JP2012018077A

JP2012018077A - Glass dosimeter reading device

Info

Publication number: JP2012018077A
Application number: JP2010155571A
Authority: JP
Inventors: Tatsuyo Ishidoya; 達世石戸谷; Katsuki Makita; 勝基蒔田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2010-07-08
Filing date: 2010-07-08
Publication date: 2012-01-26
Anticipated expiration: 2030-07-08
Also published as: JP5422811B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glass dosimeter reading device which can read dose of radiation irradiated to a fluorescence glass element with high accuracy over a wide area, and can be downsized and price reduced.SOLUTION: A glass dosimeter reading device is a device for reading radiation dose irradiated to a fluorescence glass element 10, and includes an irradiation part 20, a photo multiplier 40, a photon counting part 60, an exposure dose control part 70 and a dose calculation part 80. The irradiation part 20 has a light source 22 emitting ultraviolet rays and an exposure dose changing part 30 changing the amount of ultraviolet rays that the light source 22 has emitted, and irradiates the glass element 10 with ultraviolet rays. The photon counting part 60 counts the number of output pulses which was provided by A/D conversion of an output signal of the photo multiplier 40. The exposure dose control part 70 controls an ultraviolet rays exposure dose to the glass element 10 based on the number of output pulses. The dose calculation part 80 calculates a radiation dose irradiated to the glass element 10 based on the number of output pulses and the ultraviolet rays exposure dose irradiated to the glass element 10.

Description

本発明は、紫外線励起により蛍光ガラス素子が発する蛍光の強度に基づいて、蛍光ガラス素子に照射された放射線線量を読み取るガラス線量計読取装置に関する。 The present invention relates to a glass dosimeter reader for reading a radiation dose irradiated to a fluorescent glass element based on the intensity of fluorescence emitted from the fluorescent glass element by ultraviolet excitation.

蛍光ガラス素子は、放射線被ばく線量を測定するための検出素子として、原子力分野や医療分野などの放射線を取り扱う分野において広く用いられている。蛍光ガラス素子は、例えば、銀イオンを含有したリン酸塩ガラスからなる。放射線が照射されて活性化された蛍光ガラス素子は、波長３００〜４００ｎｍの紫外線の照射により励起すると、蛍光を発する（いわゆるラジオフォトルミネッセンス現象。以下、「ＲＰＬ現象」という。）。この蛍光強度は、蛍光ガラス素子に照射された放射線線量（以下、「被照射線量」という。）に比例することから、蛍光強度を測定することによって、被照射線量を読み取ることができる（例えば、特許文献１および２参照）。 A fluorescent glass element is widely used as a detection element for measuring radiation exposure dose in the field of handling radiation, such as the nuclear field and the medical field. The fluorescent glass element is made of, for example, phosphate glass containing silver ions. The fluorescent glass element activated by irradiation with radiation emits fluorescence when excited by irradiation with ultraviolet rays having a wavelength of 300 to 400 nm (so-called radiophotoluminescence phenomenon, hereinafter referred to as “RPL phenomenon”). Since this fluorescence intensity is proportional to the radiation dose irradiated to the fluorescent glass element (hereinafter referred to as “irradiated dose”), the irradiated dose can be read by measuring the fluorescence intensity (for example, (See Patent Documents 1 and 2).

蛍光ガラス素子の被照射線量は、ガラス線量計読取装置（以下、「読取装置」という。）を用いて読み取られる。一般的な読取装置は、固体レーザ発振器などの励起光光源、光電子増倍管、アナログ積算部、および、線量算出部を備えている。 The irradiation dose of the fluorescent glass element is read using a glass dosimeter reading device (hereinafter referred to as “reading device”). A typical reading device includes an excitation light source such as a solid-state laser oscillator, a photomultiplier tube, an analog integration unit, and a dose calculation unit.

被照射線量の読取りは、蛍光ガラス素子を読取装置に装着して行われる。まず、固体レーザ発振器が発したレーザ光を紫外線透過フィルタに通して紫外線を選択的に取り出して、蛍光ガラス素子に照射する。そうすると、蛍光ガラス素子は、被照射線量に比例した強度の蛍光を発する。続いて、光電子増倍管を用いて、蛍光ガラス素子が発した蛍光を電流信号に変換した後、アナログ積算部において、互いに時刻の異なる第１および第２のサンプリング時間における信号量を求める。 The irradiation dose is read by attaching a fluorescent glass element to a reading device. First, the laser light emitted from the solid-state laser oscillator is passed through an ultraviolet transmission filter to selectively extract ultraviolet rays and irradiate the fluorescent glass element. Then, the fluorescent glass element emits fluorescence having an intensity proportional to the irradiation dose. Subsequently, after the fluorescence emitted from the fluorescent glass element is converted into a current signal using a photomultiplier tube, the analog integration unit obtains the signal amounts at the first and second sampling times having different times.

その後、線量算出部において、第１および第２のサンプリング時間における信号量から蛍光強度、ひいては、蛍光ガラス素子の被照射線量を算出する。ここで、蛍光ガラス素子が発する蛍光成分には、ＲＰＬ現象による成分の他に、ノイズ成分が含まれている。このノイズ成分には、蛍光ガラス素子固有の減衰時定数の短い第１のノイズ成分（いわゆるプレドース成分）、ガラス素子表面に付着した汚れなどから発せられる減衰時定数の短い第２のノイズ成分、および、原因不明の減衰時定数の長い第３のノイズ成分が含まれている。そのため、線量算出部において、各成分の減衰時定数の差異を利用して、ＲＰＬ現象による成分とノイズ成分とを時間分解し、ノイズ成分を除去する。そして、ＲＰＬ現象による成分から被照射線量を算出する。このようにして、蛍光ガラス素子の被照射線量を精度良く読み取ることができる（例えば、特許文献３参照）。 Thereafter, the dose calculation unit calculates the fluorescence intensity, and hence the irradiation dose of the fluorescent glass element, from the signal amounts at the first and second sampling times. Here, the fluorescent component emitted from the fluorescent glass element includes a noise component in addition to the component due to the RPL phenomenon. The noise component includes a first noise component having a short decay time constant inherent to the fluorescent glass element (so-called pre-dose component), a second noise component having a short decay time constant emitted from dirt attached to the surface of the glass element, and the like. The third noise component having a long decay time constant whose cause is unknown is included. Therefore, the dose calculation unit uses the difference in the decay time constant of each component to time-resolve the component due to the RPL phenomenon and the noise component, and remove the noise component. Then, the irradiation dose is calculated from the component due to the RPL phenomenon. In this way, the irradiation dose of the fluorescent glass element can be accurately read (for example, see Patent Document 3).

特開２００５−１１４４１０号公報JP 2005-114410 A 特開平８−２２０２３５号公報JP-A-8-220235 特開昭５９−１９０６８１号公報JP 59-190681 A

上述したとおり、読取装置の励起光光源には、通常、固体レーザ発振器のような出力エネルギーの高い光源が用いられるが、固体レーザ発振器は、大型かつ高価であるため、読取装置も、大型かつ高価になってしまう。そこで、読取装置の小型化・低価格化のニーズに応えるために、読取装置の励起光光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることが提案されている。 As described above, a light source with high output energy such as a solid-state laser oscillator is usually used as the excitation light source of the reader. However, since the solid-state laser oscillator is large and expensive, the reader is also large and expensive. Become. Therefore, in order to meet the needs for downsizing and cost reduction of the reading apparatus, it has been proposed to use a light emitting diode (LED) as an excitation light source of the reading apparatus.

しかし、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、固体レーザ発振器に比べて、出力エネルギーが小さい。そのため、蛍光ガラス素子の被照射線量が小さいと、ＲＰＬ現象により生じる蛍光強度が微弱になってしまう。このような場合に、上述したアナログ積算方式を用いて光電子増倍管からの出力信号の処理を行うと、Ｓ／Ｎ比が小さくなってしまい、線量算出部において、ＲＰＬ現象による成分とノイズ成分とを十分に分解できず、被照射線量を精度良く算出することができない。すなわち、アナログ積算方式を用いると、低線量の被照射線量を精度良く読み取ることができない。 However, light emitting diodes (LEDs) have lower output energy than solid state laser oscillators. Therefore, if the irradiation dose of the fluorescent glass element is small, the fluorescence intensity generated by the RPL phenomenon becomes weak. In such a case, if the output signal from the photomultiplier tube is processed using the analog integration method described above, the S / N ratio becomes small, and the dose calculation unit uses components due to the RPL phenomenon and noise components. Cannot be sufficiently decomposed, and the irradiation dose cannot be calculated with high accuracy. That is, when the analog integration method is used, it is impossible to accurately read a low dose.

