JP2005249483A - Radiation detector, radiation measuring instrument and radiation measuring system - Google Patents

Radiation detector, radiation measuring instrument and radiation measuring system Download PDF

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研自 菅井
Hirotsuna Watanabe
広綱 渡辺
Kazuhiro Saito
数弘 斉藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized radiation detector having low direction dependency, and high sensitivity, a radiation measuring instrument using it which is convenient for carrying, and a radiation measuring system using the radiation measuring instrument. <P>SOLUTION: The radiation detector 1 is constituted of a case (substrate) 2, a semiconductor 3 arranged on the case 2, and a detection element 6 provided with the cathode electrode 4 and an anode electrode 5 formed on the semiconductor element 3, a plurality of which are laminated for constituting a prescribed detection spatial volume. A plurality of cathode electrodes 4 and anode electrodes 5 are electrically connected respectively to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、放射線検出器に関し、特に、半導体素子を用いた放射線検出器に関し、中でも線量率測定用の放射線検出器に関する。   The present invention relates to a radiation detector, and more particularly to a radiation detector using a semiconductor element, and more particularly to a radiation detector for measuring a dose rate.

半導体を用いて、放射線測定、特に、空間線量率を測定する場合、半導体の厚さが数十〜数百μmと薄いため、γ線に対する検出効率が低いという問題がある。   When using a semiconductor to measure radiation, particularly the air dose rate, there is a problem that the detection efficiency for γ rays is low because the thickness of the semiconductor is as small as several tens to several hundreds of μm.

そのため、低線量率の場を測定しようとする場合には、半導体検出素子の入射検出面積(いわゆる受光部の面積)を大きくすることが考えられる。しかしながら、入射検出面積を大きくすると、入射検出面と該入射検出面に直交する側面との面積比率が変わるため、放射線の入射方向に対する検出効率が変化して、検出器の方向依存性が高くなるおそれがある。   Therefore, when measuring a field with a low dose rate, it is conceivable to increase the incident detection area (so-called light receiving area) of the semiconductor detection element. However, when the incident detection area is increased, the area ratio between the incident detection surface and the side surface orthogonal to the incident detection surface changes, so that the detection efficiency with respect to the incident direction of radiation changes, and the direction dependency of the detector increases. There is a fear.

本出願人等は、空間線量率測定の方向依存性を低くするために、半導体検出素子を多面体状(例えば、正六面体)に組合わせ、色々な方向から入射する放射線に対して入射検出面積が同等になるように工夫した放射線検出器を提案した。   In order to reduce the direction dependency of the air dose rate measurement, the present applicants combined semiconductor detection elements into a polyhedron (for example, regular hexahedron), and the incident detection area for radiation incident from various directions is reduced. A radiation detector devised to be equivalent was proposed.

また、本出願人等は、直径2インチの一つのシリコン半導体検出素子を平面方向に四分割して、それぞれに陽極と陰極を設置した空間線量率測定用の放射線検出器を提案した(特許文献1)。   In addition, the present applicants proposed a radiation detector for measuring an air dose rate in which one silicon semiconductor detection element having a diameter of 2 inches is divided into four in the plane direction, and an anode and a cathode are respectively installed (patent document). 1).

特開2002−350550JP 2002-350550 A

半導体検出素子を多面体状(例えば、正六面体)に組合わせることによって、方向依存性は低くなるが、γ線に対する感度を上げることには直接結びつかず、この検出器を用いても低線量率を測定するためには入射検出面積を大きくする必要がある。   Combining semiconductor detector elements in a polyhedron shape (eg, regular hexahedron) reduces the direction dependency, but does not directly increase the sensitivity to γ-rays. In order to measure, it is necessary to increase the incident detection area.

また、一つのシリコン半導体検出素子を平面方向に四分割して、それぞれに陽極と陰極を設置することは、γ線に対する感度を上げることには直接結びつかない。   Further, dividing one silicon semiconductor detection element into four in the plane direction and installing an anode and a cathode for each of them does not directly increase the sensitivity to γ rays.

本発明の目的は、携帯に便利なように小型であり、しかも入射方向依存性が低く感度の高い放射線検出器、及び前記放射線検出器を用いた携帯に便利な放射線測定器、及び前記放射線測定器を用いた放射線測定システムを提供することである。さらに装置全体を簡便で安価に構成することも課題とする。   An object of the present invention is to provide a radiation detector that is small in size so as to be portable and that has a low incidence direction dependency and high sensitivity, a radiation meter that is convenient to carry using the radiation detector, and the radiation measurement. It is providing the radiation measurement system using a vessel. Furthermore, it is also an object to configure the entire apparatus simply and inexpensively.

本発明は第1の視点において、基板と、前記基板上に配置された半導体素子と、前記半導体素子上に形成されたカソード電極及びアノード電極と、を備えた検出素子を複数枚積層して所定の検出空間体積を構成し、複数の前記カソード電極及び複数の前記アノード電極をそれぞれ互いに電気的に接続したことを特徴とする放射線検出器を提供する。   According to a first aspect of the present invention, a plurality of detection elements each including a substrate, a semiconductor element disposed on the substrate, and a cathode electrode and an anode electrode formed on the semiconductor element are stacked and predetermined. And a plurality of the cathode electrodes and a plurality of the anode electrodes are electrically connected to each other.

