JP2018054342A - