JP2010271153A - Radiation monitor - Google Patents

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Takahiro Tadokoro
孝広 田所
Hiroshi Kitaguchi
博司 北口
Katsunobu Ueno
克宜 上野
Akihisa Kaihara
明久 海原
Toru Shibuya
徹 渋谷
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Hitachi Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation monitor confirming operation of a detector by direct response of the detector to a radiation, without using a bug source. <P>SOLUTION: The radiation monitor includes a radiation detection element, including a radioactive material existing naturally, a photomultiplier for converting light from the radiation detection element into an electric signal, and a wave height discriminator for discriminating a peak value at which a peak appears from the electric signal output from the photomultiplier. The radiation detection element generates light caused by a radiation from a radioactive material existing naturally and included in itself, and a light caused by radiation from the outside. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、原子力発電所のエリアモニタ等に使用される放射線モニタに関わり、特に、放射線モニタの健全性確認に関する。   The present invention relates to a radiation monitor used for an area monitor or the like of a nuclear power plant, and more particularly to a soundness confirmation of the radiation monitor.

従来、原子力発電所等のエリアモニタ等に使用される放射線モニタでは、動作の健全性を確認するために、バグソースと呼ばれる微弱な放射性物質を放射線検出器近傍に設置している。しかしながら、バグソースは放射線源であるため、取扱いに様々な制限があり、不便である。   Conventionally, a radiation monitor used for an area monitor or the like of a nuclear power plant or the like has installed a weak radioactive substance called a bug source in the vicinity of a radiation detector in order to confirm the soundness of operation. However, since a bug source is a radiation source, there are various restrictions on handling and it is inconvenient.

特許文献1には、バグソースを使用しない放射線モニタとして、自然界由来の放射線による計数の揺らぎを利用することで動作の健全性を確認する方法が記載されている。特許文献2には、バグソースの代わりに、発光ダイオードで発生させた光を放射線検出器に入射させることで、動作の健全性を確認する方法が記載されている。また、特許文献3には、少ない放射線量のバグソースで動作の健全性を確認するために、バグソースを放射線検出素子の近傍に設置する構造の放射線モニタが記載されている。   Patent Document 1 describes a method for confirming the soundness of operation by utilizing fluctuations in counting due to radiation derived from nature as a radiation monitor that does not use a bug source. Patent Document 2 describes a method for confirming the soundness of operation by making light generated by a light emitting diode enter a radiation detector instead of a bug source. Patent Document 3 describes a radiation monitor having a structure in which a bug source is installed in the vicinity of a radiation detection element in order to confirm the soundness of operation with a bug source having a small radiation dose.

特開平6−214039号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-214039 特開平2−128184号公報JP-A-2-128184 特願2006−22796Japanese Patent Application No. 2006-22796

特許文献1に記載された方法は、揺らぎ検出のために特殊な検出系が必要になる。また、この方法では、放射線検出器外部の自然放射線による計数を利用するため、計数率が少なく動作の健全性確認に時間がかかる。特許文献2に記載された方法は、発光ダイオードで発生させた光子による放射線検出器の応答を放射線による応答の代替として利用する。そのため、放射線に対する動作の健全性を直接的に確認することができない。特許文献3に記載された方法も、放射線検出素子の外部に設置した放射線源を利用する。そのため、取扱いに様々な制限を受ける。   The method described in Patent Document 1 requires a special detection system for fluctuation detection. In addition, since this method uses counting by natural radiation outside the radiation detector, the counting rate is small and it takes time to check the soundness of the operation. The method described in Patent Document 2 uses the response of a radiation detector due to photons generated by light emitting diodes as an alternative to the response due to radiation. Therefore, it is not possible to directly confirm the soundness of the operation for radiation. The method described in Patent Document 3 also uses a radiation source installed outside the radiation detection element. Therefore, various restrictions are imposed on handling.

本発明の目的は、バグソースを使用しないで、かつ、放射線に対する検出器の直接的な応答により、検出器の動作を確認できる放射線モニタを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a radiation monitor that can confirm the operation of a detector without using a bug source and by a direct response of the detector to radiation.

本発明によると、放射線モニタは、天然に存在する放射性物質を含む放射線検出素子と、放射線検出素子からの光を電気信号に変換する光電子増倍管と、光電子増倍管によって出力された電気信号よりピークが現れる波高値を弁別する波高弁別器と、を有する。   According to the present invention, the radiation monitor includes a radiation detection element containing a radioactive substance that exists in nature, a photomultiplier tube that converts light from the radiation detection element into an electrical signal, and an electrical signal output by the photomultiplier tube. And a wave height discriminator for discriminating a wave height value at which a peak appears.

放射線検出素子は、自身に含まれる天然に存在する放射線物質からの放射線に起因した光と、外部からの放射線に起因した光を発生する。   The radiation detection element generates light caused by radiation from a naturally occurring radiation substance contained in itself and light caused by radiation from the outside.

本発明によれば、バグソースを用いることなく、放射線に対する動作の健全性の確認ができる取扱いが簡便な放射線モニタを提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radiation monitor with easy handling which can confirm the soundness of the operation | movement with respect to radiation can be provided, without using a bug source.

