JP2009133748A - Radiation detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に低バックグラウンドでの放射線測定を必要とする平面形の放射線検出器に関する。 The present invention relates to a planar radiation detector that requires radiation measurement in particular with low background.
衣服や物品などにおける放射性汚染を検査する表面汚染検査装置等に用いられている平面形の放射線検出器は、その有感面積が大きくなるにつれ、バックグラウンドが大きくなり、これにより検出限界が悪化する。そして、バックグラウンドの成分のうち、宇宙線成分の占める割合が大きく、特に、連続的にエネルギを付与するμ粒子は、0.02個/秒/cm2程度の強度があるため、2000cm2程度の有感面積を有する平面形の放射線検出器では、400カウント/秒程度のバックグラウンド計数を生じてしまう。一方、このバックグラウンド成分は、放射線検出器の有感面積に比例して増加するため、有感面積が大きければ大きいほど、放射線検出器の検出限界を悪化させてしまう。 Planar radiation detectors used in surface contamination inspection equipment that inspects radioactive contamination in clothes and articles, etc., increase the background as the sensitive area increases, thereby degrading the detection limit. . And, the proportion of the cosmic ray component in the background component is large, and in particular, the μ particle that continuously imparts energy has an intensity of about 0.02 particles / second / cm 2, so that it is about 2000 cm 2 . A planar radiation detector having a sensitive area results in a background count of about 400 counts / second. On the other hand, since this background component increases in proportion to the sensitive area of the radiation detector, the larger the sensitive area, the worse the detection limit of the radiation detector.
そのため、被測定対象を囲うように複数の放射線検出器を配置し、各放射線検出器の検出パルス信号を用い、アンチコインシデンスによりバックグラウンドを除去することでバックグラウンド成分の低減を行うようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、比較的大きな間隔を設けて配置した各放射線検出器間のアンチコインシデンスであるため、隙間が大きく立体角が大きくなり、コインシデンスを生じる確率は小さくならざるを得ず、効率は必ずしも充分ではない。 For this reason, multiple radiation detectors are placed so as to surround the measurement target, and the background component is reduced by removing the background by anticoincidence using the detection pulse signal of each radiation detector. (For example, refer to Patent Document 1). However, since it is anti-coincidence between the radiation detectors arranged at a relatively large interval, the gap is large and the solid angle is large, and the probability of generating coincidence must be small, and the efficiency is not always sufficient. .
また、同一の放射線の検査装置内に異なる放射線にそれぞれ高感度を有する2つの放射線検知部を設け、各放射線検知部で生じた電気パルスを用い、アンチコインシデンスによりバックグラウンドを除去することでバックグラウンド成分の低減を行うようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。しかし、各放射線検知部に、放射線との相互作用による発光を捉える集光系を設ける必要がある。
上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは簡単な構成で、検出対象の放射線に対するバックグラウンド成分の例えば宇宙線による影響を低減することができる放射線検出器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the situation as described above. The object of the present invention is to provide a radiation detector capable of reducing the influence of, for example, cosmic rays on the background component of the radiation to be detected with a simple configuration. Is to provide.
本発明の放射線検出器は、第1の放射線と第2の放射線のそれぞれとの相互作用によって発光する平板状の第1の放射線検出部と、前記第1の放射線検出部の背面側に平行に設けられ、該第1の放射線検出部とは異なる時間応答性を持ち、前記第1の放射線検出部を貫通した前記第2の放射線との相互作用によって発光する平板状の第2の放射線検出部と、前記第1の放射線検出部及び第2の放射線検出部の各発光を検知して電気信号に変換する光検出部と、前記光検出部の出力した電気信号をデジタル変換するデジタル変換部と、前記デジタル変換部から出力された数値化した電気信号波形を、前記第1の放射線検出部のみでの相互作用に基づく結果と前記第1の放射線検出部と前記第2の放射線検出部の双方での相互作用に基づく結果とに弁別する波形弁別部を具備することを特徴とするものである。 The radiation detector of the present invention includes a flat plate-like first radiation detection unit that emits light by interaction with each of the first radiation and the second radiation, and a back surface side of the first radiation detection unit. A flat plate-like second radiation detection unit that is provided and has a time response different from that of the first radiation detection unit and emits light by interaction with the second radiation penetrating the first radiation detection unit A light detection unit that detects each light emission of the first radiation detection unit and the second radiation detection unit and converts the light emission into an electrical signal, and a digital conversion unit that digitally converts the electrical signal output from the light detection unit. The result of the electrical signal waveform output from the digital conversion unit based on the interaction of only the first radiation detection unit and both the first radiation detection unit and the second radiation detection unit Results based on interaction with It is characterized in that it comprises a waveform discrimination unit to discriminate.
