JP2016008864A - 放射線測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】位置が特定されていない場所において、測定作業者の負担を軽減しながら、放射線量を効率的に測定することを可能とする放射線測定装置を提供する。【解決手段】長さが可変とされたスティックの一端側に取り付けられた測定部と、他端に取り付けられた操作部を有する。前記測定部は、放射線センサと３次元加速度センサを備え、前記測定部又は前記本体部、或いは、前記測定部と前記本体部は、制御手段を備える。前記制御手段は、前記３次元加速度センサからの入力データに基づき前記本体部を把持している操作者に対する前記測定部の相対位置を算出し、前記放射線センサからの入力データに基づき前記相対位置における放射線量を算出する。【選択図】 図１

Description

本発明は、位置が特定されていない場所において放射線量を測定するための放射線測定装置に関するものである。

位置が特定されていない場所において放射線量を測定する場合、様々な状況にも対応できるような可搬型計測装置が使用されている。この種の可搬型計測装置は、計測作業者が測定回路等を内包した筐体の外周面を把持し、測定対象部近傍で所定時間保持することにより放射線量等を計測するものとなっている。

ところが、測定作業者が把持する型式の測定装置では、測定作業に支障を来す場合もある。例えば、測定を行う作業員の手が届きにくい高い場所や狭い場所に放射線源が存在するような場合、人が把持する可搬型の放射線測定装置では、放射線源から離れた作業員の手元での放射線量もしくは放射線量率の測定しかできず、放射線源の強度を正確に測定することは難しかった。また、測定作業者が手に持って測定することによる被曝の危険を排除できないことがある。

そこで、特開２００９−１３３６６７号公報では、放射線検出器を先端部に搭載した伸縮可能なロッドを備える可搬型放射線測定装置が提案されている。この可搬型放射線測定装置によれば、ロッドを適宜伸縮させてロッドの長さを調節し、ロッド先端部に搭載した放射線検出器を放射線源に近づけることができる。そのため、放射線源が、作業員の手の届きにくい場所に存在するような場合でも、放射線量等をより正確に測定することが可能となる。また、被曝の危険を避けること（被曝量を減少させること）が可能である。

また、特開２０１３−２４２１８０号公報では、機器支持ロッドに、更に、ＧＰＳ受信機と２個の放射線検出器を取り付けた可搬型放射線測定装置が提案されている。この可搬型放射線測定装置によれば、位置が不特定の屋外地域でもＧＰＳを利用して位置を特定しながら測定でき、更に、単に地表付近の線量率分布だけでなく、同一地点における地表から離れた所望の高さにある線量率分布も精確に、かつ効率的に測定することができる。

一方、環境放射線量の経時変化を観測する目的で、同じ場所の放射線量を、日時を変えて繰り返し測定する場合、人が把持する可搬型の放射線測定装置では、測定作業者が所定の測定場所に来る度に自ら放射線モニタの測定開始ボタンを押すなど同じ操作を都度繰り返す必要があった。

そこで、特開２０１３−２３８４８２号公報には、同じ場所の放射線量を、日時を変えて容易に繰り返し測定できる携帯型電子機器が提案されている。この携帯型電子機器では、測位部によって取得された自機の現在地が記憶部に記憶された特定の位置を含む第１の範囲内にあると判断した制御部が、放射線センサによって放射線の測定を開始するものとなっている。

特開２００９−１３３６６７号公報 特開２０１３−２４２１８０号公報 特開２０１３−２３８４８２号公報

上記の通り、放射線測定装置については、測定作業者が把持する型式の測定装置を使用した場合の問題を解決するための、様々な提案がなされている。しかしながら、従来の放射線測定装置は、位置が特定されていない場所において放射能汚染状態を把握する際の放射線量の測定を、測定作業者の負担を軽減しながら効率的に行う観点では、未だ、問題が解決されていない。

例えば、測定対象部における放射線量を正確に測定するためには、その測定対象部に対し測定部を所定時間固定しなければならないが、時間の計測手段を別に使用することは測定作業者の負担にもなり、また作業効率が低下する。その一方で、測定部の位置も正確に把握しなければならないが、測定部の位置や固定時間を把握するための様々な機能を測定部に搭載すると、装置全体の重量が大きくなり、操作性が低下し、やはり測定作業者の負担となる。従来の放射線測定装置には、このような測定作業者の作業負担と作業効率の問題が総合的に考慮されたものがなかった。

そこで、本発明は、位置が特定されていない場所において、測定作業者の負担を軽減しながら、放射線量を効率的に測定することを可能とする放射線測定装置を提供することを目的とする。