本発明の放射線検出器によれば、検出素子を複数枚積層することにより、入射検出面積を実質的に増大される。詳細には、検出素子が積層されたことにより種々の方向から入射する放射線の検出漏れないし放射線の未検出透過が防止される(即ち、入射方向依存性が低く改善される)。この結果、本発明の放射線検出器によれば、低ノイズ、短い検出時間で、高感度な線量率測定を行うことができ、さらに、検出器を小型かつ安価に構成することができる。   According to the radiation detector of the present invention, the incident detection area can be substantially increased by stacking a plurality of detection elements. More specifically, the detection elements are stacked, so that the detection leakage of radiation incident from various directions or the undetected transmission of radiation is prevented (that is, the dependency on the incident direction is reduced and improved). As a result, according to the radiation detector of the present invention, highly sensitive dose rate measurement can be performed with low noise and a short detection time, and the detector can be configured to be small and inexpensive.

さらに、本発明の放射線検出器が入射方向依存性が低く感度の高い理由を説明する。図8は、本発明の放射線検出器の原理を説明するための模式図である。図8を参照すると、本発明の放射線検出器によれば、入射検出面がある正面方向(図中上部方向)から入射し第1層の検出素子6を透過したγ線も、下層の例えば第2層等の検出素子6に捕捉されて検出される。また、第1層の検出素子6をかすめるように斜め方向から入射したγ線も、第1層の検出素子6によって検出されない場合も、次段の第2層以下の検出素子6によって検出される確率が高い。さらに、側面から斜めに入射するγ線も第2層以下の検出素子6によって広範囲に捕捉される。したがって、本発明の放射線検出器は、種々の方向から入射する放射線の検出漏れないし放射線の透過が防止されているため、入射方向依存性が低く感度が高いものである。   Furthermore, the reason why the radiation detector of the present invention has low incidence direction dependency and high sensitivity will be described. FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the principle of the radiation detector of the present invention. Referring to FIG. 8, according to the radiation detector of the present invention, the γ-ray incident from the front direction (upper direction in the figure) having the incident detection surface and transmitted through the first layer detection element 6 is It is detected by being detected by the detection element 6 such as two layers. Further, even when the first-layer detection element 6 does not detect the γ-ray incident from an oblique direction so as to graze the first-layer detection element 6, it is detected by the detection element 6 in the second layer or lower of the next stage. Probability is high. Further, γ rays incident obliquely from the side surface are also captured in a wide range by the detection element 6 in the second layer and below. Therefore, the radiation detector of the present invention prevents detection of radiation incident from various directions or prevents transmission of radiation, and therefore has low dependence on the incident direction and high sensitivity.

本発明は第2の視点において、前記放射線検出器と、前記放射線検出器が出力する検出信号を増幅する回路と、所定の定数を記憶する記憶手段と、前記回路及び前記記憶手段に接続され、前記増幅された検出信号と前記所定の定数に基づいて少なくとも放射線に関するデータを計算するマイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータに内蔵又は外付けされ前記放射線に関するデータを記憶するRAMと、前記マイクロコンピュータによって制御され前記放射線に関するデータを表示する表示部と、電源と、前記放射線検出器、前記回路、前記記憶手段、前記マイクロコンピュータ、前記RAM、前記表示部及び前記電源を一体的に収容するケースと、を有することを特徴とする放射線測定器を提供する。   In a second aspect, the present invention is connected to the radiation detector, a circuit for amplifying a detection signal output from the radiation detector, storage means for storing a predetermined constant, the circuit and the storage means, A microcomputer that calculates at least radiation-related data based on the amplified detection signal and the predetermined constant, a RAM that is built in or externally installed in the microcomputer and that stores the radiation-related data, and is controlled by the microcomputer. A display unit that displays data relating to the radiation; a power source; and a case that integrally accommodates the radiation detector, the circuit, the storage unit, the microcomputer, the RAM, the display unit, and the power source. A radiation measuring instrument is provided.

前記放射線測定器によれば、従来の電離箱式線量計と同等の測定精度を保持し、小型軽量で携帯に便利な線量計が提供される。   According to the radiation measuring instrument, a dosimeter having a measurement accuracy equivalent to that of a conventional ionization chamber dosimeter, a small size and a light weight and convenient for carrying is provided.

