JP2002062359A - Radiation-measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線量を測定す
る放射線測定装置に関し、特に測定可能エネルギーが低
エネルギー側に拡張される放射線測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation measuring device for measuring a radiation dose, and more particularly to a radiation measuring device in which the measurable energy is extended to a lower energy side.
【0002】[0002]
【従来の技術】図10は、従来の放射線測定装置の概略
のブロック図である。この放射線測定装置は、CsI
(Tl)を用いて作られたシンチレータ2が入射放射線
により発光し、この光をフォトダイオード4が検出す
る。フォトダイオード4は入射した光量に応じた電荷を
発生する。この電荷量はフォトダイオードのキャパシタ
ンスに応じた電圧に変換される。電圧信号は増幅器6で
増幅され、ディスクリミネータ8は増幅された電圧信号
が所定閾値を越えるとパルスを発生する。計数回路10
はパルスをカウントし、線量率等の所望の測定値への換
算を行い、その結果が表示器12に表示される。2. Description of the Related Art FIG. 10 is a schematic block diagram of a conventional radiation measuring apparatus. This radiation measuring device is CsI
The scintillator 2 made using (Tl) emits light due to incident radiation, and this light is detected by the photodiode 4. The photodiode 4 generates a charge according to the amount of incident light. This charge amount is converted into a voltage corresponding to the capacitance of the photodiode. The voltage signal is amplified by the amplifier 6, and the discriminator 8 generates a pulse when the amplified voltage signal exceeds a predetermined threshold. Counting circuit 10
Counts the pulses, converts them into desired measurement values such as a dose rate, and displays the result on the display 12.
【0003】例えば、シンチレータ2は10×10×1
0mmに構成され、その一つの面に有感面積が10mm
角(以下、10mm□と表示する)、すなわち100m
m2のフォトダイオード4が配置される。フォトダイオ
ードのノイズレベルはその面積に依存する。すなわち、
フォトダイオードのキャパシタンスは面積に比例し、よ
って、信号電圧は基本的に面積に反比例する。そして面
積が大きいほど、信号電圧レベルは低くなり、ノイズの
影響を受けやすくなる。For example, a scintillator 2 has a size of 10 × 10 × 1.
0mm, one surface of which has a sensitive area of 10mm
Corner (hereinafter referred to as 10 mm square), that is, 100 m
m 2 photodiodes 4 are arranged. The noise level of a photodiode depends on its area. That is,
The capacitance of a photodiode is proportional to the area, and thus the signal voltage is basically inversely proportional to the area. And, the larger the area, the lower the signal voltage level, and the more likely it is to be affected by noise.
【0004】10mm□のフォトダイオード4に、放射
線を入射させ電離を起こさせた場合には、例えば15k
eVのカットエネルギーが得られる。ここで、フォトダ
イオード4に15keVの放射線を入射させたときに生
じる電圧信号がノイズレベルから弁別可能な限界である
ことを意味する。一方、シンチレータ2に放射線を入射
させ、シンチレーション光に変換し、この光を同じフォ
トダイオード4で検知する場合には、例えば100ke
Vのカットエネルギーが得られる。これは、100ke
Vの例えばγ線をシンチレータ2に入射させたときに、
そのシンチレーション光によりフォトダイオード4にて
発生する電荷量と、フォトダイオード4に直接15ke
Vの放射線を入射させたときに発生する電荷量とが同等
であることを意味する。このように、フォトダイオード
4を光センサとして用いた場合のノイズレベルは、フォ
トダイオード4を放射線検出素子として用いた場合のそ
れと比較して7〜8倍劣化する。When radiation is incident on a 10 mm square photodiode 4 to cause ionization, for example, 15 k
An eV cut energy is obtained. Here, it means that the voltage signal generated when the radiation of 15 keV is incident on the photodiode 4 is a limit that can be discriminated from the noise level. On the other hand, when radiation is incident on the scintillator 2 and converted into scintillation light, and this light is detected by the same photodiode 4, for example, 100 ke
V cut energy is obtained. This is 100ke
For example, when a gamma ray of V is incident on the scintillator 2,
The amount of charge generated in the photodiode 4 due to the scintillation light and the 15 ke
This means that the amount of charge generated when V radiation is incident is equivalent. As described above, the noise level when the photodiode 4 is used as an optical sensor is reduced 7 to 8 times as compared with that when the photodiode 4 is used as a radiation detecting element.
【0005】図11は、シンチレータとフォトダイオー
ドとで構成される従来の放射線検出器の感度特性を模式
的に示すグラフである。同図において横軸は入射γ線の
エネルギーE、縦軸は137Csが放射するγ線(E=6
62keV)を基準とするレスポンスRであり、レスポ
ンスのエネルギー依存曲線16が示されている。上述の
ように、この検出器では、E=100keV程度でのγ
線に対応するフォトダイオードの電気信号は、ノイズレ
ベル程度となる。そのためノイズと共にそれらの信号も
除去され、E=100keVに近づくとレスポンスは急
に低下している。FIG. 11 is a graph schematically showing sensitivity characteristics of a conventional radiation detector including a scintillator and a photodiode. In the figure, the horizontal axis represents the energy E of the incident γ-ray, and the vertical axis represents the γ-ray emitted by 137 Cs (E = 6
The response R is based on 62 keV), and the energy dependence curve 16 of the response is shown. As described above, in this detector, γ at about E = 100 keV
The electric signal of the photodiode corresponding to the line is on the order of the noise level. Therefore, those signals are removed together with the noise, and the response sharply decreases when approaching E = 100 keV.
【0006】また一方、フォトダイオード4に入射した
放射線に対し電気信号を生じるのは、例えば厚さ300
μmといった極めて薄い空乏層であるのに対し、シンチ
レータ2は放射線に対し大きな通過距離を与える。よっ
て、フォトダイオード4の前にシンチレータ2を配置
し、フォトダイオード4を光センサとして用いた方が、
フォトダイオード4単体を放射線検出素子として用いる
よりも、大きな感度が得られる。On the other hand, the reason why an electric signal is generated in response to radiation incident on the photodiode 4 is, for example, a thickness of 300
In contrast to a very thin depletion layer such as μm, the scintillator 2 provides a large passage distance for radiation. Therefore, when the scintillator 2 is arranged in front of the photodiode 4 and the photodiode 4 is used as an optical sensor,
Greater sensitivity is obtained than when the photodiode 4 alone is used as a radiation detecting element.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、シンチ
レータでの発光をフォトダイオードで検知する従来の放
射線測定装置は、カットエネルギーが大きいという問題
があった。一方、半導体基板上に構成されるフォトダイ
オードのような素子で放射線による電離を検知するよう
な従来の構成は、感度が低いという問題があった。As described above, the conventional radiation measuring apparatus in which light emitted from the scintillator is detected by the photodiode has a problem that the cut energy is large. On the other hand, a conventional configuration in which ionization due to radiation is detected by an element such as a photodiode formed on a semiconductor substrate has a problem of low sensitivity.
