JP2009047624A - Radiation detection apparatus - Google Patents

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Shinichiro Nakazono
信一郎 中園
Hirotaka Sakai
宏隆 酒井
Yoshio Kita
好夫 北
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation detection apparatus that allows high sensitivity measurement of γ-rays under a high temperature environment and that can also suppress degradation of components. <P>SOLUTION: This radiation detection apparatus includes a cylindrical light-emitting element 1 onto which γ-rays 6 are incident, a cylindrical condensing element 2 for condensing light 7 from the light-emitting element 1; a cylindrical vessel 14 where the cross section is elliptical and inner wall forms a mirror surface, the light-emitting element 1 is installed at or near one focal position of the elliptical mirror surface, and the condensing element 2 is installed at or near the other focal position; a light transmission cable 3, that is connected to the condensing element 2 and leads out the light 7 to the outside; a photodetector 4, that is installed in an environment of a temperature which is lower than that of the light-emitting element 1, is connected to the other end of the light transmission cable 3, and detects the light 7; and a signal processing circuit 5 for converting the detected light 7 into a signal. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、高温環境の下で放射線の検出を行なう放射線検出装置に関する。   The present invention relates to a radiation detection apparatus that detects radiation in a high temperature environment.

高温環境の下で放射線の検出を行なう放射線検出装置としてシンチレーション検出器が知られている(例えば、特許文献1参照)。   A scintillation detector is known as a radiation detection device that detects radiation in a high-temperature environment (see, for example, Patent Document 1).

このシンチレーション検出器は、入射するγ線エネルギにほぼ比例した強さの光を発するシンチレータと、その光を検出し電気信号に変換する光電子増倍管と、電気信号を処理する信号処理回路とから構成されている。シンチレーション検出器は通常、受光光量を大きくするために、シンチレータに光電子増倍管を直接接合する構造になっている。
特開昭56−785号公報
This scintillation detector includes a scintillator that emits light having an intensity substantially proportional to incident γ-ray energy, a photomultiplier that detects the light and converts it into an electric signal, and a signal processing circuit that processes the electric signal. It is configured. A scintillation detector usually has a structure in which a photomultiplier tube is directly joined to a scintillator in order to increase the amount of received light.
JP-A-56-785

上述した従来のシンチレーション検出器においては、受光光量を大きくするために、シンチレータに光電子増倍管を直接接合する構造を採用している。   The conventional scintillation detector described above employs a structure in which a photomultiplier tube is directly joined to the scintillator in order to increase the amount of received light.

このために、シンチレーション検出器を高温環境下に設置すると、光電子増倍管が高温の影響を受け、出力信号の変動や部品の劣化が発生していた。すなわち、このシンチレーション検出器を高温環境下に設置すると、光電子増倍管が高温の影響を受け、高温環境下で高感度なγ線の計測が困難であるという課題があった。   For this reason, when the scintillation detector is installed in a high temperature environment, the photomultiplier tube is affected by the high temperature, and the output signal fluctuates and the components deteriorate. That is, when this scintillation detector is installed in a high temperature environment, the photomultiplier tube is affected by the high temperature, and there is a problem that it is difficult to measure gamma rays with high sensitivity in a high temperature environment.

また、このシンチレーション検出器を高温環境下に設置すると、放射線検出装置の部品の劣化が促進されるという課題があった。   In addition, when this scintillation detector is installed in a high temperature environment, there is a problem in that deterioration of components of the radiation detection device is promoted.

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、高温環境下で高感度なγ線の計測を可能とし、さらに部品の劣化を抑制することのできる放射線検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a radiation detection apparatus that can measure gamma rays with high sensitivity in a high-temperature environment and can further suppress deterioration of components. To do.

