JP2013186014A - 放射線検出器の校正方法および放射線監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】法令上定義される放射線を発生しないＸ線発生装置などの電離放射線発生装置を採用して、校正および故障検出が可能な放射線検出器の校正方法および信頼性を向上した放射線監視装置を提供する。
【解決手段】放射線量の監視を行う放射線監視装置は、Ｘ線発生装置１と、このＸ線発生装置１からの放射線７が照射され、この放射線７により電離される気体８を充填した容器３を内蔵し、気体８の電離による電離電流を出力する放射線検出器２と、この放射線検出器２から出力された電離電流を計測する計測回路１１とを有する。この放射線検出器２の校正方法において、容器３の外部にＸ線発生装置１を設け、この容器３中の気体８にＸ線発生装置１からの放射線７を照射し、容器３中の気体８を電離（電子９、正イオン１０）させて電離電流を計測する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線検出器に関し、特に、電離放射線発生装置を用いた放射線検出器の校正方法、およびこの放射線検出器を有する放射線監視装置に適用して有効な技術に関するものである。

例えば、放射線検出器に関する従来技術として、特開平５−２１５８５７号公報（特許文献１）や特開昭６１−２３１４７７号公報（特許文献２）に記載される技術などがある。

前記特許文献１には、電離箱検出器を用いて環境の放射線を測定する環境放射線量率計およびその点検校正の方法に関する技術が記載されている。詳細には、バイアス電源の電圧の選択により、電離箱検出器の出力電流が線量率に比例する範囲で使用し、低線量率の範囲では、電離箱検出器に接続したまま、法律の規制を受けない線源を電離箱検出器に照射して点検し、また、高線量率の範囲では、電流発生器側に切替え、前記の点検で求めた線量率対電離箱検出器出力電流との比例定数を用いて、電流発生器の電流により点検を行う技術が記載されている。

前記特許文献２には、電離箱検出器の電離電流を増幅する電離箱用アンプに関する技術が記載されている。詳細には、電離箱検出器からアンプへの信号伝送ラインにおいて、校正時に電離箱検出器からの信号を信号伝送ラインからコモンラインにバイパスするスイッチを設け、さらに、校正信号発生器からみて逆極性のダイオードを信号伝送ラインに設けて、校正時に電離箱検出器側からの信号をバイパスする一方で校正信号がコモンラインに流れないようにする技術が記載されている。

特開平５−２１５８５７号公報 特開昭６１−２３１４７７号公報

ところで、前述した放射線検出器に関する従来技術を検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。例えば、従来の放射線監視装置では、機器故障検出を目的として、常に放射線測定値を測定範囲の下限以上に保つために、放射性同位元素を検出器の近傍に配置している。このため、放射性同位元素の管理が大変であった。また、放射性同位元素の減衰に伴い、放射性同位元素の位置を調整する必要がある。そのため、放射線測定値が測定範囲の下限以下となる度、放射性同位元素の位置調整に時間を要していた。

以上のように、従来の放射線監視装置では、放射性同位元素を使用しているが、この放射性同位元素を使用せずに、法令上定義される放射線を発生しない校正および故障検出手段を採用する放射線監視装置が求められている。

そこで、本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、その代表的な目的は、法令上定義される放射線を発生しないＸ線発生装置などの電離放射線発生装置を採用して、校正および故障検出が可能な放射線検出器の校正方法および信頼性を向上した放射線監視装置を提供することである。

なお、前述した特許文献１や特許文献２にも、上述したような従来技術の課題に鑑みてなされた本発明、特に、放射線源として、法令上定義される放射線を発生しないＸ線発生装置を採用した校正方法に関する技術は記載されていない。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

代表的なものの概要は、法令上定義される放射線を発生しないＸ線発生装置などの電離放射線発生装置の採用につき、放射性同位元素の管理や放射性同位元素の減衰による位置調整を不要とするとともに、故障検出時のみＸ線などの放射線を発生し、放射性同位元素を使用しない放射線検出器の校正方法および放射線監視装置を特徴とするものである。

すなわち、代表的な放射線検出器の校正方法は、放射線により電離される気体を充填した容器を内蔵する放射線検出器の校正方法であって、以下のような特徴を有するものである。前記放射線検出器の校正方法は、前記容器の外部に放射線源を設け、前記容器中の前記気体に前記放射線源からの放射線を照射し、前記容器中の前記気体を電離させて電離電流を計測することを特徴とする。

また、代表的な放射線監視装置は、放射線量の監視を行う放射線監視装置であって、以下のような特徴を有するものである。前記放射線監視装置は、放射線源と、前記放射線源からの放射線が照射され、前記放射線により電離される気体を充填した容器を内蔵し、前記気体の電離による電離電流を出力する放射線検出器と、前記放射線検出器から出力された電離電流を計測する計測回路とを有することを特徴とする。

