JP2005214869A - Equivalent dose type radiation detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線防護の観点から、原子力施設の周囲環境の放射線量を監視する当量線量型放射線検出器に関する。 The present invention relates to an equivalent dose type radiation detector that monitors the radiation dose in the surrounding environment of a nuclear facility from the viewpoint of radiation protection.
原子力発電所などの原子力施設においては、平常運転時、発電所周辺の一般公衆および発電所従業員に対して放射線防護の観点から、安全設計の基本指針に定められた線量目標値を超える放射線被ばくを与えないようにしなければならない。 In a nuclear power plant such as a nuclear power plant, during normal operation, the radiation exposure exceeding the dose target value stipulated in the basic guidelines for safety design is considered from the viewpoint of radiation protection for the general public and employees of the power plant. Must not be given.
原子力発電所からの気体および液体廃棄物中に含まれる放射性物質の環境への放出については、発電所の周辺監視区域外で許容被ばく線量として1年間に定められた量を超えないようにしなければならない。 The release of radioactive materials contained in gaseous and liquid waste from nuclear power plants to the environment must not exceed the amount specified for one year as the allowable exposure dose outside the power station's surrounding monitoring area. Don't be.
さらに、指針に基づいて一般公衆への被ばく線量の努力目標値をさだめて放射線防護を図っている。
これら被ばく線量の評価方法の一つとして、従来より当量線量型放射線検出器が用いられている。
Furthermore, based on the guidelines, radiation protection is aimed at by determining the target effort for the exposure dose to the general public.
As one of methods for evaluating these exposure doses, an equivalent dose type radiation detector has been conventionally used.
図5は従来の当量線量型放射線検出器を概略的に示す図で、1はX線、γ線などの放射線、2は前記放射線1の入射方向に対峙して設けられた半導体放射線検出器、3は信号増幅器である。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a conventional equivalent dose radiation detector, wherein 1 is radiation such as X-rays and γ-rays, 2 is a semiconductor radiation detector provided facing the incident direction of the
このような従来の当量線量型放射線検出器において、周囲環境から半導体放射線検出器2に入射した放射線1は、半導体放射線検出器2で放射線検出信号Sとして検出され、その放射線量に応じた電気信号4に変換され、信号増幅器3に入力される。
In such a conventional equivalent dose type radiation detector, the
そして、信号増幅器3により増幅された放射線検出信号から周囲環境の線量当量を監視し、線量当量が努力目標値を超えたような場合は警報を出すなどして放射線防護を図っている。
The dose equivalent of the surrounding environment is monitored from the radiation detection signal amplified by the
しかしながら、従来の当量線量型放射線検出器においては、半導体放射線検出器2のエネルギーに対する効率が規定されているため、1個の半導体放射線検出器でその仕様を満足させるためには半導体放射線検出器2の前面に孔あきフィルター5を設け、この孔あきフィルター5を通して半導体放射線検出器2に放射線1を入射させるようにし、この孔あきフィルター5の材質、孔の開口率などを最適化させることにより適切なエネルギー特性を得ることが必要であった。
However, in the conventional equivalent dose type radiation detector, the efficiency with respect to the energy of the
しかしながら、孔あきフィルター5の材質、孔の開口率などを最適化するためには面倒な調整を必要とするため、半導体放射線検出器2のエネルギー感度特性を容易に設定することは困難であった。
However, in order to optimize the material of the perforated filter 5, the aperture ratio of the holes, etc., it is necessary to make troublesome adjustments, so it is difficult to easily set the energy sensitivity characteristics of the
また、半導体放射線検出器2の前面に孔あきフィルター5を設けると、孔あきフィルター5によって放射線の入射が一部遮られ、検出信号の遮断による測定精度の低下を来たしている。
Further, when the perforated filter 5 is provided on the front surface of the
本発明は以上の課題を解決するためになされたものであり、半導体放射線検出器のエネルギー感度特性の設定が容易に行え、測定精度を向上させた当量線量型放射線検出器を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain an equivalent dose type radiation detector that can easily set the energy sensitivity characteristic of a semiconductor radiation detector and has improved measurement accuracy. To do.