本発明は第3の視点において、前記放射線測定器に記憶されたデータを読み取り送信するデータ読み取り器と、前記データ読み取り器から送信されるデータを受信する情報処理装置と、を有することを特徴とする放射線測定システムを提供する。この測定システムによれば、単に所定の測定値の集計のみならず、測定値に対応して測定位置を記憶し且つ集約することにより、当該領域(建物や設備等)における放射線分布を求めることができる。   In a third aspect, the present invention includes a data reader that reads and transmits data stored in the radiation measuring instrument, and an information processing apparatus that receives data transmitted from the data reader. A radiation measurement system is provided. According to this measurement system, it is possible to obtain a radiation distribution in the region (building, facility, etc.) by storing and aggregating the measurement positions corresponding to the measurement values as well as simply collecting the predetermined measurement values. it can.

本発明によれば、小型で、特にγ線に対する感度の高い放射線検出器、それを用いた小型軽量な携帯用放射線測定器、及びそれを用いた放射線測定システムが提供される。   According to the present invention, there are provided a radiation detector that is small and particularly sensitive to γ rays, a small and lightweight portable radiation measuring device using the radiation detector, and a radiation measuring system using the radiation detector.

本発明の実施形態においては、前記半導体素子の入射検出面積に対する該半導体素子の積算厚みの比(積算厚み/入射検出面積)を、20〜100[m−1]とする。例えば、入射検出面(受光面)が正方形であって、入射検出面積が10×10−3m×10×10−3mの場合、積算厚みを2.0×10−3〜10×10−3mとする。
本発明の放射線検出器は、好ましくは、前記半導体素子(検出素子)が4層以上ないし20層に(必要に応じてさらに多層に)積層される。
In the embodiment of the present invention, the ratio of the integrated thickness of the semiconductor element to the incident detection area of the semiconductor element (integrated thickness / incident detection area) is set to 20 to 100 [m −1 ]. For example, when the incident detection surface (light receiving surface) is square and the incident detection area is 10 × 10 −3 m × 10 × 10 −3 m, the integrated thickness is 2.0 × 10 −3 to 10 × 10 −. 3 m.
In the radiation detector of the present invention, preferably, the semiconductor element (detection element) is laminated in 4 layers or more to 20 layers (more layers if necessary).

本発明の放射線検出器は、空間線量率測定用に好適に用いられる。   The radiation detector of the present invention is suitably used for air dose rate measurement.

本発明の実施形態においては、空間線量率の高さに応じて検出時間を可変する。例えば、予備的な測定を行い空間線量率が低い場合には、本測定において検出時間を長く設定し、高い場合には検出時間を短く設定する。このとき、測定誤差を低下させるため、予備的な測定において測定された空間線量率に対して、該空間線量率の大きさに対して予め定められている標準偏差を用いて、検出時間を設定する。   In the embodiment of the present invention, the detection time is varied according to the height of the air dose rate. For example, when preliminary measurement is performed and the air dose rate is low, the detection time is set long in the main measurement, and when the air dose rate is high, the detection time is set short. At this time, in order to reduce the measurement error, the detection time is set for the air dose rate measured in the preliminary measurement by using a standard deviation predetermined for the size of the air dose rate. To do.

本発明の放射線測定器において、好ましくは、前記記憶手段(ROM)には空間線量率の高さに応じた検出時間が記憶され、前記放射線検出器は前記記憶手段に記憶された検出時間に基づいて放射線検出を行う。   In the radiation measuring instrument of the present invention, preferably, the storage means (ROM) stores a detection time corresponding to the height of the air dose rate, and the radiation detector is based on the detection time stored in the storage means. To detect radiation.

本発明の放射線測定器は、好ましくは、測定データの安定度を求める安定度演算手段を有し、前記安定度演算手段は前記測定データが安定したことを前記ケースに配された前記表示部に表示させる。   The radiation measuring instrument of the present invention preferably has stability calculation means for obtaining the stability of measurement data, and the stability calculation means indicates that the measurement data is stable on the display unit arranged in the case. Display.

本発明の放射線測定器において、好ましくは、前記放射線測定器はモード選択手段を有し、標準モードにおいては少なくとも前記データの登録が可能であり、時間管理モードにおいては前記ケースに配された前記表示部に少なくとも作業可能時間ないし積算線量に関するデータが表示可能である。   In the radiation measuring instrument of the present invention, preferably, the radiation measuring instrument has a mode selection means, and at least the data can be registered in the standard mode, and the display arranged in the case in the time management mode. It is possible to display at least data regarding the workable time or accumulated dose on the section.

本発明の実施形態においては、本発明の放射線検出器ないし放射線測定器を用いたシステムが、測定現場に携帯される放射線測定器と、前記測定現場から持ち帰られた前記放射線測定器に記憶されたデータを読み取って送信し及び該放射線測定器の前記電源の充電を行うデータ読み取り及び充電器と、前記データ読み取り及び充電器から送信されるデータを受信するハブ情報処理装置と、を備えた現場システムと、前記ハブ情報処理装置からネットワークを介して送信される前記データを受信するセンタ側情報処理装置と、前記情報処理装置に接続されたプリンターと、を備えたセンタ側システムと、を有し、前記センタ側情報処理装置は、複数の前記ハブ情報処理装置から送信される前記データを集約することを特徴とする。   In an embodiment of the present invention, a system using the radiation detector or radiation measuring instrument of the present invention is stored in a radiation measuring instrument carried to the measurement site and the radiation measuring device brought back from the measurement site. A field system comprising: a data reading and charging device for reading and transmitting data and charging the power supply of the radiation measuring device; and a hub information processing device for receiving data transmitted from the data reading and charging device A center side information processing apparatus that receives the data transmitted from the hub information processing apparatus via a network, and a printer connected to the information processing apparatus, The center information processing apparatus aggregates the data transmitted from the plurality of hub information processing apparatuses.