本発明に係る放射線測定装置は、長さが可変とされたスティックの一端側に取り付けられた測定部と、他端に取り付けられた操作部を有する。前記測定部は、放射線センサと３次元加速度センサを備え、前記測定部又は前記本体部、或いは、前記測定部と前記本体部は、制御手段を備える。前記制御手段は、前記３次元加速度センサからの入力データに基づき前記本体部を把持している操作者に対する前記測定部の相対位置を算出し、前記放射線センサからの入力データに基づき前記相対位置における放射線量を算出する。

前記制御手段は、予め設定された測定時間にわたって前記放射線センサからの入力データを取得し、前記相対位置の変動が所定値を超えたとき、前記放射線センサからの入力データを無効とし、前記測定時間の計測と前記放射線センサからの入力データの取得を最初からやり直すものであってもよい。

前記制御手段は、所定値の加速度変化を前記操作者による操作指示と判断して処理するものであってもよい。

前記本体部は報知手段を備え、測定完了、故障、前記放射線センサからの入力データが所定値を超えたこと、前記放射線センサからの入力データの取得を最初からやり直すこと、又は前記操作指示を受けたことを前記操作者に報知するものであってもよい。

前記報知手段が振動モータ、音声出力スピーカ又は可視表示出力装置であってもよい。

前記本体部は、他の演算処理装置との通信手段が接続可能とされたものであってもよい。

前記制御手段は、前記通信手段を介した前記他の演算処理装置による操作が可能とされているものであってもよい。

前記制御手段は、位置を特定する機能を備えた他の演算処理装置から、前記操作者の位置情報を取得し、前記操作者の位置情報と前記相対位置に基づいて３次元の絶対位置における放射線量を算出するものであってもよい。

前記測定部の、前記スティックの軸線に対する角度が、変更自在とされていてもよい。

前記測定部は、照明手段を備えるものであってもよい。

本発明に係る放射線測定装置によれば、測定部が備える３次元加速度センサを利用して、測定作業者の負担を軽減しながら、放射線量を効率的に測定することが可能となる。具体的には、まず、検出される加速度に基づいて、本体部を把持している操作者に対する測定部の相対位置を算出することで、極めて簡単な構造により測定部の重量を大きくすることなく、放射線量を測定した位置を正確に特定することができる。

また、３次元加速度センサを利用して検出される加速度に基づいて、測定部が所定時間固定されたこと、或いは位置ぶれがあったことを検出することで、測定作業者が測定部の固定時間を計測する作業を省き、測定作業者の作業負担を軽減することができる。

更に、３次元加速度センサを利用して検出された所定の加速度変化を操作者による操作指示と判断することで、操作の簡易化、例えば、操作者が測定部を振る或いは捻るのみで装置のオンオフや測定の開始停止を行うことを可能とし、測定作業者の作業負担を軽減することができる。

また、本体部に報知手段を備え、測定完了、故障、前記放射線センサからの入力データが所定値を超えたこと、放射線センサからの入力データの取得を最初からやり直すこと、又は操作指示を受けたことを操作者に報知することにより、操作者に必要な情報を提供することで、測定作業者の作業負担を更に軽減できる。

特に、放射線量が所定値を超えたことを報知することとすれば、測定作業者は、危険なレベルの放射線量の数値を予め記憶しておく、或いは関連データを携行することなく、また、測定作業毎にデータを確認することなく、危険な状態を認知することができるため、作業負担の大幅な軽減を図ることができる。

操作者に対する報知方法に制限はなく、視覚、聴覚、触覚の何れを使用するものであってもよいが、視覚や聴覚は測定作業を行う状況によっては使用できない場合もあるため、触覚を使用することが好ましい。そして、その場合の報知手段としては、例えば、バイブレータを使用することができる。

本体部は、また、他の演算処理装置との通信手段が接続可能とされていれば、測定作業で得られた放射線量データを他の演算処理装置で抽出することが可能となり、測定結果の測定作業者による記録を不要とし、作業負担の更なる軽減を図ることができる。

制御手段が、通信手段を介して他の演算処理装置により操作可能とされていれば、外部から測定作業を補助することが可能となり、作業負担の更なる軽減を図ることができる。

更に、制御手段が、位置を特定する機能を備えた他の演算処理装置から、操作者の位置情報を取得し、操作者の位置情報と相対位置に基づいて３次元の絶対位置における放射線量を算出するものであれば、測定作業後に、測定作業で得られた放射線量データを絶対位置に対応させる作業が不要となり、作業負担の更なる軽減を図ることができる。

