JP2017156172A - Radioactivity measuring device and radioactivity measuring method - Google Patents

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英輔 板津
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the correction accuracy of the summing effect when the quantity of the radioactivity of a sample is determined.SOLUTION: A radioactivity measuring device 10 includes a processing device 15 having a storage unit 16 and a calculation unit 17. The storage unit 16 stores the distribution data related to the frequency distribution in the entire sample of the total absorption peak efficiency of a radioactivity detector 11 associated with an arbitrary position in the sample. The calculation unit 17 calculates the correction detection efficiency by correcting the summing effect for each total absorption peak efficiency associated with the arbitrary position in the sample. The calculation unit 17 calculates the calibration detection efficiency by integrating the correction defection efficiency associated with all the total absorption peak efficiencies included in the distribution data. The calculation unit 17 calculates the quantity of radioactivity included in the sample by using the data of the pulse height distribution data output from a pulse height analysis device 12 when γ rays emitted from the sample is detected by the radioactivity detector 11, and the calibration total absorption peak efficiency associated with the energy of the γ rays of a measurement object.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、放射能測定装置および放射能測定方法に関する。   The present invention relates to a radioactivity measurement apparatus and a radioactivity measurement method.

従来、試料から放出される放射線を測定して試料の放射能量を定量する際に、試料から放出される所望のガンマ線のパルスと他の放射線のパルスとを時間的に弁別することができずに複数のパルスが加算されて計数される現象(サム効果)を補正する方法が知られている(例えば、非特許文献1、2参照)。
従来、例えば容器に充填された容積試料などの体積状試料に対してサム効果を補正する際に、体積状試料の全体での平均的な検出効率を用いて、検出効率の補正係数を算出する方法が知られている(例えば、非特許文献3参照)。
Conventionally, when measuring radiation emitted from a sample to quantify the amount of radioactivity in the sample, it is impossible to discriminate temporally the pulse of the desired gamma ray emitted from the sample from the pulse of other radiation. There is known a method of correcting a phenomenon (sum effect) in which a plurality of pulses are added and counted (see, for example, Non-Patent Documents 1 and 2).
Conventionally, when correcting the thumb effect for a volumetric sample such as a volumetric sample filled in a container, a correction coefficient for detection efficiency is calculated using the average detection efficiency of the entire volumetric sample. The method is known (for example, refer nonpatent literature 3).

「放射能測定シリーズ 7 ゲルマニウム半導体検出器によるガンマ線スペクトロメトリー」、文部科学省、平成4年、p.77−87"Radioactivity measurement series 7 Gamma-ray spectrometry using germanium semiconductor detector", Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 1992, p. 77-87 野口正安著、「γ線スペクトロメトリー−実験と演習」、日刊工業新聞社、1980年12月、p.139−146Noguchi Masayasu, “γ-ray Spectrometry-Experiments and Exercises”, Nikkan Kogyo Shimbun, December 1980, p. 139-146 「ジャーナル オブ ニュークリアー アンド レディオケミカル サイエンス」、第12巻 第1号(2012年)p.5−10(Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, Vol.12, No.1, pp.5-10, 2012)“Journal of Nuclear and Radiochemical Science”, Vol. 12, No. 1 (2012) p. 5-10 (Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, Vol.12, No.1, pp.5-10, 2012)

ところで、上記従来技術に係るサム効果の補正によれば、簡易的に体積状試料の全体での平均的な検出効率を用いて補正係数を算出するので、体積状試料の任意位置毎にサム効果の度合いが異なる場合には、サム効果の補正精度を向上させることができないという問題が生じる。   By the way, according to the correction of the sum effect according to the above prior art, the correction coefficient is simply calculated using the average detection efficiency of the entire volume sample, so that the sum effect for each arbitrary position of the volume sample. When the degree of the difference is different, there arises a problem that the correction accuracy of the sum effect cannot be improved.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、試料の放射能を定量する際におけるサム効果の補正精度を向上させることが可能な放射能測定装置および放射能測定方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a radioactivity measurement apparatus and a radioactivity measurement method capable of improving the correction accuracy of the sum effect when quantifying the radioactivity of a sample. Yes.

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
(1)本発明の一態様に係る放射能測定装置は、試料から放出される放射線を検出する放射線検出器と、前記放射線検出器の検出効率を較正する場合に前記試料に対応するサム効果を補正する処理手段と、を備え、前記処理手段は、前記試料中の任意の位置に対応付けられる前記検出効率の前記試料の全体における度数分布に関連する分布データを記憶する記憶手段と、前記試料中の任意の位置に対応付けられる前記検出効率毎に前記サム効果を補正することによって補正検出効率を算出し、前記分布データに含まれる全ての前記検出効率に対応付けられる前記補正検出効率を積算することによって較正検出効率を算出する演算手段と、を備える。
In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention employs the following aspects.
(1) A radioactivity measuring apparatus according to an aspect of the present invention includes a radiation detector that detects radiation emitted from a sample, and a sum effect corresponding to the sample when the detection efficiency of the radiation detector is calibrated. Processing means for correcting, the processing means for storing distribution data related to the frequency distribution of the entire sample of the detection efficiency associated with an arbitrary position in the sample, and the sample The correction detection efficiency is calculated by correcting the sum effect for each of the detection efficiencies associated with an arbitrary position in the position, and the correction detection efficiencies associated with all the detection efficiencies included in the distribution data are integrated. And calculating means for calculating the calibration detection efficiency.

(2)上記(1)に係る放射能測定装置では、前記演算手段が前記較正検出効率の算出に用いる前記分布データの特性値は、所定形状の標準線源を用いて測定される前記放射線検出器の検出効率によって較正される。 (2) In the radioactivity measurement apparatus according to (1), the characteristic value of the distribution data used by the calculation unit to calculate the calibration detection efficiency is measured using a standard radiation source having a predetermined shape. Calibrated by the detector detection efficiency.

(3)上記(1)または(2)に係る放射能測定装置では、前記演算手段が前記較正検出効率の算出に用いる前記分布データは、前記放射線検出器の結晶形状に対応付けられる。 (3) In the radioactivity measurement apparatus according to (1) or (2) above, the distribution data used by the calculation means for calculating the calibration detection efficiency is associated with the crystal shape of the radiation detector.

(4)上記(1)から(3)の何れか1つに係る放射能測定装置では、前記演算手段が前記較正検出効率の算出に用いる前記分布データは、前記放射線のエネルギーに対応付けられる。 (4) In the radioactivity measurement apparatus according to any one of (1) to (3) above, the distribution data used by the calculation means for calculating the calibration detection efficiency is associated with the energy of the radiation.

(5)上記(1)から(4)の何れか1つに係る放射能測定装置では、前記演算手段が前記較正検出効率の算出に用いる前記分布データは、前記試料中の任意の位置に対応付けられる前記放射線に対する媒質の自己吸収の大きさによって補正される。 (5) In the radioactivity measurement apparatus according to any one of (1) to (4) above, the distribution data used by the calculation means for calculating the calibration detection efficiency corresponds to an arbitrary position in the sample. It is corrected by the magnitude of the self-absorption of the medium for the applied radiation.

(6)本発明の一態様に係る放射能測定装置は、柱状形状の試料から放出される放射線を検出する放射線検出器と、前記放射線検出器の検出効率を較正する場合に前記試料に対応するサム効果を補正する処理手段と、を備え、前記処理手段は、前記柱状形状の高さが異なる複数の前記試料に対応付けられる前記検出効率のデータを記憶する記憶手段と、前記検出効率のデータに基づいて前記柱状形状の任意の高さ位置に対応付けられる前記検出効率を算出し、前記柱状形状の任意の高さ位置に対応付けられる前記検出効率毎に前記サム効果を補正することによって補正検出効率を算出し、前記柱状形状の高さが所望の高さである前記試料においてゼロから前記所望の高さまでに含まれる全ての前記高さ位置に対応付けられる前記補正検出効率を積算することによって較正検出効率を算出する演算手段と、を備える。 (6) A radioactivity measurement apparatus according to an aspect of the present invention corresponds to a radiation detector that detects radiation emitted from a columnar sample, and the sample when the detection efficiency of the radiation detector is calibrated. Processing means for correcting the sum effect, wherein the processing means stores the detection efficiency data associated with the plurality of samples having different columnar heights, and the detection efficiency data The detection efficiency associated with an arbitrary height position of the columnar shape is calculated based on the correction, and the sum effect is corrected for each detection efficiency associated with the arbitrary height position of the columnar shape. The detection efficiency is calculated, and the corrected detection efficiency associated with all the height positions included from zero to the desired height in the sample in which the height of the columnar shape is a desired height And a calculating means for calculating a calibration detection efficiency by integrating.

(7)上記(1)から(6)の何れか1つに係る放射能測定装置では、前記演算手段は、前記放射線検出器の出力信号パルスの波高分布データと前記較正検出効率とを用いて前記試料に含まれる放射能量を算出する。 (7) In the radioactivity measurement apparatus according to any one of (1) to (6) above, the calculation means uses the wave height distribution data of the output signal pulse of the radiation detector and the calibration detection efficiency. The amount of radioactivity contained in the sample is calculated.

(8)本発明の一態様に係る放射能測定方法は、試料から放出される放射線を検出する放射線検出器の検出効率を較正する場合に前記試料に対応するサム効果を補正する処理手段が行う放射能測定方法であって、前記処理手段が、前記試料中の任意の位置に対応付けられる前記検出効率毎に前記サム効果を補正することによって補正検出効率を算出する第1のステップと、前記処理手段が、前記試料中の任意の位置に対応付けられる前記検出効率の前記試料の全体における度数分布に関連する分布データに基づいて、前記分布データに含まれる全ての前記検出効率に対応付けられる前記補正検出効率を積算することによって較正検出効率を算出する第2のステップと、を含む。 (8) The radioactivity measurement method according to one aspect of the present invention is performed by a processing unit that corrects the sum effect corresponding to the sample when calibrating the detection efficiency of the radiation detector that detects the radiation emitted from the sample. A radioactivity measurement method, wherein the processing means calculates a corrected detection efficiency by correcting the sum effect for each detection efficiency associated with an arbitrary position in the sample; and The processing means is associated with all the detection efficiencies included in the distribution data based on distribution data related to the frequency distribution of the whole of the sample with the detection efficiency associated with an arbitrary position in the sample. And calculating a calibration detection efficiency by integrating the correction detection efficiency.

(9)本発明の一態様に係る放射能測定方法は、柱状形状の試料から放出される放射線を検出する放射線検出器の検出効率を較正する場合に前記試料に対応するサム効果を補正する処理手段が行う放射能測定方法であって、前記処理手段が、前記柱状形状の高さが異なる複数の前記試料に対応付けられる前記検出効率のデータに基づいて、前記柱状形状の任意の高さ位置に対応付けられる前記検出効率を算出する第1のステップと、前記処理手段が、前記柱状形状の任意の高さ位置に対応付けられる前記検出効率毎に前記サム効果を補正することによって補正検出効率を算出する第2のステップと、前記処理手段が、前記柱状形状の高さが所望の高さである前記試料においてゼロから前記所望の高さまでに含まれる全ての前記高さ位置に対応付けられる前記補正検出効率を積算することによって較正検出効率を算出する第3のステップと、を含む。 (9) The radioactivity measurement method according to one aspect of the present invention is a process for correcting the sum effect corresponding to a sample when calibrating the detection efficiency of a radiation detector that detects radiation emitted from a columnar sample. The radioactivity measurement method performed by the means, wherein the processing means is based on the detection efficiency data associated with the plurality of samples having different heights of the columnar shape, and the arbitrary height position of the columnar shape. A first step of calculating the detection efficiency associated with the correction efficiency; and the processing means corrects the sum effect for each detection efficiency associated with an arbitrary height position of the columnar shape. And the processing means corresponds to all the height positions included from zero to the desired height in the sample in which the height of the columnar shape is the desired height. Including a third step of calculating a calibration detection efficiency by integrating the corrected detection efficiency eclipsed.

