータ
11によって形成された有効面の外側でそれぞれ光検出
器14a,14b,…或は15a,15b,…に接合さ
れ、上記各集光部12a,12b,…,13a,13
b,…で集められた光が各光検出器14a,14b,
…,15a,15b,…において電気信号に変換され、
発光の度に電気的パルス信号が出力されるようにしてあ
る。
Both end faces in the horizontal direction of all the scintillators 11 arranged in the horizontal direction, ie, the row direction, are made of, for example, an acrylic prism-shaped condensing section 12 extending in parallel with the row direction.
a, 12b,... and all scintillators 11 arranged in the vertical direction, that is, in the column direction.
Are optically joined to other acrylic prismatic light collectors 13a, 13b,... Extending parallel to each other in the column direction. The condensing portions 12a, 12b,... And 1
Are joined to photodetectors 14a, 14b,... Or 15a, 15b,... Outside the effective surface formed by the vertically and horizontally arranged scintillators 11, respectively. 12a, 12b, ..., 13a, 13
b,... are collected by the respective photodetectors 14a, 14b,.
, 15a, 15b, ... are converted into electric signals,
An electrical pulse signal is output each time light is emitted.

【0015】上記シンチレータ11、集光部12a,1
2b,…,13,13b,…及び光検出器14a,14
b,…,15a,15b,…は検出器容器10内に収容
されており、上記光検出器14a,14b,…,15
a,15b,…の出力が、検出器容器10の外に設けら
れ、各シンチレータからの光パルス数を計数する計数回
路16で計数される。
The scintillator 11, the light condensing parts 12a, 1
, 13, 13b, ... and photodetectors 14a, 14
, 15a, 15b,... are housed in the detector container 10, and the photodetectors 14a, 14b,.
The outputs of a, 15b,... are provided outside the detector container 10 and counted by a counting circuit 16 for counting the number of light pulses from each scintillator.

【0016】計数回路16の出力は、どのシンチレータ
からの信号であるか判断し、各シンチレータからの計数
値を定められた場所に振り分ける発光位置認識回路17
で発光位置が割り当てられ、発光位置が割り当てられた
計数出力は記憶装置18の定められた場所に格納され
る。その格納された計数出力は切り替え回路19により
所定時間が経過する毎に記憶場所が順番に切り替えられ
ていく。そして、シンチレータの発光場所に対応した記
憶装置18上の収納場所における計数値が汚染判定回路
20で読み出され、被測定物の当該個所の汚染判定が行
われる。その結果は、出力装置21により人間或は監視
用計算機に出力される。
The output of the counting circuit 16 determines from which scintillator the signal is output, and distributes the count value from each scintillator to a predetermined location.
The light emission position is assigned to the counter, and the count output to which the light emission position is assigned is stored in a predetermined location of the storage device 18. The storage location of the stored count output is sequentially switched by the switching circuit 19 every time a predetermined time elapses. Then, the count value at the storage location on the storage device 18 corresponding to the light emitting location of the scintillator is read out by the contamination determination circuit 20, and the contamination determination of the measurement object at that location is performed. The result is output by the output device 21 to a human or a monitoring computer.

【0017】すなわち、分割されたシンチレータ11の
うち1枚が放射線の入射により発光すると、その光は当
該シンチレータ11に光学的に接合された2組の集光器
例えば12a,12b及び13a,13bによって光検
出器14a,14b,15a,15bまで導かれ、そこ
でパルス状に入射した光が電気的なパルス信号に変換さ
れる。計数回路16では光検出器14a,14b,15
a,15bの出力を放射線入射以外の原因によるノイズ
パルスと弁別しながらシンチレータ11からの発光回数
を計数する。この場合計数データにはどの光検出器から
の出力信号であるかが分かる情報が付加され、必要に応
じて測定時間等の時間情報も付加される。
That is, when one of the divided scintillators 11 emits light upon incidence of radiation, the light is emitted by two sets of condensers, for example, 12a, 12b and 13a, 13b, which are optically joined to the scintillator 11. The light is guided to the photodetectors 14a, 14b, 15a, and 15b, where the incident light is converted into an electric pulse signal. In the counting circuit 16, the photodetectors 14a, 14b, 15
The number of times of light emission from the scintillator 11 is counted while discriminating the outputs of a and 15b from noise pulses due to causes other than radiation incidence. In this case, information indicating which photodetector is the output signal is added to the count data, and time information such as a measurement time is also added as necessary.

【0018】発光位置認識装置17では行方向と列方向
で同時に入力してきた信号に対応する光検出器14a,
14b,15a,15bを特定することにより発光した
シンチレータの座標を決定し、計数回路16からの信号
にその座標情報が付加される。記憶装置18では発光位
置認識装置17でシンチレータ11の座標が付加された
計数値データが記憶領域に格納される。この格納された
計数値データは切り替え回路19により決められた時間
毎に移動することができる。これは例えば測定対象物が
移動している場合に、測定対象物のある場所を測定する
シンチレータを測定対象物の移動に合わせて切り替える
ことに対応する。
In the light emitting position recognizing device 17, photodetectors 14a, 14a corresponding to signals input simultaneously in the row direction and the column direction are provided.
The coordinates of the scintillator that has emitted light are determined by specifying 14b, 15a, and 15b, and the coordinate information is added to the signal from the counting circuit 16. In the storage device 18, the count value data to which the coordinates of the scintillator 11 are added by the light emission position recognition device 17 is stored in the storage area. The stored count value data can be moved at intervals determined by the switching circuit 19. This corresponds to, for example, switching the scintillator for measuring the location of the measurement target in accordance with the movement of the measurement target when the measurement target is moving.

【0019】切り替えの際に測定できなくなる場所が発
生しないように、図2に示すように隣り合うシンチレー
タの平均を取りながら計数値データの切り替えを行う。
計数値データの切り替えについて図2を用いて説明す
る。
As shown in FIG. 2, the count value data is switched while averaging adjacent scintillators so as to prevent a place where measurement cannot be performed at the time of switching.
Switching of the count value data will be described with reference to FIG.

【0020】放射線検出装置は4分割されたシンチレー
タA,B,C,Dで構成されているとする。シンチレー
タA→B→C→Dの方向に流れる対象物をシンチレータ
A,B,C,Dで測定し、その結果を記憶領域の1,
2,3,4,…に格納する場合を考える。測定開始と同
時にシンチレータA,B,C,D…からの信号はそれぞ
れ記憶領域1,2,3,4に格納を開始する。測定対象
物がシンチレータの長さの半分だけ移動するのに必要な
時間が経過した時からはシンチレータA,Bの平均値が
記憶領域1、シンチレータB,Cの平均が記憶領域2、
シンチレータC,Dの平均値が記憶領域3、シンチレー
タDの値が記憶領域4、シンチレータAの値が記憶領域
5に記憶される。測定対象物がさらにシンチレータの長
さの半分だけ移動するのに必要な時間が経過した時から
はシンチレータBの値が記憶領域1、シンチレータCの
値が記憶領域2、シンチレータDの値が記憶領域3、シ
ンチレータAの値に記憶領域5の値を加えた値が記憶領
域4に記憶される。記憶領域5の値は記憶領域4に加え
られた後に消去される。さらに時間が経過した後は上記
の動作を繰り返す。これら一連の動作により測定対象物
の位置と記憶領域の場所が対応することになり、測定対
象物がシンチレータAの測定面上に進入してからシンチ
レータDの測定面から出て行くまで、あたかも同一の検
出器で測定をしているように扱うことが出来る。
It is assumed that the radiation detector is composed of four divided scintillators A, B, C and D. An object flowing in the direction of the scintillator A → B → C → D is measured by the scintillators A, B, C, D, and the result is stored in the storage area 1,
Consider the case of storing in 2, 3, 4,... Simultaneously with the start of the measurement, the signals from the scintillators A, B, C, D,. Since the time required for the measurement object to move by half the length of the scintillator has elapsed, the average value of the scintillators A and B is the storage area 1, the average of the scintillators B and C is the storage area 2,
The average value of the scintillators C and D is stored in the storage area 3, the value of the scintillator D is stored in the storage area 4, and the value of the scintillator A is stored in the storage area 5. After a lapse of time required for the measurement object to move further by half the length of the scintillator, the value of the scintillator B is stored in the storage area 1, the value of the scintillator C is stored in the storage area 2, and the value of the scintillator D is stored in the storage area. 3. The value obtained by adding the value of the storage area 5 to the value of the scintillator A is stored in the storage area 4. The value in the storage area 5 is deleted after being added to the storage area 4. After a further time has elapsed, the above operation is repeated. By a series of these operations, the position of the measurement object and the location of the storage area correspond to each other, and it is as if the measurement object enters the measurement surface of the scintillator A and then leaves the measurement surface of the scintillator D. Can be treated as if it were measured with a detector of