上記目的を達成するため、本発明の放射線検出装置においては、放射線が入射される円筒形の発光素子と、この発光素子からの光を集光する円筒形の集光素子と、断面が楕円形で内壁が鏡面を形成し、この楕円形状の鏡面の一方の焦点位置又はこの近傍に前記発光素子が設置され、この他方の焦点位置又はこの近傍に前記集光素子が設置される筒状容器と、前記集光素子に接続され外部に前記光を導出する光伝達ケーブルと、前記発光素子よりも低温環境に設置されかつ前記光伝達ケーブルの他端に接続されて前記光を検出する光検出器と、前記検出された光を信号化する信号処理回路と、を有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, in the radiation detection apparatus of the present invention, a cylindrical light emitting element on which radiation is incident, a cylindrical light collecting element for condensing light from the light emitting element, and an elliptical cross section A cylindrical container in which the inner wall forms a mirror surface, the light emitting element is installed at or near one focal position of the elliptical mirror surface, and the light collecting element is installed at or near the other focal position. A light transmission cable connected to the light condensing element to guide the light to the outside, and a light detector installed in a lower temperature environment than the light emitting element and connected to the other end of the light transmission cable to detect the light And a signal processing circuit for converting the detected light into a signal.

また、上記目的を達成するため、本発明の放射線検出装置においては、放射線が入射される発光素子と、この発光素子の少なくとも一端にかつこの発光素子の発光面に向けて設置された凹面鏡と、この凹面鏡の焦点位置又はこの近傍に設けられ前記発光素子からの光を集光する集光素子と、前記発光素子よりも低温環境に設置されかつ前記光伝達ケーブルの他端に接続されて前記光を検出する光検出器と、前記検出された光を信号化する信号処理回路と、を有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, in the radiation detection apparatus of the present invention, a light emitting element on which radiation is incident, a concave mirror disposed at least at one end of the light emitting element and toward the light emitting surface of the light emitting element, A condensing element that is provided at or near the focal position of the concave mirror and condenses light from the light emitting element, and is installed in a lower temperature environment than the light emitting element and is connected to the other end of the light transmission cable and the light. And a signal processing circuit for converting the detected light into a signal.

本発明の放射線検出装置によれば、発光素子を楕円形状の筒状容器の一方の焦点位置又はこの近傍に設置し、集光素子を他方の焦点位置又はこの近傍に設置することにより、高温環境下で高感度なγ線の計測を可能としている。   According to the radiation detection apparatus of the present invention, the light emitting element is installed at one focal position of the elliptical cylindrical container or in the vicinity thereof, and the light collecting element is installed at the other focal position or in the vicinity thereof. It is possible to measure gamma rays with high sensitivity below.

また、集光素子に光伝達ケーブルを介して光検出器を接続し光を検出することにより、この光検出器は高温環境の影響が大幅に制限され、部品の劣化を抑制することができる。   In addition, by connecting a light detector to the condensing element via a light transmission cable and detecting light, the influence of the high temperature environment is greatly limited in the light detector, and deterioration of components can be suppressed.

以下、本発明に係る放射線検出装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of a radiation detection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本発明の第1の実施の形態の放射線検出装置の構成を示すブロック図であり、図2は、本発明の第1の実施の形態の放射線検出装置の変形例の構成を示す斜視図である。   FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the radiation detection apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows the configuration of a modification of the radiation detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is a perspective view.

まず、第1の実施の形態の放射線検出装置の構成について、図1、図2を用いて説明する。   First, the structure of the radiation detection apparatus of 1st Embodiment is demonstrated using FIG. 1, FIG.

図1、図2に示すように、放射線検出装置は、高温環境に設置されかつ高エネルギの放射線であるγ線6又はX線が入射される円筒形の発光素子1と、この発光素子1からの光を集光する円筒形の集光素子2と、この発光素子1及び集光素子2を内蔵する筒状容器14を有する。一例として、この発光素子1としてシンチレータが用いられている。また、筒状容器14は、一例として、断面が楕円形で内壁が鏡面を形成し、この楕円形状の鏡面の一方の焦点位置又はこの近傍に発光素子1が設置され、他方の焦点位置又はこの近傍に集光素子2が設置される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the radiation detection apparatus includes a cylindrical light-emitting element 1 that is installed in a high-temperature environment and that receives γ-rays 6 or X-rays that are high-energy radiation. And a cylindrical container 14 in which the light emitting element 1 and the light collecting element 2 are built. As an example, a scintillator is used as the light emitting element 1. In addition, as an example, the cylindrical container 14 has an elliptical cross section, and an inner wall forms a mirror surface. The light emitting element 1 is installed at or near one focal position of the elliptical mirror surface, and the other focal position or this The condensing element 2 is installed in the vicinity.

