JP2014235014A - 放射線測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】放射線検出器内で発生した静電気放電光ノイズは、ノイズパルス波形と信号パルス波形とで差異がないので、波形識別によるノイズ検知は不可能であった。【解決手段】高エネルギーウィンドウ計数手段１１ｂで高エネルギーウィンドウＮＨに入る光電ピークを計数し、低エネルギーウィンドウ計数手段１１ａで低エネルギーウィンドウＮＬに入るコンプトン散乱を計数し、高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２で求めた計数率が設定した計数率以上の場合に警報出力し、その時の低エネルギー計数率増加分と高エネルギー計数率増加分の比をウィンドウ比診断部５１１で求め、その比が設定範囲内にある場合は測定核種の放射能の増加と判断し、設定範囲を逸脱したらノイズ侵入と判断するようする。【選択図】図１
Description
この発明は、加圧水型原子炉施設の蒸気発生器の健全性を確認するための放射線検知モニタの位置付けで設置される放射線測定装置に関するものである。
蒸気発生器漏洩検知モニタは、原子力発電所の蒸気発生器（ＳＧ）の伝熱管における１次系冷却水から２次系冷却水への漏洩監視のために設置される。漏洩が発生すると１次系の放射能が２次系に流入する。
従来の蒸気発生器の健全性を確認するための放射線測定装置（高感度型主蒸気管モニタ）として、測定対象の主蒸気に含まれるＮ−１６核種から放出されるγ線を検出してパルス信号を出力する放射線検出器と、放射線検出器から出力されるパルス信号を一定周期毎にカウントするカウンタ手段と、カウンタ手段からの計数値に基づいてパルス計数率を算出する演算器と、放射線検出器とカウンタ手段の間に挿入されて正常なパルス信号のみを通過させるノイズ除去手段（波高弁別器など）と、パルス信号に侵入したノイズ信号を検出して有害ノイズの判定をする手段を備えたものがある（特許文献１参照）。
従来の蒸気発生器の健全性を確認するための放射線測定装置（高感度型主蒸気管モニタ）として、測定対象の主蒸気に含まれるＮ−１６核種から放出されるγ線を検出してパルス信号を出力する放射線検出器と、放射線検出器から出力されるパルス信号を一定周期毎にカウントするカウンタ手段と、カウンタ手段からの計数値に基づいてパルス計数率を算出する演算器と、放射線検出器とカウンタ手段の間に挿入されて正常なパルス信号のみを通過させるノイズ除去手段（波高弁別器など）と、パルス信号に侵入したノイズ信号を検出して有害ノイズの判定をする手段を備えたものがある（特許文献１参照）。
また、同様の放射線測定装置として、放射線検出器から出力されるパルス信号を入力して所定の波高条件を満たすパルスを弁別して出力する波高弁別手段と、この波高弁別手段から出力されるパルスを一定周期毎に計数して計数値を出力する第１の計数手段と、放射線検出器から出力されるパルス信号を入力して所定の波形条件を満たすパルスを弁別して出力する波形弁別手段と、この波形弁別手段から出力されるパルスと波高弁別手段から出力されるパルスの論理積条件を満たすパルスを出力する論理積手段と、この論理積手段から出力されるパルスを一定周期毎に計数して計数値を出力する第２の計数手段と、波高弁別手段から出力されたパルスを加算カウントするとともに、フィードバックパルスを減算カウントして積算値を出力する加減積算手段と、一定の演算周期毎に第１の計数手段の計数値、第２の計数手段の計数値、および加減積算手段の積算値を入力して計数率を算出する演算手段を備えたものがある（特許文献２参照）。
このような従来の放射線測定装置は、γ線６．１３ＭｅＶの光電ピーク、シングルエスケープピーク、ダブルエスケープピークの計数率を測定しているが、バックグラウンド計数率（放射線が入射していない通常状態の計数率）が数ｃｐｍ〜１０ｃｐｍ程度と低く、かつバックグラウンド計数率の３倍程度に警報レベルを設定しているため、微量のノイズパルスで誤警報が発信する恐れがある。
このため、経験から蓄積されたノイズ波形情報を整理して波形からノイズを識別してノイズ量が設定された値以上になったらノイズ侵入と判定して報知する仕組みが備えられているものがある。
このため、経験から蓄積されたノイズ波形情報を整理して波形からノイズを識別してノイズ量が設定された値以上になったらノイズ侵入と判定して報知する仕組みが備えられているものがある。
従来の放射線測定装置は以上のように、正常な信号パルスとノイズパルスの波形の違いでノイズを識別していたが、放射線検出器内で発生した静電気放電光ノイズは、ノイズパルス波形と信号パルス波形とで差異がないので、波形識別によるノイズ検知は不可能である。
また、静電気放電光ノイズは経験的に１パルスに対応する光量が多く、飽和波形を伴う過大波高のパルスとそれ以下の低波高側に概ね一様に伸びたスペクトルを有することに注目し、波高過大のものを検出することで間接的に静電気放電光ノイズを検知していたが、放射線検出器を構成するシンチレータと光電子増倍管の、特に光電子増倍管の光電面から離れた箇所で静電気が放電し、光電子増倍管へ侵入する光量が少ない場合に、計数率が上昇しても過大波高は検知されないため、原因不明になって対外的な報告作業及び原因調査に多大の時間を費やすという問題があった。
また、静電気放電光ノイズは経験的に１パルスに対応する光量が多く、飽和波形を伴う過大波高のパルスとそれ以下の低波高側に概ね一様に伸びたスペクトルを有することに注目し、波高過大のものを検出することで間接的に静電気放電光ノイズを検知していたが、放射線検出器を構成するシンチレータと光電子増倍管の、特に光電子増倍管の光電面から離れた箇所で静電気が放電し、光電子増倍管へ侵入する光量が少ない場合に、計数率が上昇しても過大波高は検知されないため、原因不明になって対外的な報告作業及び原因調査に多大の時間を費やすという問題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、測定対象の放射能濃度の上昇事象と放射線検出器内の異常ノイズを含めたノイズ侵入事象を切り分けて診断可能な高信頼の放射線測定装置を提供することを目的とするものである。
この発明に係わる放射線測定装置は、測定対象核種から放出されるγ線を検出してアナログ電圧パルスを出力する放射線検出手段と、この放射線検出手段から出力されるアナログ電圧パルスを入力して高周波ノイズを除去して増幅するパルス増幅手段と、このパルス増幅手段から出力されたアナログ電圧パルスを入力して、電圧レベルに対応して互いに重ならないように設定された高エネルギーのウィンドウ及び低エネルギーのウィンドウに入るパルスを定周期でそれぞれ計数し、高エネルギー計数値を出力する高エネルギーウィンドウ計数手段と低エネルギー計数値を出力する低エネルギーウィンドウ計数手段と、高エネルギー計数値に基づきＮ−１６核種の放射能濃度に比例した計数率を求めて出力し、設定した計数率以上の場合に警報を出力する高エネルギーウィンドウ計数率演算手段と、高エネルギーウィンドウ計数率演算手段から警報が出力されたら、低エネルギーウィンドウ計数手段から入力した低エネルギー計数値と高エネルギーウィンドウ計数手段から入力した高エネルギー計数値を、設定された積算時間についてそれぞれ積算して低エネルギー積算計数値及び高エネルギー積算計数値を求め、その積算計数値を積算時間で除してそれぞれ低エネルギー計数率及び高エネルギー計数率を求め、それぞれのウィンドウで予め測定しておいたバックグラウンド計数率を引き算し、それぞれの計数率増分の比として計数率増分ウィンドウ比を求め、その比が設定された許容範囲内かどうかを判定し、許容範囲内の場合はノイズの侵入がないと判定し、許容範囲を逸脱する場合はノイズ侵入と判定し、ノイズ侵入判定結果を出力するノイズ診断手段と、高エネルギーウィンドウ計数率演算手段の出力及びノイズ診断手段の出力を表示すると共に、高エネルギーウィンドウ計数率演算手段及びノイズ診断手段の設定を行う表示・操作手段とを備え、高エネルギーウィンドウ計数手段は測定対象核種のγ線の光電ピークを計数し、低エネルギーウィンドウ計数手段はγ線のコンプトン散乱を計数するようにしたものである。
