JP2012013563A - 放射線測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】放射線検出器1により出力されたアナログパルス信号が所定の条件を満たす場合にデジタルパルス信号を出力する波高弁別器3とシグナルチャンネル波高分析器4を備え、第1のカウンタ5と第2のカウンタ6は、それぞれから出力されたデジタルパルス信号を計数し、計数値M、Pを出力する。演算器7は、計数値Mから得られる計数率mに対して、メモリ8に格納された数え落とし補正テーブル81を参照して数え落とし補正を行い、1次補正計数率nを求める。さらに、計数値Pから得られる計数率pに対して、メモリ8に格納された誤計数補正テーブル82を参照してパイルアップによる誤計数率qを求め、2次補正計数率(n−q)を求める。
【選択図】図1
Description
n=m/(1−m・t1) (数式1)
以下に、本発明の実施の形態1に係る放射線測定装置について、図面に基づいて説明する。図1は、本実施の形態1に係る放射線測定装置の構成を示している。放射線検出手段である放射線検出器1は、外部から入射した放射線を吸収しそのエネルギーに依存した波高値のアナログパルス信号を出力する。パルス増幅器2は、放射線検出器1から出力されたアナログパルス信号を入力して波高値を比例的に増幅する。
τ=1/(2mσ2) (数式3)
γ=1/(mτ)=2−λln2 (数式4)
α=11−λ (数式5)
R(今回)=R(前回)+2α×{M(今回)−m(前回)×ΔT} (数式6)
m(今回)=eγR(今回)=2γR(今回)/ln2 (数式7)
S(今回)=S(前回)+2α×{P(今回)−p(前回)×ΔT} (数式8)
p(今回)=eγS(今回)=2γS(今回)/ln2 (数式9)
m=n・exp(−n・t1) (数式10)
q=p{1−exp(−p・t2)} (数式11)
本発明の実施の形態2に係る放射線測定装置の主な構成は、上記実施の形態1と同様であるので、図1を流用して説明する。上記実施の形態1では、1次補正演算手段72は、実験的に発生させた擬似信号パルスでダブルパルスを近接させて求めたダブルパルス分解時間t1を数式10に適用して作成した数え落とし補正テーブル81を参照して補正演算を実行し、1次補正計数率nを求めるようにした。また、2次補正演算手段74も同様に、平均的な誤計数発生近接時間t2を数式11に適用して作成した誤計数補正テーブル82を参照して補正演算を実行し、誤計数率qを求め、2次補正計数率(n−q)を求めるようにした。
図5は、本発明の実施の形態3に係る放射線測定装置の構成を示している。なお、図5中、図1と同一、相当部分には同一符号を付している。本実施の形態3に係る放射線測定装置は、第2の弁別手段として、マルチチャンネル波高分析器(MCA)10を備えたものである。
図6は、本発明の実施の形態4に係る放射線測定装置の構成を示している。なお、図6中、図1と同一、相当部分には同一符号を付している。本実施の形態4に係る放射線測定装置は、第1の弁別手段として波形弁別器11を備えたものである。
図7は、本発明の実施の形態5に係る放射線測定装置の構成を示している。なお、図7中、図1と同一、相当部分には同一符号を付している。本実施の形態5に係る放射線測定装置は、第1の計数手段としてアップダウンカウンタ12、周波数合成回路13、及び積算制御回路14を備えたものである。
m=eγR=2γR/ln2 (数式12)
4 シングルチャンネル波高分析器、5 第1のカウンタ、6 第2のカウンタ、
7 演算器、8 メモリ、9 表示器、10 マルチチャンネル波高分析器(MCA)、
11 波形弁別器、12 アップダウンカウンタ、13 周波数合成回路、
14 積算制御回路、71 第1の計数率演算手段、72 1次補正演算手段、
73 第2の計数率演算手段、74 2次補正演算手段、75 放射線量演算手段、
81 数え落とし補正テーブル、82 誤計数補正テーブル、
83 q1誤計数補正テーブル、84 q2誤計数補正テーブル、
85 q3誤計数補正テーブル、121 加算入力、122 減算入力。
Claims (10)
- 外部から入射した放射線を吸収しそのエネルギーに依存した波高値のアナログパルス信号を出力する放射線検出手段と、前記放射線検出手段により出力されたアナログパルス信号をそれぞれ所定の条件に基づいて弁別し当該条件を満たす場合にデジタルパルス信号を出力する第1及び第2の弁別手段と、前記第1及び第2の弁別手段により出力されたデジタルパルス信号をそれぞれ計数する第1及び第2の計数手段と、前記第1及び第2の計数手段による計数値をもとに求めた計数率に対して補正演算を実行する演算手段と、前記演算手段における補正演算で用いられる補正テーブルを格納する記憶手段を備え、