そこで、上述したアナログ積算方式に代えて、フォトンカウンティング方式（光子計数法）を用いることが考えられる。フォトンカウンティング方式を用いた読取りは、光子計数部において、光電子増倍管からのパルス電気信号を電流／電圧変換（以下、「Ｉ／Ｖ変換」という。）およびアナログ／デジタル変換（以下、「Ａ／Ｄ変換」という。）して出力パルスを得て、互いに時刻の異なる第１および第２のサンプリング時間あたりの出力パルスの数（以下、「カウント値」という。）をカウントする。そして、線量算出部において、カウント値から被照射線量を算出する。 Therefore, it is conceivable to use a photon counting method (photon counting method) instead of the analog integration method described above. In reading using the photon counting method, a pulsed electric signal from a photomultiplier tube is subjected to current / voltage conversion (hereinafter referred to as “I / V conversion”) and analog / digital conversion (hereinafter referred to as “A”) in a photon counting unit. / D conversion ”) to obtain output pulses, and count the number of output pulses (hereinafter referred to as“ count value ”) per first sampling time and second sampling time having different times. Then, the dose calculation unit calculates the irradiation dose from the count value.

ここで、図１０は、カウント値とカウント漏れの割合との関係の一例を示したグラフである。図１０から、カウント値が１００００までは、カウント漏れはほとんど生じないが、カウント値が１００００を超えると、カウント漏れが大きくなることが分かる。蛍光ガラス素子の被照射線量が大きく、蛍光強度が強い場合には、出力パルスが過密となり、複数の出力パルスが重なり合ってしまう。そうすると、光子計数部において、重なり合った複数の出力パルスが１個の出力パルスとしてカウントされてしまい、カウント漏れが生じてしまう。その結果、線量算出部において、読取量が実際の被照射線量より低く算出されてしまう。すなわち、フォトンカウンティング方式を用いると、高線量の被照射線量を精度良く読み取ることができない。 Here, FIG. 10 is a graph showing an example of the relationship between the count value and the count omission ratio. From FIG. 10, it can be seen that almost no count omission occurs until the count value reaches 10,000, but when the count value exceeds 10,000, the omission of count increases. When the irradiation dose of the fluorescent glass element is large and the fluorescence intensity is strong, the output pulses are overcrowded and a plurality of output pulses are overlapped. Then, in the photon counting unit, a plurality of overlapping output pulses are counted as one output pulse, and count omission occurs. As a result, the reading amount is calculated lower than the actual irradiation dose in the dose calculation unit. That is, when the photon counting method is used, it is impossible to accurately read a high dose.

そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、小型化・低価格化を可能とし、かつ、蛍光ガラス素子に照射された放射線線量を広範囲に渡って精度良く読み取ることができるガラス線量計読取装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, enables downsizing and cost reduction, and accurately reads the radiation dose irradiated to the fluorescent glass element over a wide range. An object of the present invention is to provide a glass dosimeter reader capable of performing the above.

上記の目的を達成するために、本発明に係るガラス線量計読取装置は、蛍光ガラス素子に照射された放射線線量を読み取る読取装置であって、紫外線を発する光源、および、前記光源が発した紫外線の光量を変化させる照射量可変部を備え、前記蛍光ガラス素子に紫外線を照射する照射部と、前記蛍光ガラス素子が発した蛍光を検出して電気信号を出力する光電変換部と、前記光電変換部が出力した電気信号をアナログ／デジタル変換して得た出力パルスの数をカウントする光子計数部と、前記光子計数部がカウントした出力パルスの数および前記蛍光ガラス素子に照射された紫外線の光量に基づいて前記蛍光ガラス素子に照射された放射線線量を算出する線量算出部と、前記光子計数部がカウントした出力パルスの数に基づいて前記照射量可変部に制御信号を送信して前記蛍光ガラス素子に照射する紫外線の光量を制御する照射量制御部と、を具備したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a glass dosimeter reading device according to the present invention is a reading device that reads a radiation dose irradiated on a fluorescent glass element, and a light source that emits ultraviolet rays, and an ultraviolet ray emitted from the light source. An irradiation amount variable unit that changes the amount of light, an irradiation unit that irradiates the fluorescent glass element with ultraviolet rays, a photoelectric conversion unit that detects fluorescence emitted from the fluorescent glass element and outputs an electrical signal, and the photoelectric conversion A photon counting unit that counts the number of output pulses obtained by analog / digital conversion of the electrical signal output by the unit, the number of output pulses counted by the photon counting unit, and the amount of ultraviolet light irradiated on the fluorescent glass element A dose calculation unit for calculating a radiation dose irradiated to the fluorescent glass element based on the above, and the irradiation amount based on the number of output pulses counted by the photon counting unit Sends a control signal to the variable portion is characterized in that anda dose controller for controlling the light quantity of ultraviolet light irradiating the fluorescent glass element.

本発明によれば、小型化・低価格化を可能とし、かつ、蛍光ガラス素子に照射された放射線線量を広範囲に渡って精度良く読み取ることができるガラス線量計読取装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the glass dosimeter reader which can be reduced in size and cost and can read the radiation dose irradiated to the fluorescent glass element over a wide range with high precision can be provided.

本発明の第１の実施形態に係るガラス線量計読取装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a glass dosimeter reading device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係るガラス線量計読取装置の概略構造を示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view showing the schematic structure of the glass dosimeter reading device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係るガラス線量計読取装置の照射量可変部を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the irradiation amount variable part of the glass dosimeter reading apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係るガラス線量計読取装置の光子計数部を説明するための部分構成図である。It is a partial block diagram for demonstrating the photon counting part of the glass dosimeter reading device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係るガラス線量計読取装置の照射量制御部および線量算出部を説明するための部分構成図である。It is a partial block diagram for demonstrating the irradiation amount control part and dose calculation part of the glass dosimeter reading apparatus which concern on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係るガラス線量計読取装置を説明するための表であって、第１回目の計測時および再計測時において、光源からの光が通過する通過窓および蛍光ガラス素子に照射される紫外線の光量を示した表である。It is a table | surface for demonstrating the glass dosimeter reader based on the 1st Embodiment of this invention, Comprising: The passage window and the fluorescent glass element which the light from a light source passes at the time of the 1st measurement and the time of re-measurement It is the table | surface which showed the light quantity of the ultraviolet-ray irradiated to. 本発明の第２の実施形態に係るガラス線量計読取装置の照射量制御部および線量算出部を説明するための部分構成図である。It is a partial block diagram for demonstrating the irradiation amount control part and dose calculation part of the glass dosimeter reading apparatus which concern on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係るガラス線量計読取装置のカウント部がカウントしたカウント値と照射量決定部が決定する通過窓との対応関係を示した表である。It is the table | surface which showed the correspondence of the count value which the count part of the glass dosimeter reader which concerns on the 2nd Embodiment of this invention counted, and the passage window which an irradiation amount determination part determines. 本発明の第３の実施形態に係るガラス線量計読取装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the glass dosimeter reading apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. ガラス線量計読取装置の光子計数部がカウントしたカウント値とカウント漏れの割合との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the count value which the photon counting part of the glass dosimeter reading device counted, and the ratio of count omission.

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係るガラス線量計読取装置について、図１ないし図５を用いて説明する。 [First Embodiment]
A glass dosimeter reading apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、本実施形態に係るガラス線量計読取装置の構造・構成の概要について、図１ないし図３を用いて説明する。図１は、ガラス線量計読取装置の全体構成図である。図２は、ガラス線量計読取装置の概略構造を示した部分断面図である。図３は、ガラス線量計読取装置の照射量可変部を示した斜視図である。 First, an outline of the structure and configuration of the glass dosimeter reading apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a glass dosimeter reading apparatus. FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a schematic structure of the glass dosimeter reading apparatus. FIG. 3 is a perspective view showing an irradiation amount variable section of the glass dosimeter reading device.

