JP2013122461A

JP2013122461A - 放射線検出器

Info

Publication number: JP2013122461A
Application number: JP2013014049A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Sakai; 宏隆酒井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2013-06-20
Anticipated expiration: 2029-05-19
Also published as: JP5415636B2

Abstract

【課題】放射線の検出能力を損なうことなく電子回路等への外来の電磁ノイズを遮蔽する放射線検出器を提供する。
【解決手段】放射線を光に変換するシンチレータ１と、シンチレータ１と光学的に接続されたライトガイド２と、ライトガイド２と光学的に接続され光を電気信号に変換する光電子増倍管４と、ライトガイド２と光電子増倍管４との間において、ライトガイド２に形成された溝に埋め込まれて配置される金属メッシュ３と、シンチレータ１、ライトガイド２、金属メッシュ３および光電子増倍管４を収納するケース７とを備え、金属メッシュ３およびケース７は接地されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、原子力発電所等で利用される放射線検出器に係り、特に、放射線検出器のセ
ンサ部に対する外部からの電磁ノイズを遮蔽する放射線検出器に関する。

近年、携帯電話や電波を発する携帯型情報端末の普及やインバーター利用の機器の増加
などから、放射線検出器の利用される原子力発電所等の環境においても電磁両立性が求め
られつつある。

放射線検出器については、電子回路等をケースに収納することで電子回路等への外来の
電磁ノイズを遮蔽している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３４３１４４公報

上述した放射線検出器においては、放射線を測定するセンサ部については、電磁遮蔽が
放射線の遮蔽ともなるためケースで覆うことが出来ない。そのため、電子回路等はセンサ
部側からの外来の電磁ノイズを遮蔽できない、という課題があった。

また、放射線が入射する遮光窓を導電性の表面とし、遮光窓を接地することで電磁遮蔽
することも考えられるが、遮光窓の表面の導電性を十分確保するために遮光窓を厚くする
ことで、放射線検出器のセンサ部に入射する放射線を減衰させてしまう、という課題があ
った。

本発明は、これらの課題を解決するために、放射線の検出能力を損なうことなく電子回
路等への外来の電磁ノイズを遮蔽することを目的とする。

本発明に係る放射線検出器は、放射線を光に変換するシンチレータと、シンチレータと
光学的に接続されたライトガイドと、ライトガイドと光学的に接続され光を電気信号に変
換する光電子変換部と、ライトガイドと前記光電子変換部との間において、ライトガイド
に形成された溝に埋め込まれて配置される格子状電磁シールドと、シンチレータ、ライト
ガイド、格子状電磁シールドおよび光電子変換部を収納するケースとを備え、格子状電磁
シールドおよびケースは接地されたことを特徴とするものである。

また、本発明に係る放射線検出器は、放射線を光に変換するシンチレータと、シンチレ
ータと光学的に接続された第１のライトガイドと、第１のライトガイドと光学的に接続さ
れた第２のライトガイドと、第２のライトガイドと光学的に接続され光を電気信号に変換
する光電子変換部と、第１のライトガイドと前記第２のライトガイドとの間において、第
１のライトガイドと第２のライトガイドの一方に形成された溝に埋め込まれて配置される
設置された格子状電磁シールドと、シンチレータ、第１のライトガイド、第２のライトガ
イド、格子状電磁シールドおよび光電子変換部を収納するケースとを備え、前記格子状電
磁シールドおよびケースは接地されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、放射線の検出能力を損なうことなく光電子増倍管および電子回路への
外来の電磁ノイズを遮蔽することができる。

本発明における実施例１に係る放射線検出器を示す図。本発明における実施例２に係る放射線検出器を示す図。本発明における実施例３に係る放射線検出器を示す図。

以下、本発明に係る放射線検出器の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は本発明における実施例１に係る放射線検出器を示す図である。

実施例１の放射線検出器９は、遮光窓８から入射した放射線を光に変換するシンチレー
タ１と、シンチレータ１と光学的に接続され光を電気信号に変換する光電子増倍管４と、
光電子増倍管４と電気的に接続された電子回路５と、電子回路５と電気的に接続されたケ
ーブル６と、シンチレータ１と光電子増倍管４との間に設置された格子状の電磁シールド
である金属メッシュ３と、シンチレータ１、金属メッシュ３、光電子増倍管４および電子
回路５を収納するケース７と、ケース７に設けられシンチレータ１に放射線を入射させる
遮光窓８とからなる。遮光窓８の構造は、従来のままである。