【0021】このように、この実施の形態においては、
複数に分割されたシンチレータで検出面を構成している
にかかわらず、測定対象物が上流側の検出面上に進入し
てから最も下流側の検出面上から出て行くまで、あたか
も同一の検出器で測定しているように扱うことができ
る。しかも、シンチレータが分割されているので、バッ
クグランド計数も小さくなり、また集光器を介してシン
チレータで発光した光を光検出器に導くので、受光面の
面積が大きい光電変換素子を設ける必要がなく、検出器
自体の大きさをコンパクトにすることもできる。
Thus, in this embodiment,
Regardless of whether the detection surface is composed of multiple divided scintillators, the same detection is performed from when the object enters the upstream detection surface until it exits the most downstream detection surface. It can be treated as if it were measured with a device. In addition, since the scintillator is divided, the background count is reduced, and the light emitted from the scintillator is guided to the photodetector via the light collector. Therefore, it is necessary to provide a photoelectric conversion element having a large light receiving surface area. Instead, the size of the detector itself can be made compact.

【0022】図3は本発明の他の実施の形態を示す図で
あり、シンチレータ11の端面には光ファイバ31がそ
の切断面をシンチレータ11の端面に向けて光学的に接
合してあり、この光ファイバ31によって集光部12
a,12b,…,13a,13b,…が構成されてい
る。
FIG. 3 is a view showing another embodiment of the present invention. An optical fiber 31 is optically bonded to the end face of the scintillator 11 with its cut surface facing the end face of the scintillator 11. The condensing part 12 is formed by the optical fiber 31.
a, 12b,..., 13a, 13b,.

【0023】しかして、この場合には、光ファイバ31
がアクリル製ライトガイドより細く曲げやすいため、図
1に示す実施の形態におけるよりも分割されたシンチレ
ータ間の間隙を小さくすることができ、不感領域が削減
され検出効率を向上させることができる。
In this case, however, the optical fiber 31
However, since it is thinner and easier to bend than an acrylic light guide, the gap between the divided scintillators can be made smaller than in the embodiment shown in FIG. 1, the dead area can be reduced, and the detection efficiency can be improved.

【0024】また、図4に示すように、集光部として波
長変換ファイバ32を使用してもよい。すなわち、シン
チレータ11の端面に波長変換ファイバ32の側面を
行、列方向に沿わせて光学的に接合してもよい。この場
合、波長変換ファイバ32が比較的細く光ファイバより
光伝達効率が高いため、シンチレータ間の間隙が小さく
でき、集光量も多くなり、検出効率を向上させることが
できる。
Further, as shown in FIG. 4, a wavelength conversion fiber 32 may be used as a light collecting section. That is, the side surfaces of the wavelength conversion fiber 32 may be optically joined to the end face of the scintillator 11 along the rows and columns. In this case, since the wavelength conversion fiber 32 is relatively thin and has higher light transmission efficiency than the optical fiber, the gap between the scintillators can be reduced, the amount of condensed light increases, and the detection efficiency can be improved.

【0025】ところで、上記実施の形態においては波長
変換ファイバを集光部として使用したものを示したが、
波長変換素材を使用したライトガイドを使用してもよ
い。
In the above embodiment, the wavelength conversion fiber is used as the light collecting section.
A light guide using a wavelength conversion material may be used.

【0026】また、図5は本発明のさらに他の実施の形
態を示す図であり、シンチレータ11の一面に光に対し
て透明な板33を配設して光学的に接合し、その透明な
板33の一つの互いに相対する2辺に集光部12を光学
的に接合し、他の互いに相対する2辺に集光部13を光
学的に接合してある。
FIG. 5 is a view showing still another embodiment of the present invention. A plate 33 which is transparent to light is disposed on one surface of the scintillator 11 and optically joined to each other. The light condensing part 12 is optically joined to two mutually opposed sides of the plate 33, and the light condensing part 13 is optically joined to the other two mutually opposed sides.