上記(1)に記載の態様に係る放射能測定装置によれば、演算手段は試料中の任意の位置に対応付けられる検出効率毎にサム効果を補正するので、体積状試料の任意の位置毎に異なるサム効果の度合いに対応して適正な補正を行うことができ、検出効率を精度良く較正することができる。
上記(2)に記載の態様に係る放射能測定装置によれば、分布データの特性値は所定形状の標準線源に対して測定される放射線検出器の検出効率によって較正されるので、試料中の任意の位置に対応付けられる検出効率の度数分布を精度良く把握することができる。分布データの精度が向上することにより、サム効果の補正を伴う検出効率の較正精度を向上させることができる。
上記(3)または(4)に記載の態様に係る放射能測定装置によれば、分布データにおいて放射線検出器の結晶形状に対する依存性または放射線のエネルギーに対する依存性を考慮することによって、分布データの精度を向上させることができる。
上記(5)に記載の態様に係る放射能測定装置によれば、分布データは体積状試料の任意の位置毎に異なる放射線に対する媒質の自己吸収の大きさが補正されるので、分布データの精度を向上させることができる。
上記(6)に記載の態様に係る放射能測定装置によれば、演算手段は柱状形状の試料中の任意の高さ位置に対応付けられる検出効率毎にサム効果を補正するので、柱状形状の試料中の任意の高さ位置毎に異なるサム効果の度合いに対応して適正な補正を行うことができ、検出効率を精度良く較正することができる。
上記(7)に記載の態様に係る放射能測定装置によれば、試料中の任意の位置毎に異なるサム効果の度合いが補正された較正検出効率を用いることによって、試料に含まれる放射能量の測定精度を向上させることができる。
According to the radioactivity measuring apparatus according to the aspect described in (1) above, the calculation unit corrects the sum effect for each detection efficiency associated with an arbitrary position in the sample. Therefore, it is possible to perform appropriate correction corresponding to different levels of the sum effect, and to calibrate the detection efficiency with high accuracy.
According to the radioactivity measuring apparatus according to the aspect described in (2) above, the characteristic value of the distribution data is calibrated by the detection efficiency of the radiation detector measured with respect to a standard radiation source having a predetermined shape. It is possible to accurately grasp the frequency distribution of detection efficiency associated with an arbitrary position. By improving the accuracy of the distribution data, it is possible to improve the calibration accuracy of the detection efficiency accompanied by the correction of the sum effect.
According to the radioactivity measuring apparatus according to the aspect described in (3) or (4) above, by taking into account the dependence on the crystal shape of the radiation detector or the dependence on the energy of radiation in the distribution data, Accuracy can be improved.
According to the radioactivity measuring apparatus according to the aspect described in (5) above, since the distribution data is corrected for the magnitude of self-absorption of the medium with respect to different radiation for each arbitrary position of the volumetric sample, the accuracy of the distribution data Can be improved.
According to the radioactivity measurement apparatus according to the aspect described in (6) above, the calculation unit corrects the sum effect for each detection efficiency associated with an arbitrary height position in the columnar sample, and thus the columnar shape Appropriate correction can be performed in accordance with the degree of the sum effect that differs for each arbitrary height position in the sample, and the detection efficiency can be accurately calibrated.
According to the radioactivity measuring apparatus according to the aspect described in (7) above, by using the calibration detection efficiency in which the degree of the sum effect that is different for each arbitrary position in the sample is corrected, the amount of radioactivity contained in the sample is determined. Measurement accuracy can be improved.

上記(8)に記載の態様に係る放射能測定方法によれば、演算手段は試料中の任意の位置に対応付けられる検出効率毎にサム効果を補正するので、体積状試料の任意の位置毎に異なるサム効果の度合いに対応して適正な補正を行うことができ、検出効率を精度良く較正することができる。
上記(9)に記載の態様に係る放射能測定方法によれば、演算手段は柱状形状の試料中の任意の高さ位置に対応付けられる検出効率毎にサム効果を補正するので、柱状形状の試料中の任意の高さ位置毎に異なるサム効果の度合いに対応して適正な補正を行うことができ、検出効率を精度良く較正することができる。
According to the radioactivity measurement method according to the aspect described in (8) above, the calculation unit corrects the sum effect for each detection efficiency associated with an arbitrary position in the sample. Therefore, it is possible to perform appropriate correction corresponding to different levels of the sum effect, and to calibrate the detection efficiency with high accuracy.
According to the radioactivity measurement method according to the aspect described in (9) above, the calculation unit corrects the sum effect for each detection efficiency associated with an arbitrary height position in the columnar sample. Appropriate correction can be performed in accordance with the degree of the sum effect that differs for each arbitrary height position in the sample, and the detection efficiency can be accurately calibrated.

本発明の第1および第2の実施形態に係る放射能測定装置の構成図である。It is a block diagram of the radioactivity measuring apparatus which concerns on the 1st and 2nd embodiment of this invention. 本発明の第1および第2の実施形態に係る放射線検出器の断面図である。It is sectional drawing of the radiation detector which concerns on the 1st and 2nd embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る試料の容器の断面図である。It is sectional drawing of the container of the sample which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る主形状効率データが測定される場合の標準体積線源と放射線検出器とを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a standard volume radiation source and radiation detector in case the main shape efficiency data which concern on the 1st Embodiment of this invention are measured. 本発明の第1の実施形態に係る主形状効率データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the main shape efficiency data which concern on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る主形状効率分布データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the main shape efficiency distribution data based on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る主形状効率分布データが測定される場合の標準線源と放射線検出器とを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a standard ray source and radiation detector in case the main shape efficiency distribution data based on the 1st Embodiment of this invention are measured. 本発明の第1の実施形態に係る主形状効率分布データがシミュレーションにより演算される場合における主形状中の複数の領域と放射線検出器とを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the several area | region and radiation detector in a main shape in case the main shape efficiency distribution data which concern on the 1st Embodiment of this invention are calculated by simulation. 本発明の第1の実施形態に係る自己吸収補正係数を算出するために用いられる放射線検出器のゲルマニウム結晶の実効中心から主形状中の任意の位置までの距離を示す図である。It is a figure which shows the distance from the effective center of the germanium crystal of the radiation detector used for calculating the self-absorption correction coefficient based on the 1st Embodiment of this invention to the arbitrary positions in the main shape. 本発明の第1の実施形態に係る自己吸収補正係数分布データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the self-absorption correction coefficient distribution data based on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る副形状効率データが測定される場合の標準線源と放射線検出器とを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the standard ray source and radiation detector in case the sub-shape efficiency data which concern on the 1st Embodiment of this invention are measured. 本発明の第1の実施形態に係る副形状効率データによって較正される主形状効率分布データの全吸収ピーク効率の最大値を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the maximum value of the total absorption peak efficiency of the main shape efficiency distribution data calibrated by the sub shape efficiency data which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図6に示す主形状効率分布データに図10に示す自己吸収補正係数分布データを作用させることによって得られる試料の自己吸収が補正された主形状効率分布データを示す図である。It is a figure which shows the main shape efficiency distribution data by which the self-absorption of the sample obtained by making the self-absorption correction coefficient distribution data shown in FIG. 10 act on the main shape efficiency distribution data shown in FIG. 本発明の第1の実施形態に係る試料の核種に固有の壊変パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the decay pattern intrinsic | native to the nuclide of the sample which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る放射能測定装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the radioactivity measuring apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る試料の容器と放射線検出器とを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the sample container and radiation detector which concern on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る高さ別効率データが測定される場合の柱状形状の高さが異なる複数の標準体積線源と放射線検出器とを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the several standard volume radiation source and radiation detector from which the height of columnar shape differs when the efficiency data classified by height concerning the 2nd Embodiment of this invention are measured. 本発明の第2の実施形態に係る高さ別効率データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the efficiency data classified by height concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る柱状形状の試料における任意の高さhの位置に設定される厚さΔhの領域を示す図である。It is a figure which shows the area | region of thickness (DELTA) h set in the position of arbitrary height h in the columnar sample based on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る容器に収容された高さhsの試料を構成する厚さΔhの複数の領域を示す図である。It is a figure which shows the several area | region of thickness (DELTA) h which comprises the sample of the height hs accommodated in the container which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る放射能測定装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the radioactivity measuring apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の第1の実施形態に係る放射能測定装置および放射能測定方法について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による放射能測定装置10は、例えば図1に示すように、放射線検出器11と、波高分析装置12と、入力装置13と、出力装置14と、処理装置15とを備えている。処理装置15は、例えば、記憶部16と、演算部17とを備えている。
Hereinafter, a radioactivity measurement apparatus and a radioactivity measurement method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The radioactivity measurement apparatus 10 according to the present embodiment includes a radiation detector 11, a pulse height analyzer 12, an input device 13, an output device 14, and a processing device 15, as shown in FIG. . The processing device 15 includes, for example, a storage unit 16 and a calculation unit 17.

放射線検出器11は、例えばクローズドエンド同軸型のゲルマニウム半導体検出器である。放射線検出器11は、図2に示すように、ゲルマニウム結晶20と、エンドキャップハウジング21と、エンドキャップハウジング21内部の真空領域22と、真空領域22内にてゲルマニウム結晶20を保持するクリスタルホルダ23と、クリスタルホルダ23に設けられた樹脂フィルム24とを備えている。   The radiation detector 11 is, for example, a closed end coaxial type germanium semiconductor detector. As shown in FIG. 2, the radiation detector 11 includes a germanium crystal 20, an end cap housing 21, a vacuum region 22 inside the end cap housing 21, and a crystal holder 23 that holds the germanium crystal 20 in the vacuum region 22. And a resin film 24 provided on the crystal holder 23.

有底の円筒形に形成されたゲルマニウム結晶20は、放射線に対する有感領域25と表面不感層26とを備えている。クリスタルホルダ23により保持されたゲルマニウム結晶20は、例えば放射線の入射窓(図示略)を有するエンドキャップハウジング21の内部に収容されている。エンドキャップハウジング21の内部は真空状態とされている。
クリスタルホルダ23は開口部を有する箱型に形成されている。クリスタルホルダ23の開口部は、クリスタルホルダ23の内部にゲルマニウム結晶20が収容された状態で樹脂フィルム24により閉塞されている。樹脂フィルム24により閉塞されたクリスタルホルダ23の開口部は、エンドキャップハウジング21の入射窓に臨んで対向するように配置されている。
The germanium crystal 20 formed in a bottomed cylindrical shape includes a sensitive region 25 for radiation and a surface insensitive layer 26. The germanium crystal 20 held by the crystal holder 23 is accommodated in an end cap housing 21 having, for example, a radiation incident window (not shown). The inside of the end cap housing 21 is in a vacuum state.
The crystal holder 23 is formed in a box shape having an opening. The opening of the crystal holder 23 is closed by the resin film 24 in a state where the germanium crystal 20 is accommodated inside the crystal holder 23. The opening of the crystal holder 23 closed by the resin film 24 is disposed so as to face the incident window of the end cap housing 21.

試料が収容される容器30は、例えば、いわゆるマリネリ容器である。容器30は、図3に示すように、有底円筒型の容器本体31と、容器本体31の中心軸Oに同軸に容器本体31の底面31A上に設けられた円柱状凹部32とを備えている。容器30は、容器本体31の内部に試料を収容可能である。容器30の円柱状凹部32は、放射線検出器11のエンドキャップハウジング21を収容可能に形成されている。   The container 30 in which the sample is accommodated is, for example, a so-called marinelli container. As shown in FIG. 3, the container 30 includes a bottomed cylindrical container body 31 and a columnar recess 32 provided on the bottom surface 31 </ b> A of the container body 31 coaxially with the central axis O of the container body 31. Yes. The container 30 can store a sample in the container main body 31. The cylindrical recess 32 of the container 30 is formed so as to accommodate the end cap housing 21 of the radiation detector 11.

波高分析装置12は、例えばマルチチャンネルアナライザである。波高分析装置12は、放射線検出器11から出力される出力信号パルスの波高分布、つまり波高値に対応付けられた複数のチャンネル毎の計数値を算出する。例えば、放射線検出器11が放射線のエネルギーに応じた波高値を有する出力信号パルスを出力されると、波高分析装置12は放射線検出器11の出力信号パルスの波高分布としてエネルギースペクトルを作成する。   The pulse height analyzer 12 is, for example, a multi-channel analyzer. The wave height analyzer 12 calculates the wave height distribution of the output signal pulse output from the radiation detector 11, that is, the count value for each of a plurality of channels associated with the wave height value. For example, when the radiation detector 11 outputs an output signal pulse having a peak value corresponding to the energy of the radiation, the pulse height analyzer 12 creates an energy spectrum as a pulse height distribution of the output signal pulse of the radiation detector 11.