図1(A)〜図1(E)は、本発明の実施例1に係る放射線検出器を説明するための図である。図1(A)は平面図、図1(B)は正面図、図1(C)は右側面図、図1(D)は背面図、図1(E)は配線図である。   1A to 1E are views for explaining a radiation detector according to Embodiment 1 of the present invention. 1A is a plan view, FIG. 1B is a front view, FIG. 1C is a right side view, FIG. 1D is a rear view, and FIG. 1E is a wiring diagram.

図1(A)〜図1(E)を参照すると、本発明の実施例1に係る放射線検出器1は、ケース(基板)2と、ケース2上に配置された半導体素子3と、半導体素子3上に形成されたカソード電極4及びアノード電極5と、を備えた検出素子6を複数枚積層して所定の検出空間体積を構成し、複数のカソード電極4及び複数のアノード電極5をそれぞれ電極接続リード7a,7bを介して互いに電気的に接続している。   1A to 1E, a radiation detector 1 according to a first embodiment of the present invention includes a case (substrate) 2, a semiconductor element 3 disposed on the case 2, and a semiconductor element. A plurality of detection elements 6 each having a cathode electrode 4 and an anode electrode 5 formed on the substrate 3 are stacked to form a predetermined detection space volume, and the plurality of cathode electrodes 4 and the plurality of anode electrodes 5 are respectively provided as electrodes. They are electrically connected to each other via connection leads 7a and 7b.

半導体素子として、例えば、浜松ホトニクス社製のSiピンダイオードを用いることができる。例えば、入射検出面積(受光面積)は10×10−3m×10×10−3m、厚み0.5×10−3mのSi半導体素子を4〜20枚積層する。半導体素子としてSi以外の、例えば、正方形に成形しやすいテルル化カドミウム等の半導体を用いることもできる。 As the semiconductor element, for example, a Hamamatsu Photonics Si pin diode can be used. For example, 4 to 20 Si semiconductor elements having an incident detection area (light receiving area) of 10 × 10 −3 m × 10 × 10 −3 m and a thickness of 0.5 × 10 −3 m are stacked. As the semiconductor element, a semiconductor other than Si, such as cadmium telluride that can be easily formed into a square, can also be used.

図2(A)〜(C)は、本発明の実施例2に係る放射線検出器を説明するための図である。図2(A)は平面図、図2(B)は正面図、図2(C)は右側面図である。   2A to 2C are views for explaining a radiation detector according to the second embodiment of the present invention. 2A is a plan view, FIG. 2B is a front view, and FIG. 2C is a right side view.

図1(B)を参照すると、前記実施例1に係る放射線検出器においては、基板としてケース2を用いたが、図2(A)〜(C)を参照すると、本発明の実施例2に係る放射線検出器においては、基板としてシート基板2を用いている。図2(C)には、複数のカソード電極4及び複数のアノード電極5をそれぞれ互いに電気的に接続する7a,7bが図示されている。また、検出素子6において、Siピンフォトダイオード3とシート基板2は接着にて固定されている。カソード電極4及びアノード電極5はボンディングによりシート基板2へ引き出されている。シート基板2に引き出されて、カソード電極4及びアノード電極5はそれぞれ電極接続ライン7a,7bにより並列に接続される。   Referring to FIG. 1B, in the radiation detector according to the first embodiment, the case 2 is used as a substrate. However, referring to FIGS. 2A to 2C, the second embodiment of the present invention is used. In such a radiation detector, a sheet substrate 2 is used as a substrate. FIG. 2C illustrates 7a and 7b that electrically connect the plurality of cathode electrodes 4 and the plurality of anode electrodes 5 to each other. In the detection element 6, the Si pin photodiode 3 and the sheet substrate 2 are fixed by adhesion. The cathode electrode 4 and the anode electrode 5 are drawn out to the sheet substrate 2 by bonding. Pulled out to the sheet substrate 2, the cathode electrode 4 and the anode electrode 5 are connected in parallel by electrode connection lines 7a and 7b, respectively.

図3(A)〜(C)は、本発明の実施例3に係る放射線測定器を説明するための外観図である。図4(A)〜(C)は、本発明の実施例3に係る放射線測定器の構成ブロック図である。図5は、本発明の実施例3に係る放射線検出器の動作を説明するためのフローチャートである。   3A to 3C are external views for explaining a radiation measuring instrument according to Embodiment 3 of the present invention. 4A to 4C are configuration block diagrams of a radiation measuring instrument according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the radiation detector according to the third embodiment of the present invention.

