JP2017049226A - Radioactive ray detection device - Google Patents

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貴正 浅野
Takamasa Asano
貴正 浅野
松田 幹彦
Mikihiko Matsuda
幹彦 松田
和裕 小泉
Kazuhiro Koizumi
和裕 小泉
雅哉 田原
Masaya Tahara
雅哉 田原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radioactive ray detection device that can attain downsizing of a device as a whole, and lightweight thereof.SOLUTION: A radioactive ray detection device (10) is configured by comprising: a solid scintillator (11) that is excited by an entering radioactive ray to emit scintillation light; a wavelength conversion fiber (12) that is arranged along the solid scintillator, and causes the entered scintillation light to be propagated in either end direction; and a detector (13) that is connected to each of either end of the wavelength conversion fiber to detect the scintillation light. The detector is composed of a plurality of avalanche photodiodes (13a).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、シンチレータを用いて放射線を検出する放射線検出装置に関する。   The present invention relates to a radiation detection apparatus that detects radiation using a scintillator.

従来、大面積(例えばA3サイズ)のシンチレータを搭載した放射線検出装置が知られており、かかる放射線検出装置はダストモニタやゲートモニタにおいて利用されている。このような放射線検出装置では、例えば、特許文献1に開示される構造が採用される。特許文献1の放射線検出装置は、シンチレータを備えた平板状の放射線検出部と、光電子増倍管を備えた放射線計測部とを別体として構成されている。   Conventionally, a radiation detection apparatus equipped with a scintillator having a large area (for example, A3 size) is known, and such a radiation detection apparatus is used in a dust monitor or a gate monitor. In such a radiation detection apparatus, for example, a structure disclosed in Patent Document 1 is employed. The radiation detection apparatus of Patent Document 1 is configured with a plate-shaped radiation detection unit including a scintillator and a radiation measurement unit including a photomultiplier tube as separate bodies.

特許文献1において、放射線検出部は、シンチレータの一方の面に設けられた複数の光ファイバを備えている。放射線検出部において、放射性物質からの放射線がシンチレータに到達すると、シンチレーション光が発生される。そして、このシンチレーション光が光ファイバに達し、波長変換等が行われて放射線計測部の光電子増倍管に至って放射線の検出が行われる。かかる放射線検出部では、光ファイバの外径が1mm程度となるため、広い受光面を形成しつつ、薄型化することが可能となる。   In Patent Document 1, the radiation detection unit includes a plurality of optical fibers provided on one surface of the scintillator. When radiation from the radioactive material reaches the scintillator in the radiation detection unit, scintillation light is generated. Then, the scintillation light reaches the optical fiber, wavelength conversion or the like is performed, and it reaches the photomultiplier tube of the radiation measuring unit to detect the radiation. In such a radiation detection unit, since the outer diameter of the optical fiber is about 1 mm, it is possible to reduce the thickness while forming a wide light receiving surface.

特許第4069881号公報Japanese Patent No. 4069881

ところが、特許文献1のような放射線検出装置にあっては、光電子増倍管の直径が1インチ程度と大きくなり、放射線検出部を薄くしても、それとは別体の放射線計測部が大きく重くなる。従って、放射線検出装置全体として見ても、大型化、高重量化する、という問題がある。   However, in the radiation detection apparatus as in Patent Document 1, the diameter of the photomultiplier tube is as large as about 1 inch, and even if the radiation detection unit is thinned, the separate radiation measurement unit is large and heavy. Become. Therefore, even if it sees as a whole radiation detection apparatus, there exists a problem of enlargement and weight increase.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、装置全体の小型化、軽量化を図ることができる放射線検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a radiation detection apparatus capable of reducing the size and weight of the entire apparatus.

本発明の放射線検出装置は、入射する放射線に励起されてシンチレーション光を発する固体シンチレータと、前記固体シンチレータに沿って配置され、入射された前記シンチレーション光を両端方向に伝播させる少なくとも1本のファイバと、前記ファイバの両端それぞれに接続されて前記シンチレーション光を検出する少なくとも1組の検出器とを備え、前記検出器は、複数のアバランシェフォトダイオードにより構成されていることを特徴とする。   The radiation detection apparatus of the present invention includes a solid scintillator that emits scintillation light when excited by incident radiation, and at least one fiber that is disposed along the solid scintillator and propagates the incident scintillation light in both end directions. And at least one set of detectors connected to both ends of the fiber to detect the scintillation light, wherein the detector is composed of a plurality of avalanche photodiodes.

本発明によれば、複数のアバランシェフォトダイオードにより検出器を構成したので、装置全体の小型化、軽量化を図ることができる。   According to the present invention, since the detector is constituted by a plurality of avalanche photodiodes, the entire apparatus can be reduced in size and weight.

実施の形態に係る放射線検出装置の構成を示す概略図であり、図1Aは平面図、図1Bは横断面図である。It is the schematic which shows the structure of the radiation detection apparatus which concerns on embodiment, FIG. 1A is a top view, FIG. 1B is a cross-sectional view. 検出器における複数のアバランシェフォトダイオードの概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the several avalanche photodiode in a detector. 検出器の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a detector. 信号処理部のブロック図である。It is a block diagram of a signal processing part. 波長変換ファイバの変形例を示す図1Aと同様の平面図である。It is a top view similar to FIG. 1A which shows the modification of a wavelength conversion fiber. 波長変換ファイバの変形例を示す図1Aと同様の平面図である。It is a top view similar to FIG. 1A which shows the modification of a wavelength conversion fiber. 波長変換ファイバの変形例を示す図1Aと同様の平面図である。It is a top view similar to FIG. 1A which shows the modification of a wavelength conversion fiber. 波長変換ファイバの変形例を示す図1Aと同様の平面図である。It is a top view similar to FIG. 1A which shows the modification of a wavelength conversion fiber. 波長変換ファイバの変形例を示す図1Aと同様の平面図である。It is a top view similar to FIG. 1A which shows the modification of a wavelength conversion fiber. 波長変換ファイバの変形例を示す図1Aと同様の平面図である。It is a top view similar to FIG. 1A which shows the modification of a wavelength conversion fiber. 波長変換ファイバの変形例を示す図1Aと同様の平面図である。It is a top view similar to FIG. 1A which shows the modification of a wavelength conversion fiber. 光反射層の変形例を示す図1Bと同様の断面図である。It is sectional drawing similar to FIG. 1B which shows the modification of a light reflection layer.

