JP2017072381A - Radiation measuring instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線測定器に関し、特に、放射線を測定する処理の改善に関する。 The present invention relates to a radiation measuring instrument, and more particularly to an improvement in a process for measuring radiation.
β線、γ線等の放射線を測定する放射線測定器が広く用いられている。放射線測定器には気体が封入された電離箱を備えたものがある。放射線が電離箱に入射すると、その放射線によって電離箱内の気体が電離する。放射線測定器は、電離した気体から電離箱内の電極に集められた電子による電流に基づいて放射線量を測定する。 Radiation measuring instruments that measure radiation such as β-rays and γ-rays are widely used. Some radiation measuring instruments have an ionization chamber filled with gas. When radiation enters the ionization chamber, the gas in the ionization chamber is ionized by the radiation. The radiation measuring instrument measures the radiation dose based on the current from the electrons collected from the ionized gas to the electrodes in the ionization chamber.
電離箱には、製造コスト削減等の観点から調整先工場の空気が封入されることが多い。しかし、空気中にはα線を放出するラドンまたはトロンが含まれていることがある。そのため、電離箱に封入する気体として空気を用いた場合には、放射線測定に不要なα線が検出されてしまい、電離箱の外部から内部に到達する放射線を測定する際に誤差が生じることがある。 The ionization chamber is often filled with the air of the factory to be adjusted from the viewpoint of reducing manufacturing costs. However, air may contain radon or thoron that emits alpha rays. Therefore, when air is used as the gas sealed in the ionization chamber, alpha rays unnecessary for radiation measurement are detected, and an error may occur when measuring radiation reaching the inside from the outside of the ionization chamber. is there.
そこで、以下の特許文献1に記載されているように、電離箱内のα線による影響を抑制する放射線測定装置が考えられている。この放射線測定装置では、電離箱から出力される電圧信号の積分値に基づき電圧測定値が得られる一方で、電圧信号の微分値に基づいてα線の単位時間当たりの検出回数が計数率として求められる。そして、α線計数率を電圧値に換算し、その換算値を上記の電圧測定値から減算することにより、α線の影響が抑制された放射線測定値が求められる。
Therefore, as described in
特許文献1に記載されている放射線測定装置では、α線計数率を電圧値に換算することによって、放射線測定値についての誤差が求められる。しかし、α線計数率を求める処理には、ある程度の時間長に亘ってα線を計数する必要があるため長時間が要される。
In the radiation measurement apparatus described in
本発明は、放射線の測定誤差を抑制する処理を迅速に行うことを目的とする。 An object of the present invention is to quickly perform a process for suppressing a measurement error of radiation.
本発明は、電離箱によって放射線を検出する検出部と、前記検出部から時間経過と共に順次得られた第1検出値、第2検出値および第3検出値が、ピーク形成条件であって、前記第2検出値が前記第1検出値および前記第3検出値に対するピーク値となるピーク形成条件を満たすか否かを判定する判定部と、前記ピーク形成条件が満たされた場合に、前記第1検出値および前記第3検出値の少なくとも一方に基づいて修正値を求める修正部と、前記ピーク形成条件が満たされた場合に、前記修正値を前記第2検出値に対応する放射線測定値とする測定値決定部と、を備えることを特徴とする。 According to the present invention, a detection unit that detects radiation by an ionization chamber, and a first detection value, a second detection value, and a third detection value that are sequentially obtained from the detection unit as time elapses are peak formation conditions, A determination unit that determines whether or not a second detection value satisfies a peak formation condition that is a peak value for the first detection value and the third detection value; and when the peak formation condition is satisfied, A correction unit that calculates a correction value based on at least one of a detection value and the third detection value; and when the peak formation condition is satisfied, the correction value is a radiation measurement value corresponding to the second detection value A measurement value determining unit.
一般に、電離箱によって時間経過と共に順次検出される検出値の時間波形がピークを示す場合、そのピークはα線等の特定の放射線に起因するものであることが多い。したがって、上記のピーク形成条件が満たされた場合には、第2検出値が特定の放射線に基づくピーク値である可能性が高い。本発明によれば、ピーク形成条件が満たされた場合に、第1検出値および第3検出値の少なくとも一方に基づいて修正値が求められる。そして、その修正値を第2検出値に対応する放射線測定値とすることで、特定の放射線に基づく誤差成分が抑制された放射線測定値が得られる。また、本発明によれば、時系列順に得られる3つの検出値によって、特定の放射線に基づく成分が抑制された放射線測定値が得られる。3つの検出値はピーク形成条件が満たされるか否かの判定に必要な時間間隔で得られればよいため、誤差成分を抑制する処理が迅速に行われる。 In general, when a time waveform of detected values sequentially detected with the passage of time by an ionization chamber shows a peak, the peak is often caused by specific radiation such as α rays. Therefore, when the above-described peak formation condition is satisfied, there is a high possibility that the second detection value is a peak value based on specific radiation. According to the present invention, when the peak formation condition is satisfied, the correction value is obtained based on at least one of the first detection value and the third detection value. And the radiation measurement value by which the error component based on specific radiation was suppressed is obtained by making the correction value into the radiation measurement value corresponding to a 2nd detection value. According to the present invention, a radiation measurement value in which a component based on specific radiation is suppressed is obtained by three detection values obtained in time series. Since the three detection values need only be obtained at a time interval necessary for determining whether or not the peak formation condition is satisfied, the processing for suppressing the error component is quickly performed.