【0008】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、感度特性を維持しつつカットエネルギーが
改善される放射線測定装置を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a radiation measuring apparatus in which cut energy is improved while maintaining sensitivity characteristics.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明に係る放射線測定
装置は、放射線により発光するシンチレータ及び前記発
光を検知する発光検出用半導体素子を含み、第1エネル
ギー以上の放射線を検出する第1感度特性を有する第1
放射線検出器と、放射線による電離を検知する放射線検
出用半導体素子を含み、前記第1エネルギーより低い第
2エネルギー以上の放射線を検出する複数の第2放射線
検出器と、前記第1放射線検出器からの放射線検出信号
と複数の前記第2放射線検出器それぞれからの放射線検
出信号とに基づいて放射線を計数する計数部とを有し、
前記複数の第2放射線検出器はそれらを合成した感度特
性として、前記第2エネルギーと前記第1エネルギーと
の間で前記第1感度特性に相応した第2感度特性を有す
る。A radiation measuring apparatus according to the present invention includes a scintillator emitting light by radiation and a semiconductor element for detecting the light emission, and a first sensitivity characteristic for detecting radiation having a first energy or more. The first with
A radiation detector, including a radiation detection semiconductor element for detecting ionization due to radiation, a plurality of second radiation detectors for detecting radiation of a second energy or more lower than the first energy, and A counting unit that counts the radiation based on the radiation detection signal of the radiation detection signal from each of the plurality of second radiation detectors,
The plurality of second radiation detectors have a second sensitivity characteristic corresponding to the first sensitivity characteristic between the second energy and the first energy as a combined sensitivity characteristic.
【0010】本発明によれば、第1放射線検出器は、シ
ンチレータでの放射線による発光により放射線を検知す
る。発光検出用半導体素子は、例えば半導体基板上に形
成されるフォトダイオードにより構成され、逆バイアス
されたときの電荷空乏層にシンチレータからの光が入射
するとこの光を電荷に変換する。これにより放射線の入
射に対応した電気パルスが放射線検出信号として出力さ
れる。一方、第2放射線検出器は、放射線検出用半導体
素子での放射線による電離作用により、電気パルスを発
生し、これが放射線検出信号として出力される。放射線
検出用半導体素子は、基本的には発光検出用半導体素子
のフォトダイオードと同様な素子で構成することができ
る。ここで、第2放射線検出器は、第1放射線検出器と
異なり、光への変換を介さずに直接に放射線から電荷へ
変換する。この電荷への変換メカニズムの相違により、
例えば両放射線検出器の発光検出用又は放射線検出用の
半導体素子が同程度の有感面積であるとすれば、第2放
射線検出器のノイズレベルは第1放射線検出器における
それよりも低くなる。このようにして第2放射線検出器
は、第1放射線検出器より低い第2エネルギーにカット
レベルを設定することができ、第1放射線検出器よりも
低いエネルギーの放射線まで検出可能となる。一方、第
1放射線検出器は比較的大きな容積のシンチレータで光
への変換を行うのに対して第2放射線検出器は極めて薄
い電荷空乏層で放射線を検出するため、1つの第2放射
線検出器の感度は第1放射線検出器が有する第1感度特
性よりも低くなる。そこで、本発明では第2放射線検出
器を複数設け、特に第1放射線検出器ではカバーされな
い第2エネルギーから第1エネルギーまでの感度特性を
向上させる。すなわち、第2放射線検出器を複数並べる
ことにより、感度は、各第2放射線検出器の個数に応じ
て増加する。ちなみに第2放射線検出器は、第2エネル
ギーと第1エネルギーとの間にて所望の第2感度特性の
レベルが達成されるだけの個数が設けられる。第2感度
特性は第1感度特性に相応して設定され、第2エネルギ
ーから第1エネルギーまでの低いエネルギー範囲におい
て、第1エネルギー以上のエネルギー範囲と同様に有効
な放射線測定を行うことができる。According to the present invention, the first radiation detector detects radiation by emitting light from the scintillator. The light emission detecting semiconductor element is constituted by, for example, a photodiode formed on a semiconductor substrate. When light from a scintillator enters a charge depletion layer when reverse bias is applied, the light is converted into charges. As a result, an electric pulse corresponding to the incidence of radiation is output as a radiation detection signal. On the other hand, the second radiation detector generates an electric pulse by the ionization effect of the radiation in the radiation detecting semiconductor element, and outputs the electric pulse as a radiation detection signal. The radiation detecting semiconductor element can be basically configured by an element similar to the photodiode of the emission detecting semiconductor element. Here, unlike the first radiation detector, the second radiation detector directly converts radiation into electric charge without conversion into light. Due to the difference in the mechanism of conversion to electric charge,
For example, if the semiconductor elements for light emission detection or radiation detection of both radiation detectors have the same sensitive area, the noise level of the second radiation detector will be lower than that of the first radiation detector. In this way, the second radiation detector can set the cut level to the second energy lower than the first radiation detector, and can detect radiation having lower energy than the first radiation detector. On the other hand, the first radiation detector converts light into light with a scintillator having a relatively large volume, whereas the second radiation detector detects radiation with an extremely thin charge depletion layer. Is lower than the first sensitivity characteristic of the first radiation detector. Therefore, in the present invention, a plurality of second radiation detectors are provided, and in particular, the sensitivity characteristics from the second energy to the first energy that are not covered by the first radiation detector are improved. That is, by arranging a plurality of second radiation detectors, the sensitivity increases in accordance with the number of each second radiation detector. Incidentally, the number of the second radiation detectors provided between the second energy and the first energy is such that a desired level of the second sensitivity characteristic is achieved. The second sensitivity characteristic is set in accordance with the first sensitivity characteristic, so that effective radiation measurement can be performed in a low energy range from the second energy to the first energy in the same manner as in the energy range above the first energy.
【0011】本発明に係る放射線測定装置は、放射線に
より発光する第1シンチレータ及び前記第1シンチレー
タでの発光を検知する第1半導体素子を含み、第1エネ
ルギー以上の放射線を検出する第1感度特性を有する第
1放射線検出器と、放射線により発光する第2シンチレ
ータ及び前記第2シンチレータでの発光を検知する第2
半導体素子を含み、前記第1エネルギーより低い第2エ
ネルギー以上の放射線を検出する第2放射線検出器と、
前記第1放射線検出器からの放射線検出信号と前記第2
放射線検出器からの放射線検出信号とに基づいて放射線
を計数する計数部とを有し、前記第2半導体素子の前記
発光に対する有感面は、前記第1半導体素子の前記発光
に対する有感面より小さく構成され、前記第2放射線検
出器は、前記第2エネルギーと前記第1エネルギーとの
間にて前記第1感度特性に相応した第2感度特性を有す
る。A radiation measuring apparatus according to the present invention includes a first scintillator emitting light by radiation and a first semiconductor element detecting light emission from the first scintillator, and a first sensitivity characteristic for detecting radiation having a first energy or more. A first radiation detector having: a second scintillator emitting light by radiation; and a second scintillator detecting light emission by the second scintillator.
A second radiation detector including a semiconductor element and detecting radiation having a second energy or more lower than the first energy;
A radiation detection signal from the first radiation detector and the second radiation detection signal;
A counting unit for counting radiation based on a radiation detection signal from a radiation detector, wherein the sensitive surface of the second semiconductor element for the light emission is more sensitive than the sensitive surface of the first semiconductor element for the light emission. The second radiation detector is configured to be small, and has a second sensitivity characteristic corresponding to the first sensitivity characteristic between the second energy and the first energy.