また、この発明に係わる放射線測定装置は、測定対象核種から放出されるγ線を検出してアナログ電圧パルスを出力する放射線検出手段と、この放射線検出手段から出力されるアナログ電圧パルスを入力して高周波ノイズを除去して増幅するパルス増幅手段と、このパルス増幅手段から出力されたアナログ電圧パルスの波高を分析し、互いに重ならないように設定された高エネルギーのウィンドウと低エネルギーのウィンドウに入る波高のパルスを定周期でそれぞれ計数して高エネルギー計数値及び低エネルギー計数値を出力すると共に、両方のウィンドウを包含して設定された波高範囲に入るパルスの波高データを出力する波高分析・計数手段と、この波高分析・計数手段から出力された高エネルギー計数値に基づきＮ−１６核種の放射能濃度に比例した計数率を求めて出力し、設定した計数率以上の場合に警報を出力する高エネルギーウィンドウ計数率演算手段と、高エネルギーウィンドウ計数率演算手段から警報が出力されたら、波高分析・計数手段から入力した低エネルギー計数値及び高エネルギー計数値を、設定された積算時間についてそれぞれ積算して低エネルギー積算計数値及び高エネルギー積算計数値を求め、その積算計数値を積算時間で除してそれぞれ低エネルギー計数率及び高エネルギー計数率を求め、それぞれのウィンドウで予め測定しておいたバックグラウンド計数率を引き算し、それぞれの計数率増分の比として計数率増分ウィンドウ比を求め、その比が設定された許容範囲内かどうかを判定し、許容範囲内の場合はノイズの侵入がないと判定し、許容範囲を逸脱する場合はノイズ侵入と判定し、ノイズ侵入判定結果を出力するノイズ診断手段と、波高分析・計数手段から出力された波高データを入力して波高スペクトルを生成するスペクトル生成手段と、高エネルギーウィンドウ計数率演算手段の出力及びノイズ診断手段の出力を表示すると共に、スペクトル生成手段から出力された波高スペクトルを表示し、高エネルギーウィンドウ計数率演算手段及びノイズ診断手段の設定を行う表示・操作手段とを備え、波高分析・計数手段の高エネルギーウィンドウで測定対象核種のγ線の光電ピークを計数し、波高分析・計数手段の低エネルギーウィンドウでγ線のコンプトン散乱を計数するようにしたものである。
また、この発明に係わる放射線測定装置は、測定対象核種から放出されるγ線を検出してアナログ電圧パルスを出力する放射線検出手段と、この放射線検出手段から出力されるアナログ電圧パルスを入力して高周波ノイズを除去して増幅するパルス増幅手段と、このパルス増幅手段から出力されたアナログ電圧パルスの波形を分析し、互いに重ならないように設定された高エネルギーのウィンドウと低エネルギーのウィンドウに入る波高のパルスを定周期でそれぞれ計数して高エネルギー計数値及び低エネルギー計数値を出力すると共に、両方のウィンドウを包含して設定された波高範囲に入るパルスの波高データ出力し、高エネルギーのウィンドウに対応したパルスの波形データを出力する波形分析・計数手段と、この波形分析・計数手段から出力された高エネルギー計数値に基づきＮ−１６核種の放射能濃度に比例した計数率を求めて出力し、設定した計数率以上の場合に警報を出力する高エネルギーウィンドウ計数率演算手段と、高エネルギーウィンドウ計数率演算手段から警報が出力されたら、波形分析・計数手段から入力した低エネルギー計数値及び高エネルギー計数値を、設定された積算時間についてそれぞれ積算して低エネルギー積算計数値及び高エネルギー積算計数値を求め、その積算計数値を積算時間で除してそれぞれ低エネルギー計数率及び高エネルギー計数率を求め、それぞれのウィンドウで予め測定しておいたバックグラウンド計数率を引き算し、それぞれの計数率増分の比として計数率増分ウィンドウ比を求め、その比が設定された許容範囲内かどうかを判定し、許容範囲内の場合はノイズの侵入がないと判定し、許容範囲を逸脱する場合はノイズ侵入と判定し、ノイズ侵入判定結果を出力するノイズ診断手段と、波形分析・計数手段から出力された波高データを入力して波高スペクトルを生成するスペクトル生成手段と、高エネルギーウィンドウ計数率演算手段の出力及びノイズ診断手段の出力を表示すると共に、スペクトル生成手段から出力された波高スペクトルを表示し、高レベルウィンドウ計数率演算手段及びノイズ診断手段の設定を行う表示・操作手段とを備え、波形分析・計数手段の高エネルギーウィンドウは、測定対象核種のγ線の光電ピークを計数し、波形分析・計数手段の低エネルギーウィンドウはγ線のコンプトン散乱を計数するようにしたものである。
この発明に係わる放射線測定装置は、放射線検出手段から出力されるアナログ電圧パルスを、互いに重ならないように設定された高エネルギーのウィンドウと低エネルギーのウィンドウに分けて、それぞれパルスを計数して高エネルギー計数値及び低エネルギー計数値を出力するようにし、高エネルギー計数値に基づき測定対象のγ線の計数率を求めて出力し、設定した計数率以上の場合に警報を出力する高エネルギーウィンドウ計数率演算手段と、警報が出力されたら、低エネルギー計数値と高エネルギー計数値を、設定された積算時間についてそれぞれ積算して低エネルギー積算計数値及び高エネルギー積算計数値を求め、その積算計数値を積算時間で除してそれぞれ低エネルギー計数率及び高エネルギー計数率を求め、それぞれのウィンドウで予め測定しておいたバックグラウンド計数率を引き算し、それぞれの計数率増分の比として計数率増分ウィンドウ比を求め、その比が設定された許容範囲内かどうかを判定し、許容範囲内の場合はノイズの侵入がないと判定し、許容範囲を逸脱する場合はノイズ侵入と判定するノイズ診断手段とで構成するようにしているから、測定対象の放射能濃度の上昇事象と放射線検出手段の内部の異常ノイズを含めたノイズ侵入事象を切り分けて診断可能となり、高信頼の放射線測定装置を得ることができる。
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１における放射線測定装置を図１及び図２に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係わる放射線測定装置の構成を示す図、図２はこの発明の放射線測定装置に使用される検出ウィンドウとエネルギースペクトルを示す図である。
図１において、放射線検出器（放射線検出手段）１は測定対象核種であるＮ−１６核種から放出されるγ線を検出してアナログ電圧パルスを出力し、パルス増幅器（パルス増幅手段）２は放射線検出器１から出力されるアナログ電圧パルスを入力して高周波ノイズを除去して波高を増幅して出力する。
以下、この発明の実施の形態１における放射線測定装置を図１及び図２に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係わる放射線測定装置の構成を示す図、図２はこの発明の放射線測定装置に使用される検出ウィンドウとエネルギースペクトルを示す図である。
図１において、放射線検出器（放射線検出手段）１は測定対象核種であるＮ−１６核種から放出されるγ線を検出してアナログ電圧パルスを出力し、パルス増幅器（パルス増幅手段）２は放射線検出器１から出力されるアナログ電圧パルスを入力して高周波ノイズを除去して波高を増幅して出力する。
波高弁別器（低エネルギーウィンドウ）３ａと波高弁別器（高エネルギーウィンドウ）３ｂは、パルス増幅器２から増幅されて出力されたアナログ電圧パルスの電圧レベルに対応して、互いに重ならないように設定された低エネルギーのウィンドウ及び高エネルギーのウィンドウに入るパルスを弁別してデジタルパルスを出力し、低エネルギー用カウンタ４ａと高エネルギー用カウンタ４ｂは、それぞれ波高弁別器３ａ、波高弁別器３ｂから出力されたデジタルパルスを入力して、定周期でそれぞれ計数して低エネルギー計数値、高エネルギー計数値を出力する。