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。本発明の放射線検出装置は、原子力プラントや医療施設などの原子力施設において、放射能汚染を放射線モニタにより監視する放射線管理システム、プロセス放射線モニタなどの原子炉の運転監視用モニタ、作業管理のためのエリアモニタ、ダストモニタ、ランドリモニタ、あるいは管理区域出入のためのゲートモニタ、物品搬出モニタ、体表面ゲート放射線モニタ、プロセス放射線モニタ、など多岐にわたって適用可能である。また、原子力施設以外でもサーベイメータ、非破壊検査用検出器、ホールボディカウンタなどに適用可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The radiation detection apparatus of the present invention is a radiation management system for monitoring radioactive contamination with a radiation monitor in a nuclear facility such as a nuclear power plant or a medical facility, a reactor operation monitoring monitor such as a process radiation monitor, and a work management. It can be applied in a wide variety of areas such as area monitor, dust monitor, landry monitor, gate monitor for entering / exiting the management area, article carry-out monitor, body surface gate radiation monitor, process radiation monitor. It can also be applied to survey meters, detectors for non-destructive inspection, hall body counters, etc. outside nuclear facilities.

図1は、実施の形態に係る放射線検出装置の構成を示す概略図であり、図1Aは平面図、図1Bは横断面図である。図1Aに示すように、放射線検出装置10は、固体シンチレータ11と、波長変換ファイバ(ファイバ)12と、検出器13と、信号処理部15とを備えて構成されている。   1A and 1B are schematic diagrams illustrating a configuration of a radiation detection apparatus according to an embodiment, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view. As illustrated in FIG. 1A, the radiation detection apparatus 10 includes a solid scintillator 11, a wavelength conversion fiber (fiber) 12, a detector 13, and a signal processing unit 15.

固体シンチレータ11は、平面視で長方形状に形成された平板形状に設けられ、その平面サイズは、例えばA4サイズに設定される。固体シンチレータ11は、入射する放射線に励起されてシンチレーション光を発するプラスチックシンチレータからなる。図1Bに示すように、固体シンチレータ11は、同図の上下両側から層構造によって挟まれており、同図中上側に位置する遮光層17と、同図中下側に位置する光反射層18との間に位置する。固体シンチレータ11と光反射層18との間には空気層19が設けられる。   The solid scintillator 11 is provided in a flat plate shape formed in a rectangular shape in plan view, and the plane size is set to, for example, A4 size. The solid scintillator 11 is made of a plastic scintillator that emits scintillation light when excited by incident radiation. As shown in FIG. 1B, the solid scintillator 11 is sandwiched by layer structures from the upper and lower sides of the figure, and includes a light shielding layer 17 located on the upper side in the figure and a light reflecting layer 18 located on the lower side in the figure. Located between and. An air layer 19 is provided between the solid scintillator 11 and the light reflecting layer 18.

遮光層17は、例えば、アルミ蒸着膜や酸化チタン膜からなり、固体シンチレータ11の表面(図1B中上面)となる平面上に一体に固着している。遮光層17は、外部からの光を透過させず、且つ、外部からの放射線のみ内部(固体シンチレータ11側)へ透過させる機能を有する。また、遮光層17は、固体シンチレータ11から入射するシンチレーション光を反射する機能も有する。   The light shielding layer 17 is made of, for example, an aluminum vapor deposition film or a titanium oxide film, and is integrally fixed on a plane serving as a surface of the solid scintillator 11 (upper surface in FIG. 1B). The light shielding layer 17 has a function of not transmitting light from the outside and transmitting only radiation from the outside to the inside (solid scintillator 11 side). The light shielding layer 17 also has a function of reflecting the scintillation light incident from the solid scintillator 11.

遮光層17の表面側は、外部の放射性物質から放射線が入射する側となる。従って、遮光層17の表面側に、図示しない汚染防止膜を形成し、汚染から保護するようにしてもよい。かかる汚染防止膜は、例えば、6μm厚のPED(ポリエチレンテレフタレート)の膜とすることができる。   The surface side of the light shielding layer 17 is a side on which radiation is incident from an external radioactive substance. Therefore, a contamination prevention film (not shown) may be formed on the surface side of the light shielding layer 17 to protect it from contamination. Such a contamination prevention film can be, for example, a 6 μm thick PED (polyethylene terephthalate) film.

光反射層18は、例えば、アルミ蒸着膜や酸化チタン膜を表面に蒸着したものからなる。光反射層18は、外部からの光を透過させない機能と、固体シンチレータ11が発するシンチレーション光を反射させる機能とを有する。   The light reflection layer 18 is made of, for example, an aluminum vapor deposition film or a titanium oxide film deposited on the surface. The light reflecting layer 18 has a function of not transmitting light from the outside and a function of reflecting scintillation light emitted from the solid scintillator 11.

図示省略したが、固体シンチレータ11の外周側には遮蔽体が設けられ、シンチレーション光が外部へ出射されることが防止され、且つ、外部からの光や放射線が遮光層17以外の部分から固体シンチレータ11に入射されることも防止される。また、放射線検出装置10は、図1Bに示す各構成によってパネル状に形成される。   Although not shown, a shield is provided on the outer peripheral side of the solid scintillator 11 to prevent the scintillation light from being emitted to the outside, and the light and radiation from the outside are solid solid scintillators from portions other than the light shielding layer 17. 11 is also prevented from entering. Moreover, the radiation detection apparatus 10 is formed in a panel shape by each structure shown to FIG. 1B.

波長変換ファイバ12は、固体シンチレータ11が発するシンチレーション光が入射され、そのシンチレーション光を両端方向に伝播させる機能を有する。波長変換ファイバ12は、複数本(本実施の形態では4本)設けられ、それぞれ固体シンチレータ11の短辺と平行となる直線方向に延びている。従って、複数本の波長変換ファイバ12は、同じ方向に揃えて互いの間隔を空けて「疎」に並べて配置される。波長変換ファイバ12の一端となる図1A中上端は、固体シンチレータ11の一方の長辺となる一端縁近傍に配置されている。その一方、波長変換ファイバ12の他端となる図1A中下端は、固体シンチレータ11の一方の長辺と向かい合う他方の長辺となる端縁近傍に配置されている。なお、波長変換ファイバ12は、1本ではなく複数本を束ねたバンドルファイバを用いてもよい。   The wavelength conversion fiber 12 has a function of receiving scintillation light emitted from the solid scintillator 11 and propagating the scintillation light in both end directions. A plurality of wavelength conversion fibers 12 (four in the present embodiment) are provided, and each extend in a linear direction parallel to the short side of the solid scintillator 11. Accordingly, the plurality of wavelength conversion fibers 12 are arranged in a “sparse” manner in the same direction and spaced from each other. The upper end in FIG. 1A serving as one end of the wavelength conversion fiber 12 is disposed in the vicinity of one end edge serving as one long side of the solid scintillator 11. On the other hand, the lower end in FIG. 1A serving as the other end of the wavelength conversion fiber 12 is disposed in the vicinity of the end edge serving as the other long side facing the one long side of the solid scintillator 11. The wavelength conversion fiber 12 may be a bundle fiber in which a plurality of the wavelength conversion fibers 12 are bundled.

