JP2004012322A - Device for diagnosing deterioration in semiconductor detector - Google Patents

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JP2004012322A JP2002166938A JP2002166938A JP2004012322A JP 2004012322 A JP2004012322 A JP 2004012322A JP 2002166938 A JP2002166938 A JP 2002166938A JP 2002166938 A JP2002166938 A JP 2002166938A JP 2004012322 A JP2004012322 A JP 2004012322A
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Haruo Ito
伊藤 晴夫
Hiroshi Inushima
犬島 浩
Hirotsugu Fujiwara
藤原 博次
Kazuhiko Fujita
藤田 和彦
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Japan Atomic Power Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To patternize change in an output noise waveform of a semiconductor detector to carry out automatic discrimination. <P>SOLUTION: A computer 26 computes wavelet transformation using the Gabor function of the output noise waveform observed by the semiconductor detector 1 as a basic function, based on a time-serial data Xi output from a sampling means 24, an average value in every passing center frequency computed by the wavelet transformation using the Gabor function as the basic function is compared with an average value in the every passing center frequency when the output noise waveform of the semiconductor detector 1 is normal, and a condition of the output noise waveform is output based on a comparison result therein. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、放射線を検知する半導体検出器の劣化診断装置に関するもので、半導体検出器の出力雑音波形のGabor関数(ガボール関数)を基底関数とする連続ウェーブレット変換の実効値等から、半導体検出器の状態を評価するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体検出器の状態を判断するための手法として、半導体検出器に流れる電流の絶対値や、半導体検出器の出力端における電圧の絶対値を観測し、その測定値を評価することが行われてきた。これは、コンピュータ等により、前記測定された電流値や電圧値を既定値と比較し判定する手法であった。
【0003】
従来の半導体検出器の劣化診断手法について説明する。図8は、例えば「放射線計測ハンドブック」(日刊工業新聞社発行第2版,1991年)に示された、半導体検出器の診断手法を構成図にしたものである。
【0004】
図において、1は放射線を検出する半導体検出器、2,3は高電圧を印加するための電池1,N、4は負荷抵抗、5はカップリングコンデンサ、6はコネクタ、13は放射線を計測するカウンタ、14は表示器である。なお、前置増幅器等の記載は省略している。
【0005】
前記構成において、コネクタ6に電圧計7を接続し、電圧計7から出力される電圧信号波形8を実効値演算器9に入力して電圧信号波形の実効値を算出する。電圧信号波形の実効値は比較器電圧11に入力され、そこで設定器電圧10で設定される既定値と比較し、電圧信号波形の実効値が所定の範囲を超えると、電圧信号の警報a1が発せられる。一方、半導体検出器1に電流計15を接続し、電流計15から出力される電流信号波形16を実効値演算器17に入力して電流信号波形の実効値を算出する。電流信号波形の実効値は比較器電流18に入力され、そこで設定器電流19で設定される既定値と比較し、電圧信号波形の実効値が所定の範囲を超えると、電流信号の警報a2が発せられる。
【0006】
従来の半導体検出器の劣化診断装置は、図8に示したように、半導体検出器に流れる電流の絶対値や、出力端で観測される電圧の絶対値が測定評価が実施される。測定された電流値や電圧値は、コンピュータ等により既定値と比較することを判定条件としている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の半導体検出器の劣化診断装置は以上のように構成されているので、半導体検出器の出力電圧に含まれる出力雑音波形の情報は判定条件外であった。このため、微少な電圧変化の情報は使われなく、微少な劣化に起因する検出感度が悪いという問題があった。
【0008】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、検出された出力雑音波形変化をパターン化して、自動判別をする半導体検出器の劣化診断装置を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係る半導体検出器の劣化診断装置は、サンプリング手段から出力された時系列データに基づいて出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算し、そのGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の各通過中心周波数ごとの平均値を演算し出力雑音波形の正常状態の平均値と比較するようにしたものである。それにより、半導体検出器で観測される出力雑音波形が正常か区別できるようになる。すなわち、平均値は確率密度分布関数の平均値を示す指標であり、確率密度分布関数は出力雑音波形の正常時には定型の分布をするが、正常でない場合には定型の分布とは異なるため、平均値を比較することによって上記区別が行えるようになる。
【0010】
請求項2の発明に係る半導体検出器の劣化診断装置は、サンプリング手段から出力された時系列データに基づいて出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算し、そのGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の各通過中心周波数ごとの分散値を演算し出力雑音波形の正常状態の分散値と比較するようにしたものである。それにより、半導体検出器で観測される出力雑音波形が正常か区別できるようになる。すなわち、分散値は確率密度分布関数の分散値を示す指標であり、確率密度分布関数は出力雑音波形の正常時には定型の分布をするが、正常でない場合には定型の分布とは異なるため、分散値を比較することによって上記区別が行えるようになる。
【0011】
請求項3の発明に係る半導体検出器の劣化診断装置は、サンプリング手段から出力された時系列データに基づいて出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算し、そのGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の各通過中心周波数ごとの歪度を演算し出力雑音波形の正常状態の歪度と比較するようにしたものである。それにより、半導体検出器で観測される出力雑音波形が正常か区別できるようになる。すなわち、歪度は確率密度分布関数の歪度を示す指標であり、確率密度分布関数は出力雑音波形の正常時には定型の分布をするが、正常でない場合には定型の分布とは異なるため、歪度を比較することによって上記区別が行えるようになる。
【0012】
請求項4の発明に係る半導体検出器の劣化診断装置は、サンプリング手段から出力された時系列データに基づいて出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算し、そのGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の各通過中心周波数ごとの尖度を演算し出力雑音波形の正常状態の尖度と比較するようにしたものである。それにより、半導体検出器で観測される出力雑音波形が正常か区別できるようになる。すなわち尖度は確率密度分布関数の尖度を示す指標であり、確率密度分布関数は出力雑音波形の正常時には定型の分布をするが、正常でない場合には定型の分布とは異なるため、尖度を比較することによって上記区別が行えるようになる。
【0013】
請求項5の発明における半導体検出器の劣化診断装置は、請求項1から請求項4の発明における比較結果に基づいて警報を出力するようにした。それにより、半導体検出装置が劣化した場合、直ちにその異常を外部に知らせることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図について説明する。図1はこの発明の実施の形態1による半導体検出器の劣化診断システムを示す全体構成図である。
【0015】
図において、半導体検出器1は、例えば化合物半導体等からなる半導体素子(図示せず)と、この半導体素子の上下に配置された上部電極及び下部電極(図示せず)から構成され、放射線がこの半導体素子に入射するとこれに付与されたエネルギーに比例した量の電子と正孔の対が発生する。半導体検出器1には、負荷抵抗4を介して電源2により電圧が印加されて半導体素子内に電界が生じ、半導体素子の電子と正孔がこの電界により上部、下部電極に向って流動する。この電子と正孔が半導体素子内を流動することにより、半導体素子の上部及び下部電極に誘導電荷が生じる。半導体検出器1の一端にはカップリングコンデンサ5が接続されており、カップリングコンデンサ5の静電容量が半導体素子の静電容量に比べて十分大きい場合、半導体検出器1で生じた誘導電荷のほとんどがカップリングコンデンサ5に伝達され、更に前置増幅器20に入力される。この前置増幅器20では、入力された電荷を増幅し、電圧パルスとして出力する。この電圧パルスの波高は、半導体検出器1に付与された放射線エネルギーに比例するので、測定装置(図示せず)により電圧パルスの波高を測定することにより、放射線のエネルギースペクトルを測定することができる。また、カウンタ(図示せず)により単位時間当りのパルス数を測定することにより、線量率を測定することができる。
【0016】
この発明の半導体検出器の劣化診断システムにおいては、前置増幅器20から出力される半導体検出器1の出力雑音波形21をフィルタ22に入力させ、このフィルタ22において出力雑音波形21のうち適当な周波数帯域成分を通過させる。そして、フィルタ22から出力される出力雑音波形を増幅器23に入力させ、この増幅器23で適当な増幅率で出力雑音波形を増幅する。更に、増幅された出力雑音波形をA/D変換器(サンプリング手段A)24に入力させ、所定時間ごとにサンプリングしてアナログ・ディジタル変換し、複数個の時系列データXi(i=0,1,2,...,L−1)を出力する。診断器25は、A/D変換器24からの複数個の時系列データXiを入力し、Gabor関数(ガボール関数)を基底関数とする連続ウェーブレット変換の実効値等から半導体検出器1の劣化を診断し、異常が認められる場合は警報を出力する。
【0017】
図2はこの発明の実施の形態1に係る診断器25の詳細な構成を示すブロック図である。図において、26はA/D変換器24から出力された時系列データXiに基づいて出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算するウェーブレット変換演算器(演算手段)、27はウェーブレット変換演算器26の基底関数であるGabor関数を与える基底関数発生器(演算手段)、28、29、30は、それぞれGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された結果であり、0,1,2,…,j−1個の通過中心周波数と0,1,2,…,L−1の時間で表現される。これらをそれぞれ通過中心周波数(0)28,通過中心周波数(1)29,…,通過中心周波数(j−1)30と呼ぶ。なお、ここで、後述のコンボリューションを計算する際に、ウェーブレット変換の基底関数は伸び縮みして、あたかも周波数のように取り扱える。これはフーリエ変換でサインウェーブ等を伸び縮みさせて周波数領域に射影するのと同様である。ただし、Gabor関数の基底関数はサインウェーブと異なり特定の周波数に強く反応する。これを通過中心周波数と呼ぶ。
【0018】
31はGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された通過中心周波数(0)28の平均を演算する平均演算器(0)(演算手段)、32はGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された通過中心周波数(1)29の平均を演算する平均演算器(1)(演算手段)、33はGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された通過中心周波数(j−1)30の平均を演算する平均演算器(j−1)(演算手段)である。なおこの平均演算器はj個設定しておく。
【0019】
34は半導体検出器1の正常出力雑音波形の場合のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(0)28の平均を記憶する設定器(0)、35は平均演算器(0)31により演算された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(0)28の平均と、設定器(0)34に記憶された正常時のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(0)28の平均を比較する比較器(0)(比較手段)である。
【0020】
36は半導体検出器1の正常出力雑音波形の場合のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(1)29の平均を記憶する設定器(1)、37は平均演算器(1)32により演算された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(1)29の平均と、設定器(1)36に記憶された正常時のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(1)29の平均を比較する比較器(1)(比較手段)である。
【0021】
38は半導体検出器1の正常出力雑音波形の場合のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(j−1)30の平均を記憶する設定器(j−1)、39は平均演算器(j−1)33により演算された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(j−1)30の平均と、設定器(j−1)38に記憶された正常時のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(j−1)30の平均を比較する比較器(j−1)(比較手段)である。
【0022】
なお、図では通過中心周波数(0)28、通過中心周波数(1)29、通過中心周波数(j−1)30という具合に3個で代表して表記しているが、実際にはj個の通過中心周波数が得られる。同様に、平均演算器(0)31、平均演算器(1)32、平均演算器(j−1)33,比較器(0)35、比較器(1)37、比較器(j−1)39,設定器(0)34、設定器(1)36、設定器(j−1)38という具合にそれぞれ3個で代表して表記しているが、実際にはそれぞれj個必要である。