また、本発明の放射線検出器は、第1の放射線と第2の放射線のそれぞれとの相互作用によって発光する平板状の第1の放射線検出部と、この第1の放射線検出部の背面側に平行に設けられ、該第1の放射線検出部とは異なる時間応答性を持ち、前記第1の放射線検出部を貫通した前記第2の放射線との相互作用によって発光する平板状の第2の放射線検出部と、前記第1の放射線検出部及び第2の放射線検出部の各発光を検知して電気信号に変換する複数の光検出部と、前記複数の光検出部の出力した電気信号をそれぞれデジタル変換する複数のデジタル変換部と、前記複数のデジタル変換部から出力された数値化した各電気信号波形を加算する加算部と、前記加算部から出力された数値化した加算電気信号波形を、前記第1の放射線検出部のみでの相互作用に基づく結果と前記第1の放射線検出部と前記第2の放射線検出部の双方での相互作用に基づく結果とに弁別する波形弁別部を具備することを特徴とするものである。 Further, the radiation detector of the present invention includes a flat plate-like first radiation detector that emits light by the interaction of the first radiation and the second radiation, and a back side of the first radiation detector. A flat plate-like second radiation that is provided in parallel, has a time response different from that of the first radiation detection unit, and emits light by interaction with the second radiation penetrating the first radiation detection unit. A detection unit, a plurality of light detection units that detect each light emission of the first radiation detection unit and the second radiation detection unit and convert them into electrical signals, and an electrical signal output from the plurality of light detection units, respectively A plurality of digital conversion units for digital conversion, an addition unit for adding each digitized electric signal waveform output from the plurality of digital conversion units, and a numerical addition electric signal waveform output from the addition unit, Said first radiation detection A waveform discriminating unit for discriminating between a result based only on an interaction and a result based on an interaction between both the first radiation detection unit and the second radiation detection unit. is there.
本発明によれば、簡単な構成としながら、バックグラウンド成分である例えば宇宙線による影響を低減して検出対象の放射線の検出精度を向上させることができる等の効果を奏する。 According to the present invention, while having a simple configuration, it is possible to reduce the influence of, for example, cosmic rays, which are background components, and to improve the detection accuracy of radiation to be detected.
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず第1の実施形態を図1乃至図3により説明する。図1は構成図であり、図2は光検知部の出力波形を示す模式図で、図2(a)はベータ線による出力波形の模式図、図2(b)は宇宙線による出力波形の模式図であり、図3は変形形態を示す構成図である。 First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram, FIG. 2 is a schematic diagram showing an output waveform of the light detection unit, FIG. 2 (a) is a schematic diagram of an output waveform by beta rays, and FIG. 2 (b) is an output waveform by cosmic rays. FIG. 3 is a schematic diagram, and FIG. 3 is a configuration diagram showing a modified embodiment.
図1において、1は放射線検出器である。放射線検出器1は、第1の放射線と第2の放射線との相互作用によって蛍光を発光すると共に、第1の放射線は不貫通、第2の放射線は貫通させる所定厚さを有する平板状の第1の放射線検出部2と、第1の放射線検出部2の背面側に平行に設けられ、第2の放射線との相互作用によって蛍光を発光する所定厚さを有する平板状の第2の放射線検出部3を備えている。
In FIG. 1, 1 is a radiation detector. The radiation detector 1 emits fluorescence by the interaction of the first radiation and the second radiation, and has a predetermined thickness that allows the first radiation to penetrate and the second radiation to penetrate. The first radiation detection unit 2 and a second radiation detection in the form of a plate that is provided in parallel to the back side of the first radiation detection unit 2 and has a predetermined thickness for emitting fluorescence by interaction with the second radiation.
