JP2016183870A - Radioactivity measurement device - Google Patents

Radioactivity measurement device Download PDF

Info

Publication number
JP2016183870A
JP2016183870A JP2015063191A JP2015063191A JP2016183870A JP 2016183870 A JP2016183870 A JP 2016183870A JP 2015063191 A JP2015063191 A JP 2015063191A JP 2015063191 A JP2015063191 A JP 2015063191A JP 2016183870 A JP2016183870 A JP 2016183870A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radioactivity
sample
measured
radiation
straight line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015063191A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6478754B2 (en
Inventor
西沢 博志
Hiroshi Nishizawa
博志 西沢
真照 林
Masateru Hayashi
真照 林
哲史 東
Tetsushi Azuma
哲史 東
関 真規人
Makito Seki
真規人 関
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2015063191A priority Critical patent/JP6478754B2/en
Publication of JP2016183870A publication Critical patent/JP2016183870A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6478754B2 publication Critical patent/JP6478754B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radioactivity measurement device capable of accurately measuring a radioactivity intensity even when a radioactivity distribution is not uniform in a measured sample.SOLUTION: A radioactivity measurement device 10 has: a pair of radiation detectors 11, 12 for detecting radiation emitted from a measured sample 110 and outputting signal pulses; pulse counting parts 41, 42 for respectively counting signal pulses output by the radiation detectors 11, 12 and outputting pulse counting values; and a calculation device 70 configured to calculate a position of the center of gravity G and a radioactivity intensity A in a radioactivity distribution on a straight line linking between sensitive parts 11a, 11b of the radiation detectors 11, 12 by using a comparison of pulse counting values output by the pulse counting parts 41, 42 per unit time and a distance of a passage of the straight line through the measured sample 110.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、被測定試料の放射能強度を測定する放射能測定装置に関するものである。   The present invention relates to a radioactivity measuring apparatus that measures the radioactivity intensity of a sample to be measured.

従来の放射能測定装置は、被測定試料に含まれる放射性核種から放出される放射線を検出する放射線検出器と、放射線検出器の出力を処理して被測定試料の放射能強度(原子核の壊変速度)を計算する演算装置などを備えている。   A conventional radioactivity measurement apparatus includes a radiation detector that detects radiation emitted from radionuclides contained in a sample to be measured, and a radioactivity intensity of the sample to be measured (nuclear decay rate) by processing the output of the radiation detector. ) Is provided.

例えば特許文献1に開示された放射能測定装置の演算装置は、放射線検出器の出力を処理して得られるエネルギスペクトルを基に放射線の散乱線強度と直接線強度を求め、これらを用いて被測定試料の密度値を計算している。そして、その密度値を用いて放射線減衰量を計算し、その放射線減衰量等を用いて放射能強度を計算している。   For example, the calculation device of the radioactivity measurement apparatus disclosed in Patent Document 1 obtains the scattered radiation intensity and direct line intensity of radiation based on the energy spectrum obtained by processing the output of the radiation detector, and uses these to calculate the radiation intensity. The density value of the measurement sample is calculated. Then, the radiation attenuation amount is calculated using the density value, and the radioactivity intensity is calculated using the radiation attenuation amount and the like.

特開2001−264493号公報(図4)JP 2001-264493 A (FIG. 4)

しかし、特許文献1に開示された放射能強度の計算方法は被測定試料内で放射能分布が均一であるという前提で行われている。従って、試料内の放射能分布が均一でなく、例えば特定の箇所に偏在しているような場合には、放射能強度を高精度に計算できないという問題点があった。 However, the calculation method of the radioactivity intensity disclosed in Patent Document 1 is performed on the premise that the radioactivity distribution is uniform in the sample to be measured. Accordingly, there is a problem that the radioactivity intensity cannot be calculated with high accuracy when the radioactivity distribution in the sample is not uniform and is unevenly distributed, for example, at a specific location.

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、被測定試料内で放射能分布が均一でない場合であっても放射能強度を高精度に測定可能な放射能測定装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a radioactivity measurement capable of measuring the radioactivity intensity with high accuracy even when the radioactivity distribution is not uniform within the sample to be measured. The object is to obtain a device.

上記目的を達成するために、本発明に係る放射能測定装置は、
被測定試料から放出される放射線を検出して信号パルスを出力する一対の放射線検出器と、
一対の放射線検出器によりそれぞれ出力される信号パルスの数を計数してパルス計数値を出力するパルス計数部と、
パルス計数部により単位時間当たりに出力されるパルス計数値の比と、一対の放射線検出器の有感部どうしを結ぶ直線が被測定試料を通過する距離とを用いて、直線上の放射能分布の重心位置と放射能強度を計算するように構成された演算装置とを備える。
In order to achieve the above object, a radioactivity measurement apparatus according to the present invention comprises:
A pair of radiation detectors for detecting radiation emitted from the sample to be measured and outputting signal pulses;
A pulse counting unit that counts the number of signal pulses respectively output by a pair of radiation detectors and outputs a pulse count value;
Radioactivity distribution on a straight line using the ratio of the pulse count value output per unit time by the pulse counter and the distance that the straight line connecting the sensitive parts of the pair of radiation detectors passes through the sample to be measured And a computing device configured to calculate the position of the center of gravity and the radioactivity intensity.

本発明によれば、一対の放射線検出器の有感部どうしを結ぶ直線上の放射能分布の重心位置が計算されるので、計算された重心位置と放射線検出器との間の距離が得られ、さらに重心位置から放出される放射線が被測定試料により減弱される量が得られるので、被測定試料内で放射能分布が均一でない場合であっても放射能強度を高精度に測定することが可能となる。   According to the present invention, since the gravity center position of the radiation distribution on the straight line connecting the sensitive parts of the pair of radiation detectors is calculated, the distance between the calculated gravity center position and the radiation detector can be obtained. In addition, since the amount of radiation emitted from the center of gravity is attenuated by the sample to be measured, it is possible to measure the radioactivity intensity with high accuracy even when the radioactivity distribution is not uniform within the sample to be measured. It becomes possible.

本発明の実施の形態1による放射能測定装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the radioactivity measuring apparatus by Embodiment 1 of this invention. 一対の検出素子の有感部どうしを結ぶ直線上の放射能分布を示す図である。It is a figure which shows the radioactive distribution on the straight line which connects the sensitive part of a pair of detection element. 被測定試料中の放射線源の位置に応じた計数値の変化の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the change of the count value according to the position of the radiation source in a to-be-measured sample. 図3の計数値の比を示すグラフである。It is a graph which shows ratio of the count value of FIG. 本発明の実施の形態2による放射能測定装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the radioactivity measuring apparatus by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3による放射能測定装置の一部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of radioactivity measuring apparatus by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3による放射能測定装置の一部を示す平面図である。It is a top view which shows a part of radioactivity measuring apparatus by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4による放射能測定装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the radioactivity measuring apparatus by Embodiment 4 of this invention. 被測定試料が円形でない場合の放射能測定方法を示す図である。It is a figure which shows the radioactivity measuring method in case a to-be-measured sample is not circular.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。各図において、同一または同様の構成には同一の符号を付している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or similar components are denoted by the same reference numerals.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1による放射能測定装置100を示すブロック図である。
放射能測定装置100は、一対の検出素子11,12と、増幅器21,22と、エネルギ弁別器31,32と、パルス計数回路41,42と、密度測定部50と、寸法測定部60と、演算装置70とを備える。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a radioactivity measurement apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
The radioactivity measurement apparatus 100 includes a pair of detection elements 11 and 12, amplifiers 21 and 22, energy discriminators 31 and 32, pulse counting circuits 41 and 42, a density measurement unit 50, a dimension measurement unit 60, And an arithmetic unit 70.