本実施形態に係るガラス線量計読取装置は、蛍光ガラス素子１０に照射された放射線線量を読み取る装置である。蛍光ガラス素子１０は、被照射線量を測定するための検出素子であり、例えば、銀イオンを含有したリン酸塩ガラスからなる。放射線が照射されて活性化された蛍光ガラス素子１０は、波長３００〜４００ｎｍの紫外線２０ａの照射により励起すると、蛍光１０ａを発する。読取装置は、蛍光ガラス素子１０が発する蛍光１０ａの強度が蛍光ガラス素子１０の被照射線量に比例する特性を利用して、蛍光ガラス素子１０の被照射線量を読み取る。 The glass dosimeter reading device according to the present embodiment is a device that reads the radiation dose irradiated to the fluorescent glass element 10. The fluorescent glass element 10 is a detection element for measuring an irradiation dose, and is made of, for example, phosphate glass containing silver ions. The fluorescent glass element 10 activated by irradiation with radiation emits fluorescence 10a when excited by irradiation with ultraviolet light 20a having a wavelength of 300 to 400 nm. The reading device reads the irradiation dose of the fluorescent glass element 10 using a characteristic that the intensity of the fluorescence 10 a emitted from the fluorescent glass element 10 is proportional to the irradiation dose of the fluorescent glass element 10.

本実施形態に係るガラス線量計読取装置は、照射部２０、光電変換部、および、コントローラユニット５０などを備えている。本実施形態において、光電変換部は、光電子増倍管４０である。 The glass dosimeter reader according to the present embodiment includes an irradiation unit 20, a photoelectric conversion unit, a controller unit 50, and the like. In the present embodiment, the photoelectric conversion unit is a photomultiplier tube 40.

照射部２０は、蛍光ガラス素子１０に紫外線２０ａを照射する役割を果たす。照射部２０は、光源２２、電源２４、半球レンズ２６、紫外線透過フィルタ２８、および、照射量可変部３０を備えている。 The irradiation unit 20 plays a role of irradiating the fluorescent glass element 10 with ultraviolet rays 20a. The irradiation unit 20 includes a light source 22, a power supply 24, a hemispherical lens 26, an ultraviolet transmission filter 28, and an irradiation amount variable unit 30.

本実施形態では、光源２２は、例えば発光ダイオードであり、電源２４に接続されている。電源２４は、ケーブル５２を介してコントローラユニット５０に接続されていて、後述する照射量制御部７０からの制御信号に基づいて、光源２２に一定量の電流を供給する。本実施形態では、光源２２は、４ｋｗ／ｍ^２程度の光（例えば、パルス幅１μｓｅｃ，２０ｋＰｕｌｓｅ／ｓｅｃ）２２ａを発する。光源２２が発した光２２ａは、半球レンズ２６を通過して集光された後、照射量可変部３０に向かう。 In the present embodiment, the light source 22 is a light emitting diode, for example, and is connected to the power supply 24. The power source 24 is connected to the controller unit 50 via a cable 52 and supplies a constant amount of current to the light source 22 based on a control signal from a dose control unit 70 described later. In the present embodiment, the light source 22 emits light of about 4 kw / m ² (for example, a pulse width of 1 μsec, 20 kPulse / sec) 22a. The light 22 a emitted from the light source 22 passes through the hemispherical lens 26 and is collected, and then travels toward the irradiation amount variable unit 30.

ここで、照射量可変部３０について、図３を用いて説明する。照射量可変部３０は、後述する照射量制御部７０からの制御信号に基づいて、蛍光ガラス素子１０に照射する紫外線２０ａの光量（以下、「紫外線照射量」という。）を変化させる役割を果たす。本実施形態では、照射量可変部３０は、図３に示したように、照射量可変板３２、駆動装置３６、および、シャフト３６ａを有している。 Here, the dose variable unit 30 will be described with reference to FIG. The irradiation amount variable unit 30 plays a role of changing the amount of ultraviolet light 20a (hereinafter referred to as “ultraviolet irradiation amount”) irradiated to the fluorescent glass element 10 based on a control signal from an irradiation amount control unit 70 described later. . In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the variable dose unit 30 includes a variable dose plate 32, a drive device 36, and a shaft 36a.

照射量可変板３２は、円板状に形成されていて、光源２２が発した光２２ａの光路に垂直に配置されている。照射量可変板３２には、４つの通過窓（第１〜第４の通過窓）３２ａ〜３２ｄが周方向に等間隔に形成されている。第１〜第４の通過窓３２ａ〜３２ｄは、時計回りに順に配置されている。 The variable dose plate 32 is formed in a disc shape, and is disposed perpendicular to the optical path of the light 22 a emitted from the light source 22. In the irradiation variable plate 32, four passage windows (first to fourth passage windows) 32a to 32d are formed at equal intervals in the circumferential direction. The first to fourth passage windows 32a to 32d are sequentially arranged in the clockwise direction.

第１〜第３の通過窓３２ａ〜３２ｃのそれぞれには、通過する光２２ａの量を減少させる第１〜第３の減光フィルタ３４ａ〜３４ｃが嵌め込まれている。詳しくは、第１〜第３の減光フィルタ３４ａ〜３４ｃは、通過する光２２ａの量をそれぞれ１／１０００，１／１００，１／１０に減少させる減光性能を有している。なお、第４の通過窓３２ｄには、減光フィルタは嵌め込まれておらず、光量を変化させずに光２２ａを通過させる。 Each of the first to third passage windows 32a to 32c is fitted with first to third neutral density filters 34a to 34c that reduce the amount of light 22a that passes therethrough. Specifically, the first to third neutral density filters 34a to 34c have dimming performance that reduces the amount of light 22a passing through to 1/1000, 1/100, and 1/10, respectively. Note that the fourth passage window 32d is not fitted with a neutral density filter, and allows the light 22a to pass therethrough without changing the amount of light.

駆動装置３６は、シャフト３６ａを介して、照射量可変板３２に接続されている。駆動装置３６は、紫外線２０ａが第１〜第４の通過窓３２ａ〜３２ｄのいずれかを通過するように、照射量可変板３２を軸中心に反時計回りに回転させる。駆動装置３６は、ケーブル５４を介してコントローラユニット５０に接続されていて、後述する照射量制御部７０からの制御信号に基づいて、照射量可変板３２を回転させる。 The driving device 36 is connected to the irradiation variable plate 32 through a shaft 36a. The drive device 36 rotates the irradiation amount variable plate 32 counterclockwise about the axis so that the ultraviolet light 20a passes through one of the first to fourth passage windows 32a to 32d. The drive device 36 is connected to the controller unit 50 via a cable 54, and rotates the dose variable plate 32 based on a control signal from a dose control unit 70 described later.

照射量可変部３０を通過した光２２ａは、紫外線透過フィルタ２８を透過して、紫外線２０ａのみが蛍光ガラス素子１０の側面に照射される。ここで、紫外線透過フィルタ２８は、光源２２が発した光のうち波長３００〜４００ｎｍの紫外線２０ａを選択的に透過させる。上述したとおり、放射線が照射された蛍光ガラス素子１０は、照射部２０からの紫外線２０ａが照射されると、蛍光１０ａを発する。 The light 22 a that has passed through the irradiation amount variable unit 30 passes through the ultraviolet transmission filter 28, and only the ultraviolet rays 20 a are irradiated onto the side surfaces of the fluorescent glass element 10. Here, the ultraviolet transmission filter 28 selectively transmits the ultraviolet rays 20a having a wavelength of 300 to 400 nm among the light emitted from the light source 22. As described above, the fluorescent glass element 10 irradiated with radiation emits fluorescence 10a when irradiated with the ultraviolet rays 20a from the irradiation unit 20.

照射部２０は、図２に示したように、矩形状の第１ケース１２０内に収納されている。第１ケース１２０は、底板１２２および上蓋１２４から構成されていて、上蓋１２４が底板１２２に対して開閉可能に取り付けられている。 As illustrated in FIG. 2, the irradiation unit 20 is housed in a rectangular first case 120. The first case 120 includes a bottom plate 122 and an upper lid 124, and the upper lid 124 is attached to the bottom plate 122 so as to be openable and closable.