この集光素子2の接続された光伝達ケーブル3の他端には、発光素子1よりも低温環境に設置され光7を検出する光検出器4が設けられている。   At the other end of the light transmission cable 3 to which the condensing element 2 is connected, a photodetector 4 that is installed in a lower temperature environment than the light emitting element 1 and detects the light 7 is provided.

このように構成された本実施の形態において、放射線検出装置が高温環境の測定場所に設置された場合に、発光素子1に高エネルギの放射線であるγ線6又はX線が入射されたときに、発光素子1は励起エネルギにより光7を発する。断面形状が楕円の筒状容器14の一方の焦点位置又はこの近傍に設置された発光素子1からの光7は、筒状容器14の内壁を形成する鏡面で反射し、筒状容器14の他方の焦点位置又はこの近傍に設置された集光素子2に入射される。   In the present embodiment configured as described above, when the radiation detection apparatus is installed at a measurement place in a high temperature environment, when γ rays 6 or X rays, which are high energy radiation, are incident on the light emitting element 1. The light emitting element 1 emits light 7 by excitation energy. The light 7 from the light emitting element 1 installed at or near one focal position of the cylindrical container 14 having an elliptical cross-sectional shape is reflected by the mirror surface forming the inner wall of the cylindrical container 14, and the other of the cylindrical container 14 Is incident on the condensing element 2 installed at or near the focal position.

この集光素子2に接続された光伝達ケーブル3の他端には、発光素子1よりも低温環境に設置され光伝達ケーブル3からの光7を検出する光検出器4が接続されている。   The other end of the light transmission cable 3 connected to the condensing element 2 is connected to a photodetector 4 that is installed in a lower temperature environment than the light emitting element 1 and detects the light 7 from the light transmission cable 3.

本実施の形態によれば、発光素子1を筒状容器14の一方の焦点位置又はこの近傍に発光素子1が設置され、この他方の焦点位置又はこの近傍に集光素子2を設置することにより、集光効率を高め検出可能な放射線量の範囲を広げ、高温環境下で高感度なγ線の計測を可能としている。   According to the present embodiment, the light emitting element 1 is disposed at one focal position of the cylindrical container 14 or in the vicinity thereof, and the light collecting element 2 is disposed at the other focal position or in the vicinity thereof. It increases the collection efficiency and expands the range of detectable radiation dose, enabling highly sensitive gamma ray measurement in high temperature environments.

また、集光素子2に光伝達ケーブル3を介して光検出器4を接続し、入射された光7を検出することにより、この光検出器4は高温環境の影響が大幅に制限され、部品の劣化を抑制することができる。   Further, the photodetector 4 is connected to the condensing element 2 via the light transmission cable 3 and the incident light 7 is detected, so that the influence of the high temperature environment is greatly limited in the photodetector 4, and the components Can be prevented.

次に、第1の実施の形態の放射線検出装置の変形例について、図2を用いて説明する。図2は、図1の放射線検出装置に中継器8を追加して設けたものであり、図1と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   Next, a modification of the radiation detection apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is provided by adding a repeater 8 to the radiation detection apparatus of FIG. 1, and the same or similar parts as in FIG.

