JP2002098768A - 体積試料中の放射能をゲルマニウム半導体検出器によって測定する方法 - Google Patents
体積試料中の放射能をゲルマニウム半導体検出器によって測定する方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 原子力事業所等が放射線管理や研究の目的で
様々な形状、密度、材質の体積試料の放射能測定を行う
際に、各体積試料固有の検出効率を簡便かつ精度良く決
定する方法である。 【解決手段】 体積試料中の放射能をゲルマニウム半導
体検出器によって測定する際に必要となる検出効率を、
検出器周辺に存在する一点（代表点）に標準点状線源を
置いて決定する。
様々な形状、密度、材質の体積試料の放射能測定を行う
際に、各体積試料固有の検出効率を簡便かつ精度良く決
定する方法である。 【解決手段】 体積試料中の放射能をゲルマニウム半導
体検出器によって測定する際に必要となる検出効率を、
検出器周辺に存在する一点（代表点）に標準点状線源を
置いて決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術範囲】本発明は、原子力事業所等が
放射線管理や研究の目的で様々な形状、密度、材質の測
定用体積試料の放射能測定を行う際に、各体積試料固有
の検出効率曲線を簡便かつ精度良く決定する方法であ
る。
放射線管理や研究の目的で様々な形状、密度、材質の測
定用体積試料の放射能測定を行う際に、各体積試料固有
の検出効率曲線を簡便かつ精度良く決定する方法であ
る。
【０００２】前記検出効率とは、下記式で表される。検
出効率＝（検出器で検出される放射線の数）／（体積試
料中の放射能から発生する放射線の総数）即ち、検出効
率は、測定しようとする試料中に含まれる放射能から発
生する放射線がどの程度の割合で検出器にたどり着き、
検出器の物質（ゲルマニウム）と反応するかを表してお
り、検出効率は体積試料の大きさ、材質、密度、測定位
置、検出器の仕様によって異なる。
出効率＝（検出器で検出される放射線の数）／（体積試
料中の放射能から発生する放射線の総数）即ち、検出効
率は、測定しようとする試料中に含まれる放射能から発
生する放射線がどの程度の割合で検出器にたどり着き、
検出器の物質（ゲルマニウム）と反応するかを表してお
り、検出効率は体積試料の大きさ、材質、密度、測定位
置、検出器の仕様によって異なる。
【０００３】
【従来の技術】従来の放射能測定では、様々な形状、密
度、材質の体積試料毎に標準体積線源を作製し、これを
測定することにより各々の検出効率曲線を決定してい
た。また、検出部の詳細な構造（有感領域のデータ等を
含む）に基づいて解析計算やモンテカルロ計算のみによ
り、検出効率を決定する方法もある。
度、材質の体積試料毎に標準体積線源を作製し、これを
測定することにより各々の検出効率曲線を決定してい
た。また、検出部の詳細な構造（有感領域のデータ等を
含む）に基づいて解析計算やモンテカルロ計算のみによ
り、検出効率を決定する方法もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来法では、検出効率
曲線を決定するための標準体積線源が必要があり、その
作製には高い技術を要し、煩雑であるとともに、放射性
廃棄物が増えるといった問題も生じた。また、計算のみ
による方法では、特に検出器内部の詳細な構造を特定す
ることが困難であり、誤差が大きかった。本発明により
こうした問題が解決される。
曲線を決定するための標準体積線源が必要があり、その
作製には高い技術を要し、煩雑であるとともに、放射性
廃棄物が増えるといった問題も生じた。また、計算のみ
による方法では、特に検出器内部の詳細な構造を特定す
ることが困難であり、誤差が大きかった。本発明により
こうした問題が解決される。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、測定用体積試
料の検出効率曲線を標準体積線源を用いずに決定するも
のである。本発明においては、検出効率曲線を精度良く
決定するために、計算のみによるのではなく、標準点状
線源により校正を行なう。本発明者等は、検出器周辺の
検出効率曲線の分布が検出器の構造等に依存しにくく、
この性質を活かしながら、モンテカルロ計算と標準点状