前記記憶手段は、前記第1の計数手段による計数値Mから得られる計数率mに対してアナログパルス信号のパイルアップによる数え落とし補正を行うための数え落とし補正テーブルと、前記第2の計数手段による計数値Pから得られる計数率pに対してアナログパルス信号のパイルアップによる誤計数を減算する補正を行うための誤計数補正テーブルを有し、
前記演算手段は、前記第1の計数手段による計数値Mを所定の周期で入力して計数率mを求める第1の計数率演算手段と、前記第2の計数手段による計数値Pを所定の周期で入力して計数率pを求める第2の計数率演算手段と、計数率mに対して前記数え落とし補正テーブルを参照してパイルアップによる数え落とし補正を行い1次補正計数率nを求める1次補正演算手段と、計数率pに対して前記誤計数補正テーブルを参照してパイルアップによる誤計数率qを求め、さらに1次補正計数率nから誤計数率qを減算した2次補正計数率(n−q)を求める2次補正演算手段を有することを特徴とする放射線測定装置。 - 請求項1に記載の放射線測定装置であって、前記数え落とし補正テーブルは、実験的に発生させた擬似信号パルスでダブルパルスを近接させてパイルアップの分解時間t1を求め、下式m=n・exp(−n・t1)により計数率mに対する一次補正計数率nを求めることにより作成されることを特徴とする放射線測定装置。
- 請求項1に記載の放射線測定装置であって、前記誤計数補正テーブルは、実験的に発生させた擬似信号パルスでダブルパルスを近接させてパイルアップによる誤計数が発生する近接時間t2を求め、下式q=p{1−exp(−p・t2)}により計数率pに対する誤計数率qを求めることにより作成されることを特徴とする放射線測定装置。
- 請求項1に記載の放射線測定装置であって、前記第1の弁別手段として、波高弁別器、シングルチャンネル波高分析器のいずれかを備えたことを特徴とする放射線測定装置。
- 請求項1に記載の放射線測定装置であって、前記第1の弁別手段として波形弁別器を備え、前記波形弁別器は、前記放射線検出手段により出力されたアナログパルス信号について信号波形とノイズ波形を弁別するとともに、定周期で信号波形とノイズ波形の比率を求め、当該比率が所定の閾値を超えた場合には、前記演算手段は、前記1次補正演算手段及び前記2次補正演算手段による補正演算を実行しないことを特徴とする放射線測定装置。
- 請求項1に記載の放射線測定装置であって、前記第2の弁別手段としてシングルチャンネル波高分析器を備え、前記シングルチャンネル波高分析器は、所定の波高値以下で且つノイズ領域を含まない範囲に設定されたウィンドウにおいてアナログパルス信号を弁別することを特徴とする放射線測定装置。
- 請求項1に記載の放射線測定装置であって、前記第2の弁別手段としてマルチチャンネル波高分析器を備え、前記マルチチャンネル波高分析器は、所定の波高値以下で且つノイズ領域を含まない範囲に設定された複数のウィンドウにおいてアナログパルス信号を弁別し、前記第2の計数率演算手段は、それぞれのウィンドウでの計数値P1、P2・・から計数率p1、p2・・を求め、また、前記記憶手段は、計数率p1、p2・・それぞれに対する誤計数補正テーブルを有し、前記2次補正演算手段は、計数率p1、p2・・それぞれに対して前記各誤計数補正テーブルを参照してパイルアップによる誤計数率q1、q2・・を求め、さらに2次補正計数率(n−q1−q2・・)を求めることを特徴とする放射線測定装置。
- 請求項1に記載の放射線測定装置であって、前記記憶手段は、計数率mに対してアナログパルス信号のパイルアップによる数え落とし補正と誤計数を減算する補正を同時に行うための数え落とし及び誤計数補正テーブルを有し、また、前記演算手段は、前記1次補正演算手段と前記2次補正演算手段を統合した補正演算手段により、前記数え落とし及び誤計数補正テーブルを参照して2次補正計数率を求めることを特徴とする放射線測定装置。
- 請求項1に記載の放射線測定装置であって、前記第1の計数手段としてアップダウンカウンタ、周波数合成回路及び積算制御回路を備え、前記アップダウンカウンタは、前記第1の弁別手段から出力されたデジタルパルス信号を加算入力に入力するとともに、前記周波数合成回路から出力されたデジタルパルス信号を減算入力に入力してこれらの積算値を出力し、前記周波数合成回路は、該積算値に基づいて出力するデジタルパルス信号の周波数を変化させ、前記積算制御回路は、前記アップダウンカウンタの計数において、前記加算入力及び前記減算入力に入力されたデジタルパルス信号が標準偏差σに基づき重み付けされるように、前記アップダウンカウンタを制御することを特徴とする放射線測定装置。
- 請求項1に記載の放射線測定装置であって、前記放射線検出手段として、NaIシンチレーション検出器、CsIシンチレーション検出器、YAPシンチレーション検出器、半導体検出器、及びプラスチックシンチレーション検出器のいずれかを備えたことを特徴とする放射線測定装置。
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