【0023】
40は比較器(0)35、比較器(1)37,...,比較器(j−1)39において正常出力雑音波形の場合の許容パターンを記憶する設定器Mである。41は比較器(0)35、比較器(1)37,...,比較器(j−1)39の比較結果と設定器M40に記憶された正常時の許容パターンを比較する比較器M(比較手段)、42は比較器M41の比較結果に基づいて警報を出力する警報発生器(警報出力手段)である。
【0024】
次に、この発明の実施の形態1による半導体検出器の劣化診断動作について説明する。まず、測定された半導体検出器1の出力雑音波形をA/D変換器24が所定時間ごとにサンプリングしてアナログ・ディジタル変換し、複数個の時系列データXi(i=0,1,...,L−1)を出力する。
【0025】
そして、複数個の時系列データXiが診断器25に入力されると、診断器25のウェーブレット変換演算器26は次の(1)から(3)のステップにより、Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算する。
(1)基本ウェーブレット関数を生成する。
(2)解像度(通過中心周波数)毎に基本ウェーブレット関数を相似変換して、変換の基底関数を生成する。
(3)(2)で作成した基底関数を使用して、連続ウェーブレット変換を行う。
なお、ウェーブレット変換結果は通過中心周波数0,1,...,j−1で示される。
【0026】
次に、本実施の形態のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換について詳細に説明する。
【0027】
まず、入力信号を式(1)として表現すると共に、Gabor関数基本ウェーブレット関数を式(2)のように生成する。
【0028】
【数1】

Figure 2004012322
【0029】
【数2】
Figure 2004012322
【0030】
次に、連続時間形式の基本ウェーブレット関数ψ(t),−D≦t<Dを、入力信号X(t)と同じデータ数L(点)に引き伸ばし、式(3)のような連続ウェーブレット変換用の基本ウェーブレット関数(解像度=0の基底関数)W(t)を生成する。
【0031】
【数3】
Figure 2004012322
【0032】
次に、上記基本ウェーブレット関数(解像度=0の基底関数)W(t)を相似変換し、式(4)のように各解像度ごとに基底関数Pn(t)を計算する。これら基本ウェーブレット関数の相似変換の様子は図3に表わしている。ここで、W(t)は離散的な時刻tでしか値を持っていないので、線形補間により中間値を求める。
【0033】
【数4】
Figure 2004012322
【0034】
次に、解像度nごとに並んだ基底関数の配列Pn(t)とデータX(t)を各時刻毎に連続ウェーブレット変換(コンボリューション計算)を行うことにより、式(5)に示す解像度n,時刻tにおけるウェーブレット係数値Yn(t)を求める。これら連続ウェーブレット変換の様子は図4に表わしている。
【0035】
【数5】
Figure 2004012322
【0036】
以上のようにして、Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換結果が通過中心周波数0,1,...,j−1として求められると、診断器25における平均演算器(0)31、平均演算器(1)32、平均演算器(j−1)33は、下記の式(6)に基づいて、通過中心周波数0,1,...,jの各平均μ ,μ ,...,μ j−1を演算する。
【0037】
【数6】
Figure 2004012322
【0038】
そして、平均演算器(0)31、平均演算器(1)32、平均演算器(j−1)33により、各平均μ ,μ ,...,μ j−1が演算されると、比較器(0)35、比較器(1)37、比較器(j−1)39が、出力雑音波形が正常であるときの、Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の平均を設定器(0)34、設定器(1)36、設定器(j−1)38から入力し、その演算された平均μ ,μ ,...,μ j−1と正常時の各通過中心周波数0,1,...,j−1の平均と比較する。なお、ここで、設定器(0)34、設定器(1)36、設定器(j−1)38には、出力雑音波形が正常であるときの、Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の平均が記憶されているが、外部の装置(図示せず)が演算した正常時の平均を記憶するようにしてもよい。
【0039】
そして、比較器(0)35、比較器(1)37、比較器(j−1)39は演算された平均μ ,μ ,...,μ j−1と正常時の平均を比較した結果、例えば、演算された平均μ ,μ ,...,μ j−1が正常時の平均の3倍を超えた時、異常と判定し、比較器M(41)に出力する。
【0040】
ここで、出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の平均により、出力雑音波形の正常・異常が区別できる理由を簡単に説明すると、出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1は相当通過中心周波数ごとのフィルタになっており、フィルタをかけた時系列データの平均は、正常の場合に所定値のまわりに分布する。異常になると、特定の通過中心周波数あるいは、全部の通過中心周波数の平均が正常の場合の平均からずれる。このずれ方は、異常な出力雑音波形に依存するので、平均を比較することで正常・異常の判別することができる。
【0041】
そして、比較器M41は、比較器(0)35、比較器(1)37、比較器(j−1)39の判定結果と正常時にあらかじめ定められた各通過中心周波数ごとの正常・異常パターンと比較して最終的な判定を決定する。この判定は、対象に応じて、設定器M40に格納しておく。例えば、一番単純な設定基準は、各通過中心周波数が一つでも異常なら、最終判断は異常であるという設定である。
【0042】
そして、最後に、比較器M41が異常と判断すると、警報発生器(警報発生手段)42が、異常な出力雑音波形が発生されたことを明らかにすべく、表示装置(図示せず)に異常が発生した旨を表示し、あるいは、プラントを監視する監視装置(図示せず)等に異常が発生した旨を示す信号等を出力し、一連の処理を終了する。
【0043】
以上のように、この発明の実施の形態1によれば正常・異常を判断する指標と成り得る出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の平均に基づいて出力雑音波形の正常・異常を判断するように構成したので、従来と比較して短時間かつ高精度に半導体検出器の劣化を判定することができる。
【0044】
実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2を図について説明する。図1はこの発明の実施の形態2による半導体検出器の劣化診断システムを示す全体図であり、その構成は実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
【0045】
図5はこの発明の実施の形態2に係る診断器25の詳細な構成を示すブロック図である。図において、26はA/D変換器24から出力された時系列データXiに基づいて出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算するウェーブレット変換演算器(演算手段)、27はウェーブレット変換演算器26の基底関数であるGabor関数を与える基底関数発生器(演算手段)、28、29、30は、それぞれGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された結果であり、0,1,2,...,j−1個の通過中心周波数と0,1,2,...,L−1の時間で表現される。これらをそれぞれ通過中心周波数(0)28、通過中心周波数(1)29、通過中心周波数(j−1)30と呼ぶ。
【0046】
310はGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された通過中心周波数(0)28の分散を演算する分散演算器(0)(演算手段)、320はGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された通過中心周波数(1)29の分散を演算する分散演算器(1)(演算手段)、330はGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された通過中心周波数(j−1)30の分散を演算する分散演算器(j−1)(演算手段)である。なおこの分散演算器はj個設定しておく。
【0047】
340は半導体検出器1の正常出力雑音波形の場合のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(0)28の分散を記憶する設定器(0)、350は分散演算器(0)310により演算された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(0)28の分散と、設定器(0)340に記憶された正常時のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(0)28の分散を比較する比較器(0)(比較手段)である。
【0048】
360は半導体検出器1の正常出力雑音波形の場合のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(1)29の分散を記憶する設定器(1)、370は分散演算器(1)320により演算された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(1)29の分散と、設定器(1)360に記憶された正常時のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(1)29の分散を比較する比較器(1)(比較手段)である。
【0049】
380は半導体検出器1の正常出力雑音波形の場合のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(j−1)30の分散を記憶する設定器(j−1)、39は分散演算器(j−1)330により演算された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(j−1)30の分散と、設定器(j−1)380に記憶された正常時のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(j−1)30の分散を比較する比較器(j−1)(比較手段)である。
【0050】
なお、図では通過中心周波数(0)28、通過中心周波数(1)29、通過中心周波数(j−1)30という具合に3個で代表して表記しているが、実際にはj個の通過中心周波数が得られる。同様に、分散演算器(0)310、分散演算器(1)320、分散演算器(j−1)330,比較器(0)350、比較器(1)370、比較器(j−1)390,設定器(0)340、設定器(1)360、設定器(j−1)380という具合にそれぞれ3個で代表して表記しているが、実際にはそれぞれj個必要である。
【0051】
400は比較器(0)350、比較器(1)370,...,比較器(j−1)390において正常出力雑音波形の場合の許容パターンを記憶する設定器Mである。410は比較器(0)350、比較器(1)370,...,比較器(j−1)390の比較結果と設定器M400に記憶された正常時の許容パターンを比較する比較器M(比較手段)、420は比較器M410の比較結果に基づいて警報を出力する警報発生器(警報出力手段)である。
【0052】
次に、この発明の実施の形態2による半導体検出器の劣化診断動作について説明する。まず、測定された半導体検出器1の出力雑音波形をA/D変換器24が所定時間ごとにサンプリングしてアナログ・ディジタル変換し、複数個の時系列データXi(i=0,1,...,L−1)を出力する。
【0053】
そして、複数個の時系列データXiが診断器25に入力されると、診断器25のウェーブレット変換演算器26は、実施の形態1に説明した手法と同様の手法で、Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算する。
【0054】
Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換結果が通過中心周波数1,2,...,jとして求められると、診断器25における分散演算器(0)310、分散演算器(1)320、分散演算器(j−1)330は、下記の式(7)に基づいて、通過中心周波数0,1,...,j−1の各分散μ ,μ ,...,μ j−1を演算する。
【0055】
【数7】
Figure 2004012322
【0056】
そして、分散演算器(0)310、分散演算器(1)320、分散演算器(j−1)330により各分散μ ,μ ,...,μ j−1が演算されると、比較器(0)350、比較器(1)370、比較器(j−1)390が、出力雑音波形が正常であるときの、Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の分散を設定器(0)340、設定器(1)360、設定器(j−1)380から入力し、その演算された分散μ ,μ ,...,μ j−1と正常時の各通過中心周波数0,1,...,j−1の分散と比較する。なお、ここで、設定器(0)340、設定器(1)360、設定器(j−1)380には、出力雑音波形が正常であるときの、Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の分散が記憶されているが、外部の装置(図示せず)が演算した正常時の分散を記憶するようにしてもよい。
【0057】
そして、比較器(0)350、比較器(1)370、比較器(j−1)390は演算された分散μ ,μ ,...,μ j−1と正常時の分散を比較した結果、例えば、演算された分散μ ,μ ,...,μ j−1が正常時の分散の3倍を超えた時、異常と判定し、比較器M410に出力する。
【0058】
ここで、出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の分散により、出力雑音波形の正常・異常が区別できる理由を簡単に説明すると、出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1は相当通過中心周波数ごとのフィルタになっており、フィルタをかけた時系列データの分散は、正常の場合ある値のまわりに分布する。異常になると、特定の通過中心周波数あるいは、全部の通過中心周波数の分散が正常の場合の分散からずれる。このずれ方は、異常な出力雑音波形に依存するので、分散を比較することで正常・異常の判別することができる。特に、分散は確率密度分布関数のばらつきを表わす指標であるから、異常が確率密度分布関数のばらつきに表われる場合に顕著に検出できる。
【0059】
そして、比較器M410は、比較器(0)350、比較器(1)370、比較器(j−1)390の判定結果と正常時にあらかじめ定められた各通過中心周波数ごとの正常・異常パターンと比較して最終的な判定を決定する。この判定は、対象に応じて、設定器M400に格納しておく。例えば、一番単純な設定基準は、各通過中心周波数が一つでも異常なら、最終判断は異常であるという設定である。
【0060】
そして、最後に、比較器M410が異常と判断すると、警報発生器(警報発生手段)420が、異常な出力雑音波形が発生されたことを明らかにすべく、表示装置(図示せず)に異常が発生した旨を表示し、あるいは、プラントを監視する監視装置(図示せず)等に異常が発生した旨を示す信号等を出力し、一連の処理を終了する。
【0061】
以上のように、この発明の実施の形態2によれば正常・異常を判断する指標と成り得る出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の分散に基づいて出力雑音波形の正常・異常を判断するように構成したので、従来と比較して短時間かつ高精度に半導体検出器の劣化を判定することができる。
【0062】
実施の形態3.