線源による一点測定を組み合わせることにより、体積試
料に対する検出効率曲線を簡便かつ精度良く求られるこ
とを発見した。
料の検出効率曲線を標準体積線源を用いずに決定するも
のである。本発明においては、検出効率曲線を精度良く
決定するために、計算のみによるのではなく、標準点状
線源により校正を行なう。本発明者等は、検出器周辺の
検出効率曲線の分布が検出器の構造等に依存しにくく、
この性質を活かしながら、モンテカルロ計算と標準点状
線源による一点測定を組み合わせることにより、体積試
料に対する検出効率曲線を簡便かつ精度良く求られるこ
とを発見した。
【０００６】一般にγ線エネルギーの違いにより検出効
率は異なるために、様々なγ線エネルギーについて検出
効率をグラフ上に示すと一本の曲線になるので、これを
検出効率曲線としている。
率は異なるために、様々なγ線エネルギーについて検出
効率をグラフ上に示すと一本の曲線になるので、これを
検出効率曲線としている。
【０００７】このように、検出効率は、放射能のエネル
ギーによって異なる。これは、エネルギーの弱いものは
検出器にたどり着く前にほかの物質中で弱まってしま
い、エネルギーの高いものは物質中で弱められずに検出
器にたどり着くが、検出器を素通りしていくのでかえっ
て検出器の物質（ゲルマニウム）と反応しにくくなるた
めである。そこで、一つの条件においてこの関係を表し
ているものが検出効率曲線である。
ギーによって異なる。これは、エネルギーの弱いものは
検出器にたどり着く前にほかの物質中で弱まってしま
い、エネルギーの高いものは物質中で弱められずに検出
器にたどり着くが、検出器を素通りしていくのでかえっ
て検出器の物質（ゲルマニウム）と反応しにくくなるた
めである。そこで、一つの条件においてこの関係を表し
ているものが検出効率曲線である。
【０００８】
【発明の実施の形態】図２に示されるように、検出器の
中心軸を含む平面上のいろいろな位置（例えばこれを２
ｃｍメッシュに区切った時の格子点上）に点状線源を配
置したときの検出効率曲線を、標準点状線源を用いた測
定又はモンテカルロ計算により、γ線エネルギー毎に予
め評価しておく。さらに評価した点と点との間において
も位置のわずかな違いによる検出効率曲線の変化を把握
するため、これを補間（例えば２ｃｍおきのデータをｌ
ｍｍおきに補間）することにより補間検出効率曲線群を
得る。
中心軸を含む平面上のいろいろな位置（例えばこれを２
ｃｍメッシュに区切った時の格子点上）に点状線源を配
置したときの検出効率曲線を、標準点状線源を用いた測
定又はモンテカルロ計算により、γ線エネルギー毎に予
め評価しておく。さらに評価した点と点との間において
も位置のわずかな違いによる検出効率曲線の変化を把握
するため、これを補間（例えば２ｃｍおきのデータをｌ
ｍｍおきに補間）することにより補間検出効率曲線群を
得る。
【０００９】図３に示される体積試料の試料部分につい
て、補間検出効率曲線群のデータをその部分についてγ
線エネルギー毎に体積積分することにより、自己吸収を
考えない場合の体積試料の試料部分としての検出効率曲
線を求め、この検出効率曲線に最も近い検出効率曲線を
補間検出効率曲線群の中から選定し、その選定位置を代
表点とする。
て、補間検出効率曲線群のデータをその部分についてγ
線エネルギー毎に体積積分することにより、自己吸収を
考えない場合の体積試料の試料部分としての検出効率曲
線を求め、この検出効率曲線に最も近い検出効率曲線を
補間検出効率曲線群の中から選定し、その選定位置を代
表点とする。
【００１０】この選定方法には様々な方法が考えられる
が、例えば各エネルギーにおける検出効率の差の割合の
二乗の合計を指標とし、これが最も小さくなる点（代表
点）で二つの検出効率曲線が最も一致すると考える方法
もある。
が、例えば各エネルギーにおける検出効率の差の割合の
二乗の合計を指標とし、これが最も小さくなる点（代表
点）で二つの検出効率曲線が最も一致すると考える方法
もある。
【００１１】さらに代表点に標準点状線源を置いて一点
測定を行い、得られた検出効率曲線をモンテカルロ計算
により自己吸収の補正を行うことにより、測定試料の検
出効率が精度良く決定できる。
測定を行い、得られた検出効率曲線をモンテカルロ計算
により自己吸収の補正を行うことにより、測定試料の検
出効率が精度良く決定できる。