更にまた、測定部の、スティックの軸線に対する角度が変更自在とされていれば、放射線の測定精度を向上させるために必要となる、測定部の測定面に対する角度調整を容易に行うことが可能となり、作業負担の更なる軽減を図ることができる。

更にまた、測定部が照明手段を備えるものであれば、溝の中や林等の暗い場所での測定を容易に行うことが可能となり、作業負担の更なる軽減を図ることができる。

本発明に係る放射線測定装置の実施形態の機能ブロック図である。 同放射線測定装置の外観を示す平面図である。 同放射線測定装置の外観を示す側面図である。 測定部の角度を調整した状態を示す側面図である。

図４を参照しながら、本発明に係る放射線測定装置の実施形態を説明する。
この放射線測定装置は、長さが可変とされたスティックの一端側に測定部１を取り付け、他端に本体部２を取り付けて構成したものである。スティックにおける測定部１と本体部２の間の部分が伸縮部３をなし、本体部２と測定部１の距離を、予め決められた範囲内で調整できるものとなっている。

伸縮部３は、外管に挿入された内管を、外管に挿入し或いは外管から引出して所望の長さに調整できる構造となっている。ただし、公知の構造であるため、詳細な説明は省略する。この実施形態では、測定部１の端から本体部２の端までの長さが、１００〜１８０ｃｍの範囲で調整できるものとされているが、長さの調整範囲に制限はなく、使用状況に応じて適した範囲とすればよい。

測定部１は、円盤型の樹脂製筐体の内部に、放射センサ１１、三次元加速度センサ１２とマイコンを装備したものとなっている。

放射線センサ１１には、公知のＧＭ管が採用されているが、目的の放射線（β線、γ線）を検出できるものであれば形式などに制限はなく、使用状況等に応じて最適なものを採用すればよい。例えば、シンチレータを採用してもよい。ただし、操作性を考慮し、重量や寸法はできるだけ小さいものとすることが好ましい。

三次元加速度センサ１２には、公知のものが採用されている。目的の加速度を検出できるものであればよく、使用状況等に応じて最適なものを採用すればよいが、ジャイロセンサを組み合わせて使用することにより、測定の精度を向上させることができる。また、操作性を考慮し、重量や寸法はできるだけ小さいものとすることが好ましい。

マイコンは、測定部制御手段１３として機能するもので、放射線センサ１１と三次元加速度センサ１２からデータを受け入れ、本体部２に引き渡す。また、受け入れたデータに基づき所定の処理を行い、表示手段１４を介して、操作者に対し所定の表示を行う。

表示手段１４には、公知のＬＥＤの複数が採用されており、色彩と点灯数の組合せにより、所定の表示がなされるものとなっている。

測定部１の樹脂製筐体には、透光性を有する表示部１５が設けられ、この表示部１５を通して、表示手段１４を構成するＬＥＤによる表示が視認できるものとなっている。

更に、測定部１の樹脂製筐体とスティックの取付部分には角度調整機構が設けられている。そして、図４に示すように、測定部１の、スティックの軸線に対する角度が自在に調整できるものとされている。なお、角度調整機構は公知の構造であるため、説明は省略する。

本体部２は、内部にマイコンを装備した円柱型の樹脂製筐体に報知手段２１を取り付けたものとなっている。

本体部２のマイコンは、放射線計測演算手段２２、三次元相対位置演算手段２３、本体部制御手段２４として機能するもので、測定部１から引き渡されたデータに基づき、放射線量を算出し、本体部２を把持している操作者に対する相対位置と併せて記憶する。また、受け入れたデータに基づき所定の処理を行い、報知手段２１を介して、操作者に対し所定の報知を行う。

報知手段２１には、視覚による報知手段として公知のＬＥＤ（表示灯）の複数が、触覚による報知手段として公知のバイブレータが、聴覚による報知手段として公知のスピーカが採用されている。

なお、報知手段２１による報知方法は、操作者が所望するものに設定できるものとされ、何れか一つ、或いは複数の組合せによる報知方法を適宜選択し設定できるものとなっている。

本体部制御手段２４は、操作手段２５を介して、筐体外部からのオンオフ操作が可能とされている。なお、この実施形態において、操作手段２５には、公知の押しボタンスイッチが採用されている。

本体部２は、また、通信手段４と接続するためのインターフェースを備えており、このインターフェースを介して、本体部制御手段２４に通信手段４を接続できるものとなっている。なお、インターフェースは公知の技術であるため、説明を省略する。