したがって波高弁別器（低エネルギーウィンドウ）３ａと低エネルギー用カウンタ４ａは低エネルギーウィンドウ計数手段１１ａを構成し、波高弁別器（高エネルギーウィンドウ）３ｂと高エネルギー用カウンタ４ｂは高エネルギーウィンドウ計数手段１１ｂを構成していることになる。
したがって波高弁別器（低エネルギーウィンドウ）３ａと低エネルギー用カウンタ４ａは低エネルギーウィンドウ計数手段１１ａを構成し、波高弁別器（高エネルギーウィンドウ）３ｂと高エネルギー用カウンタ４ｂは高エネルギーウィンドウ計数手段１１ｂを構成していることになる。
演算処理部５は、ノイズ診断部（ノイズ診断手段）５１と高エネルギーウィンドウ計数率演算部（高エネルギーウィンドウ計数率演算手段）５２を備え、ノイズ診断部５１はウィンドウ比診断部５１１と診断出力部５１２を備えている。
高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２は、高エネルギーウィンドウ計数手段１１ｂで計数された高エネルギー計数値に基づき、Ｎ−１６核種の放射能濃度に比例した計数率を求めて出力し、設定した計数率以上の場合に警報を出力する。
高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２は、高エネルギーウィンドウ計数手段１１ｂで計数された高エネルギー計数値に基づき、Ｎ−１６核種の放射能濃度に比例した計数率を求めて出力し、設定した計数率以上の場合に警報を出力する。
ノイズ診断部５１のウィンドウ比診断部５１１は、高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２から警報が出力されたら、低エネルギーウィンドウ計数手段１１ａから入力した低エネルギー計数値及び高エネルギーウィンドウ計数手段１１ｂから入力した高エネルギー計数値を、設定された積算時間についてそれぞれ積算して低エネルギー積算計数値及び高エネルギー積算計数値を求め、その積算計数値をそれぞれ積算時間で除して低エネルギー計数率及び高エネルギー計数率を求め、予め測定しておいた長時間のそれぞれのウィンドウのバックグラウンド計数率を引き算してそれぞれの計数率増加分を求め、その結果の計数率増加分の比として計数率増分ウィンドウ比（低エネルギー計数率増加分／高エネルギー計数率増加分）を求める。
ノイズ診断部５１の診断出力部５１２は、ウィンドウ比診断部５１１で求めた計数率増加の比が設定された許容範囲内かどうか判定し、設定許容範囲内の場合はノイズの侵入がないと判断し、設定許範囲を逸脱する場合はノイズ侵入と判断して高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２を経由して警報を出力する。
なお、ノイズ診断部５１において、低エネルギー計数値及び高エネルギー計数値は、設定された演算周期数のデータが時系列的に並べられて常に最新化されて保管されている。
表示・操作部（表示・操作手段）６は高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２およびノイズ診断部５１の出力を表示すると共に、上記した高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２における警報レベル計数率の設定、ノイズ診断部５１における積算時間の設定および許容範囲の設定などの設定を行う。
なお、ノイズ診断部５１において、低エネルギー計数値及び高エネルギー計数値は、設定された演算周期数のデータが時系列的に並べられて常に最新化されて保管されている。
表示・操作部（表示・操作手段）６は高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２およびノイズ診断部５１の出力を表示すると共に、上記した高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２における警報レベル計数率の設定、ノイズ診断部５１における積算時間の設定および許容範囲の設定などの設定を行う。
高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２の出力計数率を求める演算およびノイズ診断部５１の演算において、高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２の出力計数率をｍ、標準偏差をσ、時定数をτ、時定数に基づき変化する変数をαとし、各記号を下記のように定義する。
Ｎ１：低エネルギー計数値…定周期測定
Ｎ２：高エネルギー計数値…定周期測定
Ｎ２（今回）：今回演算周期の高エネルギー計数値
τ（ＢＧ）：バックグラウンドの出力計数率に対応した時定数
ΣＮ１：低エネルギー積算計数値…積算時間Ｔ＝２τ（ＢＧ）
ΣＮ２：高エネルギー積算計数値…積算時間Ｔ＝２τ（ＢＧ）
ｎ１＝ΣＮ１／{２τ（ＢＧ）}：低エネルギー計数率
ｎ２＝ΣＮ２／{２τ（ＢＧ）}：高エネルギー計数率
ｎ１（ＢＧ）：低エネルギーバックグラウンド計数率…固定値(例：２４時間測定値)
ｎ２（ＢＧ）：高エネルギーバックグラウンド計数率…固定値(例：２４時間測定値)
△ｎ１＝ｎ１−ｎ１（ＢＧ）：低エネルギー計数率増加分
△ｎ２＝ｎ２−ｎ２（ＢＧ）：高エネルギー計数率増加分
ｋ＝△ｎ１／△ｎ２：低エネルギー計数率増加分と高エネルギー計数率増加分の比
ｍ（今回）：今回演算周期の出力計数率
ｍ（前回）：前回演算周期の出力計数率
△Ｔ：定周期時間
Ｎ１：低エネルギー計数値…定周期測定
Ｎ２：高エネルギー計数値…定周期測定
Ｎ２（今回）：今回演算周期の高エネルギー計数値
τ（ＢＧ）：バックグラウンドの出力計数率に対応した時定数
ΣＮ１：低エネルギー積算計数値…積算時間Ｔ＝２τ（ＢＧ）
ΣＮ２：高エネルギー積算計数値…積算時間Ｔ＝２τ（ＢＧ）
ｎ１＝ΣＮ１／{２τ（ＢＧ）}：低エネルギー計数率
ｎ２＝ΣＮ２／{２τ（ＢＧ）}：高エネルギー計数率
ｎ１（ＢＧ）：低エネルギーバックグラウンド計数率…固定値(例：２４時間測定値)
ｎ２（ＢＧ）：高エネルギーバックグラウンド計数率…固定値(例：２４時間測定値)
△ｎ１＝ｎ１−ｎ１（ＢＧ）：低エネルギー計数率増加分
△ｎ２＝ｎ２−ｎ２（ＢＧ）：高エネルギー計数率増加分
ｋ＝△ｎ１／△ｎ２：低エネルギー計数率増加分と高エネルギー計数率増加分の比
ｍ（今回）：今回演算周期の出力計数率
ｍ（前回）：前回演算周期の出力計数率
△Ｔ：定周期時間
低エネルギー計数率増加分△ｎ１と高エネルギー計数率増加分△ｎ２の比ｋは、次の（１）式により求められる。
ｋ＝△ｎ１／△ｎ２・・・（１）
高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２の出力計数率は、次の（２）〜（６）の演算式により求められる。
σ＝１／（２ｍτ）1/2・・・（２）
τ＝１／（２ｍσ2）・・・・・（３）
ｍ（今回）＝ｍ（前回）・（１−α）＋{Ｎ１（今回）／△Ｔ}・α・・・（４）
α＝１−ｅｘｐ（−△Ｔ／τ） ・・・（５）
τ＝１／{２・ｍ（前回）・σ2}・・・・（６）
ここで標準偏差σ、時定数τ、計数率ｍの間には、式（２）の関係があるが、ｍτが一定となるようフィードバック回路を組み込み、標準偏差σが計数率ｍによらず一定とする構成ににしている。即ち、高エネルギーウィンドウ計数率演算手段５２から出力する計数率ｍは、標準偏差σが一定で、時定数τが計数率ｍに反比例するように制御されている。
ｋ＝△ｎ１／△ｎ２・・・（１）
高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２の出力計数率は、次の（２）〜（６）の演算式により求められる。