さらに好適には、前記放射線検出器の校正方法および前記放射線監視装置において、前記放射線源は、放射線を発生する電離放射線発生装置、１ＭｅＶ未満のエネルギーの放射線を発生するＸ線発生装置、放射線量を調整可能な放射線を発生するＸ線発生装置、または、遮蔽体に覆われ、放射線量を調整可能な放射線を発生するＸ線発生装置からなることを特徴とする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

すなわち、代表的な効果は、法令上定義される放射線を発生しないＸ線発生装置などの電離放射線発生装置を採用して、校正および故障検出が可能な放射線検出器の校正方法および信頼性を向上した放射線監視装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１である放射線監視装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２である放射線監視装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３である放射線監視装置の構成の一例を示す図である。

以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数の実施の形態またはセクションに分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

［本発明の実施の形態の概要］
本発明の実施の形態である放射線検出器の校正方法（一例として、（）内に対応する構成要素、符号などを付記）は、放射線により電離される気体（８）を充填した容器（３）を内蔵する放射線検出器（２）の校正方法であって、以下のような特徴を有するものである。前記放射線検出器の校正方法は、前記容器の外部に放射線源（Ｘ線発生装置１）を設け、前記容器中の前記気体に前記放射線源からの放射線を照射し、前記容器中の前記気体を電離（電子９、正イオン１０）させて電離電流を計測することを特徴とする。

また、本発明の実施の形態である放射線監視装置（一例として、（）内に対応する構成要素、符号などを付記）は、放射線量の監視を行う放射線監視装置であって、以下のような特徴を有するものである。前記放射線監視装置は、放射線源（Ｘ線発生装置１）と、前記放射線源からの放射線が照射され、前記放射線により電離される気体（８）を充填した容器（３）を内蔵し、前記気体の電離（電子９、正イオン１０）による電離電流を出力する放射線検出器（２）と、前記放射線検出器から出力された電離電流を計測する計測回路（１１）とを有することを特徴とする。

さらに好適には、前記放射線検出器の校正方法および前記放射線監視装置において、前記放射線源は、放射線を発生する電離放射線発生装置、１ＭｅＶ未満のエネルギーの放射線を発生するＸ線発生装置（図１）、放射線量を調整可能な放射線を発生するＸ線発生装置（図２）、または、遮蔽体に覆われ、放射線量を調整可能な放射線を発生するＸ線発生装置（図３）からなることを特徴とする。

上述した本発明の実施の形態の概要に基づいた各実施の形態を、以下において図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

また、以下の各実施の形態においては、放射線源である放射線を発生する電離放射線発生装置の例として、Ｘ線発生装置を例に説明するが、これに限定されるものではなく、他の電離放射線発生装置にも適用可能である。

［実施の形態１］
本発明の実施の形態１である放射線監視装置について、図１を用いて説明する。図１は、この放射線監視装置の構成の一例を示す図である。図１において、放射線検出器２の部分は、内部の構成および動作が分かるように概略断面図で示している。

本実施の形態の放射線監視装置は、放射線を検出する放射線検出器２と、放射線により電離された電離電流を計測する計測回路１１と、放射線検出器２の放射線源に電源を供給する電源装置１２とを有して構成される。

放射線検出器２は、放射線源である１ＭｅＶ未満のエネルギーの放射線を発生するＸ線発生装置１と、このＸ線発生装置１からの放射線７が照射され、この放射線７により電離される気体８を充填した容器３とを内蔵している。容器３は、この容器３の中心軸部分に内部に突出して陽極４の電極が設けられ、さらに、容器３の周囲部分が陰極５の電極となるイオンチェンバである。また、容器３において、陽極４の電極と陰極５の電極との境界部分には絶縁体６が介在され、この絶縁体６により陽極４の電極と陰極５の電極とが電気的に絶縁されている。

計測回路１１は、放射線検出器２内の容器３に設けられた陽極４の電極と陰極５の電極とに電気的に接続され、この放射線検出器２から出力される、気体８の電子９と正イオン１０への電離による電離電流を計測する回路である。

電源装置１２は、放射線検出器２内のＸ線発生装置１に電気的に接続され、この放射線検出器２のＸ線発生装置１に１ＭｅＶ未満のエネルギーの放射線を発生するための電源を供給する装置である。

