JP2004301799A

JP2004301799A - Radiation measuring apparatus

Info

Publication number: JP2004301799A
Application number: JP2003097832A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakaoka; 弘中岡
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2023-04-01
Also published as: JP3878570B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To compute data after the removal of unreliable measurement data from among a plurality of items of measurement data in a radiation measuring apparatus provided with a plurality of detecting parts. <P>SOLUTION: Data outside an absolute optimum range is removed from among a plurality of items of data in S102. A temporary mean value n is computed, and a relative optimum range is further set through the use of the temporary mean value n to remove data outside the relative optimum range in S103. A mean value N is computed on the basis of a plurality of items of data remaining after the two-stage removal of data in this way. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線測定装置に関し、特に複数の放射線検出部を備えた放射線測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放射線測定装置としては、各種の装置が知られている。その中でモニタリングポストは、地理上に設定された各放射線測定地点に固定的に設置され、その放射線測定地点において環境放射線を継続的にあるいは定期的にモニタリングする装置である。具体的には、モニタリングポストは、通常はバックグランド測定を行うが、異常時において、例えば放射性物質取扱施設から放射性同位元素が放出されてしまった場合にその放射線同位元素から出る放射線や当該施設から放射されてくる放射線を測定するものである。なお、それ以外にも、サーベイメータ、エリアモニタなどの各種の放射線測定装置が知られている。
【０００３】
以下の特許文献１には、複数の固体撮像素子の中で不良アドレス素子については信号を除外して平均値を求めることが開示されている。しかし、不良アドレス素子は、あらかじめ設定しておくものであると推察される。以下の特許文献２には、複数の核分裂検出器の出力値の平均値をとって核分裂を測定する場合に、異常な核分裂検出器を平均演算から除外することが開示されている。しかし、異常判定の基準値を適応的に設定することは示されていない。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２４５７２３号公報
（請求項８、第００３７段落など）
【特許文献２】
特開平５−６６２７６号公報
（要約、第００１２段落など）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、感度向上等のために、多数の小型の半導体センサを搭載した放射線測定装置においては、いずれかの半導体センサの動作が不良となると、総合的な測定結果や判断に悪影響が生じる。例えば、環境放射線の線量測定精度が問題となる。よって、不良データが結果値に悪影響を与えないようにするための工夫が求められる。
【０００６】