望ましくは、前記ピーク形成条件は、前記第1検出値に対する前記第2検出値の差異である第1差異が所定の第1判定値以上であり、かつ、前記第3検出値に対する前記第2検出値の差異である第2差異が所定の第2判定値以上である、という条件を含む。 Desirably, the peak formation condition is such that a first difference, which is a difference between the second detection value and the first detection value, is equal to or greater than a predetermined first determination value, and the second detection with respect to the third detection value. It includes a condition that the second difference, which is a difference in values, is greater than or equal to a predetermined second determination value.
一般に、電離箱によって特定の放射線が検出された場合、所定時間範囲内および所定レベル範囲内で立ち上がり、立ち下がる時間波形を示すことが多い。本発明によれば、第1判定値および第2判定値を適切に設定することで、特定の放射線に対するピーク形成条件が満たされるか否かを判定することができる。 In general, when specific radiation is detected by an ionization chamber, it often shows a time waveform that rises and falls within a predetermined time range and a predetermined level range. According to the present invention, it is possible to determine whether or not a peak formation condition for specific radiation is satisfied by appropriately setting the first determination value and the second determination value.
望ましくは、前記検出部によって検出される検出値に対して平滑化処理を施す平滑部を備え、前記判定部は、前記平滑部による平滑化の度合いに応じて前記第1判定値および前記第2判定値を設定する。 Preferably, a smoothing unit that performs a smoothing process on a detection value detected by the detection unit is provided, and the determination unit includes the first determination value and the second determination unit according to a degree of smoothing performed by the smoothing unit. Set the judgment value.
平滑化処理が施された各検出値が示す時間波形は、平滑部による平滑化の度合いによって異なったものとなる。本発明によれば、平滑部による平滑化の度合いに応じて第1判定値および第2判定値が設定される。そのため、ピーク形成条件が満たされるか否かについて、平滑化の度合いに応じた適切な判定が行われる。 The time waveform indicated by each detection value subjected to the smoothing process varies depending on the degree of smoothing by the smoothing unit. According to the present invention, the first determination value and the second determination value are set according to the degree of smoothing by the smoothing unit. For this reason, whether or not the peak formation condition is satisfied is appropriately determined according to the degree of smoothing.
望ましくは、前記測定値決定部は、前記ピーク形成条件が満たされない場合に、前記第2検出値に基づく値を前記第2検出値に対応する放射線測定値とする。 Preferably, the measurement value determining unit sets a value based on the second detection value as a radiation measurement value corresponding to the second detection value when the peak formation condition is not satisfied.
本発明によれば、ピーク形成条件が満たされない場合には、第2検出値についての修正値は放射線測定値とされない。そのため、測定対象の放射線に基づく成分を放射線測定値に反映させることができる。 According to the present invention, when the peak formation condition is not satisfied, the correction value for the second detection value is not a radiation measurement value. Therefore, a component based on the radiation to be measured can be reflected in the radiation measurement value.
本発明によれば、放射線の測定誤差を抑制する処理を迅速に行うことができる。 According to the present invention, it is possible to quickly perform a process for suppressing radiation measurement errors.
図1には本発明の実施形態に係る放射線測定器10の斜視図が示されている。放射線測定器10は、電離箱12および測定部14を備える。電離箱12には空気が封入されている。また、電離箱12は、電離箱12内に入射した放射線によって電離した空気から電子を集める構造を有している。測定部14は、電離した空気から集められた電子に基づいて放射線量を測定する。測定部14の前面パネル16には、表示部18が設けられており、表示部18に測定結果が表示される。前面パネル16には、操作ボタン20が設けられており、測定の際にユーザによって操作される。放射線測定器10は、携帯用の測定器として用いられてもよい。
FIG. 1 is a perspective view of a
図2には、電離箱12および測定部14の構成が模式的に示されている。測定部14は、操作部22、制御部24、検出部30、高圧発生部31、演算処理部32、および表示部18を備える。操作部22は、前面パネルに設けられた操作ボタン等を備える。制御部24は、放射線測定器10についての全体的な制御を行う。例えば、制御部24は、操作部22の操作に応じて、測定の開始または終了のための制御、表示部18に表示させる情報を切り換える制御を実行する。この場合、操作部22は、ユーザの操作に応じた操作情報を制御部24に出力する。制御部24は、操作情報に応じて検出部30、高圧発生部31、演算処理部32、または表示部18を制御する。
FIG. 2 schematically shows the configurations of the