以上の目的を達成するために請求項1記載の発明は、放射線の入射方向に対峙して設けられ、それぞれ異なるエネルギー領域の放射線を吸収して放射線量に応じた放射線検出信号を出力する複数層の半導体放射線検出器と、前記各層の半導体放射線検出器からの放射線検出信号を電気信号として入力し、増幅する信号増幅器と、前記信号増幅器で増幅された各放射線検出信号に重率を乗じ、その演算結果を加算する信号演算部とからなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
本発明の当量線量型放射線検出器によれば、半導体放射線検出器のエネルギー感度特性の設定が容易に行え、測定精度を向上することができる。 According to the equivalent dose type radiation detector of the present invention, the energy sensitivity characteristic of the semiconductor radiation detector can be easily set, and the measurement accuracy can be improved.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態の説明において、図5に示す従来の当量線量型放射線検出器と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the embodiment, the same parts as those in the conventional equivalent dose type radiation detector shown in FIG.
図1は本発明の第1の実施の形態を示す図で、図1において、1はX線、γ線などの放射線、2a、2b、2cは前記放射線1の入射方向に対峙して設けられ、互いに並べて配置された、例えば3層の半導体放射線検出器で、最も放射線1の入射側に配置された第1層の半導体放射線検出器2aは比較的エネルギーの低い放射線を吸収し、第2層の半導体放射線検出器2bは中間領域までのエネルギーの放射線を吸収し、第3層の半導体放射線検出器2cはX線、γ線のような高エネルギーまでの放射線を吸収するように設定されている。3は信号増幅器、6は信号演算部である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is radiation such as X-rays and γ-rays, 2a, 2b and 2c are provided opposite to the incident direction of the
このような本発明の第1の実施の形態による当量線量型放射線検出器によれば、周囲環境から半導体放射線検出器2に入射した放射線1は、比較的低エネルギー領域の放射線は第1層の半導体放射線検出器2aに吸収され、放射線検出信号S1として検出される。
同じく中間エネルギー領域の放射線は第1層、第2層の半導体放射線検出器2a、2bに吸収され、放射線検出信号S2として検出される。
According to the equivalent dose type radiation detector according to the first embodiment of the present invention, the
Similarly, the radiation in the intermediate energy region is absorbed by the
さらにX線、γ線のような高エネルギー領域の放射線は第1層、第2層、第3層の半導体放射線検出器2a、2b、2cに吸収され、放射線検出信号S3として検出される。
各層の半導体放射線検出器2a、2b、2cで検出された放射線検出信号S1〜S3は、その放射線量に応じた電気信号4に変換して出力され、信号増幅器3に送られる。
Furthermore, radiation in a high energy region such as X-rays and γ-rays is absorbed by the
The radiation detection signals S <b> 1 to S <b> 3 detected by the
電気信号4として入力された放射線検出信号S1〜S3は、信号増幅器3で増幅され、信号演算部6に送られる。
信号演算部6では、図2に示すように各々の放射線検出信号S1〜S3に重率乗算部31、32、33で乗率21、22、23を乗じ、その演算結果を加算演算部7で加算する。
The radiation detection signals S <b> 1 to S <b> 3 input as the electric signal 4 are amplified by the
In the
例えばエネルギー感度が低い場合は、第1層の半導体放射線検出器2aに吸収されて、検出された放射線検出信号S1に高めの重率21を乗算する。
このようにして各層の半導体放射線検出器2a、2b、2cで検出された放射線検出信号S1〜S3に重率21〜23を乗算し、その値を加算して検出出力8とすることによりエネルギー感度特性の補正を行い、加算された放射線検出出力8から周囲環境の線量当量を監視し、努力目標値を超えたような場合は警報を出すなどして放射線防護を図る。
For example, when the energy sensitivity is low, it is absorbed by the
Energy sensitivity is obtained by multiplying the radiation detection signals S1 to S3 detected by the
本実施の形態によれば、各層の半導体放射線検出器2a、2b、2cで検出された放射線検出信号S1〜S3に重率21〜23を乗算し、各層の加算重率を調整することによりエネルギー感度特性を容易に設定することができる。
また、従来のように、孔あきフィルターを用いていないので、放射線の入射を遮るものがなくなり、検出信号量を多く取ることができて測定精度が向上する。
According to the present embodiment, energy is obtained by multiplying the radiation detection signals S1 to S3 detected by the
Further, since a perforated filter is not used as in the prior art, there is no blockage of radiation incidence, and a large amount of detection signal can be obtained, thereby improving measurement accuracy.