放射能測定装置100は、被測定試料110の放射能強度を測定するように構成されている。被測定試料110は特定の形状を有する容器120内に配置されている。実施形態では、容器120は平面視で(または断面形状が)円形を有する。被測定試料110は容器120内に充填された流体または粉体であってもよい。容器120は、底面に凹部が形成されたマリネリ容器であってもよい。なお、被測定試料110は固体であってもよく、この場合、容器120は必ずしも必要ではない。   The radioactivity measurement apparatus 100 is configured to measure the radioactivity intensity of the sample 110 to be measured. The sample 110 to be measured is arranged in a container 120 having a specific shape. In the embodiment, the container 120 has a circular shape in a plan view (or a cross-sectional shape). The sample to be measured 110 may be a fluid or powder filled in the container 120. The container 120 may be a marinade container having a recess formed on the bottom surface. Note that the sample to be measured 110 may be a solid, and in this case, the container 120 is not necessarily required.

検出素子11,12は、被測定試料110の(または容器120の)外側であって近傍に対向して配置されている。検出素子11,12は同一のものとみなすことができる。検出素子11,12は、放射線に対して感度を有する有感部11a,12aにより、ガンマ線、特性X線などの放射線を検出するように構成されている。実施形態では、有感部11a,12aどうしを結ぶ直線1000(図1の一点鎖線)が円の中心Oを通る。   The detection elements 11 and 12 are arranged on the outside of the sample 110 to be measured (or on the container 120) and facing the vicinity. The detection elements 11 and 12 can be regarded as the same. The detection elements 11 and 12 are configured to detect radiation such as gamma rays and characteristic X-rays by the sensitive portions 11a and 12a having sensitivity to radiation. In the embodiment, a straight line 1000 (one-dot chain line in FIG. 1) connecting the sensitive parts 11a and 12a passes through the center O of the circle.

検出素子11,12は、低エネルギ、例えば100keV以下(または約100keV以下)のエネルギを有する放射線を検出するように構成されてもよい。検出素子11,12としては、有感部11a,12aとしてシリコン、ゲルマニウム等を有する半導体検出器、または、有感部11a,12aとしてヨウ化ナトリウム、ヨウ化セシウム等を有するシンチレータが用いられてもよい。検出素子11,12は、これらに動作電圧を印加するための高圧直流電源に接続されていてもよい。   The detection elements 11 and 12 may be configured to detect radiation having low energy, for example, energy of 100 keV or less (or about 100 keV or less). As the detection elements 11 and 12, a semiconductor detector having silicon, germanium or the like as the sensitive parts 11a and 12a, or a scintillator having sodium iodide, cesium iodide or the like as the sensitive parts 11a and 12a may be used. Good. The detection elements 11 and 12 may be connected to a high-voltage DC power source for applying an operating voltage thereto.

増幅器21,22は、それぞれ検出素子11,12に接続されており、放射線が検出素子11,12の有感部11a,12aに入射することにより発生した電荷を増幅するように構成されている。増幅器21,22としては、検出素子11,12が半導体検出器である場合にはプリアンプと波形整形アンプの組み合わせが用いられてもよく、検出素子11,12がシンチレータである場合には光電子増倍管が用いられてもよい。   The amplifiers 21 and 22 are connected to the detection elements 11 and 12, respectively, and are configured to amplify electric charges generated when radiation enters the sensitive portions 11 a and 12 a of the detection elements 11 and 12. As the amplifiers 21 and 22, a combination of a preamplifier and a waveform shaping amplifier may be used when the detection elements 11 and 12 are semiconductor detectors, and photomultiplier when the detection elements 11 and 12 are scintillators. A tube may be used.

検出素子11,12が半導体検出器である場合、有感部11a,12aに放射線が入射すると電荷が発生し、信号パルスとして出力される。この場合、検出素子11,12が、放射線を検出して信号パルスを出力する「放射線検出器」に相当する。検出素子11,12がシンチレータである場合、有感部11a,12aに放射線が入射するとシンチレーション光が発生し、これが増幅器21,22である光電子増倍管で光電変換および増幅されて信号パルスとして出力される。この場合、検出素子11,12と増幅器21,22の組み合わせが「放射線検出器」に相当する。放射線検出器により出力される電圧パルスの高さ(波高)は、検出素子11,12の有感部11a,12aに付与されるエネルギに比例する。   When the detection elements 11 and 12 are semiconductor detectors, when radiation is incident on the sensitive portions 11a and 12a, electric charges are generated and output as signal pulses. In this case, the detection elements 11 and 12 correspond to “radiation detectors” that detect radiation and output signal pulses. When the detection elements 11 and 12 are scintillators, scintillation light is generated when radiation enters the sensitive portions 11a and 12a, which are photoelectrically converted and amplified by the photomultiplier tubes that are the amplifiers 21 and 22 and output as signal pulses. Is done. In this case, the combination of the detection elements 11 and 12 and the amplifiers 21 and 22 corresponds to a “radiation detector”. The height (wave height) of the voltage pulse output from the radiation detector is proportional to the energy applied to the sensitive portions 11a and 12a of the detection elements 11 and 12.

検出素子11,12を含む放射線検出器は、周辺環境からのバックグラウンドを遮蔽するように、鉛等で構成された遮蔽体に覆われている。遮蔽体は、100keVを超えるエネルギの放射線は透過し、100keV以下のエネルギの放射線は相互作用を生じて吸収される厚さを有していてもよい。   The radiation detector including the detection elements 11 and 12 is covered with a shield made of lead or the like so as to shield the background from the surrounding environment. The shield may have a thickness that allows radiation with energy greater than 100 keV to be transmitted and radiation with energy less than or equal to 100 keV to interact and be absorbed.

エネルギ弁別器(波高弁別器)31,32は、それぞれ増幅器21,22に接続されており、増幅器21,22から出力される信号パルスのうち適切な高さの信号パルスのみを弁別するように構成されている。具体的には、エネルギ弁別器31,32は、被測定試料110の特定のエネルギ領域(例えば被測定試料110の放射性核種から放出される放射線のエネルギ領域)に相当する信号パルスのみを通過させ、それ以外のエネルギに相当する信号パルスを除去するように構成されている。   The energy discriminators (wave height discriminators) 31 and 32 are connected to the amplifiers 21 and 22, respectively, and are configured to discriminate only signal pulses having appropriate heights among the signal pulses output from the amplifiers 21 and 22. Has been. Specifically, the energy discriminators 31 and 32 pass only signal pulses corresponding to a specific energy region of the sample 110 to be measured (for example, an energy region of radiation emitted from the radionuclide of the sample 110 to be measured), A signal pulse corresponding to other energy is removed.

なお、実施形態1においてエネルギ弁別器31,32は必須の構成ではないが、エネルギ弁別器31,32が放射線の特定のエネルギ領域に相当する信号パルスのみを通過させることにより、バックグラウンドなどのノイズを効率良く除去でき、測定を高精度に行うことができる。   In the first embodiment, the energy discriminators 31 and 32 are not indispensable components. However, the energy discriminators 31 and 32 pass only a signal pulse corresponding to a specific energy region of radiation, thereby causing noise such as background. Can be removed efficiently, and measurement can be performed with high accuracy.

パルス計数回路(パルス計数部)41,42は、それぞれエネルギ弁別器31,32に接続されており、一定の計測時間、エネルギ弁別器31,32により弁別された信号パルスの数を計数してパルス計数値を出力するように構成されている。パルス計数回路41,42としては、マルチチャンネルアナライザ、スケーラ、カウンタが用いられてもよい。   The pulse counting circuits (pulse counting units) 41 and 42 are connected to the energy discriminators 31 and 32, respectively, and count the number of signal pulses discriminated by the energy discriminators 31 and 32 for a certain measurement time. The counter is configured to output a count value. As the pulse counting circuits 41 and 42, a multichannel analyzer, a scaler, or a counter may be used.