電離箱12に放射線が入射すると電離箱12内の空気が電離する。電離箱12の内部には集電極26が設けられ、電離箱12の内面には電極層28が設けられている。集電極26は、検出部30に電気的に接続されている。電極層28は、高圧発生部31に電気的に接続されている。電極層28は、集電極26と電極層28との間に、電極層28側を負とした直流電圧を印加する。これによって、集電極26は電極層28に対して高電位となり、集電極26と電極層28との間に電界が発生する。この電界によって、電離した空気の電子は集電極26に集められる。これによって、集電極26に検出電流が流れる。検出部30は、抵抗器等の回路素子に検出電流を流して電圧を発生させることで検出信号を生成する回路を備えている。検出部30は、検出電流に基づいて検出信号を生成し演算処理部32に出力する。
When radiation enters the
演算処理部32は、α線に基づく成分(以下、α線成分という。)を低減するα線成分低減処理を検出信号に対して施し、表示信号を生成する。演算処理部32は、表示信号を表示部18に出力し、表示部18は測定値を表示する。
The
演算処理部32が実行する処理の概要を図3A、図3B、図4Aおよび図4Bを参照して説明する。図3A(a)には、検出部30から演算処理部32に出力される検出信号V(t)の時間波形の概形が示されている。横軸は時間tを示し、縦軸は検出信号V(t)の値を示す。検出信号V(t)には、時間t=8T〜10Tの間にα線成分によるピークが現れている。
An outline of the processing executed by the
演算処理部は、摘出時間Tの間隔で検出信号V(t)を離散化し、さらに、離散化によって得られる各検出値V(i)(i=・・・・0,1,2,3,・・・・)に対して平滑化処理を施す。平滑化処理は、各検出値を仮に補間したならば得られる時間波形を平滑化する処理である。図3A(b)には、平滑化処理後の検出値V(i)が示されている。横軸は時間変数iを示し、縦軸は検出値V(i)を示す。適切な平滑化度合いの平滑化処理によってα線成分による検出値のピーク値と、その前後の検出値との差異が大きくなる。 The arithmetic processing unit discretizes the detection signal V (t) at intervals of the extraction time T, and each detection value V (i) (i =... 0, 1, 2, 3, 3) obtained by discretization. ...)) Is smoothed. The smoothing process is a process of smoothing the time waveform obtained if each detected value is interpolated. FIG. 3A (b) shows the detection value V (i) after the smoothing process. The horizontal axis represents the time variable i, and the vertical axis represents the detected value V (i). The difference between the peak value of the detection value due to the α-ray component and the detection values before and after the smoothing process with an appropriate smoothing degree becomes large.
演算処理部は、各時間t=iTについて、摘出時間T当たりの検出値の増加量V(i)−V(i−1)が所定の判定値D1以上であり、かつ、摘出時間T当たりの検出値の減少量V(i)−V(i+1)が所定の判定値D2以上であるというピーク形成条件が成立するときは、検出値V(i+1)およびV(i−1)の平均値を時間変数iに対応する測定値Z(i)とする。判定値D1およびD2は、同一の値であってもよいし、異なる値であってもよい。 For each time t = iT, the arithmetic processing unit has a detection value increase amount V (i) −V (i−1) per extraction time T that is equal to or greater than a predetermined determination value D1, and the time per extraction time T. When the peak formation condition that the decrease amount V (i) −V (i + 1) of the detection value is equal to or greater than the predetermined determination value D2 is satisfied, the average value of the detection values V (i + 1) and V (i−1) is calculated. The measured value Z (i) corresponding to the time variable i is assumed. The determination values D1 and D2 may be the same value or different values.
一方、演算処理部は、ピーク形成条件が成立しないときは、検出値V(i)をそのまま時間変数iに対応する測定値Z(i)とする。 On the other hand, when the peak formation condition is not satisfied, the arithmetic processing unit directly sets the detected value V (i) as the measured value Z (i) corresponding to the time variable i.
図3A(b)においては、検出値V(9)についてピーク形成条件が成立する。そのため、[V(10)+V(8)]/2を測定値Z(9)とする。そして、その他の測定値Z(i)を検出値V(i)とする。図3B(c)には、このようにして求められた測定値Z(i)が示されている。横軸は時間変数iを示し、縦軸は測定値V(i)を示す。修正によって得られた測定値Z(9)は白丸によって示され、その他の測定値は黒丸によって示されている。 In FIG. 3A (b), the peak formation condition is satisfied for the detected value V (9). Therefore, [V (10) + V (8)] / 2 is defined as a measured value Z (9). The other measured value Z (i) is set as a detected value V (i). FIG. 3B (c) shows the measured value Z (i) obtained in this way. The horizontal axis represents the time variable i, and the vertical axis represents the measured value V (i). The measured value Z (9) obtained by the correction is indicated by white circles, and the other measured values are indicated by black circles.
演算処理部は、離散化されている測定値Z(i)(i=・・・・0,1,2,3,・・・・)に対して平滑化処理を施すと共に補間処理を施し、連続的な信号として表示用信号Z(t)を生成する。図3B(d)には、表示用信号Z(t)が示されている。横軸は時間tを示し、縦軸は表示用信号Z(t)の値を示す。 The arithmetic processing unit applies a smoothing process and an interpolation process to the discretized measurement value Z (i) (i =... 0, 1, 2, 3,...), A display signal Z (t) is generated as a continuous signal. FIG. 3B (d) shows the display signal Z (t). The horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents the value of the display signal Z (t).