本発明の放射線モニタの第1の例の構成図である。It is a block diagram of the 1st example of the radiation monitor of this invention. 本発明の放射線モニタの放射線検出素子及び光電子増倍管の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the radiation detection element and photomultiplier tube of the radiation monitor of this invention. 本発明の放射線モニタによって得られた波高値スペクトルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the peak value spectrum obtained by the radiation monitor of this invention. 本発明の放射線モニタによって得られた波高値スペクトルの各領域の計数率の時間変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time change of the count rate of each area | region of the peak value spectrum obtained by the radiation monitor of this invention. 本発明の放射線モニタによって得られた波高値スペクトルの各領域の計数率の時間変化の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the time change of the count rate of each area | region of the peak value spectrum obtained by the radiation monitor of this invention. 本発明の放射線モニタによって得られた波高値スペクトルの各領域の計数率の時間変化の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the time change of the count rate of each area | region of the peak value spectrum obtained by the radiation monitor of this invention. 本発明の放射線モニタによって得られた波高値スペクトルの各領域の計数率の時間変化の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the time change of the count rate of each area | region of the peak value spectrum obtained by the radiation monitor of this invention. 本発明の放射線モニタによって得られた波高値スペクトルの各領域の計数率の時間変化の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the time change of the count rate of each area | region of the peak value spectrum obtained by the radiation monitor of this invention. 本発明の放射線モニタの第2の例の構成図である。It is a block diagram of the 2nd example of the radiation monitor of this invention. 本発明の放射線モニタによって得られた波高値スペクトルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the peak value spectrum obtained by the radiation monitor of this invention. 本発明の放射線モニタによって得られた波高値スペクトルの各ピークの正味の計数率の時間変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time change of the net count rate of each peak of the peak value spectrum obtained by the radiation monitor of this invention. 本発明の放射線モニタによって得られた波高値スペクトルの各ピークの正味の計数率の時間変化の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the time change of the net count rate of each peak of the peak value spectrum obtained by the radiation monitor of this invention. 本発明の放射線モニタによって得られた波高値スペクトルの各ピークの正味の計数率の時間変化の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the time change of the net count rate of each peak of the peak value spectrum obtained by the radiation monitor of this invention. 本発明の放射線モニタによって得られた波高値スペクトルの各ピークの正味の計数率の時間変化の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the time change of the net count rate of each peak of the peak value spectrum obtained by the radiation monitor of this invention. 本発明の放射線モニタによって得られた波高値スペクトルの各ピークの正味の計数率の時間変化の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the time change of the net count rate of each peak of the peak value spectrum obtained by the radiation monitor of this invention.

図1を参照して本発明の放射線モニタの構成例を説明する。本例の放射線モニタは、放射性物質を含む放射線検出素子1、放射線検出素子からの光を電気信号に変換する光電子増倍管2、光電子増倍管からの電気信号を増幅する増幅器3、ピークが現れる波高値を弁別する波高弁別器4、1つまたは複数の波高領域中の計数をカウントするカウンター5、各カウンターからの各領域の計数を計数率に変換する計数率計6、及び、各領域の計数率を表示するモニタ7を有する。   A configuration example of the radiation monitor of the present invention will be described with reference to FIG. The radiation monitor of this example includes a radiation detection element 1 containing a radioactive substance, a photomultiplier tube 2 that converts light from the radiation detection element into an electrical signal, an amplifier 3 that amplifies the electrical signal from the photomultiplier tube, and a peak A wave height discriminator 4 for discriminating wave height values that appear, a counter 5 for counting counts in one or a plurality of wave height areas, a count rate meter 6 for converting the count of each area from each counter into a count rate, and each area Has a monitor 7 for displaying the count rate.

放射線検出素子1は、放射線物質によって構成される。この放射性物質は、自身から発生するアルファ線またはガンマ線により、そのエネルギーに応じた強度の光を発生する。また、この放射線物質は、外部からガンマ線等の放射線9が入射した場合も、入射した放射線のエネルギーに応じた強度の光を発生する。このような放射線物質として、臭化ランタン(LaBr(Ce))、珪酸ルテチウム(LuSiO(Ce))等がある。臭化ランタンに含まれるランタンには、質量数が137と138の二種類が天然に存在する。質量数が138のランタン138は、エネルギー0.79MeVと1.44MeVのγ線を放出する放射性物質である。また、臭化ランタンの製造過程で、ポロニウム214等のアルファ線放出核種が自然に含まれる。珪酸ルテチウムに含まれるルテチウムには、質量数が175と176の二種類が天然に存在する。質量数が176のルテチウム176は、エネルギー0.08MeV、0.20MeV、及び、0.31MeVのγ線を放出する放射性物質である。 The radiation detection element 1 is made of a radiation material. This radioactive material generates light having an intensity corresponding to its energy by alpha rays or gamma rays generated from itself. In addition, this radiation substance generates light having an intensity corresponding to the energy of the incident radiation even when radiation 9 such as gamma rays is incident from the outside. Examples of such a radiation substance include lanthanum bromide (LaBr 3 (Ce)), lutetium silicate (Lu 2 SiO 5 (Ce)), and the like. The lanthanum contained in lanthanum bromide naturally exists in two types having a mass number of 137 and 138. Lanthanum 138 having a mass number of 138 is a radioactive substance that emits gamma rays with energy of 0.79 MeV and 1.44 MeV. Moreover, alpha ray emitting nuclides such as polonium 214 are naturally contained in the production process of lanthanum bromide. In lutetium contained in lutetium silicate, two kinds having a mass number of 175 and 176 exist naturally. Lutetium 176 having a mass number of 176 is a radioactive substance that emits gamma rays with energy of 0.08 MeV, 0.20 MeV, and 0.31 MeV.