以上の構成において、波長変換ファイバ12は、固体シンチレータ11の内面(図1B中下面)に沿うよう空気層19内に配置されている。波長変換ファイバ12は、波長シフタとも称される蛍光体を含む樹脂を加工して形成されている。蛍光体は、固体シンチレータ11のシンチレーション光の発光波長帯と、蛍光体自体の吸収波長帯とが重なるように選択される。波長変換ファイバ12に到達して蛍光変換された蛍光(シンチレーション光)は、波長変換ファイバ12を通じて両端方向に伝送される。   In the above configuration, the wavelength conversion fiber 12 is disposed in the air layer 19 along the inner surface (the lower surface in FIG. 1B) of the solid scintillator 11. The wavelength conversion fiber 12 is formed by processing a resin containing a phosphor also called a wavelength shifter. The phosphor is selected so that the emission wavelength band of the scintillation light of the solid scintillator 11 and the absorption wavelength band of the phosphor itself overlap. The fluorescence (scintillation light) that has reached the wavelength conversion fiber 12 and has undergone fluorescence conversion is transmitted through the wavelength conversion fiber 12 in both directions.

遮光層17を透過して外部から放射線が入射されると、固体シンチレータ11がシンチレーション光を発生する。光反射層18は、発生したシンチレーション光を反射させ、空気層19を介して波長変換ファイバ12へ伝播させる。遮光層17では、固体シンチレータ11から入射するシンチレーション光を反射させ、再度、固体シンチレータ11を経て波長変換ファイバ12へ伝播させる。従って、固体シンチレータ11のどこでシンチレーション光が発生しても、遮光層17で反射されるか、または、光反射層18及び空気層19を経て波長変換ファイバ12へ到達する。これにより、集光量を増加することができる。   When radiation is incident from the outside through the light shielding layer 17, the solid scintillator 11 generates scintillation light. The light reflection layer 18 reflects the generated scintillation light and propagates it to the wavelength conversion fiber 12 through the air layer 19. The light shielding layer 17 reflects the scintillation light incident from the solid scintillator 11 and propagates it again to the wavelength conversion fiber 12 through the solid scintillator 11. Therefore, no matter where the scintillation light is generated in the solid scintillator 11, it is reflected by the light shielding layer 17, or reaches the wavelength conversion fiber 12 through the light reflection layer 18 and the air layer 19. Thereby, the amount of condensing can be increased.

そして、波長変換ファイバ12に入射したシンチレーション光は、両端に向かって伝播され、それらの端面から出射され検出器13によって光電変換されて検出される。   The scintillation light incident on the wavelength conversion fiber 12 propagates toward both ends, is emitted from the end faces, and is photoelectrically converted by the detector 13 and detected.

検出器13は、複数のアバランシェフォトダイオード(以下、「APD」とする場合がある)を含んで構成され、同一の波長変換ファイバ12の両端それぞれに接続されたものを1組としてシンチレーション光を検出する。図2は、検出器における複数のアバランシェフォトダイオードの概略説明図である。図2に示すように、検出器13では、複数のAPD13aを直交する2方向に配列してマルチピクセル化したフォトンカウンティンデバイスを用いることができる。APD13aは、逆電圧を降伏電圧以上にして動作させると、光量の大小に関係なく光入射によって素子固有の飽和出力が発生する。この電圧でAPD13aを動作させる状態がガイガーモードであり、本実施の形態のAPD13aは、ガイガーモードで動作するSi−PM(Silicon Phototmultiplier)と呼ばれるAPDである。ガイガーモードでは、1フォトンの検出時においても放電現象により大きな出力を得ることができ、これにより、フォトンカウンティングレベルの微弱光を検出することができる。APD13aから出力される電気パルス信号(電気信号)は、信号処理部15(図1参照)に入力される。   The detector 13 includes a plurality of avalanche photodiodes (hereinafter, may be referred to as “APD”), and detects scintillation light as a pair connected to both ends of the same wavelength conversion fiber 12. To do. FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a plurality of avalanche photodiodes in the detector. As shown in FIG. 2, the detector 13 can use a photon counting device in which a plurality of APDs 13a are arranged in two orthogonal directions to form a multi-pixel. When the APD 13a is operated with the reverse voltage set to be equal to or higher than the breakdown voltage, a saturation output unique to the element is generated by light incidence regardless of the amount of light. The state in which the APD 13a is operated with this voltage is the Geiger mode, and the APD 13a in the present embodiment is an APD called Si-PM (Silicon Photomultiplier) that operates in the Geiger mode. In the Geiger mode, even when one photon is detected, a large output can be obtained due to a discharge phenomenon, and thus, weak light at a photon counting level can be detected. The electric pulse signal (electric signal) output from the APD 13a is input to the signal processing unit 15 (see FIG. 1).

ピクセル化した複数のAPD13aは、それぞれがフォトンの検出時に同じパルスを出力し、複数のAPD13aで発生したパルスは、重ね合わされた信号として出力される。従って、図2において、例えば、黒塗りを施した3体のAPD13aそれぞれにフォトンが同時に入射して検出された場合、3つのパルスが重ね合わされた高さの信号が出力される。なお、各APD13aからの出力パルス数は1つであり、入射フォトン数によって変化せず、1体のAPD13aに1フォトンが入った場合も、2フォトンが同時に入った場合も出力パルスは1つだけとなる。   The plurality of pixelated APDs 13a each output the same pulse when detecting photons, and the pulses generated by the plurality of APDs 13a are output as superimposed signals. Therefore, in FIG. 2, for example, when photons are simultaneously incident and detected on each of the three APDs 13a that are blackened, a signal having a height in which three pulses are superimposed is output. The number of output pulses from each APD 13a is one, and it does not change depending on the number of incident photons. Only one output pulse is generated when one photon enters one APD 13a or when two photons enter at the same time. It becomes.

上記のように、検出器13が複数のAPD13aでシンチレーション光を検出可能としたので、従来の光電子増倍管を用いる場合に比べて検出器13の小型化、軽量化を図ることができる。従って、固体シンチレータ11の端縁近傍であって、パネル状となる固体シンチレータ11等を含む構造体と一体に検出器13を配置し、検出器13を組み込んだ構造とすることができる。これにより、固体シンチレータ11と検出器13とを一体とした放射線検出装置10の装置全体を小型化、軽量化することができる。この結果、放射線検出装置10を狭い場所に設置できるようになる他、高い場所に設置するための支柱等を簡略な構造にでき、設置する場所や使用態様の自由度を向上させることができる。   As described above, since the detector 13 can detect the scintillation light by the plurality of APDs 13a, the detector 13 can be reduced in size and weight as compared with the case where a conventional photomultiplier tube is used. Therefore, the detector 13 can be arranged in the vicinity of the edge of the solid scintillator 11 and integrated with the structure including the panel-shaped solid scintillator 11 and the like. Thereby, the whole apparatus of the radiation detection apparatus 10 which united the solid scintillator 11 and the detector 13 can be reduced in size and weight. As a result, the radiation detection apparatus 10 can be installed in a narrow place, and a support post for installation in a high place can be made in a simple structure, and the degree of freedom in the installation place and usage mode can be improved.