【0012】本発明によれば、第1放射線検出器及び第
2放射線検出器はそれぞれ、シンチレータでの放射線に
よる発光によって放射線を検知する。シンチレータでの
発光に対する第2半導体素子の有感面は第1半導体素子
のそれよりも小さく、よってそのキャパシタンスも小さ
いので、第2放射線検出器のカットレベルである第2エ
ネルギーは第1放射線検出器のカットレベルである第1
エネルギーよりも小さく設定することができる。第2放
射線検出器の感度は第2シンチレータの容積に応じて定
まる。第2エネルギーと第1エネルギーとの間における
第2感度特性は第1感度特性に相応して設定され、第2
エネルギーから第1エネルギーまでの低いエネルギー範
囲において、第1エネルギー以上のエネルギー範囲と同
様に有効な放射線測定を行うことができる。According to the present invention, each of the first radiation detector and the second radiation detector detects radiation by emission of radiation from the scintillator. Since the sensitive surface of the second semiconductor element for light emission in the scintillator is smaller than that of the first semiconductor element and therefore has a smaller capacitance, the second energy which is the cut level of the second radiation detector is equal to the first radiation detector. The cut level of the first
It can be set smaller than the energy. The sensitivity of the second radiation detector is determined according to the volume of the second scintillator. The second sensitivity characteristic between the second energy and the first energy is set according to the first sensitivity characteristic,
In the low energy range from energy to the first energy, effective radiation measurement can be performed in the same manner as in the energy range above the first energy.
【0013】本発明に係る放射線測定装置は、放射線に
より発光する第1シンチレータ及び前記第1シンチレー
タでの発光を検知する第1半導体素子を含み、第1エネ
ルギー以上の放射線を検出する第1感度特性を有する第
1放射線検出器と、放射線により発光する第2シンチレ
ータ及び前記第2シンチレータでの発光及び前記第2シ
ンチレータを通過した放射線の両方を検知する第2半導
体素子を含み、前記第1エネルギーより低い第2エネル
ギー以上の放射線を検出する第2放射線検出器と、前記
第1放射線検出器からの放射線検出信号と前記第2放射
線検出器からの放射線検出信号とに基づいて放射線を計
数する計数部とを有し、前記第2シンチレータは、入射
した前記放射線を部分的に通過させる厚さを有し、前記
第2放射線検出器は、前記第2エネルギーと前記第1エ
ネルギーとの間にて前記第1感度特性に相応した第2感
度特性を有する。[0013] A radiation measuring apparatus according to the present invention includes a first scintillator emitting light by radiation and a first semiconductor element detecting light emission from the first scintillator, and a first sensitivity characteristic detecting radiation having a first energy or more. A first radiation detector having: a second scintillator that emits light by radiation; and a second semiconductor element that detects both light emitted by the second scintillator and radiation that has passed through the second scintillator. A second radiation detector that detects radiation having a low second energy or more, and a counting unit that counts radiation based on a radiation detection signal from the first radiation detector and a radiation detection signal from the second radiation detector. And the second scintillator has a thickness that partially allows the incident radiation to pass therethrough, and the second radiation detector Has a second sensitivity characteristic commensurate with the first sensitivity characteristic in between the second energy to the first energy.
【0014】本発明によれば、第1放射線検出器及び第
2放射線検出器はそれぞれ、シンチレータでの放射線に
よる発光によって放射線を検知する。第2シンチレータ
は第1シンチレータより厚みを薄く構成され、これによ
り入射された放射線の一部を光に変換する一方で、他の
一部を光に変換せずに通過させる。すなわち、第2半導
体素子には、基本的にシンチレータで発生した光と、通
過した放射線とが入射し、これら両方が検知される。第
2放射線検出器は、通過した放射線を検知することによ
り、第1放射線検出器のカットレベルである第1エネル
ギーより低い第2エネルギーをカットレベルとして有す
る。一方、第2シンチレータの光を検知することによ
り、第2放射線検出器の感度は、放射線の全てが半導体
素子で入射して電離を生じる場合に比べて向上する。こ
の第2放射線検出器を備えることにより、第1放射線検
出器では測定することができない第1エネルギー以下で
の測定が可能となる。第2エネルギーと第1エネルギー
との間における第2感度特性は第1感度特性に相応して
設定される。第2感度特性は、第2シンチレータの厚さ
により調節され、第2エネルギーから第1エネルギーま
での低いエネルギー範囲において、第1エネルギー以上
のエネルギー範囲と同様に有効な放射線測定を行うこと
ができる。According to the present invention, each of the first radiation detector and the second radiation detector detects radiation by emission of radiation from the scintillator. The second scintillator is configured to be thinner than the first scintillator, so that a part of the incident radiation is converted to light, while the other part is transmitted without being converted to light. That is, basically, the light generated by the scintillator and the transmitted radiation are incident on the second semiconductor element, and both of them are detected. The second radiation detector has, as a cut level, a second energy lower than the first energy which is the cut level of the first radiation detector by detecting the passed radiation. On the other hand, by detecting the light of the second scintillator, the sensitivity of the second radiation detector is improved as compared with the case where all of the radiation enters the semiconductor element and causes ionization. The provision of the second radiation detector enables measurement at a first energy or lower that cannot be measured by the first radiation detector. The second sensitivity characteristic between the second energy and the first energy is set according to the first sensitivity characteristic. The second sensitivity characteristic is adjusted by the thickness of the second scintillator, so that effective radiation measurement can be performed in the low energy range from the second energy to the first energy, as well as in the energy range above the first energy.
【0015】本発明に係る放射線測定装置は、放射線に
より発光するシンチレータと、前記シンチレータの前記
発光の出射端面に分割配列され、前記発光を検知する複
数の半導体素子と、前記各半導体素子に対応して設けら
れ、前記各半導体素子の出力に基づいてそれぞれ放射線
検出信号を生成する複数の検出信号生成部と、前記各放
射線検出信号に基づいて放射線を計数する計数部とを有
する。A radiation measuring apparatus according to the present invention is provided with a scintillator which emits light by radiation, a plurality of semiconductor elements which are divided and arranged on an emission end face of the light emission of the scintillator, and which detect the light emission, and a plurality of the semiconductor elements. A plurality of detection signal generation units that respectively generate radiation detection signals based on the outputs of the semiconductor elements; and a counting unit that counts radiation based on the radiation detection signals.
【0016】本発明によれば、シンチレータの光の出射
端面が複数の領域に分割され、各領域に半導体素子及び
検出信号生成部が割り当てられる。すなわち、出射端面
からの光を1つの半導体素子で検知するのではなく、そ
の光をより小型の半導体素子を複数個用いて検知する。
この構成では、各半導体素子の面積が小さくなるため、
出射端面に1つの半導体素子を割り当てる場合に比べ
て、検出信号生成部のカットレベルが低くなる。また合
計した有効面積は、1つの半導体素子を設ける場合と基
本的に同様である。すなわち、計数部で得られる放射線
計数値は1つの半導体素子を設ける場合と同様となり、
感度特性は1つの半導体素子と同様レベルに維持され
る。According to the present invention, the light-emitting end face of the scintillator is divided into a plurality of regions, and a semiconductor element and a detection signal generator are assigned to each region. That is, instead of detecting light from the emission end face with one semiconductor element, the light is detected using a plurality of smaller semiconductor elements.
In this configuration, since the area of each semiconductor element is reduced,
The cut level of the detection signal generation unit is lower than when one semiconductor element is assigned to the emission end face. The total effective area is basically the same as the case where one semiconductor element is provided. That is, the radiation count value obtained by the counting unit is the same as when one semiconductor element is provided,
The sensitivity characteristic is maintained at the same level as one semiconductor element.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0018】[実施形態1]図1は、本発明の第1の実
施形態である放射線測定装置の概略のブロック図であ
る。この放射線測定装置は、シンチレーション光を検知
する放射線検出器20と、放射線による電離を検知する
放射線検出器22とを含み、γ線の線量当量率を測定す
る。放射線検出器22は複数個設けられ、放射線検出に
より生じた放射線検出器20及び各放射線検出器22の
それぞれからのパルスはOR回路24に入力される。O
R回路24は各放射線検出器からの出力を1つにまと
め、計数回路26に入力する。計数回路26は単位時間
当たりに各放射線検出器から出力されるパルスをカウン
トし、線量当量率への換算を行い、その結果が表示器2
8に表示される。[Embodiment 1] FIG. 1 is a schematic block diagram of a radiation measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention. This radiation measuring device includes a radiation detector 20 for detecting scintillation light and a radiation detector 22 for detecting ionization due to radiation, and measures a dose equivalent rate of γ-rays. A plurality of radiation detectors 22 are provided, and pulses from each of the radiation detector 20 and each radiation detector 22 generated by the radiation detection are input to an OR circuit 24. O
The R circuit 24 combines outputs from the radiation detectors into one and inputs the combined output to the counting circuit 26. The counting circuit 26 counts the pulses output from each radiation detector per unit time, converts it into a dose equivalent rate, and displays the result on the display 2.
8 is displayed.
【0019】放射線検出器20は、シンチレータ30、
フォトダイオード32、増幅部34、ディスクリミネー
タ36を含んで構成される。一方、放射線検出器22
は、放射線検出用半導体素子42、増幅部34、ディス
クリミネータ36を含んで構成される。図1では便宜
上、放射線検出器22の個数が4つである場合の例を示
しているが、その個数は後述するように具体的には所望
の感度特性に応じて定められる。The radiation detector 20 includes a scintillator 30,
It is configured to include a photodiode 32, an amplifier 34, and a discriminator 36. On the other hand, the radiation detector 22
Is configured to include a semiconductor element for radiation detection 42, an amplifier 34, and a discriminator 36. FIG. 1 shows an example in which the number of radiation detectors 22 is four for convenience, but the number is specifically determined according to a desired sensitivity characteristic as described later.
【0020】シンチレータ30は、例えばCsI(T
l)を用いて構成され、10×10×10mmの大きさ
である。このシンチレータ30は、入射した放射線によ
り発光する。シンチレータ30の1つの面にはフォトダ
イオード32が当接され、他の面は反射フィルムで覆わ
れる。これにより、シンチレータ30内で生じた光は、
直接に、又は反射フィルムで反射されてフォトダイオー
ド32に入射する。The scintillator 30 is, for example, CsI (T
1) and has a size of 10 × 10 × 10 mm. The scintillator 30 emits light due to incident radiation. One surface of the scintillator 30 is in contact with the photodiode 32, and the other surface is covered with a reflective film. Thereby, the light generated in the scintillator 30 is
The light enters the photodiode 32 directly or after being reflected by the reflection film.
【0021】フォトダイオード32は半導体基板上に不
純物を拡散することにより形成された半導体素子であ
り、シンチレータ30からの光を検知する。具体的に
は、フォトダイオード32は電源VBにより逆バイアス
されて、電荷空乏層が形成される。この空乏層に光が入
射すると、その光量に応じた電荷を発生する。例えば、
フォトダイオード32の有感面積は、シンチレータ30
の光出射端面に合わせて10mm□(10×10mm)
に構成される。The photodiode 32 is a semiconductor element formed by diffusing impurities on a semiconductor substrate, and detects light from the scintillator 30. Specifically, the photodiode 32 is reverse biased by the power source V B, the charge depletion layer is formed. When light enters the depletion layer, charges corresponding to the amount of light are generated. For example,
The sensitive area of the photodiode 32 is the scintillator 30
10mm □ (10 × 10mm) according to the light emitting end face of
It is composed of
【0022】一方、放射線検出用半導体素子42も半導
体基板上に不純物を拡散することにより形成された半導
体素子であり、基本的にフォトダイオード32と同様の
構造を有し、空乏層にて放射線により生じる電荷が信号
として取り出される。フォトダイオード32と同様の構
成であるため、空乏層に光が入射すると電荷を発生して
しまう。そのため、放射線検出用半導体素子42の有感
面は遮光される。なお、ここでは、有感面積はフォトダ
イオード32と同じく10mm□に構成されている。On the other hand, the radiation detecting semiconductor element 42 is also a semiconductor element formed by diffusing impurities on a semiconductor substrate, and has basically the same structure as that of the photodiode 32. The resulting charge is taken out as a signal. Since the structure is similar to that of the photodiode 32, when light enters the depletion layer, charges are generated. Therefore, the sensitive surface of the radiation detecting semiconductor element 42 is shielded from light. Here, the sensitive area is configured to be 10 mm square as with the photodiode 32.
【0023】フォトダイオード32及び放射線検出用半
導体素子42で生じた電荷量はそれぞれ、それらのキャ
パシタンスに応じた電圧信号に変換する。この電圧信号
は増幅部34で増幅される。なお、この増幅部34は電
荷検出プリアンプとメインアンプとを含んでいる。Each of the charges generated in the photodiode 32 and the radiation detecting semiconductor element 42 is converted into a voltage signal corresponding to their capacitance. This voltage signal is amplified by the amplifier 34. The amplification unit 34 includes a charge detection preamplifier and a main amplifier.
【0024】ディスクリミネータ36は増幅された電圧
信号が所定閾値を越えるとパルスを発生する。この閾値
はフォトダイオード32及び放射線検出用半導体素子4
2のノイズレベルを越える値に設定され、このディスク
リミネータ36によりノイズによる計数が除去される。The discriminator 36 generates a pulse when the amplified voltage signal exceeds a predetermined threshold. This threshold value is determined by the photodiode 32 and the radiation detecting semiconductor element 4.
The value is set to a value exceeding the noise level of 2, and the discriminator 36 eliminates counting due to noise.
【0025】ここでフォトダイオード32と放射線検出
用半導体素子42とは同一の半導体素子とすることがで
き、その場合、放射線検出器20,22の各ディスクリ
ミネータ36の閾値は電気的パルスに対する共通の値に
設定することができる。しかし、この場合でも放射線検
出器20と放射線検出器22とで入射放射線のエネルギ
ーから電荷への変換効率が相違することに起因して、デ
ィスクリミネータ36により入射放射線に対して設定さ
れるカットレベルは互いに異なる。したがって、例え
ば、ディスクリミネータ36が電気的に共通の閾値であ
っても、放射線検出器20では100keV相当のカッ
トレベルに設定され、放射線検出器22では15keV
相当のカットレベルに設定されることになる。Here, the photodiode 32 and the radiation detecting semiconductor element 42 can be the same semiconductor element. In this case, the threshold value of each discriminator 36 of the radiation detectors 20 and 22 is common to the electric pulse. Can be set to the value of However, also in this case, the cut level set for the incident radiation by the discriminator 36 due to the difference in the conversion efficiency from the energy of the incident radiation to the electric charge between the radiation detector 20 and the radiation detector 22. Are different from each other. Therefore, for example, even if the discriminator 36 has an electrically common threshold value, the radiation detector 20 sets the cut level to 100 keV, and the radiation detector 22 sets the cut level to 15 keV.
