JP2007240253A - Device and method for detecting crack - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crack detection device which can inspect a wider range of the surface on a reactor structure at a time even if covered with cladding and the like by detecting radiation of an activated reactor structure. <P>SOLUTION: The crack detection device 30 detects cracks 7 formed on the surface 1a of the reactor structure 1. The device 30 includes a two-dimensional radiation detector 4 and an analysis processing component 5 connected to the detector 4. The two-dimensional radiation detector 4 detects the intensity of the radiation 2 emitted from the surface 1a of the activated reactor structure 1 by associating the intensity of the radiation 2 with a detection position. The analysis processing component 5 analyzes the contour of the surface 1a of the reactor structure 1 on the basis of the data on the intensity of the radiation input from the two-dimensional radiation detector 4 and the data on positions. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、被放射化された構造物の放射線を検出することによって、構造物の表面に形成された亀裂を検出する亀裂検出装置および亀裂検出方法に関する。   The present invention relates to a crack detection apparatus and a crack detection method for detecting a crack formed on a surface of a structure by detecting radiation of the structure to be activated.

原子力発電所における原子炉内の原子炉構造物の亀裂検査をする方法としては、レーザ超音波を用いる方法や、CCDカメラによって目視検査する方法がある。このうちレーザ超音波を用いる方法は、ピンポイントでしか検査できないため、広範囲に及ぶ走査が必要となり、短時間で検査するのには不向きである。またCCDカメラによる目視検査は広範囲を一度に検査することができるが、原子炉構造物表面がクラッド等で覆われていると亀裂を発見できない不都合がある。   As a method of inspecting a crack in a nuclear reactor structure in a nuclear power plant, there are a method using laser ultrasonic waves and a method of visually inspecting with a CCD camera. Among these methods, the method using laser ultrasonic waves can be inspected only at a pinpoint, and therefore requires a wide range of scanning, and is not suitable for inspecting in a short time. In addition, visual inspection using a CCD camera can inspect a wide area at once, but there is a disadvantage that cracks cannot be found if the surface of the reactor structure is covered with cladding.

これに対して、ある程度の範囲を一度に検査でき、原子炉構造物の表面を覆うクラッド等による影響を受けにくい方法として、X線を照射し、当該X線の後方散乱X線を検出することで亀裂を検出する方法を挙げることができる(例えば非特許文献1、2等)。
D.Babot et.al,“Detection and sizing by X-ray Compton scattering of near-surface cracks under weld deposited cladding”, NDT&E International,Vol.24,No.5,247-251,1991 William L. Dunn et. al.,”Corrosion detection in aircraft by X-ray backscatter methods”,Applied Radiation and Isotopes, Vol.53,No.4-5,625-632,2000
On the other hand, as a method that can inspect a certain range at a time and is not easily affected by the cladding that covers the surface of the reactor structure, X-rays are irradiated and backscattered X-rays of the X-rays are detected. Can include a method of detecting a crack (for example, Non-Patent Documents 1 and 2).
D. Babot et.al, “Detection and sizing by X-ray Compton scattering of near-surface cracks under weld deposited cladding”, NDT & E International, Vol. 24, No. 5, 247-251, 1991. William L. Dunn et. Al., “Corrosion detection in aircraft by X-ray backscatter methods”, Applied Radiation and Isotopes, Vol. 53, No. 4-5, 625-632, 2000

しかしながらが、上述したX線を照射する方法では、高エネルギーのX線管を用いる必要がある。このため、装置が大型化してしまい、装置を移動させることが困難になる。   However, the X-ray irradiation method described above requires the use of a high-energy X-ray tube. For this reason, an apparatus will enlarge and it will become difficult to move an apparatus.

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、被放射化された構造物の放射線を検出することによって、構造物表面がクラッド等で覆われていても、構造物の表面を一度に広範囲を検査することができる亀裂検出装置および亀裂検出方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such points, and even if the surface of the structure is covered with a clad or the like by detecting the radiation of the irradiated structure, the surface of the structure An object of the present invention is to provide a crack detection apparatus and a crack detection method capable of inspecting a wide area at once.

本発明は、放射化した構造物の表面から放出される放射線強度を検出する放射線検出器と、前記放射線検出器に接続され、放射線検出器から入力される放射線強度データから前記構造物の表面に形成された亀裂を検出する解析処理部とを備えたことを特徴とする亀裂検出装置である。   The present invention relates to a radiation detector for detecting radiation intensity emitted from the surface of the activated structure, and to the surface of the structure from radiation intensity data connected to the radiation detector and input from the radiation detector. It is a crack detection apparatus provided with the analysis processing part which detects the formed crack.

本発明は、放射化した構造物の表面から放出される放射線強度を検出し、検出した放射線強度から前記構造物の表面に形成された亀裂を検出することを特徴とする亀裂検出方法である。   The present invention is a crack detection method characterized by detecting the radiation intensity emitted from the surface of the activated structure and detecting a crack formed on the surface of the structure from the detected radiation intensity.

本発明によれば、被放射化された原子炉構造物の放射線を検出することによって、原子炉構造物表面がクラッド等で覆われていても、原子炉構造物の表面を一度に広範囲を検査することができる。   According to the present invention, the surface of the reactor structure is inspected over a wide area at a time even if the surface of the reactor structure is covered with cladding or the like by detecting the radiation of the activated reactor structure. can do.