本図に示すように、集光素子として、波長変換ファイバであるガラス波長シフトファイバ15が使用されている。照射された光7をこのガラス波長シフトファイバ15の内部に閉じ込めている。中継器8を介して、ガラス波長シフトファイバ15を光伝達ケーブル3に接続している。この光伝達ケーブル3によって光7を外部に導出している。この光伝達ケーブル3の他端には光検出器4(図1も参照)が接続されている。   As shown in the figure, a glass wavelength shift fiber 15 that is a wavelength conversion fiber is used as a condensing element. The irradiated light 7 is confined inside the glass wavelength shift fiber 15. The glass wavelength shift fiber 15 is connected to the optical transmission cable 3 via the repeater 8. The light 7 is led out to the outside by the optical transmission cable 3. A light detector 4 (see also FIG. 1) is connected to the other end of the light transmission cable 3.

本実施の形態によれば、照射された光7をこのガラス波長シフトファイバ15の内部に閉じ込め、このガラス波長シフトファイバ15に接続した光伝達ケーブル3によって光7を外部に導出することにより、この光伝達ケーブル3の接続された光検出器4は高温環境の影響が大幅に制限され、部品の劣化を抑制することができる。   According to the present embodiment, the irradiated light 7 is confined inside the glass wavelength shift fiber 15, and the light 7 is led out to the outside by the light transmission cable 3 connected to the glass wavelength shift fiber 15. The photodetector 4 to which the optical transmission cable 3 is connected is greatly limited in the influence of the high temperature environment and can suppress the deterioration of the components.

図3は、本発明の第2の実施の形態の放射線検出装置の構成を一部透視して示す正面図である。   FIG. 3 is a front view partially showing the configuration of the radiation detection apparatus according to the second exemplary embodiment of the present invention.

まず、第2の実施の形態の放射線検出装置の構成について、図3を用いて説明する。   First, the structure of the radiation detection apparatus of 2nd Embodiment is demonstrated using FIG.

本図に示すように、放射線検出装置は、高温環境に設置されγ線6が入射される発光素子16と、この発光素子16の少なくとも一端にかつこの発光素子16の発光面に向けて設置された凹面鏡9と、この凹面鏡9の焦点位置又はこの近傍に設けられ発光素子16からの光7を集光する集光素子2を有する。この集光素子2には、光伝達ケーブル3が接続されている。この光伝達ケーブル3の他端には、発光素子16よりも低温環境に設置され光7を検出する光検出器4(図1も参照)が接続されている。   As shown in the figure, the radiation detection apparatus is installed in a high-temperature environment and a light emitting element 16 on which γ rays 6 are incident, and at least one end of the light emitting element 16 and toward the light emitting surface of the light emitting element 16. And a condensing element 2 that condenses the light 7 from the light emitting element 16 provided at or near the focal position of the concave mirror 9. An optical transmission cable 3 is connected to the condensing element 2. The other end of the light transmission cable 3 is connected to a photodetector 4 (see also FIG. 1) that is installed in a lower temperature environment than the light emitting element 16 and detects the light 7.

本実施の形態によれば、発光素子1の発光面に向けて凹面鏡9を設置し、この凹面鏡9の焦点を結ぶ位置又は近傍に集光素子2を設置して反射光7の集光効率を高めることにより、検出可能な放射線量の範囲を広げることができる。また、光伝達ケーブル3を介して反射光7を検出することにより、高温環境下で高感度なγ線6の計測を可能としている。   According to the present embodiment, the concave mirror 9 is installed toward the light emitting surface of the light emitting element 1, and the condensing element 2 is installed at or near the position where the focal point of the concave mirror 9 is focused to improve the condensing efficiency of the reflected light 7. By increasing it, the range of detectable radiation dose can be expanded. Further, by detecting the reflected light 7 through the light transmission cable 3, it is possible to measure the highly sensitive γ-ray 6 in a high temperature environment.

図4は、本発明の第2の実施の形態の放射線検出装置の変形例の構成を一部透視して示す正面図である。図4は、図3の凹面鏡9に貫通孔9aを追加して設けたものであり、図3と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 4 is a front view partially showing a configuration of a modification of the radiation detection apparatus according to the second exemplary embodiment of the present invention. FIG. 4 is obtained by adding a through hole 9a to the concave mirror 9 of FIG. 3, and the same or similar parts as in FIG.