さらに、放射線検出器1は、第2の放射線検出部3の背面側に、第1の放射線検出部2と第2の放射線検出部3で発光した蛍光を検出し電気信号に変換して出力する、例えば光電子増倍管(PMT)等の時間応答性が充分に速い光検出部4を構成する光センサ4aが設けられている。なお、光検出部4は、光センサ4aの他に、光センサ4aの出力を増幅し、増幅した電気信号を出力する増幅器4bを備えている。
Furthermore, the radiation detector 1 detects the fluorescence emitted by the first radiation detection unit 2 and the second
またさらに、放射線検出器1は、光検出部4が出力した電気信号をアナログ/デジタル変換し数値化した電気信号波形として出力するデジタル変換部5と、デジタル変換部5が出力した数値化した電気信号波形を、第1の放射線検出部2のみでの相互作用に基づく結果と第1の放射線検出部2と第2の放射線検出部3の双方での相互作用に基づく結果とに弁別する波形弁別部6を備えて構成されている。なお、複数の数値化した電気信号波形の弁別を行う波形弁別部6については、例えば公知の技術である特許第3980451号に示されているように構成すればよい。
Still further, the radiation detector 1 includes a
第1の放射線検出部2は、外部から放射線が入射する表面部分を、例えば第1の放射線のベータ線と第2の放射線の宇宙線によって、数ナノ秒(3〜5×10−9秒)程度の発光時間だけ発光する薄厚のプラスチックシンチレータ2aで形成し、さらに、その支持体としての発光光に対し吸光が少ない透明な材料で形成した導光板2bを、背面部分に設けた構成となっている。また、第2の放射線検出部3は、第2の放射線の宇宙線によって発光し、発光時間が数百ナノ秒(3×10−7秒)程度と、プラスチックシンチレータ2aとは大きく異なるNaI(Tl)シンチレータ3aを第1の放射線検出部2の背面側に設け、NaI(Tl)シンチレータ3aの背面部分に、同じく支持体である発光光に対し吸光が少ない透明な材料で形成された導光板3bを設けた構成となっている。
The first radiation detection unit 2 has a surface portion on which radiation is incident from the outside, for example, several nanoseconds (3 to 5 × 10 −9 seconds) due to beta rays of the first radiation and cosmic rays of the second radiation. The
そして、上記のように構成したものでは、例えば放射性汚染された衣服や物品など検査対象から放射された、例えば第1の放射線のベータ線7は、第1の放射線検出部2のプラスチックシンチレータ2aに入射し相互作用を起こして、例えば模式的に示すように発光位置8で蛍光を発光し、貫通力が弱いことから第1の放射線検出部2で吸収されて消滅し、第2の放射線検出部3には到達しない。一方、例えば第2の放射線である外部から来る宇宙線9は、貫通力が強いことから、先ず第1の放射線検出部2のプラスチックシンチレータ2aに入射し相互作用を起こして、例えば模式的に示すように発光位置10aで蛍光を発光する。さらに、第1の放射線検出部2を貫通した後、第2の放射線検出部3に入射し相互作用を起こして、例えば模式的に示すように発光位置10bで蛍光を発光する。
And in what was comprised as mentioned above, the
ベータ線7による第1の放射線検出部2と第2の放射線検出部3での発光光と、宇宙線9による第2の放射線検出部3での発光光は、それぞれ発光光に透明な各部位を通して光検出部4の光センサ4aで検知され、その検知出力が増幅器4bで増幅されて電気信号として出力される。続いて、光検出部4から出力されたアナログの電気信号は、デジタル変換部5でアナログ/デジタル変換され、数値化した電気信号波形として出力される。
The light emitted from the first radiation detection unit 2 and the second