第1の実施の形態
以下、本発明に係る亀裂検出装置30の第1の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図1乃至図3は本発明の第1の実施の形態を示す図である。
First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of a crack detection apparatus 30 according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 to FIG. 3 are diagrams showing a first embodiment of the present invention.

図1及び図2に示すように、本実施の形態の亀裂検出装置30は、原子炉構造物1の表面1aに形成された亀裂7を検出するために用いられる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the crack detection device 30 of the present embodiment is used to detect a crack 7 formed on the surface 1 a of the nuclear reactor structure 1.

図1及び図2に示すように、亀裂検出装置30は、放射化した原子炉構造物1の表面1a近傍に配置される2次元放射線検出器4と、当該2次元放射線検出器4に接続され、原子炉構造物1の表面1a形状を解析する解析処理部5と、当該解析処理部5に接続され、解析処理部5で解析処理されたデータを出力データに加工するとともに、出力する出力加工部6とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the crack detection device 30 is connected to the two-dimensional radiation detector 4 disposed in the vicinity of the surface 1 a of the activated nuclear reactor structure 1 and the two-dimensional radiation detector 4. An analysis processing unit 5 that analyzes the shape of the surface 1a of the nuclear reactor structure 1 and output processing that is connected to the analysis processing unit 5 and processes the data analyzed by the analysis processing unit 5 into output data and outputs the output data Part 6.

このうち2次元放射線検出器4は、放射化した原子炉構造物1の表面1aから放出される放射線2の強度を、検出位置と対応させて検出することができる。また2次元放射線検出器4は、ガンマ線を検出することもできる。さらに2次元放射線検出器4は、2次元に広がった検出面(図示せず)を有するため、原子炉構造物1の表面1aを一度に広範囲を検査することができる。   Among these, the two-dimensional radiation detector 4 can detect the intensity of the radiation 2 emitted from the surface 1a of the activated nuclear reactor structure 1 in association with the detection position. The two-dimensional radiation detector 4 can also detect gamma rays. Furthermore, since the two-dimensional radiation detector 4 has a detection surface (not shown) spread in two dimensions, the surface 1a of the nuclear reactor structure 1 can be inspected over a wide area at a time.

なお亀裂7を発見するために用いられる2次元放射線検出器4としては、例えば、X線フィルム、イメージインテンシファイア、各種アレイ検出器、PSD(位置検出素子)等を用いることができる。   As the two-dimensional radiation detector 4 used for finding the crack 7, for example, an X-ray film, an image intensifier, various array detectors, a PSD (position detection element), or the like can be used.

また図1において、解析処理部5は、2次元放射線検出器4から入力される放射線2の強度データと、2次元放射線検出器4から入力される位置データとに基づいて解析することにより、原子炉構造物1の表面1a形状を求めるものである。   In FIG. 1, the analysis processing unit 5 performs analysis based on the intensity data of the radiation 2 input from the two-dimensional radiation detector 4 and the position data input from the two-dimensional radiation detector 4. The shape of the surface 1a of the furnace structure 1 is obtained.

また図1に示すように、原子炉構造物1の表面1aと2次元放射線検出器4との間には、原子炉構造物1の表面1aから放出される放射線2のうち、所定の角度を有する放射線2のみを通過させるスリットとして機能するコリメータ3が配置されている。   Further, as shown in FIG. 1, a predetermined angle of the radiation 2 emitted from the surface 1a of the reactor structure 1 is set between the surface 1a of the reactor structure 1 and the two-dimensional radiation detector 4. A collimator 3 that functions as a slit through which only the radiation 2 that has it is passed is arranged.

また図1に示すように、2次元放射線検出器4には、原子炉構造物1から放出される放射線2のエネルギーを弁別するエネルギー弁別部21が接続されており、当該エネルギー弁別部21は、解析処理部5に接続されている。   Further, as shown in FIG. 1, the two-dimensional radiation detector 4 is connected to an energy discriminating unit 21 that discriminates the energy of the radiation 2 emitted from the nuclear reactor structure 1, and the energy discriminating unit 21 is It is connected to the analysis processing unit 5.

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。   Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.

まず図1及び図2に示すように、放射化した原子炉構造物1からの放出される放射線2がスリットの役割をするコリメータ3を通過して、2次元放射線検出器4に到達する。その後、2次元放射線検出器4において、放射化した原子炉構造物1の表面1aから放出される放射線2の強度が、検出位置と対応して検出される。なお、コリメータ3を通過することのできる放射線2は、所定の角度を有するものに限られる。   First, as shown in FIGS. 1 and 2, the radiation 2 emitted from the activated nuclear reactor structure 1 passes through the collimator 3 serving as a slit and reaches the two-dimensional radiation detector 4. Thereafter, in the two-dimensional radiation detector 4, the intensity of the radiation 2 emitted from the activated surface 1 a of the nuclear reactor structure 1 is detected corresponding to the detection position. The radiation 2 that can pass through the collimator 3 is limited to that having a predetermined angle.

次に、検出位置と対応して検出された放射線2の強度データが、2次元放射線検出器4からエネルギー弁別部21に入力される。その後、エネルギー弁別部21において、後述するように放射線2の強度データが弁別される。   Next, intensity data of the radiation 2 detected corresponding to the detection position is input from the two-dimensional radiation detector 4 to the energy discriminating unit 21. Thereafter, the energy discriminating unit 21 discriminates the intensity data of the radiation 2 as will be described later.