σ＝１／（２ｍτ）1/2・・・（２）
τ＝１／（２ｍσ2）・・・・・（３）
ｍ（今回）＝ｍ（前回）・（１−α）＋{Ｎ１（今回）／△Ｔ}・α・・・（４）
α＝１−ｅｘｐ（−△Ｔ／τ） ・・・（５）
τ＝１／{２・ｍ（前回）・σ2}・・・・（６）
ここで標準偏差σ、時定数τ、計数率ｍの間には、式（２）の関係があるが、ｍτが一定となるようフィードバック回路を組み込み、標準偏差σが計数率ｍによらず一定とする構成ににしている。即ち、高エネルギーウィンドウ計数率演算手段５２から出力する計数率ｍは、標準偏差σが一定で、時定数τが計数率ｍに反比例するように制御されている。
なお、Ｔ＝２τとしたのは、一般的にσ＝１／（計数率×積算時間） 1/2＝１／（計数率×２τ） 1/2の関係による。例えばＰＷＲプラントにおいてＮ−１６核種を測定対象とし、その変化を監視して蒸気発生器（ＳＧ）の1次系冷却水の２次系冷却水への漏洩を検
知する高感度主蒸気管モニタは、バックグラウンド計数率からの変化に注目している。積算時間Ｔは２τ（ＢＧ）とすることにより、バックグラウンド状態で、出力計数率、低エネルギー計数率、高エネルギー計数率の測定時間を合わせて測定することができる。
ノイズ侵入の有無の判定基準は、放射線検出器１の寸法、測定対象物（例えば主蒸気管）と放射線検出器１の位置関係で異なるため、シミュレーション計算で評価した上に運転経験値を加味して、例えば６≦ｋ≦１２のように設定される。
知する高感度主蒸気管モニタは、バックグラウンド計数率からの変化に注目している。積算時間Ｔは２τ（ＢＧ）とすることにより、バックグラウンド状態で、出力計数率、低エネルギー計数率、高エネルギー計数率の測定時間を合わせて測定することができる。
ノイズ侵入の有無の判定基準は、放射線検出器１の寸法、測定対象物（例えば主蒸気管）と放射線検出器１の位置関係で異なるため、シミュレーション計算で評価した上に運転経験値を加味して、例えば６≦ｋ≦１２のように設定される。
図２は、例えば高感度型主蒸気管モニタにおいて、実施の形態１に係わる測定装置に使用される検出ウィンドウとエネルギースペクトルを模式的に示す図であり、ここで横軸のエネルギーとはパルス波形の波高値のことを示している。
図２において、ＮＬは波高弁別器（低エネルギーウィンドウ）３ａで設定された低エネルギーウィンドウであり、ＮＨは波高弁別器（高エネルギーウィンドウ）３ｂで設定された高エネルギーウィンドウである。
図２において、ＮＬは波高弁別器（低エネルギーウィンドウ）３ａで設定された低エネルギーウィンドウであり、ＮＨは波高弁別器（高エネルギーウィンドウ）３ｂで設定された高エネルギーウィンドウである。
図２（ａ）は通常時のエネルギースペクトルを示し、ａはバックグラウンドスペクトルを示している。図２（ｂ）はノイズ侵入時のエネルギースペクトルを示し、ｂは例えば放射線検出器１の内部で静電気放電光が発生したときにバックグラウンドスペクトルaにノイズスペクトルが重畳されたエネルギースペクトルを示している。図２（ｃ）は蒸気発生器（ＳＧ）から１次冷却水が漏洩して放射能が増加したときのエネルギースペクトルを示し、ｃはＮ−１６核種でカウンタ計数値が上昇したときのスペクトルを示している。
図２（ａ）に示すように、通常時は低エネルギーウィンドウＮＬでの計数値が高エネルギーウィンドウＮＨでの計数値よりも大きくなる。また、ノイズ侵入時は図２（ｂ）に示すように、低エネルギーウィンドウＮＬと高エネルギーウィンドウＮＨでの計数値はほぼ同じように増加するため、計数率増加分の比は大きくなる。一方、ＳＧリークにより放射能が発生した場合は、Ｎ−１６核種からのγ線（６．１３ＭｅＶ）が検出されるため、図２（ｃ）に示すように、高エネルギーウィンドウ計数手段１１ｂは測定対象核種のγ線の光電ピーク、シングルエスケープピーク、ダブルエスケープピークを計数し、高エネルギーウィンドウＮＨのカウント数が増加するのに対して、低エネルギーウィンドウ計数手段１１ａはγ線のコンプトン散乱を計数するだけで、低エネルギーウィンドウＮＬのカウント数はあまり増加しない。
以上のことから、（１）式で示した低エネルギー計数率増加分△ｎ１と高エネルギー計数率増加分△ｎ２の比ｋは、放射線検出器１の内部で静電気放電光が発生した場合は、１２＜ｋになり、Ｎ−１６核種で計数値が上昇した場合は６≦ｋ≦１２となり、６≦ｋ≦１２以外は、放射線検出器１の内部の静電気放電光ノイズを含め、ノイズ判定となる。
したがってノイズ診断部５１は、計数率増加の比ｋが設定された許容範囲（例えば６≦ｋ≦１２）内かどうか判定し、設定許容範囲内の場合はノイズの侵入がない（放射能の増加）と判断し、設定許範囲を逸脱する場合はノイズ侵入と判断して警報を出力する。
したがってノイズ診断部５１は、計数率増加の比ｋが設定された許容範囲（例えば６≦ｋ≦１２）内かどうか判定し、設定許容範囲内の場合はノイズの侵入がない（放射能の増加）と判断し、設定許範囲を逸脱する場合はノイズ侵入と判断して警報を出力する。
以上のように実施の形態１の発明は、高エネルギーウィンドウ計数手段１１ｂでＮ−１６核種のγ線６．１３Ｍｅｖの光電ピーク、シングルエスケープピーク、ダブルエスケープピークを包含する高エネルギーウィンドウＮＨに入るパルスを計数し、低エネルギーウィンドウ計数手段１１で低エネルギーウィンドウＮＬに入るＮ−１６核種のγ線６．１３Ｍｅｖのコンプトン散乱を計数して、それぞれの計数率を求めてウィンドウのバックグラウンド計数率を引き算した正味計数率の変化比が設定範囲内にある場合はＮ−１６核種の放射能の増加と判断し、設定範囲を逸脱したらノイズ侵入と判断するようにしたので、従来のパルス波形診断における過大波高で検知されなかった放射線検出器１の内部の静電気放電ノイズに対してノイズ侵入を検知できるようになるので高信頼の放射線測定装置を提供することができる。
また、低エネルギー積算計数値、高エネルギー積算計数値、高エネルギー計数率の３者の測定時間を合わせることで、低エネルギー計数率増加分と高エネルギー計数率増加分の情報源パルス列を概ね一致させた診断ができるので正確な診断ができる効果を奏する。
また、低エネルギー積算計数値、高エネルギー積算計数値、高エネルギー計数率の３者の測定時間を合わせることで、低エネルギー計数率増加分と高エネルギー計数率増加分の情報源パルス列を概ね一致させた診断ができるので正確な診断ができる効果を奏する。
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２における放射線測定装置を図３に基づいて説明する。図３はこの発明の実施の形態２に係わる放射線測定装置の構成を示す図である。
実施の形態１では、波高弁別器（低エネルギーウィンドウ）３ａ、波高弁別器（高エネルギーウィンドウ）３ｂが、パルス増幅器２で増幅されたアナログ電圧パルスをそれぞれ入力し、互いに重ならないように設定された低エネルギーのウィンドウ及び高エネルギーのウィンドウに入るパルスを弁別してデジタルパルスを出力する場合について述べたが、実施の形態２では、図３に示すように、波高弁別器（低エネルギーウィンドウ）３ａ、波高弁別器（高エネルギーウィンドウ）３ｂに代えて、１つの波高分析器７としたものである。
次に、この発明の実施の形態２における放射線測定装置を図３に基づいて説明する。図３はこの発明の実施の形態２に係わる放射線測定装置の構成を示す図である。
実施の形態１では、波高弁別器（低エネルギーウィンドウ）３ａ、波高弁別器（高エネルギーウィンドウ）３ｂが、パルス増幅器２で増幅されたアナログ電圧パルスをそれぞれ入力し、互いに重ならないように設定された低エネルギーのウィンドウ及び高エネルギーのウィンドウに入るパルスを弁別してデジタルパルスを出力する場合について述べたが、実施の形態２では、図３に示すように、波高弁別器（低エネルギーウィンドウ）３ａ、波高弁別器（高エネルギーウィンドウ）３ｂに代えて、１つの波高分析器７としたものである。