放射線検出素子1は、外部からの放射線9又は内部にて放射された放射線に起因して、光を発生する。この光は、光電子増倍管2によって、電気信号に変換され、増幅器3によって増幅され、波高弁別器4に送られる。波高弁別器4は、増幅器からの信号を、波高値領域毎に弁別する。波高値は、アルファ線またはガンマ線のエネルギーに応じた値にピークを有する。カウンター5は、所定の幅の波高値領域毎に、計数をカウントし、波高値領域毎に計数率を算出する。計数率は、単位時間当たりの計数である。この波高値領域毎の計数率の時間変化のグラフは、モニタ7に表示される。本例では、波高値領域毎に計数率を算出するため、図3に示す波高値スペクトルを求める必要がない。   The radiation detection element 1 generates light due to radiation 9 from the outside or radiation emitted inside. This light is converted into an electric signal by the photomultiplier tube 2, amplified by the amplifier 3, and sent to the wave height discriminator 4. The peak discriminator 4 discriminates the signal from the amplifier for each peak value region. The peak value has a peak at a value corresponding to the energy of alpha rays or gamma rays. The counter 5 counts for each peak value region having a predetermined width, and calculates a count rate for each peak value region. The count rate is a count per unit time. A graph of the time variation of the count rate for each peak value region is displayed on the monitor 7. In this example, since the count rate is calculated for each peak value region, it is not necessary to obtain the peak value spectrum shown in FIG.

ユーザは、モニタ7に表示された波高値領域毎の計数率の時間変化のグラフから、放射線モニタが正常に作動しているか否かを判定することができる。   The user can determine whether or not the radiation monitor is operating normally from the graph of the temporal change in the count rate for each peak value region displayed on the monitor 7.

図2を参照して放射線検出素子1及び光電子増倍管2の構造の例を説明する。光電子増倍管2は、円筒形のガラス管206を有し、その内部は真空排気されている。ガラス管206内には、光を電子に変換する光電陰極202、光電子を収束させる収束電極203、二次電子を放出する複数の金属板204、二次電子を受け入れる陽極205を有する。光電子増倍管2の光電陰極202側の端面には窓201が形成されている。この窓201を覆うように、円柱形の放射線検出素子1が装着されている。   An example of the structure of the radiation detection element 1 and the photomultiplier tube 2 will be described with reference to FIG. The photomultiplier tube 2 has a cylindrical glass tube 206, the inside of which is evacuated. A glass tube 206 includes a photocathode 202 that converts light into electrons, a converging electrode 203 that converges photoelectrons, a plurality of metal plates 204 that emit secondary electrons, and an anode 205 that receives secondary electrons. A window 201 is formed on the end surface of the photomultiplier tube 2 on the photocathode 202 side. A cylindrical radiation detection element 1 is mounted so as to cover the window 201.

放射線検出素子1は、上述のように、臭化ランタン(LaBr(Ce))、珪酸ルテチウム(LuSiO(Ce))等の放射線物質からなる。 As described above, the radiation detection element 1 is made of a radiation material such as lanthanum bromide (LaBr 3 (Ce)) or lutetium silicate (Lu 2 SiO 5 (Ce)).

放射線検出素子1及び光電子増倍管2の外面は、光を遮蔽する遮蔽膜によって覆われている。しかしながら、外部からの放射線9は、この遮蔽膜を通過する。   The outer surfaces of the radiation detection element 1 and the photomultiplier tube 2 are covered with a shielding film that shields light. However, external radiation 9 passes through this shielding film.

放射線検出素子1は、外部からの放射線9又は内部にて放射された放射線に起因して、光を発生する。この光は、光電子増倍管2の端面の窓201を介して光電陰極202によって受光され、電子に変換される。この電子が、最初の金属板204に衝突すると二次電子が発生する。この二次電子が次の金属板204に衝突すると更に二次電子が発生する。こうして、複数の金属板204によって次々と二次電子が発生し、最後に、陽極205に到達する。   The radiation detection element 1 generates light due to radiation 9 from the outside or radiation emitted inside. This light is received by the photocathode 202 through the window 201 on the end face of the photomultiplier tube 2 and converted into electrons. When these electrons collide with the first metal plate 204, secondary electrons are generated. When the secondary electrons collide with the next metal plate 204, secondary electrons are further generated. Thus, secondary electrons are successively generated by the plurality of metal plates 204 and finally reach the anode 205.