次に、弁別された放射線2の強度データがエネルギー弁別部21から解析処理部5に入力される。その後、この放射線2の強度データが解析され、原子炉構造物1の表面1a形状が解析される。   Next, the intensity data of the discriminated radiation 2 is input from the energy discriminating unit 21 to the analysis processing unit 5. Thereafter, the intensity data of the radiation 2 is analyzed, and the shape of the surface 1a of the nuclear reactor structure 1 is analyzed.

次に、解析され原子炉構造物1の表面1a形状に関するデータが、解析処理部5から出力加工部6に入力される。その後、出力加工部6において出力用にデータが加工されるとともに、出力される。   Next, the analyzed data regarding the shape of the surface 1 a of the nuclear reactor structure 1 is input from the analysis processing unit 5 to the output processing unit 6. Thereafter, the output processing unit 6 processes and outputs data for output.

解析処理部5において、原子炉構造物1の表面1a形状を解析する方法について、図2及び図3を用いて更に詳述する。   A method for analyzing the shape of the surface 1a of the nuclear reactor structure 1 in the analysis processing unit 5 will be further described in detail with reference to FIGS.

一般的に、亀裂7内で発生した放射線2は亀裂内壁7aにあたって減衰する。また一般的に、放射線2の強度は発生源からの距離の2乗に反比例する。   Generally, the radiation 2 generated in the crack 7 attenuates on the crack inner wall 7a. In general, the intensity of the radiation 2 is inversely proportional to the square of the distance from the source.

これらのことより、原子炉構造物1の亀裂7から放出される放射線2の強度は、亀裂7のない原子炉構造物1の平坦面25から放出される放射線2の強度よりも弱くなる。このような原理を用いることにより、解析処理部5において、図2に示すように、原子炉構造物1の表面1aから放出される放射線2の強度を観測することにより、原子炉構造物1の表面1aに形成された亀裂7を発見することができる。なお図2は、原子炉構造物1の表面1aと、亀裂検出装置30によって検出される放射線2の強度との関係を示した概略図である。   For these reasons, the intensity of the radiation 2 emitted from the crack 7 of the reactor structure 1 is weaker than the intensity of the radiation 2 emitted from the flat surface 25 of the reactor structure 1 without the crack 7. By using such a principle, the analysis processing unit 5 observes the intensity of the radiation 2 emitted from the surface 1a of the reactor structure 1 as shown in FIG. A crack 7 formed in the surface 1a can be found. FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between the surface 1a of the nuclear reactor structure 1 and the intensity of the radiation 2 detected by the crack detection device 30.

図1において、開口幅0.1mm×深さ1mmからなる亀裂7を有する放射化された原子炉構造物1に、その表面1aから距離5mmの位置に内径0.1mm×長さ10mmのコリメータ3の集合体を配置し、コリメータ3の原子炉構造物1とは逆側に2次元放射線検出器4を配置した場合に、2次元放射線検出器4において検出される放射線2の強度の位置分布に関してシミュレーションした。このシミュレーション結果を図3に示す。   In FIG. 1, a collimator 3 having an inner diameter of 0.1 mm and a length of 10 mm is placed at a position 5 mm away from the surface 1a of an activated nuclear reactor structure 1 having a crack 7 having an opening width of 0.1 mm and a depth of 1 mm. When the two-dimensional radiation detector 4 is arranged on the opposite side of the reactor structure 1 of the collimator 3 with respect to the position distribution of the intensity of the radiation 2 detected by the two-dimensional radiation detector 4 Simulated. The simulation result is shown in FIG.

図3に示すシミュレーション結果においては、亀裂7の位置が位置0mmになるように示されている。また検出される放射線2は、原子炉構造物に大量に含まれている鉄が放射化して生成されたFe-55のX線(5.8keV)であるとして計算している。   In the simulation result shown in FIG. 3, the position of the crack 7 is shown to be 0 mm. The detected radiation 2 is calculated as X-rays (5.8 keV) of Fe-55 generated by activation of iron contained in a large amount in the reactor structure.

一般的に、原子炉の運転停止直後は原子炉構造物内に様々な短寿命の放射性核種が存在するが、1ヶ月程度経過した後にも存在する核種は、ほぼ全ては、上記Fe-55と、原子炉構造物に微量に含まれるコバルトが放射化して生成されたCo-60である。   In general, there are various short-lived radionuclides in the reactor structure immediately after shutting down the reactor, but almost all of the nuclides that exist after about one month have passed are the above-mentioned Fe-55. Co-60 produced by activation of cobalt contained in a minute amount in the reactor structure.

図3に示す結果から明らかなように、原子炉構造物1の表面1aに形成された亀裂7近傍から放出される放射線2は、亀裂7の形成されていない原子炉構造物1表面1aの平坦面25から放出される放射線2よりも、強度が弱くなることが分かる。   As is clear from the results shown in FIG. 3, the radiation 2 emitted from the vicinity of the crack 7 formed on the surface 1a of the reactor structure 1 is flat on the surface 1a of the reactor structure 1 where the crack 7 is not formed. It can be seen that the intensity is weaker than the radiation 2 emitted from the surface 25.