密度測定部50は、被測定試料110の体積と質量から求められる密度を測定するように構成されている。密度測定部50は、容積が一定である容器と質量計を有していてもよい。密度測定部50は、予め測定した密度の情報を演算装置70に送信する。なお、被測定試料110の密度が別の方法で予め測定されている場合には、密度測定部50を設けず、演算装置70に設けられる入力部にオペレータが直接に当該密度を入力するようにしてもよい。   The density measuring unit 50 is configured to measure the density obtained from the volume and mass of the sample 110 to be measured. The density measuring unit 50 may include a container having a constant volume and a mass meter. The density measuring unit 50 transmits information on the density measured in advance to the arithmetic device 70. When the density of the sample 110 to be measured is previously measured by another method, the density measurement unit 50 is not provided, and the operator inputs the density directly to the input unit provided in the arithmetic unit 70. May be.

寸法測定部60は、検出素子11,12の有感部11a,12aどうしを結ぶ直線1000が(平面視で)被測定試料110を通過する距離dを測定するように構成されている。被測定試料110が円筒形の容器120内に充填されている場合、寸法測定部60は容器120の内径を格納するメモリである。被測定試料110の形状が変化する場合、画像入力装置、変位センサ等を利用して被測定試料110の寸法を計測できるようにした装置を寸法測定部60とすることもできる。寸法測定部60は、予め測定した寸法(距離d)の情報を演算装置70に送信する。なお、被測定試料110の寸法が別の方法で予め測定されている場合には、寸法測定部60を設けず、演算装置70に設けられる入力部にオペレータが直接に当該寸法を入力するようにしてもよい。   The dimension measuring unit 60 is configured to measure the distance d through which the straight line 1000 connecting the sensitive parts 11a and 12a of the detection elements 11 and 12 passes through the sample 110 to be measured (in plan view). When the sample 110 to be measured is filled in the cylindrical container 120, the dimension measuring unit 60 is a memory that stores the inner diameter of the container 120. When the shape of the sample 110 to be measured changes, an apparatus that can measure the dimensions of the sample 110 to be measured using an image input device, a displacement sensor, or the like can be used as the dimension measuring unit 60. The dimension measuring unit 60 transmits information on the dimension (distance d) measured in advance to the arithmetic device 70. When the dimension of the sample 110 to be measured is measured in advance by another method, the dimension measurement unit 60 is not provided, and the operator directly inputs the dimension to the input unit provided in the arithmetic unit 70. May be.

演算装置70は、パルス計数回路41,42、密度測定部50および寸法測定部60に接続されている。演算装置70は、CPU(中央演算装置)、メモリなどを有する。密度測定部50と寸法測定部60の測定結果等は、演算装置70のメモリに格納される。演算装置70は、上記の通りオペレータが入力を行うための入力部を有していてもよい。   The arithmetic device 70 is connected to the pulse counting circuits 41 and 42, the density measuring unit 50 and the dimension measuring unit 60. The arithmetic device 70 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like. The measurement results of the density measuring unit 50 and the dimension measuring unit 60 are stored in the memory of the arithmetic device 70. The arithmetic device 70 may have an input unit for an operator to input as described above.

実施形態1で、演算装置70は、メモリに格納されたプログラムに従って以下のステップS0,S1を実行するように構成されている。なお、ステップS0は、実施形態2〜4でも実施されるものとする。
(S0)密度測定部50から出力された被測定試料110の密度を基に、被測定試料110の線減弱係数λを計算する。
(S1)パルス計数回路41,42により単位時間当たりに出力されるパルス数(パルス計数率)C,Cの比C/Cと、寸法測定部60から出力された距離dを用いて、有感部11a,12aどうしを結ぶ直線1000上の放射能分布1100(図2を参照)の重心位置(以下、放射能重心Gと称す)と放射能強度Aを計算する。
In the first embodiment, the arithmetic device 70 is configured to execute the following steps S0 and S1 according to a program stored in a memory. Note that step S0 is also performed in the second to fourth embodiments.
(S0) Based on the density of the sample to be measured 110 output from the density measuring unit 50, the linear attenuation coefficient λ of the sample to be measured 110 is calculated.
(S1) The ratio C 1 / C 2 of the number of pulses (pulse counting rate) C 1 and C 2 output per unit time by the pulse counting circuits 41 and 42 and the distance d output from the dimension measuring unit 60 are used. Then, the gravity center position (hereinafter referred to as the radiation gravity center G) and the radiation intensity A of the radiation distribution 1100 (see FIG. 2) on the straight line 1000 connecting the sensitive parts 11a and 12a are calculated.

次に、上記ステップS1について詳しく説明する。   Next, step S1 will be described in detail.

以下の説明では、図1に示すように、検出素子11の有感部11aから放射能重心Gまでの距離をx、検出素子12の有感部12aから放射能重心Gまでの距離をxとする。また、被測定試料110の放射性核種から放出される放射線の一壊変当たりの放出率をr、検出効率(全立体角のうち、放射能重心Gから有感部12a,12bを見たときの立体角の割合)をk,kとする。 In the following description, as shown in FIG. 1, the distance from the sensitive portion 11a of the detection element 11 to the radioactive centroid G is x 1 , and the distance from the sensitive portion 12a of the detection element 12 to the radioactive centroid G is x 2 . Further, the emission rate per destruction of the radiation emitted from the radionuclide of the sample 110 to be measured is r, the detection efficiency (of the solid angle when the sensitive parts 12a and 12b are viewed from the radioactivity center G of the total solid angle. The ratio of corners) is k 1 and k 2 .

線減弱係数λは、被測定試料110から放出される放射線のエネルギと試料の材質と密度から決定される。具体的には、線減弱係数λは、密度測定部50により測定された被測定試料110の密度を質量減弱係数に乗じることにより得ることができる。例えば「アイソトープ便覧」(日本アイソトープ協会編、1984年)に、X線・ガンマ線のエネルギに対する様々な物質の質量減弱係数が掲載されている。また、一壊変あたりの放出率rは被測定試料110の核種固有の値であり、「アイソトープ手帳第11版」(日本アイソトープ協会編、2011年)等のアイソトープに関する文献から求めることができる。例えば、セシウム137から放出される32.1keVの特性X線では、一壊変あたりの放出率rが5.8%である。   The linear attenuation coefficient λ is determined from the energy of radiation emitted from the sample 110 to be measured, the material and density of the sample. Specifically, the linear attenuation coefficient λ can be obtained by multiplying the mass attenuation coefficient by the density of the measured sample 110 measured by the density measuring unit 50. For example, “Isotope Handbook” (edited by the Japan Isotope Association, 1984) has mass attenuation coefficients of various substances with respect to energy of X-rays and gamma rays. Moreover, the release rate r per destruction is a value specific to the nuclide of the sample 110 to be measured, and can be obtained from documents relating to isotopes such as “Isotope Notebook 11th Edition” (edited by Japan Isotope Association, 2011). For example, in the characteristic X-ray of 32.1 keV emitted from cesium 137, the emission rate r per destruction is 5.8%.