【0027】しかして、この実施の形態においては、集
光部の貼付が不可能な薄いシンチレータ11に対しても
集光部12,13の接合が可能であり、薄いシンチレー
タの使用が可能となり、低バックグランドでの測定が可
能となる。したがって、検出器の不感領域を小さくした
まま高い検出感度を得ることができる。
In this embodiment, however, the light collectors 12 and 13 can be joined even to the thin scintillator 11 to which the light collector cannot be attached, and a thin scintillator can be used. Measurement in low background is possible. Therefore, high detection sensitivity can be obtained while keeping the dead area of the detector small.

【0028】図6は本発明の他の実施の形態を示す図で
あり、測定対象面積が1列のみに分割されシンチレータ
11が1列のみに配列されている。その他の点は図1に
示すものと同一である。しかして、この場合にはシンチ
レータ11それぞれに要求される感度が2倍ゆるくな
る。したがって、測定対象面積の自由度は小さくなる
が、より高い検出感度を達成することができる。
FIG. 6 is a view showing another embodiment of the present invention. The area to be measured is divided into only one row, and the scintillators 11 are arranged in only one row. Other points are the same as those shown in FIG. Thus, in this case, the sensitivity required for each of the scintillators 11 is reduced twice. Therefore, although the degree of freedom of the area to be measured is reduced, higher detection sensitivity can be achieved.

【0029】また、図7は本発明のさらに他の実施の形
態を示す図であり、図1に示す装置において、検出器容
器10全体が鉛板34で覆われており、その外側にシン
チレータ35及び光検出器36を内蔵した第2の検出器
容器37が配設されている。そして、上記光検出器36
が波高弁別回路38及び反同時計測回路39に順次接続
され、その反同時計測回路39が計数回路16に接続さ
れている。
FIG. 7 is a view showing still another embodiment of the present invention. In the apparatus shown in FIG. 1, the entire detector container 10 is covered with a lead plate 34, and a scintillator 35 is provided outside the lead plate 34. And a second detector container 37 having a photodetector 36 built therein. Then, the photodetector 36
Are sequentially connected to a wave height discriminating circuit 38 and an anti-simultaneous measuring circuit 39, and the anti-simultaneous measuring circuit 39 is connected to the counting circuit 16.

【0030】しかして、シンチレータ35からの光を波
高弁別回路38によって検出されると、反同時計測回路
39からveto信号が出され、この信号が計数回路1
6の反同時計測用ゲート入力に入力されている時は計数
回路16の計数動作が停止される。
When the light from the scintillator 35 is detected by the wave height discriminating circuit 38, the anti-simultaneous measuring circuit 39 outputs a veto signal.
When the signal is input to the anti-simultaneous measurement gate input of No. 6, the counting operation of the counting circuit 16 is stopped.

【0031】したがって、鉛板34を貫通するような高
エネルギー粒子によるバックグランドによって計数回路
16が計数動作を行うことが阻止され、バックグランド
を低減することができる。
Therefore, the counting circuit 16 is prevented from performing the counting operation by the background of the high energy particles penetrating the lead plate 34, and the background can be reduced.

【0032】また、図8は本発明の他の実施の形態を示
す図であって、遮光物を有する検出器容器10内には、
分割されて各々発光色が異なる複数のシンチレータ40
a,40b,40c,40dが配列され、さらに当該シ
ンチレータ40a,40b,…の発光色にそれぞれ対応
した透過周波数帯域を有する光フィルター41a,41
b,…と光検出器42a,42b,…がシンチレータ4
0a,40b,…からの光を集光できる位置に配設され
ている。そして、上記各光検出器42a,42b,…か
らの信号が図1に示すものと同様の機能をもった計数回
路16に入力され、順次発光位置認識装置17、汚染判
定回路20、及び出力装置21を経て検出データが出力
される。
FIG. 8 is a view showing another embodiment of the present invention, in which a detector container 10 having a light-shielding material is provided.
A plurality of scintillators 40 that are divided and emit light of different colors
a, 40b, 40c, 40d are arranged, and optical filters 41a, 41 having transmission frequency bands respectively corresponding to the emission colors of the scintillators 40a, 40b,.
, and the photodetectors 42a, 42b,.
0a, 40b,... Are arranged at positions where light from the light sources can be collected. The signals from the photodetectors 42a, 42b,... Are input to a counting circuit 16 having the same function as that shown in FIG. The detection data is output via 21.

【0033】したがって、光検出器42a,42b,…
がシンチレータ40a,40b,…から物理的に離れて
いても、どのシンチレータからの発光であるか認識する
ことができ、測定対象物と測定のための装置を離して設
置しなければならない時でも発光位置の弁別が可能とな
る。
Therefore, the photodetectors 42a, 42b,.
Can be recognized from which scintillator the light is emitted from even if they are physically separated from the scintillators 40a, 40b,..., Even when the device to be measured and the device for measurement must be set apart. Position discrimination becomes possible.

【0034】さらに、図9は本発明の他の実施の形態を
示す図であって、検出器容器10内には、測定対象の放
射線を止めるほどの厚さをもった第1のシンチレータ4
3、第1のシンチレータ43と異なる波長で発光する第
2のシンチレータ44、第1のシンチレータ43からの
光は透過するが、第1及び第2のシンチレータ43,4
4が同時に発光したときの合成光は透過しない光フィル
タ45、及びその光フィルタ45を透過した光を検出す
る光検出器46が設けられている。そして、上記光検出
器46で光が検出されると図示しない計数回路が作動す
るようにしてある。
FIG. 9 is a view showing another embodiment of the present invention. In the detector container 10, a first scintillator 4 having a thickness enough to stop radiation to be measured is provided.
3. The second scintillator 44, which emits light at a wavelength different from that of the first scintillator 43, the light from the first scintillator 43 is transmitted, but the first and second scintillators 43, 4
An optical filter 45 that does not transmit the combined light when 4 emits light at the same time, and a photodetector 46 that detects light transmitted through the optical filter 45 are provided. When light is detected by the photodetector 46, a counting circuit (not shown) is operated.

【0035】しかして、第1のシンチレータ43が発光
したときのみ光検出器46によって光が検出され、測定
対象外のバックグランド放射線に対しては不感となり、
検出効率を向上させることができる。
However, light is detected by the photodetector 46 only when the first scintillator 43 emits light, and becomes insensitive to background radiation outside the measurement object.
Detection efficiency can be improved.

【0036】図10は図9に示すものの他の実施の形態
を示す図であり、検出器容器10内には、さらに第1の
シンチレータ43を透過した測定対象物の放射線を止め
る程の厚さをもった透明な遮蔽板47が配設されてい
る。
FIG. 10 is a view showing another embodiment shown in FIG. 9. The detector container 10 further has a thickness enough to stop the radiation of the measurement object transmitted through the first scintillator 43. A transparent shielding plate 47 having the following is provided.

【0037】したがって、この場合も第1のシンチレー
タ43が発光したときのみ光検出器46によって光が検
出され、測定対象外のバックグランド放射線に対しては
不感となる。
Accordingly, also in this case, light is detected by the photodetector 46 only when the first scintillator 43 emits light, and the light is insensitive to background radiation outside the measurement object.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、広
面積の被測定物や移動する被測定物に対して十分広い検
出面積を確保して高い検出効率を保つとともに、バック
グランドを十分低減することができる。
Since the present invention is configured as described above, a sufficiently large detection area is ensured for a wide-area object to be measured or a moving object to be measured, high detection efficiency is maintained, and background is sufficiently reduced. Can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の放射線検出装置の一実施の形態の概略
構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a radiation detection apparatus of the present invention.

【図2】本発明の図1に示す放射線検出装置の作用説明
図。
FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the radiation detecting apparatus shown in FIG.

【図3】本発明の図1に示す放射線検出装置の他の実施
の形態の概略構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of another embodiment of the radiation detecting apparatus shown in FIG. 1 of the present invention.

【図4】本発明の図1に示す放射線検出装置のさらに他
の実施の形態の概略構成を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of still another embodiment of the radiation detecting apparatus shown in FIG. 1 of the present invention.

【図5】本発明の図1に示す放射線検出装置の他の実施
の形態の概略構成を示す図。
5 is a diagram showing a schematic configuration of another embodiment of the radiation detecting apparatus shown in FIG. 1 of the present invention.

【図6】本発明の図1に示す放射線検出装置の他の実施
の形態の概略構成を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of another embodiment of the radiation detecting apparatus shown in FIG. 1 of the present invention.

【図7】本発明の図1に示す放射線検出装置のさらに他
の実施の形態の概略構成を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of still another embodiment of the radiation detecting apparatus shown in FIG. 1 of the present invention.

【図8】本発明の放射線検出装置の他の実施の形態の概
略構成を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of another embodiment of the radiation detection apparatus of the present invention.