図3に、放射線検出素子1が発生する光の波高値スペクトルの一例を示す。横軸は波高値、縦軸は計数である。波高値は、放射線のエネルギーに比例する。波高値が大きいほど、放射線のエネルギーが大きい。計数は、光電子増倍管2が検出した光電子の計数値であり、放射線の強度を表す。放射線検出素子の外部からの放射線9は、放射線のエネルギーに応じて、波高値スペクトル内にピークを形成する。そのピークが現れる波高値領域を領域a1、領域a2、及び、領域a3とする。また、放射線検出素子の内部に含まれる放射性物質からの放射線も、放射線のエネルギーに応じて、波高値スペクトル内にピークを形成する。そのピークが現れる波高値領域を領域b1、領域b2、及び、領域cとする。波高値領域の幅は予め設定されている。波高弁別器4によって、これらのピークが現れる波高値領域が分別される。   FIG. 3 shows an example of a peak value spectrum of light generated by the radiation detection element 1. The horizontal axis is the peak value, and the vertical axis is the count. The peak value is proportional to the energy of the radiation. The higher the peak value, the greater the radiation energy. The count is a count value of photoelectrons detected by the photomultiplier tube 2 and represents the intensity of radiation. The radiation 9 from the outside of the radiation detection element forms a peak in the peak value spectrum according to the energy of the radiation. The peak value regions where the peaks appear are defined as region a1, region a2, and region a3. Further, the radiation from the radioactive substance contained in the radiation detection element also forms a peak in the peak value spectrum according to the energy of the radiation. The peak value regions where the peaks appear are defined as region b1, region b2, and region c. The width of the peak value region is set in advance. The peak height discriminator 4 classifies the peak value region where these peaks appear.

ここで、放射線検出素子1として、臭化ランタン(LaBr(Ce))を用いた場合を説明する。領域b1及びb2は、ガンマ線によるピークの領域である。臭化ランタンに自然に含まれるランタン138からのガンマ線のエネルギーは、0.79MeV、及び、1.44MeVである。従って、ピークの領域b1及びb2は、外部放射線に起因するピークと同程度の波高値領域に現れる。領域cは、アルファ線によるピークの領域である。臭化ランタンの製造過程で自然に含まれるポロニウム214からのアルファ線のエネルギーは、7.7MeVと非常に高い。従って、ピークの領域cは、外部放射線に起因するピークと比較して高い波高値領域に現れる。 Here, the case where lanthanum bromide (LaBr 3 (Ce)) is used as the radiation detection element 1 will be described. Regions b1 and b2 are peak regions due to gamma rays. The energy of gamma rays from lanthanum 138 naturally contained in lanthanum bromide is 0.79 MeV and 1.44 MeV. Accordingly, the peak regions b1 and b2 appear in the peak value region of the same level as the peak caused by the external radiation. Region c is a region of peaks due to alpha rays. The energy of alpha rays from polonium 214 naturally contained in the production process of lanthanum bromide is as high as 7.7 MeV. Therefore, the peak region c appears in a high peak value region as compared with the peak caused by external radiation.

図3に示した波高値スペクトルは単位時間毎に求めることができる。それより、波高値スペクトルの時間変化を得ることができる。波高値スペクトルの時間変化の例を以下に説明する。   The peak value spectrum shown in FIG. 3 can be obtained every unit time. Thereby, the time change of the peak value spectrum can be obtained. An example of the time change of the peak value spectrum will be described below.

図4に波高値スペクトルの各領域の計数率の時間変化の一例を示す。横軸は時間、縦軸は計数率である。計数率は、単位時間当たりの計数である。外部からの放射線9に対応する領域a1、領域a2、及び、a3領域と、放射線検出素子1の内部からの放射線に対応する領域b1、領域b2、領域cのいずれの領域においても、計数率は一定である。従って、放射線モニタが正常に機能していると判定できる。   FIG. 4 shows an example of the change over time of the count rate in each region of the peak value spectrum. The horizontal axis is time, and the vertical axis is the count rate. The count rate is a count per unit time. The counting rate is the area a1, the area a2, and the area a3 corresponding to the radiation 9 from the outside, and the areas b1, b2, and c corresponding to the radiation from the inside of the radiation detection element 1. It is constant. Therefore, it can be determined that the radiation monitor is functioning normally.

図5に波高値スペクトルの各領域の計数率の時間変化の他の一例を示す。横軸は時間、縦軸は計数率である。領域a1と領域b1の計数率が時刻t1において瞬間的に増加したが、他の領域の計数率は一定である。これは、領域a1にピークを有する外部放射線の強度が、時刻t1において強くなり、この外部放射線のコンプトン散乱分が領域b1に加算されたと考えられる。従って、放射線モニタが領域a1にピークを有する外部放射線の強度が強くなったことを正常に検出した、と判定できる。   FIG. 5 shows another example of the change over time of the count rate in each region of the peak value spectrum. The horizontal axis is time, and the vertical axis is the count rate. Although the count rates of the area a1 and the area b1 increased instantaneously at the time t1, the count rates of other areas are constant. This is considered that the intensity of the external radiation having a peak in the region a1 is increased at the time t1, and the Compton scattering amount of the external radiation is added to the region b1. Therefore, it can be determined that the radiation monitor has normally detected that the intensity of external radiation having a peak in the region a1 has increased.