ここで、放射能強度Aの放射線が線減弱係数λの試料中を距離x進んだ場合の放射能強度Aは、下記の式(1)で表される。
A=A・exp(−λ・x) …(1)
Here, the radioactivity intensity A when the radiation having the radioactivity intensity A 0 travels the distance x through the sample having the linear attenuation coefficient λ is expressed by the following equation (1).
A = A 0 · exp (−λ · x) (1)

また一般に、計数率は、検出効率、放射線の放出率、放射能強度の積で表される。したがって、計数率C,Cは、下記の式(2),(3)で表される。
=k・r・A・exp(−λ・x) …(2)
=k・r・A・exp(−λ・x) …(3)
In general, the counting rate is represented by the product of detection efficiency, radiation emission rate, and radioactivity intensity. Therefore, the count rates C 1 and C 2 are expressed by the following formulas (2) and (3).
C 1 = k 1 · r · A · exp (−λ · x 1 ) (2)
C 2 = k 2 · r · A · exp (−λ · x 2 ) (3)

放射能重心Gから有感部11a,12aを見る面積をそれぞれS,Sとすると、検出効率k,kは、下記の式(4),(5)で表される。
=S/(4π・x ) …(4)
=S/(4π・x ) …(5)
When the areas where the sensitive parts 11a and 12a are viewed from the radioactive center of gravity G are S 1 and S 2 , respectively, the detection efficiencies k 1 and k 2 are expressed by the following equations (4) and (5).
k 1 = S 1 / (4π · x 1 2 ) (4)
k 2 = S 2 / (4π · x 2 2 ) (5)

式(4),(5)を用いて式(2),(3)を書き換えると、下記の式(6),(7)が得られる。
={S/(4π・x )}・r・A・exp(−λ・x) …(6)
={S/(4π・x )}・r・A・exp(−λ・x) …(7)
When the equations (2) and (3) are rewritten using the equations (4) and (5), the following equations (6) and (7) are obtained.
C 1 = {S 1 / (4π · x 1 2 )} · r · A · exp (−λ · x 1 ) (6)
C 2 = {S 2 / (4π · x 2 2 )} · r · A · exp (−λ · x 2 ) (7)

式(6),(7)より、検出素子11,12に対応する計数率の比C/Cは、下記の式(8)で表される。
/C={S・exp(−λ・x)/(x )}/{S・exp(−λ・x)/(x )} …(8)
From the equations (6) and (7), the ratio C 1 / C 2 of the count rates corresponding to the detection elements 11 and 12 is expressed by the following equation (8).
C 1 / C 2 = {S 1 · exp (-λ · x 1) / (x 1 2)} / {S 2 · exp (-λ · x 2) / (x 2 2)} ... (8)

検出素子11,12を同一のものとみなすことができる場合、面積S,Sは等しい。このとき、式(8)は下記の式(9),(10)で表される。
/C={x /x }・exp{−λ・(x−x)} …(9)
+x=d …(10)
When the detection elements 11 and 12 can be regarded as the same, the areas S 1 and S 2 are equal. At this time, the equation (8) is expressed by the following equations (9) and (10).
C 1 / C 2 = {x 2 2 / x 1 2 } · exp {−λ · (x 1 −x 2 )} (9)
x 1 + x 2 = d (10)

2つの未知数(x,x)に対する連立方程式(9),(10)を解くことにより、xとxを求め、すなわち放射能分布1100の重心位置Gを求めることができる。 By solving the simultaneous equations (9) and (10) for the two unknowns (x 1 , x 2 ), x 1 and x 2 can be obtained, that is, the barycentric position G of the radioactivity distribution 1100 can be obtained.

一方、xとxが求められると、式(6)または式(7)により下記の式(11)で表される放射能強度Aを求めることができる。
A={4π・x ・C}/{S・r・exp(−λ・x)} …(11)
On the other hand, when x 1 and x 2 are obtained, the radioactivity intensity A represented by the following formula (11) can be obtained from the formula (6) or the formula (7).
A = {4π · x 1 2 · C 1 } / {S 1 · r · exp (−λ · x 1 )} (11)

以上のように、実施形態1によれば、一対の検出素子11,12の有感部11a,12aどうしを結ぶ直線1000上の放射能分布1100の重心位置Gが計算されるので、これを用いて被測定試料110の調整等を行うことにより、被測定試料110内で放射能分布が均一でない場合であっても放射能強度Aを高精度に測定することが可能となる。   As described above, according to the first embodiment, the gravity center position G of the radiation distribution 1100 on the straight line 1000 connecting the sensitive portions 11a and 12a of the pair of detection elements 11 and 12 is calculated. By adjusting the sample 110 to be measured, the radioactivity intensity A can be measured with high accuracy even when the radioactivity distribution is not uniform in the sample 110 to be measured.

また、一般に、低エネルギ(例えば100keV以下)の放射線を測定する場合、被測定試料の構成材料に放射線が吸収されて減衰する自己遮蔽効果が顕著に表れて、測定精度が低下するため、これを補正する方法が適宜実施される。一方、実施形態1において自己遮蔽効果が大きいことは、検出素子11,12の出力に対応する計数率の比C/Cの、放射能重心Gの(円の中心Oからの)変位に対する変化が大きいことを意味する。すなわち、放射能重心Gを求める上での感度が増大するため、放射能強度Aをより高精度に求めることができる。 In general, when measuring radiation of low energy (for example, 100 keV or less), the self-shielding effect in which the radiation is absorbed and attenuated by the constituent material of the sample to be measured appears remarkably, and the measurement accuracy decreases. A correction method is appropriately implemented. On the other hand, the large self-shielding effect in the first embodiment is that the ratio C 1 / C 2 of the count rate corresponding to the output of the detection elements 11 and 12 is relative to the displacement (from the center O of the circle) of the radioactivity center G. It means a big change. That is, since the sensitivity in obtaining the radioactivity center of gravity G increases, the radioactivity intensity A can be obtained with higher accuracy.

図3は、被測定試料110中の放射線源の位置に応じた計数値の変化の例を示すグラフである。グラフの横軸は検出素子11から放射線重心Gまでの距離xを示し、縦軸は計数値を常用対数のスケールで示す。
被測定試料110は、円筒形の容器120内に封入された水(密度1g/cm)であるとし、被測定試料110には32.1keVの特性X線を放出するセシウム137が含まれるものとする。また、容器120の円の直径dを10cmとし、測定時間10分とする。計数値は計数率に時間を乗じたものであるので、c=C×600(秒)であり、c2=C2×600(秒)である。図3から、計数値c,cはともに放射線源の位置に応じて大きく変化することがわかる。
FIG. 3 is a graph showing an example of changes in the count value according to the position of the radiation source in the sample 110 to be measured. The horizontal axis of the graph represents the distance x 1 from the detection element 11 to the radiation center of gravity G, the vertical axis shows a scale of common logarithm of the count value.
The sample 110 to be measured is water (density 1 g / cm 3 ) enclosed in a cylindrical container 120, and the sample 110 to be measured includes cesium 137 that emits characteristic X-rays of 32.1 keV. And The diameter d of the circle of the container 120 is 10 cm, and the measurement time is 10 minutes. Since the count value is obtained by multiplying the count rate by time, c 1 = C 1 × 600 (seconds) and c 2 = C 2 × 600 (seconds). It can be seen from FIG. 3 that both the count values c 1 and c 2 change greatly depending on the position of the radiation source.

図4は、図3の計数値の比c/cを示すグラフである。
放射線源の位置に応じて、計数値の比c/cはおよそ6桁変化することがわかる。すなわち、放射線源の位置の変化に対する計数値の比c/cの変化が大きいので、放射線源の位置(放射線重心Gの位置)を高精度に求めることができる。その結果、放射能強度Aをより高精度に求めることができる。
FIG. 4 is a graph showing the count value ratio c 1 / c 2 of FIG.
It can be seen that the ratio c 1 / c 2 of the count value changes by about 6 orders of magnitude depending on the position of the radiation source. That is, since the change of the ratio c 1 / c 2 of the count value with respect to the change of the position of the radiation source is large, the position of the radiation source (position of the radiation gravity center G) can be obtained with high accuracy. As a result, the radioactivity intensity A can be determined with higher accuracy.