その後、数値化した電気信号波形は、波形弁別部6に入力され、第1の放射線検出部2のみでの相互作用に基づく結果と第1の放射線検出部2と第2の放射線検出部3の双方での相互作用に基づく結果とに弁別される。この数値化した電気信号波形の弁別は、図2に光検知部4の出力波形を横軸に時間を取り模式的に示すように、ベータ線7による出力波形は図2(a)の通り立上がりの速い成分のみからなり、宇宙線9による出力波形は図2(b)の通り立上がりの速い成分と遅い成分とからなることから、このように違いのある電気信号をアナログ/デジタル変換し数値データとすることで、波形の弁別ができる。そして、図示しないが波形弁別部6の出力として、ベータ線7との相互作用による信号だけを選択的に出力させることで、1つの光センサ4aを設けるだけの簡単な構成で、宇宙線9によるバックグラウンド成分の影響を低減して、検出対象とする放射線のベータ線7の検出を精度よく行うことができる。
Thereafter, the digitized electric signal waveform is input to the waveform
なお、上記の実施形態では、第1の放射線検出部2を、薄厚のプラスチックシンチレータ2aの背面部分に支持体として透明な導光板2bを設けた構成としたが、プラスチックシンチレータ2aの背面部分に、直接第2の放射線検出部3のNaI(Tl)シンチレータ3aを設け、プラスチックシンチレータ2aの支持体を兼ねるように構成するようにしてもよい。さらに、このときに第2の放射線検出部3を、導光板3bを設けずにNaI(Tl)シンチレータ3aのみで構成するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the first radiation detection unit 2 has a configuration in which the transparent
また、上記の実施形態では、光検知部4の光センサ4aを第2の放射線検出部3の背面側に設けるようにしたが、図3に示す変形形態のように構成してもよい。以下、上記実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、上記実施形態と異なる本変形形態の構成について説明する。
Moreover, in said embodiment, although the
すなわち、図3において、11は放射線検出器である。放射線検出器11は、第1の放射線と第2の放射線との相互作用によって蛍光を発光すると共に、第1の放射線は不貫通、第2の放射線は貫通させる平板状の第1の放射線検出部12と、第1の放射線検出部12の背面側に平行に設けられ、第2の放射線との相互作用によって蛍光を発光する平板状の第2の放射線検出部13を備えている。
That is, in FIG. 3, 11 is a radiation detector. The
そして、第1の放射線検出部12は、外部から放射線が入射する表面部分を、例えば第1の放射線のベータ線と第2の放射線の宇宙線によって発光する薄厚のプラスチックシンチレータ2aで形成し、その支持体として発光光に対し吸光が少ない透明な材料で形成した導光板12aを背面部分に設けた構成となっている。また、第2の放射線検出部13は、上記実施形態の第2の放射線検出部3と異なり、第1の放射線検出部12の背面側に、例えば第2の放射線の宇宙線によって発光するNaI(Tl)シンチレータ3aだけを設け、導光板を背面部分に設けない構成となっている。
Then, the first
さらに、放射線検出器11は、第1の放射線検出部12のプラスチックシンチレータ2aと第2の放射線検出部13のNaI(Tl)シンチレータ3aとの間に、例えば第1の放射線検出部12の導光板12a部分に、第1の放射線検出部12のプラスチックシンチレータ2aと、第2の放射線検出部13のNaI(Tl)シンチレータ3aで発光した蛍光を検出し電気信号に変換して出力する、時間応答性が充分に速い光検出部4を構成する光センサ4aが設けられている。なお、光検出部4は、光センサ4aの他に、光センサ4aの出力を増幅し、増幅した電気信号を出力する増幅器4bを備えている。
Further, the
またさらに、放射線検出器11は、光検出部4が出力した電気信号をアナログ/デジタル変換し数値化した電気信号波形として出力するデジタル変換部5と、デジタル変換部5が出力した数値化した電気信号波形を、第1の放射線検出部12のみでの相互作用に基づく結果と第1の放射線検出部12と第2の放射線検出部13の双方での相互作用に基づく結果とに弁別する波形弁別部6を備えて構成されている。
Still further, the
そして、このように構成された変形形態においては、より簡単な構成で上記実施形態と同様の効果を得ることができる。 And in the modified form comprised in this way, the effect similar to the said embodiment can be acquired with a simpler structure.