図6に波高値スペクトルの各領域の計数率の時間変化の他の一例を示す。横軸は時間、縦軸は計数率である。領域a1と領域b1の計数率が時刻t2から除々に増加しているが、他の領域の計数率は一定である。これは、図5の場合と同様に、領域a1にピークを有する外部放射線が時刻t2から、除々に強度が強くなっていると考えられる。従って、放射線モニタが領域a1にピークを有する外部放射線の強度が強くなったことを正常に検出した、と判定できる。   FIG. 6 shows another example of the change over time of the count rate in each region of the peak value spectrum. The horizontal axis is time, and the vertical axis is the count rate. Although the count rates of the area a1 and the area b1 gradually increase from the time t2, the count rates of other areas are constant. As in the case of FIG. 5, it is considered that the intensity of the external radiation having a peak in the region a1 gradually increases from the time t2. Therefore, it can be determined that the radiation monitor has normally detected that the intensity of external radiation having a peak in the region a1 has increased.

図7に、波高値スペクトルの各領域の計数率の時間変化の他の一例を示す。横軸は時間、縦軸は計数率である。全領域の計数率が時刻t3においてゼロになっている。これは、放射線モニタが時刻t3にて故障を起こした、と判定できる。   FIG. 7 shows another example of the change over time of the count rate in each region of the peak value spectrum. The horizontal axis is time, and the vertical axis is the count rate. The count rate for all areas is zero at time t3. This can be determined that the radiation monitor has failed at time t3.

図8に、波高値スペクトルの各領域の計数率の時間変化の他の一例を示す。全領域の計数率が時刻t4から増加している。外部放射線の強度が強くなっても、放射線検出素子1に含まれる天然の放射性物質からのアルファ線による領域cの計数率は変化しないことが知られている。従って、時刻t4にて放射線モニタに故障が生じたと判定できる。   FIG. 8 shows another example of the change over time of the count rate in each region of the peak value spectrum. The count rate of all areas has increased from time t4. It is known that even if the intensity of external radiation increases, the count rate of the region c due to alpha rays from the natural radioactive material contained in the radiation detection element 1 does not change. Therefore, it can be determined that a failure has occurred in the radiation monitor at time t4.

以上のように、各波高値領域の計数率の時間変化のグラフから、放射線モニタが正常に測定しているか、又は、故障が起きたかを確認できる。   As described above, it is possible to confirm whether the radiation monitor is measuring normally or whether a failure has occurred from the graph of the temporal change in the count rate of each peak value region.

図9を参照して本発明の放射線モニタの他の構成例を説明する。本例の放射線モニタは、放射性物質を含む放射線検出素子1、放射線検出素子からの光を電気信号に変換する光電子増倍管2、光電子増倍管からの電気信号を増幅する増幅器3、増幅した信号の波高値を弁別する波高弁別器4、波高弁別器で弁別された波高値スペクトルの各ピークにおける正味の計数率を算出するピーク計数率測定器8、及び、各ピークの正味の計数率を表示するモニタ7を有する。   With reference to FIG. 9, another configuration example of the radiation monitor of the present invention will be described. The radiation monitor of this example includes a radiation detection element 1 containing a radioactive substance, a photomultiplier tube 2 that converts light from the radiation detection element into an electrical signal, an amplifier 3 that amplifies the electrical signal from the photomultiplier tube, and an amplification. The peak discriminator 4 for discriminating the peak value of the signal, the peak count rate measuring device 8 for calculating the net count rate at each peak of the peak value spectrum discriminated by the pulse height discriminator, and the net count rate of each peak It has a monitor 7 for displaying.

ピーク計数率測定器8は、図3に示した波高値スペクトルにおいて、各ピークの正味計数率を算出する。正味計数率は、各ピークよりバックグラウンドを引き算し、残余のピーク部(山形の部分)の面積の単位時間当たりの値である。本例では、波高値スペクトルからピークの面積を求めるため、図10に示す波高値スペクトルを求める必要がある。   The peak count rate measuring device 8 calculates the net count rate of each peak in the peak value spectrum shown in FIG. The net count rate is a value per unit time of the area of the remaining peak portion (mountain portion) by subtracting the background from each peak. In this example, in order to determine the peak area from the peak value spectrum, it is necessary to determine the peak value spectrum shown in FIG.

図10に、放射線検出素子1が発生する光の波高値スペクトルの他の一例を示す。横軸は波高値、縦軸は計数である。放射線検出素子の外部からの放射線9は、放射線のエネルギーに応じて、波高値スペクトル内にピークを形成する。そのピークをピークd1、ピークd2、及び、ピークd3とする。また、放射線検出素子の内部に含まれる放射性物質からの放射線も、放射線のエネルギーに応じて、波高値スペクトル内にピークを形成する。そのピークをピークe1、ピークe2、及び、ピークe3とする。波高弁別器4によって、これらのピークが分別される。   FIG. 10 shows another example of a peak value spectrum of light generated by the radiation detection element 1. The horizontal axis is the peak value, and the vertical axis is the count. The radiation 9 from the outside of the radiation detection element forms a peak in the peak value spectrum according to the energy of the radiation. The peaks are referred to as peak d1, peak d2, and peak d3. Further, the radiation from the radioactive substance contained in the radiation detection element also forms a peak in the peak value spectrum according to the energy of the radiation. The peaks are referred to as a peak e1, a peak e2, and a peak e3. The peak discriminator 4 separates these peaks.