以下、この発明の実施の形態3を図について説明する。図1はこの発明の実施の形態3による半導体検出器の劣化診断システムを示す全体図であり、その構成は実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
【0063】
図6はこの発明の実施の形態3に係る診断器25の詳細な構成を示すブロック図である。図において、26はA/D変換器24から出力された時系列データXiに基づいて出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算するウェーブレット変換演算器(演算手段)、27はウェーブレット変換演算器26の基底関数であるGabor関数を与える基底関数発生器(演算手段)、28、29、30は、それぞれGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された結果であり、0,1,2,...,j−1個の通過中心周波数と0,1,2,...,L−1の時間で表現される。これらをそれぞれ通過中心周波数(0)28、通過中心周波数(1)29、通過中心周波数(j−1)30と呼ぶ。
【0064】
311はGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された通過中心周波数(0)28の歪度を演算する歪度演算器(0)(演算手段)、321はGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された通過中心周波数(1)29の歪度を演算する歪度演算器(1)(演算手段)、331はGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された通過中心周波数(j−1)30の歪度を演算する歪度演算器(j−1)(演算手段)である。なおこの歪度演算器はj個設定しておく。
【0065】
341は半導体検出器1の正常出力雑音波形の場合のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(0)28の歪度を記憶する設定器(0)、351は歪度演算器(0)311により演算された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(0)28の歪度と、設定器(0)341に記憶された正常時のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(0)28の歪度を比較する比較器(0)(比較手段)である。
【0066】
361は半導体検出器1の正常出力雑音波形の場合のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(1)29の歪度を記憶する設定器(1)、371は歪度演算器(1)321により演算された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(1)29の歪度と、設定器(1)361に記憶された正常時のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(1)29の歪度を比較する比較器(1)(比較手段)である。
【0067】
381は半導体検出器1の正常出力雑音波形の場合のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(j−1)30の歪度を記憶する設定器(j−1)、39は歪度演算器(j−1)331により演算された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(j−1)30の歪度と、設定器(j−1)381に記憶された正常時のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(j−1)30の歪度を比較する比較器(j−1)(比較手段)である。
【0068】
なお、図では通過中心周波数(0)28、通過中心周波数(1)29、通過中心周波数(j−1)30という具合に3個で代表して表記しているが、実際にはj個の通過中心周波数が得られる。同様に、歪度演算器(0)311、歪度演算器(1)321、歪度演算器(j−1)331,比較器(0)351、比較器(1)371、比較器(j−1)391,設定器(0)341、設定器(1)361、設定器(j−1)381という具合にそれぞれ3個で代表して表記しているが、実際にはそれぞれj個必要である。
【0069】
401は比較器(0)351、比較器(1)371,...,比較器(j−1)391において正常出力雑音波形の場合の許容パターンを記憶する設定器Mである。411は比較器(0)351、比較器(1)371,...,比較器(j−1)391の比較結果と設定器M401に記憶された正常時の許容パターンを比較する比較器M(比較手段)、421は比較器M411の比較結果に基づいて警報を出力する警報発生器(警報出力手段)である。
【0070】
次に、この発明の実施の形態3による半導体検出器の劣化診断動作について説明する。まず、測定された半導体検出器1の出力雑音波形をA/D変換器24が所定時間ごとにサンプリングしてアナログ・ディジタル変換し、複数個の時系列データXi(i=0,1,...,L−1)を出力する。
【0071】
そして、複数個の時系列データXiが診断器25に入力されると、診断器25のウェーブレット変換演算器26は、実施の形態1に説明した手法と同様の手法で、Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算する。
【0072】
Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換結果が通過中心周波数0,1,...,j−1として求められると、診断器25における歪度演算器(0)311、歪度演算器(1)321、歪度演算器(j−1)331は、下記の式(8)に基づいて、通過中心周波数0,1,...,j−1のそれぞれ歪度μ ,μ ,...,μ j−1を演算する。式(8)において、歪度μは平均値μと分散値μから求められ、この歪度は各数値の算術平均からの偏差の3乗に基づくもので、統計データの処理によく用いられる。
【0073】
【数8】
Figure 2004012322
【0074】
そして、歪度演算器(0)311、歪度演算器(1)321、歪度演算器(j−1)331により各歪度μ ,μ ,...,μ j−1が演算されると、比較器(0)351、比較器(1)371、比較器(j−1)391が、出力雑音波形が正常であるときの、Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の歪度を設定器(0)341、設定器(1)361、設定器(j−1)381から入力し、その演算された歪度μ ,μ ,...,μ j−1と正常時の各通過中心周波数0,1,...,j−1の歪度と比較する。なお、ここで、設定器(0)341、設定器(1)361、設定器(j−1)381には、出力雑音波形が正常であるときの、Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の歪度が記憶されているが、外部の装置(図示せず)が演算した正常時の歪度を記憶するようにしてもよい。
【0075】
そして、比較器(0)351、比較器(1)371、比較器(j−1)391は演算された歪度μ ,μ ,...,μ j−1と正常時の歪度を比較した結果、例えば、演算された歪度μ ,μ ,...,μ j−1が正常時の歪度の3倍を超えた時、異常と判定し、比較器M411に出力する。
【0076】
ここで、出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の歪度により、出力雑音波形の正常・異常が区別できる理由を簡単に説明すると、出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1は相当通過中心周波数ごとのフィルタになっており、フィルタをかけた時系列データの歪度は、正常の場合ある値のまわりに分布する。異常になると、特定の通過中心周波数あるいは、全部の通過中心周波数の歪度が正常の場合の歪度からずれる。このずれ方は、異常な出力雑音波形に依存するので、歪度を比較することで正常・異常の判別することができる。特に、歪度は確率密度分布関数の偏りを表わす指標であるから、異常が確率密度分布関数の偏りに表われる場合に顕著に検出できる。
【0077】
そして、比較器M411は、比較器(0)351、比較器(1)371、比較器(j−1)391の判定結果と正常時にあらかじめ定められた各通過中心周波数ごとの正常・異常パターンと比較して最終的な判定を決定する。この判定は、対象に応じて、設定器M401に格納しておく。例えば、一番単純な設定基準は、各通過中心周波数が一つでも異常なら、最終判断は異常であるという設定である。
【0078】
そして、最後に、比較器M411が異常と判断すると、警報発生器(警報発生手段)421が、異常な出力雑音波形が発生されたことを明らかにすべく、表示装置(図示せず)に異常が発生した旨を表示し、あるいは、プラントを監視する監視装置(図示せず)等に異常が発生した旨を示す信号等を出力し、一連の処理を終了する。
【0079】
以上のように、この発明の実施の形態3によれば正常・異常を判断する指標と成り得る出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の歪度に基づいて出力雑音波形の正常・異常を判断するように構成したので、従来と比較して短時間かつ高精度に半導体検出器の劣化を判定することができる。
【0080】
実施の形態4.
以下、この発明の実施の形態4を図について説明する。図1はこの発明の実施の形態4による半導体検出器の劣化診断システムを示す全体図であり、その構成は実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
【0081】
図7はこの発明の実施の形態4に係る診断器25の詳細な構成を示すブロック図である。図において、26はA/D変換器24から出力された時系列データXiに基づいて出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算するウェーブレット変換演算器(演算手段)、27はウェーブレット変換演算器26の基底関数であるGabor関数を与える基底関数発生器(演算手段)、28、29、30は、それぞれGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された結果であり、0,1,2,...,j−1の通過中心周波数と0,1,2,...,L−1の時間で表現される。これらをそれぞれ通過中心周波数(0)28、通過中心周波数(1)29、通過中心周波数(j−1)30と呼ぶ。
【0082】
312はGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された通過中心周波数(0)28の尖度を演算する尖度演算器(0)(演算手段)、322はGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された通過中心周波数(1)29の尖度を演算する尖度演算器(1)(演算手段)、332はGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換演算器26から出力された通過中心周波数(j−1)30の尖度を演算する尖度演算器(j−1)(演算手段)である。なおこの尖度演算器はj個設定しておく。
【0083】
342は半導体検出器1の正常出力雑音波形の場合のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(0)28の尖度を記憶する設定器(0)、352は尖度演算器(0)312により演算された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(0)28の尖度と、設定器(0)342に記憶された正常時のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(0)28の尖度を比較する比較器(0)(比較手段)である。
【0084】
362は半導体検出器1の正常出力雑音波形の場合のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(1)29の尖度を記憶する設定器(1)、372は尖度演算器(1)322により演算された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(1)29の尖度と、設定器(1)362に記憶された正常時のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(1)29の尖度を比較する比較器(1)(比較手段)である。
【0085】
382は半導体検出器1の正常出力雑音波形の場合のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(j−1)30の尖度を記憶する設定器(j−1)、39は尖度演算器(j−1)332により演算された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(j−1)30の尖度と、設定器(j−1)382に記憶された正常時のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数(j−1)30の尖度を比較する比較器(j−1)(比較手段)である。
【0086】
なお、図では通過中心周波数(0)28、通過中心周波数(1)29、通過中心周波数(j−1)30という具合に3個で代表して表記しているが、実際にはj個の通過中心周波数が得られる。同様に、尖度演算器(0)312、尖度演算器(1)322、尖度演算器(j−1)332,比較器(0)352、比較器(1)372、比較器(j−1)392,設定器(0)342、設定器(1)362、設定器(j−1)382という具合にそれぞれ3個で代表して表記しているが、実際にはそれぞれj個必要である。
【0087】
402は比較器(0)352、比較器(1)372,...,比較器(j−1)392において正常出力雑音波形の場合の許容パターンを記憶する設定器Mである。412は比較器(0)352、比較器(1)372,...,比較器(j−1)392の比較結果と設定器M402に記憶された正常時の許容パターンを比較する比較器M(比較手段)、422は比較器M412の比較結果に基づいて警報を出力する警報発生器(警報出力手段)である。
【0088】
次に、この発明の実施の形態4による半導体検出器の劣化診断動作について説明する。まず、測定された半導体検出器1の出力雑音波形をA/D変換器24が所定時間ごとにサンプリングしてアナログ・ディジタル変換し、複数個の時系列データXi(i=0,1,2,...,L−1)を出力する。
【0089】
そして、複数個の時系列データXiが診断器25に入力されると、診断器25のウェーブレット変換演算器26は、実施の形態1に説明した手法と同様の手法で、Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算する。
【0090】
Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換結果が通過中心周波数0,1,...,j−1として求められると、診断器25における尖度演算器(0)312、尖度演算器(1)322、尖度演算器(j−1)332は、下記の式(9)に基づいて、通過中心周波数0,1,...,j−1の各々の尖度μ ,μ ,...,μ j−1を演算する。
【0091】
【数9】
Figure 2004012322
【0092】
そして、尖度演算器(0)312、尖度演算器(1)322、尖度演算器(j−1)332により各尖度μ ,μ ,...,μ j−1が演算されると、比較器(0)352、比較器(1)372、比較器(j−1)392が、出力雑音波形が正常であるときの、Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の尖度を設定器(0)342、設定器(1)362、設定器(j−1)382から入力し、その演算された尖度μ ,μ ,...,μ j−1と正常時の各通過中心周波数0,1,...,j−1の尖度と比較する。なお、ここで、設定器(0)342、設定器(1)362、設定器(j−1)382には、出力雑音波形が正常であるときの、Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の尖度が記憶されているが、外部の装置(図示せず)が演算した正常時の尖度を記憶するようにしてもよい。
【0093】
そして、比較器(0)352、比較器(1)372、比較器(j−1)392は演算された尖度μ ,μ ,...,μ j−1と正常時の尖度を比較した結果、例えば、演算された尖度μ ,μ ,...,μ j−1が正常時の尖度の3倍を超えた時、異常と判定し、比較器M412に出力する。
【0094】
ここで、出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の尖度により、出力雑音波形の正常・異常が区別できる理由を簡単に説明すると、出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1は相当通過中心周波数ごとのフィルタになっており、フィルタをかけた時系列データの尖度は、正常の場合ある値のまわりに分布する。異常になると、特定の通過中心周波数あるいは、全部の通過中心周波数の尖度が正常の場合の尖度からずれる。このずれ方は、異常な出力雑音波形に依存するので、尖度を比較することで正常・異常の判別することができる。特に、尖度は確率密度分布関数の広がり具合を表わす指標であるから、異常が確率密度分布関数の広がりに表われる場合に顕著に検出できる。
【0095】
そして、比較器M412は、比較器(0)352、比較器(1)372、比較器(j−1)392の判定結果と正常時にあらかじめ定められた各通過中心周波数ごとの正常・異常パターンと比較して最終的な判定を決定する。この判定は、対象に応じて、設定器M402に格納しておく。例えば、一番単純な設定基準は、各通過中心周波数が一つでも異常なら、最終判断は異常であるという設定である。
【0096】
そして、最後に、比較器M412が異常と判断すると、警報発生器(警報発生手段)422が、異常な出力雑音波形が発生されたことを明らかにすべく、表示装置(図示せず)に異常が発生した旨を表示し、あるいは、プラントを監視する監視装置(図示せず)等に異常が発生した旨を示す信号等を出力し、一連の処理を終了する。
【0097】
以上のように、この発明の実施の形態4によれば正常・異常を判断する指標と成り得る出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の尖度に基づいて出力雑音波形の正常・異常を判断するように構成したので、従来と比較して短時間かつ高精度に半導体検出器の劣化を判定することができる。
【0098】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、下記のような効果を達成することができる。
【0099】
請求項1の発明によれば、サンプリング手段から出力された時系列データに基づく出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の平均値を演算し、出力雑音波形の正常時の平均値と比較するよう構成したので、従来のものと比較して高速に状況を判断できるように成り、人の感度に即した診断をすることが可能となった。特に、平均値を採用することで、計算時間を短縮することもできる。
【0100】
請求項2の発明によれば、サンプリング手段から出力された時系列データに基づく出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の分散値を演算し、出力雑音波形の正常時の分散値と比較するよう構成したので、従来のものと比較して高速に状況を判断できるように成り、人の感度に即した診断をすることが可能となった。特に、分散値を採用することで、ばらつきに異常が現われる現象の感度向上が図れる。
【0101】
請求項3の発明によれば、サンプリング手段から出力された時系列データに基づく出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の歪度を演算し、出力雑音波形の正常時の歪度と比較するよう構成したので、従来のものと比較して高速に状況を判断できるように成り、人の感度に即した診断をすることが可能となった。特に、歪度を採用することで、偏りに異常が現われる現象の感度向上が図れる。
【0102】
請求項4の発明によれば、サンプリング手段から出力された時系列データに基づく出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換の通過中心周波数0,1,...,j−1の尖度を演算し、出力雑音波形の正常時の尖度と比較するよう構成したので、従来のものと比較して高速に状況を判断できるように成り、人の感度に即した診断をすることが可能となった。特に、尖度を採用することで、ひろがりに異常が現われる現象の感度向上が図れる。