図3は、検出器の概略構成図である。検出器13は、複数のAPD13aに加え、制御手段13b及び温度センサ13cを備えている。制御手段13bは、シンチレーション光の検出に必要な各種処理を実行するプロセッサや記憶媒体を含んで構成される。温度センサ13cは、APD13a付近、例えばAPD13aが実装される同一回路基板上に設けられる。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the detector. The detector 13 includes a control unit 13b and a temperature sensor 13c in addition to the plurality of APDs 13a. The control unit 13b includes a processor and a storage medium that execute various processes necessary for detecting scintillation light. The temperature sensor 13c is provided in the vicinity of the APD 13a, for example, on the same circuit board on which the APD 13a is mounted.

制御手段13bは、逆電圧印加部13ba及び温度調整部13bbを備えている。制御手段13bは、複数のAPD13aから出力された信号を入力し、信号処理部15(図1参照)に出力する。制御手段13bは、APD13aに逆電圧を印加する逆電圧印加部13baを備え、温度センサ13cから出力された温度データに応じAPD13aに印可する逆電圧を調整する。これにより、周囲温度に応じて増幅度が変動するAPD13aの出力電圧レベルを安定化することが可能となる。また、制御手段13bは、APD13aを冷却するよう制御する温度調整部13bbを備えている。温度調整部13bbはサーミスタ及びペルチェ素子を含み、サーミスタでAPD13aの周囲温度を計測して予め設定した温度との比較を行い、比較に応じた電流をペルチェ素子に流すことでAPD13aの周囲温度を一定温度に調整する。これにより、周囲温度に応じてノイズレベルが変動するAPD13aのノイズ低減を図ることが可能となる。   The control means 13b includes a reverse voltage application unit 13ba and a temperature adjustment unit 13bb. The control means 13b receives the signals output from the plurality of APDs 13a and outputs them to the signal processing unit 15 (see FIG. 1). The control unit 13b includes a reverse voltage application unit 13ba that applies a reverse voltage to the APD 13a, and adjusts the reverse voltage applied to the APD 13a according to the temperature data output from the temperature sensor 13c. This makes it possible to stabilize the output voltage level of the APD 13a whose amplification degree varies according to the ambient temperature. Moreover, the control means 13b is provided with the temperature adjustment part 13bb which controls to cool APD13a. The temperature adjustment unit 13bb includes a thermistor and a Peltier element. The thermistor measures the ambient temperature of the APD 13a and compares it with a preset temperature. Adjust to temperature. This makes it possible to reduce the noise of the APD 13a whose noise level varies according to the ambient temperature.

図4は、信号処理部のブロック図である。図4に示すように、信号処理部15は、I/V変換回路15a、信号増幅回路15b、ディスクリ回路15c、同時性検出回路15d、計数回路15e、A/D変換回路15f及びCPU15gを備えている。なお、図4では、同一の波長変換ファイバ12(図1参照)の一端に接続された検出器13に符号13A、他端に接続された検出器に符号13Bを付す。信号処理部15は、1組の検出器13A、13Bに電気的に接続されて各検出器13A、13Bの電気信号を処理する。I/V変換回路15a、信号増幅回路15b、ディスクリ回路15c及びA/D変換回路15fは、検出器13A、13Bそれぞれに対し、1つずつ設けられる。同時性検出回路15d及び計数回路15eは、波長変換ファイバ12それぞれに対し、1つずつ設けられる。信号処理部15は、波長変換ファイバ12の設置数に応じて上記構成が増設され、図4では一部の構成の図示を省略する。   FIG. 4 is a block diagram of the signal processing unit. As shown in FIG. 4, the signal processing unit 15 includes an I / V conversion circuit 15a, a signal amplification circuit 15b, a discrete circuit 15c, a simultaneity detection circuit 15d, a counting circuit 15e, an A / D conversion circuit 15f, and a CPU 15g. ing. In FIG. 4, reference numeral 13A is attached to the detector 13 connected to one end of the same wavelength conversion fiber 12 (see FIG. 1), and reference numeral 13B is attached to the detector connected to the other end. The signal processing unit 15 is electrically connected to the pair of detectors 13A and 13B and processes the electrical signals of the detectors 13A and 13B. One I / V conversion circuit 15a, signal amplification circuit 15b, discrete circuit 15c, and A / D conversion circuit 15f are provided for each of the detectors 13A and 13B. One simultaneity detection circuit 15d and one counting circuit 15e are provided for each of the wavelength conversion fibers 12. The signal processing unit 15 has the above configuration added according to the number of wavelength conversion fibers 12 installed, and a part of the configuration is not shown in FIG.

検出器13A、13Bから出力される電気パルス信号は、信号処理部15において、先ずI/V変換回路15aに入力される。検出器13A、13BのAPD13a(図2参照)から出力される電気パルス信号は電流信号であるため、I/V変換回路15aによって、電圧信号に変換される。その後、変換された電圧信号は、信号増幅回路15bによって増幅されてから、ディスクリ回路15cにて所定のディスクリ(閥値)レベルを超えた場合に、パルス検出が行われる。2つのディスクリ回路15cの出力は、1つの同時性検出回路15dに入力される。同時性検出回路15dは、2つのディスクリ回路15cが検出した電気パルス信号が、同じ波長変換ファイバ12(図1参照)に接続された1組の検出器13A、13Bで同時に発生した信号であるか否かの検出を行う。   The electric pulse signals output from the detectors 13A and 13B are first input to the I / V conversion circuit 15a in the signal processing unit 15. Since the electric pulse signal output from the APD 13a (see FIG. 2) of the detectors 13A and 13B is a current signal, it is converted into a voltage signal by the I / V conversion circuit 15a. After that, the converted voltage signal is amplified by the signal amplifier circuit 15b, and then pulse detection is performed when the discriminator circuit 15c exceeds a predetermined discriminant level. The outputs of the two discrete circuits 15c are input to one simultaneity detection circuit 15d. The simultaneity detection circuit 15d is a signal in which the electrical pulse signals detected by the two discrete circuits 15c are simultaneously generated by a pair of detectors 13A and 13B connected to the same wavelength conversion fiber 12 (see FIG. 1). Whether or not is detected.

同時性検出回路15dにおいて、同時性が検出できた場合は、シンチレーション光が検出器13A、13Bに到達したことにより生じた電気パルス信号と判断する。一方、同時性が検出できない場合は、APD13aの固有ノイズに起因する電気パルス信号と判断する。同時性検出回路15dの出力は、計数回路15e及びCPU15gに入力される。計数回路15eにおいては、同時性検出回路15dによって、同時性が検出された場合のみ、その場合についての計数処理を行う。これにより、APD13aの固有ノイズを除外し、バックグラウンドノイズの少ない計数が可能となる。   When the simultaneity can be detected in the simultaneity detection circuit 15d, it is determined that the electric pulse signal is generated when the scintillation light reaches the detectors 13A and 13B. On the other hand, when simultaneity cannot be detected, it is determined as an electric pulse signal due to the inherent noise of the APD 13a. The output of the simultaneity detection circuit 15d is input to the counting circuit 15e and the CPU 15g. The counting circuit 15e performs the counting process only when the simultaneity is detected by the simultaneity detecting circuit 15d. As a result, the inherent noise of the APD 13a is excluded, and counting with less background noise becomes possible.