また図1及び図2に示すように、所定の角度を有する放射線2のみを通過させるスリットとして機能するコリメータ3を用いているため、2次元放射線検出器4には原子炉構造物1表面1aの一定方向からの放射線2のみが入射する。このため、原子炉構造物1の表面1aから放出される放射線2の強度を大きくすることができ、亀裂7からの放射線2と、平坦面25からの放射線2との強度差を大きくすることができる。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, since a collimator 3 that functions as a slit that allows only radiation 2 having a predetermined angle to pass through is used, the two-dimensional radiation detector 4 has a surface 1a of the reactor structure 1 on the surface. Only radiation 2 from a certain direction is incident. For this reason, the intensity of the radiation 2 emitted from the surface 1a of the nuclear reactor structure 1 can be increased, and the intensity difference between the radiation 2 from the crack 7 and the radiation 2 from the flat surface 25 can be increased. it can.

なお、コリメータ3を用いない場合であっても、2次元放射線検出器4を構造物に十分近づけることによって、原子炉構造物1の表面1aから放出される放射線2の強度を大きくすることができ、コリメータ3を用いた場合と同様の効果を得ることができる。   Even when the collimator 3 is not used, the intensity of the radiation 2 emitted from the surface 1a of the nuclear reactor structure 1 can be increased by bringing the two-dimensional radiation detector 4 sufficiently close to the structure. The same effect as when the collimator 3 is used can be obtained.

また原子炉構造物1は、図1に示すように、クラッド(被腹膜)11と呼ばれる金属酸化物で表面1aが覆われ、亀裂7が露出していない場合が多い。このため、原子炉構造物1の表面1aから放出される放射線2の強度が十分に大きくなるように、クラッド11の厚みは、放射線2が十分貫通する厚さであることが好ましい。   Further, as shown in FIG. 1, the reactor structure 1 often has a surface 1 a covered with a metal oxide called a clad (peritoneum) 11 and the crack 7 is not exposed. For this reason, it is preferable that the thickness of the clad 11 is a thickness through which the radiation 2 penetrates sufficiently so that the intensity of the radiation 2 emitted from the surface 1a of the nuclear reactor structure 1 becomes sufficiently large.

具体的には、Fe-55からのX線(5.8keV)を検出する場合には、クラッド11の厚さは10μm程度であることが好ましく、Co-60からのγ線(1.3MeV)を検出する場合には、クラッド11の厚さは3cm程度であることが好ましい。   Specifically, when detecting X-rays (5.8 keV) from Fe-55, the thickness of the clad 11 is preferably about 10 μm, and γ-rays from Co-60 (1.3 MeV) When detecting, the thickness of the cladding 11 is preferably about 3 cm.

なお上述のようにCo-60からのγ線はFe-55からのX線と比べ透過力が強いため、原子炉構造物1に内在する亀裂7を発見するには、Co-60からのγ線を用いることが好ましい。   As described above, γ rays from Co-60 have a higher transmission power than X-rays from Fe-55. Therefore, in order to find cracks 7 in reactor structure 1, γ rays from Co-60 are used. It is preferable to use a wire.

一般的に原子炉構造物1内では、検査対象とする原子炉構造物1表面1aの周辺からも大強度の放射線2が放出されている。これら放射線2は、原子炉構造物1内で散乱して、そのエネルギーを変化させつつ、2次元放射線検出器4に入射する。これらの放射線2は、前述の放射線2の強度差を測定する際にノイズとなり、S/Nが低下しまうことも考えられる。   Generally, in the nuclear reactor structure 1, high-intensity radiation 2 is also emitted from the periphery of the surface 1a of the nuclear reactor structure 1 to be inspected. These radiations 2 are scattered in the nuclear reactor structure 1 and enter the two-dimensional radiation detector 4 while changing the energy thereof. These radiations 2 may be noise when measuring the intensity difference of the radiation 2 described above, and the S / N may be reduced.

本実施の形態によれば、図1に示すように、2次元放射線検出器4にエネルギー弁別部21が接続され、当該エネルギー弁別部21は、解析処理部5に接続されている。このうちエネルギー弁別部21において、2次元放射線検出器4からエネルギー弁別部21に入力された放射線2の強度データのうち、検出対象となっている原子炉構造物1の表面1aから放出される放射線2に関する強度データのみを弁別し、解析処理部5に入力することができる。   According to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the energy discriminating unit 21 is connected to the two-dimensional radiation detector 4, and the energy discriminating unit 21 is connected to the analysis processing unit 5. Among these, in the energy discriminating unit 21, the radiation emitted from the surface 1 a of the nuclear reactor structure 1 to be detected among the intensity data of the radiation 2 input from the two-dimensional radiation detector 4 to the energy discriminating unit 21. 2 can be discriminated and input to the analysis processing unit 5.

このため、ノイズを除去し、検出対象となっている原子炉構造物1の表面1aから放出される放射線2のみを用いて解析処理することができるため、放射線2の検出精度を向上させることができる。   For this reason, since noise can be removed and analysis processing can be performed using only the radiation 2 emitted from the surface 1a of the reactor structure 1 that is the detection target, the detection accuracy of the radiation 2 can be improved. it can.