図4A(a)には、検出信号V(t)の時間波形の別の例が概念的に示されている。図4A(b)には、この検出信号V(t)に対して求められた各検出値V(i)が示されている。図4A(b)に示されている各検出値V(i)では、ピーク形成条件が成立しないため、各検出値V(i)がそのまま各測定値Z(i)とされる。図4B(c)には、図4A(b)に示されている検出値V(i)に対して求められた表示信号Z(t)が示されている。 FIG. 4A (a) conceptually shows another example of the time waveform of the detection signal V (t). FIG. 4A (b) shows each detection value V (i) obtained for this detection signal V (t). In each detection value V (i) shown in FIG. 4A (b), since the peak formation condition is not satisfied, each detection value V (i) is directly used as each measurement value Z (i). FIG. 4B (c) shows a display signal Z (t) obtained for the detection value V (i) shown in FIG. 4A (b).
α線についての一般的な性質によれば、検出信号に含まれるα線成分は、所定の立ち上がり時間および立ち下がり時間、および所定範囲のピーク値を有する。したがって、検出値の摘出時間T、判定値D1およびD2を適切に設定することで、ピーク形成条件が成立したか否かの判定によって、検出値V(i)がα線成分のピーク値であるか否かが判定される。 According to the general nature of α rays, the α ray component included in the detection signal has a predetermined rise time and fall time, and a peak value in a predetermined range. Therefore, the detection value V (i) is the peak value of the α-ray component by appropriately setting the detection value extraction time T and the determination values D1 and D2 to determine whether the peak formation condition is satisfied. It is determined whether or not.
そして、検出値V(i)についてピーク形成条件が成立した場合には、前後2つの検出値に基づく修正値が測定値Z(i)とされることで、α線成分が低減された測定値Z(i)が求められる。一方、検出値V(i)についてピーク形成条件が成立しない場合には、検出値V(i)がそのまま測定値Z(i)とされる。この場合、たとえ検出値がその前の検出値から増加していたとしても、この増加はγ線またはβ線等の他の放射線によるものである可能性が高いため、α線成分による検出値の増加から区別された上で検出値が測定値に反映される。 When the peak formation condition is satisfied for the detected value V (i), the corrected value based on the two detected values before and after is set as the measured value Z (i), so that the measured value in which the α-ray component is reduced. Z (i) is determined. On the other hand, when the peak formation condition is not satisfied for the detected value V (i), the detected value V (i) is directly used as the measured value Z (i). In this case, even if the detection value has increased from the previous detection value, this increase is likely due to other radiation such as γ-rays or β-rays. The detected value is reflected in the measured value while being distinguished from the increase.
図5には、演算処理部32の構成が示されている。演算処理部32は、離散化部36、演算用平滑部38、α線成分低減演算部40、および表示用平滑部42を備える。演算処理部32は、例えば、プロセッサによって構成される。この場合、演算処理部32は、予め読み込まれたプログラムの実行によって、離散化部36、演算用平滑部38、α線成分低減演算部40、および表示用平滑部42を構成する。また、演算処理部32には、これらの構成要素が個別のハードウエアによって構成されていてもよい。
FIG. 5 shows the configuration of the
離散化部36は、検出信号の値を所定の摘出時間Tごとに摘出して離散化し、時間軸上に摘出時間Tの間隔で連なる離散化値を演算用平滑部38に出力する。離散化部36における摘出時間Tは、α線成分の特性に応じて決定される。例えば、1回の検出イベントに基づくピーク波形が摘出時間Tの2倍の時間内に収まるように摘出時間Tが決定される。
The
演算用平滑部38は、離散化された検出信号に対して平滑化処理を施す。平滑化処理としては、例えば、移動平均化処理がある。移動平均化処理は、基準時刻から過去に遡って所定個数の離散化値、および、基準時刻から未来に向かって所定個数の離散化値の平均値を、その基準時刻の移動平均化値とする処理である。例えば、基準時刻の離散化値をX(j)、1個前の離散化値をX(j−1)、2個前の離散化値をX(j−2)、・・・・・、n個前の離散化値をX(j−n)とし、1個後の離散化値をX(j+1)、2個後の離散化値をX(j+2)、・・・・・、n個後の離散化値をX(j+n)としたときに、移動平均化値V(j)は、次の(数1)で表される。
The
ここで、nは加算合計される離散化値の個数(2n+1)を定める0以上の整数であり、この値を適宜設定することで、過去または未来の値を移動平均化値に反映させる度合いが設定される。nを0とした場合、移動平均化値は通常の値となる。また、nを適切に設定することによって低域通過フィルタ処理が実行される。なお、各X(i)に個別に重み付け係数を乗じて加算合計をし、各X(i)の移動平均化値V(j)への寄与度を調整してもよい。 Here, n is an integer greater than or equal to 0 that defines the number of discretized values to be added and summed (2n + 1). By appropriately setting this value, the degree to which the past or future value is reflected in the moving average value is determined. Is set. When n is 0, the moving average value is a normal value. Further, low pass filter processing is executed by appropriately setting n. Note that each X (i) may be individually multiplied by a weighting coefficient to be added and summed to adjust the contribution of each X (i) to the moving average value V (j).