また、CPU15gでは、同時性検出回路15dによって、同時性が検出された場合のみA/D変換回路15fによるA/D変換を開始し、ディスクリ回路15cから出力された電気パルス信号の波高値を取り込んで波高分析処理を行う。これにより、バックグラウンドノイズの少ないエネルギー特性評価を行うことが可能となる。波高値は、上述のようにAPD13aに入射したシンチレーション光のフォトン数が多くなる程高くなるので、CPU15gでの波高分析処理の結果と、上記計数処理の結果とから放射線の線量を演算処理することができる。   Further, the CPU 15g starts A / D conversion by the A / D conversion circuit 15f only when the simultaneity is detected by the simultaneity detection circuit 15d, and calculates the peak value of the electric pulse signal output from the discrete circuit 15c. Capture and perform wave height analysis. Thereby, it becomes possible to perform energy characteristic evaluation with little background noise. Since the crest value increases as the number of photons of the scintillation light incident on the APD 13a increases as described above, the radiation dose is calculated from the result of the crest analysis processing by the CPU 15g and the result of the counting processing. Can do.

なお、本実施の形態では、波長変換ファイバ12(図1参照)を4本とし、それぞれの両端に1組の検出器13A、13Bが接続される。従って、信号処理部15では、4本のうちの何れの波長変換ファイバ12で検出が行われたか否かをCPU15gによって判別することができる。従って、固体シンチレータ11に放射線が入射した位置を、固体シンチレータ11を概略4分割した分解能として特定でき、線源の位置特定を行うことができる。   In the present embodiment, there are four wavelength conversion fibers 12 (see FIG. 1), and a pair of detectors 13A and 13B are connected to both ends. Therefore, in the signal processing unit 15, the CPU 15g can determine which of the four wavelength conversion fibers 12 has performed the detection. Therefore, the position where the radiation is incident on the solid scintillator 11 can be specified as the resolution obtained by roughly dividing the solid scintillator 11 into four, and the position of the radiation source can be specified.

以上のように、本実施の形態によれば、複数のAPD13aにより検出器13が構成されるので、検出器13だけでなく検出器13を端縁近傍に組み込んだ固体シンチレータ11周りの構造も大型化、高重量化することを抑制することができる。また、信号処理部15は、1組の検出器13A、13Bから出力される電気パルス信号の発生タイミングの同時性を利用して信号処理を行うので、ノイズの影響を少なくして検出能力を高めることができる。   As described above, according to the present embodiment, the detector 13 is configured by the plurality of APDs 13a. Therefore, not only the detector 13 but also the structure around the solid scintillator 11 incorporating the detector 13 in the vicinity of the edge is large. Increase in weight and weight can be suppressed. Further, since the signal processing unit 15 performs signal processing using the synchronism of the generation timing of the electrical pulse signals output from the pair of detectors 13A and 13B, the influence of noise is reduced and the detection capability is increased. be able to.

本発明は上記実施の形態に限定されず種々変更して実施することが可能である。また、上記実施の形態で説明した数値、寸法、材質、方向については特に制限はない。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications. Moreover, there is no restriction | limiting in particular about the numerical value, dimension, material, and direction which were demonstrated by the said embodiment. Other modifications may be made as appropriate without departing from the scope of the object of the present invention.

例えば、図1Aの波長変換ファイバ12は、図5〜図11に示す構成に代替することができる。図5〜図11は、波長変換ファイバの変形例を示す図1Aと同様の平面図である。図5の変形例では、波長変換ファイバ31がU字状に曲げ形成され、その両端が固体シンチレータ11の一方の長辺となる一端縁(図5の下端縁)近傍に配置されている。従って、検出器13も固体シンチレータ11の一端縁の近傍に並んで配置でき、上記実施の形態と比べて検出器13の設置数を減らすことができる。   For example, the wavelength conversion fiber 12 in FIG. 1A can be replaced with the configuration shown in FIGS. 5 to 11 are plan views similar to FIG. 1A showing modifications of the wavelength conversion fiber. In the modification of FIG. 5, the wavelength conversion fiber 31 is bent in a U shape, and both ends thereof are disposed in the vicinity of one end edge (the lower end edge in FIG. 5) that is one long side of the solid scintillator 11. Therefore, the detector 13 can also be arranged in the vicinity of one end edge of the solid scintillator 11, and the number of detectors 13 can be reduced as compared with the above embodiment.

波長変換ファイバ31は、半円弧状部31aと、この半円弧状部31aの両端に連なって平行に延びる一対の直線状部31bとを備えて複数(本変形例では2本)設けられている。半円弧状部31aは、固体シンチレータ11の端部より外側に形成されている。一対の直線状部31bは、固体シンチレータ11に対向する領域(図中破線で記載の領域)において、上記実施の形態と同様に直線状に形成されている。2本の波長変換ファイバ31における計4本の直線状部31bは、上記実施の形態と同様に、平行に概略等間隔で配置されている。本変形例では、2本の波長変換ファイバ31のうち、1本が図5中右側、もう1本が図5中左側に配置され、固体シンチレータ11を概略2分割した分解能として固体シンチレータ11に放射線が入射した位置を特定することができる。このような構成により、上記実施の形態に比べ、波長変換ファイバ31におけるシンチレーション光が入射する領域を同じとしつつ、波長変換ファイバ31の本数を減らすことができ、製品コストの低減を図ることができる。   The wavelength conversion fiber 31 includes a semicircular arc portion 31a and a plurality of (two in this modification) including a pair of linear portions 31b extending in parallel to both ends of the semicircular arc portion 31a. . The semicircular arc portion 31 a is formed outside the end portion of the solid scintillator 11. The pair of linear portions 31b are linearly formed in the region facing the solid scintillator 11 (the region indicated by the broken line in the figure), as in the above embodiment. A total of four linear portions 31b in the two wavelength conversion fibers 31 are arranged in parallel at approximately equal intervals, as in the above embodiment. In this modification, one of the two wavelength conversion fibers 31 is disposed on the right side in FIG. 5 and the other is disposed on the left side in FIG. 5. It is possible to specify the position where the light is incident. With such a configuration, the number of the wavelength conversion fibers 31 can be reduced and the product cost can be reduced while keeping the same region where the scintillation light is incident on the wavelength conversion fiber 31 compared to the above embodiment. .