金属メッシュ３のピッチは、通常問題となる電磁ノイズの周波数の上限である１０ＧＨ
ｚに相当する波長３ｃｍ以下のピッチ、好ましくは１ｃｍ以下とする。一方で、金属メッ
シュ３の太さは１ｍｍ程度、好ましくは１ｍｍ以下とする。また、金属メッシュ３はケー
ス７と電気的に接続され、金属メッシュ３はケース７と同電位になっており、ケース７が
接地されているので、金属メッシュ３も接地されている。

放射線は、遮光窓８を通り、シンチレータ１に入射する。シンチレータ１に入射した放
射線は光に変換されて金属メッシュ３にいたる。金属メッシュ３は、シンチレータ１から
光電子増倍管４への入光をほとんど妨げず、かつ、シンチレータ１側から光電子増倍管４
および電子回路５に進入する電磁ノイズを減衰させる。シンチレータ１の光は電子増倍管
４で電気信号に変換される。光電子増倍管４の電気信号は電子回路５で増幅されて出力さ
れる。電子回路５の出力信号はケーブル６を通じて外部に出力される。

本発明の実施例１によれば、遮光窓８の構造は従来のままとし、電磁ノイズの影響を受
ける光電子増倍管４のシンチレータ１側に十分な導電性を確保することが可能な金属メッ
シュ３を設けることで、放射線の検出能力を損なうことなくシンチレータ１側から光電子
増倍管４および電子回路５への外来の電磁ノイズを遮蔽することができる。

金属メッシュ３には、シンチレータ１から光電子増倍管４へ入光する光を吸収しないよ
うな表面加工を施す。そうすることで、金属メッシュ３にぶつかった光子は、シンチレー
タ１に戻り、シンチレータ１内で反射することで、再度光電子増倍管４に入射することが
できる。

また、シンチレータ１から光電子増倍管４への光子の効果的な受け渡しのために、シン
チレータ１と光電子増倍管４との隙間に導光性のある可塑性の光学グリスを充填してもよ
い。

図２は本発明の実施例２に係る放射線検出器を示す図である。

実施例２の放射線検出器９は、実施例１の放射線検出器９において、シンチレータ１と
光電子増倍管４との間にライトガイド２を設けたものである。

ライトガイド２は、シンチレータ１および光電子増倍管４と光学的に接続され、シンチ
レータ１の光を光電子増倍管４に伝達する。ライトガイド２の光は電子増倍管４で電気信
号に変換される。

金属メッシュ３は、ライトガイド２と光電子増倍管４との間に設置され、ライトガイド
２から光電子増倍管４への入光をほとんど妨げず、かつ、ライトガイド２側から光電子増
倍管４および電子回路５に進入する電磁ノイズを減衰させる。

ケース７は、シンチレータ１、ライトガイド２、金属メッシュ３、光電子増倍管４およ
び電子回路５を収納する。

本発明の実施例２によれば、遮光窓８の構造は従来のままとし、電磁ノイズの影響を受
ける光電子増倍管４のライトガイド２側に十分な導電性を確保することが可能な金属メッ
シュ３を設けることで、放射線の検出能力を損なうことなくライトガイド２側から光電子
増倍管４および電子回路５への外来の電磁ノイズを遮蔽することができる。

金属メッシュ３には、ライトガイド２から光電子増倍管４へ入光する光を吸収しないよ
うな表面加工を施すようにしてもよい。そうすることで、金属メッシュ３にぶつかった光
子は、ライドガイド２に戻り、ライトガイド２内で反射することで、再度光電子増倍管４
に入射することができる。

また、ライトガイド２から光電子増倍管４への光子の効果的な受け渡しのために、ライ
トガイド２と光電子増倍管４との隙間に導光性のある可塑性の光学グリスを充填してもよ
い。また、ライトガイド２に金属メッシュ３に合わせた溝を掘り、その溝の中に金属メッ
シュ３を埋め込むようにしてもよい。