演算用平滑部38における平滑化の度合いは、α線成分による検出値のピーク値と、その前後の検出値との差異が十分に大きくなるように設定されている。平滑化の度合いが大き過ぎる場合、α線成分によるピーク値と、その前後の検出値との差異が過度の平滑化によって小さくなってしまうことがある。一方、平滑化の度合いが小さ過ぎる場合、α線以外の放射線の検出値が十分に平滑化されないため、α線成分とノイズとの区別が困難になってしまう。
The degree of smoothing in the
演算用平滑部38は、平滑化処理後の離散化された検出信号をα線成分低減演算部40に出力する。α線成分低減演算部40は、図6のフローチャートに従うα線成分低減処理によって、検出信号に含まれるα線成分を低減する。
The
図6には、演算用平滑部38からα線成分低減演算部40に、検出値としてV(0),V(1),V(2),V(3),・・・・が順次出力される場合の処理の例が示されている。α線成分低減演算部40は、時間変数iの初期値を0として時間経過と共に時間変数iを1ずつ増加させる。ステップS102〜S107の処理は1つのiの値に対して実行される。
In FIG. 6, V (0), V (1), V (2), V (3),... Are sequentially output as detection values from the
α線成分低減演算部はiの初期値に1を加算した値を新たなiとする(S101)。そして、第1差異V(1)−V(0)を求め、第1差異が所定の第1判定値D1以上であるか否かを判定する(S102)。α線成分低減演算部は、第1差異V(1)−V(0)が第1判定値D1未満であるときは、検出値V(1)を測定値Z(1)とする(S105)。 The α-ray component reduction calculating unit sets a value obtained by adding 1 to the initial value of i as a new i (S101). Then, the first difference V (1) −V (0) is obtained, and it is determined whether or not the first difference is equal to or greater than a predetermined first determination value D1 (S102). When the first difference V (1) −V (0) is less than the first determination value D1, the α-ray component reduction calculation unit sets the detected value V (1) as the measured value Z (1) (S105). .
α線成分低減演算部は、第1差異V(1)−V(0)が第1判定値D1以上であるときは、第2差異V(1)−V(2)を求め、第2差異が所定の第2判定値D2以上であるか否かを判定する(S103)。α線成分低減演算部は、第2差異V(1)−V(2)が第2判定値D2未満であるときは、検出値V(1)を測定値Z(1)とする(S105)。 When the first difference V (1) −V (0) is greater than or equal to the first determination value D1, the α-ray component reduction calculating unit obtains the second difference V (1) −V (2) and obtains the second difference. Is greater than or equal to a predetermined second determination value D2 (S103). When the second difference V (1) −V (2) is less than the second determination value D2, the α-ray component reduction calculation unit sets the detected value V (1) as the measured value Z (1) (S105). .
α線成分低減演算部は、第2差異V(1)−V(2)が第2判定値D2以上であるときは、検出値V(2)およびV(0)の平均値を検出値V(1)に対応する測定値Z(1)とする。すなわち、Z(1)=[V(2)+V(0)]/2として、測定値Z(1)を求める(S104)。 When the second difference V (1) −V (2) is equal to or greater than the second determination value D2, the α-ray component reduction calculation unit calculates the average value of the detection values V (2) and V (0) as the detection value V. The measured value Z (1) corresponding to (1) is used. That is, the measured value Z (1) is obtained as Z (1) = [V (2) + V (0)] / 2 (S104).
α線成分低減演算部は、ステップS104またはS105で求められた測定値Z(1)を出力する(S106)。α線成分低減演算部は、図2の制御部24から演算処理部32に測定停止指令が入力されているか否かを判定し(S107)、測定停止指令が入力されているときは処理を終了する。なお、この判定は必ずしもステップS106の後に実行されなくてもよい。すなわち、α線成分低減演算部は、制御部24から演算処理部32に測定停止指令が入力されたときは、フローチャートの演算ステップに関わらず、処理を終了してもよい。α線成分低減演算部はステップS101の処理に戻り、iの値を1だけ増加させる(S101)。
The α-ray component reduction calculation unit outputs the measured value Z (1) obtained in step S104 or S105 (S106). The α-ray component reduction calculation unit determines whether or not a measurement stop command is input from the
α線成分低減演算部は、以降、同様にして測定値Z(i)を求める。すなわち、第1差異V(i)−V(i−1)を求め、第1差異が所定の第1判定値D1以上であるか否かを判定する(S102)。α線成分低減演算部は、第1差異V(i)−V(i−1)が第1判定値D1未満であるときは、検出値V(i)に対応する測定値Z(i)を検出値V(i)とする(S105)。 Thereafter, the α-ray component reduction calculating unit similarly obtains the measured value Z (i). That is, the first difference V (i) −V (i−1) is obtained, and it is determined whether or not the first difference is greater than or equal to a predetermined first determination value D1 (S102). When the first difference V (i) −V (i−1) is less than the first determination value D1, the α-ray component reduction calculation unit obtains the measurement value Z (i) corresponding to the detection value V (i). The detected value V (i) is set (S105).