It will be set to a considerable cut level.
【0026】図2は、本装置のレスポンスのエネルギー
依存性を示す模式的なグラフである。同図において横軸
は入射γ線のエネルギーEを表し、縦軸は137Csが放
出するγ線(E=662keV)を基準とするレスポン
スRを表す。本装置のレスポンスのエネルギー依存曲線
50は、放射線検出器20のレスポンス曲線52と放射
線検出器22群のレスポンス曲線54との重ね合わせと
なる。なお、レスポンス曲線56は各放射線検出器22
それぞれのレスポンス曲線であり、これを複数の放射線
検出器22全てについて重ね合わせることによりレスポ
ンス曲線54が形成される。FIG. 2 is a schematic graph showing the energy dependence of the response of the present apparatus. In the figure, the horizontal axis represents the energy E of the incident γ-ray, and the vertical axis represents the response R based on the γ-ray (E = 662 keV) emitted by 137 Cs. The energy dependence curve 50 of the response of the present apparatus is a superposition of the response curve 52 of the radiation detector 20 and the response curve 54 of the radiation detector 22 group. Note that the response curve 56 is
The respective response curves are superimposed on all of the plurality of radiation detectors 22 to form a response curve 54.
【0027】ディスクリミネータ36により、放射線検
出器20のレスポンス曲線52は上述のように100k
eV相当のカットレベルを有し、一方、放射線検出器2
2のレスポンス曲線54は上述のように15keV相当
のカットレベルを有している。Due to the discriminator 36, the response curve 52 of the radiation detector 20 is set to 100 k as described above.
has a cut level equivalent to eV, while the radiation detector 2
The response curve 54 of FIG. 2 has a cut level equivalent to 15 keV as described above.
【0028】放射線検出器22は単体では、放射線検出
器20に比べて低いレスポンスしか得られない。そこ
で、本装置では、放射線検出器22を複数個設けること
により、放射線検出器20のカットレベル以下の低エネ
ルギー領域でのレスポンスを引き上げる。すなわち、こ
の低エネルギー領域でのレスポンスが所望のレベルに達
するように放射線検出器22の個数が定められる。例え
ば、放射線検出器20がカバーする中高エネルギー領域
と、放射線検出器22がカバーする低エネルギー領域と
にわたって本装置により有効な計測を可能とすることを
目的として、これらのエネルギー範囲全体でのレスポン
ス特性の平坦化が図られる。この場合、低エネルギー領
域でのレスポンスが中高エネルギー領域でのレスポンス
程度となるように、放射線検出器22の個数が設定され
る。The radiation detector 22 alone can obtain a lower response than the radiation detector 20 alone. Therefore, in the present apparatus, by providing a plurality of radiation detectors 22, the response in the low energy region below the cut level of the radiation detector 20 is increased. That is, the number of radiation detectors 22 is determined so that the response in the low energy region reaches a desired level. For example, in order to enable effective measurement by the present apparatus over the middle and high energy regions covered by the radiation detector 20 and the low energy region covered by the radiation detector 22, the response characteristics in these entire energy ranges are set. Is achieved. In this case, the number of the radiation detectors 22 is set such that the response in the low energy region is about the response in the middle and high energy region.
【0029】[実施形態2]図3は、本発明の第2の実
施形態である放射線測定装置の概略のブロック図であ
る。以下の説明において、上記第1の実施形態と同様の
構成要素には同一の符号を付し、説明の簡素化を図る。[Embodiment 2] FIG. 3 is a schematic block diagram of a radiation measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is simplified.
【0030】この放射線測定装置は、それぞれシンチレ
ーション光を検知する放射線検出器20と放射線検出器
60とを含み、γ線の線量当量率を測定する。放射線検
出により生じた放射線検出器20及び放射線検出器60
のそれぞれからのパルスはOR回路24にて1系統の信
号にまとめられる。そして計数回路26がパルスをカウ
ントし、計測された線量当量率が表示器28に表示され
る。This radiation measuring apparatus includes a radiation detector 20 and a radiation detector 60 for detecting scintillation light, respectively, and measures the dose equivalent rate of γ-rays. Radiation detector 20 and radiation detector 60 generated by radiation detection
Are combined into one system signal by the OR circuit 24. The counting circuit 26 counts the pulses, and the measured dose equivalent rate is displayed on the display 28.
【0031】放射線検出器60の根本的な構成は、放射
線検出器20と同様であり、シンチレータ62、フォト
ダイオード64、増幅部34、ディスクリミネータ36
を含んで構成される。放射線検出器60が放射線検出器
20と大きく異なる点は、フォトダイオード64がフォ
トダイオード32より小さいという点、及びシンチレー
タ62のサイズもシンチレータ30と異なるという点で
ある。例えば、フォトダイオード64の有感面は、3m
m□(3×3mm)に構成される。またシンチレータ6
2は、光の出射端面をフォトダイオード64に合わせ
て、例えば10×3×3mmの大きさに構成される。シ
ンチレータ62の材質やフォトダイオード64の構造
は、それぞれシンチレータ30、フォトダイオード32
と同様とすることができる。The basic configuration of the radiation detector 60 is the same as that of the radiation detector 20, and includes a scintillator 62, a photodiode 64, an amplifier 34, and a discriminator 36.
It is comprised including. The radiation detector 60 is significantly different from the radiation detector 20 in that the photodiode 64 is smaller than the photodiode 32, and that the size of the scintillator 62 is also different from that of the scintillator 30. For example, the sensitive surface of the photodiode 64 is 3 m
m □ (3 × 3 mm). Also scintillator 6
2 is configured to have a size of, for example, 10 × 3 × 3 mm in accordance with the light emitting end face of the photodiode 64. The material of the scintillator 62 and the structure of the photodiode 64 are the same as the scintillator 30 and the photodiode 32, respectively.
Can be the same as
【0032】ここで、有感面積の相違に起因して、フォ
トダイオード64はフォトダイオード32より小さなキ
ャパシタンスを有する。そのため、フォトダイオードに
蓄積される電荷量を同じとした場合、フォトダイオード
32よりもフォトダイオード64にて生じる電圧信号の
方が大きい。よって、放射線検出器60におけるカット
レベルは放射線検出器20におけるカットレベルよりも
小さく設定することができる。例えば、放射線検出器2
0のディスクリミネータ36は、入射放射線のエネルギ
ーの100keVにカットレベルが生じるように設定さ
れ、放射線検出器60のディスクリミネータ36は、入
射放射線のエネルギーの50keVにカットレベルが生
じるように設定される。Here, the photodiode 64 has a smaller capacitance than the photodiode 32 due to the difference in the sensitive area. Therefore, when the charge amount stored in the photodiode is the same, a voltage signal generated in the photodiode 64 is larger than that in the photodiode 32. Therefore, the cut level in the radiation detector 60 can be set smaller than the cut level in the radiation detector 20. For example, radiation detector 2
The discriminator 36 of 0 is set so that a cut level is generated at 100 keV of the energy of the incident radiation, and the discriminator 36 of the radiation detector 60 is set such that a cut level is generated at 50 keV of the energy of the incident radiation. You.