ここで、放射線検出素子1として、珪酸ルテチウム(LuSiO(Ce))を用いた場合を説明する。ピークe1、ピークe2、及び、ピークe3は、ガンマ線によるピークである。珪酸ルテチウムに自然に含まれるルテチウム176からのガンマ線のエネルギーは、エネルギー0.08MeV、0.20MeV、及び、0.31MeVである。従って、ピークe1、ピークe2、及び、ピークe3は、外部放射線に起因するピークと同程度の波高値領域に現れる。 Here, the case where lutetium silicate (Lu 2 SiO 5 (Ce)) is used as the radiation detection element 1 will be described. Peak e1, peak e2, and peak e3 are peaks due to gamma rays. The energies of gamma rays from lutetium 176 naturally contained in lutetium silicate are energies of 0.08 MeV, 0.20 MeV, and 0.31 MeV. Therefore, the peak e1, the peak e2, and the peak e3 appear in the peak value region of the same level as the peak caused by the external radiation.

図11に波高値スペクトルの各ピークの正味の計数率の時間変化の一例を示す。外部からの放射線9に対応するピークd1、ピークd2、及び、ピークd3と、放射線検出素子1の内部からの放射線に対応するピークe1、ピークe2、及び、ピークe3のいずれのピークにおいても正味の計数率は一定である。従って、放射線モニタは、正常に機能していると判断できる。   FIG. 11 shows an example of a temporal change in the net count rate of each peak of the peak value spectrum. The peak d1, the peak d2, and the peak d3 corresponding to the radiation 9 from the outside, and the peak e1, the peak e2, and the peak e3 corresponding to the radiation from the inside of the radiation detection element 1 are all net. The count rate is constant. Therefore, it can be determined that the radiation monitor is functioning normally.

図12に波高値スペクトルの各ピークの正味の計数率の時間変化の他の一例を示す。ピークd1の正味の計数率は、時刻t5において瞬間的に増加しているが、他のピークの正味の計数率は一定である。これは、ピークd1を有する外部放射線の強度が時刻t5において強くなったと考えられる。従って、放射線モニタが正常に機能している、と判定できる。   FIG. 12 shows another example of the change over time of the net count rate of each peak of the peak value spectrum. The net count rate of peak d1 increases instantaneously at time t5, but the net count rates of other peaks are constant. This is considered that the intensity of the external radiation having the peak d1 increased at the time t5. Therefore, it can be determined that the radiation monitor is functioning normally.

図13に波高値スペクトルの各ピークの正味の計数率の時間変化の他の一例を示す。ピークd1の計数率が、時刻t6から除々に増加しているが、他のピークの計数率は一定である。これは、ピークd1を有する外部放射線の強度が時刻t6から、除々に強くなっていると考えられる。従って、放射線モニタは正常に機能している、と判定できる。   FIG. 13 shows another example of the change over time of the net count rate of each peak of the peak value spectrum. Although the count rate of the peak d1 gradually increases from the time t6, the count rates of the other peaks are constant. This is considered that the intensity of the external radiation having the peak d1 gradually increases from the time t6. Therefore, it can be determined that the radiation monitor is functioning normally.

図14に、波高値スペクトルの各ピークの正味の計数率の時間変化の他の一例を示す。全ピークの計数率が時刻t7においてゼロになっている。これは、時刻t7にて放射線モニタに故障が生じた、と判定できる。   FIG. 14 shows another example of the change over time of the net count rate of each peak of the peak value spectrum. The count rate of all peaks is zero at time t7. This can be determined that a failure has occurred in the radiation monitor at time t7.

図15に、波高値スペクトルの各ピークの正味の計数率の時間変化の他の一例を示す。全ピークの計数率が、時刻t8から増加している。ピークe1、ピークe2、及び、ピークe3は、放射線検出素子の内部に自然に存在する放射性物質からの放射線によるピークである。これらのピークe1、ピークe2、及び、ピークe3の正味の計数率は、正常時には変化しないことが知られている。従って、時刻t8にて、放射線モニタに故障が生じたと判断できる。   FIG. 15 shows another example of the change over time of the net count rate of each peak of the peak value spectrum. The count rate of all peaks has increased from time t8. The peak e1, the peak e2, and the peak e3 are peaks due to radiation from a radioactive substance that naturally exists inside the radiation detection element. It is known that the net count rates of these peak e1, peak e2, and peak e3 do not change when normal. Therefore, it can be determined that a failure has occurred in the radiation monitor at time t8.