【００１２】次に本発明の成立ちを項目別に順次説明す
る。 （１） 本発明の背景と目的について 前述したとおり、放射能測定を行う際、様々な体積試料
について、それぞれの形状、密度、組成に応じた検出効
率曲線を予め用意しておく必要がある。放射線管理の現
場においては代表的な測定試料について、定期的に、例
えば２年おきといった期間毎に標準体積線源を作製し、
その検出効率曲線を使用している。標準体積線源の作製
は繁雑で、濃度の均一性をとるなど、技術を要するし、
又廃棄物を増やさないといった観点から好ましくない。
る。 （１） 本発明の背景と目的について 前述したとおり、放射能測定を行う際、様々な体積試料
について、それぞれの形状、密度、組成に応じた検出効
率曲線を予め用意しておく必要がある。放射線管理の現
場においては代表的な測定試料について、定期的に、例
えば２年おきといった期間毎に標準体積線源を作製し、
その検出効率曲線を使用している。標準体積線源の作製
は繁雑で、濃度の均一性をとるなど、技術を要するし、
又廃棄物を増やさないといった観点から好ましくない。
【００１３】そこで、本発明は、モンテカルロ計算と標
準点状線源による一点測定の組合せによる方法で、検出
効率曲線を簡便に、且つ出来るだけ精度良く評価するこ
とを目的としている。本発明では、標準点状線源を使用
するため、廃棄時の問題も少なくなる。
準点状線源による一点測定の組合せによる方法で、検出
効率曲線を簡便に、且つ出来るだけ精度良く評価するこ
とを目的としている。本発明では、標準点状線源を使用
するため、廃棄時の問題も少なくなる。
【００１４】（２） 検出器の構造について 本発明において使用される検出器は、いろいろな効率の
同軸型ゲルマニウム半導体検出器であり、図１に示され
るように、鉛の遮蔽箱に入れられ、検出器上には線源移
動用のジグが設けられている。又ゲルマニウム結晶のま
わりにクリスタルカップが設けられており、ゲルマニウ
ム結晶には表面不感層が含まれる。
同軸型ゲルマニウム半導体検出器であり、図１に示され
るように、鉛の遮蔽箱に入れられ、検出器上には線源移
動用のジグが設けられている。又ゲルマニウム結晶のま
わりにクリスタルカップが設けられており、ゲルマニウ
ム結晶には表面不感層が含まれる。
【００１５】（３） 評価方法のイメージについて 体積線源には、その体積線源独自の検出効率曲線がある
が、それに近い形を持ち、同じような絶対値を持つ検出
効率曲線がどこかに点として存在し、体積線源を代表し
ていることを本発明では利用している。その場所を代表
点とすると、代表点で一点測定を行い、体積試料の検出
効率曲線を求めることができる。
が、それに近い形を持ち、同じような絶対値を持つ検出
効率曲線がどこかに点として存在し、体積線源を代表し
ていることを本発明では利用している。その場所を代表
点とすると、代表点で一点測定を行い、体積試料の検出
効率曲線を求めることができる。
【００１６】この代表点を見つけるにあたって、検出器
のまわりのいろいろな点で、いろいろな場所毎の効率曲
線を把握しておくことが必要である。これには、標準点
状線源を用いた多点の実測による方法、又はモンテカル
ロ計算を用いる方法があるが、その両方を行ってその一
致度を検討する。
のまわりのいろいろな点で、いろいろな場所毎の効率曲
線を把握しておくことが必要である。これには、標準点
状線源を用いた多点の実測による方法、又はモンテカル
ロ計算を用いる方法があるが、その両方を行ってその一
致度を検討する。
【００１７】（４） 評価方法について 図２は、検出器軸を含む平面を検出効率の軸対称性を仮
定して表したものである。点状マルチエネルギーのγ線
標準点状線源を、Ｐの位置において放射能測定を行う
と、この場所における各エネルギー毎の検出効率が評価
でき、一本の検出効率曲線となる。或いはモンテカルロ
計算でこの位置にポイントソースを配置することによっ
て検出効率曲線を得てもよい。
定して表したものである。点状マルチエネルギーのγ線
標準点状線源を、Ｐの位置において放射能測定を行う
と、この場所における各エネルギー毎の検出効率が評価
でき、一本の検出効率曲線となる。或いはモンテカルロ
計算でこの位置にポイントソースを配置することによっ
て検出効率曲線を得てもよい。
【００１８】又、この標準点状線源を別の場所におき、