底板１２２には、図２に示したように、第１ケース１２０の内部を第１空間１２０ａと第２空間１２０ｂとに仕切る隔壁１２６が形成されている。光源２２、電源２４、半球レンズ２６、紫外線透過フィルタ２８、および、照射量可変部３０は、第１空間１２０ａに収納されている。また、蛍光ガラス素子１０は、第２空間１２０ｂに設置される。隔壁１２６には、スリット１２６ａが形成されていて、紫外線透過フィルタ２８を通過した紫外線２０ａは、スリット１２６ａを通過して、蛍光ガラス素子１０に照射される。隔壁１２６は、第１空間１２０ａ内の散乱光が蛍光ガラス素子１０に入射するのを防ぐ役割を果たす。 As shown in FIG. 2, the bottom plate 122 is formed with a partition wall 126 that partitions the inside of the first case 120 into a first space 120a and a second space 120b. The light source 22, the power source 24, the hemispherical lens 26, the ultraviolet transmission filter 28, and the irradiation amount variable unit 30 are accommodated in the first space 120a. Moreover, the fluorescent glass element 10 is installed in the second space 120b. A slit 126 a is formed in the partition wall 126, and the ultraviolet light 20 a that has passed through the ultraviolet transmission filter 28 passes through the slit 126 a and is irradiated onto the fluorescent glass element 10. The partition 126 plays a role of preventing scattered light in the first space 120 a from entering the fluorescent glass element 10.

被照射線量の読取りは、上蓋１２４を開いて、矩形板状の蛍光ガラス素子１０を底板１２２の第２空間１２０ｂ側に形成されたガラス素子保持部１２２ａに装着した後、上蓋１２４を閉めて行われる。上蓋１２４を閉めた状態では、第１ケース１２０の内部は、暗室になっている。 The irradiation dose is read by opening the upper lid 124 and mounting the rectangular plate-shaped fluorescent glass element 10 on the glass element holding portion 122a formed on the second space 120b side of the bottom plate 122, and then closing the upper lid 124. Is called. When the upper lid 124 is closed, the inside of the first case 120 is a dark room.

蛍光ガラス素子１０の側面に紫外線２０ａが照射されると、蛍光ガラス素子１０の下面側から蛍光１０ａが発せられる。蛍光１０ａは、底板１２２に形成された出射窓１２２ｂを通って、第１ケース１２０の下方に設けられた第２ケース１２８内に入射する。第２ケース１２８内に入射した蛍光１０ａは、半球レンズ１１２を通過して平行光にされた後、ミラー１１４により方向転換される。その後、蛍光１０ａは、干渉フィルタ１１６を通過した後、半球レンズ１１８を通過して集光されて、光電子増倍管４０に入射する。なお、第１ケース１２０内の紫外線２０ａが第２ケース１２８内に入射しないように、第２ケース１２８の入射窓１２８ｂは、紫外線除去フィルタ１１０で塞がれている。 When the side surface of the fluorescent glass element 10 is irradiated with the ultraviolet rays 20a, the fluorescent light 10a is emitted from the lower surface side of the fluorescent glass element 10. The fluorescent light 10 a passes through the emission window 122 b formed in the bottom plate 122 and enters the second case 128 provided below the first case 120. The fluorescent light 10 a that has entered the second case 128 passes through the hemispherical lens 112 to be converted into parallel light, and is then redirected by the mirror 114. Thereafter, the fluorescent light 10 a passes through the interference filter 116, passes through the hemispherical lens 118, is collected, and enters the photomultiplier tube 40. The incident window 128b of the second case 128 is blocked by the ultraviolet light removal filter 110 so that the ultraviolet light 20a in the first case 120 does not enter the second case 128.

光電子増倍管４０は、光電効果を利用して光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電管の一種であって、電流増幅（電子増倍）機能を有する高感度光検出器である。光電子増倍管４０に入射した蛍光１０ａは、光電陰極から光電子を叩き出す。叩き出された光電子は、印加電圧により加速されて第１ダイノードに衝突して、光電子１個あたり複数個の二次電子を叩き出す。叩き出された二次電子は、第２ダイノードに衝突して、より多くの二次電子を叩き出す。光電子増倍管４０は、これを繰り返すことにより二次電子を増倍して、陽極に到達した二次電子を、パルス電流信号４０ａとして取り出す。 The photomultiplier tube 40 is a type of phototube that converts light energy into electrical energy using the photoelectric effect, and is a high-sensitivity photodetector having a current amplification (electron multiplication) function. The fluorescence 10a incident on the photomultiplier tube 40 knocks out photoelectrons from the photocathode. The struck photoelectrons are accelerated by the applied voltage, collide with the first dynode, and knock out a plurality of secondary electrons per photoelectron. The knocked-out secondary electrons collide with the second dynode and knock out more secondary electrons. The photomultiplier tube 40 repeats this to multiply the secondary electrons, and takes out the secondary electrons that have reached the anode as a pulse current signal 40a.

光電子増倍管４０は、図２に示したように、第２ケース１２８と隣接して、第１ケース１２０の下方に設けられている。光電子増倍管４０の側面には、冷却用のヒートシンク４２が取り付けられている。 As shown in FIG. 2, the photomultiplier tube 40 is provided adjacent to the second case 128 and below the first case 120. A heat sink 42 for cooling is attached to the side surface of the photomultiplier tube 40.

コントローラユニット５０は、光子計数部６０、照射量制御部７０、線量算出部８０、記録部９０、および、表示部１００を備えている。 The controller unit 50 includes a photon counting unit 60, an irradiation amount control unit 70, a dose calculation unit 80, a recording unit 90, and a display unit 100.

光子計数部６０は、光電子増倍管４０が出力したパルス電気信号４０ａをＩ／Ｖ変換およびＡ／Ｄ変換して得た出力パルスの数を、光子計数法を用いてカウントする。照射量制御部７０は、光子計数部６０がカウントした出力パルスの数に基づいて、照射量可変部３０に制御信号を送信して、紫外線照射量を制御する。線量算出部８０は、光子計数部６０がカウントした出力パルスの数および紫外線照射量に基づいて、蛍光ガラス素子１０の被照射線量を算出する。また、表示部１００は、例えばディスプレイであって、線量算出部８０が算出した被照射線量を表示する。 The photon counting unit 60 counts the number of output pulses obtained by performing I / V conversion and A / D conversion on the pulse electrical signal 40a output from the photomultiplier tube 40 using a photon counting method. The irradiation amount control unit 70 transmits a control signal to the irradiation amount variable unit 30 based on the number of output pulses counted by the photon counting unit 60 to control the ultraviolet irradiation amount. The dose calculation unit 80 calculates the irradiation dose of the fluorescent glass element 10 based on the number of output pulses counted by the photon counting unit 60 and the ultraviolet irradiation amount. The display unit 100 is, for example, a display, and displays the irradiation dose calculated by the dose calculation unit 80.

コントローラユニット５０は、光電子増倍管４０と隣接して、第１ケース１２０の下方に設けられている。コントローラユニット５０の照射量制御部７０は、ケーブル５２，５４を介して、電源２４および駆動装置３６に接続されている。 The controller unit 50 is provided below the first case 120 adjacent to the photomultiplier tube 40. The irradiation amount control unit 70 of the controller unit 50 is connected to the power supply 24 and the driving device 36 via cables 52 and 54.

次に、光子計数部６０について、図４を用いて、詳細に説明する。図４は、ガラス線量計読取装置の光子計数部を説明するための部分構成図である。 Next, the photon counting unit 60 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a partial configuration diagram for explaining a photon counting unit of the glass dosimeter reading device.

光子計数部６０は、Ｉ／Ｖ変換・増幅部６２、Ａ／Ｄ変換部６４、および、カウント部６６を有している。 The photon counting unit 60 includes an I / V conversion / amplification unit 62, an A / D conversion unit 64, and a count unit 66.

Ｉ／Ｖ変換・増幅部６２は、光電子増倍管４０が出力したパルス電流信号４０ａを受信して、Ｉ／Ｖ変換回路および増幅回路により、パルス電圧信号６２ａを生成して、出力する。 The I / V conversion / amplification unit 62 receives the pulse current signal 40a output from the photomultiplier tube 40, and generates and outputs a pulse voltage signal 62a by the I / V conversion circuit and the amplification circuit.