図6の変形例の波長変換ファイバ32は、図5の変形例と同様に、半円弧状部32aと、一対の直線状部32bとを備えて2本設けられている。但し、図6の半円弧状部32aは、図5の半円弧状部31aより径寸法大きくし、2本の波長変換ファイバ32が半円弧状部32aで交差するよう配置されている。これにより、一方の波長変換ファイバ32における一対の直線状部32bの間に、他方の波長変換ファイバ32の直線状部32bの何れか一方が配置され、その逆も成り立つ位置関係となっている。このように半円弧状部分の径寸法大きくすることで、波長変換ファイバ32を伝播するシンチレーション光の損失を低減することができる。   As in the modification of FIG. 5, two wavelength conversion fibers 32 of the modification of FIG. 6 are provided with a semicircular arc portion 32a and a pair of linear portions 32b. However, the semicircular arc portion 32a in FIG. 6 is larger in diameter than the semicircular arc portion 31a in FIG. 5, and the two wavelength conversion fibers 32 are arranged so as to intersect at the semicircular arc portion 32a. Thus, one of the linear portions 32b of the other wavelength conversion fiber 32 is disposed between the pair of linear portions 32b of the one wavelength conversion fiber 32, and vice versa. By increasing the diameter of the semicircular arc portion in this way, it is possible to reduce the loss of scintillation light propagating through the wavelength conversion fiber 32.

図7の変形例の波長変換ファイバ33は、図5及び図6の変形例と同様に、半円弧状部33aと、直線状部33bとを備えている。但し、同一の波長変換ファイバ33に複数の半円弧状部33aと複数の直線状部33bとが延出方向に交互に配置されることにより、全体としてつづら折り形状に形成される。このように、つづら折り形状とすることで、波長変換ファイバ33及び検出器13の設置数を削減することができる。   The wavelength conversion fiber 33 of the modified example of FIG. 7 includes a semicircular arc-shaped portion 33a and a linear portion 33b, as in the modified examples of FIGS. However, the plurality of semicircular arc-shaped portions 33a and the plurality of linear portions 33b are alternately arranged in the extending direction on the same wavelength conversion fiber 33, so that the whole is formed in a zigzag shape. In this manner, the number of wavelength conversion fibers 33 and detectors 13 installed can be reduced by forming a zigzag shape.

図8の変形例では2本の波長変換ファイバ33、34が設けられ、そのうちの1本は、図7の変形例の波長変換ファイバ33(以下、第1波長変換ファイバ33とする)と同形状に曲げ形成されている。もう1本の波長変換ファイバ34(以下、第2波長変換ファイバ34とする)においても、全体としてつづら折り形状に曲げ形成されるが、第1波長変換ファイバ33とは向きが異なっている。具体的には、第2波長変換ファイバ34は、複数(本変形例では2本)の半円弧状部34aと複数(本変形例では3本)の直線状部34bとが延出方向に交互に配置され、直線状部34bは第1波長変換ファイバ33の直線状部33bと交差(直交)する方向に延びている。従って、本変形例では、各波長変換ファイバ33、34の直線状部33b、34bが格子形状に形成される。   In the modification of FIG. 8, two wavelength conversion fibers 33 and 34 are provided, and one of them has the same shape as the wavelength conversion fiber 33 (hereinafter referred to as the first wavelength conversion fiber 33) of the modification of FIG. It is bent and formed. The other wavelength conversion fiber 34 (hereinafter referred to as the second wavelength conversion fiber 34) is also bent and formed in a zigzag shape as a whole, but the direction is different from that of the first wavelength conversion fiber 33. Specifically, in the second wavelength conversion fiber 34, a plurality (two in this modification) of semicircular arcs 34a and a plurality (three in this modification) of linear parts 34b alternate in the extending direction. The linear portion 34 b extends in a direction intersecting (orthogonal) with the linear portion 33 b of the first wavelength conversion fiber 33. Therefore, in this modification, the linear portions 33b and 34b of the wavelength conversion fibers 33 and 34 are formed in a lattice shape.

図9の変形例の波長変換ファイバ50は、図8の変形例と同様の半円弧状部33a、34a及び直線状部33b、34bを備え、更に、図8の変形例では2本とした波長変換ファイバ33、34を1本に連結するように接続部50aを備えている。接続部50aは、図9にて最も右側の直線状部33bの下端と、最下方の直線状部34bの右端とを接続するように曲がった形状に形成されている。従って、本変形例では、1本の波長変換ファイバ50にあっては、上記のようにつづら折り形状となるつづら折り部50Aを2つ有し、直線状部33b、34bが格子形状に形成される。   The wavelength conversion fiber 50 of the modification of FIG. 9 includes semicircular arc portions 33a and 34a and linear portions 33b and 34b similar to those of the modification of FIG. 8, and further has two wavelengths in the modification of FIG. A connecting portion 50a is provided to connect the conversion fibers 33 and 34 into one. The connecting portion 50a is formed in a bent shape so as to connect the lower end of the rightmost linear portion 33b in FIG. 9 and the right end of the lowermost linear portion 34b. Therefore, in the present modification, the single wavelength conversion fiber 50 has the two zigzag folded portions 50A that are zigzag folded as described above, and the linear portions 33b and 34b are formed in a lattice shape.

図10の変形例の波長変換ファイバ51は、図6の変形例と同様となる4本の直線状部51bと、固体シンチレータ11の図10中上方において図6の半円弧状部32aと同様に直線状部51bに連なる2本の連結部51aと備えている。また、波長変換ファイバ51は、4本の直線状部51bのうち、内側の2本の直線状部51bの図中下端に連なる半円弧状部51cを更に備えている。従って、本変形例では、1本の波長変換ファイバ51が1回渦巻くように曲げ形成されることで、4本の直線状部51bが概略等間隔で平行に配設される。   The wavelength conversion fiber 51 of the modified example of FIG. 10 has four linear portions 51b that are the same as the modified example of FIG. 6 and the semicircular arc-shaped portion 32a of FIG. 6 above the solid scintillator 11 in FIG. Two connecting portions 51a connected to the linear portion 51b are provided. The wavelength conversion fiber 51 further includes a semicircular arc-shaped portion 51c that is continuous with the lower ends of the two linear portions 51b inside the four linear portions 51b. Therefore, in the present modification, the four linear portions 51b are arranged in parallel at approximately equal intervals by bending the single wavelength conversion fiber 51 so as to spiral once.

図11の変形例の波長変換ファイバ52は、6本の直線状部52bと、図11にて固体シンチレータ11の上方に設けられる3本の第1連結部52aと、下方に設けられる2本の第2連結部52cとを更に備えている。第1連結部52aは、図11の左右方向にて、3つ隣同士となる直線状部52bに連なっている。第2連結部52cは、左右方向の最も左側及び右側の直線状部52bを除き、2つ隣同士となる直線状部52bに連なっている。従って、本変形例では、1本の波長変換ファイバ52が2回渦巻くように曲げられることで、6本の直線状部52bが概略等間隔で平行に配設される。なお、波長変換ファイバ52の曲げ形成において、上記のように渦巻く回数は3回以上としてもよい。   The wavelength conversion fiber 52 of the modified example of FIG. 11 includes six linear portions 52b, three first coupling portions 52a provided above the solid scintillator 11 in FIG. 11, and two pieces provided below. And a second connecting portion 52c. The 1st connection part 52a is continued to the linear part 52b which adjoins 3 in the left-right direction of FIG. The second connecting portion 52c is connected to two adjacent linear portions 52b except for the leftmost and rightward linear portions 52b in the left-right direction. Therefore, in the present modification, the six linear portions 52b are arranged in parallel at approximately equal intervals by bending the single wavelength conversion fiber 52 so as to spiral twice. In the bending of the wavelength conversion fiber 52, the number of spirals as described above may be three or more.

また、光反射層18は、図12A〜図12Cに示す構成に代替することができる。図12A〜図12Cは、光反射層の変形例を示す図1Bと同様の断面図である。図12Aの変形例の光反射層35は、山部と谷部を交互に形成する複数の斜面を内面側に備え、谷部に波長変換ファイバ12が1本ずつ受容されるように形成されている。図12Bの変形例の光反射層36は、断面視で円弧状に形成される複数の凹部が並んでおり、凹部に波長変換ファイバ12が1本ずつ受容されるように形成されている。かかる形状に光反射層35、36を形成することで、波長変換ファイバ12に到達するシンチレーション光を増加させることができる。   Moreover, the light reflection layer 18 can be replaced with the configuration shown in FIGS. 12A to 12C. 12A to 12C are cross-sectional views similar to FIG. 1B showing a modification of the light reflecting layer. The light reflecting layer 35 of the modified example of FIG. 12A includes a plurality of inclined surfaces that alternately form peaks and valleys on the inner surface side, and is formed so that one wavelength conversion fiber 12 is received in each valley. Yes. The light reflecting layer 36 of the modification of FIG. 12B is formed so that a plurality of concave portions formed in an arc shape in a cross-sectional view are arranged, and the wavelength conversion fibers 12 are received one by one in the concave portions. By forming the light reflecting layers 35 and 36 in such a shape, the scintillation light reaching the wavelength conversion fiber 12 can be increased.

図12Cの変形例は、空気層19に波長変換ファイバ12を保持するライトガイド40が配置される。ライトガイド40は、PMMA(ポリメタクリル酸メチル樹脂)などの光透過率の高い導光性を有する樹脂材料からなり、波長変換ファイバ12を受容する凹状の受容部40aが形成される。かかる受容部40aに波長変換ファイバ12を受容させることで、固体シンチレータ11に波長変換ファイバ12を接触又は接近させた状態に位置決めでき、且つ、波長変換ファイバ12の図中左右方向の位置決めを行うことができる。これにより、波長変換ファイバ12の光学特性を良好に発揮でき、放射線検出装置10の組立性を向上させることができる。   In the modification of FIG. 12C, the light guide 40 that holds the wavelength conversion fiber 12 is disposed in the air layer 19. The light guide 40 is made of a resin material having a high light transmittance, such as PMMA (polymethyl methacrylate resin), and has a concave receiving portion 40 a for receiving the wavelength conversion fiber 12. By receiving the wavelength conversion fiber 12 in the receiving portion 40a, the wavelength conversion fiber 12 can be positioned in contact with or approaching the solid scintillator 11, and the wavelength conversion fiber 12 is positioned in the left-right direction in the drawing. Can do. Thereby, the optical characteristic of the wavelength conversion fiber 12 can be exhibited satisfactorily, and the assemblability of the radiation detection apparatus 10 can be improved.

また、検出器13においては、上記実施の形態と同様にシンチレーション光を検出できる限りにおいて、複数のAPD13aを1方向に配列してもよい。   Further, in the detector 13, a plurality of APDs 13a may be arranged in one direction as long as scintillation light can be detected as in the above embodiment.

また、固体シンチレータ11やこれを含むパネル状の構造物の平面形状は、円形や楕円形、多角形等、直線及び曲線で囲われる任意の形状を採用してもよい。この場合、固体シンチレータ11の一端縁と向かい合う端縁は、固体シンチレータ11の平面形状の中心位置や重心位置を挟んで反対側に位置する端縁等と設定することができる。   In addition, as the planar shape of the solid scintillator 11 or a panel-like structure including the solid scintillator 11, an arbitrary shape surrounded by straight lines and curves such as a circle, an ellipse, and a polygon may be adopted. In this case, the edge facing the one edge of the solid scintillator 11 can be set as an edge located on the opposite side with respect to the center position or the center of gravity of the planar shape of the solid scintillator 11.

また、検出器13の設置位置は、波長変換ファイバ12を延長することで、固体シンチレータ11から離れた場所や、固体シンチレータ11とは別体となる筐体等としてもよい。   Moreover, the installation position of the detector 13 may be a place away from the solid scintillator 11 by extending the wavelength conversion fiber 12, a case separate from the solid scintillator 11, or the like.

また、上記実施の形態では、波長変換ファイバ12を用いたが、波長変換を行わない光ファイバを用いてもよい。   In the above embodiment, the wavelength conversion fiber 12 is used. However, an optical fiber that does not perform wavelength conversion may be used.

10 放射線検出装置
11 固体シンチレータ
12 波長変換ファイバ(ファイバ)
13 検出器
13a APD(アバランシェフォトダイオード)
13ba 逆電圧印加部
13bb 温度調整部
15 信号処理部
31 波長変換ファイバ(ファイバ)
31a 半円弧状部
31b 直線状部
32 波長変換ファイバ(ファイバ)
32a 半円弧状部
32b 直線状部
33 波長変換ファイバ(ファイバ)
33a 半円弧状部
33b 直線状部
40 ライトガイド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radiation detector 11 Solid scintillator 12 Wavelength conversion fiber (fiber)
13 Detector 13a APD (avalanche photodiode)
13ba Reverse voltage application unit 13bb Temperature adjustment unit 15 Signal processing unit 31 Wavelength conversion fiber (fiber)
31a Semicircular arc portion 31b Linear portion 32 Wavelength conversion fiber (fiber)
32a Semicircular arc part 32b Linear part 33 Wavelength conversion fiber (fiber)
33a Semicircular arc part 33b Linear part 40 Light guide

Claims (16)

入射する放射線に励起されてシンチレーション光を発する固体シンチレータと、
前記固体シンチレータに沿って配置され、入射された前記シンチレーション光を両端方向に伝播させる少なくとも1本のファイバと、
前記ファイバの両端それぞれに接続されて前記シンチレーション光を検出する少なくとも1組の検出器とを備え、
前記検出器は、複数のアバランシェフォトダイオードにより構成されていることを特徴とする放射線検出装置。
A solid scintillator that emits scintillation light when excited by incident radiation;
At least one fiber disposed along the solid scintillator and propagating the incident scintillation light in both end directions;
And at least one set of detectors connected to both ends of the fiber to detect the scintillation light,
The detector includes a plurality of avalanche photodiodes.
前記検出器は、ガイガーモードで動作する前記複数のアバランシェフォトダイオードを1方向又は直交する2方向に配列していることを特徴とする請求項1に記載の放射線検出装置。   The radiation detector according to claim 1, wherein the detector has the plurality of avalanche photodiodes operating in Geiger mode arranged in one direction or two directions orthogonal to each other. 前記検出器は前記固体シンチレータの端縁近傍に配置されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放射線検出装置。   The radiation detector according to claim 1, wherein the detector is arranged in the vicinity of an edge of the solid scintillator. 前記ファイバは、曲げ形成されて両端が前記固体シンチレータの一端縁近傍に配置されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の放射線検出装置。   The radiation detection apparatus according to claim 1, wherein the fiber is bent and both ends thereof are arranged in the vicinity of one end edge of the solid scintillator. 前記ファイバは、半円弧状部と、この半円弧状部の両端に連なって平行に延びる一対の直線状部とを備えて複数設けられ、前記一対の直線状部の間に、他の前記ファイバの何れか一方の直線状部が配置されることを特徴とする請求項4に記載の放射線検出装置。   The fiber is provided with a plurality of semicircular arc-shaped portions and a pair of linear portions extending in parallel to both ends of the semicircular arc-shaped portion, and the other fibers between the pair of linear portions. The radiation detection apparatus according to claim 4, wherein any one of the linear portions is disposed. 前記ファイバは、半円弧状部と直線状部とが延出方向に交互に配置されてつづら折り形状に形成されることを特徴とする請求項4に記載の放射線検出装置。   The radiation detection apparatus according to claim 4, wherein the fiber is formed in a zigzag shape in which semicircular arc portions and linear portions are alternately arranged in the extending direction. 前記ファイバは直線方向に延びて複数設けられ、且つ、前記各ファイバの一端が前記固体シンチレータの一端縁近傍に配置され、前記各ファイバの他端が前記固体シンチレータの一端縁と向かい合う端縁近傍に配置されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の放射線検出装置。   A plurality of the fibers extend in a linear direction, and one end of each fiber is disposed in the vicinity of one end edge of the solid scintillator, and the other end of each fiber is in the vicinity of an end facing the one end edge of the solid scintillator. The radiation detection apparatus according to claim 1, wherein the radiation detection apparatus is arranged. 前記ファイバが2本設けられ、それぞれ半円弧状部と直線状部とが延出方向に交互に配置されてつづら折り形状に曲げ形成され、
一方の前記ファイバの前記直線状部と、他方の前記ファイバの前記直線状部とが格子形状に形成されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の放射線検出装置。
Two fibers are provided, and each of the semicircular arc portions and the linear portions are alternately arranged in the extending direction and bent into a zigzag shape,
The radiation detection apparatus according to claim 1, wherein the linear portion of one of the fibers and the linear portion of the other of the fibers are formed in a lattice shape.
前記ファイバは1本とされて、半円弧状部と直線状部とが延出方向に交互に配置されてつづら折り形状に曲げ形成されるつづら折り部を2つ有し、
一方の前記つづら折り部の前記直線状部と、他方の前記つづら折り部の前記直線状部とが格子形状に形成されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の放射線検出装置。
The fiber is a single fiber, and has two zigzag folds formed by bending a semicircular arc shape portion and a linear shape portion alternately in the extending direction to bend in a zigzag shape,
The radiation detection according to any one of claims 1 to 3, wherein the linear part of one of the zigzag folding parts and the linear part of the other zigzag folding part are formed in a lattice shape. apparatus.
前記ファイバは、所定間隔毎に平行に延びる複数の直線状部を備えた渦巻き状に曲げ形成されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の放射線検出装置。   The radiation detection apparatus according to claim 1, wherein the fiber is bent and formed in a spiral shape having a plurality of linear portions extending in parallel at predetermined intervals. 前記ファイバは、導光性を有するライトガイドによって位置決めされることを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の放射線検出装置。   The radiation detection apparatus according to claim 1, wherein the fiber is positioned by a light guide having a light guide property. 前記ファイバの両端それぞれに設けられた前記検出器と電気的に接続されて当該検出器の電気信号を処理する信号処理部を更に備え、
前記信号処理部は、前記複数の検出器から出力される電気信号の発生タイミングの同時性を利用して信号処理を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれかに記載の放射線検出装置。
A signal processing unit that is electrically connected to the detectors provided at both ends of the fiber and processes electrical signals of the detectors;
The radiation according to any one of claims 1 to 11, wherein the signal processing unit performs signal processing using the synchronism of generation timings of electrical signals output from the plurality of detectors. Detection device.
前記信号処理部は、同一の前記ファイバの両端それぞれに設けられた前記検出器から出力される電気信号が同時に発生した場合のみ、計数処理を行うことを特徴とする請求項12に記載の放射線検出装置。   The radiation detection according to claim 12, wherein the signal processing unit performs a counting process only when electrical signals output from the detectors provided at both ends of the same fiber are generated simultaneously. apparatus. 前記信号処理部は、同一の前記ファイバの両端それぞれに設けられた前記検出器から出力される電気信号が同時に発生した場合のみ、当該電気信号の波高分析処理を行うことを特徴とする請求項12または請求項13に記載の放射線検出装置。   13. The signal processing unit performs a pulse height analysis process on the electrical signal only when electrical signals output from the detectors provided at both ends of the same fiber are simultaneously generated. Or the radiation detection apparatus of Claim 13. 前記検出器は、周囲温度に応じた逆電圧を印加するための逆電圧印加部を備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項14のいずれかに記載の放射線検出装置。   The radiation detector according to claim 1, wherein the detector includes a reverse voltage application unit for applying a reverse voltage according to an ambient temperature. 前記検出器は、周囲温度を調整するための温度調整部を備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項15のいずれかに記載の放射線検出装置。   The radiation detector according to any one of claims 1 to 15, wherein the detector includes a temperature adjusting unit for adjusting an ambient temperature.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07306270A (en) * 1994-03-15 1995-11-21 Toshiba Corp Radiation detector and radiation detecting method
JP2002084235A (en) * 2000-09-07 2002-03-22 Fujitsu Ltd Apd bias voltage control circuit
JP2007248408A (en) * 2006-03-20 2007-09-27 Horiba Ltd Radiation detector
JP2012519843A (en) * 2009-03-06 2012-08-30 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Advanced temperature compensation and control circuit for single photon counter
JP2014167434A (en) * 2013-02-28 2014-09-11 Ryoji Uejima Radiation detecting device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07306270A (en) * 1994-03-15 1995-11-21 Toshiba Corp Radiation detector and radiation detecting method
JP2002084235A (en) * 2000-09-07 2002-03-22 Fujitsu Ltd Apd bias voltage control circuit
JP2007248408A (en) * 2006-03-20 2007-09-27 Horiba Ltd Radiation detector
JP2012519843A (en) * 2009-03-06 2012-08-30 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Advanced temperature compensation and control circuit for single photon counter
JP2014167434A (en) * 2013-02-28 2014-09-11 Ryoji Uejima Radiation detecting device

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