さらに、低エネルギの放射線を測定する場合、遮蔽体の厚さを低下させることができる。これにより、放射能測定装置100を軽量化することができると共に低コスト化することができる。   Furthermore, when measuring low energy radiation, the thickness of the shield can be reduced. Thereby, the radioactivity measuring apparatus 100 can be reduced in weight and cost can be reduced.

例えば、被測定試料110に放射性核種としてセシウム137が含まれる例を考える。セシウム137からは、エネルギ662keVのガンマ線のほか、エネルギが32.1keVや36.5keVの特性X線が放出される。662keVのガンマ線を測定対象とする場合、周辺環境からのバックグラウンド放射線も662keV付近のガンマ線を低減する必要がある。それゆえ、遮蔽体は充分に厚くする必要があり、従って重量化する。例えば、662keVのガンマ線の強度を1/100に減衰させるために必要な鉛の厚さは3cmから4cm程度である。従って、放射線検出器全体をこの遮蔽体で囲むと仮定すると、典型的には、遮蔽体だけで少なくとも100kg以上の重量となる。   For example, consider an example in which cesium 137 is included in the sample 110 to be measured as a radionuclide. Cesium 137 emits characteristic X-rays with energy of 32.1 keV or 36.5 keV in addition to gamma rays with energy of 662 keV. When measuring 662 keV gamma rays, the background radiation from the surrounding environment must also reduce gamma rays near 662 keV. Therefore, the shield needs to be thick enough and is therefore heavy. For example, the thickness of lead necessary for attenuating the intensity of 662 keV gamma rays to 1/100 is about 3 cm to 4 cm. Accordingly, assuming that the entire radiation detector is surrounded by this shield, typically the shield alone will weigh at least 100 kg.

一方、セシウム137から放出される32.1keVの特性X線を測定対象とした場合、強度を1/100に減衰させるのに必要な鉛の厚さは0.5mm以下である。すなわち、実質的に厚さ数mmの筐体のみで充分な遮蔽が可能となるため、追加の遮蔽体が不要となり、大幅な重量削減が可能となる。これにより、放射能測定装置100を軽量化することができると共に低コスト化することができる。   On the other hand, when the characteristic X-ray of 32.1 keV emitted from cesium 137 is used as a measurement object, the lead thickness required to attenuate the intensity to 1/100 is 0.5 mm or less. That is, since sufficient shielding is possible only with a housing having a thickness of several millimeters, an additional shielding body is not required, and the weight can be significantly reduced. Thereby, the radioactivity measuring apparatus 100 can be reduced in weight and cost can be reduced.

なお、検出素子11,12には662keVのガンマ線も入射するのでこれがバックグラウンド要因になる可能性がある。実施形態1で、検出素子11,12の厚さは、100keVを超えるエネルギの放射線は透過し、100keV以下のエネルギの放射線は高い相互作用を起こして吸収される大きさに設定されているので、662keVのガンマ線はほとんど透過して検出されないが、32keVの特性X線は検出される。これにより、32keVのみを選択的に測定することができるため、高い測定精度を確保できる。   Since 662 keV gamma rays are also incident on the detection elements 11 and 12, this may be a background factor. In the first embodiment, the thicknesses of the detection elements 11 and 12 are set to such a size that the radiation with energy exceeding 100 keV is transmitted and the radiation with energy of 100 keV or less causes high interaction and is absorbed. 662 keV gamma rays are hardly transmitted and detected, but 32 keV characteristic X-rays are detected. Thereby, since only 32 keV can be measured selectively, high measurement accuracy can be secured.

実施の形態2.
図5は、本発明の実施の形態2による放射能測定装置200を示すブロック図である。
放射能測定装置200は、被測定試料110を回転させる回転機構80と、その回転角度を検出する回転角検出部90とを備えている。放射能測定装置200のその他の構成は、実施形態1による放射能測定装置100と同じであり、説明と図面では実施形態1で用いた符号と同じ符号を付して説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a radioactivity measurement apparatus 200 according to Embodiment 2 of the present invention.
The radioactivity measurement apparatus 200 includes a rotation mechanism 80 that rotates the sample 110 to be measured, and a rotation angle detector 90 that detects the rotation angle. The other configuration of the radioactivity measurement apparatus 200 is the same as that of the radioactivity measurement apparatus 100 according to the first embodiment, and in the description and drawings, the same reference numerals as those used in the first embodiment are given and the description is omitted.

回転機構80は、被測定試料110が載置される回転台81と、この回転台81に取り付けられたモータ(の出力軸)82とを有する。モータ82の出力軸は円の中心Oに取り付けられており、すなわち円の中心Oが回転中心となる。演算装置70は、図示しない電源に制御信号を送信してモータ82を駆動する。モータ82は、ステッピングモータであってもよい。回転角検出部90は、モータ82の回転角度を検出するロータリーエンコーダであってもよい。また、モータ82と回転角検出部90の機能を併せ持つ、エンコーダが組み込まれたサーボモータが設けられてもよい。   The rotating mechanism 80 includes a rotating table 81 on which the sample 110 to be measured is placed, and a motor (output shaft) 82 attached to the rotating table 81. The output shaft of the motor 82 is attached to the center O of the circle, that is, the center O of the circle becomes the center of rotation. The arithmetic unit 70 transmits a control signal to a power source (not shown) to drive the motor 82. The motor 82 may be a stepping motor. The rotation angle detection unit 90 may be a rotary encoder that detects the rotation angle of the motor 82. In addition, a servo motor incorporating the functions of the motor 82 and the rotation angle detection unit 90 and incorporating an encoder may be provided.

実施形態2で、演算装置70は、メモリに格納されたプログラムに従って以下のステップS1〜S5を実行するように構成されている。
(S1)回転角0度で出力される計数率C,Cの値をメモリに格納する。
(S2)実施形態1で説明した式(1)から式(11)に基づいて、検出素子11,12を結ぶ直線1000上の放射能重心Gと放射能強度Aを計算し、メモリに格納する。
(S3)モータ82により被測定試料110が検出素子11,12に対して所定角度だけ回転した状態で検出素子11,12による検出を行い、検出素子11,12の出力に対応する計数率C,Cの値を演算装置70のメモリに格納する。
(S4)検出素子11,12を結ぶ直線1000上の放射能重心Gと放射能強度Aを計算し、メモリに格納する。
(S5)被測定試料110の回転角度が360度以上となるまで、ステップS2〜S4をn回繰り返し実施する。
In the second embodiment, the arithmetic device 70 is configured to execute the following steps S1 to S5 according to a program stored in a memory.
(S1) The count rates C 1 and C 2 output at a rotation angle of 0 degree are stored in the memory.
(S2) on the basis of the equation (1) described in Embodiment 1 in the formula (11), to calculate the radioactivity centroid G 1 and the radioactivity intensity A 1 on the straight line 1000 connecting the detection elements 11 and 12, the memory Store.
(S3) The detection rate is detected by the detection elements 11 and 12 while the measured sample 110 is rotated by a predetermined angle with respect to the detection elements 11 and 12 by the motor 82, and the count rate C 1 corresponding to the output of the detection elements 11 and 12 , C 2 are stored in the memory of the arithmetic unit 70.
(S4) the radioactivity centroid G 2 and the radioactivity intensity A 2 was calculated on the straight line 1000 connecting the detection elements 11 and 12, and stored in memory.
(S5) Steps S2 to S4 are repeated n times until the rotation angle of the sample 110 to be measured reaches 360 degrees or more.