次に第2の実施形態を図4及び図5により説明する。図4は構成図であり、図5は変形形態を示す構成図である。なお、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第1の実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。 Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram, and FIG. 5 is a block diagram showing a modification. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted, and the structure of this embodiment different from 1st Embodiment is demonstrated.
図4において、21は放射線検出器である。放射線検出器21は、第1の放射線と第2の放射線との相互作用によって蛍光を発光すると共に、第1の放射線は不貫通、第2の放射線は貫通させる平板状の第1の放射線検出部2と、第1の放射線検出部12の背面側に平行に設けられ、第2の放射線との相互作用によって蛍光を発光する平板状の第2の放射線検出部3を備えている。
In FIG. 4, 21 is a radiation detector. The
第1の放射線検出部2は、外部から放射線が入射する表面部分を、例えば第1の放射線のベータ線と第2の放射線の宇宙線によって発光する薄厚のプラスチックシンチレータ2aで形成し、さらに背面部分に発光光に透明な導光板2bを設けた構成となっている。また、第2の放射線検出部3は、第2の放射線の宇宙線によって発光するNaI(Tl)シンチレータ3aを第1の放射線検出部2の背面側に設け、さらにその背面部分に発光光に透明な導光板3bを設けた構成となっている。
The first radiation detection unit 2 is formed of a thin
さらに、放射線検出器21は、第1の放射線検出部2と第2の放射線検出部3で発光した蛍光を検出するように複数、例えば2つの光検出部22a,22bを備えている。各光検出部22a,22bは、発光光を検出するため、例えば光電子増倍管(PMT)等の時間応答性が充分に速い光センサ23a,23bを第2の放射線検出部3の背面側に所定間隔を設けて配置させており、さらに両光センサ23a,23bの出力をそれぞれ増幅し、増幅した電気信号として出力する増幅器24a,24bを備えている。
Furthermore, the
またさらに、放射線検出器21は、各光検出部22a,22bの増幅器24a,24bが出力した電気信号をアナログ/デジタル変換し数値化した電気信号波形として出力するため、複数の光検出部に対応して、例えば2つのデジタル変換部25a,25bを備えており、また、各デジタル変換部25a,25bが出力した数値化した電気信号波形を加算演算する加算部26を備えており、さらに、加算部26で加算演算され出力された数値化した電気信号波形を、第1の放射線検出部2のみでの相互作用に基づく結果と第1の放射線検出部2と第2の放射線検出部3の双方での相互作用に基づく結果とに弁別する波形弁別部6を備えている。
Furthermore, since the
また、第2の放射線検出部3の背面側には、各光検出部22a,22bの光センサ23a,23bから略等距離の位置に校正光源27が設けられており、校正光源27の発光はゲイン調整部28のゲイン調整信号によって調整できるようになっている。またこれと共に、ゲイン調整部28は、校正光源27の調整と共に、加算部26で加算演算する各デジタル変換部25a,25bの出力に各光センサ23a,23b毎の特性のばらつき等を補正するために乗じる重み係数を、校正用光源27を用いて求められた各光検出部22a,22bの出力応答値に基づいて算出し、記憶するよう構成されている。
Further, a
そして、上記のように構成したものでは、放射性汚染の検査等に先立って、ゲイン調整部28に記憶させる各光センサ23a,23b毎の特性のばらつき等を補正するために乗じる重み係数の算出が行なわれる。
In the configuration as described above, prior to the inspection of radioactive contamination, the weighting coefficient to be multiplied to correct the variation in the characteristics of each of the
重み係数の算出は、先ずゲイン調整部28を一定周期で作動させるか、あるいは外部からの校正モード信号を入力させることにより、校正光源27のパルス状の発光を開始させる。この校正光源27のパルス状発光光は各光センサ23a,23bで検知され、その各検知出力が増幅器24a,24bで増幅されて電気信号として出力される。続いて、各光検出部22a,22bから出力されたアナログの電気信号は、各デジタル変換部25a,25bでアナログ/デジタル変換され、数値化した電気信号波形として出力される。各デジタル変換部25a,25bからの出力は加算部26に入力される。その後、ゲイン調整部28では、加算部26から各デジタル変換部25a,25bの出力である数値化した電気信号波形を得て、数値化した電気信号波形間の差異を検出し、検出した差異に基づき、両デジタル変換部25a,25bの出力が同一となるよう出力に乗じる重み係数が算出され、記憶保存される。