本発明の目的は、複数の測定データの中で信頼性のない測定データを除外してその上で精度よくデータ演算を行えるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の放射線検出部を備え、前記複数の放射線検出部を用いて取得された複数の測定データを処理する放射線測定装置において、前記複数の測定データに基づいて、相対適正範囲を適応的に設定する相対適正範囲設定手段と、前記複数の測定データの中で前記相対適正範囲を逸脱する相対逸脱データを判別する相対逸脱データ判別手段と、前記複数の測定データの中から前記相対逸脱データを除外し、除外後の複数の相対優良データを得る相対逸脱データ除外手段と、前記除外後の複数の相対優良データを用いて所定のデータ演算を実行するデータ演算手段と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、複数の測定データ自体に基づいて相対適正範囲が適応的に設定される。そして、その相対適正範囲を逸脱する相対逸脱データが特定され、それが除外される。その上で、残された複数の相対優良データを用いて所定のデータ演算（例えば平均線量演算など）が実行される。相対適正範囲は上限又は下限のみで定義されてもよいが、通常は上限及び下限の両者によって定義される。この除外演算は、測定と並行して実行させてもよいが、一定時間ごとに定期的に実行されるようにしてもよい。その場合、適正でないデータを生じさせた放射線検出部（異常検出部）については、メンテナンス時まで動作停止させるようにしてもよく、その事実を履歴としてログに記録しておいてもよい。
【０００９】
望ましくは、前記相対適正範囲設定手段は、前記複数のデータについての分散に基づいて前記相対適正範囲を設定する。分散は測定データのバラツキ度合いを示す値である。つまり統計的基準から逸脱データの特定がなされることになる。
【００１０】
望ましくは、前記複数の放射線検出部により得られた複数の測定データの中で絶対適正範囲を逸脱する絶対逸脱データを判別する絶対逸脱データ判別手段と、前記複数の放射線検出部により得られた複数の測定データの中で前記絶対逸脱データを除外し、除外後の複数の絶対優良データを得る絶対逸脱データ除外手段と、を含み、前記相対適正範囲設定手段は、前記複数の絶対優良データに基づいて前記相対適正範囲を設定し、前記相対逸脱データ除外手段は、前記複数の絶対優良データの中から前記相対逸脱データを除外する。
【００１１】
上記構成によれば、相対適正範囲の設定に先立って、絶対適正範囲を外れる絶対逸脱データをあらかじめ除外しておくことができるので、相対適正範囲をより的確に設定でき、ひいてはデータ演算の精度を向上できる。絶対適正範囲は、放射線検出部への電源変動、バイアス設定異常、物理的故障、などに対応するためのもので、その下限のみを設定するようにしてもよいし（例えば、バックグランド計数値以下の非常に低い計数値を識別）、更に上限を設定するようにしてもよい。
【００１２】
望ましくは、バックグランド測定時か異常時かを判定する状況判定手段を含み、前記バックグランド測定時にだけ前記相対逸脱データの除外がなされる。例えば、各放射線検出部が指向性をもった感度特性を有し、かつ、それらが互いに異なる向きに配置されている場合、異常放射線発生源に向いた放射線検出部については、その測定データが高い値を示すことになるが、それが不必要に除外されないように、バックグランド測定時に限って除外演算を行うものである。バックグランド測定時であるか否かは、例えば、複数の測定データをそのまま単純平均した値が一定値以下であること、などから判別できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１には、本発明に係る放射線測定装置の好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示すブロック図である。
【００１５】
この図１に示される放射線測定装置は例えば放射線取扱施設の周囲あるいは地理上の観測地点に設けられるモニタリングポストであってもよいし、またサーベイメータなどであってもよい。測定対象となる放射線は、γ線であるが、もちろんそれには限られず、例えば中性子などの検出を行うものであってもよい。
【００１６】
測定部１０は多数の検出部１２によって構成される。例えばモニタリングポストにおいては、各検出部１２は互いに異なる向きに配置されてもよい。また例えば大面積型の放射線測定装置においては、複数の検出部１２をアレイ状に配置するようにしてもよい。本実施形態において、各検出部１２は放射線を検出する半導体センサによって構成される。
【００１７】
各検出部１２ごとにアンプ１４、波高弁別器１６及びカウンタ１８が設けられている。すなわち、検出部１２から出力される信号はアンプ１４にて増幅され、波高弁別器１６によって一定の波高値以上のパルスが抽出され、そのパルスがカウンタ１８によって計数される。カウンタ１８から出力される計数値（計数率）のデータは演算部２０へ出力されている。
【００１８】
演算部２０は例えばマイクロプロセッサなどによって構成され、本実施形態において演算部２０はデータ除外部２４及び線量演算部２２を具備している。もちろんそれらの機能はソフトウエアによって実質的に実現されてもよい。データ除外部２４は以下に詳述するように絶対適正範囲及び相対適正範囲から外れた逸脱データを除外する演算を実行する。線量演算部２２は、以上のように逸脱データの除外された後に残された複数の優良データに基づいて平均線量の演算を実行している。この演算部２０は外部装置との間で通信を行ってもよいし、またユーザー入力を行う入力部及び液晶表示器などの表示部が接続されてもよい。
【００１９】
次に、図２を用いてデータ除外演算について詳述する。
【００２０】