回転角検出部90により検出される被測定試料110の回転角度と、検出素子11,12の出力(最終的にはパルス計数回路41,42の出力)とを対応させることにより、各回転角度に応じて、直線1000上の放射能重心G,G…,Gと放射能強度A,A…,Aのデータが得られる。放射能重心G,G…,Gのデータを用いて放射能重心Gを求めるために、例えば以下の2つの方法が考えられる。
(方法1)放射能強度A,A…,Aの最大値に対応する放射能重心G(iは1以上n以下の整数)が、放射能重心Gであるとする。
(方法2)下記の式(12)で計算される位置を放射能重心Gとする。
By associating the rotation angle of the sample 110 to be measured detected by the rotation angle detector 90 with the outputs of the detection elements 11 and 12 (finally, the outputs of the pulse counting circuits 41 and 42), in response, the radioactivity centroid G 1 on the straight line 1000, G 2 ..., G n and the radioactivity intensity a 1, a 2 ..., data a n is obtained. Radioactivity center of gravity G 1, G 2 ..., in order to determine the radioactivity center of gravity G by using the data of G n, for example, be considered the following two methods.
(Method 1) radioactivity intensity A 1, A 2 ..., radioactivity centroid G i corresponding to the maximum value of A n (i is an integer from 1 to n) is assumed to be the radiation center of gravity G.
(Method 2) The position calculated by the following equation (12) is defined as the radioactive gravity center G.

Figure 2016183870
Figure 2016183870

実施形態2によれば、被測定試料110全体にわたって測定を行うことにより、実施形態1よりも正確に放射能重心Gを求めることができる。なお、ステップS3で回転角度のステップを小さくするほど放射能重心Gを正確に求めることができる。   According to the second embodiment, the radioactivity gravity center G can be obtained more accurately than in the first embodiment by performing measurement over the entire sample 110 to be measured. In addition, the radioactivity gravity center G can be calculated | required correctly, so that the step of a rotation angle is made small in step S3.

なお、実施形態2では、被測定試料110を回転させる回転機構を設けたが、被測定試料110と検出素子11,12とが相対的に回転すれば被測定試料110全体にわたって測定を行うことができるので、被測定試料110を固定して検出素子11,12を回転させる回転機構を設けてもよい。   In the second embodiment, a rotation mechanism for rotating the sample to be measured 110 is provided. However, if the sample to be measured 110 and the detection elements 11 and 12 rotate relatively, measurement can be performed over the entire sample to be measured 110. Therefore, a rotation mechanism that fixes the sample 110 to be measured and rotates the detection elements 11 and 12 may be provided.

実施の形態3.
図6は、本発明の実施の形態3による放射能測定装置300の一部を示す斜視図である。図7は、放射能測定装置300の一部を示す平面図である。図6、図7では、増幅器21,22以降の回路構成については図示を省略している。
放射能測定装置300では、複数対の検出素子11,12が被測定試料110の周囲全体にわたって配置されている。放射能測定装置300のその他の構成は、実施形態1による放射能測定装置100と同じである。図7に示すように、各一対の検出素子11,12(の有感部)どうしを結ぶ直線1000は被測定試料110の中心Oを通る。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing a part of radioactivity measuring apparatus 300 according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 7 is a plan view showing a part of the radioactivity measurement apparatus 300. 6 and 7, the circuit configurations after the amplifiers 21 and 22 are not shown.
In the radioactivity measurement apparatus 300, a plurality of pairs of detection elements 11 and 12 are arranged over the entire periphery of the sample 110 to be measured. Other configurations of the radioactivity measurement apparatus 300 are the same as those of the radioactivity measurement apparatus 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 7, a straight line 1000 connecting each pair of detection elements 11 and 12 (sensitive parts) passes through the center O of the sample 110 to be measured.

実施形態3で、演算装置70は、メモリに格納されたプログラムに従って、次のステップを実行するように構成されている。すなわち、実施形態1で説明した式(1)から式(11)に基づいて、各一対の検出素子11,12を結ぶ直線1000上の放射能重心G,G…,Gと放射能強度A,A…,Aを計算し、メモリに格納する。なお、mは検出素子の数の半分に等しい。 In the third embodiment, the computing device 70 is configured to execute the following steps according to a program stored in the memory. That is, based on the formulas (1) to (11) described in the first embodiment, the radioactivity centroids G 1 , G 2 ... G m and the radioactivity on the straight line 1000 connecting the pair of detection elements 11, 12. Intensities A 1 , A 2 ..., Am are calculated and stored in the memory. Note that m is equal to half the number of detection elements.

実施形態3によれば、実施形態2と同様に、被測定試料110全体にわたって測定を行うことにより、放射能重心Gを正確に求めることができる。特に、実施形態3によれば、実施形態2のように被測定試料110を回転させながら複数回の測定を行う必要がなく、すべての検出素子11,12で同時に測定を行うことができるので、測定時間を大幅に短縮できる。なお、配置する検出素子11,12の数を増やすほど、放射能重心Gを正確に求めることができる。   According to the third embodiment, as in the second embodiment, the radioactivity gravity center G can be accurately obtained by performing measurement over the entire sample to be measured 110. In particular, according to the third embodiment, it is not necessary to perform measurement a plurality of times while rotating the sample 110 to be measured as in the second embodiment, and the measurement can be performed simultaneously on all the detection elements 11 and 12. Measurement time can be greatly reduced. In addition, the radioactivity gravity center G can be calculated | required correctly, so that the number of the detection elements 11 and 12 arrange | positioned increases.

実施の形態4.
図8は、本発明の実施の形態4による放射能測定装置400を示すブロック図である。
実施形態1〜3では、一対または複数対の検出素子を用いて放射線の検出を行った。放射能測定装置400では、1つの検出素子11により一対の検出素子を代用する。放射能測定装置400は、検出素子が1つであることに対応して、増幅器、エネルギ弁別器、パルス計数回路をそれぞれ1つ備える。また、放射能測定装置400は、実施形態2による放射能測定装置200と同様に回転機構80と回転角検出部90を備える。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing a radioactivity measurement apparatus 400 according to Embodiment 4 of the present invention.
In the first to third embodiments, radiation is detected using a pair or a plurality of pairs of detection elements. In the radioactivity measurement apparatus 400, a pair of detection elements is substituted by one detection element 11. The radioactivity measuring apparatus 400 includes one amplifier, one energy discriminator, and one pulse counting circuit corresponding to the single detection element. The radioactivity measurement apparatus 400 includes a rotation mechanism 80 and a rotation angle detection unit 90 as in the radioactivity measurement apparatus 200 according to the second embodiment.

実施形態4で、演算装置70は、メモリに格納されたプログラムに従って以下のステップS1〜S3を実行するように構成されている。
(S1)回転角0度で出力される計数率Cの値をメモリに格納する。
(S2)モータ82により被測定試料110が検出素子11に対して180度だけ回転した状態で検出素子11による検出を再度行い、その出力に対応する計数率Dの値を演算装置70のメモリに格納する。図8に示すように、回転後の被測定試料110の放射能重心Gから検出素子11の有感部11aまでの距離はxに等しく、従って計数率Dは実施形態1で測定された計数率Cに等しい。
(S3)そこで、実施形態1で説明した式(1)から式(11)に基づいて、有感部11aと円の中心O(回転中心)を結ぶ直線1000上の放射能重心Gと放射能強度Aを計算し、メモリに格納する。
In the fourth embodiment, the arithmetic device 70 is configured to execute the following steps S1 to S3 according to a program stored in a memory.
(S1) stores the value of the count rate C 1 outputted by the rotation angle of 0 degrees in the memory.
(S2) performs the detection by the detection element 11 in a state in which the sample 110 is rotated by 180 degrees with respect to the detection element 11 by the motor 82 again, the arithmetic unit 70 the value of the count rate D 1 corresponding to the output memory To store. As shown in FIG. 8, the distance to the sensitive portion 11a of the detecting element 11 from radioactivity centroid G D of the measurement sample 110 after rotation is equal to x 2, thus the counting rate D 1 is measured in the first embodiment It was equal to the count rate C 2.
(S3) Therefore, based on the equations (1) to (11) described in the first embodiment, the activity gravity center G and the activity on the straight line 1000 connecting the sensitive part 11a and the center O (rotation center) of the circle. The intensity A is calculated and stored in the memory.