【0103】
請求項5の発明によれば、請求項1から請求項4の発明の比較結果に基づいて警報を出力するようにしたので、半導体検出装置が劣化した場合、直ちにその異常を外部に知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による半導体検出器の劣化診断システムを示す全体構成図である。
【図2】この発明の実施の形態1による診断器の詳細な構成を示すブロック図である。
【図3】この発明による基本ウェーブレット関数の相似変換の様子を表わす図である。
【図4】この発明による連続ウェーブレット変換の様子を表わす図である。
【図5】この発明の実施の形態2による診断器の詳細な構成を示すブロック図である。
【図6】この発明の実施の形態3による診断器の詳細な構成を示すブロック図である。
【図7】この発明の実施の形態4による診断器の詳細な構成を示すブロック図である。
【図8】従来の半導体検出器の診断手法を示す構成図である。
【符号の説明】
1 半導体検出器、2 電池、4 負荷抵抗、5 カップリングコンデンサ、20 前置増幅器、21 出力雑音波形、22 フィルタ、23 増幅器、24A/D変換器、25 診断器、26 ウェーブレット変換演算器、27 基底関数、28 通過中心周波数(0)、29 通過中心周波数(1)、30 通過中心周波数(j−1)、31 平均演算器(0)、32 平均演算器(1)、33 平均演算器(j−1)、34,340,341,342 設定器(0)、35,350,351,352 比較器(0)、36,360,361,362 設定器(1)、37,370,371,372 比較器(1)、38,380,381,382 設定器(j−1)、39,390,391,392 比較器(j−1)、40,400,401,402 設定器M、41,410,411,412 比較器M、42,420,421,422 警報発生器、310 分散演算器(0)、320 分散演算器(1)、330 分散演算器(j−1)、311 歪度演算器(0)、321 歪度演算器(1)、331 歪度演算器(j−1)、312 尖度演算器(0)、322 尖度演算器(1)、332 尖度演算器(j−1)。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for diagnosing deterioration of a semiconductor detector for detecting radiation. The present invention relates to a semiconductor detector based on an effective value of a continuous wavelet transform using a Gabor function (Gabor function) of an output noise waveform of the semiconductor detector as a basis function. Is to evaluate the state of
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a technique for determining the state of a semiconductor detector, it has been necessary to observe the absolute value of the current flowing through the semiconductor detector and the absolute value of the voltage at the output terminal of the semiconductor detector and evaluate the measured value. I have been. This is a method in which the measured current value or voltage value is compared with a predetermined value and determined by a computer or the like.
[0003]
A conventional method for diagnosing deterioration of a semiconductor detector will be described. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a diagnostic method of a semiconductor detector shown in, for example, "Radiation Measurement Handbook" (2nd edition, published by Nikkan Kogyo Shimbun), 1991.
[0004]
In the figure, 1 is a semiconductor detector for detecting radiation, 2 and 3 are batteries 1 and 2 for applying a high voltage, 4 is a load resistor, 5 is a coupling capacitor, 6 is a connector, and 13 is radiation. The counter 14 is a display. The description of the preamplifier and the like is omitted.
[0005]
In the above configuration, a voltmeter 7 is connected to the connector 6, and a voltage signal waveform 8 output from the voltmeter 7 is input to an effective value calculator 9 to calculate an effective value of the voltage signal waveform. The effective value of the voltage signal waveform is input to the comparator voltage 11, where it is compared with a predetermined value set by the setter voltage 10. When the effective value of the voltage signal waveform exceeds a predetermined range, an alarm a1 of the voltage signal is issued. Be emitted. On the other hand, an ammeter 15 is connected to the semiconductor detector 1, and a current signal waveform 16 output from the ammeter 15 is input to an effective value calculator 17 to calculate an effective value of the current signal waveform. The effective value of the current signal waveform is input to the comparator current 18, where it is compared with a preset value set by the setter current 19, and when the effective value of the voltage signal waveform exceeds a predetermined range, an alarm a2 of the current signal is issued. Be emitted.
[0006]
As shown in FIG. 8, the conventional semiconductor detector deterioration diagnosis apparatus measures and evaluates the absolute value of the current flowing through the semiconductor detector and the absolute value of the voltage observed at the output terminal. The determination condition is that the measured current value and voltage value are compared with predetermined values by a computer or the like.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional deterioration diagnostic device for a semiconductor detector is configured as described above, information on the output noise waveform included in the output voltage of the semiconductor detector is out of the determination condition. For this reason, there is a problem that information on a minute voltage change is not used, and the detection sensitivity due to the minute deterioration is poor.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to obtain a semiconductor detector deterioration diagnosis apparatus that performs automatic discrimination by patterning a detected output noise waveform change. I do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The degradation diagnostic apparatus for a semiconductor detector according to the first aspect of the present invention calculates a wavelet transform using a Gabor function of an output noise waveform as a basis function based on the time-series data output from the sampling means, and uses the Gabor function as a basis. The average value of each pass center frequency of the wavelet transform as a function is calculated and compared with the average value of the output noise waveform in a normal state. This makes it possible to distinguish whether the output noise waveform observed by the semiconductor detector is normal or not. That is, the average value is an index indicating the average value of the probability density distribution function.The probability density distribution function has a fixed distribution when the output noise waveform is normal, but differs from the fixed distribution when the output noise waveform is not normal. The above distinction can be made by comparing the values.
[0010]
The deterioration diagnostic apparatus for a semiconductor detector according to the second aspect of the present invention calculates a wavelet transform using a Gabor function of an output noise waveform as a basis function based on the time series data output from the sampling means, and uses the Gabor function as a basis. The variance of each pass center frequency of the wavelet transform as a function is calculated and compared with the variance of the output noise waveform in a normal state. This makes it possible to distinguish whether the output noise waveform observed by the semiconductor detector is normal or not. That is, the variance value is an index indicating the variance value of the probability density distribution function.The probability density distribution function has a fixed distribution when the output noise waveform is normal, but differs from the fixed distribution when the output noise waveform is not normal. The above distinction can be made by comparing the values.
[0011]
According to the third aspect of the present invention, there is provided a semiconductor detector deterioration diagnosis apparatus that performs a wavelet transform using a Gabor function of an output noise waveform as a basis function based on the time series data output from the sampling means, and uses the Gabor function as a basis. The skewness of each pass center frequency of the wavelet transform as a function is calculated and compared with the skewness of the output noise waveform in a normal state. This makes it possible to distinguish whether the output noise waveform observed by the semiconductor detector is normal or not. That is, the skewness is an index indicating the skewness of the probability density distribution function.The probability density distribution function has a fixed distribution when the output noise waveform is normal, but differs from the fixed distribution when the output noise waveform is not normal. The distinction can be made by comparing the degrees.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a deterioration diagnostic apparatus for a semiconductor detector, which calculates a wavelet transform using a Gabor function of an output noise waveform as a basis function based on the time series data output from the sampling means, and uses the Gabor function as a basis. The kurtosis of each pass center frequency of the wavelet transform as a function is calculated and compared with the kurtosis of the output noise waveform in a normal state. This makes it possible to distinguish whether the output noise waveform observed by the semiconductor detector is normal or not. That is, the kurtosis is an index indicating the kurtosis of the probability density distribution function, and the probability density distribution function has a fixed distribution when the output noise waveform is normal, but differs from the fixed distribution when the output noise waveform is not normal. The above distinction can be made by comparing.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor detector deterioration diagnostic apparatus which outputs an alarm based on a comparison result according to the first to fourth aspects of the present invention. Thus, when the semiconductor detection device is deteriorated, the abnormality can be immediately notified to the outside.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a semiconductor detector deterioration diagnosis system according to Embodiment 1 of the present invention.