α線成分低減演算部は、第1差異V(i)−V(i−1)が第1判定値D1以上であるときは、第2差異V(i)−V(i+1)を求め、第2差異が所定の第2判定値D2以上であるか否かを判定する(S103)。α線成分低減演算部は、第2差異V(i)−V(i+1)が第2判定値D2未満であるときは、検出値V(i)に対応する測定値Z(i)を検出値V(i)とする(S105)。 When the first difference V (i) −V (i−1) is equal to or greater than the first determination value D1, the α-ray component reduction calculating unit obtains the second difference V (i) −V (i + 1), and It is determined whether or not the two differences are equal to or greater than a predetermined second determination value D2 (S103). When the second difference V (i) −V (i + 1) is less than the second determination value D2, the α-ray component reduction calculation unit obtains the measured value Z (i) corresponding to the detected value V (i) as the detected value. V (i) is set (S105).
α線成分低減演算部は、第2差異V(i)−V(i+1)が第2判定値D2以上であるときは、検出値V(i+1)およびV(i−1)の平均値を検出値V(i)に対応する測定値Z(i)とする。すなわち、Z(i)=[V(i+1)+V(i−1)]/2として、測定値Z(i)を求め(S104)、Z(i)を出力する(S106)。 When the second difference V (i) −V (i + 1) is equal to or larger than the second determination value D2, the α-ray component reduction calculation unit detects an average value of the detection values V (i + 1) and V (i−1). The measured value Z (i) corresponding to the value V (i) is assumed. That is, Z (i) = [V (i + 1) + V (i−1)] / 2, and the measured value Z (i) is obtained (S104) and Z (i) is output (S106).
なお、ステップS104では、検出値V(i+1)およびV(i−1)の平均値を測定値Z(i)とする代わりに、これらの検出値のうち少なくとも一方の大きさの傾向が反映される他の値を測定値Z(i)としてもよい。例えば、検出値V(i+1)およびV(i−1)の重み付け平均値を測定値Z(i)としてもよい。 In step S104, instead of using the average value of the detection values V (i + 1) and V (i-1) as the measurement value Z (i), the tendency of at least one of these detection values is reflected. Another value may be the measured value Z (i). For example, the weighted average value of the detection values V (i + 1) and V (i-1) may be used as the measurement value Z (i).
このように、α線成分低減演算部には、時間経過と共に順次得られる検出値V(i−1)、V(i)およびV(i+1)(第1検出値、第2検出値および第3検出値)がピーク形成条件を満たすか否かを判定する判定部と、ピーク形成条件が満たされた場合に、検出値V(i−1)およびV(i+1)の少なくとも一方に基づいて修正値を求める修正部と、ピーク形成条件が満たされた場合に、修正値を検出値V(i)に対応する放射線測定値とする測定値決定部とが構成されている。測定値決定部は、ピーク形成条件が満たされない場合には、検出値V(i)に基づく値を検出値V(i)に対応する放射線測定値とする。 As described above, the α-ray component reduction calculation unit includes the detection values V (i−1), V (i), and V (i + 1) (first detection value, second detection value, and third detection value) that are sequentially obtained with time. The detection value) is determined based on at least one of the detection values V (i−1) and V (i + 1) when the peak formation condition is satisfied, and a determination unit that determines whether the peak formation condition is satisfied. And a measurement value determination unit that sets the correction value as a radiation measurement value corresponding to the detection value V (i) when the peak formation condition is satisfied. When the peak formation condition is not satisfied, the measurement value determining unit sets a value based on the detection value V (i) as a radiation measurement value corresponding to the detection value V (i).
α線成分低減演算部によれば、検出値V(i)が、その前後の検出値V(i−1)およびV(i+1)に対するピーク値であるか否かが判定される(ステップS102およびS103)。すなわち、検出値V(i−1)に対する検出値V(i)の増加が判定値D1以上であり、かつ、検出値V(i)に対する検出値V(i+1)の減少が判定値D2以上であるというピーク形成条件が満たされるか否かが判定される。 According to the α-ray component reduction calculation unit, it is determined whether or not the detection value V (i) is a peak value with respect to the preceding and subsequent detection values V (i−1) and V (i + 1) (Step S102 and S103). That is, the increase in the detection value V (i) with respect to the detection value V (i−1) is not less than the determination value D1, and the decrease in the detection value V (i + 1) with respect to the detection value V (i) is not less than the determination value D2. It is determined whether or not a certain peak formation condition is satisfied.
このピーク形成条件が満たされない場合には、検出値V(i)がそのまま時間変数iに対応する測定値Z(i)とされる。一方、ピーク形成条件が満たされる場合には、検出値V(i+1)およびV(i−1)の平均値が修正値として求められ、この修正値が測定値Z(i)とされる。 When this peak formation condition is not satisfied, the detected value V (i) is directly used as the measured value Z (i) corresponding to the time variable i. On the other hand, when the peak formation condition is satisfied, the average value of the detection values V (i + 1) and V (i−1) is obtained as a correction value, and this correction value is set as the measurement value Z (i).