順次場所を変えながら測定することで、複数の検出効率
曲線が得られ、これを検出効率曲線群とする。例えば、
２ｃｍ毎にメッシュをとって約１１２点のポイントで測
定を行った。このようにして得られた検出効率曲線群の
効率の値を更に細かいメッシュで補間することによって
補間により求めた検出効率曲線群ができる。例えば、３
００００本以上の検出効率曲線が得られる。
順次場所を変えながら測定することで、複数の検出効率
曲線が得られ、これを検出効率曲線群とする。例えば、
２ｃｍ毎にメッシュをとって約１１２点のポイントで測
定を行った。このようにして得られた検出効率曲線群の
効率の値を更に細かいメッシュで補間することによって
補間により求めた検出効率曲線群ができる。例えば、３
００００本以上の検出効率曲線が得られる。
【００１９】（５） 補間検出効率曲線群について 図３に示されるように、補間検出効率曲線群を、体積試
料の存在する断面の部分について切り出し、円筒型試料
の場合は、効率を半径方向の重み付けをして体積積分す
ることによって、自己吸収のない空気からなる体積線源
としての検出効率曲線が得られる。この曲線の形や絶対
値と最も一致する曲線をこの体積線源中から選び、選ん
だ場所を代表点とする。そしてこの場所に標準点状線源
を置いて検出効率曲線を得て、自己吸収をモンテカルロ
計算で補正することで測定試料の検出効率曲線が得られ
る。
料の存在する断面の部分について切り出し、円筒型試料
の場合は、効率を半径方向の重み付けをして体積積分す
ることによって、自己吸収のない空気からなる体積線源
としての検出効率曲線が得られる。この曲線の形や絶対
値と最も一致する曲線をこの体積線源中から選び、選ん
だ場所を代表点とする。そしてこの場所に標準点状線源
を置いて検出効率曲線を得て、自己吸収をモンテカルロ
計算で補正することで測定試料の検出効率曲線が得られ
る。
【００２０】（６） 代表点の選定について 代表点を選定する際、基準となる体積積分して得た検出
効率曲線（図４の四角形の点からなる曲線）と、任意の
ポイントにおける検出効率曲線（図４の丸形の点からな
る曲線）の２つの曲線の絶対値や形について比較するこ
とが必要となる。互いの検出効率曲線の一致の度合いを
見るためにこのような指標ｔを用いた。これはあるエネ
ルギーにおける検出効率の差の２乗についていろいろな
エネルギーについて平均した形になっており、この指標
ｔの最小になるところを代表点とみなしている。
効率曲線（図４の四角形の点からなる曲線）と、任意の
ポイントにおける検出効率曲線（図４の丸形の点からな
る曲線）の２つの曲線の絶対値や形について比較するこ
とが必要となる。互いの検出効率曲線の一致の度合いを
見るためにこのような指標ｔを用いた。これはあるエネ
ルギーにおける検出効率の差の２乗についていろいろな
エネルギーについて平均した形になっており、この指標
ｔの最小になるところを代表点とみなしている。
【００２１】
【式２】
【００２２】ＰEi：検出器周りの任意の点におけるエネ
ルギーＥｉの放射線の検出効率 ＶEi：前記体積積分空間からなる体積線源についてエネ
ルギーＥｉの放射線の検出効率 ｎ：エネルギーの点数 （７） 評価結果について 図５は、検出器の一断面で横軸に検出器の半径方向、縦
軸が高さ方向で、上記のｔの値が等高線状に濃淡で分け
て表されている。これに体積線源をおいた場合、体積線
源による検出効率曲線と最も一致する標準点状線源の検
出効率曲線が得られるのはｔが一番小さくなる代表点、
一番色の濃い部分である。
ルギーＥｉの放射線の検出効率 ＶEi：前記体積積分空間からなる体積線源についてエネ
ルギーＥｉの放射線の検出効率 ｎ：エネルギーの点数 （７） 評価結果について 図５は、検出器の一断面で横軸に検出器の半径方向、縦
軸が高さ方向で、上記のｔの値が等高線状に濃淡で分け
て表されている。これに体積線源をおいた場合、体積線
源による検出効率曲線と最も一致する標準点状線源の検
出効率曲線が得られるのはｔが一番小さくなる代表点、
一番色の濃い部分である。
【００２３】左右の２枚の図で、左側がすべて実測によ
り検出効率曲線群を得た場合、右がすべてモンテカルロ
計算により検出効率曲線群を得た場合のものである。ど
ちらの方法で検出効率曲線群を得ても、代表点の位置は
ほとんど変らないことを示している。これらはｌｏｇス