[0015]
In the figure, a semiconductor detector 1 includes a semiconductor element (not shown) made of, for example, a compound semiconductor, and upper and lower electrodes (not shown) arranged above and below the semiconductor element. When incident on a semiconductor element, pairs of electrons and holes are generated in an amount proportional to the energy applied thereto. A voltage is applied to the semiconductor detector 1 by the power supply 2 via the load resistor 4 to generate an electric field in the semiconductor element, and electrons and holes of the semiconductor element flow toward the upper and lower electrodes due to the electric field. The electrons and holes flow in the semiconductor device, so that induced charges are generated in the upper and lower electrodes of the semiconductor device. A coupling capacitor 5 is connected to one end of the semiconductor detector 1. When the capacitance of the coupling capacitor 5 is sufficiently larger than the capacitance of the semiconductor element, the induced charge generated in the semiconductor detector 1 is reduced. Most are transmitted to the coupling capacitor 5 and further input to the preamplifier 20. The preamplifier 20 amplifies the input electric charge and outputs it as a voltage pulse. Since the wave height of this voltage pulse is proportional to the radiation energy applied to the semiconductor detector 1, the energy spectrum of the radiation can be measured by measuring the wave height of the voltage pulse with a measuring device (not shown). . Further, the dose rate can be measured by measuring the number of pulses per unit time using a counter (not shown).
[0016]
In the system for diagnosing deterioration of a semiconductor detector according to the present invention, an output noise waveform 21 of the semiconductor detector 1 output from the preamplifier 20 is input to a filter 22. Pass band components. Then, the output noise waveform output from the filter 22 is input to the amplifier 23, and the amplifier 23 amplifies the output noise waveform at an appropriate amplification factor. Further, the amplified output noise waveform is input to an A / D converter (sampling means A) 24, sampled at predetermined time intervals, and is converted from analog to digital, and a plurality of time-series data Xi (i = 0, 1) , 2, ..., L-1). The diagnostic device 25 receives a plurality of time-series data Xi from the A / D converter 24 and determines deterioration of the semiconductor detector 1 based on an effective value of continuous wavelet transform using a Gabor function (Gabor function) as a basis function. Diagnose, and output an alarm if any abnormality is found.
[0017]
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the diagnostic device 25 according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 26 denotes a wavelet transform calculator (calculating means) for calculating a wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform as a basis function based on the time series data Xi output from the A / D converter 24, and 27 denotes a wavelet. Basis function generators (computing means) 28, 29, and 30 that provide Gabor functions as basis functions of the transformation computing unit 26 are results output from the wavelet transformation computing unit 26 using the Gabor function as a basis function, respectively. .., J−1 passing center frequencies and 0, 1, 2,..., L−1 times. These are referred to as pass center frequency (0) 28, pass center frequency (1) 29,..., Pass center frequency (j-1) 30, respectively. Here, when calculating a convolution to be described later, the basis function of the wavelet transform can be expanded and contracted and treated as if it were a frequency. This is the same as expanding and contracting a sine wave or the like by Fourier transform and projecting it to the frequency domain. However, unlike the sine wave, the basis function of the Gabor function reacts strongly to a specific frequency. This is called a pass center frequency.
[0018]
31 is an average calculator (0) (calculating means) for calculating the average of the passing center frequency (0) 28 output from the wavelet transform calculator 26 using the Gabor function as a basis function, and 32 is a Gabor function as a basis function. An average calculator (1) (calculating means) for calculating the average of the passing center frequency (1) 29 output from the wavelet transform calculator 26, and 33 output from the wavelet transform calculator 26 using the Gabor function as a basis function. An average calculator (j-1) (calculating means) for calculating the average of the passing center frequency (j-1) 30. Note that j averaging units are set in advance.
[0019]
Numeral 34 denotes a setting unit (0) for storing the average of the passing center frequencies (0) 28 of the wavelet transform using the Gabor function as a basis function in the case of the normal output noise waveform of the semiconductor detector 1, and numeral 35 denotes an averaging unit (0). The average of the passing center frequency (0) 28 of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform calculated by 31 as the basis function, and the normal-time Gabor function stored in the setting unit (0) 34 as the basis function. The comparator (0) (comparing means) compares the average of the pass center frequencies (0) 28 of the wavelet transform.
[0020]
36 is a setting unit (1) for storing the average of the passing center frequencies (1) 29 of the wavelet transform using the Gabor function as the basis function in the case of the normal output noise waveform of the semiconductor detector 1, and 37 is an averaging unit (1) The average of the pass center frequency (1) 29 of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform calculated by the base function as the basis function, and the normal-time Gabor function stored in the setting unit (1) 36 as the basis function. The comparator (1) (comparing means) compares the average of the pass center frequencies (1) 29 of the wavelet transform.
[0021]
38 is a setter (j-1) that stores the average of the pass center frequency (j-1) 30 of the wavelet transform using the Gabor function as the basis function in the case of the normal output noise waveform of the semiconductor detector 1, and 39 is the average calculation The average of the pass center frequencies (j-1) 30 of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform calculated by the unit (j-1) 33 as a basis function, and stored in the setting unit (j-1) 38. A comparator (j-1) (comparing means) for comparing the average of the passing center frequencies (j-1) 30 of the wavelet transform using the Gabor function in a normal state as a basis function.
[0022]
In the figure, three pass center frequencies (0) 28, pass center frequencies (1) 29, and pass center frequencies (j-1) 30 are represented by three, but in actuality, j The pass center frequency is obtained. Similarly, the average calculator (0) 31, the average calculator (1) 32, the average calculator (j-1) 33, the comparator (0) 35, the comparator (1) 37, and the comparator (j-1). 39, a setting device (0) 34, a setting device (1) 36, and a setting device (j-1) 38, each of which is represented by three, but in actuality j is required.
[0023]
40 are comparators (0) 35, comparators (1) 37,. . . , Comparator (j-1) 39 is a setter M for storing an allowable pattern for a normal output noise waveform. 41 are comparators (0) 35, comparators (1) 37,. . . , A comparator M (comparing means) for comparing the comparison result of the comparator (j-1) 39 with the normal allowable pattern stored in the setting device M40, and outputs an alarm based on the comparison result of the comparator M41. Alarm generator (alarm output means).
[0024]
Next, an operation of diagnosing deterioration of the semiconductor detector according to the first embodiment of the present invention will be described. First, the A / D converter 24 samples the measured output noise waveform of the semiconductor detector 1 at predetermined time intervals, and performs analog-to-digital conversion to obtain a plurality of time-series data Xi (i = 0, 1,. , L-1).
[0025]
When a plurality of time-series data Xi are input to the diagnostic device 25, the wavelet transform calculator 26 of the diagnostic device 25 performs a wavelet process using the Gabor function as a basis function in the following steps (1) to (3). Compute the transformation.
(1) Generate a basic wavelet function.
(2) The basic wavelet function is subjected to similarity conversion for each resolution (pass center frequency) to generate a conversion basis function.
(3) Continuous wavelet transform is performed using the basis functions created in (2).
Note that the result of the wavelet transform is that of the pass center frequencies 0, 1,. . . , J−1.
[0026]
Next, the wavelet transform of the present embodiment using the Gabor function as a basis function will be described in detail.
[0027]
First, an input signal is expressed as Expression (1), and a Gabor function basic wavelet function is generated as in Expression (2).
[0028]
(Equation 1)
Figure 2004012322
[0029]
(Equation 2)
Figure 2004012322
[0030]
Next, the continuous wavelet basic wavelet function ψ (t), −D ≦ t <D is extended to the same number of data L (points) as the input signal X (t), and the continuous wavelet transform as shown in the equation (3) is performed. A basic wavelet function (basis function of resolution = 0) W (t) is generated.
[0031]
(Equation 3)
Figure 2004012322
[0032]
Next, the above basic wavelet function (basis function with resolution = 0) W (t) is subjected to similarity conversion, and the basis function Pn (t) is calculated for each resolution as in equation (4). FIG. 3 shows the similarity transformation of these basic wavelet functions. Here, since W (t) has a value only at discrete times t, an intermediate value is obtained by linear interpolation.
[0033]
(Equation 4)
Figure 2004012322
[0034]
Next, an array Pn (t) of basis functions and data X (t) arranged for each resolution n are subjected to a continuous wavelet transform (convolution calculation) at each time, so that the resolutions n, The wavelet coefficient value Yn (t) at time t is obtained. The state of these continuous wavelet transforms is shown in FIG.
[0035]
(Equation 5)
Figure 2004012322
[0036]
As described above, the result of the wavelet transform using the Gabor function as the basis function is obtained when the pass center frequencies 0, 1,. . . , J−1, the average calculator (0) 31, the average calculator (1) 32, and the average calculator (j−1) 33 in the diagnostic device 25 are based on the following equation (6). Pass center frequencies 0, 1,. . . , J for each mean μ1 0, Μ1 1,. . . , Μ1 j-1Is calculated.
[0037]
(Equation 6)
Figure 2004012322
[0038]
The average calculator (0) 31, the average calculator (1) 32, and the average calculator (j-1) 33 calculate each average μ.1 0, Μ1 1,. . . , Μ1 j-1Is calculated, the comparator (0) 35, the comparator (1) 37, and the comparator (j-1) 39 perform the wavelet transform using the Gabor function as a basis function when the output noise waveform is normal. Pass center frequencies 0, 1,. . . , J−1 from the setting device (0) 34, the setting device (1) 36, and the setting device (j−1) 38, and calculates the calculated average μ.1 0, Μ1 1,. . . , Μ1 j-1And the respective pass center frequencies 0, 1,. . . , J−1. Here, the setter (0) 34, the setter (1) 36, and the setter (j-1) 38 have a wavelet transform with a Gabor function as a basis function when the output noise waveform is normal. Pass center frequencies 0, 1,. . . , J−1 are stored, but an average in a normal state calculated by an external device (not shown) may be stored.
[0039]
The comparator (0) 35, the comparator (1) 37, and the comparator (j−1) 39 calculate the calculated average μ.1 0, Μ1 1,. . . , Μ1 j-1As a result of comparing the average with the normal state, for example, the calculated average μ1 0, Μ1 1,. . . , Μ1 j-1Is greater than three times the average of normal, it is determined to be abnormal and output to the comparator M (41).
[0040]
Here, the pass center frequencies 0, 1,... Of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform as a basis function. . . , J−1, the reason why the output noise waveform can be distinguished between normal and abnormal is briefly described. The center frequencies 0, 1,... Of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform as a basis function are described. . . , J-1 are filters for each corresponding pass center frequency, and the average of the filtered time-series data is distributed around a predetermined value in a normal case. When an abnormality occurs, the specific pass center frequency or the average of all pass center frequencies deviates from the average in the case of normal. Since this shift depends on an abnormal output noise waveform, it is possible to determine normal or abnormal by comparing the averages.
[0041]
Then, the comparator M41 determines the determination results of the comparator (0) 35, the comparator (1) 37, and the comparator (j-1) 39, and a normal / abnormal pattern for each pass center frequency which is predetermined in a normal state. The final judgment is determined by comparison. This determination is stored in the setting device M40 according to the target. For example, the simplest setting criterion is a setting in which the final judgment is abnormal if at least one pass center frequency is abnormal.
[0042]
Finally, when the comparator M41 determines that an abnormality has occurred, the alarm generator (alarm generation means) 42 displays an abnormality on a display device (not shown) to clarify that an abnormal output noise waveform has been generated. Is displayed, or a signal or the like indicating that an abnormality has occurred is output to a monitoring device (not shown) or the like that monitors the plant, and the series of processes is terminated.