また一般的に、放射化した原子炉構造物1から放出される放射線2は、Fe-55からのX線とCo-60からのγ線の2種類から構成されている。ここでFe-55からのX線は、亀裂7の有無に対して敏感に変化するため、微小な亀裂7の発見に向いているが、クラッド11の影響を受けやすい特徴を有している。一方、Co-60からのγ線は、Fe-55より亀裂7の有無に対してあまり敏感に変化しないが、クラッド11の影響を受けにくい特徴を有している。   Generally, the radiation 2 emitted from the activated nuclear reactor structure 1 is composed of two types of X-rays from Fe-55 and γ-rays from Co-60. Here, the X-rays from Fe-55 change sensitively with respect to the presence or absence of the crack 7, and thus are suitable for finding the minute crack 7, but have a feature that is easily affected by the clad 11. On the other hand, γ rays from Co-60 do not change much more sensitively than the presence of cracks 7 than Fe-55, but have a characteristic that they are less susceptible to the influence of the clad 11.

このようにFe-55からのX線と、Co-60からのγ線とは、放射線2に対する特性が異なる。このため、エネルギー弁別部21によって、Fe-55からのX線と、Co-60からのγ線のそれぞれの放射線2の強度を抽出することで、クラッド11の影響を受けにくく、かつ亀裂7の有無を精度良く検出することができる。なお2次元放射線検出器4は、X線には高い感度を持つもののγ線に対しては感度がほとんど無いのが一般的である。   Thus, X-rays from Fe-55 and γ-rays from Co-60 have different characteristics for radiation 2. For this reason, by extracting the intensity | strength of each radiation 2 of the X-ray from Fe-55 and the γ-ray from Co-60 by the energy discriminating part 21, it is hard to be influenced by the clad 11 and the crack 7 Presence / absence can be detected with high accuracy. The two-dimensional radiation detector 4 generally has high sensitivity to X-rays, but generally has little sensitivity to γ rays.

上述のように、亀裂検出装置30は、放射線2を用いて原子炉構造物1の表面1aを検出するため、クラッド11で覆われていても原子炉構造物1の表面1aを検出することができる。   As described above, since the crack detection device 30 detects the surface 1a of the nuclear reactor structure 1 using the radiation 2, it can detect the surface 1a of the nuclear reactor structure 1 even if it is covered with the clad 11. it can.

また亀裂検出装置30は、2次元に広がった検出面(図示せず)を有する2次元放射線検出器4を用いているため、原子炉構造物1の表面1aを一度に広範囲を検査することができる。   Further, since the crack detection device 30 uses the two-dimensional radiation detector 4 having a detection surface (not shown) spread in two dimensions, the surface 1a of the reactor structure 1 can be inspected over a wide area at a time. it can.

さらに亀裂検出装置30は、X線管等の大型な装置を用いていないため、容易に移動させることができる。   Furthermore, since the crack detection apparatus 30 does not use a large apparatus such as an X-ray tube, it can be easily moved.

第2の実施の形態
次に図4により本発明の第2の実施の形態について説明する。図4に示す第2の実施の形態は、コリメータ3の代わりに通過する放射線2を集光させるX線結合光学素子8を用いたものであり、他は図1乃至図3に示す第1の実施の形態と略同一である。
Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment shown in FIG. 4 uses an X-ray coupling optical element 8 that condenses the passing radiation 2 instead of the collimator 3, and the other is the first embodiment shown in FIGS. This is substantially the same as the embodiment.

図4に示す第2の実施の形態において、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   In the second embodiment shown in FIG. 4, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図4に示すように、本実施の形態においては、原子炉構造物1の表面1aと2次元放射線検出器4との間に、原子炉構造物1の表面1aから放出された放射線2を通過させながら集光させるX線結合光学素子8が配置されている。このX線結合光学素子8はレンズとして機能するため、X線結合光学素子8の配置位置を変えることによって、放射化された原子炉構造物1からの放射線2の強度分布を拡大して検出したり、縮小して検出したり調整することができる。   As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the radiation 2 emitted from the surface 1a of the reactor structure 1 passes between the surface 1a of the reactor structure 1 and the two-dimensional radiation detector 4. An X-ray coupling optical element 8 for condensing light is disposed. Since the X-ray coupling optical element 8 functions as a lens, the intensity distribution of the radiation 2 from the activated nuclear reactor structure 1 is expanded and detected by changing the arrangement position of the X-ray coupling optical element 8. Or can be reduced and detected or adjusted.

このため、広い領域を短時間で粗く検査する場合には、強度分布を縮小して検出するよう調整することができ、また高分解能で検査する場合には、強度分布を拡大して検出するよう調整することができる。   For this reason, when a wide area is inspected roughly in a short time, the intensity distribution can be adjusted to be reduced and detected, and when inspected at a high resolution, the intensity distribution is enlarged and detected. Can be adjusted.

第3の実施の形態
次に図5により本発明の第3の実施の形態について説明する。図5に示す第3の実施の形態は、2次元放射線検出器4に、原子炉構造物1の表面1a上に形成されたクラッド11の表面形状1bを検出する表面凹凸モニタ部10を接続したものであり、他は図1乃至図3に示す第1の実施の形態と略同一である。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment shown in FIG. 5, the surface unevenness monitor unit 10 for detecting the surface shape 1 b of the cladding 11 formed on the surface 1 a of the nuclear reactor structure 1 is connected to the two-dimensional radiation detector 4. The others are substantially the same as the first embodiment shown in FIGS.