本体部２の樹脂製筐体の外表面には、大人の平均的な指の太さ、間隔に適合する凹凸２６が形成され、操作者に握ったときの安定性が確保されるものとなっている。

この放射線測定装置は以下のように使用する。
まず、本体部２の操作手段２５（オンオフスイッチ）により本体部２を起動させる。このとき、本体部２の起動に伴い、測定部１も起動する。三次元相対位置演算手段２３は、この起動時を起点として、それ以降に測定部１から引き渡される加速度データにより、測定部１の移動軌跡を算出する。

測定を開始する場合は、本体部２を把持した状態で、放射線測定装置全体に所定の動作を加える。例えば、軸線を中心とする捻り動作によって、操作者から見て時計回りに半回転、更に反時計回りに半回転させる。測定部制御手段１３は、三次元加速度センサ１２からの入力データが、その所定の動作による加速度データと一致するとき、放射線センサ１１の入力を有効とし、本体部２への放射線データの引き渡しを開始する。また、表示手段１４を構成する複数のＬＥＤの点灯数を時間の経過とともに増やし、測定が進んでいることを操作者が視覚で確認できる形態で表示する。

測定開始の状態となったら、測定部１を測定対象部に近づけ、その位置を保持する。このとき、測定部１のスティックの軸線に対する角度を調整し、測定部１が測定対象部と平行する状態とすることで、測定精度を高めることができる。

有効な測定データを得るために必要な時間、測定部１が固定された状態で保たれた場合、測定部制御手段１３は、測定が終了したことを示すデータを本体部２に引き渡すとともに、表示手段１４を構成するＬＤＥを全て点灯させ、測定が終了したことを操作者が視覚で確認できる形態で表示する。

放射線の測定が進行している間に、放射線計測演算手段２２は、測定部１から継続的に放射線データを受け取る。そして、測定が終了したことを示すデータを得たとき、それまでに受け取ったデータに基づいて放射線量を算出し、放射線量データを本体部制御手段２４に引き渡す。

なお、放射線の測定が進行している間に、三次元相対位置演算手段２３も、測定部１から継続的に加速度データを受け取り測定部１の操作者に対する相対位置を算出するが、測定部１が固定された状態であるため、このときの加速度データは０となり、測定開始時点と同じ相対位置が算出されることとなる。そして、測定が終了したことを示すデータを得たとき、測定開始時点の相対位置データが本体部制御手段２４に引き渡される。

本体部制御手段２４は、放射線計測演算手段２２から引き渡された放射線量データと、三次元相対位置演算手段２３から引き渡された相対位置データを記憶するとともに、測定が終了したことを、表示灯、バイブレータ、及びスピーカを利用した、予め設定された方法で操作者に報知する。

有効な測定データを得るために必要な時間、測定部１が固定されず、三次元加速度センサ１２から０以外の入力データがあった場合、すなわち、測定部１の操作者に対する相対位置が変動した場合、その加速度或いは変動値が所定値を超えるものであれば、測定部制御手段１３は、それまでに得た放射線データを無効と判断する。そして、測定時間の計測と放射線センサ１１からのデータの取得を最初からやり直す。また、測定のやり直しを示すデータを本体部２に引き渡す。

測定がやり直される場合に、表示手段１４は、操作者からの指示により測定を開始したときと同様に、複数のＬＥＤの点灯数を時間の経過とともに増やし、測定が進んでいることを操作者が視覚で確認できる形態で表示する。

測定のやり直しを示すデータを得た放射線計測演算手段２２は、それまでに操作部１から受け取ったデータを無効とし、測定のやり直しを示すデータを本体部制御手段２４に引き渡す。

測定のやり直しを示すデータを得た本体部制御手段２４は、測定がやり直しになったことを、表示灯、バイブレータ、及びスピーカを利用した、予め設定された方法で操作者に報知する。

放射線センサ１１からの入力データが所定値を超えた場合、すなわち、測定対象部の放射線量が高くなるおそれがある場合、有効な測定データを得るために必要な時間の経過に関わらず、測定部制御手段１３は、放射線量が高いことを示すデータを本体部２に引き渡す。また、表示手段１４を構成するＬＤＥを全て点滅させ、放射線量が高いことを操作者が視覚で確認できる形態で表示する。

放射線量が高いことを示すデータを得た放射線計測演算手段２２は、そのデータを本体部制御手段２４に直ちに引き渡す。

放射線量が高いことを示すデータを得た本体部制御手段２４は、放射線量が高いことを、表示灯、バイブレータ、及びスピーカを利用した、予め設定された方法で操作者に報知する。