【0033】図4は、本装置のレスポンスのエネルギー
依存性を示す模式的なグラフである。図4の縦軸、横軸
は図2と同様である。本装置のレスポンスのエネルギー
依存曲線70は、放射線検出器20のレスポンス曲線5
2と放射線検出器60のレスポンス曲線72との重ね合
わせとなる。FIG. 4 is a schematic graph showing the energy dependence of the response of the present apparatus. The vertical and horizontal axes in FIG. 4 are the same as in FIG. The energy dependence curve 70 of the response of this apparatus is the response curve 5 of the radiation detector 20.
2 and the response curve 72 of the radiation detector 60.
【0034】ディスクリミネータ36により、放射線検
出器20のレスポンス曲線52は上述のように100k
eVのカットレベルを有し、一方、放射線検出器60の
レスポンス曲線72は上述のように50keVのカット
レベルを有している。The response curve 52 of the radiation detector 20 is set to 100 k by the discriminator 36 as described above.
It has a cut level of eV, while the response curve 72 of the radiation detector 60 has a cut level of 50 keV as described above.
【0035】放射線検出器60のレスポンス曲線72は
シンチレータ62の容積に応じて上下する。すなわち、
シンチレータ62の容積が大きいとレスポンスが高くな
る。よって、シンチレータ62の容積を調整することに
より、放射線検出器20のカットレベル以下の低エネル
ギー領域でのレスポンスを所望のレベルに設定すること
ができる。これにより本装置では、例えば、放射線検出
器20がカバーする中高エネルギー領域でのレスポンス
と、放射線検出器60がカバーする低エネルギー領域で
のレスポンスとが、同水準となるように構成される。The response curve 72 of the radiation detector 60 rises and falls according to the volume of the scintillator 62. That is,
When the volume of the scintillator 62 is large, the response increases. Therefore, by adjusting the volume of the scintillator 62, it is possible to set the response in the low energy region below the cut level of the radiation detector 20 to a desired level. Thus, the present apparatus is configured such that, for example, the response in the middle and high energy region covered by the radiation detector 20 and the response in the low energy region covered by the radiation detector 60 are at the same level.
【0036】[実施形態3]図5は、本発明の第3の実
施形態である放射線測定装置の概略のブロック図であ
る。以下の説明において、上記第1又は第2の実施形態
と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明の簡素化
を図る。[Third Embodiment] FIG. 5 is a schematic block diagram of a radiation measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention. In the following description, the same components as those in the first or second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is simplified.
【0037】この放射線測定装置は、それぞれシンチレ
ーション光を検知する放射線検出器20と放射線検出器
80とを含み、γ線の線量当量率を測定する。放射線検
出により生じた放射線検出器20及び放射線検出器80
のそれぞれからのパルスはOR回路24にて1系統の信
号にまとめられる。そして計数回路26がパルスをカウ
ントし、計測された線量当量率が表示器28に表示され
る。This radiation measuring device includes a radiation detector 20 and a radiation detector 80 for detecting scintillation light, respectively, and measures the dose equivalent rate of γ-rays. Radiation detector 20 and radiation detector 80 generated by radiation detection
Are combined into one system signal by the OR circuit 24. The counting circuit 26 counts the pulses, and the measured dose equivalent rate is displayed on the display 28.
【0038】放射線検出器80の根本的な構成は、放射
線検出器20と同様であり、シンチレータ82、フォト
ダイオード32、増幅部34、ディスクリミネータ36
を含んで構成される。放射線検出器80が放射線検出器
20と大きく異なる点は、シンチレータ82がシンチレ
ータ30よりも薄く構成される点である。このシンチレ
ータ82の厚さは、入射された放射線の一部が光に変換
され、残りが光に変換されずにシンチレータ82を通過
するように定められる。シンチレータ82は例えば10
×10×1mmのサイズ、すなわち厚さ1mmに構成さ
れる。なお、シンチレータ82はシンチレータ30と同
様の材質で構成することができる。The basic configuration of the radiation detector 80 is the same as that of the radiation detector 20, and includes a scintillator 82, a photodiode 32, an amplifier 34, and a discriminator 36.
It is comprised including. The radiation detector 80 is significantly different from the radiation detector 20 in that the scintillator 82 is configured to be thinner than the scintillator 30. The thickness of the scintillator 82 is determined such that a part of the incident radiation is converted into light, and the rest passes through the scintillator 82 without being converted into light. The scintillator 82 is, for example, 10
It has a size of × 10 × 1 mm, that is, a thickness of 1 mm. Note that the scintillator 82 can be made of the same material as the scintillator 30.
【0039】放射線検出器80のフォトダイオード32
には、シンチレータ82で発生した光と、シンチレータ
82を通過した放射線とが入射し、これら両方が検知さ
れる。シンチレータ82を通過した放射線を検知するこ
とにより、放射線検出器80におけるカットレベルは放
射線検出器20におけるカットレベルよりも小さく設定
することができる。上記第1の実施形態と同様、放射線
検出器20,80それぞれのディスクリミネータ36を
電気的に同じ閾値に設定しても、放射線検出器20では
100keV相当のカットレベルを有し、放射線検出器
80では50keV相当のカットレベルを有するように
設定されることになる。The photodiode 32 of the radiation detector 80
, The light generated by the scintillator 82 and the radiation that has passed through the scintillator 82 are incident, and both of them are detected. By detecting the radiation that has passed through the scintillator 82, the cut level in the radiation detector 80 can be set smaller than the cut level in the radiation detector 20. As in the first embodiment, even if the discriminators 36 of the radiation detectors 20 and 80 are electrically set to the same threshold, the radiation detector 20 has a cut level equivalent to 100 keV, At 80, it is set to have a cut level equivalent to 50 keV.
【0040】一方、シンチレータ82でシンチレーショ
ン光を検知することにより、放射線検出器80のレスポ
ンスは、放射線検出器22の単体の場合に比べて向上す
る。On the other hand, by detecting the scintillation light with the scintillator 82, the response of the radiation detector 80 is improved as compared with the case where the radiation detector 22 is used alone.
【0041】図6は、本装置のレスポンスのエネルギー
依存性を示す模式的なグラフである。図6の縦軸、横軸
は図2と同様である。本装置のレスポンスのエネルギー
依存曲線90は、放射線検出器20のレスポンス曲線5
2と放射線検出器80のレスポンス曲線92との重ね合
わせとなる。FIG. 6 is a schematic graph showing the energy dependence of the response of the present apparatus. The vertical and horizontal axes in FIG. 6 are the same as in FIG. The energy dependence curve 90 of the response of this apparatus is the response curve 5 of the radiation detector 20.
2 and the response curve 92 of the radiation detector 80.
【0042】ディスクリミネータ36により、放射線検
出器20のレスポンス曲線52は上述のように100k
eVのカットレベルを有し、一方、放射線検出器80の
レスポンス曲線92は上述のように50keVのカット
レベルを有している。The response curve 52 of the radiation detector 20 is set to 100 k by the discriminator 36 as described above.
It has a cut level of eV, while the response curve 92 of the radiation detector 80 has a cut level of 50 keV as described above.