入力装置13は、例えば操作者の入力操作に応じた信号を出力する各種のスイッチおよびキーボードなどを備えている。入力装置13は、操作者の入力操作に応じた各種の指令信号を処理装置15へ出力する。
出力装置14は、例えばスピーカ、表示装置、および印刷装置などを備えている。出力装置14は、処理装置15から出力される各種の情報を出力する。
The input device 13 includes, for example, various switches and a keyboard that output a signal corresponding to an input operation by the operator. The input device 13 outputs various command signals corresponding to the operator's input operation to the processing device 15.
The output device 14 includes, for example, a speaker, a display device, and a printing device. The output device 14 outputs various information output from the processing device 15.

処理装置15の記憶部16は、例えば、予め設定される各種のデータと、演算部17から出力される各種のデータと、波高分析装置12から出力されるデータとなどを記憶している。記憶部16は、例えば、主形状効率データと、主形状効率分布データと、自己吸収補正係数分布データとを記憶している。
主形状効率データは、容器30に収容される試料の形状(主形状)に対する放射線検出器11のγ線に対する全吸収ピーク効率のエネルギー依存性のデータである。主形状効率データは、標準体積線源40から放出される放射線が放射線検出器11によって実際に測定されることによって生成される。標準体積線源40の形状は、例えば図4に示すように、容器30に収容された試料の形状と同一に形成されている。主形状効率データは、例えば図5に示すように、γ線の全吸収ピーク効率εとγ線のエネルギーEとの対応関係を示すデータである。
標準体積線源40を複数の点線源の集合体とみなした場合に、各点線源から放出されるγ線に対する放射線検出器11の全吸収ピーク効率は、各点線源の位置に依存して変化する。従って、標準体積線源40を用いて生成される主形状効率データは、いわば複数の点線源の位置の依存性が平均化されたデータであり、標準体積線源40全体における平均的な全吸収ピーク効率に相当するデータである。
The storage unit 16 of the processing device 15 stores, for example, various types of preset data, various types of data output from the calculation unit 17, data output from the wave height analyzer 12, and the like. The storage unit 16 stores, for example, main shape efficiency data, main shape efficiency distribution data, and self-absorption correction coefficient distribution data.
The main shape efficiency data is data on the energy dependency of the total absorption peak efficiency with respect to γ rays of the radiation detector 11 with respect to the shape (main shape) of the sample accommodated in the container 30. The main shape efficiency data is generated by actually measuring the radiation emitted from the standard volume radiation source 40 by the radiation detector 11. For example, as shown in FIG. 4, the standard volume radiation source 40 has the same shape as the sample accommodated in the container 30. The main shape efficiency data is data indicating the correspondence between the total absorption peak efficiency ε P of γ rays and the energy E of γ rays, for example, as shown in FIG.
When the standard volume source 40 is regarded as an aggregate of a plurality of point sources, the total absorption peak efficiency of the radiation detector 11 with respect to γ rays emitted from each point source varies depending on the position of each point source. To do. Therefore, the main shape efficiency data generated using the standard volume radiation source 40 is data in which the dependence of the positions of a plurality of point radiation sources is averaged, and the average total absorption in the entire standard volume radiation source 40 is. Data corresponding to peak efficiency.

主形状効率分布データは、放射線検出器11のγ線に対する全吸収ピーク効率の度数分布に関連するデータである。主形状効率分布データの全吸収ピーク効率は、主形状中の任意の位置に設定される微小領域Δvに対応付けられている。主形状効率分布データは、例えば図6に示すように、主形状全体における全吸収ピーク効率εの頻度P(ε)を示すヒストグラム、または、このヒストグラムに基づく分布関数のデータなどである。図6に示す主形状効率分布データでは、主形状中の任意の位置の微小領域Δvに対応付けられる全吸収ピーク効率εが最小値εminから最大値εmaxに亘って分布している。
主形状効率分布データは、例えば、放射線検出器11によって検出されるγ線のエネルギーおよび放射線検出器11のゲルマニウム結晶20の形状などに対応付けられたデータであってもよい。例えば、複数の異なるγ線のエネルギー毎またはゲルマニウム結晶20の複数の異なる結晶形状毎に対応付けられた複数の異なる主形状効率分布データが、記憶部16に記憶されてもよい。
The main shape efficiency distribution data is data related to the frequency distribution of the total absorption peak efficiency with respect to γ rays of the radiation detector 11. The total absorption peak efficiency of the main shape efficiency distribution data is associated with a minute region Δv set at an arbitrary position in the main shape. For example, as shown in FIG. 6, the main shape efficiency distribution data is a histogram showing the frequency P (ε) of the total absorption peak efficiency ε in the entire main shape, or data of a distribution function based on this histogram. In the main shape efficiency distribution data shown in FIG. 6, the total absorption peak efficiency ε associated with the minute region Δv at an arbitrary position in the main shape is distributed from the minimum value ε min to the maximum value ε max .
The main shape efficiency distribution data may be data associated with the energy of γ rays detected by the radiation detector 11 and the shape of the germanium crystal 20 of the radiation detector 11, for example. For example, a plurality of different main shape efficiency distribution data associated with each of a plurality of different γ-ray energies or a plurality of different crystal shapes of the germanium crystal 20 may be stored in the storage unit 16.

主形状効率分布データは、例えば、標準体積線源40に比べて相対的に小さな標準線源41を用いた実測、シミュレーションによる演算、または予め設定された所定の分布形状(例えばガウス分布など)などによって生成される。
標準線源41を用いた実測では、例えば図7に示すように、主形状中の任意の位置に配置された標準線源41から放出されるγ線が放射線検出器11によって実際に測定される。主形状中の任意の位置毎に放射線検出器11の出力信号パルスに対する波高分布のデータからγ線に対する全吸収ピーク効率が算出されることによって、主形状全体での全吸収ピーク効率の度数分布に関連するデータが生成される。
シミュレーションによる演算では、所定形状の結晶を有する放射線検出器11が主形状中の任意の位置に設定される領域42から放出されるγ線を検出する場合に対して、放射線の輸送がシミュレーションにより演算される。主形状中の複数の領域42は、例えば図8に示すように、主形状が複数に分割されることによって形成されている。各領域42毎に放射線検出器11の出力信号パルスに対する波高分布のデータがシミュレーションにより演算され、波高分布のデータからγ線に対する全吸収ピーク効率が算出されることによって、主形状全体での全吸収ピーク効率の度数分布に関連するデータが生成される。
The main shape efficiency distribution data is, for example, actual measurement using a relatively small standard source 41 compared to the standard volume source 40, calculation by simulation, or a predetermined distribution shape (for example, Gaussian distribution) set in advance. Generated by.
In actual measurement using the standard radiation source 41, for example, as shown in FIG. 7, γ rays emitted from the standard radiation source 41 arranged at an arbitrary position in the main shape are actually measured by the radiation detector 11. . By calculating the total absorption peak efficiency with respect to γ rays from the data of the wave height distribution with respect to the output signal pulse of the radiation detector 11 for each arbitrary position in the main shape, the frequency distribution of the total absorption peak efficiency in the entire main shape is obtained. Related data is generated.
In the calculation by simulation, when the radiation detector 11 having a crystal having a predetermined shape detects γ rays emitted from the region 42 set at an arbitrary position in the main shape, the transport of radiation is calculated by simulation. Is done. The plurality of regions 42 in the main shape are formed by dividing the main shape into a plurality of parts, for example, as shown in FIG. For each region 42, the data of the wave height distribution for the output signal pulse of the radiation detector 11 is calculated by simulation, and the total absorption peak efficiency for γ rays is calculated from the wave height distribution data, so that the total absorption in the entire main shape is obtained. Data related to the frequency distribution of peak efficiency is generated.

自己吸収補正係数分布データは、自己吸収補正係数の度数分布に関連するデータである。自己吸収補正係数は、主形状効率分布データの生成に用いられる線源(例えば、標準線源41および領域42)と、測定対象である試料とにおいて、各々の媒質が異なることに起因してγ線に対する自己吸収に差異が生じることを補正するための係数である。自己吸収補正係数分布データの自己吸収補正係数は、主形状中の任意の位置に設定される微小領域Δvに対応付けられている。
自己吸収補正係数は、例えば、線源の媒質に対する自己吸収補正係数fsと、試料の媒質に対する自己吸収補正係数faとである。例えば、標準線源41のγ線を測定して得られる全吸収ピーク効率εに対して、標準線源41の媒質によるγ線の自己吸収が補正された全吸収ピーク効率εは、標準線源41の媒質に対する自己吸収補正係数fsによって、ε=ε/fsと記述される。標準線源41とは異なる媒質の試料に対する全吸収ピーク効率εは、試料の媒質に対する自己吸収補正係数faによって、ε=ε×fa=ε×(fa/fs)と記述される。
The self-absorption correction coefficient distribution data is data related to the frequency distribution of the self-absorption correction coefficient. The self-absorption correction coefficient is derived from the fact that each medium differs between the radiation source (for example, the standard radiation source 41 and the region 42) used for generating the main shape efficiency distribution data and the sample to be measured. This is a coefficient for correcting the difference in self-absorption for the line. The self-absorption correction coefficient of the self-absorption correction coefficient distribution data is associated with a minute region Δv set at an arbitrary position in the main shape.
The self-absorption correction coefficient is, for example, a self-absorption correction coefficient fs for the source medium and a self-absorption correction coefficient fa for the sample medium. For example, with respect to the total absorption peak efficiency ε s obtained by measuring the γ rays of the standard source 41, the total absorption peak efficiency ε 0 corrected for the self-absorption of γ rays by the medium of the standard source 41 is the standard. Ε 0 = ε s / fs is described by the self-absorption correction coefficient fs for the medium of the radiation source 41. The total absorption peak efficiency ε a for the sample of the medium different from the standard source 41 is described as ε a = ε 0 × fa = ε s × (fa / fs) by the self-absorption correction coefficient fa for the sample medium. .

例えば、容器30に収容された試料のγ線に対する自己吸収を補正するための自己吸収補正係数faは、図9に示すように、放射線検出器11のゲルマニウム結晶20の実効中心20aから主形状中の任意の位置までの距離dと、試料の媒質の線減弱係数μとによって、fa=exp(−μd)と記述される。自己吸収補正係数faの主形状全体での度数分布に関連する自己吸収補正係数分布データは、例えば図10に示すように、自己吸収補正係数faの頻度P(fa)を示すヒストグラム、または、このヒストグラムに基づく分布関数のデータなどである。図10に示す自己吸収補正係数分布データでは、主形状中の任意の位置の微小領域Δvに対応付けられる自己吸収補正係数faが最小値a(<1)から1に亘って分布している。自己吸収補正係数faは、例えば、線源の自己吸収が相殺されるように補正されることによって自己吸収がゼロとされた全吸収ピーク効率に対して、試料の自己吸収に起因する全吸収ピーク効率の減少を反映させるように用いられる。   For example, the self-absorption correction coefficient fa for correcting the self-absorption of the sample contained in the container 30 with respect to the γ-ray is in the main shape from the effective center 20a of the germanium crystal 20 of the radiation detector 11 as shown in FIG. Is expressed as fa = exp (−μd) by the distance d to an arbitrary position and the linear attenuation coefficient μ of the sample medium. The self-absorption correction coefficient distribution data related to the frequency distribution of the entire main shape of the self-absorption correction coefficient fa is, for example, as shown in FIG. 10, a histogram showing the frequency P (fa) of the self-absorption correction coefficient fa, or this For example, distribution function data based on a histogram. In the self-absorption correction coefficient distribution data shown in FIG. 10, the self-absorption correction coefficient fa associated with the minute region Δv at an arbitrary position in the main shape is distributed from the minimum value a (<1) to 1. The self-absorption correction coefficient fa is, for example, the total absorption peak due to the self-absorption of the sample with respect to the total absorption peak efficiency in which the self-absorption is zero by correction so that the self-absorption of the radiation source is canceled out. Used to reflect the decrease in efficiency.