また、ライトガイド２をシンチレータ１側と光電子増倍管４側に２分割して、２つのラ
イトガイド間に金属メッシュ３を配置、あるいは埋め込む等の構成を取ってもよい。

図３は本発明における実施例３に係る放射線検出器を示す図である。

実施例３の放射線検出器９は、放射線を電気信号に変換する放射線センサ１１と、放射
線センサ１１を搭載する放射線センサ基板１０と、放射線センサ基板１０と電気的に接続
され放射線センサ１１の電気信号を変換・増幅して後段の機器（図示せず）に伝達すると
ともに放射線センサ１１の動作に必要な電源を供給する電子回路５と、電子回路５と電気
的に接続されたケーブル６と、放射線センサ基板１０を覆う格子状の電磁シールドである
金属メッシュ３と、放射線センサ基板１０と電子回路５との間に設けられた電磁シールド
板１２と、放射線センサ１１、放射線センサ基板１０、電子回路５、金属メッシュ３およ
び電磁シールド板１２を収納するケース７と、ケース７に設けられ放射線センサ１１に放
射線を入射させる遮光窓（図示せず）とからなる放射線検出器９である。遮光窓８の構造
は、従来のままである。

金属メッシュ３のピッチは、通常問題となる電磁ノイズの周波数の上限である１０ＧＨ
ｚに相当する波長３ｃｍよりも十分小さなピッチ、たとえば１ｃｍとする。一方で、金属
メッシュ３の太さは十分に小さく、たとえば１ｍｍ程度とする。また、金属メッシュ３お
よび電磁シールド板１２はケース７と電気的に接続され、金属メッシュ３および電磁シー
ルド板１２はケース７と同電位になっており、ケース７が接地されているので、金属メッ
シュ３および電磁シールド板１２も接地されている。

放射線は、遮光窓８を通り、金属メッシュ３の隙間から放射線センサ１１に入射する。
放射線センサ１１に入射した放射線の検出信号は電子回路５で増幅されて出力される。電
子回路５の出力信号はケーブル６を通じて外部に出力される。

本発明の実施例３によれば、遮光窓８の構造は従来のままとし、電磁ノイズの影響を受
ける放射線センサ１１を搭載する放射線センサ基板１０を金属メッシュ３で覆い、かつ放
射線センサ基板１０と電子回路５との間に電磁シールド板１２を設けることで、放射線セ
ンサ基板１０をすべて電磁シールドで覆う場合に比べて放射線の検出能力を損なうことな
く電子回路５への外来の電磁ノイズを遮蔽することができる。

また、通常の放射線検出器であっても、ケース７自体を十分な導電率を有しつつ接地す
ることで同様の効果を目指すことはできるが、ケース７は放射線の減衰を可能な限り少な
くする必要があること、また必要な強度を持たせることが主目的であることから、電磁遮
蔽のための導電率を全体にわたって確保できない場合もある。そうした場合にも十分な電
磁遮蔽を得つつ、必要な放射線検出能力を有することができる。

なお、以上の説明は単なる例示であり、本発明は上述の実施の形態に限定されず、様々
な形態で実施することができる。

１シンチレータ
２ライトガイド
３金属メッシュ
４光電子増倍管
５電子回路
６ケーブル
７ケース
８遮光窓
９放射線検出器
１０放射線センサ基板
１１放射線センサ
１２電磁シールド板

Claims

放射線を光に変換するシンチレータと、
前記シンチレータと光学的に接続されたライトガイドと、
前記ライトガイドと光学的に接続され光を電気信号に変換する光電子変換部と、
前記ライトガイドと前記光電子変換部との間において、前記ライトガイドに形成された溝
に埋め込まれて配置される格子状電磁シールドと、
前記シンチレータ、前記ライトガイド、前記格子状電磁シールドおよび光電子変換部を収
納するケースとを備え、
前記格子状電磁シールドおよびケースは接地されたことを特徴とする放射線検出器。
放射線を光に変換するシンチレータと、
前記シンチレータと光学的に接続された第１のライトガイドと、
前記第１のライトガイドと光学的に接続された第２のライトガイドと、
前記第２のライトガイドと光学的に接続され光を電気信号に変換する光電子変換部と、
前記第１のライトガイドと前記第２のライトガイドとの間において、前記第１のライトガ
イドと前記第２のライトガイドの一方に形成された溝に埋め込まれて配置される格子状電
磁シールドと、
前記シンチレータ、前記第１のライトガイド、前記第２のライトガイド、前記格子状電磁
シールドおよび光電子変換部を収納するケースとを備え、
前記格子状電磁シールドおよびケースは接地されたことを特徴とする放射線検出器。
前記格子状電磁シールドは、光を吸収しないような表面加工を施したことを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の放射線検出器。
前記ライトガイドと光電子変換部との隙間に導光性のある可塑性の光学グリスを充填し
たことを特徴とする請求項１記載の放射線検出器。
前記第１のライトガイドと第２のライトガイドとの隙間に導光性のある可塑性の光学グ
リスを充填したことを特徴とする請求項２記載の放射線検出器。