【図9】本発明の放射線検出装置のさらに他の実施の形
態の概略構成を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of still another embodiment of the radiation detection apparatus of the present invention.

【図10】図9に示す放射線検出装置の他の実施の形態
の概略構成を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of another embodiment of the radiation detection apparatus shown in FIG. 9;

【図11】従来の放射線検出装置の概略構成を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional radiation detection apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 検出器容器 11,35,40a,40b,… シンチレータ 12a,12b,12c…13a,13b,13c…
集光部 14a,14b,14c…15a,15b,15c…3
6,42a,42b,…46 光検出器 16 計数回路 17 発光位置認識回路 18 記憶装置 19 切り替え回路 20 汚染判定回路 21 出力装置 31 光ファイバ 32 波長変換ファイバ 33 透明な板 34 鉛板 37 第2の検出器容器 38 波高弁別回路 39 反同時計測回路 41a,41b…45 光フィルタ 43 第1のシンチレータ 44 第2のシンチレータ
10 Detector container 11, 35, 40a, 40b, ... Scintillator 12a, 12b, 12c ... 13a, 13b, 13c ...
Condenser 14a, 14b, 14c ... 15a, 15b, 15c ... 3
46, 42a, 42b,... 46 Photodetector 16 Counting circuit 17 Emission position recognition circuit 18 Storage device 19 Switching circuit 20 Contamination determination circuit 21 Output device 31 Optical fiber 32 Wavelength conversion fiber 33 Transparent plate 34 Lead plate 37 Second Detector container 38 Wave height discrimination circuit 39 Anti-simultaneous measurement circuit 41a, 41b... 45 Optical filter 43 First scintillator 44 Second scintillator