【0043】ちなみに放射線検出器80のレスポンス曲
線はシンチレータ82の厚みによって変動する。すなわ
ち、厚みが0に近づくほど、上記第1の実施形態の放射
線検出器22の単体のレスポンス曲線56に近づき、小
さいカットレベルを設定できる一方、レスポンスは低下
する。反対に厚みが10mmに近づくほど放射線検出器
20のレスポンス曲線52に近づき、設定できるカット
レベルは高くなるが、レスポンスは高くなる。よって、
シンチレータ82の厚みは、必要とされるカットエネル
ギーと低エネルギー領域での必要とされるレスポンス特
性とを考慮の上、選択される。Incidentally, the response curve of the radiation detector 80 varies depending on the thickness of the scintillator 82. That is, as the thickness approaches 0, the response curve 56 of the radiation detector 22 according to the first embodiment approaches the single response curve, and a smaller cut level can be set, while the response decreases. Conversely, as the thickness approaches 10 mm, the response curve 52 of the radiation detector 20 approaches, and the cut level that can be set increases, but the response increases. Therefore,
The thickness of the scintillator 82 is selected in consideration of required cut energy and required response characteristics in a low energy region.
【0044】[実施形態4]次に本発明の第4の実施形
態に係る放射線測定装置を説明する。この放射線測定装
置は、γ線をシンチレータで光に変換して計数し、線量
当量率を測定するものである。以下の説明において、上
記第1から第3の実施形態と同様の構成要素には同一の
符号を付し、説明の簡素化を図る。[Embodiment 4] Next, a radiation measuring apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described. This radiation measuring device converts gamma rays into light using a scintillator, counts the light, and measures the dose equivalent rate. In the following description, the same components as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description is simplified.
【0045】図7は、本放射線測定装置のセンサ部分の
模式的な斜視図である。このセンサ部100はシンチレ
ータとフォトダイオードとからなる。フォトダイオード
102は3mm□のサイズであり、これがシンチレータ
104の光出射端面に3行3列のアレイ状に9個配置さ
れる。シンチレータ104もフォトダイオード102と
同様に、3行3列のアレイ状に9個配置され、それぞれ
フォトダイオード102に対応付けられる。各シンチレ
ータ104は10×3×3mmのサイズを有し、その3
×3mmの出射端面がフォトダイオード102の有感面
に当接される。なお、シンチレータは9個のフォトダイ
オード102に対して一体のものを用いることもでき
る。FIG. 7 is a schematic perspective view of a sensor part of the radiation measuring apparatus. The sensor unit 100 includes a scintillator and a photodiode. The photodiodes 102 are 3 mm square in size, and nine of them are arranged on the light emitting end face of the scintillator 104 in an array of 3 rows and 3 columns. Similarly to the photodiode 102, nine scintillators 104 are arranged in an array of three rows and three columns, and each is associated with the photodiode 102. Each scintillator 104 has a size of 10 × 3 × 3 mm, and 3
The output end face of 3 mm is brought into contact with the sensitive surface of the photodiode 102. Note that the scintillator may be integrated with the nine photodiodes 102.
【0046】図8は、本放射線測定装置の概略のブロッ
ク図である。センサ部100の各フォトダイオード10
2から得られる出力に対してそれぞれ増幅部34、ディ
スクリミネータ36が設けられる。各ディスクリミネー
タ36からの出力パルスはOR回路24にて1系統の信
号にまとめられる。そして計数回路26がパルスをカウ
ントし、計測された線量当量率が表示器28に表示され
る。FIG. 8 is a schematic block diagram of the radiation measuring apparatus. Each photodiode 10 of the sensor unit 100
An amplifying unit 34 and a discriminator 36 are provided for the outputs obtained from the two. Output pulses from each discriminator 36 are combined into one system signal by the OR circuit 24. The counting circuit 26 counts the pulses, and the measured dose equivalent rate is displayed on the display 28.
【0047】本装置は、フォトダイオード102の有感
面を小さく構成することにより、各ディスクリミネータ
36により設定されるカットエネルギーを低くすること
ができる。フォトダイオード102を複数個設けること
により各フォトダイオード102の有感面積が小さいた
め、感度不足となる点が補われ、必要とされる感度を確
保することができる。例えば、上記第2の実施形態の放
射線検出器20,60と比較すると、フォトダイオード
102の有感面積は放射線検出器60のフォトダイオー
ド64と同じである。よって、本装置のカットレベルは
放射線検出器20の100keVより低い、例えば50
keVに設定することができる。一方、9個のフォトダ
イオード102の有感面積の合計は、ほぼ放射線検出器
20のフォトダイオード32の有感面積程度であり、ま
た9個のシンチレータ104の容積の合計も、ほぼ放射
線検出器20のシンチレータ30の容積程度である。よ
って、本装置は放射線検出器20程度の感度を得ること
ができる。In the present apparatus, the cut energy set by each discriminator 36 can be reduced by making the sensitive surface of the photodiode 102 small. By providing a plurality of photodiodes 102, since the sensitive area of each photodiode 102 is small, the point of insufficient sensitivity is compensated for and the required sensitivity can be secured. For example, as compared with the radiation detectors 20 and 60 of the second embodiment, the sensitive area of the photodiode 102 is the same as the photodiode 64 of the radiation detector 60. Therefore, the cut level of this apparatus is lower than 100 keV of the radiation detector 20, for example, 50
It can be set to keV. On the other hand, the sum of the sensitive areas of the nine photodiodes 102 is about the same as the sensitive area of the photodiode 32 of the radiation detector 20, and the total volume of the nine scintillators 104 is also substantially equal to the radiation detector 20. Is about the volume of the scintillator 30. Therefore, the present apparatus can obtain the sensitivity of the radiation detector 20 or so.
【0048】図9は、本装置のレスポンスのエネルギー
依存性を示す模式的なグラフである。図9の縦軸、横軸
は図2と同様である。本装置のレスポンスのエネルギー
依存曲線110は、放射線検出器60のレスポンス曲線
72を縦軸方向に9倍したものとなる。FIG. 9 is a schematic graph showing the energy dependence of the response of the present apparatus. The vertical and horizontal axes in FIG. 9 are the same as in FIG. The energy dependence curve 110 of the response of this apparatus is obtained by multiplying the response curve 72 of the radiation detector 60 by 9 in the vertical axis direction.
【0049】[0049]
【発明の効果】本発明の放射線測定装置によれば、感度
特性を維持しつつカットエネルギーを低くすることがで
きる。According to the radiation measuring apparatus of the present invention, the cut energy can be reduced while maintaining the sensitivity characteristics.
【図1】 本発明の第1の実施形態である放射線測定装
置の概略のブロック図である。FIG. 1 is a schematic block diagram of a radiation measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の第1の実施形態である放射線測定装
置のレスポンスのエネルギー依存性を示す模式的なグラ
フである。FIG. 2 is a schematic graph showing the energy dependence of the response of the radiation measuring device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の第2の実施形態である放射線測定装
置の概略のブロック図である。FIG. 3 is a schematic block diagram of a radiation measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の第2の実施形態である放射線測定装
置のレスポンスのエネルギー依存性を示す模式的なグラ
フである。FIG. 4 is a schematic graph showing the energy dependence of the response of the radiation measuring device according to the second embodiment of the present invention.
【図5】 本発明の第3の実施形態である放射線測定装
置の概略のブロック図である。FIG. 5 is a schematic block diagram of a radiation measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図6】 本発明の第3の実施形態である放射線測定装
置のレスポンスのエネルギー依存性を示す模式的なグラ
フである。FIG. 6 is a schematic graph showing the energy dependence of the response of the radiation measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention.