In calculating the weighting factor, first, the
このようにして重み係数が得られた後、所定の放射性汚染の検査が開始され、例えば放射性汚染された衣服や物品など検査対象から放射された第1の放射線のベータ線7は、第1の放射線検出部2のプラスチックシンチレータ2aに入射し相互作用を起こして、例えば発光位置8で蛍光を発光し、第2の放射線検出部3には到達しない。一方、外部から来る第2の放射線である宇宙線9は、貫通力が強いことから、先ず第1の放射線検出部2のプラスチックシンチレータ2aに入射し相互作用を起こして、例えば発光位置10aで蛍光を発光し、さらに第1の放射線検出部2を貫通して第2の放射線検出部3に入射し相互作用を起こして、例えば発光位置10bで蛍光を発光する。
After the weighting factor is obtained in this way, a predetermined radioactive contamination inspection is started. For example, the
ベータ線7による第1の放射線検出部2と第2の放射線検出部3での発光光と、宇宙線9による第2の放射線検出部3での発光光は、それぞれ発光光に透明な各部を通して光検出部22a,22bの光センサ23a,23bで同時に検知され、その各検知出力が増幅器24a,24bで増幅されて電気信号として出力される。続いて、光検出部22a,22bから出力されたアナログの電気信号は、各デジタル変換部25a,25bでアナログ/デジタル変換され、数値化した電気信号波形として出力される。
The light emitted from the first radiation detection unit 2 and the second
その後、2つの数値化した電気信号波形は、加算部26に入力され、加算部26でゲイン調整部28に記憶保存された重み係数が乗じられ、光センサ23a,23bの特性ばらつき等の補正がなされた後、加算演算される。さらに、加算部26から出力された数値化した加算電気信号波形は波形弁別部6に入力され、第1の放射線検出部2のみでの相互作用に基づく結果と第1の放射線検出部2と第2の放射線検出部3の双方での相互作用に基づく結果とに弁別される。
Thereafter, the two digitized electrical signal waveforms are input to the adding
なお、加算部26は、各デジタル変換部25a,25bの双方からの同時の出力がない限り、加算演算結果を波形弁別部6に出力しないように構成されており、光検出部が3つ以上あり、対応してデジタル変換部が同数ある場合には、少なくとも2つのデジタル変換部からの同時の出力がない限り、加算演算結果を波形弁別部6に出力しないように構成されている。
The adding
そして、上記のように数値化した加算電気信号波形を波形弁別部6で弁別し出力されたものから、図示しないがベータ線7との相互作用による信号だけの結果を選択的に出力させることで、宇宙線9によるバックグラウンド成分の影響を低減して、検出対象とする放射線のベータ線7の検出を精度よく行うことができる。
Then, the result of only the signal due to the interaction with the beta ray 7 (not shown) is selectively outputted from the waveform obtained by discriminating the added electric signal waveform digitized as described above by the
また、通常、光センサについては、熱雑音などに起因したノイズ成分を含んでいるが、こうしたノイズ成分による信号は、個々の光センサでの独立な事象である。一方、放射線に起因する事象に基づく信号は、両方の光センサから同時に発出される。そのため、光センサの同時性を判断することで、熱雑音などに起因したノイズ成分を除去することが可能となる。ところが、光センサそれぞれの光/電気変換効率等にばらつきがあり、また、そのばらつきは時間変動を起こすこともある。 Further, normally, an optical sensor includes a noise component due to thermal noise or the like, but a signal due to such a noise component is an independent event in each optical sensor. On the other hand, signals based on radiation-induced events are emitted simultaneously from both photosensors. Therefore, it is possible to remove a noise component caused by thermal noise or the like by determining the synchronism of the optical sensor. However, there is a variation in the optical / electrical conversion efficiency of each photosensor, and the variation may cause a time variation.