記憶部16は、主形状効率分布データを較正するための副形状効率データを記憶していてもよい。副形状効率データは、例えば、シミュレーションによる演算、または予め設定された所定の分布形状(例えば、ガウス分布など)などによって生成された主形状効率分布データの特性値を較正するために用いられる。主形状効率分布データの特性値は、例えば、分布の平均値、分布の広さ、分布の最小値または最大値などである。副形状効率データは、例えば、主形状中の所定位置に配置された所定形状(副形状)の標準線源43から放出されるγ線が放射線検出器11によって実際に測定されることによって生成される全吸収ピーク効率のデータである。副形状効率データは、副形状の標準線源43から放出されるγ線が放射線検出器11によって実際に測定され、放射線検出器11の出力信号パルスに対する波高分布のデータからγ線に対する全吸収ピーク効率が算出されることによって生成される。   The storage unit 16 may store auxiliary shape efficiency data for calibrating the main shape efficiency distribution data. The sub-shape efficiency data is used to calibrate characteristic values of main shape efficiency distribution data generated by, for example, calculation by simulation or a predetermined distribution shape (for example, Gaussian distribution) set in advance. The characteristic value of the main shape efficiency distribution data is, for example, the average value of the distribution, the width of the distribution, the minimum value or the maximum value of the distribution, and the like. The sub-shape efficiency data is generated by, for example, actually measuring gamma rays emitted from the standard radiation source 43 having a predetermined shape (sub-shape) arranged at a predetermined position in the main shape by the radiation detector 11. It is the data of the total absorption peak efficiency. The sub-shape efficiency data is obtained by actually measuring the γ-rays emitted from the sub-shape standard radiation source 43 by the radiation detector 11, and calculating the total absorption peak for the γ-ray from the data of the wave height distribution for the output signal pulse of the radiation detector 11. It is generated by calculating the efficiency.

例えば図11に示すように、標準線源43が放射線検出器11のゲルマニウム結晶20に最も接近して配置される場合の副形状効率データは、主形状効率分布データの全吸収ピーク効率εの最大値εmaxに相当している。この副形状効率データは、例えば図12に示すように主形状効率分布データの全吸収ピーク効率εの最大値εmaxを較正するために用いられる。一方、例えば、標準線源43が放射線検出器11のゲルマニウム結晶20から最も離れて配置される場合の副形状効率データは、主形状効率分布データの全吸収ピーク効率εの最小値εminを較正するために用いられる。 For example, as shown in FIG. 11, the secondary shape efficiency data when the standard radiation source 43 is arranged closest to the germanium crystal 20 of the radiation detector 11 is the maximum of the total absorption peak efficiency ε of the main shape efficiency distribution data. This corresponds to the value ε max . This sub-shape efficiency data is used to calibrate the maximum value ε max of the total absorption peak efficiency ε of the main shape efficiency distribution data as shown in FIG. 12, for example. On the other hand, for example, the secondary shape efficiency data when the standard radiation source 43 is arranged farthest from the germanium crystal 20 of the radiation detector 11 calibrates the minimum value ε min of the total absorption peak efficiency ε of the main shape efficiency distribution data. Used to do.

演算部17は、記憶部16から主形状効率分布データおよび主形状効率データを取得して、主形状効率分布データの全吸収ピーク効率εの平均値などの特性値を主形状効率データによって較正する。演算部17は、例えば、主形状効率データが標準体積線源40全体において位置の依存性が平均化された全吸収ピーク効率のデータであることに基づき、主形状効率分布データの全吸収ピーク効率εの平均値を主形状効率データによって較正する。
演算部17は、記憶部16から副形状効率データを取得した場合には、主形状効率分布データの全吸収ピーク効率εの最小値または最大値などの特性値を副形状効率データによって較正する。演算部17は、例えば、図11に示すように標準線源43が放射線検出器11のゲルマニウム結晶20に最も接近して配置された状態に対応付けられた副形状効率データを取得した場合には、主形状効率分布データの全吸収ピーク効率εの最大値εmaxを副形状効率データによって較正する。
The calculation unit 17 acquires the main shape efficiency distribution data and the main shape efficiency data from the storage unit 16, and calibrates characteristic values such as an average value of the total absorption peak efficiencies ε of the main shape efficiency distribution data with the main shape efficiency data. . For example, based on the fact that the main shape efficiency data is the data of the total absorption peak efficiency in which the position dependency is averaged over the entire standard volume radiation source 40, the calculation unit 17 calculates the total absorption peak efficiency of the main shape efficiency distribution data. The mean value of ε is calibrated with the main shape efficiency data.
When the sub shape efficiency data is acquired from the storage unit 16, the calculation unit 17 calibrates characteristic values such as the minimum value or the maximum value of the total absorption peak efficiency ε of the main shape efficiency distribution data with the sub shape efficiency data. For example, when the calculation unit 17 acquires sub-shape efficiency data associated with a state in which the standard radiation source 43 is arranged closest to the germanium crystal 20 of the radiation detector 11 as illustrated in FIG. The maximum value ε max of the total absorption peak efficiency ε of the main shape efficiency distribution data is calibrated with the sub shape efficiency data.

演算部17は、記憶部16から自己吸収補正係数分布データを取得して、主形状効率分布データにおいて、主形状効率分布データの生成に用いられる線源と測定対象である試料との相互のγ線に対する自己吸収の差異を補正する。
演算部17は、例えば、主形状効率分布データにおいて線源および試料の自己吸収が補正されていない場合には、先ず、線源の自己吸収を補正することによって、線源による自己吸収が相殺されることによってゼロとなる場合の主形状効率分布データを算出する。演算部17は、線源の媒質による自己吸収を補正するための自己吸収補正係数fsの主形状全体での度数分布に関連する自己吸収補正係数分布データを、主形状効率分布データに作用させることによって、線源の自己吸収が補正された主形状効率分布データを算出する。自己吸収補正係数fsは、例えば、線源の媒質におけるγ線の通過距離dsと線源の媒質の線減弱係数μsとによって、fs=exp(−μs・ds)と記述される。
The calculation unit 17 acquires the self-absorption correction coefficient distribution data from the storage unit 16, and in the main shape efficiency distribution data, mutual γ between the radiation source used for generating the main shape efficiency distribution data and the sample to be measured. Correct for differences in self-absorption for lines.
For example, when the self-absorption of the radiation source and the sample is not corrected in the main shape efficiency distribution data, the calculation unit 17 first corrects the self-absorption of the radiation source to cancel the self-absorption by the radiation source. To calculate the main shape efficiency distribution data. The calculation unit 17 causes the self-absorption correction coefficient distribution data related to the frequency distribution of the entire main shape of the self-absorption correction coefficient fs for correcting the self-absorption by the source medium to act on the main shape efficiency distribution data. To calculate the main shape efficiency distribution data in which the self-absorption of the radiation source is corrected. The self-absorption correction coefficient fs is described as fs = exp (−μs · ds), for example, by the passage distance ds of γ rays in the source medium and the linear attenuation coefficient μs of the source medium.

次に、演算部17は、試料の自己吸収を補正することによって、試料の媒質による自己吸収に起因して主形状効率分布データの全吸収ピーク効率εが減少側に分布するように変化する場合の主形状効率分布データを算出する。演算部17は、試料の媒質による自己吸収を補正するための自己吸収補正係数faの主形状全体での度数分布に関連する自己吸収補正係数分布データを、線源の自己吸収が補正された主形状効率分布データに作用させることによって、試料の自己吸収が補正された主形状効率分布データを算出する。自己吸収補正係数faは、例えば、試料の媒質におけるγ線の通過距離(例えば、主形状中の任意の位置から放射線検出器11のゲルマニウム結晶20の実効中心20aまでの距離)dと試料の媒質の線減弱係数μとによって、fa=exp(−μd)と記述される。演算部17は、例えば、線源の自己吸収を補正することによって、図6に示す主形状効率分布データを算出した場合には、この主形状効率分布データに、図10に示す自己吸収補正係数分布データを作用させることによって、図13に示す主形状効率分布データを算出する。   Next, when the calculation unit 17 corrects the self-absorption of the sample, the total absorption peak efficiency ε of the main shape efficiency distribution data changes so as to be distributed on the decreasing side due to the self-absorption by the sample medium. The main shape efficiency distribution data is calculated. The calculation unit 17 uses the self-absorption correction coefficient distribution data related to the frequency distribution of the main shape of the self-absorption correction coefficient fa for correcting the self-absorption by the sample medium, Main shape efficiency distribution data in which self-absorption of the sample is corrected is calculated by acting on the shape efficiency distribution data. The self-absorption correction coefficient fa is, for example, the γ-ray passing distance in the sample medium (for example, the distance from an arbitrary position in the main shape to the effective center 20a of the germanium crystal 20 of the radiation detector 11) d and the sample medium. Is expressed as fa = exp (−μd). For example, when the main shape efficiency distribution data shown in FIG. 6 is calculated by correcting the self-absorption of the radiation source, the calculation unit 17 adds the self-absorption correction coefficient shown in FIG. 10 to the main shape efficiency distribution data. By operating the distribution data, main shape efficiency distribution data shown in FIG. 13 is calculated.

演算部17は、例えば、主形状効率分布データにおいて線源の自己吸収が補正されている場合、つまり線源の自己吸収が相殺されてゼロとされた主形状効率分布データを記憶部16から取得した場合には、この主形状効率分布データにおいて試料の自己吸収を補正する。演算部17は、試料の媒質による自己吸収を補正するための自己吸収補正係数faの主形状全体での度数分布に関連する自己吸収補正係数分布データを、記憶部16から取得した主形状効率分布データに作用させることによって、試料の自己吸収が補正された主形状効率分布データを算出する。試料の自己吸収が補正された主形状効率分布データでは、試料の自己吸収に起因して主形状効率分布データの全吸収ピーク効率εが減少側に分布するように変化する。   For example, when the self-absorption of the radiation source is corrected in the main shape efficiency distribution data, the calculation unit 17 acquires from the storage unit 16 main shape efficiency distribution data that is zeroed by canceling the self-absorption of the source. In this case, the self-absorption of the sample is corrected in the main shape efficiency distribution data. The calculation unit 17 acquires, from the storage unit 16, main shape efficiency distribution obtained from the storage unit 16 as self-absorption correction coefficient distribution data related to the frequency distribution of the main shape of the self-absorption correction coefficient fa for correcting self-absorption by the sample medium. By acting on the data, main shape efficiency distribution data in which self-absorption of the sample is corrected is calculated. In the main shape efficiency distribution data in which the self-absorption of the sample is corrected, the total absorption peak efficiency ε of the main shape efficiency distribution data changes so as to be distributed on the decreasing side due to the self-absorption of the sample.

