JP2014112052A5 - - Google Patents

Description

原子力発電所、核燃料再処理施設、放射線利用施設等及びそれらの施設周辺に設置される放射線モニタは、計数率等の測定において、通常の放射線レベルから事故を想定した放射線レベルまで広い測定レンジをカバーするために放射線検出器に例えば電離箱を使用し、放射線が電離箱に作用した結果発生する１０^−１４Ａ（アンペア）オーダから１０^−７Ａオーダの微小かつ広いレンジの電流を精度良く測定する必要がある。このような微少電流を測定する微少電流測定装置として、オペアンプの反転入力端子と出力端子との間にコンデンサを接続した電流積分手段にて、供給される入力電流を電荷積分して電圧に変換し、その電圧が一定の電圧になったら自動的に放電させ、繰り返し鋸波状パルスを発生させ、設定時間内における鋸波状パルスの数を計数した計数値と設定時間が経過した時点で１パルスに満たない鋸波状パルスの電圧を測定した電圧値の両方に基づき微小電流を測定するものがある（例えば、特許文献１参照）。

この発明に係る放射線モニタにおいては、
放射線検出器と鋸波状パルス生成部と計数部と電圧検出部と温度測定部と演算部とバイアス電源部とを有する放射線モニタであって、
上記放射線検出器は、放射線を検出して電流信号を出力するものであり、
上記鋸波状パルス生成部は、電荷積分部と電圧比較部と電荷放電部とを有し、
上記電荷積分部は、上記放射線検出器から入力された上記電流信号を電荷として蓄積し、蓄積された電荷に比例した電圧信号を出力するものであり、
上記電圧比較部は、上記電荷積分部が出力する上記電圧信号が設定された値に到達したらトリガ信号を出力するものであり、
上記電荷放電部は、上記トリガ信号をトリガにして上記電荷積分部に蓄積された電荷を放電させるものであり、
上記電荷積分部の上記電圧信号は上記電荷の蓄積と上記放電とを繰り返すことにより鋸波状に変化する鋸波状パルスとして出力されるものであり、
上記計数部は、設定時間当たりの上記トリガ信号の数を計数値として計数するものであり、
上記電圧検出部は、上記設定時間経過時における上記鋸波状パルスの電圧値を設定時間経過時電圧として検出するものであり、
上記温度測定部は、上記放射線検出器及び上記鋸波状パルス生成部の少なくとも一方の周囲温度を温度データとして測定するものであり、
上記演算部は、計数率算出部とリーク電流補償部とを有し、
上記計数率算出部は、上記計数値及び上記設定時間経過時電圧に基づいて計数率を求めるものであり、
上記リーク電流補償部は、上記温度データに基づいてリーク電流を求め上記求められたリーク電流に基づいて上記計数率を補償するものである
上記バイアス電源部は、上記放射線検出器にバイアス電圧を供給して上記放射線を検出して上記電流信号を出力しうる状態にするものである。

Claims (9)