[0043]
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the pass center frequencies 0, 1,... Of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform, which can be an index for determining normality / abnormality, as a basis function. . . , J−1, the output noise waveform is determined to be normal or abnormal, so that the deterioration of the semiconductor detector can be determined in a shorter time and more accurately than in the conventional case.
[0044]
Embodiment 2 FIG.
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall view showing a deterioration diagnostic system for a semiconductor detector according to a second embodiment of the present invention.
[0045]
FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the diagnostic device 25 according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, reference numeral 26 denotes a wavelet transform calculator (calculating means) for calculating a wavelet transform using a Gabor function of an output noise waveform as a basis function based on the time series data Xi output from the A / D converter 24, and 27 denotes a wavelet. Basis function generators (computing means) 28, 29, and 30 that provide Gabor functions as basis functions of the transformation computing unit 26 are results output from the wavelet transformation computing unit 26 using the Gabor function as a basis function, respectively. 0, 1, 2,. . . , J−1 pass center frequencies and 0, 1, 2,. . . , L−1. These are referred to as a pass center frequency (0) 28, a pass center frequency (1) 29, and a pass center frequency (j-1) 30, respectively.
[0046]
Reference numeral 310 denotes a variance calculator (0) (calculation means) for calculating the variance of the pass center frequency (0) 28 output from the wavelet transform calculator 26 using the Gabor function as a basis function, and 320 denotes a Gabor function as a basis function. A variance calculator (1) (calculation means) for calculating the variance of the pass center frequency (1) 29 output from the wavelet transform calculator 26, 330 is output from the wavelet transform calculator 26 using the Gabor function as a basis function. It is a dispersion calculator (j-1) (calculation means) for calculating the variance of the passing center frequency (j-1) 30. Note that j distributed arithmetic units are set in advance.
[0047]
340 is a setter (0) for storing the variance of the pass center frequency (0) 28 of the wavelet transform using the Gabor function as the basis function in the case of the normal output noise waveform of the semiconductor detector 1, and 350 is the variance calculator (0) The variance of the passing center frequency (0) 28 of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform calculated by 310 as the basis function, and the normal-time Gabor function stored in the setting unit (0) 340 as the basis function. The comparator (0) (comparing means) compares the variance of the pass center frequency (0) 28 of the wavelet transform.
[0048]
360 is a setter (1) that stores the variance of the pass center frequency (1) 29 of the wavelet transform using the Gabor function as a basis function in the case of the normal output noise waveform of the semiconductor detector 1, and 370 is a variance calculator (1) The variance of the passing center frequency (1) 29 of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform calculated by 320 as the basis function, and the normal-time Gabor function stored in the setting unit (1) 360 as the basis function. A comparator (1) (comparing means) for comparing the variance of the pass center frequency (1) 29 of the wavelet transform.
[0049]
380 is a setting unit (j-1) for storing the variance of the pass center frequency (j-1) 30 of the wavelet transform using the Gabor function as the basis function in the case of the normal output noise waveform of the semiconductor detector 1, and 39 is the variance operation Variance of the pass center frequency (j-1) 30 of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform calculated by the unit (j-1) 330 as a basis function, and stored in the setting unit (j-1) 380. This is a comparator (j-1) (comparing means) for comparing the variance of the pass center frequency (j-1) 30 of the wavelet transform using the Gabor function at the normal time as a basis function.
[0050]
In the figure, three pass center frequencies (0) 28, pass center frequencies (1) 29, and pass center frequencies (j-1) 30 are represented by three, but in actuality, j The pass center frequency is obtained. Similarly, distributed computing unit (0) 310, distributed computing unit (1) 320, distributed computing unit (j-1) 330, comparator (0) 350, comparator (1) 370, comparator (j-1) Although 390, setting device (0) 340, setting device (1) 360, and setting device (j-1) 380 are represented by three each, in actuality j are required respectively.
[0051]
400 is a comparator (0) 350, a comparator (1) 370,. . . , Comparator (j-1) 390 is a setter M for storing an allowable pattern for a normal output noise waveform. 410 are comparators (0) 350, comparators (1) 370,. . . , A comparator (comparing means) 420 for comparing the comparison result of the comparator (j-1) 390 with the allowable pattern stored in the setting unit M400 in the normal state, and outputs an alarm based on the comparison result of the comparator M410. Alarm generator (alarm output means).
[0052]
Next, the operation of diagnosing deterioration of a semiconductor detector according to the second embodiment of the present invention will be described. First, the A / D converter 24 samples the measured output noise waveform of the semiconductor detector 1 at predetermined time intervals, and performs analog-to-digital conversion to obtain a plurality of time-series data Xi (i = 0, 1,. , L-1).
[0053]
When a plurality of time-series data Xi are input to the diagnostic device 25, the wavelet transform calculator 26 of the diagnostic device 25 converts the Gabor function into the basis function by the same method as that described in the first embodiment. Calculate the wavelet transform to be performed.
[0054]
The result of the wavelet transform using the Gabor function as a basis function is the passing center frequencies 1, 2,. . . , J, the distributed computing unit (0) 310, the distributed computing unit (1) 320, and the distributed computing unit (j-1) 330 in the diagnostic device 25 determine the passing center based on the following equation (7). The frequencies 0, 1,. . . , J−12 0, Μ2 1,. . . , Μ2 j-1Is calculated.
[0055]
(Equation 7)
Figure 2004012322
[0056]
Then, the distributed arithmetic unit (0) 310, the distributed arithmetic unit (1) 320, and the distributed arithmetic unit (j-1) 3302 0, Μ2 1,. . . , Μ2 j-1Is calculated, the comparator (0) 350, the comparator (1) 370, and the comparator (j-1) 390 perform the wavelet transform using the Gabor function as a basis function when the output noise waveform is normal. Pass center frequencies 0, 1,. . . , J−1 are input from the setter (0) 340, the setter (1) 360, and the setter (j−1) 380, and the calculated variance μ is input.2 0, Μ2 1,. . . , Μ2 j-1And the respective pass center frequencies 0, 1,. . . , J−1. Here, the setter (0) 340, the setter (1) 360, and the setter (j-1) 380 have a wavelet transform with a Gabor function as a basis function when the output noise waveform is normal. Pass center frequencies 0, 1,. . . , J−1 are stored, but the normal distribution calculated by an external device (not shown) may be stored.
[0057]
The comparator (0) 350, the comparator (1) 370, and the comparator (j−1) 390 calculate the calculated variance μ.2 0, Μ2 1,. . . , Μ2 j-1And the variance in the normal state, for example, the calculated variance μ2 0, Μ2 1,. . . , Μ2 j-1Is larger than three times the normal dispersion, it is determined to be abnormal and output to the comparator M410.
[0058]
Here, the pass center frequencies 0, 1,... Of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform as a basis function. . . , J−1, the reason why the output noise waveform can be distinguished between normal and abnormal is briefly described below. The center frequencies 0, 1,. . . , J-1 are filters for each corresponding pass center frequency, and the variance of the filtered time-series data is distributed around a certain value in a normal case. When an abnormality occurs, the variance of a specific pass center frequency or all the pass center frequencies deviates from the variance in a normal case. Since this shift depends on an abnormal output noise waveform, it is possible to determine normal or abnormal by comparing the variances. In particular, since the variance is an index indicating the variation of the probability density distribution function, it can be remarkably detected when the abnormality appears in the variation of the probability density distribution function.
[0059]
Then, the comparator M410 outputs the judgment results of the comparator (0) 350, the comparator (1) 370, and the comparator (j-1) 390 and the normal / abnormal pattern for each pass center frequency which is predetermined in the normal state. The final judgment is determined by comparison. This determination is stored in the setting device M400 according to the target. For example, the simplest setting criterion is a setting in which the final judgment is abnormal if at least one pass center frequency is abnormal.
[0060]
Finally, when the comparator M410 determines that an abnormality has occurred, the alarm generator (alarm generation means) 420 displays an abnormality on a display device (not shown) in order to clarify that an abnormal output noise waveform has been generated. Is displayed, or a signal or the like indicating that an abnormality has occurred is output to a monitoring device (not shown) or the like that monitors the plant, and the series of processes is terminated.
[0061]
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the pass center frequencies 0, 1,... Of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform, which can be an index for determining normality / abnormality, as a basis function. . . , J−1, the output noise waveform is determined to be normal or abnormal, so that the deterioration of the semiconductor detector can be determined in a shorter time and more accurately than in the conventional case.
[0062]
Embodiment 3 FIG.
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall view showing a deterioration detection system for a semiconductor detector according to a third embodiment of the present invention. The configuration is the same as that of the first embodiment and will not be described.
[0063]
FIG. 6 is a block diagram showing a detailed configuration of the diagnostic device 25 according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, reference numeral 26 denotes a wavelet transform calculator (calculating means) for calculating a wavelet transform using a Gabor function of an output noise waveform as a basis function based on the time series data Xi output from the A / D converter 24, and 27 denotes a wavelet. Basis function generators (computing means) 28, 29, and 30 that provide Gabor functions as basis functions of the transformation computing unit 26 are results output from the wavelet transformation computing unit 26 using the Gabor function as a basis function, respectively. 0, 1, 2,. . . , J−1 pass center frequencies and 0, 1, 2,. . . , L−1. These are referred to as a pass center frequency (0) 28, a pass center frequency (1) 29, and a pass center frequency (j-1) 30, respectively.
[0064]
Reference numeral 311 denotes a skewness calculator (0) (calculation means) for calculating the skewness of the pass center frequency (0) 28 output from the wavelet transform calculator 26 using the Gabor function as a basis function, and 321 denotes a Gabor function as a basis function. A skewness calculator (1) (calculating means) for calculating the skewness of the pass center frequency (1) 29 output from the wavelet transform calculator 26, and a wavelet transform calculator 26 using a Gabor function as a basis function Is a skewness calculator (j-1) (arithmetic means) for calculating the skewness of the pass center frequency (j-1) 30 output from. Note that j skewness calculators are set in advance.
[0065]
341 is a setter (0) that stores the skewness of the pass center frequency (0) 28 of the wavelet transform using the Gabor function as a basis function in the case of the normal output noise waveform of the semiconductor detector 1, and 351 is a skewness calculator ( 0) The skewness of the pass center frequency (0) 28 of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform calculated by 311 as the basis function, and the Gabor function in the normal state stored in the setting unit (0) 341 The comparator (0) (comparing means) compares the skewness of the pass center frequency (0) 28 of the wavelet transform as a function.
[0066]
361 is a setting unit (1) for storing the skewness of the pass center frequency (1) 29 of the wavelet transform using the Gabor function as a basis function in the case of the normal output noise waveform of the semiconductor detector 1, and 371 is a skewness calculator ( 1) The skewness of the pass center frequency (1) 29 of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform calculated by 321 as a basis function, and the Gabor function at normal time stored in the setting unit (1) 361 The comparator (1) (comparing means) compares the skewness of the pass center frequency (1) 29 of the wavelet transform as a function.
[0067]
381 is a setter (j-1) that stores the skewness of the pass center frequency (j-1) 30 of the wavelet transform using the Gabor function as the basis function in the case of the normal output noise waveform of the semiconductor detector 1; The skewness of the pass center frequency (j-1) 30 of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform calculated by the degree calculator (j-1) 331 as a basis function and the setter (j-1) 381 A comparator (j-1) (comparing means) for comparing the skewness of the pass center frequency (j-1) 30 of the wavelet transform using the stored normal Gabor function as a basis function.