本図に示すように、放射線検出装置は、高温環境に設置されγ線6が入射される発光素子16と、この発光素子16の少なくとも一端にかつこの発光素子16の発光面に向けて設置された凹面鏡9と、この凹面鏡9の焦点位置又はこの近傍に設けられ発光素子16からの光7を集光する集光素子2を有する。この凹面鏡9の中心部に貫通孔9aが開口されている。この貫通孔9aを経由して、集光素子2に接続した光伝達ケーブル3を外部に取り出している。この光伝達ケーブル3の他端には、発光素子16よりも低温環境に設置され光7を検出する光検出器4(図1も参照)が接続されている。   As shown in the figure, the radiation detection apparatus is installed in a high-temperature environment and a light emitting element 16 on which γ rays 6 are incident, and at least one end of the light emitting element 16 and toward the light emitting surface of the light emitting element 16. And a condensing element 2 that condenses the light 7 from the light emitting element 16 provided at or near the focal position of the concave mirror 9. A through hole 9 a is opened at the center of the concave mirror 9. The light transmission cable 3 connected to the condensing element 2 is taken out through the through hole 9a. The other end of the light transmission cable 3 is connected to a photodetector 4 (see also FIG. 1) that is installed in a lower temperature environment than the light emitting element 16 and detects the light 7.

本実施の形態によれば、凹面鏡9の中心部に開口した貫通孔9aを経由して、光伝達ケーブル3を外部に取り出している。このために、発光素子16からの光7をケーブルで遮ることがないので、集光効率を高めることができる。また、光伝達ケーブル3を介して反射光7を検出することにより、高温環境下で高感度なγ線6の計測を可能としている。   According to the present embodiment, the light transmission cable 3 is taken out via the through hole 9 a opened at the center of the concave mirror 9. For this reason, since the light 7 from the light emitting element 16 is not blocked by the cable, the light collection efficiency can be increased. Further, by detecting the reflected light 7 through the light transmission cable 3, it is possible to measure the highly sensitive γ-ray 6 in a high temperature environment.

図5は、本発明の第2の実施の形態の放射線検出装置の他の変形例の構成を示す断面図である。図5は、図3の発光素子16に貫通孔16aを追加して設けたものであり、図3と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 5: is sectional drawing which shows the structure of the other modification of the radiation detection apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 5 is obtained by adding a through hole 16a to the light emitting element 16 of FIG. 3, and the same or similar parts as in FIG.

本図に示すように、放射線検出装置は、高温環境に設置されγ線6が入射される発光素子16と、この発光素子16の少なくとも一端にかつこの発光素子16の発光面に向けて設置された凹面鏡9と、この凹面鏡9の焦点位置又はこの近傍に設けられ発光素子16からの光7を集光する集光素子2を有する。この発光素子16の中心軸に貫通孔16aが開口されている。この貫通孔16aを経由して、集光素子2に接続した光伝達ケーブル3を外部に取り出している。この光伝達ケーブル3の他端には、発光素子16よりも低温環境に設置され光7を検出する光検出器4が接続されている。   As shown in the figure, the radiation detection apparatus is installed in a high-temperature environment and a light emitting element 16 on which γ rays 6 are incident, and at least one end of the light emitting element 16 and toward the light emitting surface of the light emitting element 16. And a condensing element 2 that condenses the light 7 from the light emitting element 16 provided at or near the focal position of the concave mirror 9. A through hole 16 a is opened at the central axis of the light emitting element 16. The light transmission cable 3 connected to the condensing element 2 is taken out through the through hole 16a. The other end of the light transmission cable 3 is connected to a photodetector 4 that is installed in a lower temperature environment than the light emitting element 16 and detects the light 7.

本実施の形態によれば、発光素子16の中心軸に開口した貫通孔16aを経由して、光伝達ケーブル3を外部に取り出している。このために、凹面鏡9に開口することがないので、集光効率を高めることができる。また、光伝達ケーブル3を介して反射光7を検出することにより、高温環境下で高感度なγ線6の計測を可能としている。   According to the present embodiment, the light transmission cable 3 is taken out to the outside through the through-hole 16a opened in the central axis of the light emitting element 16. For this reason, since it does not open to the concave mirror 9, a condensing efficiency can be improved. Further, by detecting the reflected light 7 through the light transmission cable 3, it is possible to measure the highly sensitive γ-ray 6 in a high temperature environment.