図3を参照すると、(A)〜(C)は、本発明の実施例3に係る放射線測定器10は、種々の部品を内蔵するケース11と、ケース11に取付けられた伸縮シャフト12と、伸縮シャフト先端に配置され放射線検出器1を内蔵する検出部13と、放射線に関するデータを表示する表示部14と、各種スイッチ15〜18を有している。ケース11の裏側には、放射線測定器10を腕時計型に携帯するためのリストホルダ19が取付けられ、リストホルダ19にはリストベルト20が通される。   Referring to FIG. 3, (A) to (C) show that a radiation measuring instrument 10 according to a third embodiment of the present invention includes a case 11 containing various components, an extendable shaft 12 attached to the case 11, It has the detection part 13 which is arrange | positioned at the front-end | tip of an expansion-contraction shaft and incorporates the radiation detector 1, the display part 14 which displays the data regarding radiation, and various switches 15-18. A wrist holder 19 for carrying the radiation measuring device 10 in a wristwatch shape is attached to the back side of the case 11, and a wrist belt 20 is passed through the wrist holder 19.

図4(A)〜(C)を参照すると、放射線測定器10は、放射線検出器1と、放射線検出器1が出力する検出信号を増幅する回路(アンプアンドディスクリミネータ)31と、放射線測定器10の半導体素子に供給するバイアス電圧を生成するバイアス電源32と、バイアス電源32に電力を供給するV2電源と、所定の定数を記憶する記憶手段(EEPROM)41と、回路31及び記憶手段41に接続され、測定レンジを設定するためのスケーラ43、タイマ44、演算処理部45、制御処理部46を備え、増幅された検出信号と所定の定数に基づいて少なくとも放射線に関するデータを計算するマイクロコンピュータ42と、マイクロコンピュータ42に内蔵され前記データを記憶するRAM47と、マイクロコンピュータ42によって制御され放射線に関するデータを表示する表示部(LCD表示器)14(図3(A)参照)と、少なくともマイクロコンピュータ42を駆動するためのV1電源48と、V1電源48ないしV2電源33を介して、放射線検出器1、回路31、記憶手段41、マイクロコンピュータ42及び表示部14を駆動するための電力を供給するNi−MH電池49と、放射線検出器1、回路31、記憶手段41、マイクロコンピュータ42、RAM47、前記表示部及び前記電源を一体的に収容するケースと、を有している。   4A to 4C, the radiation measuring instrument 10 includes a radiation detector 1, a circuit (amplifier and discriminator) 31 that amplifies a detection signal output from the radiation detector 1, and radiation measurement. A bias power source 32 for generating a bias voltage to be supplied to the semiconductor element of the device 10, a V2 power source for supplying power to the bias power source 32, a storage means (EEPROM) 41 for storing a predetermined constant, a circuit 31, and a storage means 41. A microcomputer that includes a scaler 43 for setting a measurement range, a timer 44, an arithmetic processing unit 45, and a control processing unit 46, and calculates at least radiation-related data based on the amplified detection signal and a predetermined constant 42, a RAM 47 built in the microcomputer 42 for storing the data, and a microcomputer 42. Via a display unit (LCD display) 14 (see FIG. 3A) for controlling and displaying radiation-related data, at least a V1 power supply 48 for driving the microcomputer 42, and a V1 power supply 48 or a V2 power supply 33 , Radiation detector 1, circuit 31, storage means 41, microcomputer 42 and Ni-MH battery 49 for supplying power for driving display unit 14, radiation detector 1, circuit 31, storage means 41, microcomputer 42, a RAM 47, a case for housing the display unit and the power source integrally.

また、記憶手段41には空間線量率の高さに応じた検出時間が記憶され、例えば、空間線量率が低い場合には、誤差を減少させるために検出時間を長く設定し、線量率が高い場合には検出時間を短く設定し、放射線検出器1はこの設定された検出時間に基づいて放射線検出を行う。   The storage means 41 stores a detection time corresponding to the height of the air dose rate. For example, when the air dose rate is low, the detection time is set long to reduce the error, and the dose rate is high. In this case, the detection time is set short, and the radiation detector 1 performs radiation detection based on the set detection time.

また、放射線測定器1は、測定データの安定度を求める安定度演算手段として、演算処理部45にて実行されるプログラムを内蔵し、この安定度演算手段は測定データが安定したことを表示部14に表示させることができる。   Further, the radiation measuring instrument 1 has a built-in program executed by the arithmetic processing unit 45 as a stability calculation means for obtaining the stability of the measurement data, and the stability calculation means displays a display unit indicating that the measurement data is stable. 14 can be displayed.