[0068]
In the figure, three pass center frequencies (0) 28, pass center frequencies (1) 29, and pass center frequencies (j-1) 30 are represented by three, but in actuality, j The pass center frequency is obtained. Similarly, the skewness calculator (0) 311, the skewness calculator (1) 321, the skewness calculator (j-1) 331, the comparator (0) 351, the comparator (1) 371, and the comparator (j -1) 391, setting device (0) 341, setting device (1) 361, setting device (j-1) 381, each of which is represented by three. It is.
[0069]
Reference numeral 401 denotes a comparator (0) 351, a comparator (1) 371,. . . , Comparator (j-1) 391 is a setting unit M for storing an allowable pattern in the case of a normal output noise waveform. 411 are comparators (0) 351, comparators (1) 371,. . . , A comparator M (comparing means) for comparing the comparison result of the comparator (j-1) 391 with the normal allowable pattern stored in the setting unit M401, and 421 outputs an alarm based on the comparison result of the comparator M411. Alarm generator (alarm output means).
[0070]
Next, an operation of diagnosing deterioration of a semiconductor detector according to Embodiment 3 of the present invention will be described. First, the A / D converter 24 samples the measured output noise waveform of the semiconductor detector 1 at predetermined time intervals, and performs analog-to-digital conversion to obtain a plurality of time-series data Xi (i = 0, 1,. , L-1).
[0071]
When a plurality of time-series data Xi are input to the diagnostic device 25, the wavelet transform calculator 26 of the diagnostic device 25 converts the Gabor function into the basis function by the same method as that described in the first embodiment. Calculate the wavelet transform to be performed.
[0072]
The result of the wavelet transform using the Gabor function as a basis function is the passing center frequencies 0, 1,. . . , J−1, the skewness calculator (0) 311, the skewness calculator (1) 321 and the skewness calculator (j−1) 331 in the diagnostic device 25 are expressed by the following equation (8). Based on the passing center frequencies 0, 1,. . . , J−1 skewness μ3 0, Μ3 1,. . . , Μ3 j-1Is calculated. In equation (8), the skewness μ3Is the average μ1And the variance μ2This skewness is based on the cube of the deviation of each numerical value from the arithmetic mean, and is often used for processing statistical data.
[0073]
(Equation 8)
Figure 2004012322
[0074]
Then, the skewness calculator (0) 311, the skewness calculator (1) 321 and the skewness calculator (j-1) 331 calculate each skewness μ.3 0, Μ3 1,. . . , Μ3 j-1Is calculated, the comparator (0) 351, the comparator (1) 371, and the comparator (j-1) 391 perform the wavelet transform using the Gabor function as a basis function when the output noise waveform is normal. Pass center frequencies 0, 1,. . . , J−1 are input from the setting device (0) 341, the setting device (1) 361, and the setting device (j−1) 381, and the calculated skewness μ3 0, Μ3 1,. . . , Μ3 j-1And the respective pass center frequencies 0, 1,. . . , J−1. Here, the setter (0) 341, the setter (1) 361, and the setter (j-1) 381 have a wavelet transform with a Gabor function as a basis function when the output noise waveform is normal. Pass center frequencies 0, 1,. . . , J−1 are stored, but the normal state skewness calculated by an external device (not shown) may be stored.
[0075]
The comparator (0) 351, the comparator (1) 371, and the comparator (j−1) 391 calculate the calculated skewness μ.3 0, Μ3 1,. . . , Μ3 j-1As a result of comparing the skewness with the normal state, for example, the calculated skewness μ3 0, Μ3 1,. . . , Μ3 j-1Exceeds three times the normal skewness, it is determined to be abnormal and output to the comparator M411.
[0076]
Here, the pass center frequencies 0, 1,... Of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform as a basis function. . . , J−1, the reason why the output noise waveform can be distinguished between normal and abnormal is briefly described below. The center frequencies 0, 1,. . . , J-1 are filters for each corresponding pass center frequency, and the skewness of the filtered time-series data is distributed around a certain value in a normal case. When an abnormality occurs, the skewness of a specific pass center frequency or all pass center frequencies deviates from the skewness in the case where the skew is normal. Since this shift depends on an abnormal output noise waveform, normality / abnormality can be determined by comparing the skewness. In particular, since the skewness is an index indicating the bias of the probability density distribution function, it can be remarkably detected when the abnormality appears in the bias of the probability density distribution function.
[0077]
Then, the comparator M411 determines the determination results of the comparator (0) 351, the comparator (1) 371, and the comparator (j-1) 391 and a normal / abnormal pattern for each passing center frequency which is predetermined in a normal state. The final judgment is determined by comparison. This determination is stored in the setting device M401 according to the target. For example, the simplest setting criterion is a setting in which the final judgment is abnormal if at least one pass center frequency is abnormal.
[0078]
Finally, when the comparator M411 determines that there is an abnormality, the alarm generator (alarm generation means) 421 displays an abnormality on a display device (not shown) in order to clarify that an abnormal output noise waveform has been generated. Is displayed, or a signal or the like indicating that an abnormality has occurred is output to a monitoring device (not shown) or the like that monitors the plant, and the series of processes is terminated.
[0079]
As described above, according to the third embodiment of the present invention, the pass center frequencies 0, 1,... Of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform, which can be an index for determining normality / abnormality, as a basis function. . . , J−1, the output noise waveform is determined to be normal or abnormal, so that the deterioration of the semiconductor detector can be determined in a shorter time and more accurately than in the conventional case.
[0080]
Embodiment 4 FIG.
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a general view showing a semiconductor detector deterioration diagnosis system according to Embodiment 4 of the present invention. The configuration is the same as that of Embodiment 1 and will not be described.
[0081]
FIG. 7 is a block diagram showing a detailed configuration of a diagnostic device 25 according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, reference numeral 26 denotes a wavelet transform calculator (calculating means) for calculating a wavelet transform using a Gabor function of an output noise waveform as a basis function based on the time series data Xi output from the A / D converter 24, and 27 denotes a wavelet. Basis function generators (computing means) 28, 29, and 30 that provide Gabor functions as basis functions of the transformation computing unit 26 are results output from the wavelet transformation computing unit 26 using the Gabor function as a basis function, respectively. 0, 1, 2,. . . , J−1 and 0, 1, 2,. . . , L−1. These are referred to as a pass center frequency (0) 28, a pass center frequency (1) 29, and a pass center frequency (j-1) 30, respectively.
[0082]
Reference numeral 312 denotes a kurtosis calculator (0) (calculating means) for calculating the kurtosis of the passing center frequency (0) 28 output from the wavelet transform calculator 26 using the Gabor function as a basis function. A kurtosis calculator (1) (calculating means) for calculating the kurtosis of the passing center frequency (1) 29 output from the wavelet transform calculator 26, and a wavelet transform calculator 26 using a Gabor function as a basis function Is a kurtosis calculator (j-1) (calculation means) for calculating the kurtosis of the pass center frequency (j-1) 30 output from. Note that j kurtosis calculators are set in advance.
[0083]
342 is a setter (0) that stores the kurtosis of the pass center frequency (0) 28 of the wavelet transform using the Gabor function as a basis function in the case of the normal output noise waveform of the semiconductor detector 1, and 352 is a kurtosis calculator ( 0) The kurtosis of the pass center frequency (0) 28 of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform calculated by 312 as the basis function, and the normal-time Gabor function stored in the setting unit (0) 342 A comparator (0) (comparing means) for comparing the kurtosis of the pass center frequency (0) 28 of the wavelet transform as a function.
[0084]
362 is a setter (1) that stores the kurtosis of the pass center frequency (1) 29 of the wavelet transform using the Gabor function as a basis function in the case of the normal output noise waveform of the semiconductor detector 1, and 372 is a kurtosis calculator ( 1) The kurtosis of the pass center frequency (1) 29 of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform calculated by 322 as a basis function, and the Gabor function in the normal state stored in the setting unit (1) 362 It is a comparator (1) (comparing means) for comparing the kurtosis of the pass center frequency (1) 29 of the wavelet transform as a function.
[0085]
382 is a setter (j-1) that stores the kurtosis of the passing center frequency (j-1) 30 of the wavelet transform using the Gabor function as the basis function in the case of the normal output noise waveform of the semiconductor detector 1; The kurtosis of the pass center frequency (j-1) 30 of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform calculated by the degree calculator (j-1) 332 as a basis function and the setter (j-1) 382 The comparator (j-1) (comparing means) compares the kurtosis of the pass center frequency (j-1) 30 of the wavelet transform using the stored normal Gabor function as a basis function.
[0086]
In the figure, three pass center frequencies (0) 28, pass center frequencies (1) 29, and pass center frequencies (j-1) 30 are represented by three, but in actuality, j The pass center frequency is obtained. Similarly, a kurtosis calculator (0) 312, a kurtosis calculator (1) 322, a kurtosis calculator (j-1) 332, a comparator (0) 352, a comparator (1) 372, and a comparator (j -1) 392, setting device (0) 342, setting device (1) 362, setting device (j-1) 382, and so on. It is.
[0087]
402 is a comparator (0) 352, a comparator (1) 372,. . . , Comparator (j−1) 392 is a setter M that stores an allowable pattern in the case of a normal output noise waveform. 412 are comparators (0) 352, comparators (1) 372,. . . , A comparator M (comparing means) for comparing the comparison result of the comparator (j-1) 392 with the allowable pattern stored in the setting unit M402 in the normal state, and outputs an alarm based on the comparison result of the comparator M412. Alarm generator (alarm output means).
[0088]
Next, an operation of diagnosing deterioration of a semiconductor detector according to Embodiment 4 of the present invention will be described. First, the A / D converter 24 samples the measured output noise waveform of the semiconductor detector 1 at predetermined time intervals and performs analog-to-digital conversion to obtain a plurality of time-series data Xi (i = 0, 1, 2, 2). , L-1) are output.
[0089]
When a plurality of time-series data Xi are input to the diagnostic device 25, the wavelet transform calculator 26 of the diagnostic device 25 converts the Gabor function into the basis function by the same method as that described in the first embodiment. Calculate the wavelet transform to be performed.
[0090]
The result of the wavelet transform using the Gabor function as a basis function is the passing center frequencies 0, 1,. . . , J−1, the kurtosis calculator (0) 312, the kurtosis calculator (1) 322, and the kurtosis calculator (j−1) 332 in the diagnostic device 25 are calculated by the following equation (9). Based on the passing center frequencies 0, 1,. . . , J−1 of each kurtosis μ4 0, Μ4 1,. . . , Μ4 j-1Is calculated.
[0091]
(Equation 9)
Figure 2004012322
[0092]
Then, the kurtosis calculator (0) 312, the kurtosis calculator (1) 322, and the kurtosis calculator (j-1) 332 calculate each kurtosis μ.4 0, Μ4 1,. . . , Μ4 j-1Is calculated, the comparator (0) 352, the comparator (1) 372, and the comparator (j-1) 392 perform the wavelet transform using the Gabor function as a basis function when the output noise waveform is normal. Pass center frequencies 0, 1,. . . , J-1 are input from the setting device (0) 342, the setting device (1) 362, and the setting device (j-1) 382, and the calculated kurtosis μ4 0, Μ4 1,. . . , Μ4 j-1And the respective pass center frequencies 0, 1,. . . , J−1. Here, the setter (0) 342, the setter (1) 362, and the setter (j-1) 382 have a wavelet transform with a Gabor function as a basis function when the output noise waveform is normal. Pass center frequencies 0, 1,. . . , J−1 are stored, but the kurtosis in a normal state calculated by an external device (not shown) may be stored.