こうした状況から、本実施形態のように構成することで、光センサ23a,23bの光/電気変換効率等にばらつきを簡単な構成で補正することができ、その結果、加算部26から出力された数値化した加算電気信号波形の波形データは、光センサ23a,23bの特性ばらつきに左右されるものでなくなり、波形弁別部6で第1の放射線検出部2のみでの相互作用に基づく結果と第1の放射線検出部2と第2の放射線検出部3の双方での相互作用に基づく結果とに正確に弁別することができることになる。
In such a situation, by configuring as in the present embodiment, it is possible to correct variations in the optical / electrical conversion efficiency of the
なお、上記の実施形態では、第1の放射線検出部2を、薄厚のプラスチックシンチレータ2aの背面部分に支持体として透明な導光板2bを設けた構成としたが、プラスチックシンチレータ2aの背面部分に、直接第2の放射線検出部3のNaI(Tl)シンチレータ3aを設け、プラスチックシンチレータ2aの支持体を兼ねるように構成するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the first radiation detection unit 2 has a configuration in which the transparent
また、上記の実施形態では、光検出部22a,22bの光センサ23a,23bと校正光源27を第2の放射線検出部3の背面側に設けるようにしたが、図5に示す変形形態のように構成してもよい。以下、上記実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、上記実施形態と異なる本変形形態の構成について説明する。
In the above-described embodiment, the
すなわち、図5において、31は放射線検出器である。放射線検出器31は、第1の放射線と第2の放射線との相互作用によって蛍光を発光すると共に、第1の放射線は不貫通、第2の放射線は貫通させる平板状の第1の放射線検出部32と、第1の放射線検出部32の背面側に平行に設けられ、第2の放射線との相互作用によって蛍光を発光する平板状の第2の放射線検出部33を備えている。
That is, in FIG. 5, 31 is a radiation detector. The radiation detector 31 emits fluorescence by the interaction between the first radiation and the second radiation, and the first radiation detection unit has a flat plate shape that does not penetrate the first radiation and penetrates the second radiation. 32 and a flat second radiation detection unit 33 that is provided in parallel to the back side of the first
そして、第1の放射線検出部32は、外部から放射線が入射する表面部分を、例えば第1の放射線のベータ線と第2の放射線の宇宙線によって発光する薄厚のプラスチックシンチレータ2aで形成し、その支持体として発光光に対し吸光が少ない透明な材料で形成した導光板32aを背面部分に設けた構成となっている。また、第2の放射線検出部33は、上記実施形態の第2の放射線検出部3と異なり、第1の放射線検出部32の背面側に、例えば第2の放射線の宇宙線によって発光するNaI(Tl)シンチレータ3aだけを設け、導光板を背面部分に設けない構成となっている。
Then, the first
さらに、放射線検出器31は、第1の放射線検出部32のプラスチックシンチレータ2aと第2の放射線検出部33のNaI(Tl)シンチレータ3aとの間に、例えば第1の放射線検出部32の導光板12a部分に、第1の放射線検出部32のプラスチックシンチレータ2aと、第2の放射線検出部33のNaI(Tl)シンチレータ3aで発光した蛍光を検出し電気信号に変換して出力する、時間応答性が充分に速い光検出部22a,22bを構成する光センサ23a,23bが、所定間隔を設けて配置されている。なお、光検出部22a,22bは、両光センサ23a,23bの他に、各光センサ23a,23bの出力をそれぞれ増幅し、増幅した電気信号として出力する増幅器24a,24bを備えている。
Further, the radiation detector 31 is, for example, a light guide plate of the first
またさらに、放射線検出器31は、各光検出部22a,22bの増幅器24a,24bが出力した電気信号をアナログ/デジタル変換し数値化した電気信号波形として出力するデジタル変換部25a,25bと、各デジタル変換部25a,25bが出力した数値化した電気信号波形を加算演算する加算部26を備えており、さらに、加算部26で加算演算され出力された数値化した電気信号波形を、第1の放射線検出部32のみでの相互作用に基づく結果と第1の放射線検出部32と第2の放射線検出部33の双方での相互作用に基づく結果とに弁別する波形弁別部6を備えている。