実施形態4によれば、有感部11aと円の中心O(回転中心)とを結ぶ直線1000上の放射能分布1100の重心位置Gが計算されるので、実施形態1と同様に放射能強度Aを高精度に測定することが可能となる。特に、実施形態4によれば、実施形態1と比較して、検出素子、増幅器、エネルギ弁別器、パルス計数回路が1つずつ不要となるため、装置全体のコストを大幅に低減することができる。   According to the fourth embodiment, since the gravity center position G of the radioactivity distribution 1100 on the straight line 1000 connecting the sensitive part 11a and the center O (rotation center) of the circle is calculated, the radioactivity intensity is the same as in the first embodiment. A can be measured with high accuracy. In particular, according to the fourth embodiment, the detection device, the amplifier, the energy discriminator, and the pulse counting circuit are not required one by one as compared with the first embodiment, so that the cost of the entire apparatus can be greatly reduced. .

なお、実施形態2で説明したように、被測定試料110を回転させる回転機構の代わりに、被測定試料110を固定し、検出素子11を回転させる回転機構を設けてもよい。   As described in the second embodiment, instead of the rotation mechanism that rotates the sample 110 to be measured, a rotation mechanism that fixes the sample 110 to be measured and rotates the detection element 11 may be provided.

以上、上記実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。また、上記実施形態には種々の変形、改良が加えられてよく、従って上記実施形態には種々の変形例が存在する。   While the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. In addition, various modifications and improvements may be added to the above-described embodiment, and thus there are various modifications in the above-described embodiment.

例えば、上記実施形態では、一対の検出素子11,12の有感部11a,11bどうしを結ぶ直線1000が円の中心Oを通る構成としたが、円の中心Oを通らない場合であっても、式(10)に対応してx+xの値が既知であれば、式(9)を解いて放射能重心Gと放射能強度Aを計算できる。 For example, in the above embodiment, the straight line 1000 connecting the sensitive portions 11a and 11b of the pair of detection elements 11 and 12 passes through the center O of the circle, but even if it does not pass through the center O of the circle. If the value of x 1 + x 2 is known corresponding to equation (10), equation (9) can be solved to calculate the activity gravity center G and activity intensity A.

また、上記実施形態では、被測定試料110が平面視で(または断面形状が)円形である例について説明したが、円形でない場合であっても、被測定試料110(または容器120)の形状と、被測定試料110と検出素子11,12との位置関係が既知であれば(または、当該形状と位置関係を予め計測することにより)寸法(距離d)を求めることができ、これに基づいて放射能重心Gと放射能強度Aを計算できる。例えば図9に示すように被測定試料110が平面視で正方形である場合、寸法は検出素子11,12を配置する位置に応じて距離d〜dのように変化する。 In the above-described embodiment, an example in which the sample 110 to be measured is circular in plan view (or a cross-sectional shape) has been described. However, even when the sample 110 is not circular, the shape of the sample 110 to be measured (or the container 120) If the positional relationship between the sample 110 to be measured and the detection elements 11 and 12 is known (or by measuring the shape and the positional relationship in advance), the dimension (distance d) can be obtained. The center of gravity G and the intensity A can be calculated. For example, as shown in FIG. 9, when the sample 110 to be measured is square in plan view, the dimensions change as the distances d 1 to d 5 according to the positions where the detection elements 11 and 12 are arranged.

11,12 検出素子、 21,22 増幅器、 31,32 エネルギ弁別器、 41,42 パルス計数回路、 50 密度測定部、 60 寸法測定部、 70 演算装置、 80 回転機構、 90 回転角検出部、 100,200,300,400 放射能測定装置、 110 被測定試料、 120 容器   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11,12 Detection element, 21,22 Amplifier, 31,32 Energy discriminator, 41,42 Pulse counting circuit, 50 Density measurement part, 60 Dimension measurement part, 70 Arithmetic unit, 80 Rotation mechanism, 90 Rotation angle detection part, 100 , 200, 300, 400 Radioactivity measuring device, 110 sample to be measured, 120 container

Claims (9)

被測定試料から放出される放射線を検出して信号パルスを出力する一対の放射線検出器と、
前記一対の放射線検出器によりそれぞれ出力される信号パルスの数を計数してパルス計数値を出力するパルス計数部と、
前記パルス計数部により単位時間当たりに出力されるパルス計数値の比と、前記一対の放射線検出器の有感部どうしを結ぶ直線が前記被測定試料を通過する距離とを用いて、前記直線上の放射能分布の重心位置と放射能強度を計算するように構成された演算装置とを備えたことを特徴とする
放射能測定装置。
A pair of radiation detectors for detecting radiation emitted from the sample to be measured and outputting signal pulses;
A pulse counter for counting the number of signal pulses output by the pair of radiation detectors and outputting a pulse count value;
Using the ratio of the pulse count value output per unit time by the pulse counter and the distance through which the straight line connecting the sensitive parts of the pair of radiation detectors passes through the sample to be measured, A radioactivity measuring apparatus comprising: a center of gravity position of a radioactivity distribution of the radioactivity and an arithmetic unit configured to calculate the radioactivity intensity.
前記被測定試料と前記一対の放射線検出器とを相対回転させる回転機構を備え、
前記演算装置は、複数の相対回転角に応じて、前記直線上の放射能分布の重心位置と放射能強度を複数回計算するように構成されたことを特徴とする、
請求項1に記載の放射能測定装置。
A rotation mechanism that relatively rotates the sample to be measured and the pair of radiation detectors;
The arithmetic unit is configured to calculate the gravity center position and the radioactivity intensity of the radioactivity distribution on the straight line a plurality of times according to a plurality of relative rotation angles,
The radioactivity measurement apparatus according to claim 1.
複数対の前記放射線検出器を備え、
前記演算装置は、前記複数対の放射線検出器の有感部どうしをそれぞれ結ぶ直線上の放射能分布の重心位置と放射能強度を計算するように構成されたことを特徴とする、
請求項1に記載の放射能測定装置。
Comprising a plurality of pairs of said radiation detectors;
The arithmetic unit is configured to calculate a gravity center position and a radioactivity intensity of a radioactivity distribution on a straight line respectively connecting the sensitive parts of the plurality of pairs of radiation detectors,
The radioactivity measurement apparatus according to claim 1.
被測定試料から放出される放射線を検出して信号パルスを出力する放射線検出器と、
前記被測定試料を前記放射線検出器に対して回転させる回転機構と、
前記放射線検出器により出力される信号パルスの数を計数してパルス計数値を出力するパルス計数部と、
前記被測定試料に対して前記放射線検出器の有感部が第1、第2位置にあるときに前記パルス計数部により単位時間当たりに出力される第1、第2パルス計数値の比と、前記放射線検出器の有感部と前記被測定試料の回転中心とを結ぶ直線が前記被測定試料を通過する距離とを用いて、前記直線上の放射能分布の重心位置と放射能強度を計算するように構成された演算装置とを備えたことを特徴とする
放射能測定装置。
A radiation detector that detects radiation emitted from the sample to be measured and outputs a signal pulse;
A rotation mechanism for rotating the sample to be measured with respect to the radiation detector;
A pulse counter for counting the number of signal pulses output by the radiation detector and outputting a pulse count value;
A ratio of first and second pulse count values output per unit time by the pulse counter when the sensitive part of the radiation detector is in the first and second positions with respect to the sample to be measured; Using the distance that the straight line connecting the sensitive part of the radiation detector and the rotation center of the sample to be measured passes through the sample to be measured, the position of the center of gravity and the radioactivity intensity of the radioactivity distribution on the straight line are calculated. A radioactivity measuring apparatus comprising: an arithmetic unit configured to perform the above-described operation.
前記検出素子により出力される信号パルスのうち、特定のエネルギ領域に相当する信号パルス以外の信号パルスを除去するエネルギ弁別器を備えたことを特徴とする、
請求項1から4のいずれか1項に記載の放射能測定装置。
An energy discriminator is provided that removes signal pulses other than signal pulses corresponding to a specific energy region among signal pulses output by the detection element,
The radioactivity measurement apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記演算装置は、前記被測定試料の密度を基に、前記被測定試料の線減弱係数を計算するように構成されたことを特徴とする、
請求項1から5のいずれか1項に記載の放射能測定装置。
The arithmetic unit is configured to calculate a linear attenuation coefficient of the sample to be measured based on the density of the sample to be measured.
The radioactivity measurement apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記被測定試料の密度を測定する密度測定部と、前記直線が前記被測定試料を通過する距離を測定する寸法測定部とを備えたことを特徴とする、
請求項1から6のいずれか1項に記載の放射能測定装置。
A density measuring unit that measures the density of the sample to be measured and a dimension measuring unit that measures a distance that the straight line passes through the sample to be measured are provided.
The radioactivity measurement apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記放射線検出器は、100keV以下のエネルギの放射線を検出するように構成されたことを特徴とする、
請求項1から7のいずれか1項に記載の放射能測定装置。
The radiation detector is configured to detect radiation having energy of 100 keV or less,
The radioactivity measuring apparatus according to any one of claims 1 to 7.
前記放射線検出器は、100keVを超えるエネルギの放射線は透過し、100keV以下のエネルギの放射線は吸収される厚さを有することを特徴とする、請求項8に記載の放射能測定装置。   9. The radioactivity measuring apparatus according to claim 8, wherein the radiation detector has a thickness that allows the radiation with energy exceeding 100 keV to pass through and absorbs radiation with energy less than 100 keV.
JP2015063191A 2015-03-25 2015-03-25 Radioactivity measuring device Active JP6478754B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015063191A JP6478754B2 (en) 2015-03-25 2015-03-25 Radioactivity measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015063191A JP6478754B2 (en) 2015-03-25 2015-03-25 Radioactivity measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016183870A true JP2016183870A (en) 2016-10-20
JP6478754B2 JP6478754B2 (en) 2019-03-06