図6は、本発明の第2の実施の形態の放射線検出装置のさらに他の変形例の構成を示す正面図である。図6は、図3の発光素子16に接合部10を追加して設けたものであり、図3と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 6 is a front view showing a configuration of still another modified example of the radiation detection apparatus according to the second exemplary embodiment of the present invention. FIG. 6 is obtained by adding the joint portion 10 to the light emitting element 16 of FIG. 3, and the same or similar parts as in FIG.

本図に示すように、放射線検出装置は、高温環境に設置されγ線6が入射される発光素子16と、この発光素子16の一端にかつこの発光素子16の発光面に向けて設置された凹面鏡9と、この凹面鏡9の焦点位置又はこの近傍に設けられ発光素子1からの光7を集光する集光素子2を有する。この発光素子1と凹面鏡9との間には、伸縮性のある物質で作製された接合部10が設けられている。   As shown in the figure, the radiation detection apparatus is installed in a high temperature environment and is provided with a light emitting element 16 on which γ rays 6 are incident, and one end of the light emitting element 16 and toward the light emitting surface of the light emitting element 16. A concave mirror 9 and a condensing element 2 that condenses the light 7 from the light emitting element 1 provided at or near the focal position of the concave mirror 9 are provided. Between the light emitting element 1 and the concave mirror 9, a joint 10 made of a stretchable material is provided.

本実施の形態によれば、発光素子16と凹面鏡9との間に伸縮性のある接合部10を設けることにより、発光素子16及び凹面鏡9の熱膨張率に差による接合面の破損を防止することにより、高温環境下で高感度なγ線の計測を可能としている。   According to the present embodiment, by providing the stretchable joint 10 between the light emitting element 16 and the concave mirror 9, damage to the joint surface due to the difference in thermal expansion coefficient between the light emitting element 16 and the concave mirror 9 is prevented. This makes it possible to measure gamma rays with high sensitivity in a high temperature environment.

図7は、本発明の第3の実施の形態の放射線検出装置の構成を一部透視して示す正面図である。   FIG. 7 is a front view showing a part of the configuration of the radiation detection apparatus according to the third exemplary embodiment of the present invention.

図7は、図3の凹面鏡9の内部にミラー11を追加して設けたものであり、図3と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   FIG. 7 is provided by adding a mirror 11 inside the concave mirror 9 of FIG. 3, and the same or similar parts as in FIG.

本図に示すように、放射線検出装置は、高温環境に設置されγ線6が入射される発光素子16と、この発光素子16の少なくとも一端にかつこの発光素子16の発光面に向けて設置された凹面鏡9と、この凹面鏡9の焦点位置又はこの近傍に設けられ発光素子16からの光7を集光するミラー11を有する。このミラー11からの光7は、凹面鏡9の中心に設けられた貫通孔9bを経由し、凹面鏡9の外部に設けられたレンズ12で集光され、さらに、光伝達ケーブル3に入射される。   As shown in the figure, the radiation detection apparatus is installed in a high-temperature environment and a light emitting element 16 on which γ rays 6 are incident, and at least one end of the light emitting element 16 and toward the light emitting surface of the light emitting element 16. A concave mirror 9 and a mirror 11 provided at or near the focal position of the concave mirror 9 to collect the light 7 from the light emitting element 16. The light 7 from the mirror 11 passes through a through hole 9 b provided at the center of the concave mirror 9, is collected by a lens 12 provided outside the concave mirror 9, and is incident on the light transmission cable 3.