ケールで示されているので、代表点が上下左右に多少ず
れてもｔの値はそれほど変るものではない。
り検出効率曲線群を得た場合、右がすべてモンテカルロ
計算により検出効率曲線群を得た場合のものである。ど
ちらの方法で検出効率曲線群を得ても、代表点の位置は
ほとんど変らないことを示している。これらはｌｏｇス
ケールで示されているので、代表点が上下左右に多少ず
れてもｔの値はそれほど変るものではない。
【００２４】又、この図は、相対効率１０％ゲルマニウ
ム検出器の場合であるが、同じ体積試料を同じ位置に置
いて、測定体系の方を少し変えてみても、例えば検出器
のカバーを取って代表点を求めても代表点の位置は大き
く変ることはない。このことから代表点の位置は検出器
の構造に鈍感である。計算では体系が正確に再現できな
い未知の要素があることがしばしば起こるが、本発明を
用いてモンテカルロ計算を行う際に、体系が少々くるっ
ても代表点の位置がほとんど変らない。
ム検出器の場合であるが、同じ体積試料を同じ位置に置
いて、測定体系の方を少し変えてみても、例えば検出器
のカバーを取って代表点を求めても代表点の位置は大き
く変ることはない。このことから代表点の位置は検出器
の構造に鈍感である。計算では体系が正確に再現できな
い未知の要素があることがしばしば起こるが、本発明を
用いてモンテカルロ計算を行う際に、体系が少々くるっ
ても代表点の位置がほとんど変らない。
【００２５】（８） 体積線源と代表点の検出効率の比
較について 図６は、いろいろな円筒形体積線源の検出効率曲線とそ
の体積線源に対応する代表点に標準点状線源を置いたと
きの検出効率曲線を比較したもので、大きな白抜き印が
体積線源のもの、小さな点が代表点における検出効率を
示している。これら両者はほとんど一致していることが
分かる。この一致の度合いｔでみると、この場合約１％
程度である。
較について 図６は、いろいろな円筒形体積線源の検出効率曲線とそ
の体積線源に対応する代表点に標準点状線源を置いたと
きの検出効率曲線を比較したもので、大きな白抜き印が
体積線源のもの、小さな点が代表点における検出効率を
示している。これら両者はほとんど一致していることが
分かる。この一致の度合いｔでみると、この場合約１％
程度である。
【００２６】（９） 標準体積線源について 評価の確認用に図７に示す標準体積線源を使用した。そ
れには、円筒形の高さ、直径の異なるセメント標準体積
線源、マリネリ型セメント標準体積線源が示されてい
る。又、アルミやＳＵＳについては、基準となる均一な
ボリューム標準体積線源の作製が難しいので、標準点状
線源と組合せることによりアルミ板＋点状線源やＳＵＳ
板＋点状線源を標準体積線源とみなした。
れには、円筒形の高さ、直径の異なるセメント標準体積
線源、マリネリ型セメント標準体積線源が示されてい
る。又、アルミやＳＵＳについては、基準となる均一な
ボリューム標準体積線源の作製が難しいので、標準点状
線源と組合せることによりアルミ板＋点状線源やＳＵＳ
板＋点状線源を標準体積線源とみなした。
【００２７】（１０） 計算による自己吸収の補正につ
いて 代表点での検出効率曲線は自己吸収の補正をする必要が
ある。自己吸収の補正（補正後効率）は、図８の式に示
されるように、代表点に標準点状線源を置いて得た検出
効率に、モンテカルロ計算で計算した測定用体積試料を
置いたときの検出効率と置かなかったときの比を掛ける
ことによって行われる。
いて 代表点での検出効率曲線は自己吸収の補正をする必要が
ある。自己吸収の補正（補正後効率）は、図８の式に示
されるように、代表点に標準点状線源を置いて得た検出
効率に、モンテカルロ計算で計算した測定用体積試料を
置いたときの検出効率と置かなかったときの比を掛ける
ことによって行われる。
【００２８】図８の三角印は、代表点における標準点状
線源の一点測定の検出効率曲線であり、それは空気に相
当する体積線源の検出効率曲線に等しいものである。こ
の場合、セメント標準体積線源と比較するため自己吸収
の補正を行うと下方の線の様になり、黒丸印で示したセ
メント標準体積線源の値と良く一致する。右側の図は、
アルミニウムに対して補正を行った場合であり、自己吸
収の影響は左側の図のセメントに比べて大きくでている
が、うまく補正ができていることが分かる。各々の体積
試料についてこのような補正を加えることで、測定試料