【図7】 本発明の第4の実施形態である放射線測定装
置のセンサ部分の模式的な斜視図である。FIG. 7 is a schematic perspective view of a sensor part of a radiation measuring apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】 本発明の第4の実施形態である放射線測定装
置の概略のブロック図である。FIG. 8 is a schematic block diagram of a radiation measuring apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】 本発明の第4の実施形態である放射線測定装
置のレスポンスのエネルギー依存性を示す模式的なグラ
フである。FIG. 9 is a schematic graph showing the energy dependence of the response of the radiation measuring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
【図10】 従来の放射線測定装置の概略のブロック図
である。FIG. 10 is a schematic block diagram of a conventional radiation measurement device.
【図11】 従来の放射線検出器のレスポンスのエネル
ギー依存特性を示す模式なグラフである。FIG. 11 is a schematic graph showing an energy dependence characteristic of a response of a conventional radiation detector.
20,22,60,80 放射線検出器、24 OR回
路、26 計数回路、28 表示器、30,62,8
2,104 シンチレータ、32,64,102フォト
ダイオード、34 増幅部、36 ディスクリミネー
タ。20, 22, 60, 80 Radiation detector, 24 OR circuit, 26 counting circuit, 28 display, 30, 62, 8
2,104 scintillator, 32,64,102 photodiode, 34 amplifying unit, 36 discriminator.
フロントページの続き (72)発明者 松原 昌平 東京都三鷹市牟礼6丁目22番1号 アロカ 株式会社内 (72)発明者 立石 直樹 東京都三鷹市牟礼6丁目22番1号 アロカ 株式会社内 Fターム(参考) 2G088 FF04 GG19 GG21 JJ01 KK06 KK11 KK29 LL05 LL15 Continued on the front page (72) Inventor Shohei Matsubara 6-22-1, Mure, Mitaka City, Tokyo Aloka Co., Ltd. (72) Inventor Naoki Tateishi 6-22-1, Mure, Mitaka City, Tokyo Aloka Co., Ltd. F-term (Reference) 2G088 FF04 GG19 GG21 JJ01 KK06 KK11 KK29 LL05 LL15
Claims (4)
記発光を検知する発光検出用半導体素子とを含み、第1
エネルギー以上の放射線を検出する第1感度特性を有す
る第1放射線検出器と、 放射線による電離を検知する放射線検出用半導体素子を
含み、前記第1エネルギーより低い第2エネルギー以上
の放射線を検出する複数の第2放射線検出器と、 前記第1放射線検出器からの放射線検出信号と複数の前
記第2放射線検出器それぞれからの放射線検出信号とに
基づいて放射線を計数する計数部と、 を有し、 前記複数の第2放射線検出器はそれらを合成した感度特
性として、前記第2エネルギーと前記第1エネルギーと
の間で前記第1感度特性に相応した第2感度特性を有す
ること、 を特徴とする放射線測定装置。A first scintillator that emits light due to radiation and a light-emitting detection semiconductor element that detects the light emission;
A first radiation detector having a first sensitivity characteristic of detecting radiation of energy or more, a plurality of radiation detectors including a radiation detecting semiconductor element for detecting ionization due to radiation, and detecting radiation of second energy or more lower than the first energy A second radiation detector, and a counting unit that counts radiation based on radiation detection signals from the first radiation detector and radiation detection signals from each of the plurality of second radiation detectors, The plurality of second radiation detectors have a second sensitivity characteristic corresponding to the first sensitivity characteristic between the second energy and the first energy as a sensitivity characteristic obtained by combining them. Radiation measurement device.
と前記第1シンチレータでの発光を検知する第1半導体
素子とを含み、第1エネルギー以上の放射線を検出する
第1感度特性を有する第1放射線検出器と、 放射線により発光する第2シンチレータと前記第2シン
チレータでの発光を検知する第2半導体素子とを含み、
前記第1エネルギーより低い第2エネルギー以上の放射
線を検出する第2放射線検出器と、 前記第1放射線検出器からの放射線検出信号と前記第2
放射線検出器からの放射線検出信号とに基づいて放射線
を計数する計数部と、 を有し、 前記第2半導体素子の前記発光に対する有感面は、前記
第1半導体素子の前記発光に対する有感面より小さく構
成され、 前記第2放射線検出器は、前記第2エネルギーと前記第
1エネルギーとの間にて前記第1感度特性に相応した第
2感度特性を有すること、 を特徴とする放射線測定装置。2. A first radiation detection device including a first scintillator that emits light by radiation and a first semiconductor element that detects light emission from the first scintillator, and has a first sensitivity characteristic of detecting radiation having a first energy or more. A second scintillator that emits light by radiation, and a second semiconductor element that detects light emission from the second scintillator;
A second radiation detector that detects radiation having a second energy or more lower than the first energy, a radiation detection signal from the first radiation detector and the second radiation detector,
A counting unit that counts radiation based on a radiation detection signal from a radiation detector, wherein the sensitive surface of the second semiconductor device for the light emission is a sensitive surface of the first semiconductor device for the light emission. The second radiation detector is configured to have a second sensitivity characteristic corresponding to the first sensitivity characteristic between the second energy and the first energy. .
と前記第1シンチレータでの発光を検知する第1半導体
素子とを含み、第1エネルギー以上の放射線を検出する
第1感度特性を有する第1放射線検出器と、 放射線により発光する第2シンチレータと前記第2シン
チレータでの発光及び前記第2シンチレータを通過した
放射線の両方を検知する第2半導体素子とを含み、前記
第1エネルギーより低い第2エネルギー以上の放射線を
検出する第2放射線検出器と、 前記第1放射線検出器からの放射線検出信号と前記第2
放射線検出器からの放射線検出信号とに基づいて放射線
を計数する計数部と、 を有し、 前記第2シンチレータは、入射した前記放射線を部分的
に通過させる厚さを有し、 前記第2放射線検出器は、前記第2エネルギーと前記第
1エネルギーとの間にて前記第1感度特性に相応した第
2感度特性を有すること、 を特徴とする放射線測定装置。3. A first radiation detector including a first scintillator emitting light by radiation and a first semiconductor element detecting light emission from the first scintillator, and having a first sensitivity characteristic for detecting radiation having a first energy or more. A second scintillator that emits light by radiation, and a second semiconductor element that detects both light emission from the second scintillator and radiation that has passed through the second scintillator, and a second energy lower than the first energy or more. A second radiation detector that detects the radiation of the first radiation detector, a radiation detection signal from the first radiation detector, and the second radiation detector.
A counting unit that counts radiation based on a radiation detection signal from a radiation detector, wherein the second scintillator has a thickness that partially allows the incident radiation to pass therethrough, and the second radiation The detector according to claim 1, wherein the detector has a second sensitivity characteristic corresponding to the first sensitivity characteristic between the second energy and the first energy.
れ、前記発光を検知する複数の半導体素子と、 前記各半導体素子に対応して設けられ、前記各半導体素
子の出力に基づいてそれぞれ放射線検出信号を生成する
複数の検出信号生成部と、 前記各放射線検出信号に基づいて放射線を計数する計数
部と、 を有することを特徴とする放射線測定装置。4. A scintillator that emits light by radiation; a plurality of semiconductor elements that are divided and arranged on the emission end face of the light emission of the scintillator to detect the light emission; A radiation measurement device, comprising: a plurality of detection signal generation units each generating a radiation detection signal based on an output of an element; and a counting unit counting radiation based on each of the radiation detection signals.
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