図5に示す第3の実施の形態において、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   In the third embodiment shown in FIG. 5, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図1及び図5に示すように、本実施の形態においては、原子炉構造物1の表面1a上に形成されたクラッド11の表面形状1bを検出する表面凹凸モニタ部10が2次元放射線検出器4に接続されている。このため、この表面凹凸モニタ部10を用いて原子炉構造物1の表面1aに設けられたクラッド11を計測することができる。   As shown in FIGS. 1 and 5, in the present embodiment, the surface unevenness monitoring unit 10 that detects the surface shape 1 b of the cladding 11 formed on the surface 1 a of the nuclear reactor structure 1 is a two-dimensional radiation detector. 4 is connected. For this reason, the clad 11 provided on the surface 1 a of the nuclear reactor structure 1 can be measured using the surface unevenness monitor unit 10.

上述したよう、Fe-55からのX線はクラッド11の影響を受けやすいため、Fe-55からのX線を測定する場合には、2次元放射線検出器4からの放射線2の強度データに基づいて、解析処理部5においてクラッド11の凹みを構造物の亀裂7と誤って検出する可能性がある。しかしながら本実施の形態によれば、表面凹凸モニタ部10によって計測されたクラッド11の表面形状と、放射線2によって検出された原子炉構造物1の表面1a形状とを比較することができる。このため、解析処理部5で求めた表面形状がクラッド11の凹みであるか、原子炉構造物1の亀裂7であるかを判断することができる。   As described above, since X-rays from Fe-55 are easily affected by the clad 11, X-rays from Fe-55 are measured based on intensity data of radiation 2 from the two-dimensional radiation detector 4. Therefore, the analysis processing unit 5 may erroneously detect the dent of the clad 11 as the crack 7 of the structure. However, according to the present embodiment, the surface shape of the clad 11 measured by the surface unevenness monitor unit 10 and the surface 1a shape of the reactor structure 1 detected by the radiation 2 can be compared. For this reason, it can be determined whether the surface shape obtained by the analysis processing unit 5 is a depression of the clad 11 or a crack 7 of the nuclear reactor structure 1.

なお表面凹凸モニタ部10は、非接触で検査できることが好ましい。非接触式の表面凹凸モニタ部10としては、例えば、広い領域を短時間で粗く検査する場合にはCCDカメラを用いることができ、また高精度な検査を行う場合にはレーザ式の変位センサを用いることができる。   In addition, it is preferable that the surface unevenness | corrugation monitor part 10 can test | inspect without contact. As the non-contact type surface unevenness monitor unit 10, for example, a CCD camera can be used when a large area is inspected roughly in a short time, and a laser displacement sensor is used for a high-precision inspection. Can be used.

なお図5に示すように、表面凹凸モニタ部10には、表面凹凸モニタ部10を原子炉構造物1の表面1a上で走査させるモニタ駆動走査部22が連結されている。このように表面凹凸モニタ部10に、モニタ駆動走査部22を連結させることによって、表面凹凸モニタ部10を原子炉構造物1の表面1a上で走査させることができ、表面凹凸モニタ部10の検出面より大きな表面積を持つクラッド11を自動的に検出することができる。このため、放射線2及びクラッド11に作業者が接近する必要が無くなるため、作業者が被爆することがなく、安全に作業することができる。   As shown in FIG. 5, a monitor drive scanning unit 22 that scans the surface unevenness monitor unit 10 on the surface 1 a of the reactor structure 1 is connected to the surface unevenness monitor unit 10. By connecting the monitor drive scanning unit 22 to the surface unevenness monitor unit 10 in this way, the surface unevenness monitor unit 10 can be scanned on the surface 1a of the nuclear reactor structure 1, and the surface unevenness monitor unit 10 can detect the surface unevenness monitor unit 10. The clad 11 having a larger surface area than the surface can be automatically detected. For this reason, since it is not necessary for an operator to approach the radiation 2 and the clad 11, the operator is not exposed to an explosion and can work safely.

第4の実施の形態
次に図6により本発明の第4の実施の形態について説明する。図6に示す第4の実施の形態は、コリメータ3と、2次元放射線検出器4とが内蔵された検出部31と、当該検出部31に連結され、検出部31を2次元で走査させる検出器駆動走査部12とを用いたものであり、他は図1乃至図3に示す第1の実施の形態と略同一である。
Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment shown in FIG. 6, a detection unit 31 including a collimator 3 and a two-dimensional radiation detector 4, and detection that is connected to the detection unit 31 and causes the detection unit 31 to scan two-dimensionally. The other components are substantially the same as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3.

図6に示す第4の実施の形態において、図1乃至図3に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   In the fourth embodiment shown in FIG. 6, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図6において、コリメータ3と2次元放射線検出器4が、検出部31に内蔵され、当該検出部31には検出器駆動走査部12に連結されている。このうち検出部31は、検出器駆動走査部12によって駆動走査される。   In FIG. 6, the collimator 3 and the two-dimensional radiation detector 4 are built in the detection unit 31, and the detection unit 31 is connected to the detector drive scanning unit 12. Among these, the detection unit 31 is driven and scanned by the detector drive scanning unit 12.