の検出効率曲線が得られる。
線源の一点測定の検出効率曲線であり、それは空気に相
当する体積線源の検出効率曲線に等しいものである。こ
の場合、セメント標準体積線源と比較するため自己吸収
の補正を行うと下方の線の様になり、黒丸印で示したセ
メント標準体積線源の値と良く一致する。右側の図は、
アルミニウムに対して補正を行った場合であり、自己吸
収の影響は左側の図のセメントに比べて大きくでている
が、うまく補正ができていることが分かる。各々の体積
試料についてこのような補正を加えることで、測定試料
の検出効率曲線が得られる。
【００２９】
【実施例】種々の形状、配置位置、材質の標準体積線源
及び検出器について、上述の方法で得られる検出効率を
評価することができたが、本発明の方法の妥当性を確認
するための実施例として円筒形のセメント標準体積線源
を検出器上方に配置した場合について示す。
及び検出器について、上述の方法で得られる検出効率を
評価することができたが、本発明の方法の妥当性を確認
するための実施例として円筒形のセメント標準体積線源
を検出器上方に配置した場合について示す。
【００３０】図５は、検出器周辺の各位置における検出
効率曲線と体積試料のそれとの一致度の分布であり、代
表点が存在することを示している。即ち、図５は、断面
図で、検出器の上にある体積試料は実際には円筒形をし
ており、その体積試料中には放射能が均一に分布してい
る。図５では、仮に点状線源を検出器周囲の１点に置い
たとき、その点（点状線源）での検出効率曲線と、四角
で示した位置に置いた体積試料の検出効率曲線がどの程
度一致するかを、ある一致の指標（ｔ）を濃淡により示
したもので、濃いところほど２つの検出効率曲線の形や
値が一致していることを示している。
効率曲線と体積試料のそれとの一致度の分布であり、代
表点が存在することを示している。即ち、図５は、断面
図で、検出器の上にある体積試料は実際には円筒形をし
ており、その体積試料中には放射能が均一に分布してい
る。図５では、仮に点状線源を検出器周囲の１点に置い
たとき、その点（点状線源）での検出効率曲線と、四角
で示した位置に置いた体積試料の検出効率曲線がどの程
度一致するかを、ある一致の指標（ｔ）を濃淡により示
したもので、濃いところほど２つの検出効率曲線の形や
値が一致していることを示している。
【００３１】図６に示すように、代表点における各エネ
ルギー毎の検出効率曲線と、検出効率曲線群から求めた
体積試料による検出効率曲線は非常に良く一致した。図
５中で代表点として示した部分の点状線源の検出効率曲
線は図６の黒丸印になる。図５中で四角で囲んだ部分の
検出効率曲線は図６の白丸印になる。黒丸印の曲線と白
丸印の曲線は非常に良く一致している。したがって、わ
ざわざ標準点状線源を作らなくても、代表点に標準点状
線源を置いて測定すれば体積試料の検出効率曲線が分
る。しかし、四角で囲んだ部分の体積試料は自己吸収の
影響の無いもの（放射能はあるが、物質はないことを仮
定したもの）なので、試料中での自己吸収の影響を補正
したものが図８の実線になる。図８の丸印は確認実験の
ために用いた標準体積セメント線源のもので、これと実
線が一致したことから、本発明の妥当性を示している。
ルギー毎の検出効率曲線と、検出効率曲線群から求めた
体積試料による検出効率曲線は非常に良く一致した。図
５中で代表点として示した部分の点状線源の検出効率曲
線は図６の黒丸印になる。図５中で四角で囲んだ部分の
検出効率曲線は図６の白丸印になる。黒丸印の曲線と白
丸印の曲線は非常に良く一致している。したがって、わ
ざわざ標準点状線源を作らなくても、代表点に標準点状
線源を置いて測定すれば体積試料の検出効率曲線が分
る。しかし、四角で囲んだ部分の体積試料は自己吸収の
影響の無いもの（放射能はあるが、物質はないことを仮
定したもの）なので、試料中での自己吸収の影響を補正
したものが図８の実線になる。図８の丸印は確認実験の
ために用いた標準体積セメント線源のもので、これと実
線が一致したことから、本発明の妥当性を示している。
【００３２】したがって、図８の実線は自己吸収補正後
の効率曲線であり、丸印で示す標準体積線源の検出効率
曲線の測定値と良く一致している。
の効率曲線であり、丸印で示す標準体積線源の検出効率
曲線の測定値と良く一致している。
【００３３】
【発明の効果】本発明の方法を導入することにより、標