Ａ／Ｄ変換部６４は、Ｉ／Ｖ変換・増幅部６２が出力したパルス電圧信号６２ａを受信して、比較回路により、パルス電圧信号６２ａの値を所定のしきい値と比較する。そして、Ａ／Ｄ変換部６４は、パルス電圧信号６２ａの値がしきい値より低い場合には、ノイズ成分と判断して「０」を出力して、パルス電圧信号６２ａの値がしきい値より高い場合には、信号成分と判断して「１」を出力する。このようにして、Ａ／Ｄ変換部６４は、デジタルパルス信号６４ａを出力する。 The A / D conversion unit 64 receives the pulse voltage signal 62a output from the I / V conversion / amplification unit 62, and compares the value of the pulse voltage signal 62a with a predetermined threshold value using a comparison circuit. When the value of the pulse voltage signal 62a is lower than the threshold value, the A / D conversion unit 64 determines that the pulse component is a noise component and outputs “0”. If it is higher, “1” is output as a signal component. In this way, the A / D converter 64 outputs the digital pulse signal 64a.

カウント部６６は、Ａ／Ｄ変換部６４が出力したデジタルパルス信号６４ａを受信して、デジタルパルス信号６４ａに含まれる単位時間あたりの出力パルスの数をカウントする。 The count unit 66 receives the digital pulse signal 64a output from the A / D conversion unit 64, and counts the number of output pulses per unit time included in the digital pulse signal 64a.

詳しくは、カウント部６６は、光源２２の発光後２μｓｅｃから７μｓｅｃまでの５μｓｅｃ間（以下、「第１のサンプリング時間」という。）および光源２２の発光後４０μｓｅｃから４５μｓｅｃまでの５μｓｅｃ間（以下、「第２のサンプリング時間」という。）における出力パルスの数をカウントする。本実施形態では、１回の計測につき、光源２２を２００００回発光させて、蛍光ガラス素子１０を２００００回発光させる。そして、カウント部６６は、２００００個のデジタルパルス信号６４ａを受信して、２００００回分の出力パルスの数を積算する。すなわち、カウント部６６は、第１のサンプリング時間における出力パルスの積算数（以下、「第１のカウント値」という。）、および、第２のサンプリング時間における出力パルスの積算数（以下、「第２のカウント値」という。）を求める。カウント部６６は、第１のカウント値および第２のカウント値を含むカウント値データ６６ａを出力する。 Specifically, the count unit 66 is for 5 μsec from 2 μsec to 7 μsec after light emission from the light source 22 (hereinafter referred to as “first sampling time”) and for 5 μsec from 40 μsec to 45 μsec after light emission from the light source 22 (hereinafter, “ The number of output pulses in “second sampling time”) is counted. In the present embodiment, the light source 22 emits light 20000 times and the fluorescent glass element 10 emits 20000 times per measurement. Then, the count unit 66 receives 20000 digital pulse signals 64a and integrates the number of output pulses for 20000 times. That is, the count unit 66 counts the number of output pulses accumulated in the first sampling time (hereinafter referred to as “first count value”) and the number of output pulses accumulated in the second sampling time (hereinafter referred to as “first count value”). 2) ”). The count unit 66 outputs count value data 66a including the first count value and the second count value.

ここで、光電子増倍管４０からの出力信号の処理に光子計数法を用いると、上述したとおり、蛍光強度が強く、サンプリング時間に検出されるフォトンの数が極端に多いと、カウント漏れが生じてしまう。一方、蛍光強度が微弱で、サンプリング時間に検出されるフォトンの数が極端に少ないと、カウント値のばらつきが大きくなってしまう。 Here, when the photon counting method is used for processing the output signal from the photomultiplier tube 40, as described above, if the fluorescence intensity is strong and the number of photons detected at the sampling time is extremely large, the count leakage occurs. End up. On the other hand, if the fluorescence intensity is weak and the number of photons detected at the sampling time is extremely small, the variation in the count value becomes large.

そこで、本実施形態に係るガラス線量計読取装置の照射量制御部７０は、カウント値を適正範囲に収めるために、照射部２０の照射量をフィードバック制御する。照射量制御部７０について、図５および図６を用いて、詳細に説明する。図５は、ガラス線量計読取装置の照射量制御部および線量算出部を説明するための部分構成図である。図６は、第１回目の計測時および再計測時において、光源からの光が通過する通過窓および蛍光ガラス素子に照射される紫外線の光量を示した表である。 Therefore, the irradiation amount control unit 70 of the glass dosimeter reading device according to the present embodiment feedback-controls the irradiation amount of the irradiation unit 20 in order to keep the count value within an appropriate range. The dose control unit 70 will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a partial configuration diagram for explaining an irradiation amount control unit and a dose calculation unit of the glass dosimeter reader. FIG. 6 is a table showing the amount of ultraviolet light applied to the passing window and the fluorescent glass element through which light from the light source passes during the first measurement and remeasurement.

照射量制御部７０は、データ送信部７２、再計測要否判定部７４、照射量決定部７６、および、制御信号出力部７８を有している。 The irradiation amount control unit 70 includes a data transmission unit 72, a remeasurement necessity determination unit 74, an irradiation amount determination unit 76, and a control signal output unit 78.

データ送信部７２は、カウント部６６が出力したカウント値データ６６ａを受信して、カウント値データ６６ａを再計測要否判定部７４および線量算出部８０に送信する。 The data transmission unit 72 receives the count value data 66 a output from the count unit 66 and transmits the count value data 66 a to the remeasurement necessity determination unit 74 and the dose calculation unit 80.

再計測要否判定部７４は、カウント値データ６６ａを受信して、カウント値が所定の範囲（例えば１０００以上）に収まっているか否かを判定する。本実施形態では、再計測要否判定部７４は、第１のカウント値が１０００以上であるか否かを判定する。再計測要否判定部７４は、カウント値が１０００以上である場合には、線量算出部８０に算出指示信号７４ａを出力する。 The re-measurement necessity determination unit 74 receives the count value data 66a and determines whether the count value is within a predetermined range (for example, 1000 or more). In the present embodiment, the remeasurement necessity determination unit 74 determines whether or not the first count value is 1000 or more. The remeasurement necessity determination unit 74 outputs a calculation instruction signal 74a to the dose calculation unit 80 when the count value is 1000 or more.

一方、再計測要否判定部７４は、カウント値が１０００未満である場合には、照射量決定部７６に再計測指示信号７４ｂを出力する。 On the other hand, when the count value is less than 1000, the remeasurement necessity determination unit 74 outputs a remeasurement instruction signal 74b to the dose determination unit 76.

照射量決定部７６は、再計測指示信号７４ｂを受信すると、光源２２からの光２２ａが第１〜第４の通過窓３２ａ〜３２ｄのうちのいずれの通過窓を通過したかについての情報（以下、「通過窓データ」という。）７６ａを記録部９０から読み込んで、その通過窓より減光性能の低い通過窓を決定する。そして、照射量決定部７６は、決定した通過窓の情報を含む通過窓データ７６ａを記録部９０および制御信号出力部７８に出力する。記録部９０は、通過窓データ７６ａを保存する。 When receiving the re-measurement instruction signal 74b, the dose determining unit 76 receives information about which of the first to fourth passage windows 32a to 32d the light 22a from the light source 22 has passed through (hereinafter referred to as the following). , "Passing window data") 76a is read from the recording unit 90, and a passing window having a light attenuation performance lower than that of the passing window is determined. Then, the dose determining unit 76 outputs the passing window data 76 a including the determined passing window information to the recording unit 90 and the control signal output unit 78. The recording unit 90 stores the passage window data 76a.

制御信号出力部７８は、通過窓データ７６ａを受信すると、ケーブル５４を介して、駆動装置３６に制御信号７８ａを出力する。制御信号７８ａを受信した駆動装置３６は、光源２２からの光２２ａが照射量決定部７６で決定した通過窓を通過するように、照射量可変板３２を軸中心に反時計回りに４５°だけ回転させる。同時に、制御信号出力部７８は、ケーブル５２を介して、電源２４に制御信号７８ａを出力する。制御信号７８ａを受信した電源２４は、照射量可変板３２の回転後に光源２２に一定量の電流を供給して、再度、光源２２を発光させる。 When receiving the passing window data 76a, the control signal output unit 78 outputs the control signal 78a to the driving device 36 via the cable 54. The drive device 36 that has received the control signal 78a is 45 ° counterclockwise about the irradiation amount variable plate 32 so that the light 22a from the light source 22 passes through the passage window determined by the irradiation amount determination unit 76. Rotate. At the same time, the control signal output unit 78 outputs a control signal 78 a to the power supply 24 via the cable 52. The power supply 24 that has received the control signal 78a supplies a constant amount of current to the light source 22 after the irradiation amount variable plate 32 rotates, and causes the light source 22 to emit light again.