図6において、検出器駆動走査部12によって検出部31を走査することにより、検出部31に内蔵された2次元放射線検出器4を走査させることができる。このため、2次元放射線検出器4の検出面より大きな表面積を持つ原子炉構造物1の表面1aを自動的に検出することができる。このため、放射化した原子炉構造物1に作業者が接近する必要が無くなるため、作業者が被爆することがなく、安全に作業することができる。   In FIG. 6, the two-dimensional radiation detector 4 built in the detection unit 31 can be scanned by scanning the detection unit 31 with the detector drive scanning unit 12. For this reason, the surface 1a of the nuclear reactor structure 1 having a surface area larger than the detection surface of the two-dimensional radiation detector 4 can be automatically detected. For this reason, since it is not necessary for an operator to approach the activated nuclear reactor structure 1, the worker is not exposed to an explosion and can work safely.

本発明による亀裂検出装置の第1の実施の形態を示す概略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic which shows 1st Embodiment of the crack detection apparatus by this invention. 原子炉構造物の表面と、本発明の実施形態における亀裂検出装置によって検出される放射線強度との関係を説明するための概略図。Schematic for demonstrating the relationship between the surface of a nuclear reactor structure, and the radiation intensity detected by the crack detection apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における亀裂検出装置によって検出される放射線強度を示すグラフ。The graph which shows the radiation intensity detected by the crack detection apparatus in embodiment of this invention. 本発明による亀裂検出装置の第2の実施の形態を示す概略図。Schematic which shows 2nd Embodiment of the crack detection apparatus by this invention. 本発明による亀裂検出装置の第3の実施の形態を示す概略図。Schematic which shows 3rd Embodiment of the crack detection apparatus by this invention. 本発明による亀裂検出装置の第4の実施の形態を示す概略図。Schematic which shows 4th Embodiment of the crack detection apparatus by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 原子炉構造物
2 放射線
3 コリメータ
4 2次元放射線検出器
5 解析処理部
7 亀裂
8 X線結合光学素子
10 表面凹凸モニタ部
12 検出器駆動走査部
21 エネルギー弁別部
22 モニタ駆動走査部
30 亀裂検出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reactor structure 2 Radiation 3 Collimator 4 Two-dimensional radiation detector 5 Analysis processing part 7 Crack 8 X-ray coupling optical element 10 Surface unevenness monitor part 12 Detector drive scanning part 21 Energy discrimination part 22 Monitor drive scanning part 30 Crack detection apparatus

Claims (10)

放射化した構造物の表面から放出される放射線強度を検出する放射線検出器と、
前記放射線検出器に接続され、放射線検出器から入力される放射線強度データから前記構造物の表面に形成された亀裂を検出する解析処理部と
を備えたことを特徴とする亀裂検出装置。
A radiation detector for detecting the intensity of radiation emitted from the surface of the activated structure;
A crack detection apparatus comprising: an analysis processing unit that is connected to the radiation detector and detects a crack formed on a surface of the structure from radiation intensity data input from the radiation detector.
前記放射線検出器は、前記放射線強度データと位置データに基づいて前記構造物の表面に形成された亀裂を検出することを特徴とする請求項1記載の亀裂検出装置。   The crack detection apparatus according to claim 1, wherein the radiation detector detects a crack formed on a surface of the structure based on the radiation intensity data and position data. 構造物の表面と、放射線検出器との間に配置されるとともに、構造物から放出される放射線のうち、所定の角度を有する放射線のみを通過させるスリットを更に備えたことを特徴とする請求項1記載の亀裂検出装置。   The slit is disposed between the surface of the structure and the radiation detector, and further includes a slit that allows only radiation having a predetermined angle out of radiation emitted from the structure. The crack detection apparatus according to 1. 放射線検出器と解析処理部に接続され、構造物から放出される放射線のエネルギーを弁別するエネルギー弁別部を更に備えたことを特徴とする請求項1記載の亀裂検出装置。   The crack detection apparatus according to claim 1, further comprising an energy discriminating unit that is connected to the radiation detector and the analysis processing unit and discriminates energy of radiation emitted from the structure. 放射線検出器は、ガンマ線を検出することを特徴とする請求項1記載の亀裂検出装置。   The crack detection apparatus according to claim 1, wherein the radiation detector detects gamma rays. 構造物表面と、放射線検出器との間に配置されるとともに、通過する放射線を集光させるX線結合光学素子を更に備えたことを特徴とする請求項1記載の亀裂検出装置。   The crack detection apparatus according to claim 1, further comprising an X-ray coupling optical element that is disposed between the surface of the structure and the radiation detector and collects radiation passing therethrough. 放射線検出器に、構造物の表面に形成された被覆層の表面形状を検出する表面凹凸モニタ部が接続されていることを特徴とする請求項1記載の亀裂検出装置。   2. The crack detection apparatus according to claim 1, wherein a surface unevenness monitor unit for detecting a surface shape of a coating layer formed on the surface of the structure is connected to the radiation detector. 表面凹凸モニタ部に連結され、表面凹凸モニタ部を走査させるモニタ駆動走査部を更に備えたことを特徴とする請求項7記載の亀裂検出装置。   The crack detection apparatus according to claim 7, further comprising a monitor drive scanning unit that is connected to the surface unevenness monitor unit and scans the surface unevenness monitor unit. 放射線検出器に連結され、放射線検出器を走査させる検出器駆動走査部を更に備えたことを特徴とする請求項1記載の亀裂検出装置。   The crack detection apparatus according to claim 1, further comprising a detector driving scanning unit that is connected to the radiation detector and scans the radiation detector. 放射化した構造物の表面から放出される放射線強度を検出し、
検出した放射線強度から前記構造物の表面に形成された亀裂を検出することを特徴とする亀裂検出方法。
Detect the intensity of radiation emitted from the surface of the activated structure,
A crack detection method characterized by detecting a crack formed on the surface of the structure from the detected radiation intensity.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010133832A (en) * 2008-12-04 2010-06-17 Hitachi Ltd Device and system for monitoring radiation
JP2011252817A (en) * 2010-06-03 2011-12-15 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Monitoring method for dose rate and monitoring device therefor