演算部17は、主形状効率分布データに基づいて、主形状中の任意の位置に対応付けられる全吸収ピーク効率ε毎にサム効果を補正することによって補正全吸収ピーク効率を算出する。演算部17は、主形状中の任意の位置に対応付けられる全吸収ピーク効率ε毎に、例えば、試料の核種に固有の壊変パターンと、放射線検出器11のピーク・トータル比に基づく全効率とを用いて、サム効果を補正するためのサム効果補正係数を算出する。例えば図14に示す核種NAから核種NBへの壊変パターンにおいて、ベータ崩壊の後にカスケード放出される2つのγ線(第1ガンマ線γ1および第2ガンマ線γ2)のうち第1ガンマ線γ1を測定対象とする場合のサム効果補正係数gは、第2ガンマ線γ2に対する放射線検出器11の全効率εによって、g=(1−ε)と記述される。第2ガンマ線γ2に対する放射線検出器11の全効率εは、例えば、第2ガンマ線γ2に対するピーク・トータル比PTと、第2ガンマ線γ2に対する主形状効率分布データの全吸収ピーク効率ε(2)とによって、ε=ε(2)/PTと記述される。放射線検出器11のピーク・トータル比は、例えば、単一エネルギーのγ線を放出する線源を用いた実測、シミュレーションによる演算、または経験式などによって生成される。
演算部17は、主形状中の任意の位置に対応付けられる全吸収ピーク効率ε毎に、全吸収ピーク効率εにサム効果補正係数を乗算することによって補正全吸収ピーク効率を算出する。演算部17は、主形状効率分布データに含まれる全ての全吸収ピーク効率εに対応付けられる補正全吸収ピーク効率を積算することによって較正全吸収ピーク効率を算出する。較正全吸収ピーク効率は、主形状中の任意の位置毎に異なる試料の自己吸収およびサム効果が補正された全吸収ピーク効率である。
The computing unit 17 calculates the corrected total absorption peak efficiency by correcting the sum effect for each total absorption peak efficiency ε associated with an arbitrary position in the main shape based on the main shape efficiency distribution data. For each total absorption peak efficiency ε associated with an arbitrary position in the main shape, for example, the calculation unit 17 includes a decay pattern unique to the nuclide of the sample and the total efficiency based on the peak / total ratio of the radiation detector 11. Is used to calculate the sum effect correction coefficient for correcting the sum effect. For example, in the decay pattern from the nuclide NA to the nuclide NB shown in FIG. 14, the first gamma ray γ1 of the two gamma rays (first gamma ray γ1 and second gamma ray γ2) emitted in cascade after beta decay is used as the measurement target. The sum effect correction coefficient g in this case is described as g = (1−ε T ) by the total efficiency ε T of the radiation detector 11 with respect to the second gamma ray γ 2. The total efficiency ε T of the radiation detector 11 for the second gamma ray γ2 is, for example, the peak-to-total ratio PT for the second gamma ray γ2, and the total absorption peak efficiency ε (2) of the main shape efficiency distribution data for the second gamma ray γ2. Ε T = ε (2) / PT. The peak-to-total ratio of the radiation detector 11 is generated by, for example, actual measurement using a radiation source that emits single energy γ-rays, calculation by simulation, or empirical formula.
The calculation unit 17 calculates the corrected total absorption peak efficiency by multiplying the total absorption peak efficiency ε by the sum effect correction coefficient for each total absorption peak efficiency ε associated with an arbitrary position in the main shape. The computing unit 17 calculates the calibration total absorption peak efficiency by integrating the corrected total absorption peak efficiencies associated with all the total absorption peak efficiencies ε included in the main shape efficiency distribution data. The calibrated total absorption peak efficiency is the total absorption peak efficiency corrected for self-absorption and sum effects of different samples at any position in the main shape.

演算部17は、容器30に収容された試料から放出されるγ線が放射線検出器11によって検出される際に波高分析装置12から出力される波高分布のデータと、測定対象のγ線のエネルギーに対応付けられる較正全吸収ピーク効率とを用いて、試料に含まれる放射能量を算出する。   The calculation unit 17 calculates the data of the wave height distribution output from the wave height analyzer 12 when the gamma rays emitted from the sample stored in the container 30 are detected by the radiation detector 11 and the energy of the gamma rays to be measured. The amount of radioactivity contained in the sample is calculated using the calibration total absorption peak efficiency associated with.

本実施形態による放射能測定装置10は上記構成を備えており、次に、放射能測定装置10の動作、つまり放射能測定方法について、図15を参照して説明する。   The radioactivity measurement apparatus 10 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation of the radioactivity measurement apparatus 10, that is, the radioactivity measurement method will be described with reference to FIG.

先ず、演算部17は、主形状効率データを記憶部16から取得する(ステップS01)。
次に、演算部17は、主形状効率分布データを記憶部16から取得する(ステップS02)。
次に、演算部17は、記憶部16に副形状効率データが記憶されている場合に、副形状効率データを記憶部16から取得する(ステップS03)。
次に、演算部17は、主形状効率分布データの全吸収ピーク効率εの特性値を、主形状効率データおよび副形状効率データによって較正する(ステップS04)。
First, the calculating part 17 acquires main shape efficiency data from the memory | storage part 16 (step S01).
Next, the calculating part 17 acquires main shape efficiency distribution data from the memory | storage part 16 (step S02).
Next, when sub shape efficiency data is stored in the storage unit 16, the calculation unit 17 acquires the sub shape efficiency data from the storage unit 16 (step S03).
Next, the computing unit 17 calibrates the characteristic value of the total absorption peak efficiency ε of the main shape efficiency distribution data based on the main shape efficiency data and the sub shape efficiency data (step S04).

次に、演算部17は、自己吸収補正係数分布データを取得して、主形状効率分布データにおいて、主形状効率分布データの生成に用いられる線源と測定対象である試料との相互のγ線に対する自己吸収の差異を補正する(ステップS05)。
次に、演算部17は、初期値がゼロであるカウント値kが、主形状効率分布データにおいて分類された異なる値を有する全吸収ピーク効率の分類数に等しいか否かを判定する(ステップS06)。
この判定結果が「YES」の場合には、演算部17は、処理を後述するステップS11に進める。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、演算部17は、処理をステップS07に進める。
Next, the calculation unit 17 acquires self-absorption correction coefficient distribution data, and in the main shape efficiency distribution data, mutual γ rays between the radiation source used for generating the main shape efficiency distribution data and the sample to be measured. The difference in self-absorption with respect to is corrected (step S05).
Next, the computing unit 17 determines whether or not the count value k having an initial value of zero is equal to the number of classifications of the total absorption peak efficiency having different values classified in the main shape efficiency distribution data (step S06). ).
If the determination result is “YES”, the arithmetic unit 17 advances the processing to step S11 described later.
On the other hand, when the determination result is “NO”, the arithmetic unit 17 advances the process to step S07.

次に、演算部17は、主形状効率分布データにおいて1から分類数までの分類番号が対応付けられる全吸収ピーク効率のうちカウント値kと同一の分類番号が対応付けられている全吸収ピーク効率εを主形状効率分布データから取得する(ステップS07)。
次に、演算部17は、カウント値kに対応付けられる全吸収ピーク効率εにおいてサム効果を補正して補正全吸収ピーク効率を算出する(ステップS08)。
次に、演算部17は、補正全吸収ピーク効率を積算することによって、較正全吸収ピーク効率を算出する(ステップS09)。
次に、演算部17は、カウント値kに「1」を加算して得た値を新たにカウント値kとし、処理をステップS06に戻す(ステップS10)。
次に、演算部17は、容器30に収容された試料から放出されるγ線が放射線検出器11によって検出される際に波高分析装置12から出力される波高分布のデータに較正全吸収ピーク効率を用いて、試料の放射能量を算出する。そして、演算部17は処理をエンドに進める(ステップS11)。
Next, the calculation unit 17 calculates the total absorption peak efficiency associated with the same classification number as the count value k among the total absorption peak efficiencies associated with the classification numbers from 1 to the number of classifications in the main shape efficiency distribution data. the epsilon k obtained from the main shape efficiency distribution data (step S07).
Next, the computing unit 17 calculates the corrected total absorption peak efficiency by correcting the sum effect in the total absorption peak efficiency ε k associated with the count value k (step S08).
Next, the computing unit 17 calculates the calibration total absorption peak efficiency by integrating the corrected total absorption peak efficiency (step S09).
Next, the computing unit 17 newly sets a value obtained by adding “1” to the count value k as a count value k, and returns the process to step S06 (step S10).
Next, the calculation unit 17 converts the calibration total absorption peak efficiency into the data of the wave height distribution output from the wave height analyzer 12 when γ rays emitted from the sample accommodated in the container 30 are detected by the radiation detector 11. Is used to calculate the amount of radioactivity of the sample. And the calculating part 17 advances a process to an end (step S11).

上述したように、本実施の形態による放射能測定装置10によれば、演算部17は試料中の任意の位置に対応付けられる全吸収ピーク効率ε毎にサム効果を補正するので、試料中の任意の位置毎に異なるサム効果の度合いに対応して適正な補正を行うことができ、試料に対する全吸収ピーク効率を精度良く較正することができる。
さらに、主形状効率分布データの特性値は、主形状効率データと副形状効率データとによって較正されるので、主形状効率分布データの精度を向上させることができる。主形状効率分布データの精度が向上することにより、サム効果の補正を伴う試料に対する全吸収ピーク効率の較正精度を向上させることができる。
また、主形状効率分布データは、較正された線源によって得られる主形状効率データおよび副形状効率データによって較正されるので、全吸収ピーク効率εの度数分布の形状を把握するために一度だけ生成されればよい。例えば放射線検出器11の修理などに起因して全吸収ピーク効率εの絶対値が変化する場合であっても、試料中の任意の位置に対応付けられる全吸収ピーク効率εの度数分布の形状は、ほぼ変化が無い、または変化が小さいとみなすことができる。これにより、標準線源41を用いた実測またはシミュレーションによる演算などの主形状効率分布データを生成するための煩雑な処理を繰り返し実行する必要がなく、処理の効率化を図ることができる。
さらに、主形状効率分布データにおいて放射線検出器11の結晶形状に対する依存性または放射線のエネルギーに対する依存性を考慮することによって、主形状効率分布データの精度を向上させ、全吸収ピーク効率の較正精度を向上させることができる。
さらに、主形状効率分布データは自己吸収補正係数分布データによって補正されるので、主形状効率分布データの精度を向上させることができる。
さらに、試料中の任意の位置毎に異なるサム効果の度合い、および放射線に対する媒質の自己吸収が補正された較正全吸収ピーク効率を用いることによって、試料に含まれる放射能量の測定精度を向上させることができる。
As described above, according to the radioactivity measurement apparatus 10 according to the present embodiment, the calculation unit 17 corrects the sum effect for each total absorption peak efficiency ε associated with an arbitrary position in the sample. Appropriate correction can be performed in accordance with the degree of the sum effect that differs for each arbitrary position, and the total absorption peak efficiency for the sample can be accurately calibrated.
Furthermore, since the characteristic value of the main shape efficiency distribution data is calibrated by the main shape efficiency data and the sub shape efficiency data, the accuracy of the main shape efficiency distribution data can be improved. By improving the accuracy of the main shape efficiency distribution data, it is possible to improve the calibration accuracy of the total absorption peak efficiency for the sample accompanied by the correction of the sum effect.
Also, the main shape efficiency distribution data is calibrated by the main shape efficiency data and sub shape efficiency data obtained by the calibrated radiation source, so it is generated only once to grasp the shape of the frequency distribution of the total absorption peak efficiency ε. It only has to be done. For example, even when the absolute value of the total absorption peak efficiency ε changes due to repair of the radiation detector 11 or the like, the shape of the frequency distribution of the total absorption peak efficiency ε associated with an arbitrary position in the sample is It can be considered that there is almost no change or little change. Thereby, it is not necessary to repeatedly perform complicated processing for generating main shape efficiency distribution data such as calculation by actual measurement or simulation using the standard radiation source 41, and the processing efficiency can be improved.
Furthermore, by taking into account the dependence on the crystal shape of the radiation detector 11 or the dependence on the energy of radiation in the main shape efficiency distribution data, the accuracy of the main shape efficiency distribution data is improved, and the calibration accuracy of the total absorption peak efficiency is increased. Can be improved.
Furthermore, since the main shape efficiency distribution data is corrected by the self-absorption correction coefficient distribution data, the accuracy of the main shape efficiency distribution data can be improved.
In addition, the accuracy of measurement of the amount of radioactivity contained in the sample can be improved by using a calibrated total absorption peak efficiency that is corrected for the self-absorption of the medium with respect to radiation, and the degree of the sum effect that varies at any position in the sample. Can do.

なお、上述した第1の実施形態において、演算部17は、主形状中の任意の位置に対応付けられる全吸収ピーク効率ε毎に算出した補正全吸収ピーク効率を積算するとしたが、これに限定されない。
演算部17は、例えば、主形状効率分布データが適宜の関数式によって記述される場合には、主形状効率分布データの全吸収ピーク効率εにサム効果補正係数が乗算されて得られる補正全吸収ピーク効率の最小値から最大値に亘る積分によって較正全吸収ピーク効率を算出してもよい。
In the first embodiment described above, the calculation unit 17 integrates the corrected total absorption peak efficiency calculated for each total absorption peak efficiency ε associated with an arbitrary position in the main shape, but is not limited thereto. Not.
For example, when the main shape efficiency distribution data is described by an appropriate function expression, the calculation unit 17 corrects the total absorption peak obtained by multiplying the total absorption peak efficiency ε of the main shape efficiency distribution data by the sum effect correction coefficient. The calibration total absorption peak efficiency may be calculated by integration from the minimum value to the maximum value of the peak efficiency.