図5に戻って説明する。α線成分低減演算部40は、検出値V(1),V(2),V(3),・・・・に対応する測定値Z(1),Z(2),Z(3)・・・・を求め、表示用平滑部42に出力する。表示用平滑部42は、時間軸上に連なる測定値Z(1),Z(2),Z(3)・・・・に対して(数1)で表される移動平均化処理と同様の移動平均化処理を施し、さらに、補間処理を施して表示用信号を求め、図2の表示部18に出力する。この移動平均化処理は、検出値V(1),V(2),V(3)・・・・に対する移動平均化処理と平滑化の度合いを異ならせてもよい。また、摘出時間Tによっては、必ずしも補間処理は実行されなくてもよい。表示部18は、表示用信号によって表される放射線測定値を数値、グラフ、図形等によって表示する。
Returning to FIG. The α-ray component
α線成分低減処理によれば、時系列順に得られる3つの検出値によって、α線に基づく誤差成分が抑制された放射線測定値が得られる。最初に3つの検出値が得られた後は、新たに1つの検出値が得られるごとにα線に基づく誤差成分が抑制された放射線測定値が得られる。これによって、α線に基づく誤差成分を抑制する処理が迅速に行われる。 According to the α ray component reduction process, a radiation measurement value in which an error component based on α rays is suppressed is obtained by three detection values obtained in time series. After three detection values are obtained for the first time, a radiation measurement value in which an error component based on α rays is suppressed is obtained every time one detection value is newly obtained. As a result, the process of suppressing the error component based on the α ray is quickly performed.
図7には、i=0〜19について、検出値V(i)および測定値Z(i)の例が概念的に示されている。横軸は時間変数iで表した時間を示し、縦軸は検出値V(i)および測定値Z(i)を表す。この例では、i=2、i=6、およびi=18においてピーク形成条件が満たされている。すなわち、第1差異V(2)−V(1)が判定値D1以上であり、かつ、第2差異V(2)−V(3)が判定値D2以上であるという条件が成立する。また、第1差異V(6)−V(5)が判定値D1以上であり、かつ、第2差異V(6)−V(7)が判定値D2以上であるという条件が成立し、さらに、第1差異V(18)−V(17)が判定値D1以上であり、かつ、第2差異V(18)−V(19)が判定値D2以上であるという条件が成立する。したがって、Z(2)、Z(6)およびZ(18)は、図7の白丸で示されているように、前後の検出値を用いて、Z(i)=[V(i+1)+V(i−1)]/2に従って求められる。その他の測定値Z(i)については、図7の黒丸で示されているように検出値V(i)がそのまま測定値Z(i)とされる。図7に示されているように、検出値V(2)、V(6)およびV(18)に対し、測定値Z(2)、Z(6)およびZ(18)は値が低減されている。一方、検出値V(10)〜V(14)については、比較的大きい値を有しているものの、ピーク形成条件が満たされないため、そのままの値が測定値Z(10)〜Z(14)とされている。このように、α線成分低減処理によれば、測定値からα線成分が低減されると共に、その他の放射線に基づく成分を測定値に反映させることができる。 FIG. 7 conceptually shows examples of the detected value V (i) and the measured value Z (i) for i = 0 to 19. The horizontal axis represents the time represented by the time variable i, and the vertical axis represents the detected value V (i) and the measured value Z (i). In this example, the peak formation conditions are satisfied at i = 2, i = 6, and i = 18. That is, the condition that the first difference V (2) −V (1) is equal to or greater than the determination value D1 and the second difference V (2) −V (3) is equal to or greater than the determination value D2. Further, the condition that the first difference V (6) −V (5) is greater than or equal to the determination value D1 and the second difference V (6) −V (7) is greater than or equal to the determination value D2, and further The condition that the first difference V (18) −V (17) is greater than or equal to the determination value D1 and the second difference V (18) −V (19) is greater than or equal to the determination value D2 is satisfied. Therefore, Z (2), Z (6), and Z (18) can be obtained by using Z (i) = [V (i + 1) + V ( i-1)] / 2. For the other measured values Z (i), the detected value V (i) is directly used as the measured value Z (i) as shown by the black circles in FIG. As shown in FIG. 7, the measured values Z (2), Z (6) and Z (18) are reduced in value relative to the detected values V (2), V (6) and V (18). ing. On the other hand, the detection values V (10) to V (14) have relatively large values, but the peak formation conditions are not satisfied, and thus the values as they are are measured values Z (10) to Z (14). It is said that. As described above, according to the α-ray component reduction processing, the α-ray component is reduced from the measured value, and other radiation-based components can be reflected in the measured value.