本実施の形態によれば、凹面鏡9で集光した光を、焦点付近に設置したミラー11で反射し、凹面鏡9の中心に設けられた貫通孔9bを経由して光伝達ケーブル3に入射する。かくして、集光素子2を透過する際の光の減衰を排除して集光効率をさらに高めることができる。また、光伝達ケーブル3を介して反射光7を検出することにより、高温環境下で高感度なγ線6の計測を可能としている。   According to the present embodiment, the light collected by the concave mirror 9 is reflected by the mirror 11 installed in the vicinity of the focal point, and is incident on the light transmission cable 3 via the through hole 9 b provided in the center of the concave mirror 9. . Thus, the light collection efficiency can be further enhanced by eliminating the attenuation of light when passing through the light collecting element 2. Further, by detecting the reflected light 7 through the light transmission cable 3, it is possible to measure the highly sensitive γ-ray 6 in a high temperature environment.

図8は、本発明の第4の実施の形態の放射線検出装置の構成を示す正面図である。   FIG. 8 is a front view showing the configuration of the radiation detection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

図8は、図3の発光素子1の両面に凹面鏡9、13を設けたものであり、図3と同一又は類似の部分には共通の符号を付すことにより、重複説明を省略する。   8 is provided with concave mirrors 9 and 13 on both surfaces of the light emitting element 1 of FIG. 3, and the same or similar parts as in FIG.

本図に示すように、放射線検出装置は、高温環境に設置されかつγ線6が入射される発光素子16と、この発光素子16の両面にかつこの発光素子16の発光面に向けて設置された凹面鏡9、13と、この凹面鏡9、13の焦点位置又はこの近傍に設けられ発光素子16からの光7を集光する集光素子2、2aを有する。この集光素子2、2aには、光伝達ケーブル3、3aがそれぞれ接続されている。この光伝達ケーブル3、3aの他端には、発光素子16よりも低温環境に設置され光7を検出する光検出器4(図1も参照)がそれぞれ接続されている。   As shown in the figure, the radiation detection apparatus is installed in a high temperature environment and a light emitting element 16 on which γ rays 6 are incident, and on both surfaces of the light emitting element 16 and toward the light emitting surface of the light emitting element 16. Concave mirrors 9 and 13, and condensing elements 2 and 2 a that are provided at or near the focal positions of the concave mirrors 9 and 13 and collect the light 7 from the light emitting element 16. The light transmission cables 3 and 3a are connected to the condensing elements 2 and 2a, respectively. The other ends of the light transmission cables 3 and 3 a are connected to a photodetector 4 (see also FIG. 1) that is installed in a lower temperature environment than the light emitting element 16 and detects the light 7.

本実施の形態によれば、発光素子1の両面に凹面鏡9、13、集光素子2、2a及び光伝達ケーブル3、3aを設けることにより、集光効率をさらに高めることができる。   According to the present embodiment, the condensing efficiency can be further increased by providing the concave mirrors 9 and 13, the condensing elements 2 and 2 a, and the light transmission cables 3 and 3 a on both surfaces of the light emitting element 1.

以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は、上述したような各実施の形態に何ら限定されるものではなく、各実施の形態の構成を組み合わせて、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the embodiments described above, and departs from the gist of the present invention by combining the configurations of the embodiments. Various modifications can be made without departing from the scope.

本発明の第1の実施の形態の放射線検出装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the radiation detection apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の放射線検出装置の変形例の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the modification of the radiation detection apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態の放射線検出装置の構成を一部透視して示す正面図。The front view which shows a structure of the radiation detection apparatus of the 2nd Embodiment of this invention partially transparently. 本発明の第2の実施の形態の放射線検出装置の変形例の構成を一部透視して示す正面図。The front view which shows a part seeing through the structure of the modification of the radiation detection apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態の放射線検出装置の他の変形例の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the other modification of the radiation detection apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態の放射線検出装置のさらに他の変形例の構成を一部透視して示す正面図。The front view which shows a part seeing through the structure of the further another modification of the radiation detection apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態の放射線検出装置の構成を一部透視して示す正面図。The front view which shows a part of structure of the radiation detection apparatus of the 3rd Embodiment of this invention seeing through partially. 本発明の第4の実施の形態の放射線検出装置の構成を一部透視して示す正面図。The front view which shows a structure of the radiation detection apparatus of the 4th Embodiment of this invention partially transparently.