例えばｋ個の検出部が設けられている場合において、それらの全部が適正に動作している際には、Ｓ１０１においてｎ_１〜ｎ_ｋまでのｋ個のデータが取得される。このデータは実際には計数値を表すものである。
【００２１】
Ｓ１０２では、あらかじめ固定的に設定される絶対適正範囲内に各データが属しているか否かが判断され、その絶対適正範囲を外れるデータつまり逸脱データがデータ集合から除外される。ここで、絶対適正範囲は検出部におけるハードウエア故障などに起因する大きな異常をあらかじめ判定し、すなわちそのような大きな異常に関係するデータが後の相対適正範囲の演算などに利用されないようにするための前処理に相当する。本実施形態においては、絶対適正範囲として下限と上限が定められ、その下限を下回る場合及びその上限を上回る場合にそのデータが逸脱データとして除外される。ただし、その上限については設けないようにしてもよい。
【００２２】
Ｓ１０３においては、Ｓ１０２で除外された逸脱データを除く残りの複数の優良データに基づいて仮平均値ｎが演算される。この仮平均値ｎは次の相対的適正範囲を定めるためのものである。
【００２３】
Ｓ１０４では、上記の仮平均値ｎを用いて相対適正範囲が設定され、さらにその相対適正範囲を外れるデータすなわち逸脱データが除外される。逸脱データをｎ_ｊとすると、ここではそれが上限であるｎ＋６√ｎを上回る場合及び下限であるｎ−６√ｎを下回る場合である。すなわち、本実施形態においては上記の計算式で示されるように分散を用いて統計的な考え方から優良データと逸脱データとの弁別がなされている。このように複数のデータ相互間の相対的な関係を用いて相対適正範囲が設定されるので、その範囲設定の信頼性が高く、その結果、後の平均値Ｎの演算精度を高めることが可能となる。ちなみに、相対適正範囲の下限は上記の絶対適正範囲の下限に等しいか下限よりも大きくなければならず、また相対適正範囲の上限は上記の絶対適正範囲について上限が定められる場合にはそれに等しいかそれよりも小さくなければならない。
【００２４】
そして、Ｓ１０５では、上記のようにＳ１０２及びＳ１０４において逸脱データが除外された後の残りの複数の優良データに基づき、平均値Ｎが演算される。そして、Ｓ１０６では、除外データに関する記録がなされ、また必要な演算結果が出力される。また、Ｓ１０２において除外データが判定された検出部についてはその動作を停止させてメンテナンスを促すようにしてもよい。また、それはＳ１０４において除外データが判定された場合においても同様である。
【００２５】
ところで、Ｓ１０４において逸脱データが除外された後、残りの複数の優良データについて再度のデータ除外演算の要否を判定し、それが必要な場合にはＳ１０３及びＳ１０４の工程を繰り返し実行するようにしてもよい。そのような繰り返し処理がＳ１０７で示されている。
【００２６】
また、Ｓ１０４の工程を実行した後に残された優良データの個数が一定数よりも少なくなった場合にＳ１０８で示されるようにエラー処理を実行させるようにしてもよい。すなわちＳ１０５で適正な平均値Ｎの演算が行えないような場合には、それを行うことなくエラー処理を実行し、ユーザーに異常状態を報知するものである。
【００２７】
図２に示したようなプロセスは、望ましくはバックグラウンド測定時に実行される。バックグラウンド測定時か否かを判定するために例えば入力される複数のデータについて単純平均を求め、その単純平均値が一定値以下であることをもってバックグラウンド測定時であるとみなしてもよい。線量の時間的な変化すなわち勾配に基づいてバックグラウンド測定値を判定するようにしてもよい。
【００２８】
例えばモニタリングポストなどに図２に示した処理を適用させれば、長期間にわたって環境放射線の測定を行う場合に、複数の検出部の中で、一部の検出部が異常を生じても、その検出部を切り離すことにより全体の測定にはほとんど影響を与えずに環境放射線のモニタリングを実行させることができる。またそのような異常事態の発生はログ上に履歴として記録されるため、後のメンテナンス時においてその履歴を参照することにより故障箇所の迅速な特定及び対処を行うことができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の測定データの中で信頼性のない測定データを除外してその上で精度良くデータ演算を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放射線測定装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】データ除外演算を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０測定部、１２検出部、２０演算部、２２線量演算部、２４データ除外部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a radiation measurement device, and more particularly, to a radiation measurement device including a plurality of radiation detection units.