図3(A)〜図4を参照して説明した放射線測定器10の動作の一例を説明する。さらに、図5を参照すると、放射線測定器10の電源スイッチ18がオンすると(S1)、表示部14の表示に従い、カーサスイッチ15によって、標準モード(S2)、時間管理モード(S3)、カレンダ合わせモード(S10)、後述の登録データ送信(S11)を選択することができる。   An example of the operation of the radiation measuring apparatus 10 described with reference to FIGS. 3 (A) to 4 will be described. Further, referring to FIG. 5, when the power switch 18 of the radiation measuring instrument 10 is turned on (S1), the standard mode (S2), time management mode (S3), and calendar adjustment are performed by the cursor switch 15 according to the display on the display unit 14. The mode (S10) and registration data transmission (S11) described later can be selected.

標準モード(S2)においては、カーサスイッチ15、設定スイッチ16又はデータ記憶・クリアスイッチ17のオンオフ選択により、データ登録メモリーの選択(S4)又は測定データの登録(S5)を行うことができる。   In the standard mode (S2), the data registration memory can be selected (S4) or the measurement data can be registered (S5) by selecting ON / OFF of the cursor switch 15, the setting switch 16 or the data storage / clear switch 17.

時間管理モード(S3)においては、設定スイッチ16とデータ記憶・クリアスイッチ17のオンオフ選択により、幾何平均計算用データ登録メモリーの選択(S6)、測定データの登録(S7)、測定された線量に応じた作業可能時間を示すタイマーモード(S8)、積算線量モード(S9)のいずれか選択的に実行することができる。   In the time management mode (S3), by selecting ON / OFF of the setting switch 16 and the data storage / clear switch 17, selection of the geometric average calculation data registration memory (S6), registration of measurement data (S7), and measurement dose Either the timer mode (S8) indicating the available work time or the integrated dose mode (S9) can be selectively executed.

図1に示した放射線検出器を内蔵する図3及び図4に示した放射線測定器を用い、福島第一原子力発電所1号機放射線計測器校正装置室において、測定器を密封線源137Csに対して正面方向に配置して、γ線の線量測定実験を行ったところ、従来の大型の電離箱式線量計と同等の測定精度が得られた。   Using the radiation measuring device shown in FIGS. 3 and 4 incorporating the radiation detector shown in FIG. 1, in the Fukushima Daiichi NPS Unit 1 radiation measuring device calibration device room, the measuring device is connected to the sealed radiation source 137Cs. When the gamma ray dose measurement experiment was conducted in the front direction, measurement accuracy equivalent to that of a conventional large ionization chamber dosimeter was obtained.

図6は、本発明の実施例4に係る放射線検出器を説明するための図であって、図3に示した伸縮シャフト12に適用可能な伸縮シャフト12を示している。   FIG. 6 is a view for explaining the radiation detector according to the fourth embodiment of the present invention, and shows the telescopic shaft 12 applicable to the telescopic shaft 12 shown in FIG.

図6を参照すると、伸縮シャフト12はそれぞれ金属パイプ製の先端部12a、中間部12b及び基部12cから構成され、先端部12aと中間部12bの電気的接続はスライド式電極12dによって行われ、中間部12bと基部12cの電気的接続はスライド式電極12eによって行われている。   Referring to FIG. 6, each of the telescopic shafts 12 includes a tip portion 12a, an intermediate portion 12b, and a base portion 12c made of a metal pipe, and electrical connection between the tip portion 12a and the intermediate portion 12b is performed by a sliding electrode 12d. The electrical connection between the part 12b and the base part 12c is made by a sliding electrode 12e.

この伸縮シャフト12によれば、狭い空間へ放射線測定器1を挿入して放射線測定を行うことができると共に、放射線検出器1から放射線測定器10の本体側へのデータ送信において、ノイズ信号の混入を高度に防止することができる。   According to the telescopic shaft 12, the radiation measuring instrument 1 can be inserted into a narrow space and radiation measurement can be performed, and a noise signal is mixed in data transmission from the radiation detector 1 to the main body side of the radiation measuring instrument 10. Can be highly prevented.

図7は、本発明の実施例5に係る放射線検出システムを説明するための図である。   FIG. 7 is a diagram for explaining the radiation detection system according to the fifth embodiment of the present invention.

図7の左側(作業現場側のシステム)を参照すると、本発明の実施例5に係る放射線検出システムは、測定現場に携帯される本発明の放射線測定器10と、前記測定現場から持ち帰られた放射線検出器10から放射線検出器10によって測定されたデータを読み取って送信し及び放射線測定器10の充電を行うデータ読み取り及び充電器61と、データ読み取り及び充電器61から送信されるデータを受信する第1のパーソナルコンピュータ(ハブ情報処理装置)62と、を備えた現場システムを有する。   Referring to the left side of FIG. 7 (system on the work site side), the radiation detection system according to Example 5 of the present invention was brought home from the radiation measurement device 10 of the present invention carried at the measurement site and the measurement site. The data measured by the radiation detector 10 is read from the radiation detector 10 and transmitted, and the data reading and charging device 61 for charging the radiation measuring device 10 and the data reading and data transmitted from the charging device 61 are received. And a first personal computer (hub information processing apparatus) 62.