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】測定対象面積を複数に分割するように配列
された、上記測定対象面積より小さい面積を有する複数
枚のシンチレータと、そのシンチレータからの光を行毎
及び列毎に合計して光検出器に導くための上記各シンチ
レータに光学的に接続された集光部と、集められた光を
電気信号に変換し発光の度に電気的パルス信号を発生す
る光検出器と、その光検出器からの信号を処理しそれぞ
れのシンチレータからの光パルス数を計数する計数回路
と、どのシンチレータからの信号であるかを判断しそれ
ぞれのシンチレータからの計数値を定められた場所に振
り分ける発光位置認識回路と、それぞれのシンチレータ
からの計数値を定められた場所に記憶する記憶装置と、
その記憶装置の出力から被測定物の汚染の有無を判定す
る回路と、どのシンチレータが汚染を検知したかを出力
する出力装置を有することを特徴とする放射線検出装
置。
1. A plurality of scintillators arranged so as to divide an area to be measured into a plurality of areas and having an area smaller than the area to be measured, and light from the scintillator is summed for each row and each column. A light-collecting unit optically connected to each of the scintillators for guiding the light to a detector, a light detector that converts the collected light into an electric signal and generates an electric pulse signal each time light is emitted, and a light detector for detecting the light. Counting circuit that processes the signal from the vessel and counts the number of light pulses from each scintillator, and recognizes the light emission position that determines which scintillator the signal is from and distributes the count value from each scintillator to a predetermined location A circuit, a storage device for storing the count value from each scintillator in a predetermined location,
A radiation detection device comprising: a circuit for determining the presence or absence of contamination of an object to be measured from an output of the storage device; and an output device for outputting which scintillator has detected contamination.
【請求項2】計数値の記憶場所を決められた時間が経過
する毎に順番に切り替えていく切り替え回路を有するこ
とを特徴とする、請求項1記載の放射線検出装置。
2. The radiation detecting apparatus according to claim 1, further comprising a switching circuit for sequentially switching a storage location of the count value every time a predetermined time elapses.
【請求項3】集光部は、各シンチレータに光学的に接続
された光ファイバであることを特徴とする、請求項1記
載の放射線検出装置。
3. The radiation detecting apparatus according to claim 1, wherein the light collecting section is an optical fiber optically connected to each scintillator.
【請求項4】集光部は、各シンチレータの2組の相対す
る2辺に光学的に接続された波長変換ファイバであるこ
とを特徴とする、請求項1記載の放射線検出装置。
4. The radiation detecting apparatus according to claim 1, wherein the light collecting section is a wavelength conversion fiber optically connected to two opposite sides of each of the two scintillators.
【請求項5】集光部は、各シンチレータの2組の相対す
る2辺に光学的に接続された波長変換素材を使用したラ
イトガイドであることを特徴とする、請求項1記載の放
射線検出装置。
5. The radiation detecting device according to claim 1, wherein the light condensing unit is a light guide using a wavelength conversion material optically connected to two opposite sides of each of the two scintillators. apparatus.
【請求項6】集光部は、シンチレータに光学的に接合さ
れシンチレータからの光に対して透明な板の2組の相対
する2辺に光学的に接続された波長変換ファイバである
ことを特徴とする、請求項1記載の放射線検出装置。
6. The light collecting section is a wavelength conversion fiber optically connected to the scintillator and optically connected to two opposite sides of two sets of plates transparent to light from the scintillator. The radiation detection apparatus according to claim 1, wherein
【請求項7】測定対象面積が一列のみに区画され、複数
のシンチレータが一列に配列されていることを特徴とす
る、請求項1記載の放射線検出装置。
7. The radiation detecting apparatus according to claim 1, wherein the area to be measured is divided into only one line, and a plurality of scintillators are arranged in one line.
【請求項8】シンチレータ及び光検出器を有する放射線
検出器全体或はその大部分を鉛で囲むとともに、その外
側にプラスチックシンチレーション検出器を配設し、上
記放射線検出器からの計数パルスとプラスチックシンチ
レーション検出器からの計数パルスの反同時計測を行う
ための反同時計測回路を接続したことを特徴とする、請
求項1記載の放射線検出装置。
8. A radiation detector having a scintillator and a photodetector is entirely or largely surrounded by lead, and a plastic scintillation detector is disposed outside the radiation detector. The counting pulse from the radiation detector and the plastic scintillation are provided. 2. The radiation detecting apparatus according to claim 1, wherein an anti-simultaneous measurement circuit for performing anti-simultaneous measurement of the count pulse from the detector is connected.
【請求項9】測定対象面積を複数に分割するように配設
された、上記測定対象面積より小さい面積を有する互い
に発光色が異なる複数枚のシンチレータと、そのシンチ
レータの発光色にそれぞれ対応した透過周波数帯域を有
する光検出器と、その光検出器からの信号を処理しそれ
ぞれのシンチレータからの光パルス数を計数する計数回
路と、計数回路の出力から被測定物の汚染の有無を判定
する判定回路と、どの光検出器が汚染を検知したかを人
間或は管理用機器に伝達する出力装置とを有することを
特徴とする、放射線検出装置。
9. A plurality of scintillators which are arranged so as to divide the area to be measured into a plurality of areas and which have areas smaller than the area to be measured and have mutually different luminescent colors, and transmissions respectively corresponding to the luminescent colors of the scintillators. A photodetector having a frequency band, a counting circuit that processes signals from the photodetector and counts the number of light pulses from the respective scintillators, and determines whether or not there is contamination of the device under test from the output of the counting circuit. A radiation detection device comprising: a circuit; and an output device that communicates which photodetector has detected contamination to a human or management device.
【請求項10】測定対象の放射線を止める程の厚さをも
った第1のシンチレータと、その第1のシンチレータと
異なる波長で発光する第2のシンチレータと、第1のシ
ンチレータからの光は透過するが、第1及び第2のシン
チレータが同時に発光したときの合成光は透過しない光
フィルタと、その光フィルタを透過した光を電気信号に
変換し発光の度に電気パルス信号を発生する光検出器
と、その光検出器からの信号を処理し、第1のシンチレ
ータからの光パルス数を計数する計数回路を有すること
を特徴とする、放射線検出装置。
10. A first scintillator having a thickness enough to stop radiation to be measured, a second scintillator emitting light at a wavelength different from that of the first scintillator, and light from the first scintillator is transmitted. However, an optical filter that does not transmit the combined light when the first and second scintillators emit light simultaneously, and a light detection that converts the light transmitted through the optical filter into an electric signal and generates an electric pulse signal for each light emission A radiation detection apparatus comprising: a detector; and a counting circuit that processes a signal from the photodetector and counts the number of light pulses from the first scintillator.
【請求項11】第1のシンチレータと第2のシンチレー
タとの間に透明な板を介挿したことを特徴とする、請求
項10記載の放射線検出装置。
11. The radiation detecting apparatus according to claim 10, wherein a transparent plate is interposed between the first scintillator and the second scintillator.
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