なお、上述した第1の実施形態において、記憶部16は自己吸収補正係数分布データを記憶し、演算部17は、自己吸収補正係数分布データを用いて主形状効率分布データを補正するとしたが、これに限定されない。
記憶部16は、予め自己吸収補正係数分布データによって補正された主形状効率分布データを記憶していてもよい。
In the first embodiment described above, the storage unit 16 stores the self-absorption correction coefficient distribution data, and the calculation unit 17 corrects the main shape efficiency distribution data using the self-absorption correction coefficient distribution data. It is not limited to this.
The storage unit 16 may store main shape efficiency distribution data corrected in advance by self-absorption correction coefficient distribution data.

なお、上述した第1の実施形態においては、容器30をマリネリ容器としたが、これに限定されず、例えば、他の任意形状の容器などでもよい。
また、上述した第1の実施形態においては、試料は容器30に収容されるとしたが、これに限定されず、容器30が省略されて、試料が露出した適宜の形状を有してもよい。
In the first embodiment described above, the container 30 is a marinade container. However, the container 30 is not limited to this, and may be, for example, another arbitrary shaped container.
In the first embodiment described above, the sample is stored in the container 30, but the present invention is not limited to this, and the container 30 may be omitted and may have an appropriate shape in which the sample is exposed. .

以下、本発明の第2の実施形態に係る放射能測定装置および放射能測定方法について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による放射能測定装置10は、上述した第1の実施形態に係る放射能測定装置10と同様に、放射線検出器11と、波高分析装置12と、入力装置13と、出力装置14と、処理装置15とを備えている。処理装置15は、例えば、記憶部16と、演算部17とを備えている。
本実施の形態において、上述した第1の実施形態と異なる点は、記憶部16の記憶内容と、演算部17の動作とであり、上述した第1の実施形態と同一の点については説明を省略または簡略にする。
Hereinafter, a radioactivity measurement apparatus and a radioactivity measurement method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The radioactivity measurement apparatus 10 according to the present embodiment is similar to the radioactivity measurement apparatus 10 according to the first embodiment described above, the radiation detector 11, the pulse height analysis apparatus 12, the input apparatus 13, and the output apparatus 14. And a processing device 15. The processing device 15 includes, for example, a storage unit 16 and a calculation unit 17.
In the present embodiment, the difference from the first embodiment described above is the storage contents of the storage unit 16 and the operation of the calculation unit 17, and the same points as in the first embodiment described above will be described. Omitted or simplified.

試料が収容される容器50は、例えば、いわゆるU形容器である。容器50の形状は、図16に示すように、有底円筒形状に形成されている。試料を収容した容器50は、放射線検出器11のエンドキャップハウジング21の先端部に対向するようにして配置される。   The container 50 in which the sample is accommodated is, for example, a so-called U-shaped container. The shape of the container 50 is formed in a bottomed cylindrical shape as shown in FIG. The container 50 containing the sample is disposed so as to face the tip of the end cap housing 21 of the radiation detector 11.

処理装置15の記憶部16は、例えば、予め設定される各種のデータと、演算部17から出力される各種のデータと、波高分析装置12から出力されるデータとなどを記憶している。記憶部16は、例えば、高さ別効率データと、自己吸収補正係数データとを記憶している。
高さ別効率データは、容器50に収容される試料の形状(例えば、柱状形状)における複数の異なる高さに対応付けられた放射線検出器11のγ線に対する全吸収ピーク効率のデータである。高さ別効率データは、柱状形状の高さが異なる複数の標準体積線源60の各々から放出されるγ線が放射線検出器11によって実際に測定されることによって生成される。複数の標準体積線源60は、例えば図17に示すように、柱状形状の高さhが異なる5つの標準体積線源61,…,65である。第1の標準体積線源61の高さhは、第1の高さh1に形成されている。第2の標準体積線源62の高さhは、第2の高さh2(>h1)に形成されている。第3の標準体積線源63の高さhは、第3の高さh3(>h2)に形成されている。第4の標準体積線源64の高さhは、第4の高さh4(>h4)に形成されている。第5の標準体積線源65の高さhは、第5の高さh5(>h5)に形成されている。
高さ別効率データは、複数の標準体積線源60の各々の高さh(例えば、第1から第5の高さh1,…,h5)と、複数の標準体積線源60の各々に対応付けられる全吸収ピーク効率ε(例えば、第1から第5の全吸収ピーク効率ε1,…,ε5)との対応関係を示すデータである。
The storage unit 16 of the processing device 15 stores, for example, various types of preset data, various types of data output from the calculation unit 17, data output from the wave height analyzer 12, and the like. The storage unit 16 stores, for example, efficiency data by height and self-absorption correction coefficient data.
The efficiency data according to height is data of total absorption peak efficiency with respect to γ rays of the radiation detector 11 associated with a plurality of different heights in the shape (for example, columnar shape) of the sample accommodated in the container 50. The height-dependent efficiency data is generated by actually measuring gamma rays emitted from each of a plurality of standard volume radiation sources 60 having different columnar heights by the radiation detector 11. The plurality of standard volume radiation sources 60 are, for example, five standard volume radiation sources 61,..., 65 having different columnar heights h as shown in FIG. The height h of the first standard volume radiation source 61 is formed to the first height h1. The height h of the second standard volume radiation source 62 is formed to the second height h2 (> h1). The height h of the third standard volume radiation source 63 is formed at the third height h3 (> h2). The height h of the fourth standard volume source 64 is formed to a fourth height h4 (> h4). The height h of the fifth standard volume source 65 is formed at the fifth height h5 (> h5).
The height-dependent efficiency data corresponds to the height h (for example, the first to fifth heights h1,..., H5) of each of the plurality of standard volume radiation sources 60 and each of the plurality of standard volume radiation sources 60. This is data indicating a correspondence relationship with the total absorption peak efficiency ε (for example, first to fifth total absorption peak efficiencies ε1,..., Ε5) attached.

自己吸収補正係数データは、高さ別効率データの生成に用いられる標準体積線源60と、測定対象である試料とにおいて、各々の媒質が異なることに起因してγ線に対する自己吸収に差異が生じることを補正するための補正係数のデータである。自己吸収補正係数データは、例えば、標準体積線源60の媒質に対する自己吸収補正係数fsと、試料の媒質に対する自己吸収補正係数faとのデータである。
例えば、標準体積線源60を測定して得られる全吸収ピーク効率εに対して、標準体積線源60の媒質による自己吸収が補正された全吸収ピーク効率εは、標準体積線源60の媒質に対する自己吸収補正係数fsによって、ε=ε/fsと記述される。標準体積線源60とは異なる媒質の試料に対する全吸収ピーク効率εは、試料の媒質に対する自己吸収補正係数faによって、ε=ε×fa=ε×(fa/fs)と記述される。自己吸収補正係数データは、例えば、媒質中における放射線の輸送についてのシミュレーションによる演算、各種の近似または仮定に基づく演算などによって生成される。
The self-absorption correction coefficient data is different in the self-absorption due to the γ-rays due to the difference in the medium between the standard volume radiation source 60 used for generating the efficiency data by height and the sample to be measured. This is correction coefficient data for correcting the occurrence. The self-absorption correction coefficient data is, for example, data of a self-absorption correction coefficient fs for the medium of the standard volume source 60 and a self-absorption correction coefficient fa for the sample medium.
For example, with respect to the total absorption peak efficiency ε s obtained by measuring the standard volume source 60, the total absorption peak efficiency ε 0 corrected for self-absorption by the medium of the standard volume source 60 is the standard volume source 60. Is described as ε 0 = ε s / fs. The total absorption peak efficiency ε a for a sample of a medium different from the standard volume source 60 is described as ε a = ε 0 × fa = ε s × (fa / fs) by the self-absorption correction coefficient fa for the sample medium. The The self-absorption correction coefficient data is generated by, for example, calculations based on simulations of radiation transport in a medium, calculations based on various approximations or assumptions, and the like.

演算部17は、記憶部16から高さ別効率データを取得して、任意の高さhを有する標準体積線源60に対応付けられる全吸収ピーク効率(任意高さピーク効率)εh0を算出する。演算部17は、例えば図18に示すように、複数の標準体積線源60の各々の高さhと全吸収ピーク効率εの逆数(=1/ε)との対応関係を示すデータにおいて、内挿および外挿、または適宜の関数フィッティングなどによって、任意高さピーク効率εh0を算出する。 The calculation unit 17 acquires efficiency data according to height from the storage unit 16 and calculates a total absorption peak efficiency (arbitrary height peak efficiency) ε h0 associated with the standard volume radiation source 60 having an arbitrary height h. To do. For example, as shown in FIG. 18, the calculation unit 17 includes data indicating the correspondence between the height h of each of the plurality of standard volume radiation sources 60 and the reciprocal of the total absorption peak efficiency ε (= 1 / ε). Arbitrary height peak efficiency ε h0 is calculated by interpolation and extrapolation or appropriate function fitting.

演算部17は、記憶部16から自己吸収補正係数データを取得して、高さ別効率データまたは任意高さピーク効率εh0において、高さ別効率データの生成に用いられる標準体積線源60と測定対象である試料との相互のγ線に対する自己吸収の差異を補正する。
演算部17は、例えば、高さ別効率データまたは任意高さピーク効率εh0において標準体積線源60および試料の自己吸収が補正されていない場合には、先ず、標準体積線源60の自己吸収を補正する。これにより演算部17は、標準体積線源60による自己吸収が相殺されることによってゼロとなる場合の高さ別効率データまたは任意高さピーク効率εh0を算出する。演算部17は、標準体積線源60の媒質によるγ線に対する自己吸収を補正するための自己吸収補正係数fsを用いて、標準体積線源60の自己吸収が相殺されてゼロとされた高さ別効率データまたは任意高さピーク効率εh0を算出する。
次に、演算部17は、試料の自己吸収を補正することによって、試料の媒質による自己吸収に起因して高さ別効率データの全吸収ピーク効率εまたは任意高さピーク効率εh0が減少するように変化する場合の高さ別効率データまたは任意高さピーク効率εh0を算出する。演算部17は、試料の媒質による自己吸収を補正するための自己吸収補正係数faを用いて、標準体積線源60の自己吸収が補正された高さ別効率データまたは任意高さピーク効率εh0を補正することによって、試料の自己吸収が補正された高さ別効率データまたは任意高さピーク効率εh0を算出する。
The calculation unit 17 acquires the self-absorption correction coefficient data from the storage unit 16, and the standard volume radiation source 60 used to generate the efficiency data by height at the efficiency data by height or the arbitrary height peak efficiency ε h0 . The difference in self-absorption with respect to γ rays with the sample to be measured is corrected.
For example, when the self-absorption of the standard volume source 60 and the sample is not corrected in the efficiency data classified by height or the arbitrary height peak efficiency ε h0 , the calculation unit 17 firstly self-absorbs the standard volume source 60. Correct. Thereby, the calculating part 17 calculates the efficiency data classified by height or the arbitrary height peak efficiency ε h0 when the self-absorption by the standard volume radiation source 60 is canceled and becomes zero. The calculation unit 17 uses the self-absorption correction coefficient fs for correcting the self-absorption of γ-rays by the medium of the standard volume radiation source 60 to cancel the self-absorption of the standard volume radiation source 60 to zero. Separate efficiency data or arbitrary height peak efficiency ε h0 is calculated.
Next, the calculation unit 17 corrects the self-absorption of the sample, thereby reducing the total absorption peak efficiency ε or the arbitrary height peak efficiency ε h0 of the efficiency data by height due to self-absorption by the sample medium. The efficiency data classified by height or the arbitrary height peak efficiency ε h0 is calculated. The calculating unit 17 uses the self-absorption correction coefficient fa for correcting the self-absorption due to the sample medium, the efficiency data classified by height in which the self-absorption of the standard volume source 60 is corrected or the arbitrary height peak efficiency ε h0. , The height- dependent efficiency data in which the self-absorption of the sample is corrected or the arbitrary height peak efficiency ε h0 is calculated.