Still further, the radiation detector 31 includes
また、第1の放射線検出部32と第2の放射線検出部33との間には、各光検出部22a,22bの光センサ23a,23bから略等距離の位置に、発光がゲイン調整部28によって調整される校正光源27が設けられている。ゲイン調整部28は、校正光源27の調整の他に、加算部26で加算演算する各デジタル変換部25a,25bの出力に各光センサ23a,23b毎の特性のばらつき等を補正するために乗じる重み係数を、校正用光源27を用いて得た各光検出部22a,22bの出力応答値に基づいて算出し、記憶するよう構成されている。
In addition, between the first
そして、上記のように構成したものでは、上記の実施形態と同様に、放射性汚染の検査等に先立って、各光センサ23a,23b毎の特性のばらつき等を補正するために乗じる重み係数の算出が、校正光源27をパルス状に発光させることで行なわれる。この校正光源27のパルス状発光光は各光センサ23a,23bで検知され、増幅器24a,24bで増幅されて電気信号として出力される。
In the configuration as described above, as in the above-described embodiment, prior to the inspection of radioactive contamination, the weighting coefficient to be multiplied to correct the variation in characteristics of each of the
また、各光検出部22a,22bから出力されたアナログの電気信号は、各デジタル変換部25a,25bでアナログ/デジタル変換され、数値化した電気信号波形として出力される。さらに、各デジタル変換部25a,25bからの出力は加算部26に入力される。その後、ゲイン調整部28では、各デジタル変換部25a,25bの出力の数値化した電気信号波形を加算部26から得て、数値化した電気信号波形間の差異を検出し、検出した差異に基づき、両デジタル変換部25a,25bの出力が同一となるよう出力に乗じる重み係数が算出され、記憶保存される。
The analog electrical signals output from the
このようにして重み係数が得られた後、所定の放射性汚染の検査が開始され、例えば放射性汚染された衣服や物品など検査対象から放射された第1の放射線のベータ線7は、第1の放射線検出部32のプラスチックシンチレータ2aに入射し相互作用を起こして、例えば発光位置8で蛍光を発光し、第2の放射線検出部33には到達しない。一方、外部から来る第2の放射線である宇宙線9は、貫通力が強いことから、先ず第1の放射線検出部32のプラスチックシンチレータ2aに入射し相互作用を起こして、例えば発光位置10aで蛍光を発光し、さらに第1の放射線検出部32を貫通して第2の放射線検出部33に入射し相互作用を起こして、例えば発光位置10bで蛍光を発光する。
After the weighting factor is obtained in this way, a predetermined radioactive contamination inspection is started. For example, the
ベータ線7による第1の放射線検出部32と第2の放射線検出部33での発光光と、宇宙線9による第2の放射線検出部33での発光光は、それぞれ光検出部22a,22bの光センサ23a,23bで同時に検知され、増幅器24a,24bで増幅されて電気信号として出力される。続いて、光検出部22a,22bから出力されたアナログの電気信号は、各デジタル変換部25a,25bでアナログ/デジタル変換され、数値化した電気信号波形として出力される。
The light emitted from the first
その後、2つの数値化した電気信号波形は、加算部26に入力され、加算部26でゲイン調整部28に記憶保存された重み係数が乗じられ、光センサ23a,23bの特性ばらつき等の補正がなされた後、加算演算される。さらに、加算部26から出力された数値化した加算電気信号波形は波形弁別部6に入力され、第1の放射線検出部32のみでの相互作用に基づく結果と第1の放射線検出部32と第2の放射線検出部33の双方での相互作用に基づく結果とに弁別される。
Thereafter, the two digitized electrical signal waveforms are input to the adding
そして、図示しないが、波形弁別部6の出力として、ベータ線7との相互作用による信号だけを選択的に出力させることで、宇宙線9によるバックグラウンド成分の影響を低減して、検出対象とする放射線のベータ線7の検出を、より簡単な構成で、正確かつ精度よく行うことができる。
And although not shown in figure, the influence of the background component by the
2…第1の放射線検出部
3…第2の放射線検出部
4…光検出部
5…デジタル変換部
6…波形弁別部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... 1st
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