[0002]
[Prior art]
Various devices are known as radiation measuring devices. Among them, the monitoring post is a device that is fixedly installed at each radiation measurement point set geographically and continuously or periodically monitors environmental radiation at the radiation measurement point. Specifically, the monitoring post usually performs background measurement, but when abnormalities occur, for example, when a radioisotope is released from a facility handling radioactive materials, radiation emitted from the radioisotope or from the facility It measures the emitted radiation. In addition, various radiation measuring devices such as a survey meter and an area monitor are known.
[0003]
Patent Literature 1 below discloses that an average value is obtained by excluding a signal for a defective address element among a plurality of solid-state imaging elements. However, it is presumed that the defective address element is set in advance. Patent Literature 2 below discloses that when fission is measured by averaging the output values of a plurality of fission detectors, an abnormal fission detector is excluded from the average calculation. However, it does not show that the reference value for abnormality determination is set adaptively.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-245723 (Claim 8, paragraph 0037, etc.)
[Patent Document 2]
JP-A-5-66276 (abstract, paragraph 0012, etc.)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
For example, in a radiation measurement device equipped with a large number of small semiconductor sensors for improving sensitivity or the like, if any one of the semiconductor sensors malfunctions, a comprehensive measurement result and judgment are adversely affected. For example, a problem arises in the accuracy of measuring the dose of environmental radiation. Therefore, a device for preventing the bad data from affecting the result value is required.
[0006]
An object of the present invention is to exclude unreliable measurement data from a plurality of measurement data so that data calculation can be performed with high accuracy.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is directed to a radiation measurement apparatus that includes a plurality of radiation detection units and processes a plurality of measurement data obtained using the plurality of radiation detection units, and adjusts a relative appropriate range based on the plurality of measurement data. A relative departure range setting unit that sets the departure data; a relative departure data discrimination unit that discriminates relative departure data deviating from the relative proper range in the plurality of measurement data; and the relative departure from the plurality of measurement data. Data excluding data, relative deviation data excluding means for obtaining a plurality of relative good data after the exclusion, and data calculating means for performing a predetermined data operation using the plurality of relative good data after the exclusion, Features.
[0008]
According to the above configuration, the relative appropriate range is adaptively set based on the plurality of measurement data itself. Then, relative deviation data that deviates from the relative appropriate range is specified and excluded. Then, a predetermined data calculation (for example, an average dose calculation or the like) is performed using the plurality of remaining relative superior data. The relative appropriate range may be defined only by the upper limit or the lower limit, but is usually defined by both the upper limit and the lower limit. This exclusion calculation may be performed in parallel with the measurement, or may be performed periodically at regular intervals. In this case, the operation of the radiation detection unit (abnormality detection unit) that has generated inappropriate data may be stopped until maintenance, and the fact may be recorded in a log as a history.
[0009]
Preferably, the relative appropriate range setting means sets the relative appropriate range based on a variance of the plurality of data. The variance is a value indicating the degree of variation of the measurement data. That is, deviation data is specified based on the statistical standard.
[0010]
Desirably, an absolute deviation data determining unit that determines absolute deviation data that deviates from an absolute proper range among the plurality of measurement data obtained by the plurality of radiation detection units, and a plurality of the plurality of measurement data obtained by the plurality of radiation detection units. Excluding the absolute deviation data in the measured data, and obtaining a plurality of absolute excellent data after the exclusion, including an absolute deviation data excluding means, wherein the relative appropriate range setting means is based on the plurality of absolute excellent data. The relative departure data excluding means excludes the relative departure data from the plurality of absolutely superior data.