図7の右側(作業現場側)を参照すると、本発明の実施例3に係る事務所側の放射線検出システムは、第1のパーソナルコンピュータ(ハブ情報処理装置)62からLAN63などの通信網を通じて送信される測定データを受信する第2のパーソナルコンピュータ(センタ側情報処理装置)64と、第2のパーソナルコンピュータ64によって加工された測定データを印刷可能なプリンター65を有する。   Referring to the right side (work site side) of FIG. 7, the radiation detection system on the office side according to the third embodiment of the present invention is transmitted from the first personal computer (hub information processing apparatus) 62 through a communication network such as a LAN 63. A second personal computer (center side information processing apparatus) 64 that receives the measured data, and a printer 65 that can print the measurement data processed by the second personal computer 64.

各事務所に設置される第1のパーソナルコンピュータ(ハブ情報処理装置)62は、複数の測定箇所の放射線測定データを集約し、さらに、センタに設置される第2のパーソナルコンピュータ(センタ側情報処理装置)64は、複数の第1のパーソナルコンピュータ(ハブ情報処理装置)62から送信される前記データを集約する。   A first personal computer (hub information processing device) 62 installed in each office aggregates radiation measurement data at a plurality of measurement locations, and further, a second personal computer (center side information processing) installed in the center. (Device) 64 collects the data transmitted from a plurality of first personal computers (hub information processing devices) 62.

本発明の放射線検出器は、原子力発電所等における空間線量率測定用の検出器として利用される。   The radiation detector of the present invention is used as a detector for measuring an air dose rate in a nuclear power plant or the like.

(A)〜(E)は、本発明の実施例1に係る放射線検出器を説明するための図である。(A)-(E) are the figures for demonstrating the radiation detector which concerns on Example 1 of this invention. (A)〜(C)は、本発明の実施例2に係る放射線検出器を説明するための図である。(A)-(C) are the figures for demonstrating the radiation detector which concerns on Example 2 of this invention. (A)〜(C)は、本発明の実施例3に係る放射線測定器を説明するための外観図である。(A)-(C) are the external views for demonstrating the radiation measuring device which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例3に係る放射線測定器の構成ブロック図である。It is a structure block diagram of the radiation measuring device which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例3に係る放射線検出器の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the radiation detector which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例4に係る放射線検出器を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the radiation detector which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例5に係る放射線検出システムを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the radiation detection system which concerns on Example 5 of this invention. 図8は、本発明の放射線検出器の原理を説明するための模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the principle of the radiation detector of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 放射線検出器
2 基板、ケース、シート基板
3 半導体素子,Siピンフォトダイオード
4 カソード電極
5 アノード電極
6 検出素子
7a,7b 電極接続リード,電極接続ライン
10 放射線測定器
11 ケース
12 伸縮シャフト
12a 先端部
12b 中間部
12c 基部
12d スライド式電極
12e スライド式電極
13 検出部
14 表示部(LCD表示器)
15〜18 各種スイッチ
19 リストホルダ
20 リストベルト
31 回路(アンプアンドディスクリミネータ)
32 バイアス電源
33 V2電源
41 記憶手段(EEPROM)
42 マイクロコンピュータ
43 スケーラ
44 タイマ
45 演算処理部
46 制御処理部
47 RAM
48 V1電源
49 Ni−MH電池
50 現場システム
51 センタ側システム
61 データ読み取り器
62 第1のパーソナルコンピュータ(ハブ情報処理装置)
63 LAN
64 第2のパーソナルコンピュータ(センタ側情報処理装置)
65 プリンター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiation detector 2 Board | substrate, case, sheet | seat board | substrate 3 Semiconductor element, Si pin photodiode 4 Cathode electrode 5 Anode electrode 6 Detection element 7a, 7b Electrode connection lead, electrode connection line 10 Radiation measuring instrument 11 Case 12 Telescopic shaft 12a Tip 12b Intermediate part 12c Base part 12d Sliding electrode 12e Sliding electrode 13 Detection part 14 Display part (LCD display)
15 to 18 Various switches 19 Wrist holder 20 Wrist belt 31 Circuit (amplifier and discriminator)
32 Bias power supply 33 V2 power supply 41 Memory means (EEPROM)
42 microcomputer 43 scaler 44 timer 45 arithmetic processing unit 46 control processing unit 47 RAM
48 V1 power supply 49 Ni-MH battery 50 On-site system 51 Center side system 61 Data reader 62 First personal computer (hub information processing apparatus)
63 LAN
64 Second personal computer (center side information processing apparatus)
65 printer

Claims (10)