本実施形態では、図６に示したように、第１回目の計測時（初期設定時）では、照射量可変板３２は、光源２２からの光２２ａが第１の通過窓３２ａを通過するように位置合わせされている。すなわち、光源２２からの光２２ａは、光量を１／１０００に減少させる第１の遮光フィルタ３４ａを通過して、４Ｗ／ｍ^２の紫外線２０ａが蛍光ガラス素子１０に照射される。そして、再計測要否判定部７４によって、カウント値が１０００未満であると判断された場合には、照射量可変板３２は、駆動装置３６によって、光源２２からの光２２ａが第２の通過窓３２ｂを通過するように回転する。 In the present embodiment, as shown in FIG. 6, during the first measurement (at the time of initial setting), the dose variable plate 32 causes the light 22a from the light source 22 to pass through the first passage window 32a. Are aligned. That is, the light 22a from the light source 22 passes through the first light shielding filter 34a that reduces the light quantity to 1/1000, and the fluorescent glass element 10 is irradiated with the ultraviolet light 20a of 4 W / m ² . When the remeasurement necessity determination unit 74 determines that the count value is less than 1000, the dose variable plate 32 causes the driving device 36 to transmit the light 22a from the light source 22 to the second passage window. Rotate to pass 32b.

その後、再度、光源２２が発光して、第２回目の計測が開始される。第２回目の計測時では、光源２２からの光２２ａは、光量を１／１００に減少させる第２の減光フィルタ３４ｂを通過する。そのため、第２回目の計測時の紫外線照射量は、第１回目の計測時の紫外線照射量の１０倍の０．０４Ｗ／ｍ^２となる。その結果、第２回目の計測時のカウント値は、第１回目の計測時のカウント値に比べて増加する。そして、再計測要否判定部７４によって、再度、第２回目の計測時のカウント値が１０００以上であるか否かが判断される。 Thereafter, the light source 22 emits light again, and the second measurement is started. At the time of the second measurement, the light 22a from the light source 22 passes through the second neutral density filter 34b that reduces the amount of light to 1/100. Therefore, the ultraviolet irradiation amount at the time of the second measurement is 0.04 W / m ^{2 which} is 10 times the ultraviolet irradiation amount at the time of the first measurement. As a result, the count value at the time of the second measurement increases compared to the count value at the time of the first measurement. Then, the re-measurement necessity determination unit 74 determines again whether or not the count value at the time of the second measurement is 1000 or more.

このようにして、照射量制御部７０は、カウント値が１０００以上になるまで、光源２２からの光２２ａが通過する通過窓を第１〜４の通過窓３２ａ〜３２ｄの順に切り替える。そして、紫外線照射量を徐々に増加させて、繰り返し計測する。 In this way, the irradiation amount control unit 70 switches the passing windows through which the light 22a from the light source 22 passes in the order of the first to fourth passing windows 32a to 32d until the count value becomes 1000 or more. And it measures repeatedly, increasing ultraviolet irradiation amount gradually.

次に、線量算出部８０について、図５を用いて、詳細に説明する。 Next, the dose calculation unit 80 will be described in detail with reference to FIG.

線量算出部８０は、再計測要否判定部７４が出力した算出指示信号７４ａを受信すると、記録部９０から通過窓データ７６ａを読み込む。線量算出部８０は、記録部９０から読み込んだ通過窓データ７６ａに含まれる通過窓の情報から、紫外線照射量を換算する。例えば、図６に示したように、光源２２からの光２２ａが通過窓３２ｃを通過した場合には、紫外線照射量は、０．４ｋＷ／ｍ^２である。 When receiving the calculation instruction signal 74 a output from the remeasurement necessity determination unit 74, the dose calculation unit 80 reads the passage window data 76 a from the recording unit 90. The dose calculation unit 80 converts the ultraviolet irradiation amount from the information of the passage window included in the passage window data 76a read from the recording unit 90. For example, as shown in FIG. 6, when the light 22a from the light source 22 passes through the passage window 32c, the ultraviolet irradiation amount is 0.4 kW / m ² .

線量算出部８０は、データ送信部７２から受信したカウント値データ６６ａに含まれるカウント値、および、紫外線照射量に基づいて、蛍光ガラス素子１０の被照射線量を算出する。 The dose calculation unit 80 calculates the irradiation dose of the fluorescent glass element 10 based on the count value included in the count value data 66a received from the data transmission unit 72 and the ultraviolet irradiation amount.

詳しくは、線量算出部８０は、ＲＰＬ現象による成分とノイズ成分との減衰時定数が互いに異なることを利用して、ＲＰＬ現象による成分とノイズ成分とを時間分解して、ノイズ成分を除去する。具体的には、線量算出部８０は、第１のカウント値から第２のカウント値を差し引いて、ノイズ成分に起因する出力パルスを除去して、ＲＰＬ現象に起因する出力パルスの積算数（すなわち、ノイズ除去後のカウント値）を求める。その後、線量算出部８０は、ＲＰＬ現象に起因する出力パルスの数と紫外線照射量との関係から、被照射線量を算出する。 Specifically, the dose calculation unit 80 uses the fact that the decay time constants of the component due to the RPL phenomenon and the noise component are different from each other, and temporally resolves the component due to the RPL phenomenon and the noise component to remove the noise component. Specifically, the dose calculation unit 80 subtracts the second count value from the first count value, removes the output pulse due to the noise component, and integrates the number of output pulses due to the RPL phenomenon (that is, , Count value after noise removal). Thereafter, the dose calculation unit 80 calculates the irradiation dose from the relationship between the number of output pulses resulting from the RPL phenomenon and the ultraviolet irradiation amount.

線量算出部８０は、算出した被照射線量を含む線量データ８０ａを表示部１００に出力する。表示部１００は、線量データ８０ａを受信して、被照射線量を表示する。 The dose calculation unit 80 outputs dose data 80a including the calculated irradiation dose to the display unit 100. The display unit 100 receives the dose data 80a and displays the irradiation dose.

本実施形態に係るガラス線量計読取装置の効果について説明する。 The effect of the glass dosimeter reading device according to this embodiment will be described.

本実施形態によれば、光電子増倍管４０からの出力信号の処理に光子計数法を用いるため、大型かつ高価な固体レーザ発振器などの出力エネルギーの高い光源の代わりに、発光ダイオードなどの出力エネルギーの低い光源２２を採用することができる。その結果、ガラス線量計読取装置を小型化かつ安価にすることができる。 According to the present embodiment, since the photon counting method is used for processing the output signal from the photomultiplier tube 40, the output energy of a light emitting diode or the like is used instead of a light source having a high output energy such as a large and expensive solid-state laser oscillator. A low light source 22 can be employed. As a result, the glass dosimeter reader can be reduced in size and cost.

また、本実施形態によれば、蛍光ガラス素子１０の被照射線量が小さく、蛍光強度が微弱な場合、照射量制御部７０により、カウント値が適正範囲（例えば１０００以上）に収まるように照射部２０の照射量をフィードバック制御する。そして、適正範囲に収まったカウント値に基づいて被照射線量を算出する。したがって、低線量の被照射線量について精度良く読み取ることができる。 Further, according to the present embodiment, when the irradiation dose of the fluorescent glass element 10 is small and the fluorescence intensity is weak, the irradiation amount control unit 70 causes the irradiation unit to keep the count value within an appropriate range (for example, 1000 or more). Feedback control of the irradiation amount of 20 is performed. Then, the irradiation dose is calculated based on the count value falling within the appropriate range. Therefore, it is possible to accurately read a low dose.