Family

ID=57241758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015063191A Active JP6478754B2 (en) 2015-03-25 2015-03-25 Radioactivity measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6478754B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018151225A (en) * 2017-03-13 2018-09-27 国立大学法人茨城大学 Measurement system for radioactivity and method for measuring radioactivity

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020163988A1 (en) * 2001-05-03 2002-11-07 Nisius David T. Waste inspection tomography and non-destructive assay
US6740886B1 (en) * 1999-01-11 2004-05-25 British Nuclear Fuels Plc Apparatus and methods for investigation of radioactive sources in a sample
JP2005180936A (en) * 2003-12-16 2005-07-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method and apparatus for measuring content of radioactive substance
JP2009069123A (en) * 2007-09-18 2009-04-02 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Radioactivity measurement method of radioactive waste
JP2010156673A (en) * 2008-12-01 2010-07-15 Natl Inst Of Radiological Sciences RADIOACTIVITY ABSOLUTE MEASURING METHOD OF POSITRON DECAY NUCLIDE DISCHARGING gamma-RAY, DETECTION EFFICIENCY DETERMINATION METHOD OF RADIATION DETECTOR AGGREGATE, AND CALIBRATION METHOD OF RADIATION MEASURING DEVICE
JP2012047544A (en) * 2010-08-25 2012-03-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Radioactivity measuring device
JP2014115272A (en) * 2012-11-15 2014-06-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Radioactivity measuring apparatus
JP2015007538A (en) * 2013-06-24 2015-01-15 株式会社東芝 Inspection device of radioactive waste body and inspection method of radioactive waste body

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6740886B1 (en) * 1999-01-11 2004-05-25 British Nuclear Fuels Plc Apparatus and methods for investigation of radioactive sources in a sample
US20020163988A1 (en) * 2001-05-03 2002-11-07 Nisius David T. Waste inspection tomography and non-destructive assay
JP2005180936A (en) * 2003-12-16 2005-07-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method and apparatus for measuring content of radioactive substance
JP2009069123A (en) * 2007-09-18 2009-04-02 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Radioactivity measurement method of radioactive waste
JP2010156673A (en) * 2008-12-01 2010-07-15 Natl Inst Of Radiological Sciences RADIOACTIVITY ABSOLUTE MEASURING METHOD OF POSITRON DECAY NUCLIDE DISCHARGING gamma-RAY, DETECTION EFFICIENCY DETERMINATION METHOD OF RADIATION DETECTOR AGGREGATE, AND CALIBRATION METHOD OF RADIATION MEASURING DEVICE
JP2012047544A (en) * 2010-08-25 2012-03-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Radioactivity measuring device
JP2014115272A (en) * 2012-11-15 2014-06-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Radioactivity measuring apparatus
JP2015007538A (en) * 2013-06-24 2015-01-15 株式会社東芝 Inspection device of radioactive waste body and inspection method of radioactive waste body

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018151225A (en) * 2017-03-13 2018-09-27 国立大学法人茨城大学 Measurement system for radioactivity and method for measuring radioactivity

Also Published As

Publication number Publication date
JP6478754B2 (en) 2019-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4600947B2 (en) Beta ray detector and beta ray reconstruction method
JP5988890B2 (en) Radioactivity analyzer and radioactivity analysis method
CN104040374A (en) Radioactive substance detection device, radiation source location visibility system, and radioactive substance detection method
JP6184608B2 (en) Dose rate measuring device
JP4061367B2 (en) ZnS (Ag) scintillation detector
JP5843315B2 (en) Positron annihilation characteristic measuring apparatus and positron annihilation characteristic measuring method
Zakaly et al. Estimate the absolute efficiency by MATLAB for the NaI (Tl) detector using IAEA-314
JP6478754B2 (en) Radioactivity measuring device
JP2015180872A (en) Radioactivity measuring apparatus and radioactivity measuring method
JP2008249337A (en) Radioactivity absolute measurement method, method for determining detection efficiency of radiation detector assembly and method for calibrating radiation measuring apparatus
JP5450356B2 (en) Radiation detection method
Sarangapani et al. Determination of efficiency of an aged HPGe detector for gaseous sources by self absorption correction and point source methods
JPH05333155A (en) Radioactive concentration measuring method for artificial radioactive nuclide in concrete
Kobayashi et al. Characteristic X-ray detector: In-situ imaging of radioactive contaminant distributions
JP2002236194A (en) Method and device for evaluating burn-up
KR101670504B1 (en) Gamma radiation counter detecting broad range of activity
JP2018205070A (en) Radiation measurement device
JP2015169455A (en) Radiation measurement method, collimator and radiation measurement device
Goel et al. Noble gas activity monitor with gamma compensation
JP2696009B2 (en) Radioactivity measurement device
JP2017151046A (en) Apparatus for measuring radiation source efficiency of radioactive substance
Aswal et al. Ionizing Radiation Measurements
Al-Anezi et al. Non-imaging and Radiopharmacy Instrumentation in Nuclear Medicine
Abbas A novel analytical method to calibrate cylindrical side-hole type sodium iodide scintillation detectors
JPS62168080A (en) Measuring instrument for radiation concentration

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161028

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171010

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180529

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180717

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6478754

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250