演算部17は、例えば、高さ別効率データまたは任意高さピーク効率εh0において標準体積線源60の自己吸収が補正されている場合、つまり標準体積線源60の自己吸収が相殺されてゼロとされた高さ別効率データまたは任意高さピーク効率εh0を取得した場合には、これらの高さ別効率データまたは任意高さピーク効率εh0において試料の自己吸収を補正する。演算部17は、試料の媒質による自己吸収を補正するための自己吸収補正係数faを用いて、標準体積線源60の自己吸収が補正された高さ別効率データまたは任意高さピーク効率εh0を補正することによって、試料の自己吸収が補正された高さ別効率データまたは任意高さピーク効率εh0を算出する。試料の自己吸収が補正された高さ別効率データまたは任意高さピーク効率εh0では、試料の自己吸収に起因して高さ別効率データの全吸収ピーク効率εまたは任意高さピーク効率εh0が減少するように変化する。 For example, when the self-absorption of the standard volume source 60 is corrected at the height- dependent efficiency data or the arbitrary height peak efficiency ε h0 , that is, the calculation unit 17 cancels out the self-absorption of the standard volume source 60 to zero. When the efficiency data classified by height or the arbitrary height peak efficiency ε h0 is acquired, the self-absorption of the sample is corrected in the efficiency data classified by height or the arbitrary height peak efficiency ε h0 . The calculating unit 17 uses the self-absorption correction coefficient fa for correcting the self-absorption due to the sample medium, the efficiency data classified by height in which the self-absorption of the standard volume source 60 is corrected or the arbitrary height peak efficiency ε h0. , The height- dependent efficiency data in which the self-absorption of the sample is corrected or the arbitrary height peak efficiency ε h0 is calculated. In the efficiency data by height or the arbitrary height peak efficiency ε h0 corrected for the self-absorption of the sample, the total absorption peak efficiency ε or the arbitrary height peak efficiency ε h0 of the efficiency data by height due to the self-absorption of the sample. Changes to decrease.

演算部17は、任意の高さhを有する標準体積線源60に対応付けられる任意高さピーク効率εh0に基づき、例えば図19に示すように、任意の高さhの位置に設定される厚さΔhの領域71に対応付けられる全吸収ピーク効率εを算出する。厚さΔhは、例えば、容器50に収容される試料の高さよりも小さく、容器50に収容される試料の高さを所定数に分割して得られる厚さなどに設定される。
演算部17は、例えば、任意の高さhを有する標準体積線源60に対応付けられる任意高さピーク効率εh0と、任意の高さ(h+Δh)を有する標準体積線源60に対応付けられる任意高さピーク効率εh0 ´との差分によって、任意の高さhの位置における厚さΔhの領域71に対応付けられる全吸収ピーク効率εを算出する。
Based on the arbitrary height peak efficiency ε h0 associated with the standard volume radiation source 60 having an arbitrary height h, the calculation unit 17 is set at a position of an arbitrary height h as shown in FIG. 19, for example. The total absorption peak efficiency ε h associated with the region 71 having the thickness Δh is calculated. The thickness Δh is set to, for example, a thickness obtained by dividing the height of the sample accommodated in the container 50 into a predetermined number, which is smaller than the height of the sample accommodated in the container 50.
The computing unit 17 is associated with, for example, an arbitrary height peak efficiency ε h0 associated with a standard volume radiation source 60 having an arbitrary height h and a standard volume radiation source 60 having an arbitrary height (h + Δh). Based on the difference from the arbitrary height peak efficiency ε h0 , the total absorption peak efficiency ε h associated with the region 71 of the thickness Δh at the position of the arbitrary height h is calculated.

演算部17は、例えば図20に示すように、容器50に収容された高さhsの試料が複数の領域71の集合体であるとみなして、複数の領域71の各々における高さhの位置に対応付けられる全吸収ピーク効率ε毎にサム効果を補正することによって補正全吸収ピーク効率を算出する。演算部17は、容器50に収容された試料の形状中における任意の高さhの位置に対応付けられる全吸収ピーク効率ε毎に、例えば、試料の核種に固有の壊変パターンと、放射線検出器11のピーク・トータル比に基づく全効率とを用いて、サム効果を補正するためのサム効果補正係数を算出する。例えば図14に示す核種NAから核種NBへの壊変パターンにおいて、ベータ崩壊の後にカスケード放出される2つのγ線(第1ガンマ線γ1および第2ガンマ線γ2)のうち第1ガンマ線γ1を測定対象とする場合のサム効果補正係数gは、第2ガンマ線γ2に対する放射線検出器11の全効率εによって、g=(1−ε)と記述される。第2ガンマ線γ2に対する放射線検出器11の全効率εは、例えば、第2ガンマ線γ2に対するピーク・トータル比PTと、第2ガンマ線γ2に対する主形状効率分布データの全吸収ピーク効率ε(2)とによって、ε=ε(2)/PTと記述される。放射線検出器11のピーク・トータル比は、例えば、単一エネルギーのγ線を放出する線源を用いた実測、シミュレーションによる演算、または経験式などによって生成される。
演算部17は、容器50に収容された試料の形状中における任意の高さhの位置に対応付けられる全吸収ピーク効率ε毎に、全吸収ピーク効率εにサム効果補正係数を乗算することによって補正全吸収ピーク効率を算出する。演算部17は、試料の形状中に含まれる全ての領域71に対応付けられる補正全吸収ピーク効率を積算することによって較正全吸収ピーク効率を算出する。較正全吸収ピーク効率は、試料の形状中における任意の高さhの位置毎に異なる試料の自己吸収およびサム効果が補正された全吸収ピーク効率である。
For example, as illustrated in FIG. 20, the calculation unit 17 regards the sample having the height hs accommodated in the container 50 as an aggregate of the plurality of regions 71, and positions the height h in each of the plurality of regions 71. The corrected total absorption peak efficiency is calculated by correcting the sum effect for each total absorption peak efficiency ε h associated with. For example, the calculation unit 17 performs, for example, a decay pattern unique to the nuclide of the sample and radiation detection for each total absorption peak efficiency ε h associated with the position of an arbitrary height h in the shape of the sample accommodated in the container 50. The sum effect correction coefficient for correcting the sum effect is calculated using the total efficiency based on the peak-to-total ratio of the device 11. For example, in the decay pattern from the nuclide NA to the nuclide NB shown in FIG. 14, the first gamma ray γ1 of the two gamma rays (first gamma ray γ1 and second gamma ray γ2) emitted in cascade after beta decay is used as the measurement target. The sum effect correction coefficient g in this case is described as g = (1−ε T ) by the total efficiency ε T of the radiation detector 11 with respect to the second gamma ray γ 2. The total efficiency ε T of the radiation detector 11 for the second gamma ray γ2 is, for example, the peak-to-total ratio PT for the second gamma ray γ2, and the total absorption peak efficiency ε (2) of the main shape efficiency distribution data for the second gamma ray γ2. Ε T = ε (2) / PT. The peak-to-total ratio of the radiation detector 11 is generated by, for example, actual measurement using a radiation source that emits single energy γ-rays, calculation by simulation, or empirical formula.
The computing unit 17 multiplies the total absorption peak efficiency ε h by the sum effect correction coefficient for each total absorption peak efficiency ε h associated with an arbitrary height h position in the shape of the sample accommodated in the container 50. To calculate the corrected total absorption peak efficiency. The computing unit 17 calculates the calibration total absorption peak efficiency by integrating the corrected total absorption peak efficiency associated with all the regions 71 included in the shape of the sample. The calibrated total absorption peak efficiency is the total absorption peak efficiency corrected for the self-absorption and sum effects of different samples at any height h position in the sample shape.

演算部17は、容器50に収容された試料から放出されるγ線が放射線検出器11によって検出される際に波高分析装置12から出力される波高分布のデータと、測定対象のγ線のエネルギーに対応付けられる較正全吸収ピーク効率とを用いて、試料に含まれる放射能量を算出する。   The calculation unit 17 calculates the wave height distribution data output from the wave height analyzer 12 and the energy of the gamma ray to be measured when the gamma rays emitted from the sample contained in the container 50 are detected by the radiation detector 11. The amount of radioactivity contained in the sample is calculated using the calibration total absorption peak efficiency associated with.

本実施形態による放射能測定装置10は上記構成を備えており、次に、放射能測定装置10の動作、つまり放射能測定方法について、図21を参照して説明する。   The radioactivity measurement apparatus 10 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation of the radioactivity measurement apparatus 10, that is, the radioactivity measurement method will be described with reference to FIG.

先ず、演算部17は、高さ別効率データを記憶部16から取得する(ステップS21)。
次に、演算部17は、自己吸収補正係数データを記憶部16から取得して、高さ別効率データにおいて、高さ別効率データの生成に用いられる標準体積線源60と測定対象である試料との相互のγ線に対する自己吸収の差異を補正する(ステップS22)。
次に、演算部17は、高さ別効率データに基づいて、任意の高さhを有する標準体積線源60に対応付けられる全吸収ピーク効率(任意高さピーク効率)εh0を算出する(ステップS23)。
First, the calculating part 17 acquires the efficiency data classified by height from the memory | storage part 16 (step S21).
Next, the calculation unit 17 acquires the self-absorption correction coefficient data from the storage unit 16, and in the efficiency data classified by height, the standard volume radiation source 60 used for generating the efficiency data classified by height and the sample to be measured The difference in self-absorption with respect to the mutual γ rays is corrected (step S22).
Next, the computing unit 17 calculates a total absorption peak efficiency (arbitrary peak efficiency) ε h0 associated with the standard volume radiation source 60 having an arbitrary height h based on the efficiency data classified by height ( Step S23).

次に、演算部17は、初期値がゼロであるカウント値kが、容器50に収容された高さhsの試料を構成する複数の領域71の領域数(高さ分類数)に等しいか否かを判定する(ステップS24)。
この判定結果が「YES」の場合には、演算部17は、処理を後述するステップS29に進める。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、演算部17は、処理をステップS25に進める。
Next, the calculation unit 17 determines whether or not the count value k whose initial value is zero is equal to the number of regions (height classification number) of the plurality of regions 71 constituting the sample having the height hs accommodated in the container 50. Is determined (step S24).
If the determination result is “YES”, the computing unit 17 advances the processing to step S29 described later.
On the other hand, when the determination result is “NO”, the arithmetic unit 17 advances the process to step S25.

次に、演算部17は、容器50に収容された高さhsの試料を構成するとともに1から高さ分類数までの分類番号が対応付けられる複数の領域71のうち、カウント値kと同一の分類番号が対応付けられるとともに高さhに配置されている領域71に対する全吸収ピーク効率εhkを算出する(ステップS25)。
次に、演算部17は、カウント値kに対応付けられる全吸収ピーク効率εhkにおいてサム効果を補正して補正全吸収ピーク効率を算出する(ステップS26)。
次に、演算部17は、補正全吸収ピーク効率を積算することによって、較正全吸収ピーク効率を算出する(ステップS27)。
次に、演算部17は、カウント値kに「1」を加算して得た値を新たにカウント値kとし、処理をステップS24に戻す(ステップS28)。
次に、演算部17は、容器50に収容された試料から放出されるγ線が放射線検出器11によって検出される際に波高分析装置12から出力される波高分布のデータに較正全吸収ピーク効率を用いて、試料の放射能量を算出する。そして、演算部17は処理をエンドに進める(ステップS29)。
Next, the calculating part 17 comprises the sample of the height hs accommodated in the container 50, and is the same as the count value k among the some area | regions 71 with which the classification number from 1 to the height classification number is matched. The total absorption peak efficiency ε hk is calculated for the region 71 associated with the classification number and arranged at the height h k (step S25).
Next, the computing unit 17 calculates the corrected total absorption peak efficiency by correcting the sum effect in the total absorption peak efficiency ε hk associated with the count value k (step S26).
Next, the computing unit 17 calculates the calibration total absorption peak efficiency by integrating the corrected total absorption peak efficiency (step S27).
Next, the computing unit 17 newly sets a value obtained by adding “1” to the count value k as the count value k, and returns the process to step S24 (step S28).
Next, the calculation unit 17 calibrates the total absorption peak efficiency to the data of the wave height distribution output from the wave height analyzer 12 when γ rays emitted from the sample accommodated in the container 50 are detected by the radiation detector 11. Is used to calculate the amount of radioactivity of the sample. And the calculating part 17 advances a process to an end (step S29).