上述のように、α線成分による検出値のピーク値と、その前後の検出値との差異は、検出信号の平滑化の度合いに応じて異なる。また、α線成分低減処理における判定値D1およびD2が小さ過ぎると、検出値がα線以外の要因でピーク値となったにも拘わらず、ピーク形成条件が成立したとされる誤判定の可能性が生じる。一方、α線成分低減処理における判定値D1およびD2が大き過ぎると、実際にはピーク形成条件が成立しているにも拘わらず、ピーク形成条件が成立していないとされる誤判定の可能性が生じる。そこで、α線成分低減演算部40は、演算用平滑部38における平滑化の度合いに応じて、判定値D1およびD2を設定してもよい。
As described above, the difference between the peak value of the detection value due to the α-ray component and the detection values before and after that varies depending on the degree of smoothing of the detection signal. Further, if the determination values D1 and D2 in the α-ray component reduction processing are too small, it is possible to make an erroneous determination that the peak formation condition is satisfied even though the detection value becomes a peak value due to a factor other than the α-ray. Sex occurs. On the other hand, if the determination values D1 and D2 in the α-ray component reduction process are too large, there is a possibility of erroneous determination that the peak formation condition is not satisfied even though the peak formation condition is actually satisfied. Occurs. Therefore, the α-ray component
演算用平滑部38が実行する処理が低域通過フィルタ処理である場合には、平滑化の度合いを表す数値としてはステップ応答における立ち上がり時定数がある。立ち上がり時定数は、ある時刻において0から1に値がステップ状に立ち上がるステップ信号が回路に入力された場合に、その回路から出力される信号が収束値の1−(1/e)倍に達するまでの時間として定義される。eは自然対数の底である。立ち上がり時定数が大きい程、平滑化の度合いが大きくなる。
When the process executed by the
演算用平滑部38は、図1の制御部24の制御に応じて平滑化の度合いが可変となるように構成されてもよい。この場合、平滑化の度合いを示す平滑化情報がα線成分低減演算部40に与えられてもよい。平滑化情報には、例えば、(数1)に示されている0以上の整数nがある。また、演算用平滑部38が実行する処理が低域通過フィルタ処理である場合には、平滑化情報は立ち上がり時定数τであってもよい。α線成分低減演算部40は、平滑化情報に応じて判定値D1およびD2を設定する。
The
また、上述の実施形態では、離散化部36の後段に検出信号に対して平滑化処理を施す例を取り上げたが、図2の検出部30において検出信号に対する平滑化処理が施されてもよい。この場合、検出部30は、平滑化処理を行う平滑回路を備えていてもよい。すなわち、検出部30および演算用平滑部38のうち少なくとも一方において、検出信号に対して平滑化処理が施されてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the detection signal is smoothed after the
10 放射線測定器、12 電離箱、14 測定部、16 前面パネル、18 表示部、20 操作ボタン、22 操作部、24 制御部、26 集電極、28 電極層、30 検出部、31 高圧発生部、32 演算処理部、36 離散化部、38 演算用平滑部、40 α線成分低減演算部、42 表示用平滑部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記検出部から時間経過と共に順次得られる第1検出値、第2検出値および第3検出値が、ピーク形成条件であって、前記第2検出値が前記第1検出値および前記第3検出値に対するピーク値となるピーク形成条件を満たすか否かを判定する判定部と、
前記ピーク形成条件が満たされた場合に、前記第1検出値および前記第3検出値の少なくとも一方に基づいて修正値を求める修正部と、
前記ピーク形成条件が満たされた場合に、前記修正値を前記第2検出値に対応する放射線測定値とする測定値決定部と、を備えることを特徴とする放射線測定器。 A detector for detecting radiation by an ionization chamber;
The first detection value, the second detection value, and the third detection value that are sequentially obtained from the detection unit as time elapses are peak formation conditions, and the second detection value is the first detection value and the third detection value. A determination unit that determines whether or not a peak formation condition that is a peak value for is satisfied,
A correction unit that determines a correction value based on at least one of the first detection value and the third detection value when the peak formation condition is satisfied;
And a measurement value determining unit that sets the correction value as a radiation measurement value corresponding to the second detection value when the peak formation condition is satisfied.
前記ピーク形成条件は、
前記第1検出値に対する前記第2検出値の差異である第1差異が所定の第1判定値以上であり、かつ、前記第3検出値に対する前記第2検出値の差異である第2差異が所定の第2判定値以上である、という条件を含むことを特徴とする放射線測定器。 The radiation measuring instrument according to claim 1,
The peak formation conditions are:
A first difference that is a difference between the second detection value and the first detection value is equal to or greater than a predetermined first determination value, and a second difference that is a difference between the second detection value and the third detection value is A radiation measuring instrument including a condition that a predetermined second determination value or more is included.
前記検出部によって検出される検出値に対して平滑化処理を施す平滑部を備え、
前記判定部は、
前記平滑部による平滑化の度合いに応じて前記第1判定値および前記第2判定値を設定することを特徴とする放射線測定器。 The radiation measuring instrument according to claim 2,
A smoothing unit that performs a smoothing process on the detection value detected by the detection unit;
The determination unit
The radiation measuring instrument, wherein the first determination value and the second determination value are set according to a degree of smoothing by the smoothing unit.
前記測定値決定部は、
前記ピーク形成条件が満たされない場合に、前記第2検出値に基づく値を前記第2検出値に対応する放射線測定値とすることを特徴とする放射線測定器。
The radiation measuring instrument according to any one of claims 1 to 3,
The measurement value determining unit
When the peak formation condition is not satisfied, a value based on the second detection value is set as a radiation measurement value corresponding to the second detection value.
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