以上のように、各ピークの正味の計数率の時間変化のグラフから、放射線モニタが正常に測定しているか、又は、故障が起きたかを確認できる。
以上のように、本例によると、正常測定と検出器故障の確認ができる。
As described above, it can be confirmed from the graph of the change in the net count rate of each peak over time whether the radiation monitor is measuring normally or whether a failure has occurred.
As described above, according to this example, normal measurement and detector failure can be confirmed.

以上本発明の例を説明したが本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは、当業者によって容易に理解されよう。   Although the examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described examples, and it is easy for those skilled in the art to make various modifications within the scope of the invention described in the claims. Will be understood.

1…放射線検出素子、2…光電子増倍管、3…増幅器、4…波高弁別器、5…カウンター、6…計数率計、7…動作確認モニタ、8…ピーク計数率測定器、9…外部放射線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Radiation detection element, 2 ... Photomultiplier tube, 3 ... Amplifier, 4 ... Wave height discriminator, 5 ... Counter, 6 ... Count rate meter, 7 ... Operation check monitor, 8 ... Peak count rate measuring device, 9 ... External radiation

Claims (14)

天然に存在する放射性物質を含む放射線検出素子と、前記放射線検出素子からの光を電気信号に変換する光電子増倍管と、前記光電子増倍管によって出力された電気信号よりピークが現れる波高値を弁別する波高弁別器と、前記波高弁別器によって弁別された波高値に基づいて生成された、波高値のピークの計数率の時間変化を表すグラフを表示するモニタと、を有し、前記放射線検出素子は、自身に含まれる天然に存在する放射線物質からの放射線に起因した光と、外部からの放射線に起因した光を発生することを特徴とする放射線モニタ。   A radiation detection element containing a radioactive substance that exists in nature, a photomultiplier tube that converts light from the radiation detection element into an electrical signal, and a peak value at which a peak appears from the electrical signal output by the photomultiplier tube A pulse height discriminator for discriminating; and a monitor for displaying a graph showing a temporal change in a count rate of peak values generated based on the crest value discriminated by the crest discriminator, and detecting the radiation A radiation monitor characterized in that the element generates light caused by radiation from a naturally occurring radiation substance contained in itself and light caused by radiation from the outside. 請求項1記載の放射線モニタにおいて、前記波高弁別器によって弁別された波高値に基づいて、所定の幅の波高領域毎に波高値の計数をカウントするカウンターと、該カウンターからの波高領域毎の計数を計数率に変換する計数率計と、を有し、前記モニタは、波高領域毎の波高値の計数率の時間変化を表すグラフを表示することを特徴とする放射線モニタ。   2. The radiation monitor according to claim 1, wherein a counter for counting a peak value for each peak area of a predetermined width based on the peak value discriminated by the peak discriminator, and a count for each peak area from the counter. A radiation rate monitor, wherein the monitor displays a graph showing a temporal change in the count rate of the crest value for each crest region. 請求項1記載の放射線モニタにおいて、前記波高弁別器によって弁別された波高値に基づいて、波高値のピーク毎に正味の計数率を算出するピーク計数率測定器と、を有し、前記モニタは、波高値のピーク毎の正味の計数率の時間変化を表すグラフを表示することを特徴とする放射線モニタ。   The radiation monitor according to claim 1, further comprising: a peak count rate measuring device that calculates a net count rate for each peak of the peak value based on the peak value discriminated by the peak height discriminator, A radiation monitor, characterized by displaying a graph showing a temporal change in the net count rate for each peak of peak value. 請求項1記載の放射線モニタにおいて、前記放射線検出素子は前記光電子増倍管の端面に装着され、該前記光電子増倍管の端面には、前記放射線検出素子によって発生した光が通過するための窓が形成されていることを特徴とする放射線モニタ。   2. The radiation monitor according to claim 1, wherein the radiation detection element is attached to an end surface of the photomultiplier tube, and a window through which light generated by the radiation detection element passes is passed through the end surface of the photomultiplier tube. A radiation monitor characterized by being formed. 請求項1記載の放射線モニタにおいて、前記放射線検出素子及び前記光電子増倍管の外面は、光を遮断するが放射線を通す遮蔽膜によって覆われていることを特徴とする放射線モニタ。   The radiation monitor according to claim 1, wherein outer surfaces of the radiation detection element and the photomultiplier tube are covered with a shielding film that blocks light but transmits radiation. 請求項1記載の放射線モニタにおいて、前記放射線検出素子は、アルファ線とガンマ線の少なくとも一方を放射する放射性物質を含むことを特徴とする放射線モニタ。   The radiation monitor according to claim 1, wherein the radiation detection element includes a radioactive substance that emits at least one of alpha rays and gamma rays. 請求項1記載の放射線モニタにおいて、前記放射線検出素子は、臭化ランタン(LaBr(Ce))、又は、珪酸ルテチウム(LuSiO(Ce))によって形成されていることを特徴とする放射線モニタ。 The radiation monitor according to claim 1, wherein the radiation detection element is formed of lanthanum bromide (LaBr 3 (Ce)) or lutetium silicate (Lu 2 SiO 5 (Ce)). monitor. 天然に存在する放射性物質を含む放射線検出素子を光電子増倍管の端面に装着することと、