波高分析器７はパルス増幅器２で増幅されたアナログ電圧パルスを入力して波高を分析し、互いに重ならないように設定された低エネルギーのウィンドウＮＬ及び高エネルギーのウィンドウＮＨに入る波高のパルスを弁別してデジタルパルスを出力すると共に、両方のウィンドウを包含して設定された波高範囲に入るパルス波高データを出力する。
低エネルギー用カウンタ４ａと高エネルギー用カウンタ４ｂは、波高分析器７から出力されたデジタルパルスを入力して定周期でそれぞれ計数して低エネルギー計数値および高エネルギー計数値を出力する。
低エネルギー用カウンタ４ａと高エネルギー用カウンタ４ｂは、波高分析器７から出力されたデジタルパルスを入力して定周期でそれぞれ計数して低エネルギー計数値および高エネルギー計数値を出力する。
したがって波高分析器７と低エネルギー用カウンタ４ａと高エネルギー用カウンタ４ｂとで、高エネルギー計数値及び低エネルギー計数値を出力すると共に、両方のウィンドウを包含して設定された波高範囲に入るパルスの波高データを出力する波高分析・計数手段１２を構成していることになる。
また演算処理部５にはスペクトル生成部（スペクトル生成手段）５３が追加され、このスペクトル生成部５３は波高分析器７からの波高データを入力して波高スペクトルデータを生成し、表示・操作部６からリクエストすることにより、表示・操作部６がそのスペクトルデータを取り込んで波高スペクトルを表示するようにしている。その他の構成は実施の形態１の図１と同じにつき、同じ又は相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。
また演算処理部５にはスペクトル生成部（スペクトル生成手段）５３が追加され、このスペクトル生成部５３は波高分析器７からの波高データを入力して波高スペクトルデータを生成し、表示・操作部６からリクエストすることにより、表示・操作部６がそのスペクトルデータを取り込んで波高スペクトルを表示するようにしている。その他の構成は実施の形態１の図１と同じにつき、同じ又は相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。
この実施の形態２の発明においても、実施の形態１と同様に、従来のパルス波形診断における過大波高で検知されなかった放射線検出器１の内部の静電気放電ノイズに対してノイズ侵入を検知できるようになるので高信頼の放射線測定装置を提供することができると共に、スペクトル生成部５３から出力された波高スペクトルを表示するようにしたので、ノイズ侵入時に波高スペクトルの異常個所を見つけてノイズ波高の分布を確認することにより、ノイズ源の調査に役立てることができる。
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３における放射線測定装置を図４および図５に基づいて説明する。図４はこの発明の実施の形態３に係わる放射線測定装置の構成を示す図、図５は放射線測定装置のアナログパルス波形を示す図である。
実施の形態２では、波高分析器７がパルス増幅器２で増幅されたアナログ電圧パルスを入力して波高を分析し、互いに重ならないように設定された低エネルギーのウィンドウ及び高エネルギーのウィンドウに入るパルスを弁別してデジタルパルスを出力すると共に、両方のウィンドウを包含して設定された波高範囲に入るパルス波高データを出力する場合について述べたが、実施の形態３では、図４に示すように、波高分析器７に代えて波形分析器８としたものである。
次に、この発明の実施の形態３における放射線測定装置を図４および図５に基づいて説明する。図４はこの発明の実施の形態３に係わる放射線測定装置の構成を示す図、図５は放射線測定装置のアナログパルス波形を示す図である。
実施の形態２では、波高分析器７がパルス増幅器２で増幅されたアナログ電圧パルスを入力して波高を分析し、互いに重ならないように設定された低エネルギーのウィンドウ及び高エネルギーのウィンドウに入るパルスを弁別してデジタルパルスを出力すると共に、両方のウィンドウを包含して設定された波高範囲に入るパルス波高データを出力する場合について述べたが、実施の形態３では、図４に示すように、波高分析器７に代えて波形分析器８としたものである。
波形分析器８はパルス増幅器２で増幅されたアナログ電圧パルスを入力してその電圧パルスの波形を分析し、互いに重ならないように設定された低エネルギーのウィンドウＮＬ及び高エネルギーのウィンドウＮＨに入るパルスを弁別してデジタルパルスを出力すると共に、両方のウィンドウを包含して設定された波高範囲に入るパルス波高データを出力する。
低エネルギー用カウンタ４ａと高エネルギー用カウンタ４ｂは、波形分析器８から出力されたデジタルパルスを入力して定周期でそれぞれ計数して低エネルギー計数値および高エネルギー計数値を出力する。
低エネルギー用カウンタ４ａと高エネルギー用カウンタ４ｂは、波形分析器８から出力されたデジタルパルスを入力して定周期でそれぞれ計数して低エネルギー計数値および高エネルギー計数値を出力する。
したがって波形分析器８と低エネルギー用カウンタ４ａと高エネルギー用カウンタ４ｂとで、高エネルギー計数値及び低エネルギー計数値を出力すると共に、両方のウィンドウを包含して設定された波高範囲に入るパルスの波高データを出力し、高エネルギーのウィンドウに対応したパルスの波形データを出力する波形分析・計数手段１３を構成していることになる。
また演算処理部５のノイズ診断部５１には、波形分析・計数手段１３から入力した波形データについて波形診断を行い、高エネルギーウィンドウＮＨを逸脱した高い波高のものは波高過大と判定する波高過大診断部５１３と、設定された許容パルス幅Ｗを逸脱したものはパルス幅異常と判定するパルス幅異常診断部５１４と、当該パルスの前後に逆極性側が許容範囲を逸脱しているものは逆極性過大と判定する逆極性波高過大診断部５１５と、立ち下がりのアンダーシュートが不足するものはアンダーシュート不足と判定するアンダーシュート不足診断部５１６が設けられている。その他の構成は実施の形態２の図３と同じにつき、同じ又は相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。
図５は信号波形とノイズ波形の違いを示したもので、波形（ａ）は、正規の信号パルスの波形を示す。波形（ｂ４）のように波形分析部８の高エネルギーウィンドウＮＨの上限に対応するレベルを超える高い波高のものは、波高過大診断部５１３が波高過大と判定する。波形（ｂ２−１）のように所定の範囲以下のパルス幅Ｗ１のもの及び波形（ｂ２−２）のように所定の範囲以上のパルス幅Ｗ２のものは、パルス幅異常診断部５１４が設定された許容パルス幅を逸脱したものをパルス幅異常と判定する。また、波形（ｂ１−１）および波形（ｂ１−２）のように、当該パルスの前後の時間で逆極性側に許容範囲を逸脱しているものは、逆極性波高過大診断部５１５が逆極性過大と判定する。波形（ｂ３）のようにアンダーシュートが基準レベル以下に到達しないで不足するものは、アンダーシュート不足診断部５１６がアンダーシュート不足と判定する。
診断出力部５１２は、波高過大診断部５１３とパルス幅異常診断部５１４と逆極性波高過大部５１５とアンダーシュート不足診断部５１６が、それぞれ分担して波形診断した項目の判定結果を入力して、そのＯＲ出力をノイズパルスとしてそれを定周期で計数する。その計数値を設定された複数演算周期数に亘り時系列的に並べて常に最新化し、その積算
値を積算時間で除してノイズ計数率を求め、高エネルギー計数率との比が許容範囲内ならノイズの侵入なしと判定し、許容範囲を逸脱したらノイズ侵入と判定する。
そして診断出力部５１２は、実施の形態１で述べた計数率増分ウィンドウ比ｋで判定したノイズ侵入判定結果と、前記したノイズ計数率に基づくノイズ侵入判定結果のＯＲをとり、ノイズ侵入判定結果を出力するようにする。