さらに、本実施形態によれば、照射量制御部７０は、再計測を行う度に紫外線光量を徐々に上げて、蛍光ガラス素子１０の発光強度を徐々に強くする。そのため、光電子増倍管４０の受光面が損傷しにくい。また、カウント値も小さな値から徐々に大きくなるため、カウント漏れも生じにくい。したがって、高線量の被照射線量について精度良く読み取ることができる。 Furthermore, according to the present embodiment, the dose controller 70 gradually increases the amount of ultraviolet light each time remeasurement is performed, and gradually increases the emission intensity of the fluorescent glass element 10. Therefore, the light receiving surface of the photomultiplier tube 40 is not easily damaged. Further, since the count value gradually increases from a small value, the count omission is less likely to occur. Therefore, it is possible to accurately read a high dose.

以上より、本実施形態に係るガラス線量計読取装置は、小型化かつ安価であり、かつ、被照射線量を広範囲に渡って精度良く読み取ることができる。 As described above, the glass dosimeter reader according to the present embodiment is small and inexpensive, and can accurately read the irradiated dose over a wide range.

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るガラス線量計読取装置について、図７および図８を用いて説明する。図７は、ガラス線量計読取装置の照射量制御部および線量算出部を説明するための部分構成図である。図８は、ガラス線量計読取装置のカウント部がカウントしたカウント値と照射量決定部が決定する通過窓との対応関係を示した表である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。 [Second Embodiment]
A glass dosimeter reading apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a partial configuration diagram for explaining an irradiation amount control unit and a dose calculation unit of the glass dosimeter reader. FIG. 8 is a table showing the correspondence between the count value counted by the counting unit of the glass dosimeter reader and the passage window determined by the dose determining unit. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part or similar part as 1st Embodiment, and duplication description is abbreviate | omitted.

本実施形態では、第１回目の計測時（初期設定時）では、照射量可変板３２は、光源２２からの光２２ａが第３の通過窓３２ｃを通過するように位置合わせされている。 In the present embodiment, at the time of the first measurement (initial setting), the irradiation variable plate 32 is aligned so that the light 22a from the light source 22 passes through the third passage window 32c.

データ送信部７２は、カウント部６６が出力したカウント値データ６６ａを受信して、カウント値データ６６ａを再計測要否判定部７４、照射量決定部７６、および、線量算出部８０に送信する。 The data transmission unit 72 receives the count value data 66 a output from the count unit 66 and transmits the count value data 66 a to the remeasurement necessity determination unit 74, the dose determination unit 76, and the dose calculation unit 80.

再計測要否判定部７４は、カウント値データ６６ａを受信して、第１のカウント値が所定の範囲（例えば１０００以上１００００未満）に収まっているか否かを判定する。再計測要否判定部７４は、カウント値が１０００以上１００００未満に収まっている場合には、線量算出部８０に算出指示信号７４ａを出力する。 The remeasurement necessity determination unit 74 receives the count value data 66a and determines whether or not the first count value is within a predetermined range (for example, 1000 or more and less than 10,000). The re-measurement necessity determination unit 74 outputs a calculation instruction signal 74a to the dose calculation unit 80 when the count value is within 1000 or more and less than 10,000.

一方、再計測要否判定部７４は、第１のカウント値が１０００以上１００００未満に収まっていない場合には、照射量決定部７６に再計測指示信号７４ｂを出力する。照射量決定部７６は、再計測指示信号７４ｂを受信すると、図８に示したカウント値と光源からの光が通過する通過窓との対応関係に基づいて、カウント値データ６６ａに含まれるカウント値に対応する通過窓を選び出す。 On the other hand, the re-measurement necessity determination unit 74 outputs a re-measurement instruction signal 74b to the dose determination unit 76 when the first count value is not within 1000 or more and less than 10,000. When receiving the remeasurement instruction signal 74b, the dose determining unit 76 receives the count value included in the count value data 66a based on the correspondence between the count value shown in FIG. 8 and the passage window through which light from the light source passes. Select the passage window corresponding to.

例えば、照射量決定部７６は、第１回目の計測時のカウント値が５００である場合には、光源２２からの光２２ａが通過する通過窓を第４の通過窓３２ｄに決定する。その結果、第２回目の計測時での紫外線照射量が第１回目の計測時での紫外線照射量より増加して、カウント値も増加する。また、第１回目の計測時のカウント値が１２０００である場合には、光源２２からの光２２ａが通過する通過窓を第２の通過窓３２ｂに決定する。その結果、第２回目の計測時での紫外線照射量が第１回目の計測時での紫外線照射量より減少して、カウント値も減少する。 For example, when the count value at the time of the first measurement is 500, the dose determining unit 76 determines the passing window through which the light 22a from the light source 22 passes is the fourth passing window 32d. As a result, the ultraviolet irradiation amount at the time of the second measurement increases from the ultraviolet irradiation amount at the time of the first measurement, and the count value also increases. When the count value at the first measurement is 12000, the passage window through which the light 22a from the light source 22 passes is determined as the second passage window 32b. As a result, the ultraviolet ray irradiation amount at the time of the second measurement is smaller than the ultraviolet ray irradiation amount at the time of the first measurement, and the count value is also reduced.

本実施形態によれば、１度のフィードバック制御によって、カウント値を適正範囲に近づけて、被照射線量を算出する。そのため、本実施形態によれば、第１の実施形態に比べて、被照射線量の読取り時間を短くすることができる。 According to this embodiment, the irradiation dose is calculated by bringing the count value close to the appropriate range by one feedback control. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to shorten the irradiation dose reading time as compared with the first embodiment.

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係るガラス線量計測定装置について、図９を用いて説明する。図９は、ガラス線量計測定装置の全体構成図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。 [Third Embodiment]
A glass dosimeter measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an overall configuration diagram of the glass dosimeter measuring apparatus. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part or similar part as 1st Embodiment, and duplication description is abbreviate | omitted.

本実施形態では、照射量可変部３０は、液晶シャッタ３８を有している。液晶シャッタ３８は、光源２２が発した光２２ａの光路上に設置されていて、ケーブルを介して照射量制御部７０に接続されている。液晶シャッタ３８は、照射量制御部７０からの制御信号に基づいて、透過する光２２ａの量、すなわち、蛍光ガラス素子１０に照射する紫外線２０ａの光量を変化させる。 In the present embodiment, the irradiation amount varying unit 30 has a liquid crystal shutter 38. The liquid crystal shutter 38 is installed on the optical path of the light 22a emitted from the light source 22, and is connected to the dose control unit 70 via a cable. The liquid crystal shutter 38 changes the amount of transmitted light 22a, that is, the amount of ultraviolet light 20a irradiated to the fluorescent glass element 10, based on a control signal from the irradiation amount control unit 70.

本実施形態によれば、蛍光ガラス素子１０への照射量を離散的に変化させる第１の実施形態と異なり、蛍光ガラス素子１０に照射する紫外線２０ａの光量を連続的に変化させることができる。 According to the present embodiment, unlike the first embodiment in which the amount of irradiation to the fluorescent glass element 10 is discretely changed, the amount of ultraviolet light 20a irradiated to the fluorescent glass element 10 can be continuously changed.

［他の実施形態］
上記の実施形態は、単なる例示であって、本発明は、これらに限定されることはない。上記の実施形態では、光源２２として、発光ダイオードを用いたが、レーザダイオードを用いても良い。また、上記の実施形態では、光電変換部として、光電子増倍管４０を用いたが、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）を用いても良い。さらに、光子計数部６０、照射量制御部７０および線量算出部８０は、１以上のコンピュータによって構成されても良い。 [Other Embodiments]
The above embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to these. In the above embodiment, a light emitting diode is used as the light source 22, but a laser diode may be used. In the above embodiment, the photomultiplier tube 40 is used as the photoelectric conversion unit, but an avalanche photodiode (APD) may be used. Furthermore, the photon counting unit 60, the dose control unit 70, and the dose calculation unit 80 may be configured by one or more computers.

また、上記の実施形態では、再計測要否判定部７４において、第１のカウント値が適正範囲に収まっているか否かを判断したが、第２のカウント値が適正範囲に収まっているか否かを判断しても良い。 In the above embodiment, the re-measurement necessity determination unit 74 determines whether or not the first count value is within the appropriate range, but whether or not the second count value is within the appropriate range. You may judge.