[0011]
According to the above configuration, before setting the relative appropriate range, the absolute departure data that is out of the absolute appropriate range can be excluded in advance, so that the relative appropriate range can be set more accurately, and the accuracy of the data calculation can be reduced. Can be improved. The absolute appropriate range is for responding to power fluctuations in the radiation detection unit, bias setting abnormality, physical failure, and the like, and only the lower limit may be set (for example, the background count value or less). May be identified), and an upper limit may be set.
[0012]
Desirably, the apparatus includes a situation determination unit for determining whether the background measurement is performed or abnormal, and the relative deviation data is excluded only at the time of the background measurement. For example, if each radiation detection unit has a sensitivity characteristic with directivity, and they are arranged in different directions, the measurement data of the radiation detection unit facing the abnormal radiation source is high. Although a value is shown, an exclusion operation is performed only at the time of background measurement so that the value is not unnecessarily excluded. Whether or not the background measurement is being performed can be determined, for example, from the fact that the value obtained by simply averaging a plurality of measurement data as it is is equal to or less than a certain value.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 shows a preferred embodiment of the radiation measuring apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing the entire configuration.
[0015]
The radiation measuring apparatus shown in FIG. 1 may be, for example, a monitoring post provided around a radiation handling facility or a geographical observation point, or may be a survey meter or the like. The radiation to be measured is γ-ray, but is not limited to γ-ray, and may be one for detecting neutrons, for example.
[0016]
The measurement unit 10 includes a large number of detection units 12. For example, in the monitoring post, the respective detection units 12 may be arranged in different directions. Further, for example, in a large-area radiation measurement apparatus, a plurality of detection units 12 may be arranged in an array. In the present embodiment, each detection unit 12 is configured by a semiconductor sensor that detects radiation.
[0017]
An amplifier 14, a wave height discriminator 16 and a counter 18 are provided for each detection unit 12. That is, the signal output from the detection unit 12 is amplified by the amplifier 14, a pulse having a certain peak value or more is extracted by the peak value discriminator 16, and the pulse is counted by the counter 18. The data of the count value (count rate) output from the counter 18 is output to the calculation unit 20.
[0018]
The calculation unit 20 is configured by, for example, a microprocessor. In this embodiment, the calculation unit 20 includes a data exclusion unit 24 and a dose calculation unit 22. Of course, those functions may be substantially realized by software. The data exclusion unit 24 executes a calculation for excluding deviation data outside the absolute appropriate range and the relative appropriate range as described in detail below. The dose calculation unit 22 calculates the average dose based on a plurality of excellent data left after the deviation data is excluded as described above. The calculation unit 20 may communicate with an external device, or may be connected to an input unit for performing user input and a display unit such as a liquid crystal display.
[0019]
Next, the data exclusion calculation will be described in detail with reference to FIG.
[0020]
For example, when k detection units are provided and all of them are operating properly, k data from n _{1 to} _nk are acquired in S101. This data actually represents a count value.
[0021]
In S102, it is determined whether each data belongs to an absolute proper range fixedly set in advance, and data out of the absolute proper range, that is, deviation data is excluded from the data set. Here, the absolute appropriate range is used to determine in advance a large abnormality caused by a hardware failure or the like in the detection unit, that is, to prevent data related to such a large abnormality from being used for calculation of a relative appropriate range later. Pre-processing. In the present embodiment, a lower limit and an upper limit are defined as the absolute appropriate range, and data below the lower limit and exceeding the upper limit are excluded as deviation data. However, the upper limit may not be set.
[0022]
In S103, the provisional average value n is calculated based on a plurality of remaining excellent data excluding the deviation data excluded in S102. This provisional average value n is for determining the next relative appropriate range.