全ての測定対象場所において測定が正常に終了したときは、通信手段４を本体部２に接続し、本体部制御手段２４に記憶されている放射線量データと相対位置データを、図示しない記録・解析用の演算処理装置に転送する。

なお、操作者は、ＧＰＳ機能を備えた携帯端末を携行し、移動経路と測定を行った場所を、携帯端末に記憶しておく。そして、放射線量データと相対位置データを転送した、記録・解析用演算処理装置に、それら移動経路と測定を行った場所のデータを引き渡す。

記録・解析用演算処理装置では、操作者の移動経路と測定を行った場所のデータを、操作者に対する相対位置データ及び放射線量データと併せ、特定位置（３次元的な空間位置）における放射線量を特定することが可能となる。

この実施形態では、操作者が本体部制御手段２４を直接操作して測定を行うものとなっているが、本体部制御手段２４は、通信手段４を介した他の演算処理装置による操作が可能なものとしてもよい。この場合、外部から測定作業を補助することが可能となり、作業負担の更なる軽減を図ることができる。

更に、本体部制御手段２４を、位置を特定する機能を備えた他の演算処理装置から、操作者の位置情報を取得できるものとしてもよい。この場合、操作者の位置情報と相対位置（放射線計測演算手段２２で算出された相対位置データ）に基づいて３次元の絶対位置における放射線量を算出することが可能となる。

更にまた、この実施形態では、測定部１と本体部２の各々が制御手段を備えているが、何れか一方のみが制御部を備えるものとしてもよい。

更にまた、測定部１に、公知のＬＥＤ照明装置などの照明手段を備えてもよい。この場合、溝の中や林等の暗い場所での測定を容易に行うことが可能となり、作業負担の更なる軽減を図ることができる。

なお、聡明手段は、操作者がスイッチ等により、手動で点灯と消灯を操作するものとしてもよいが、照度センサと連動し、周囲の明るさに応じて点灯又は消灯するものとすれば、測定作業者の作業負担の更なる低減を図ることができる。

１ 測定部
２ 本体部
３ 伸縮部
４ 通信手段
１１ 放射線センサ
１２ 三次元加速度センサ
１３ 測定部制御手段
１４ 表示手段
１５ 表示部
２１ 報知手段
２２ 放射線計測演算手段
２３ 三次元相対位置演算手段
２４ 本体部制御手段
２５ 操作手段
２６ 凹凸

Claims (10)

1. 長さが可変とされたスティックの一端側に取り付けられた測定部と、他端に取り付けられた本体部を有し、前記測定部は、放射線センサと３次元加速度センサを備え、前記測定部又は前記本体部、或いは前記測定部と前記本体部は、制御手段を備え、前記制御手段は、前記３次元加速度センサからの入力データに基づき前記本体部を把持している操作者に対する前記測定部の相対位置を算出し、前記放射線センサからの入力データに基づき前記相対位置における放射線量を算出することを特徴とする放射線測定装置。
2. 前記制御手段は、予め設定された測定時間にわたって前記放射線センサからの入力データを取得し、前記相対位置の変動が所定値を超えたとき、前記放射線センサからの入力データを無効とし、前記測定時間の計測と前記放射線センサからの入力データの取得を最初からやり直す請求項１に記載の放射線測定装置。
3. 前記制御手段は、所定の加速度変化を前記操作者による操作指示と判断して処理する請求項１又は２に記載の放射線測定装置。
4. 前記本体部は報知手段を備え、測定完了、故障、前記放射線センサからの入力データが所定値を超えたこと、前記放射線センサからの入力データの取得を最初からやり直すこと、又は前記操作指示を受けたことを前記操作者に報知する請求項１、２又は３に記載の放射線測定装置。
5. 前記報知手段がバイブレータ、音声出力スピーカ又は可視表示出力装置である請求項４に記載の放射線測定装置。
6. 前記本体部は、他の演算処理装置との通信手段が接続可能とされている請求項１、２、３、４、５のいずれかに記載の放射線測定装置。
7. 前記制御手段は、前記通信手段を介した前記他の演算処理装置による操作が可能とされている請求項６に記載の放射線測定装置。
8. 前記制御手段は、位置を特定する機能を備えた他の演算処理装置から、前記操作者の位置情報を取得し、前記操作者の位置情報と前記相対位置に基づいて３次元の絶対位置における放射線量を算出する請求項１〜７のいずれかに記載の放射線測定装置。
9. 前記測定部の、前記スティックの軸線に対する角度が、変更自在とされている請求項１〜８のいずれかに記載の放射線測定装置。
10. 前記測定部は、照明手段を備える請求項１〜８のいずれかに記載の放射線測定装置。