また、上記の実施形態では、ノイズ成分の除去処理は、線量算出部８０で行われているが、カウント部６６で行われても良い。すなわち、カウント部６６は、ノイズ成分の除去処理を行って、ＲＰＬ現象に起因する出力パルスの積算数（すなわち、ノイズ除去後のカウント値）を含むカウント値データ６６ａを生成する。そして、再計測要否判定部７４は、ノイズ除去後のカウント値が適正範囲に収まっているか否かを判断しても良い。 In the above embodiment, the noise component removal process is performed by the dose calculation unit 80, but may be performed by the count unit 66. That is, the count unit 66 performs a noise component removal process, and generates count value data 66a including the integrated number of output pulses (that is, the count value after noise removal) caused by the RPL phenomenon. Then, the remeasurement necessity determination unit 74 may determine whether the count value after noise removal is within an appropriate range.

さらに、集光およびコリメートに使用している半球レンズ２６，１１２は、コリメート光が得られるものであれば、非球面レンズや球レンズなどを使用しても良い。同様に、半球レンズ１１８についても、非球面レンズや球レンズ、あるいは、光ファイバケーブルなどを用いても良い。また、第１および第２の実施形態において、照射量可変板３２には、４つの通過窓３２ａ〜３２ｃが形成されているが、５つ以上の通過窓を形成して、さらに読取りレンジを増やすこともできる。 Further, as the hemispherical lenses 26 and 112 used for condensing and collimating, an aspherical lens or a spherical lens may be used as long as collimated light can be obtained. Similarly, for the hemispherical lens 118, an aspherical lens, a spherical lens, or an optical fiber cable may be used. Further, in the first and second embodiments, four passage windows 32a to 32c are formed on the irradiation variable plate 32, but five or more passage windows are formed to further increase the reading range. You can also.

１０…蛍光ガラス素子、１０ａ…蛍光、２０…照射部、２０ａ…紫外線、２２…光源、２４…電源、２６…半球レンズ、２８…紫外線透過フィルタ、３０…照射量可変部、３２ａ〜３２ｄ…第１〜第４の通過窓、３４ａ〜３４ｃ…第１〜第３の減光フィルタ、３６…駆動装置、３６ａ…シャフト、３８…液晶シャッタ、４０…光電子増倍管、４０ａ…パルス電流信号、４２…ヒートシンク、５０…コントローラユニット、５２，５４…ケーブル、６０…光子計数部、６２…Ｉ／Ｖ変換・増幅部、６２ａ…パルス電圧信号、６４…Ａ／Ｄ変換部、６４ａ…デジタルパルス信号、６６…カウント部、６６ａ…カウント値データ、７０…照射量制御部、７２…データ送信部、７４…再計測要否判定部、７４ａ…算出指示信号、７４ｂ…再計測指示信号、７６…照射量決定部、７６ａ…通過窓データ、７８…制御信号出力部、７８ａ…制御信号、８０…線量算出部、８０ａ…線量データ、９０…記録部、１００…表示部、１１０…紫外線除去フィルタ、１１２…半球レンズ、１１４…ミラー、１１６…干渉フィルタ、１１８…半球レンズ、１２０…第１ケース、１２０ａ…第１ケース内の第１空間、１２０ｂ…第１ケース内の第２空間、１２２…第１ケースの底板、１２２ａ…ガラス素子保持部、１２２ｂ…出射窓、１２４…第１ケースの上蓋、１２６…隔壁、１２６ａ…スリット、１２８…第２ケース、１２８ａ…入射窓 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fluorescent glass element, 10a ... Fluorescence, 20 ... Irradiation part, 20a ... Ultraviolet light, 22 ... Light source, 24 ... Power supply, 26 ... Hemispherical lens, 28 ... Ultraviolet transmission filter, 30 ... Irradiation amount variable part, 32a-32d ... 1st to 4th passing window, 34a to 34c ... 1st to 3rd neutral density filter, 36 ... driving device, 36a ... shaft, 38 ... liquid crystal shutter, 40 ... photomultiplier tube, 40a ... pulse current signal, 42 ... heat sink, 50 ... controller unit, 52, 54 ... cable, 60 ... photon counting unit, 62 ... I / V conversion / amplification unit, 62a ... pulse voltage signal, 64 ... A / D conversion unit, 64a ... digital pulse signal, 66: Count unit, 66a: Count value data, 70: Irradiation amount control unit, 72: Data transmission unit, 74: Re-measurement necessity determination unit, 74a: Calculation instruction signal, 74b: Re-measurement instruction signal 76 ... Irradiation amount determination unit, 76a ... Passing window data, 78 ... Control signal output unit, 78a ... Control signal, 80 ... Dose calculation unit, 80a ... Dose data, 90 ... Recording unit, 100 ... Display unit, 110 ... Ultraviolet light Removal filter, 112 ... hemispherical lens, 114 ... mirror, 116 ... interference filter, 118 ... hemispherical lens, 120 ... first case, 120a ... first space in the first case, 120b ... second space in the first case, 122 ... Bottom plate of the first case, 122a ... Glass element holding part, 122b ... Emission window, 124 ... Upper lid of the first case, 126 ... Partition, 126a ... Slit, 128 ... Second case, 128a ... Incident window

Claims

A glass dosimeter reader for reading a radiation dose irradiated to a fluorescent glass element,
A light source that emits ultraviolet light, and an irradiation amount variable unit that changes the amount of ultraviolet light emitted by the light source, and an irradiation unit that irradiates the fluorescent glass element with ultraviolet light;
A photoelectric converter that detects the fluorescence emitted by the fluorescent glass element and outputs an electrical signal;
A photon counter that counts the number of output pulses obtained by analog / digital conversion of the electrical signal output by the photoelectric converter;
A dose calculation unit that calculates the radiation dose irradiated to the fluorescent glass element based on the number of output pulses counted by the photon counting unit and the amount of ultraviolet light applied to the fluorescent glass element;
A dose control unit that controls the amount of ultraviolet light applied to the fluorescent glass element by transmitting a control signal to the dose variable unit based on the number of output pulses counted by the photon counting unit;
A glass dosimeter reading device comprising:

The said irradiation amount control part controls the light quantity of the ultraviolet-ray irradiated to the said fluorescence glass element so that the number of the output pulses which the said photon counting part counted may be settled in the predetermined range. Glass dosimeter reader.

The said irradiation amount control part raises the light quantity of the ultraviolet-ray irradiated to the said fluorescent glass element, when the number of the output pulses which the said photon counting part counted is below a predetermined value. Glass dosimeter reader.

The said irradiation amount control part reduces the light quantity of the ultraviolet-ray irradiated to the said fluorescent glass element, when the number of the output pulses which the said photon counting part counted is more than predetermined value. The glass dosimeter reader described in 1.

The said irradiation amount control part controls repeatedly the light quantity of the ultraviolet-ray irradiated to the said fluorescent glass element until the number of the output pulses which the said photon counting part counted was settled in the predetermined range. The glass dosimeter reader as described in any one of Claims.

The irradiation amount control unit determines whether the number of output pulses counted by the photon counting unit belongs to one of a plurality of different ranges, and irradiates the fluorescent glass element according to the range to which the irradiation amount control unit belongs. The glass dosimeter reading device according to any one of claims 2 to 4, wherein the amount of ultraviolet light to be controlled is controlled.

2. The irradiation amount variable unit includes a neutral density filter, and changes an amount of ultraviolet rays applied to the fluorescent glass element by allowing the ultraviolet rays emitted from the light source to pass through the neutral density filter. The glass dosimeter reading apparatus as described in any one of thru | or 6.

The said irradiation amount variable part is provided with a liquid-crystal shutter, and changes the light quantity of the ultraviolet-ray irradiated to the said fluorescent glass element by allowing the liquid-crystal shutter to pass the ultraviolet-ray which the said light source emitted. The glass dosimeter reader according to any one of the above.

The glass dosimeter reading device according to any one of claims 1 to 8, wherein the light source is a light emitting diode.

The glass dosimeter reading device according to any one of claims 1 to 8, wherein the light source is a laser diode.

The glass dosimeter reading device according to any one of claims 1 to 10, wherein the photoelectric conversion unit is a photomultiplier tube.

The glass photoelectric dosimeter reading device according to any one of claims 1 to 10, wherein the photoelectric conversion unit is an avalanche photodiode.