[0093]
Then, the comparator (0) 352, the comparator (1) 372, and the comparator (j-1) 392 calculate the kurtosis μ4 0, Μ4 1,. . . , Μ4 j-1And the kurtosis of the normal state, for example, the calculated kurtosis μ4 0, Μ4 1,. . . , Μ4 j-1Exceeds three times the normal kurtosis, it is determined to be abnormal and output to the comparator M412.
[0094]
Here, the pass center frequencies 0, 1,... Of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform as a basis function. . . , J−1, the reason why the output noise waveform can be distinguished between normal and abnormal is briefly described as follows: Pass center frequencies 0, 1,... Of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform as a basis function. . . , J-1 are filters for each corresponding pass center frequency, and the kurtosis of the filtered time-series data is distributed around a certain value in a normal case. When an abnormality occurs, the kurtosis of a specific pass center frequency or all the pass center frequencies deviates from the kurtosis in a normal case. Since this deviation depends on an abnormal output noise waveform, normality / abnormality can be determined by comparing the kurtosis. In particular, since the kurtosis is an index indicating the degree of spread of the probability density distribution function, it can be remarkably detected when an abnormality appears in the spread of the probability density distribution function.
[0095]
Then, the comparator M412 determines the determination results of the comparator (0) 352, the comparator (1) 372, and the comparator (j-1) 392, and a normal / abnormal pattern for each passing center frequency that is predetermined in a normal state. The final judgment is determined by comparison. This determination is stored in the setting device M402 according to the target. For example, the simplest setting criterion is a setting in which the final judgment is abnormal if at least one pass center frequency is abnormal.
[0096]
Finally, when the comparator M412 determines that there is an abnormality, the alarm generator (alarm generation means) 422 displays an abnormality on a display device (not shown) in order to clarify that an abnormal output noise waveform has been generated. Is displayed, or a signal or the like indicating that an abnormality has occurred is output to a monitoring device (not shown) or the like that monitors the plant, and the series of processes is terminated.
[0097]
As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, the passing center frequencies 0, 1,... Of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform, which can be an index for determining normality / abnormality, as a basis function. . . , J−1, the normality / abnormality of the output noise waveform is determined, so that the deterioration of the semiconductor detector can be determined in a shorter time and more accurately than in the conventional case.
[0098]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be achieved.
[0099]
According to the first aspect of the present invention, the pass center frequencies 0, 1,... Of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform based on the time series data output from the sampling means as the basis function. . . , J-1 are calculated and compared with the average value of the output noise waveform in the normal state, so that the situation can be determined at a higher speed than in the conventional case, and the sensitivity of human beings can be determined immediately. It is now possible to make a diagnosis. In particular, by using the average value, the calculation time can be reduced.
[0100]
According to the invention of claim 2, the pass center frequencies 0, 1,... Of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform based on the time-series data output from the sampling means as a basis function. . . , J-1 are calculated and compared with the variance of the output noise waveform in the normal state, so that the situation can be judged at a higher speed than in the conventional case, and the sensitivity of human beings can be immediately determined. It is now possible to make a diagnosis. In particular, by using a variance value, the sensitivity of a phenomenon in which an abnormality appears in the variation can be improved.
[0101]
According to the third aspect of the present invention, the pass center frequencies 0, 1,... Of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform based on the time series data output from the sampling means as a basis function. . . , J-1 is calculated and compared with the skewness of the output noise waveform in the normal state, so that the situation can be determined at a higher speed than in the conventional case, and the sensitivity of human beings can be instantly determined. It is now possible to make a diagnosis. In particular, by adopting the skewness, it is possible to improve the sensitivity of the phenomenon in which abnormalities appear in the bias.
[0102]
According to the invention of claim 4, the passing center frequencies 0, 1,... Of the wavelet transform using the Gabor function of the output noise waveform based on the time series data output from the sampling means as a basis function. . . , J-1 are calculated and compared with the normal kurtosis of the output noise waveform, so that the situation can be determined at a higher speed as compared with the conventional one, and the sensitivity of human beings can be immediately determined. It is now possible to make a diagnosis. In particular, by adopting the kurtosis, the sensitivity of a phenomenon in which an abnormality appears in the spread can be improved.
[0103]
According to the fifth aspect of the present invention, the alarm is output based on the comparison result of the first to fourth aspects of the present invention. Therefore, when the semiconductor detection device is deteriorated, the abnormality can be immediately notified to the outside. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a system for diagnosing deterioration of a semiconductor detector according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a diagnostic device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a state of similarity conversion of a basic wavelet function according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state of a continuous wavelet transform according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of a diagnostic device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a detailed configuration of a diagnostic device according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a detailed configuration of a diagnostic device according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a conventional method of diagnosing a semiconductor detector.
[Explanation of symbols]
1 semiconductor detector, 2 battery, 4 load resistance, 5 coupling capacitor, 20 preamplifier, 21 output noise waveform, 22 filter, 23 amplifier, 24 A / D converter, 25 diagnostic device, 26 wavelet transform calculator, 27 Basis function, 28 ° pass center frequency (0), 29 ° pass center frequency (1), 30 ° pass center frequency (j−1), 31 ° average operator (0), 32 ° average operator (1), 33 ° average operator ( j-1), 34, 340, 341, 342 {setter (0), 35, 350, 351, 352} comparator (0), 36, 360, 361, 362 {setter (1), 37, 370, 371, 372 {comparator (1), 38, 380, 381, 382} setter (j-1), 39, 390, 391, 392} comparator (j-1), 40, 400 401, 402 {setting device M, 41, 410, 411, 412} comparator M, 42, 420, 421, 422 {alarm generator, 310} distributed computing device (0), 320} distributed computing device (1), 330} distributed computing device ( j-1), 311 skewness calculator (0), 321 skewness calculator (1), 331 skewness calculator (j-1), 312 kurtosis calculator (0), 322 kurtosis calculator (1 ), 332 ° kurtosis calculator (j−1).

Claims (5)

半導体検出器の出力雑音波形信号を所定時間ごとにサンプリングし、複数個の時系列データを出力するサンプリング手段と、上記サンプリング手段から出力された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算するウェーブレット変換演算手段と、上記Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換より演算された各通過中心周波数ごとの平均値を演算する平均演算手段と、上記平均演算手段により演算された各通過中心周波数ごとの平均値と上記半導体検出器の出力雑音波形が正常であるときの各通過中心周波数ごとの平均値を比較する第1の比較手段と、上記比較手段の比較結果に基づいて出力雑音波形の状態を出力する第2の比較手段とを備えた半導体検出器の劣化診断装置。Sampling means for sampling the output noise waveform signal of the semiconductor detector every predetermined time and outputting a plurality of time-series data, and wavelet transform using a Gabor function of the output noise waveform output from the sampling means as a basis function. A wavelet transform calculating means for calculating, an average calculating means for calculating an average value for each pass center frequency calculated by the wavelet transform using the Gabor function as a basis function, and a pass center frequency calculated by the average calculating means First comparing means for comparing the average value of each of the noise levels with the average value of each of the passing center frequencies when the output noise waveform of the semiconductor detector is normal, and the output noise waveform based on the comparison result of the comparing means. A degradation diagnostic device for a semiconductor detector, comprising: a second comparing unit that outputs a state. 半導体検出器の出力雑音波形信号を所定時間ごとにサンプリングし、複数個の時系列データを出力するサンプリング手段と、上記サンプリング手段から出力された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算するウェーブレット変換演算手段と、上記Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換より演算された各通過中心周波数ごとの分散値を演算する分散演算手段と、上記分散演算手段により演算された各通過中心周波数ごとの分散値と上記半導体検出器の出力雑音波形が正常であるときの各通過中心周波数ごとの分散値を比較する第1の比較手段と、上記第1の比較手段の比較結果に基づいて出力雑音波形の状態を出力する第2の比較手段とを備えた半導体検出器の劣化診断装置。Sampling means for sampling the output noise waveform signal of the semiconductor detector every predetermined time and outputting a plurality of time-series data, and wavelet transform using a Gabor function of the output noise waveform output from the sampling means as a basis function. A wavelet transform calculating means for calculating, a dispersion calculating means for calculating a variance value for each pass center frequency calculated by the wavelet transform using the Gabor function as a basis function, and a pass center frequency calculated by the spread calculating means Comparing means for comparing the variance value of each of the semiconductor detectors with the variance value of each pass center frequency when the output noise waveform of the semiconductor detector is normal; and outputting the output based on the comparison result of the first comparing means. A degradation diagnostic device for a semiconductor detector, comprising: a second comparing unit that outputs a state of a noise waveform. 半導体検出器の出力雑音波形信号を所定時間ごとにサンプリングし、複数個の時系列データを出力するサンプリング手段と、上記サンプリング手段から出力された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算するウェーブレット変換演算手段と、上記Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換より演算された各通過中心周波数ごとの歪度を演算する歪度演算手段と、上記歪度演算手段により演算された各通過中心周波数ごとの歪度と上記半導体検出器の出力雑音波形が正常であるときの各通過中心周波数ごとの歪度を比較する第1の比較手段と、上記第1の比較手段の比較結果に基づいて出力雑音波形の状態を出力する第2の比較手段とを備えた半導体検出器の劣化診断装置。Sampling means for sampling the output noise waveform signal of the semiconductor detector every predetermined time and outputting a plurality of time-series data, and wavelet transform using a Gabor function of the output noise waveform output from the sampling means as a basis function. A wavelet transform calculating means for calculating, a skewness calculating means for calculating a skewness for each pass center frequency calculated by the wavelet transform using the Gabor function as a basis function, and a skewness calculated for each skewness calculating means. First comparing means for comparing the skewness for each center frequency with the skewness for each pass center frequency when the output noise waveform of the semiconductor detector is normal; and a comparison result of the first comparing means. And a second comparing means for outputting the state of the output noise waveform. 半導体検出器の出力雑音波形信号を所定時間ごとにサンプリングし、複数個の時系列データを出力するサンプリング手段と、上記サンプリング手段から出力された出力雑音波形のGabor関数を基底関数とするウェーブレット変換を演算するウェーブレット変換演算手段と、上記Gabor関数を基底関数とするウェーブレット変換より演算された各通過中心周波数ごとの尖度を演算する尖度演算手段と、上記尖度演算手段により演算された各通過中心周波数ごとの尖度と上記半導体検出器の出力雑音波形が正常であるときの各通過中心周波数ごとの尖度を比較する第1の比較手段と、上記第1の比較手段の比較結果に基づいて出力雑音波形の状態を出力する第2の比較手段とを備えた半導体検出器の劣化診断装置。Sampling means for sampling the output noise waveform signal of the semiconductor detector every predetermined time and outputting a plurality of time-series data, and wavelet transform using a Gabor function of the output noise waveform output from the sampling means as a basis function. A wavelet transform calculating means for calculating, a kurtosis calculating means for calculating a kurtosis for each pass center frequency calculated by the wavelet transform using the Gabor function as a basis function, and a pass kurtosis calculated by the kurtosis calculating means. First comparing means for comparing the kurtosis for each center frequency and the kurtosis for each passing center frequency when the output noise waveform of the semiconductor detector is normal; and a comparison result of the first comparing means. And a second comparing means for outputting the state of the output noise waveform. 上記第2の比較手段の比較結果に基づいて警報を出力する警報出力手段とを備えた請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の半導体検出器の劣化診断装置。5. The apparatus according to claim 1, further comprising: an alarm output unit configured to output an alarm based on a comparison result of the second comparison unit. 6.
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