符号の説明Explanation of symbols

1…発光素子、2、2a…集光素子、3、3a…光伝達ケーブル、4…光検出器、5…信号処理回路、6…γ線、7…光、8…中継器、9、13…凹面鏡、9a、9b…貫通孔、10…接合部、11…ミラー、12…レンズ、14…筒状容器、15…ガラス波長シフトファイバ、16…発光素子、16a…貫通孔。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light emitting element 2, 2a ... Condensing element 3, 3a ... Optical transmission cable, 4 ... Photo detector, 5 ... Signal processing circuit, 6 ... Gamma ray, 7 ... Light, 8 ... Repeater, 9, 13 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Concave mirror, 9a, 9b ... Through-hole, 10 ... Joint part, 11 ... Mirror, 12 ... Lens, 14 ... Cylindrical container, 15 ... Glass wavelength shift fiber, 16 ... Light emitting element, 16a ... Through-hole.

Claims (4)

放射線が入射される円筒形の発光素子と、
この発光素子からの光を集光する円筒形の集光素子と、
断面が楕円形で内壁が鏡面を形成し、この楕円形状の鏡面の一方の焦点位置又はこの近傍に前記発光素子が設置され、この他方の焦点位置又はこの近傍に前記集光素子が設置される筒状容器と、
前記集光素子に接続され外部に前記光を導出する光伝達ケーブルと、
前記発光素子よりも低温環境に設置されかつ前記光伝達ケーブルの他端に接続されて前記光を検出する光検出器と、
前記検出された光を信号化する信号処理回路と、
を有することを特徴とする放射線検出装置。
A cylindrical light emitting element to which radiation is incident;
A cylindrical condensing element for condensing light from the light emitting element;
The cross section is elliptical and the inner wall forms a mirror surface. The light emitting element is installed at or near one focal position of the elliptical mirror surface, and the light collecting element is installed at or near the other focal position. A cylindrical container;
A light transmission cable connected to the condensing element and leading the light to the outside;
A light detector installed in a low temperature environment than the light emitting element and connected to the other end of the light transmission cable to detect the light;
A signal processing circuit for converting the detected light into a signal;
A radiation detection apparatus comprising:
前記集光素子は、前記光伝達ケーブルに光学的に接続する波長変換ファイバを具備してなること、を特徴とする請求項1記載の放射線検出装置。   The radiation detection apparatus according to claim 1, wherein the condensing element includes a wavelength conversion fiber that is optically connected to the optical transmission cable. 放射線が入射される発光素子と、
この発光素子の少なくとも一端にかつこの発光素子の発光面に向けて設置された凹面鏡と、
この凹面鏡の焦点位置又はこの近傍に設けられ前記発光素子からの光を集光する集光素子と、
前記発光素子よりも低温環境に設置されかつ前記光伝達ケーブルの他端に接続されて前記光を検出する光検出器と、
前記検出された光を信号化する信号処理回路と、
を有することを特徴とする放射線検出装置。
A light emitting element to which radiation is incident;
A concave mirror installed on at least one end of the light emitting element and toward the light emitting surface of the light emitting element;
A condensing element for condensing light from the light emitting element provided at or near the focal position of the concave mirror;
A light detector installed in a low temperature environment than the light emitting element and connected to the other end of the light transmission cable to detect the light;
A signal processing circuit for converting the detected light into a signal;
A radiation detection apparatus comprising:
前記光伝達ケーブルは、前記凹面鏡の略中心に開口された貫通孔を経由してこの凹面鏡の外部に取り出されてなること、を特徴とする請求項3記載の放射線検出装置。   The radiation detection apparatus according to claim 3, wherein the light transmission cable is taken out of the concave mirror through a through hole opened at a substantially center of the concave mirror.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101330337B1 (en) * 2012-10-30 2013-11-20 한양대학교 산학협력단 Optical fiber based system to measure radiation dose and structure strain intensity

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