次に本発明の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。図3は本発明の第2の実施の形態における信号演算部を示すブロック図で、図3において、9は放射線検出信号S1〜S3が入力され、放射線検出信号の出力の比率を計算する信号比率演算部、10は被測定核種に対して放射線検出信号の比をあらかじめ測定しておき、そのテーブルを記憶している核種推定演算部である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing a signal calculation unit according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, 9 is a signal ratio for inputting the radiation detection signals S1 to S3 and calculating the output ratio of the radiation detection signals. The
このような当量線量型放射線検出器であると、半導体放射線検出器2a、2b、2cで検出された放射線検出信号S1〜S3は信号比較演算部9に送られ、ここで各放射線検出信号S1〜S3の出力の比率(たとえば、S2/S1、S3/S1、S3/S2)が計算される。
In the case of such an equivalent dose type radiation detector, the radiation detection signals S1 to S3 detected by the
計算された比率の値は核種推定演算部10に送られ、ここでテーブルに記憶されている被測定核種の比率と比較し、比率が一致した場合に核種を特定し、それを表示するか、あるいは上位の計算機に出力する。
本実施の形態によれば、被測定対象核種の推定が行え、被ばくの原因についての推定を容易に行うことができる。
The value of the calculated ratio is sent to the nuclide
According to the present embodiment, the measurement target nuclide can be estimated, and the cause of the exposure can be easily estimated.
次に本発明の第3の実施の形態について図面を参照して説明する。
図4において、2a〜2cは互いに並べて配置された3層の半導体放射線検出器で、最も放射線1の入射側に配置された第1層の半導体放射線検出器第2aはカラーCCD検出器のような色を判別する機能を有するカラーセンサ11で構成されている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 4, 2a to 2c are three-layer semiconductor radiation detectors arranged side by side, and the first-layer
12はカラーセンサ11の前面に配置されたシンチレータで、前面にα線に対して感度のあるシンチレータ(例えばZnS)を、その後面にβ線、γ線に対して感度のあるシンチレータ(例えばプラスチックシンチレータ)を配置している。
本実施の形態によれば、半導体放射線検出器に入射した放射線1の種類によってシンチレータ12の発光色が異なるため、この発光色をカラーセンサ11により検出することにより放射線1の線種を容易に特定することができる。
According to this embodiment, since the emission color of the
1…放射線、2,2a,2b,2c…半導体放射線検出器、3…信号増幅器、4…電気信号、5…孔あきフィルター、6…信号演算部、7…加算演算部、8…検出出力、9…信号比較演算部、10…核種推定演算部、11…カラーセンサ、12…シンチレータ、21,22,23…重率、31,32,33…重率乗算部、S1,S2,S3…放射線検出信号。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
The semiconductor radiation detector arranged on the most radiation incident side of the multi-layer semiconductor radiation detector is constituted by a color sensor, and the front surface on the radiation incidence side of the color sensor is sensitive to different types of radiation. 2. The equivalent dose radiation detector according to claim 1, further comprising a scintillator.
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- 2004-01-30 JP JP2004024004A patent/JP2005214869A/en active Pending
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