前記光電子増倍管によって前記放射線検出素子からの光を電気信号に変換することと、
前記光電子増倍管からの波高値スペクトルより、ピークが現れる波高値の計数率の時間変化を表すグラフを生成することと、
前記グラフをモニタによって表示することと、
を有し、
前記放射線検出素子は、自身に含まれる天然に存在する放射線物質からの放射線に起因した光と、外部からの放射線に起因した光を発生することを特徴とする放射線モニタ方法。
Mounting a radiation detecting element containing a naturally occurring radioactive substance on the end face of the photomultiplier;
Converting light from the radiation detection element into an electrical signal by the photomultiplier;
From the peak value spectrum from the photomultiplier tube, generating a graph showing the time change of the count value of the peak value at which the peak appears;
Displaying the graph on a monitor;
Have
The radiation detection method, wherein the radiation detection element generates light caused by radiation from a naturally occurring radiation substance contained in the radiation detection element and light caused by radiation from the outside.
請求項8記載の放射線モニタ方法において、前記グラフは、波高領域毎の波高値の計数率の時間変化を表すグラフであることを特徴とする放射線モニタ方法。   The radiation monitoring method according to claim 8, wherein the graph is a graph representing a change over time in a count rate of a peak value for each peak area. 請求項8記載の放射線モニタ方法において、前記グラフは、波高値のピーク毎の正味の計数率の時間変化を表すグラフであることを特徴とする放射線モニタ方法。   9. The radiation monitoring method according to claim 8, wherein the graph is a graph representing a temporal change in a net count rate for each peak of a peak value. 請求項8記載の放射線モニタ方法において、前記放射線検出素子は、アルファ線とガンマ線の少なくとも一方を放射する放射性物質を含むことを特徴とする放射線モニタ方法。   9. The radiation monitoring method according to claim 8, wherein the radiation detecting element includes a radioactive substance that emits at least one of alpha rays and gamma rays. 請求項8記載の放射線モニタ方法において、前記放射線検出素子は、臭化ランタン(LaBr(Ce))、又は、珪酸ルテチウム(LuSiO(Ce))によって形成されていることを特徴とする放射線モニタ方法。 9. The radiation monitoring method according to claim 8, wherein the radiation detection element is made of lanthanum bromide (LaBr 3 (Ce)) or lutetium silicate (Lu 2 SiO 5 (Ce)). Radiation monitoring method. 天然に存在する放射性物質を含む放射線検出素子と、前記放射線検出素子からの光を電気信号に変換する光電子増倍管と、前記光電子増倍管によって出力された電気信号よりピークが現れる波高値を弁別する波高弁別器と、前記波高弁別器によって弁別された波高値に基づいて、所定の幅の波高領域毎に波高値の計数をカウントするカウンターと、該カウンターからの波高領域毎の計数を計数率に変換する計数率計と、前記波高領域毎の波高値の計数率の時間変化を表すグラフを表示するモニタと、を有し、前記放射線検出素子は、自身に含まれる天然に存在する放射線物質からの放射線に起因した光と、外部からの放射線に起因した光を発生することを特徴とする放射線モニタ。   A radiation detection element containing a radioactive substance that exists in nature, a photomultiplier tube that converts light from the radiation detection element into an electrical signal, and a peak value at which a peak appears from the electrical signal output by the photomultiplier tube A wave height discriminator for discrimination, a counter for counting wave height values for each wave height area of a predetermined width based on the wave height values discriminated by the wave height discriminator, and counting for each wave height area from the counter A counting rate meter that converts the rate into a rate, and a monitor that displays a graph representing a temporal change in the counting rate of the peak value for each of the peak regions, wherein the radiation detecting element is a naturally occurring radiation contained in itself. A radiation monitor characterized by generating light caused by radiation from a substance and light caused by radiation from the outside. 天然に存在する放射性物質を含む放射線検出素子と、前記放射線検出素子からの光を電気信号に変換する光電子増倍管と、前記光電子増倍管によって出力された電気信号よりピークが現れる波高値を弁別する波高弁別器と、前記波高弁別器によって弁別された波高値に基づいて、波高値のピーク毎に正味の計数率を算出するピーク計数率測定器と、前記波高値のピーク毎の正味の計数率の時間変化を表すグラフを表示するモニタと、を有し、前記放射線検出素子は、自身に含まれる天然に存在する放射線物質からの放射線に起因した光と、外部からの放射線に起因した光を発生することを特徴とする放射線モニタ。   A radiation detection element containing a radioactive substance that exists in nature, a photomultiplier tube that converts light from the radiation detection element into an electrical signal, and a peak value at which a peak appears from the electrical signal output by the photomultiplier tube A peak height discriminator for discrimination, a peak count rate measuring device that calculates a net count rate for each peak of the peak value based on the peak value discriminated by the peak height discriminator, and a net for each peak of the peak value And a monitor for displaying a graph representing a change in counting rate over time, wherein the radiation detection element is caused by radiation from a naturally occurring radioactive substance contained in the radiation detection element and radiation from the outside. A radiation monitor characterized by generating light.
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