以上のように構成される放射線監視装置においては、Ｘ線発生装置１から容器３へ１ＭｅＶ未満の放射線７を照射する。この放射線７が照射された容器３内においては、放射線７により容器３内の気体８である電離ガスが電子９と正イオン１０に分裂し、それぞれ、電子９は陽極４に移動し、正イオン１０は陰極５に移動する。これにより、放射線検出器２からは、気体８の電子９と正イオン１０への電離による電離電流が出力される。

この気体８の電子９と正イオン１０への電離による電離電流は計測回路１１に入力され、この計測回路１１において、気体８の電子９と正イオン１０への電離による電離電流を計測する。この計測回路１１による計測の結果に基づいて、気体８の電子９と正イオン１０への電離により発生した電離電流を監視することができる。

以上説明した本実施の形態の放射線監視装置によれば、Ｘ線発生装置１と放射線検出器２と計測回路１１と電源装置１２を有することで、Ｘ線発生装置１から容器３へ放射線７を照射し、気体８の電子９と正イオン１０への分離により発生した電離電流を計測回路１１で計測することで、放射線量の監視を行うことができる。この結果、Ｘ線発生装置１を用いるため、放射性同位元素を使用せずに機器故障の検出が可能となる。

より詳細には、法令上定義される放射線を発生しないＸ線発生装置１の採用につき、法令上の放射性同位元素の管理や放射性同位元素の減衰による位置調整を不要とするとともに、故障検出時のみＸ線発生装置１からの放射線７を発生し、放射性同位元素を使用しない放射線監視装置を実現することができる。

［実施の形態２］
本発明の実施の形態２である放射線監視装置について、図２を用いて説明する。図２は、この放射線監視装置の構成の一例を示す図である。本実施の形態が前記実施の形態１と異なる点は、電源装置１２に換えて可変電源装置２１を用いる点である。本実施の形態においては、前記実施の形態１と異なる点を主に説明する。

本実施の形態の放射線監視装置は、放射線を検出する放射線検出器２と、放射線により電離された電離電流を計測する計測回路１１と、放射線検出器２のＸ線発生装置１に電源を可変して供給することが可能な可変電源装置２１とを有して構成される。この可変電源装置２１を用いることで、Ｘ線発生装置１は、放射線量を調整可能な放射線７を発生することが可能となる。よって、本実施の形態の放射線監視装置においては、照射する放射線７の線量を調整できるので、放射線検出器２の校正が可能となる。

すなわち、放射線検出器２の校正方法においては、可変電源装置２１からＸ線発生装置１に供給する電源の電圧値を可変する。これにより、Ｘ線発生装置１からは、放射線量を調整可能な放射線７が容器３へ照射される。

以降は、前記実施の形態１と同様に、放射線７が照射された容器３内においては、放射線７により容器３内の気体８である電離ガスが電子９と正イオン１０に分裂し、それぞれ、電子９は陽極４に移動し、正イオン１０は陰極５に移動する。これにより、放射線検出器２からは、気体８の電子９と正イオン１０への電離による電離電流が出力される。

この気体８の電子９と正イオン１０への電離による電離電流は計測回路１１に入力され、この計測回路１１において、気体８の電子９と正イオン１０への電離による電離電流を計測する。この計測回路１１による計測の結果に基づいて、気体８の電子９と正イオン１０への電離により発生した電離電流を監視しながら、放射線検出器２を校正することができる。

以上説明した本実施の形態の放射線監視装置によれば、前記実施の形態１と異なる効果として、可変電源装置２１を用いてＸ線発生装置１へ放射線量を調整可能な放射線７を発生するための電源を供給することで、Ｘ線発生装置１から照射する放射線７の線量を調整でき、放射性同位元素を使用しない簡易校正が可能となる。

［実施の形態３］
本発明の実施の形態３である放射線監視装置について、図３を用いて説明する。図３は、この放射線監視装置の構成の一例を示す図である。本実施の形態が前記実施の形態１および２と異なる点は、可変電源装置３１にシールドおよびアースを施し、Ｘ線発生装置１に対して電磁遮蔽を施す点である。例えば、前記実施の形態１および２のような放射線監視装置では、電磁ノイズが発生した場合に、電気信号へノイズの影響を及ぼすことが考えられる。そこで、本実施の形態の放射線監視装置では、このノイズ対策を施した例である。本実施の形態においては、前記実施の形態１および２と異なる点を主に説明する。

本実施の形態の放射線監視装置は、放射線を検出する放射線検出器２と、放射線により電離された電離電流を計測する計測回路１１と、放射線検出器２のＸ線発生装置１に電源を可変して供給することが可能で、ノイズ対策が施された可変電源装置３１とを有して構成される。可変電源装置３１は、この可変電源装置３１をシールドすると共にグランドにアースするために、シールドおよびアース３２を施している。さらに、放射線検出器２内のＸ線発生装置１に対しも、このＸ線発生装置１を覆うための遮蔽体３３を施すことで、ノイズの影響を低減する工夫が施されている。よって、本実施の形態の放射線監視装置においては、電磁ノイズが発生した場合でも、電気信号へのノイズの影響を低減することができる。