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5488185A (en) * 1977-12-26 1979-07-13 Hitachi Ltd Inspecting method of crazed part of weld
JPS63313042A (en) * 1987-06-17 1988-12-21 Hitachi Ltd Method for inspecting radioactive fluid piping
JPH02234054A (en) * 1989-03-07 1990-09-17 General Sekiyu Kk Method and device for measuring reduced thickness quantity of substance surface
JPH036484A (en) * 1989-06-05 1991-01-11 Kajima Corp Ground serveying method
JPH0331709A (en) * 1989-06-29 1991-02-12 General Sekiyu Kk Method and device for measuring quantity of thickness reduction due to ultramicro radioactivity
JPH0545491A (en) * 1991-08-14 1993-02-23 Toshiba Corp Evaluation of metal material for nuclear power plant
JPH05134044A (en) * 1991-11-11 1993-05-28 Toshiba Corp Radiation-spectrum measuring apparatus
JPH05307095A (en) * 1992-01-16 1993-11-19 Framatome Et Cogema <Fragema> Non-destructive method and apparatus for wall of tank housing radioactive liquid
JPH08220029A (en) * 1995-02-13 1996-08-30 Toshiba Corp Apparatus and method for non-destructive inspection for radioactively contaminated material
JPH10132946A (en) * 1996-10-31 1998-05-22 Toshiba Corp Method of detecting radiation
JP2001194324A (en) * 2000-01-11 2001-07-19 Non-Destructive Inspection Co Ltd Method for detecting object of detection by means of neutron, detecting device used therefor, and specimen
JP2001217188A (en) * 1999-12-13 2001-08-10 Asm Lithography Bv Illuminator lithography system, lithography system comprising such illuminator, and manufacturing method using such lithography system
JP2003130819A (en) * 2001-10-29 2003-05-08 Toshiba Corp Inspection device using radiation
JP2004085250A (en) * 2002-08-23 2004-03-18 Toshiba Corp Radiation measuring device
JP2005321249A (en) * 2004-05-07 2005-11-17 Toshiba Corp Activated radioactive material quantity evaluation method and activated radioactive material quantity evaluation system of radioactive waste

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5488185A (en) * 1977-12-26 1979-07-13 Hitachi Ltd Inspecting method of crazed part of weld
JPS63313042A (en) * 1987-06-17 1988-12-21 Hitachi Ltd Method for inspecting radioactive fluid piping
JPH02234054A (en) * 1989-03-07 1990-09-17 General Sekiyu Kk Method and device for measuring reduced thickness quantity of substance surface
JPH036484A (en) * 1989-06-05 1991-01-11 Kajima Corp Ground serveying method
JPH0331709A (en) * 1989-06-29 1991-02-12 General Sekiyu Kk Method and device for measuring quantity of thickness reduction due to ultramicro radioactivity
JPH0545491A (en) * 1991-08-14 1993-02-23 Toshiba Corp Evaluation of metal material for nuclear power plant
JPH05134044A (en) * 1991-11-11 1993-05-28 Toshiba Corp Radiation-spectrum measuring apparatus
JPH05307095A (en) * 1992-01-16 1993-11-19 Framatome Et Cogema <Fragema> Non-destructive method and apparatus for wall of tank housing radioactive liquid
JPH08220029A (en) * 1995-02-13 1996-08-30 Toshiba Corp Apparatus and method for non-destructive inspection for radioactively contaminated material
JPH10132946A (en) * 1996-10-31 1998-05-22 Toshiba Corp Method of detecting radiation
JP2001217188A (en) * 1999-12-13 2001-08-10 Asm Lithography Bv Illuminator lithography system, lithography system comprising such illuminator, and manufacturing method using such lithography system
JP2001194324A (en) * 2000-01-11 2001-07-19 Non-Destructive Inspection Co Ltd Method for detecting object of detection by means of neutron, detecting device used therefor, and specimen
JP2003130819A (en) * 2001-10-29 2003-05-08 Toshiba Corp Inspection device using radiation
JP2004085250A (en) * 2002-08-23 2004-03-18 Toshiba Corp Radiation measuring device
JP2005321249A (en) * 2004-05-07 2005-11-17 Toshiba Corp Activated radioactive material quantity evaluation method and activated radioactive material quantity evaluation system of radioactive waste

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010133832A (en) * 2008-12-04 2010-06-17 Hitachi Ltd Device and system for monitoring radiation
JP2011252817A (en) * 2010-06-03 2011-12-15 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Monitoring method for dose rate and monitoring device therefor

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