上述したように、本実施の形態による放射能測定装置10によれば、演算部17は柱状形状の試料中における任意の高さhの位置に設定される領域71に対応付けられる全吸収ピーク効率ε毎にサム効果を補正するので、任意の高さhの位置毎に異なるサム効果の度合いに対応して適正な補正を行うことができる。サム効果の補正精度が向上することにより、サム効果の補正を伴う試料に対する全吸収ピーク効率の較正精度を向上させることができる。 As described above, according to the radioactivity measurement apparatus 10 according to the present embodiment, the calculation unit 17 has the total absorption peak efficiency associated with the region 71 set at the position of the arbitrary height h in the columnar sample. Since the sum effect is corrected for each ε h, it is possible to perform appropriate correction corresponding to the degree of the sum effect that differs for each position of an arbitrary height h. By improving the correction accuracy of the sum effect, the calibration accuracy of the total absorption peak efficiency for the sample accompanied by the correction of the sum effect can be improved.

なお、上述した第2の実施形態において、演算部17は、試料中における任意の高さhの位置に設定される厚さΔhの領域71に対応付けられる全吸収ピーク効率ε毎に算出した補正全吸収ピーク効率を積算するとしたが、これに限定されない。
演算部17は、例えば、高さhの位置に対応付けられる全吸収ピーク効率εが適宜の関数式によって記述される場合には、全吸収ピーク効率εにサム効果補正係数が乗算されて得られる補正全吸収ピーク効率を高さhについてゼロから試料の高さhsに亘って積分することによって較正全吸収ピーク効率を算出してもよい。
In the second embodiment described above, the calculation unit 17 calculates each total absorption peak efficiency ε h associated with the region 71 having a thickness Δh set at a position of an arbitrary height h in the sample. Although the corrected total absorption peak efficiency is integrated, the present invention is not limited to this.
For example, when the total absorption peak efficiency ε h associated with the position of the height h is described by an appropriate function formula, the calculation unit 17 multiplies the total absorption peak efficiency ε h by the sum effect correction coefficient. The calibration total absorption peak efficiency may be calculated by integrating the resulting corrected total absorption peak efficiency from zero to the sample height hs for height h.

なお、上述した第2の実施形態において、記憶部16は自己吸収補正係数データを記憶し、演算部17は、自己吸収補正係数データを用いて高さ別効率データまたは任意高さピーク効率εh0を補正するとしたが、これに限定されない。
記憶部16は、予め標準体積線源60および試料の自己吸収が補正された高さ別効率データを記憶していてもよい。
In the second embodiment described above, the storage unit 16 stores self-absorption correction coefficient data, and the calculation unit 17 uses the self-absorption correction coefficient data to determine efficiency data according to height or arbitrary height peak efficiency ε h0. However, the present invention is not limited to this.
The storage unit 16 may store efficiency data classified by height in which self-absorption of the standard volume radiation source 60 and the sample is corrected in advance.

なお、上述した第2の実施形態においては、容器50をU形容器としたが、これに限定されず、例えば、他の有底筒形状の容器などであってもよい。
また、上述した第2の実施形態においては、試料は容器50に収容されるとしたが、これに限定されず、容器50が省略されて、試料が露出した適宜の柱状形状を有してもよい。
In the second embodiment described above, the container 50 is a U-shaped container. However, the present invention is not limited to this. For example, another bottomed cylindrical container may be used.
In the above-described second embodiment, the sample is stored in the container 50. However, the present invention is not limited to this, and the container 50 may be omitted and may have an appropriate columnar shape with the sample exposed. Good.

なお、上述した第1および第2の実施形態において、放射線検出器11をゲルマニウム半導体検出器としたが、これに限定されず、例えば、シンチレーション検出器、線量計、モニタリングポストなどの他の検出器であってもよい。   In the first and second embodiments described above, the radiation detector 11 is a germanium semiconductor detector. However, the present invention is not limited to this. For example, other detectors such as a scintillation detector, a dosimeter, and a monitoring post are used. It may be.

10…放射能測定装置、11…放射線検出器、12…波高分析装置、15…処理装置(処理手段)、16…記憶部(記憶手段)、17…演算部(演算手段)、20…ゲルマニウム結晶、30…容器、40…標準体積線源、41…標準線源、50…容器、60…標準体積線源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Radioactivity measuring apparatus, 11 ... Radiation detector, 12 ... Wave height analyzer, 15 ... Processing apparatus (processing means), 16 ... Memory | storage part (memory | storage means), 17 ... Calculation part (calculation means), 20 ... Germanium crystal 30 ... Container, 40 ... Standard volume source, 41 ... Standard source, 50 ... Container, 60 ... Standard volume source

Claims (9)

試料から放出される放射線を検出する放射線検出器と、前記放射線検出器の検出効率を較正する場合に前記試料に対応するサム効果を補正する処理手段と、
を備え、
前記処理手段は、
前記試料中の任意の位置に対応付けられる前記検出効率の前記試料の全体における度数分布に関連する分布データを記憶する記憶手段と、
前記試料中の任意の位置に対応付けられる前記検出効率毎に前記サム効果を補正することによって補正検出効率を算出し、前記分布データに含まれる全ての前記検出効率に対応付けられる前記補正検出効率を積算することによって較正検出効率を算出する演算手段と、
を備えることを特徴とする放射能測定装置。
A radiation detector for detecting radiation emitted from the sample, and processing means for correcting the sum effect corresponding to the sample when calibrating the detection efficiency of the radiation detector;
With
The processing means includes
Storage means for storing distribution data related to a frequency distribution in the entire sample with the detection efficiency associated with an arbitrary position in the sample;
The corrected detection efficiency is calculated by correcting the sum effect for each of the detection efficiencies associated with an arbitrary position in the sample, and is associated with all the detection efficiencies included in the distribution data. Calculating means for calculating the calibration detection efficiency by integrating
A radioactivity measurement apparatus comprising:
前記演算手段が前記較正検出効率の算出に用いる前記分布データの特性値は、
所定形状の標準線源を用いて測定される前記放射線検出器の検出効率によって較正される、
ことを特徴とする請求項1に記載の放射能測定装置。
The characteristic value of the distribution data used by the calculation means for calculating the calibration detection efficiency is:
Calibrated by the detection efficiency of the radiation detector measured using a standard source of a predetermined shape;
The radioactivity measuring apparatus according to claim 1.
前記演算手段が前記較正検出効率の算出に用いる前記分布データは、
前記放射線検出器の結晶形状に対応付けられる、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放射能測定装置。
The distribution data used by the calculation means for calculating the calibration detection efficiency is:
Corresponding to the crystal shape of the radiation detector,
The radioactivity measurement apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein
前記演算手段が前記較正検出効率の算出に用いる前記分布データは、
前記放射線のエネルギーに対応付けられる、
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1つに記載の放射能測定装置。
The distribution data used by the calculation means for calculating the calibration detection efficiency is:
Associated with the energy of the radiation,
The radioactivity measurement apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記演算手段が前記較正検出効率の算出に用いる前記分布データは、
前記試料中の任意の位置に対応付けられる前記放射線に対する媒質の自己吸収の大きさが補正される、
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1つに記載の放射能測定装置。
The distribution data used by the calculation means for calculating the calibration detection efficiency is:
The magnitude of the self-absorption of the medium for the radiation associated with any position in the sample is corrected,
The radioactivity measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
柱状形状の試料から放出される放射線を検出する放射線検出器と、前記放射線検出器の検出効率を較正する場合に前記試料に対応するサム効果を補正する処理手段と、
を備え、
前記処理手段は、
前記柱状形状の高さが異なる複数の前記試料に対応付けられる前記検出効率のデータを記憶する記憶手段と、
前記検出効率のデータに基づいて前記柱状形状の任意の高さ位置に対応付けられる前記検出効率を算出し、前記柱状形状の任意の高さ位置に対応付けられる前記検出効率毎に前記サム効果を補正することによって補正検出効率を算出し、前記柱状形状の高さが所望の高さである前記試料においてゼロから前記所望の高さまでに含まれる全ての前記高さ位置に対応付けられる前記補正検出効率を積算することによって較正検出効率を算出する演算手段と、
を備えることを特徴とする放射能測定装置。
A radiation detector for detecting radiation emitted from a columnar sample, and processing means for correcting the sum effect corresponding to the sample when calibrating the detection efficiency of the radiation detector;
With
The processing means includes
Storage means for storing data of the detection efficiency associated with the plurality of samples having different heights of the columnar shape;
The detection efficiency associated with an arbitrary height position of the columnar shape is calculated based on the detection efficiency data, and the sum effect is calculated for each detection efficiency associated with an arbitrary height position of the columnar shape. Correction detection efficiency is calculated by correcting, and the correction detection associated with all the height positions included from zero to the desired height in the sample in which the height of the columnar shape is a desired height Arithmetic means for calculating the calibration detection efficiency by integrating the efficiency;
A radioactivity measurement apparatus comprising:
前記演算手段は、
前記放射線検出器の出力信号パルスの波高分布データと前記較正検出効率とを用いて前記試料に含まれる放射能量を算出する、
ことを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1つに記載の放射能測定装置。
The computing means is
Calculate the amount of radioactivity contained in the sample using the pulse height distribution data of the output signal pulse of the radiation detector and the calibration detection efficiency,
The radioactivity measurement apparatus according to claim 1, wherein the radioactivity measurement apparatus is a radioactivity measurement apparatus.
試料から放出される放射線を検出する放射線検出器の検出効率を較正する場合に前記試料に対応するサム効果を補正する処理手段が行う放射能測定方法であって、
前記処理手段が、前記試料中の任意の位置に対応付けられる前記検出効率毎に前記サム効果を補正することによって補正検出効率を算出する第1のステップと、
前記処理手段が、前記試料中の任意の位置に対応付けられる前記検出効率の前記試料の全体における度数分布に関連する分布データに基づいて、前記分布データに含まれる全ての前記検出効率に対応付けられる前記補正検出効率を積算することによって較正検出効率を算出する第2のステップと、
を含む、
ことを特徴とする放射能測定方法。
A radioactivity measurement method performed by processing means for correcting the sum effect corresponding to a sample when calibrating the detection efficiency of a radiation detector for detecting radiation emitted from the sample,
A first step in which the processing means calculates a corrected detection efficiency by correcting the sum effect for each detection efficiency associated with an arbitrary position in the sample;
The processing means associates with all the detection efficiencies included in the distribution data based on distribution data related to the frequency distribution of the entire sample with the detection efficiency associated with an arbitrary position in the sample. A second step of calculating calibration detection efficiency by integrating the corrected detection efficiency,
including,
The radioactivity measurement method characterized by this.
柱状形状の試料から放出される放射線を検出する放射線検出器の検出効率を較正する場合に前記試料に対応するサム効果を補正する処理手段が行う放射能測定方法であって、
前記処理手段が、前記柱状形状の高さが異なる複数の前記試料に対応付けられる前記検出効率のデータに基づいて、前記柱状形状の任意の高さ位置に対応付けられる前記検出効率を算出する第1のステップと、
前記処理手段が、前記柱状形状の任意の高さ位置に対応付けられる前記検出効率毎に前記サム効果を補正することによって補正検出効率を算出する第2のステップと、
前記処理手段が、前記柱状形状の高さが所望の高さである前記試料においてゼロから前記所望の高さまでに含まれる全ての前記高さ位置に対応付けられる前記補正検出効率を積算することによって較正検出効率を算出する第3のステップと、
を含む、
ことを特徴とする放射能測定方法。
A radioactivity measurement method performed by processing means for correcting the sum effect corresponding to a sample when calibrating the detection efficiency of a radiation detector that detects radiation emitted from a columnar sample,
The processing means calculates the detection efficiency associated with an arbitrary height position of the columnar shape based on the detection efficiency data associated with the plurality of samples having different heights of the columnar shape. 1 step,
A second step in which the processing means calculates a corrected detection efficiency by correcting the sum effect for each detection efficiency associated with an arbitrary height position of the columnar shape;
The processing means integrates the correction detection efficiency associated with all the height positions included from zero to the desired height in the sample in which the height of the columnar shape is a desired height. A third step of calculating calibration detection efficiency;
including,
The radioactivity measurement method characterized by this.
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