準体積線源の作製が不要となる。また、従前の計算のみ
により検出効率を求める方法では、検出器の詳細な構造
の特定が困難であり、これが結果に影響を与える。
準体積線源の作製が不要となる。また、従前の計算のみ
により検出効率を求める方法では、検出器の詳細な構造
の特定が困難であり、これが結果に影響を与える。
【００３４】本発明においても検出効率曲線群を求める
際にモンテカルロ計算を用いることができるが、検出器
の体系が少々異なっていても、標準点状線源を配置して
校正すべき代表点の位置は、標準点状線源を用いた場合
とほとんど変わらない。このことにより、体積試料の放
射能測定に必要な検出効率を精度良く決定することが可
能である。
際にモンテカルロ計算を用いることができるが、検出器
の体系が少々異なっていても、標準点状線源を配置して
校正すべき代表点の位置は、標準点状線源を用いた場合
とほとんど変わらない。このことにより、体積試料の放
射能測定に必要な検出効率を精度良く決定することが可
能である。
【００３５】また、本発明の方法のうち比較的手数のか
かる検出効率曲線群の作成は検出器毎に一度行なってお
けば良く、一度補間検出効率曲線群を作成しておけば様
々な体積試料について迅速に検出効率曲線を得ることが
できるため、従前に比べ放射能測定作業が効率的に進め
られる。
かる検出効率曲線群の作成は検出器毎に一度行なってお
けば良く、一度補間検出効率曲線群を作成しておけば様
々な体積試料について迅速に検出効率曲線を得ることが
できるため、従前に比べ放射能測定作業が効率的に進め
られる。
【図１】 検出器の構造を示す図である。
【図２】 様々な場所での検出効率曲線から補間検出効
率曲線群を求める図である。
率曲線群を求める図である。
【図３】 補間検出効率曲線群から測定試料の検出効率
曲線を求める図である。
曲線を求める図である。
【図４】 代表点の選定方法を示す図である。
【図５】 実測による代表点とモンテカルロ計算による
代表点を対比した図である。
代表点を対比した図である。
【図６】 体積線源と代表点の検出効率曲線の比較を示
す図である。
す図である。
【図７】 標準体積線源の例を示す図である。
【図８】 計算による自己吸収の補正を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川崎 克也 茨城県那珂郡東海村白方字白根２番地の４ 日本原子力研究所東海研究所内 (72)発明者 吉澤 道夫 茨城県那珂郡東海村白方字白根２番地の４ 日本原子力研究所東海研究所内 (72)発明者 吉田 真 茨城県那珂郡東海村白方字白根２番地の４ 日本原子力研究所東海研究所内 Ｆターム(参考） 2G088 BB05 FF04 GG21 LL13 LL28
Claims (4)
- 【請求項１】 体積試料中の放射能をゲルマニウム半導
体検出器によって測定する際に必要となる検出効率を、
検出器周辺に存在する一点（代表点）に標準点状線源を
置いて決定する方法。 - 【請求項２】 体積試料中の放射能をゲルマニウム半導
体検出器によって測定する方法において、 （１） 前記検出器の中心軸を含む平面に軸対称性の格
子状の位置空間を設定し、その格子の交点に、種々の放
射能を含むマルチエネルギーのγ線標準点状線源を順次
その交点位置を変えながら配置して放射能測定を行うこ
とにより、その交点位置における複数の検出効率曲線か
らなる検出効率曲線群を取得する工程、 （２） 前記検出効率曲線群について補間を行うことに
より、格子間距離を更に縮小した補間検出効率曲線群を
取得する工程、 （３） 前記補間検出効率曲線群に基づいて体積積分を
行うことにより前記体積試料と同じ形状の体積積分空間
を得、その体積積分空間を体積線源とした検出効率曲線
を取得する工程、 （４） 前記体積積分空間からなる体積線源の検出効率
曲線と比較して最も一致する検出効率曲線を前記補間検
出効率曲線群から選び、その一致した補間検出効率曲線
の格子交点を代表点として選定する工程、 （５） 前記選定された格子交点に前記標準点状線源を
配置して前記体積積分空間に基づいた検出効率曲線を取
得する工程、及び （６） 前記（５）工程で取得された検出効率曲線につ
いて、その空間を充填している材質による放射線の減衰
に基づくモンテカルロ計算を行うことにより、自己吸収