[0023]
In S104, a relative appropriate range is set using the above tentative average value n, and data outside the relative appropriate range, that is, deviation data, is excluded. Assuming that the deviation data is n _j , here, there are a case where the deviation exceeds the upper limit n + 6√n and a case where the deviation data falls below the lower limit n-6√n. That is, in the present embodiment, as shown by the above calculation formula, the variance is used to discriminate the excellent data and the deviation data from the statistical concept. As described above, since the relative appropriate range is set using the relative relationship between a plurality of data, the range setting is highly reliable, and as a result, the calculation accuracy of the average value N can be improved later. It becomes. Incidentally, the lower limit of the relative appropriate range must be equal to or larger than the lower limit of the absolute appropriate range, and the upper limit of the relative appropriate range is equal to the upper limit if the absolute appropriate range is determined. Must be smaller.
[0024]
Then, in S105, the average value N is calculated based on the remaining plurality of excellent data after the deviation data has been excluded in S102 and S104 as described above. Then, in S106, a record regarding the exclusion data is made, and a necessary calculation result is output. Further, the operation of the detection unit for which the exclusion data has been determined in S102 may be stopped to prompt maintenance. The same applies to the case where the exclusion data is determined in S104.
[0025]
By the way, after the deviation data is excluded in S104, it is determined whether or not another data exclusion calculation is necessary for the remaining plurality of excellent data. If it is necessary, the steps of S103 and S104 are repeatedly executed. Is also good. Such a repetition process is shown in S107.
[0026]
Further, when the number of excellent data remaining after performing the step of S104 becomes smaller than a predetermined number, error processing may be executed as shown in S108. That is, if it is not possible to calculate an appropriate average value N in S105, error processing is executed without performing the calculation, and the user is notified of an abnormal state.
[0027]
The process as shown in FIG. 2 is preferably performed during background measurement. In order to determine whether or not the background measurement is being performed, for example, a simple average may be obtained for a plurality of input data, and when the simple average value is equal to or less than a certain value, the background measurement may be considered. The background measurement may be determined based on a temporal change or gradient of the dose.
[0028]
For example, if the processing shown in FIG. 2 is applied to a monitoring post or the like, when environmental radiation is measured over a long period of time, even if some of the detection By separating the detection unit, monitoring of environmental radiation can be performed with almost no influence on the overall measurement. Further, since the occurrence of such an abnormal situation is recorded as a history on the log, it is possible to quickly identify and deal with a failure location by referring to the history at the time of later maintenance.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, unreliable measurement data is excluded from a plurality of measurement data, and data calculation can be performed with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a radiation measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a data exclusion calculation.
[Explanation of symbols]
10 measuring unit, 12 detecting unit, 20 calculating unit, 22 dose calculating unit, 24 data excluding unit.

Claims

With a plurality of radiation detection units, in a radiation measurement apparatus that processes a plurality of measurement data obtained using the plurality of radiation detection units,
A relative appropriate range setting means for adaptively setting a relative appropriate range based on the plurality of measurement data;
Relative deviation data determination means for determining relative deviation data deviating from the relative appropriate range in the plurality of measurement data,
Excluding the relative deviation data from the plurality of measurement data, relative deviation data exclusion means to obtain a plurality of relative excellent data after the exclusion,
Data calculation means for performing a predetermined data calculation using the plurality of relative excellent data after the exclusion,
A radiation measurement device comprising:

The device of claim 1,
The radiation measurement apparatus according to claim 1, wherein the relative appropriate range setting means sets the relative appropriate range based on a variance of the plurality of data.

The device of claim 1,
Absolute deviation data determining means for determining absolute deviation data deviating from an absolute appropriate range among a plurality of measurement data obtained by the plurality of radiation detection units,
Absolute deviation data exclusion means to exclude the absolute deviation data in the plurality of measurement data obtained by the plurality of radiation detection units, to obtain a plurality of absolute excellent data after the exclusion,
Including
The relative appropriate range setting means sets the relative appropriate range based on the plurality of absolute excellent data,
The radiation measurement apparatus according to claim 1, wherein the relative deviation data excluding unit excludes the relative deviation data from the plurality of absolute superior data.

The device of claim 1,
Including a situation determination means to determine whether the background measurement time or abnormal time,
The radiation measurement apparatus, wherein the relative deviation data is excluded only at the time of the background measurement.