値を積算時間で除してノイズ計数率を求め、高エネルギー計数率との比が許容範囲内ならノイズの侵入なしと判定し、許容範囲を逸脱したらノイズ侵入と判定する。
そして診断出力部５１２は、実施の形態１で述べた計数率増分ウィンドウ比ｋで判定したノイズ侵入判定結果と、前記したノイズ計数率に基づくノイズ侵入判定結果のＯＲをとり、ノイズ侵入判定結果を出力するようにする。
このように実施の形態３の発明は、各診断部５１３〜５１６のそれぞれの判定結果のＯＲ出力をノイズパルスとしてそれを定周期で計数し、その計数値を設定された複数演算周期数に亘り時系列的に並べて常に最新化し、その積算値を積算時間で除してノイズ計数率を求め、高エネルギー計数率との比が許容範囲内ならノイズの侵入なしと判定し、許容範囲を逸脱したらノイズ侵入と判定するようにしたので、放射線検出器１の内部の静電気放電ノイズ以外のノイズについてもノイズ検知できる。
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４における放射線測定装置を図６に基づいて説明する。図６はこの発明の実施の形態４に係わる放射線測定装置の構成を示す図である。
実施の形態１〜３では、高エネルギー用カウンタ４ｂから出力された高エネルギー計数値を高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２に入力し、上記（４）式〜（６）式により出力計数率を求める場合について述べたが、実施の形態４では、図６に示すように、波形分析器８の高エネルギーのウィンドウＮＨに入る波高のパルスに対応して出力されたパルスから出力計数率を求めるようにしたものである。
次に、この発明の実施の形態４における放射線測定装置を図６に基づいて説明する。図６はこの発明の実施の形態４に係わる放射線測定装置の構成を示す図である。
実施の形態１〜３では、高エネルギー用カウンタ４ｂから出力された高エネルギー計数値を高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２に入力し、上記（４）式〜（６）式により出力計数率を求める場合について述べたが、実施の形態４では、図６に示すように、波形分析器８の高エネルギーのウィンドウＮＨに入る波高のパルスに対応して出力されたパルスから出力計数率を求めるようにしたものである。
演算処理部５は、アップダウンカウンタ５４、負帰還パルス発生回路５５、積算制御回路５６を備えている。その他の構成は実施の形態３の図４と同じにつき、同じ又は相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。
アップダウンカウンタ５４は、高エネルギーのウィンドウに入る波高のパルスに対応して波形分析部８から出力されたパルスを加算入力し、負帰還パルス発生回路５５から出力された負帰還パルスを減算入力し、加算と減算の加減差を積算して加減差積算値を出力する。負帰還パルス発生回路５５はアップダウンカウンタ５４の出力である加減差積算値を入力して時定数の一時遅れで応答する繰り返し周波数の負帰還パルスに変換してアップダウンカウンタ５４に減算入力する。積算制御回路５６はアップダウンカウンタ５４において入力を標準偏差に基づき重み付けして計数するように制御する。
アップダウンカウンタ５４は、高エネルギーのウィンドウに入る波高のパルスに対応して波形分析部８から出力されたパルスを加算入力し、負帰還パルス発生回路５５から出力された負帰還パルスを減算入力し、加算と減算の加減差を積算して加減差積算値を出力する。負帰還パルス発生回路５５はアップダウンカウンタ５４の出力である加減差積算値を入力して時定数の一時遅れで応答する繰り返し周波数の負帰還パルスに変換してアップダウンカウンタ５４に減算入力する。積算制御回路５６はアップダウンカウンタ５４において入力を標準偏差に基づき重み付けして計数するように制御する。
高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２は、今回演算周期のアップダウンカウンタ５４の出力である加減差積算値Ｍ（今回）を入力し、その加減差積算値に基づき下式（７）〜（９）で今回演算周期の計数率ｍ（今回）を求めるようにしたので、計数率ｍ（今回）は標準偏差一定で、今回演算周期の時定数τ（今回）は、計数率ｍ（今回）に反比例する。
γ＝２σ2＝１／{ｍ(今回)・τ(今回)}＝２−λｌｎ２・・・（７）
β＝１１−λ・・・（８）
ｍ（今回）＝ｅｘｐ{γ・Ｍ（今回）} ・・・（９）
但し、γ、λ、βは定数である。
（８）式でβ＝０を基準にすると、λ＝１１で加減差積算値Ｍ（今回）は１カウント入力に対して１カウントの増減で応答し、β＝２、λ＝９で加減差積算値Ｍ（今回）は１カウント入力に対して４カウントの増減で応答し、β＝４、λ＝７で加減差積算値Ｍ（今回）は１カウント入力に対して１６カウントの増減で応答し、β＝６、λ＝５でＭ（今回）は１カウント入力に対して６４カウントの増減で応答する。
γ＝２σ2＝１／{ｍ(今回)・τ(今回)}＝２−λｌｎ２・・・（７）
β＝１１−λ・・・（８）
ｍ（今回）＝ｅｘｐ{γ・Ｍ（今回）} ・・・（９）
但し、γ、λ、βは定数である。
（８）式でβ＝０を基準にすると、λ＝１１で加減差積算値Ｍ（今回）は１カウント入力に対して１カウントの増減で応答し、β＝２、λ＝９で加減差積算値Ｍ（今回）は１カウント入力に対して４カウントの増減で応答し、β＝４、λ＝７で加減差積算値Ｍ（今回）は１カウント入力に対して１６カウントの増減で応答し、β＝６、λ＝５でＭ（今回）は１カウント入力に対して６４カウントの増減で応答する。
すなわち、計数率ｍ（今回）が一定とすると、応答時間τ（今回）はアップダウンカウンタ５４の入力に対する計数の重み付けに依存することになる。
以上のように、実施の形態１〜３の高エネルギー用カウンタ４ｂは、若干だがリセットに伴うロス時間が発生するのに対し、実施の形態４の発明は、アップダウンカウンタ５４が連続して計数してロス時間が発生しないため、高計数率まで良好な直線性が得られる。
以上のように、実施の形態１〜３の高エネルギー用カウンタ４ｂは、若干だがリセットに伴うロス時間が発生するのに対し、実施の形態４の発明は、アップダウンカウンタ５４が連続して計数してロス時間が発生しないため、高計数率まで良好な直線性が得られる。
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５における放射線測定装置を図７に基づいて説明する。図７はこの発明の実施の形態５に係わる放射線測定装置のノイズ判定の詳細とノイズ要因の表を示す図である。
実施の形態５の発明は、実施の形態３、４において高レベルウィンドウ計数率演算器５２が警報を出力したら、ノイズ診断部５１の診断出力部５１２が、ＯＲ出力回数／波形診断回数の比としてノイズ混入率を求め、波形診断項目毎にノイズ判定／判定回数の比として個別ノイズ混入率を求める。そして個別ノイズ混入率とノイズ要因を図７のように表にして記憶しておく。
次に、この発明の実施の形態５における放射線測定装置を図７に基づいて説明する。図７はこの発明の実施の形態５に係わる放射線測定装置のノイズ判定の詳細とノイズ要因の表を示す図である。
実施の形態５の発明は、実施の形態３、４において高レベルウィンドウ計数率演算器５２が警報を出力したら、ノイズ診断部５１の診断出力部５１２が、ＯＲ出力回数／波形診断回数の比としてノイズ混入率を求め、波形診断項目毎にノイズ判定／判定回数の比として個別ノイズ混入率を求める。そして個別ノイズ混入率とノイズ要因を図７のように表にして記憶しておく。
表示・操作部６からのリクエスト操作により、図７のような表を表示・操作部６に表示する。したがって、警報出力がない状態でも点検として表示・操作部６からリクエストすることにより、同様に診断を実行して表示するようにしたので、警報出力に対する調査を支援できると共に、点検の信頼性を向上できる効果を奏する。
実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６における放射線測定装置を図８に基づいて説明する。図８はこの発明の実施の形態６に係わる放射線測定装置の計数値データの構成と最新化を示す図である。
実施の形態１〜３では、高エネルギー用カウンタ４ｂから出力された高エネルギー計数値を高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２に入力し、上記（４）式〜（６）式により出力計数率を求める場合について述べたが、実施の形態６では、高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２は、高エネルギー用カウンタ４ｂから入力した高エネルギー計数値Ｎ２を、時系列的に設定された演算周期数だけ並べて常に最新化し、定周期で最新から過去に遡って積算値が設定した値以上になるまで積算し、その高エネルギー積算値ΣＮ２を積算時間Ｔで除して今回演算周期の出力計数率ｍ（今回）及び高エネルギー計数率ｎ２（今回）を求めるようにしたものである。
次に、この発明の実施の形態６における放射線測定装置を図８に基づいて説明する。図８はこの発明の実施の形態６に係わる放射線測定装置の計数値データの構成と最新化を示す図である。
実施の形態１〜３では、高エネルギー用カウンタ４ｂから出力された高エネルギー計数値を高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２に入力し、上記（４）式〜（６）式により出力計数率を求める場合について述べたが、実施の形態６では、高エネルギーウィンドウ計数率演算部５２は、高エネルギー用カウンタ４ｂから入力した高エネルギー計数値Ｎ２を、時系列的に設定された演算周期数だけ並べて常に最新化し、定周期で最新から過去に遡って積算値が設定した値以上になるまで積算し、その高エネルギー積算値ΣＮ２を積算時間Ｔで除して今回演算周期の出力計数率ｍ（今回）及び高エネルギー計数率ｎ２（今回）を求めるようにしたものである。
また、低エネルギー用カウンタ４ａから入力した低エネルギー計数値Ｎ１を、時系列的に設定された演算周期数だけ並べて常に最新化し、定周期で最新から過去に遡って高エネルギーと同じ積算時間Ｔについて積算して低エネルギー積算値ΣＮ１を求め、積算時間Ｔで除して今回演算周期の低エネルギー計数率ｎ１（今回）を求めるようにしたものである。
図８において、図８（ａ）は高エネルギー計数値Ｎ２の配列と積算の状態を模式的に示し、図８（ｂ）は低エネルギー計数値Ｎ１の配列と積算の状態を模式的に示す。図８では、積算時の態様をハッチングで示し、高エネルギー計数値について標準偏差σ＝一定になるように今回演算周期から過去に遡って計数値を積算して高エネルギー積算値ΣＮ２を求める。低エネルギーについては、高エネルギーと同じ演算周期数で積算して低エネルギー積算値ΣＮ１を求める。
以上のように、同じ積算時間Ｔでノイズ診断部５１における低エネルギー計数率ｎ１及び高エネルギー計数率ｎ２（出力計数率と同じ）を求めるようにし、同じ時間軸で診断を行うようにしたので、信頼性の高い診断を行うことができる。
以上のように、同じ積算時間Ｔでノイズ診断部５１における低エネルギー計数率ｎ１及び高エネルギー計数率ｎ２（出力計数率と同じ）を求めるようにし、同じ時間軸で診断を行うようにしたので、信頼性の高い診断を行うことができる。
以上、この発明をいくつかの実施の形態に関して説明したが、この発明はこれらの実施の形態のみに限られるものではなく、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
１：放射線検出器、 ２：パルス増幅器、
３ａ：波高弁別器（低エネルギーウィンドウ）、
３ｂ：波高弁別器（高エネルギーウィンドウ）、 ４ａ：低エネルギー用カウンタ、
４ｂ：高エネルギー用カウンタ、 ５：演算処理部、 ６：表示・操作器、
７：波高分析器、 ８：波形分析器、 １１ａ：低エネルギーウィンドウ計数手段、
１１ｂ：高エネルギーウィンドウ計数手段、 １２：波高分析・計数手段、
１３：波形分析・計数手段、 ５１：ノイズ診断部、
５２：高エネルギーウィンドウ計数演算部、 ５３：スペクトル生成部、
５４：アップダウンカウンタ、 ５５：負帰還パルス発生回路、
５６：積算制御回路、 ５１１：ウィンドウ比診断部、 ５１２：診断出力部、
５１３：波高過大診断部、 ５１４：パルス幅異常診断部、
５１５：逆極性波高過大診断部、 ５１６：アンダーシュート不足診断部。
３ａ：波高弁別器（低エネルギーウィンドウ）、
３ｂ：波高弁別器（高エネルギーウィンドウ）、 ４ａ：低エネルギー用カウンタ、
４ｂ：高エネルギー用カウンタ、 ５：演算処理部、 ６：表示・操作器、
７：波高分析器、 ８：波形分析器、 １１ａ：低エネルギーウィンドウ計数手段、
１１ｂ：高エネルギーウィンドウ計数手段、 １２：波高分析・計数手段、
１３：波形分析・計数手段、 ５１：ノイズ診断部、
５２：高エネルギーウィンドウ計数演算部、 ５３：スペクトル生成部、
５４：アップダウンカウンタ、 ５５：負帰還パルス発生回路、
５６：積算制御回路、 ５１１：ウィンドウ比診断部、 ５１２：診断出力部、
５１３：波高過大診断部、 ５１４：パルス幅異常診断部、
５１５：逆極性波高過大診断部、 ５１６：アンダーシュート不足診断部。
Claims (9)
- 測定対象核種から放出されるγ線を検出してアナログ電圧パルスを出力する放射線検出手段と、この放射線検出手段から出力されるアナログ電圧パルスを入力して高周波ノイズを除去して増幅するパルス増幅手段と、このパルス増幅手段から出力されたアナログ電圧パルスを入力して、電圧レベルに対応して互いに重ならないように設定された高エネルギーのウィンドウ及び低エネルギーのウィンドウに入るパルスを定周期でそれぞれ計数し、高エネルギー計数値を出力する高エネルギーウィンドウ計数手段と低エネルギー計数値を出力する低エネルギーウィンドウ計数手段と、前記高エネルギー計数値に基づきＮ−１６核種の放射能濃度に比例した計数率を求めて出力し、設定した計数率以上の場合に警報を出力する高エネルギーウィンドウ計数率演算手段と、前記高エネルギーウィンドウ計数率演算手段から警報が出力されたら、前記低エネルギーウィンドウ計数手段から入力した低エネルギー計数値と前記高エネルギーウィンドウ計数手段から入力した高エネルギー計数値を、設定された積算時間についてそれぞれ積算して低エネルギー積算計数値及び高エネルギー積算計数値を求め、その積算計数値を積算時間で除してそれぞれ低エネルギー計数率及び高エネルギー計数率を求め、それぞれのウィンドウで予め測定しておいたバックグラウンド計数率を引き算し、それぞれの計数率増分の比として計数率増分ウィンドウ比を求め、その比が設定された許容範囲内かどうかを判定し、許容範囲内の場合はノイズの侵入がないと判定し、許容範囲を逸脱する場合はノイズ侵入と判定し、ノイズ侵入判定結果を出力するノイズ診断手段と、前記高エネルギーウィンドウ計数率演算手段の出力及び前記ノイズ診断手段の出力を表示すると共に、前記高エネルギーウィンドウ計数率演算手段及び前記ノイズ診断手段の設定を行う表示・操作手段とを備え、前記高エネルギーウィンドウ計数手段は測定対象核種のγ線の光電ピークを計数し、前記低エネルギーウィンドウ計数手段はγ線のコンプトン散乱を計数するようにした放射線測定装置。
- 測定対象核種から放出されるγ線を検出してアナログ電圧パルスを出力する放射線検出手段と、この放射線検出手段から出力されるアナログ電圧パルスを入力して高周波ノイズを除去して増幅するパルス増幅手段と、このパルス増幅手段から出力されたアナログ電圧パルスの波高を分析し、互いに重ならないように設定された高エネルギーのウィンドウと低エネルギーのウィンドウに入る波高のパルスを定周期でそれぞれ計数して高エネルギー計数値及び低エネルギー計数値を出力すると共に、両方のウィンドウを包含して設定された波高範囲に入るパルスの波高データを出力する波高分析・計数手段と、この波高分析・計数手段から出力された高エネルギー計数値に基づきＮ−１６核種の放射能濃度に比例した計数率を求めて出力し、設定した計数率以上の場合に警報を出力する高エネルギーウィンドウ計数率演算手段と、前記高エネルギーウィンドウ計数率演算手段から警報が出力されたら、前記波高分析・計数手段から入力した低エネルギー計数値及び高エネルギー計数値を、設定された積算時間についてそれぞれ積算して低エネルギー積算計数値及び高エネルギー積算計数値を求め、その積算計数値を積算時間で除してそれぞれ低エネルギー計数率及び高エネルギー計数率を求め、それぞれのウィンドウで予め測定しておいたバックグラウンド計数率を引き算し、それぞれの計数率増分の比として計数率増分ウィンドウ比を求め、その比が設定された許容範囲内かどうかを判定し、許容範囲内の場合はノイズの侵入がないと判定し、許容範囲を逸脱する場合はノイズ侵入と判定し、ノイズ侵入判定結果を出力するノイズ診断手段と、前記波高分析・計数手段から出力された波高データを入力して波高スペクトルを生成するスペクトル生成手段と、前記高エネルギーウィンドウ計数率演算手段の出力及び前記ノイズ診断手段の出力を表示すると共に、前記スペクトル生成手段から出力された波高スペクトルを表示し、前記高エネルギーウィンドウ計数率演算手段及び前記ノイズ診断手段の設定を行う表示・操作手段とを備え、前記波高分析・計数手段の高エネルギーウィンドウで測定対象核種のγ線の光電ピークを計数し、前記波高分析・計数手段の低エネルギーウィンドウでγ線のコンプトン散乱を計数するようにした放射線測定装置。
- 測定対象核種から放出されるγ線を検出してアナログ電圧パルスを出力する放射線検出手段と、この放射線検出手段から出力されるアナログ電圧パルスを入力して高周波ノイズを除去して増幅するパルス増幅手段と、このパルス増幅手段から出力されたアナログ電圧パルスの波形を分析し、互いに重ならないように設定された高エネルギーのウィンドウと低エネルギーのウィンドウに入る波高のパルスを定周期でそれぞれ計数して高エネルギー計数値及び低エネルギー計数値を出力すると共に、両方のウィンドウを包含して設定された波高範囲に入るパルスの波高データ出力し、高エネルギーのウィンドウに対応したパルスの波形データを出力する波形分析・計数手段と、この波形分析・計数手段から出力された高エネルギー計数値に基づきＮ−１６核種の放射能濃度に比例した計数率を求めて出力し、設定した計数率以上の場合に警報を出力する高エネルギーウィンドウ計数率演算手段と、前記高エネルギーウィンドウ計数率演算手段から警報が出力されたら、前記波形分析・計数手段から入力した低エネルギー計数値及び高エネルギー計数値を、設定された積算時間についてそれぞれ積算して低エネルギー積算計数値及び高エネルギー積算計数値を求め、その積算計数値を積算時間で除してそれぞれ低エネルギー計数率及び高エネルギー計数率を求め、それぞれのウィンドウで予め測定しておいたバックグラウンド計数率を引き算し、それぞれの計数率増分の比として計数率増分ウィンドウ比を求め、その比が設定された許容範囲内かどうかを判定し、許容範囲内の場合はノイズの侵入がないと判定し、許容範囲を逸脱する場合はノイズ侵入と判定し、ノイズ侵入判定結果を出力するノイズ診断手段と、前記波形分析・計数手段から出力された波高データを入力して波高スペクトルを生成するスペクトル生成手段と、前記高エネルギーウィンドウ計数率演算手段の出力及び前記ノイズ診断手段の出力を表示すると共に、前記スペクトル生成手段から出力された波高スペクトルを表示し、前記高レベルウィンドウ計数率演算手段及び前記ノイズ診断手段の設定を行う表示・操作手段とを備え、前記波形分析・計数手段の高エネルギーウィンドウは、測定対象核種のγ線の光電ピークを計数し、前記波形分析・計数手段の低エネルギーウィンドウはγ線のコンプトン散乱を計数するようにした放射線測定装置。
- 前記ノイズ診断手段は、前記波形分析・計数手段から入力した波形データについて波形診断を行い、高エネルギーウィンドウを逸脱した高い波高のものは波高過大と判定する波高過大診断部と、設定された許容パルス幅を逸脱したものはパルス幅異常と判定するパルス幅異常診断部と、当該パルスの前後に逆極性側が許容範囲を逸脱しているものは逆極性過大と判定する逆極性波高過大診断部と、立ち下がりのアンダーシュートが不足するものはアンダーシュート不足と判定するアンダーシュート不足診断部を備え、それぞれの判定結果のＯＲ出力をノイズパルスとしてそれを定周期で計数し、その計数値を設定された複数演算周期数に亘り時系列的に並べて常に最新化し、その積算値を積算時間で除してノイズ計数率を求め、高エネルギー計数率との比が許容範囲内ならノイズの侵入なしと判定し、許容範囲を逸脱したらノイズ侵入と判定するようにした請求項３に記載の放射線測定装置。
- 前記波形分析・計数手段からの高エネルギーウィンドウに入る波高のパルスに対応して出力されたパルスを加算入力し、後述の負帰還パルス発生回路から出力された負帰還パルスを減算入力し、加算と減算の加減差を積算して加減差積算値を出力するアップダウンカウンタと、入力を標準偏差に基づき重み付けして計数するように前記アップダウンカウンタを制御する積算制御回路と、前記加減差積算値を入力して時定数の一時遅れで応答する繰り返し周波数の負帰還パルスに変換して前記アップダウンカウンタに減算入力する負帰還パルス発生回路を備え、前記高エネルギーウィンドウ計数率演算手段は、前記アップダウンカウンタの出力である加減差積算値を入力し、その加減差積算値に基づき計数率を求め、その計数率は標準偏差一定で時定数が計数率に反比例するように制御されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の放射線測定装置。
- 上記ノイズ診断手段は、警報出力されたら、ＯＲ出力回数／波形診断回数の比としてノイズ混入率を求め、波形診断項目毎にノイズ判定／判定回数の比として個別ノイズ混入率を求め、それらとノイズ要因を前記表示・操作手段のリクエスト操作により前記表示・操作手段に表示し、警報出力がない状態でも点検として前記表示・操作手段からリクエストすることにより、同様に診断を実行して表示するようにしたことを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の放射線測定装置。
- 前記高エネルギーウィンドウ計数率演算手段は、前記高エネルギーウィンドウ計数手段または前記波高分析・計数手段もしくは前記波形分析・計数手段から入力した高エネルギー計数値を、時系列的に設定された演算周期数だけ並べて常に最新化し、定周期で最新から過去に遡って設定した値以上になるまで積算し、その積算値を積算時間で除して移動平均計数率を求め、同じ積算時間で前記ノイズ診断手段における低エネルギー計数率及び高エネルギー計数率を求めるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の放射線測定装置。
- 前記高エネルギーウィンドウ計数率演算手段から出力する計数率は、標準偏差一定で時定数が計数率に反比例するように制御されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の放射線測定装置。
- 前記ノイズ診断手段には、低エネルギー計数値及び高エネルギー計数値が、設定された演算周期数のデータが時系列的に並べられて常に最新化されて保管されていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の放射線測定装置。
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