補正した測定用体積試料に関する効率曲線を取得する工
程、 を行うことからなる、体積試料中の放射能を測定する際
にその比較標準となる標準体積線源を作製することなく
測定用体積試料中の放射能を測定することを特徴とする
方法。 - 【請求項３】 前記体積積分空間からなる体積線源の検
出効率曲線と比較して最も一致する検出効率曲線を補間
検出効率曲線群から選ぶ際に、その一致の度合いを下記
式で得られたｔの最小数値に基づいて行うことを特徴と
する請求項２記載の方法。 【式１】 ＰEi：検出器周りの任意の点におけるエネルギーＥｉの
放射線の検出効率 ＶEi：前記体積積分空間からなる体積線源についてエネ
ルギーＥｉの放射線の検出効率 ｎ：エネルギーの点数 - 【請求項４】 請求項２の（１）の工程を標準点状線源
を用いる代わりにモンテカルロ計算によるシュミレーシ
ョンにより行い、このシュミレーションから得られた検
出効率曲線群を用いて（２）〜（６）の工程を行うこと
により得られたモンテカルロ計算に基づく測定用体積試
料の検出効率曲線と、請求項２で得られた実測に基づく
測定用体積試料の検出効率曲線とを比較検討することに
より、両者の代表点の位置が一致していることを利用し
てモンテカルロ計算により、検出効率曲線群を作成して
測定用体積試料の放射能を測定する請求項２記載の方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000290056A JP2002098768A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 体積試料中の放射能をゲルマニウム半導体検出器によって測定する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000290056A JP2002098768A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 体積試料中の放射能をゲルマニウム半導体検出器によって測定する方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002098768A true JP2002098768A (ja) | 2002-04-05 |
Family
ID=18773343
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000290056A Pending JP2002098768A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 体積試料中の放射能をゲルマニウム半導体検出器によって測定する方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002098768A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212242A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Toshiba Corp | 核医学装置 |
| JP2008083037A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-04-10 | Seiko Eg & G Co Ltd | 放射線検出装置およびその効率校正方法 |
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| CN108572387A (zh) * | 2017-03-07 | 2018-09-25 | 中国辐射防护研究院 | 一种体源测量探测器的校准方法 |
-
2000
- 2000-09-25 JP JP2000290056A patent/JP2002098768A/ja active Pending
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| CN108572387B (zh) * | 2017-03-07 | 2023-07-14 | 中国辐射防护研究院 | 一种体源测量探测器的校准方法 |
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