基板と、前記基板上に配置された半導体素子と、前記半導体素子上に形成されたカソード電極及びアノード電極と、を備えた検出素子を複数枚積層して所定の検出空間体積を構成し、複数の前記カソード電極及び複数の前記アノード電極をそれぞれ互いに電気的に接続したことを特徴とする放射線検出器。   A plurality of detection elements each including a substrate, a semiconductor element disposed on the substrate, and a cathode electrode and an anode electrode formed on the semiconductor element are stacked to form a predetermined detection space volume. The radiation detector is characterized in that the cathode electrode and the plurality of anode electrodes are electrically connected to each other. 前記半導体素子の入射検出面積に対する該半導体素子の積算厚みの比(積算厚み/入射検出面積)が、28〜100[m−1]であることを特徴とする請求項1記載の放射線検出器。 2. The radiation detector according to claim 1, wherein a ratio of an integrated thickness of the semiconductor element to an incident detection area of the semiconductor element (integrated thickness / incident detection area) is 28 to 100 [m −1 ]. 前記半導体素子が4層以上積層されたことを特徴とする請求項1又は2記載の放射線検出器。   The radiation detector according to claim 1, wherein four or more semiconductor elements are stacked. 空間線量率測定用であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一記載の放射線検出器。   The radiation detector according to claim 1, wherein the radiation detector is used for measuring an air dose rate. 空間線量率の高さに応じて検出時間を可変することを特徴とする請求項4記載の放射線検出器。   The radiation detector according to claim 4, wherein the detection time is varied according to the height of the air dose rate. 請求項1〜5のいずれか一記載の放射線検出器と、前記放射線検出器が出力する検出信号を増幅する回路と、所定の定数を記憶する記憶手段と、前記回路及び前記記憶手段に接続され、前記増幅された検出信号と前記所定の定数に基づいて少なくとも放射線に関するデータを計算するマイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータに内蔵又は外付けされ前記放射線に関するデータを記憶するRAMと、前記マイクロコンピュータによって制御され前記放射線に関するデータを表示する表示部と、電源と、前記放射線検出器、前記回路、前記記憶手段、前記マイクロコンピュータ、前記RAM、前記表示部及び前記電源を一体的に収容するケースと、を有することを特徴とする放射線測定器。   The radiation detector according to any one of claims 1 to 5, a circuit for amplifying a detection signal output from the radiation detector, storage means for storing a predetermined constant, the circuit and the storage means. A microcomputer that calculates at least radiation-related data based on the amplified detection signal and the predetermined constant; a RAM that is built in or external to the microcomputer and that stores the radiation-related data; and is controlled by the microcomputer A display unit that displays data relating to the radiation, a power source, and a case that integrally accommodates the radiation detector, the circuit, the storage unit, the microcomputer, the RAM, the display unit, and the power source. A radiation measuring instrument comprising: 前記記憶手段には空間線量率の高さに応じた検出時間が記憶され、前記放射線検出器は前記検出時間に基づいて放射線検出を行うことを特徴とする請求項6記載の放射線測定器。   The radiation measuring apparatus according to claim 6, wherein a detection time corresponding to a height of an air dose rate is stored in the storage unit, and the radiation detector performs radiation detection based on the detection time. 前記放射線測定器は、測定データの安定度を求める安定度演算手段を有し、前記安定度演算手段は前記測定データが安定したことを前記表示部に表示させることを特徴とする請求項6又は7記載の放射線測定器。   7. The radiation measuring apparatus according to claim 6, further comprising stability calculating means for obtaining stability of measurement data, wherein the stability calculating means displays on the display section that the measurement data is stable. 7. The radiation measuring instrument according to 7. 前記放射線測定器はモード選択手段を有し、標準モードにおいては少なくとも前記データの登録が可能であり、時間管理モードにおいては少なくとも測定可能時間ないし積算線量に関するデータが前記ケースに配した前記表示部に表示可能であることを特徴とする請求項6〜8のいずれか一記載の放射線測定器。   The radiation measuring instrument has a mode selection means, and at least the data can be registered in the standard mode, and in the time management mode, at least the data relating to the measurable time or accumulated dose is displayed on the display unit arranged in the case. The radiation measuring instrument according to claim 6, wherein the radiation measuring instrument can be displayed. 測定現場に携帯される請求項6〜9のいずれか一記載の放射線測定器と、前記測定現場から持ち帰られた前記放射線測定器に記憶されたデータを読み取って送信し及び該放射線測定器の前記電源の充電を行うデータ読み取り及び充電器と、前記データ読み取り及び充電器から送信されるデータを受信するハブ情報処理装置と、を備えた現場システムと、前記ハブ情報処理装置からネットワークを介して送信される前記データを受信するセンタ側情報処理装置と、前記情報処理装置に接続されたプリンターと、を備えたセンタ側システムと、を有し、前記センタ側情報処理装置は、複数の前記ハブ情報処理装置から送信される前記データを集約することを特徴とする放射線測定システム。   The radiation measuring device according to any one of claims 6 to 9, which is carried at a measurement site, and reading and transmitting data stored in the radiation measurement device brought back from the measurement site, and the radiation measuring device A field system including a data reading / charging device for charging a power supply, and a hub information processing device for receiving data transmitted from the data reading / charging device, and transmission from the hub information processing device via a network A center-side information processing apparatus that receives the data to be received and a printer connected to the information processing apparatus, and the center-side information processing apparatus includes a plurality of pieces of hub information. A radiation measurement system that aggregates the data transmitted from a processing apparatus.
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