1. 放射線検出器と鋸波状パルス生成部と計数部と電圧検出部と温度測定部と演算部とバイアス電源部とを有する放射線モニタであって、
   上記放射線検出器は、放射線を検出して電流信号を出力するものであり、
   上記鋸波状パルス生成部は、電荷積分部と電圧比較部と電荷放電部とを有し、
   上記電荷積分部は、上記放射線検出器から入力された上記電流信号を電荷として蓄積し、蓄積された電荷に比例した電圧信号を出力するものであり、
   上記電圧比較部は、上記電荷積分部が出力する上記電圧信号が設定された値に到達したらトリガ信号を出力するものであり、
   上記電荷放電部は、上記トリガ信号をトリガにして上記電荷積分部に蓄積された電荷を放電させるものであり、
   上記電荷積分部の上記電圧信号は上記電荷の蓄積と上記放電とを繰り返すことにより鋸波状に変化する鋸波状パルスとして出力されるものであり、
   上記計数部は、設定時間当たりの上記トリガ信号の数を計数値として計数するものであり、
   上記電圧検出部は、上記設定時間経過時における上記鋸波状パルスの電圧値を設定時間経過時電圧として検出するものであり、
   上記温度測定部は、上記放射線検出器及び上記鋸波状パルス生成部の少なくとも一方の周囲温度を温度データとして測定するものであり、
   上記演算部は、計数率算出部とリーク電流補償部とを有し、
   上記計数率算出部は、上記計数値及び上記設定時間経過時電圧に基づいて計数率を求めるものであり、
   上記リーク電流補償部は、上記温度データに基づいてリーク電流を求め上記求められたリーク電流に基づいて上記計数率を補償するものである
   上記バイアス電源部は、上記放射線検出器にバイアス電圧を供給して上記放射線を検出して上記電流信号を出力しうる状態にするものである
   放射線モニタ。
2. 上記電圧検出部は、上記設定時間経過時電圧の検出と併せて上記鋸波状パルスの電圧を検出するものであり、
   上記演算部は、上記鋸波状パルスのピーク電圧と谷電圧との電圧差を１カウントとみなし、上記設定時間経過時電圧に基づいて１カウント未満の計数値ｐ（ｎ）を求め、上記計数部にて計数された計数値Ｎ（ｎ）に加算してＮ（ｎ）＋ｐ（ｎ）を求め、前回の測定時に求めた１カウント未満の計数値ｐ（ｎ−１）を減算して、両者の差の｛Ｎ（ｎ）＋ｐ（ｎ）｝−ｐ（ｎ−１）に基づいて計数率を求めるものである
   請求項１に記載の放射線モニタ。
3. 上記リーク電流補償部は、上記温度データ及び予め設定された温度とリーク電流との関係に基づいて測定時におけるリーク電流を求め、上記測定時におけるリーク電流に基づいて上記計数率を補償するものである
   請求項１または請求項２に記載の放射線モニタ。
4. リーク電流測定部が設けられたものであって、
   上記リーク電流測定部は、上記バイアス電源部を制御して上記バイアス電圧を０Ｖにして上記放射線検出器が上記電流信号を出力しえない状態にして上記鋸波状パルスの電圧変化量を測定することにより上記測定時におけるリーク電流を求めるものである
   請求項１または請求項２に記載の放射線モニタ。
5. 測定モード切換部が設けられたものであって、
   上記測定モード切換部は、上記放射線検出器に上記バイアス電圧が印加された状態で上記電流信号を上記鋸波状パルス生成部に入力して測定を行う通常測定モードと、上記バイアス電圧を０Ｖにして上記電流信号が上記電荷積分部に入力されない状態にしてリーク電流を測定するリーク電流測定モードとを切り換えるものである
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線モニタ。
6. 上記演算部は、ゲイン補償部を有するものであって、
   上記ゲイン補償部は、上記電流信号を上記鋸波状パルスの繰り返し周波数に変換する変換率としてのゲインについて、上記温度データに基づいて測定時における上記ゲインを求め、測定時における上記ゲインに基づいて上記計数率を補償するものである
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射線モニタ。
7. 上記ゲイン補償部は、上記温度データ及び予め設定された温度と上記ゲインとの関係に基づいて測定時における上記ゲインを求めるものである
   請求項６に記載の放射線モニタ。
8. 上記ゲイン補償部は、上記温度データ及び上記鋸波状パルスのピーク電圧と谷電圧との電圧差に基づいて測定時における上記ゲインを求めるものである
   請求項６に記載の放射線モニタ。
9. ゲイン補償測定モード切換部が設けられたものであって、
   上記ゲイン補償測定モード切換部は、上記ゲイン補償部が上記温度データ及び予め設定された温度と上記ゲインとの関係に基づいて測定時における上記ゲインを求める通常のゲイン補償測定モードと、上記ゲイン補償部が上記温度データ及び上記鋸波状パルスのピーク電圧と谷電圧との電圧差に基づいて測定時における上記ゲインを求める電圧差ゲイン補償測定モードと切り換えるものである請求項６に記載の放射線モニタ。