以上説明した本実施の形態の放射線監視装置によれば、前記実施の形態１および２と異なる効果として、可変電源装置３１にシールドおよびアース３２を施し、Ｘ線発生装置１に対しても遮蔽体３３を施すことで、電磁ノイズの影響を低減し、Ｘ線発生装置１から安定した放射線量を照射することができるため、より安定した電離電流の計測、監視および校正が可能となる。この結果、法令上定義される放射線を発生しないＸ線発生装置１を採用して、信頼性を向上した校正および故障検出が可能な放射線監視装置を提供することができる。

なお、本実施の形態の放射線監視装置においては、前記実施の形態２のような可変電源装置を有する構成に対してノイズ対策を施した例を説明したが、これに限定されるものではなく、前記実施の形態１のような電源装置を有する構成に対してノイズ対策を施すことも可能である。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、本発明は、前記各実施の形態で説明したＸ線発生装置に限定されるものではなく、放射線を発生する電離放射線発生装置であればよく、他の電離放射線発生装置にも広く適用することが可能である。

本発明の放射線検出器は、特に、法令上定義される放射線を発生しないＸ線発生装置などの電離放射線発生装置を用いた放射線検出器の校正方法、およびこの放射線検出器を有する放射線監視装置に利用可能である。

１…Ｘ線発生装置
２…放射線検出器
３…容器
４…陽極
５…陰極
６…絶縁体
７…放射線
８…気体
９…電子
１０…正イオン
１１…計測回路
１２…電源装置
２１…可変電源装置
３１…可変電源装置
３２…シールドおよびアース
３３…遮蔽体

Claims (10)

1. 気体を充填した容器を内蔵する放射線検出器の校正方法であって、
   前記容器の外部に放射線源を設け、
   前記容器中の前記気体に前記放射線源からの放射線を照射し、
   前記容器中の前記気体を電離させて電離電流を計測することを特徴とする放射線検出器の校正方法。
2. 請求項１に記載の放射線検出器の校正方法において、
   前記放射線源は、放射線を発生する電離放射線発生装置からなることを特徴とする放射線検出器の校正方法。
3. 請求項１に記載の放射線検出器の校正方法において、
   前記放射線源は、１ＭｅＶ未満のエネルギーの放射線を発生するＸ線発生装置からなることを特徴とする放射線検出器の校正方法。
4. 請求項１に記載の放射線検出器の校正方法において、
   前記放射線源は、放射線量を調整可能な放射線を発生するＸ線発生装置からなることを特徴とする放射線検出器の校正方法。
5. 請求項１に記載の放射線検出器の校正方法において、
   前記放射線源は、遮蔽体に覆われ、放射線量を調整可能な放射線を発生するＸ線発生装置からなることを特徴とする放射線検出器の校正方法。
6. 放射線量の監視を行う放射線監視装置であって、
   放射線源と、
   前記放射線源からの放射線が照射され、前記放射線により電離される気体を充填した容器を内蔵し、前記気体の電離による電離電流を出力する放射線検出器と、
   前記放射線検出器から出力された電離電流を計測する計測回路とを有することを特徴とする放射線監視装置。
7. 請求項６に記載の放射線監視装置において、
   前記放射線源は、放射線を発生する電離放射線発生装置からなることを特徴とする放射線監視装置。
8. 請求項６に記載の放射線監視装置において、
   前記放射線源は、１ＭｅＶ未満のエネルギーの放射線を発生するＸ線発生装置からなり、
   前記Ｘ線発生装置に前記１ＭｅＶ未満のエネルギーの放射線を発生するための電源を供給する電源装置をさらに有することを特徴とする放射線監視装置。
9. 請求項６に記載の放射線監視装置において、
   前記放射線源は、放射線量を調整可能な放射線を発生するＸ線発生装置からなり、
   前記Ｘ線発生装置に前記放射線量を調整可能な放射線を発生するための電源を供給する可変電源装置をさらに有することを特徴とする放射線監視装置。
10. 請求項６に記載の放射線監視装置において、
    前記放射線源は、遮蔽体に覆われ、放射線量を調整可能な放射線を発生するＸ線発生装置からなり、
    前記Ｘ線発生装置に前記放射線量を調整可能な放射線を発生するための電源を供給し、シールドおよびアースされた可変電源装置をさらに有することを特徴とする放射線監視装置。

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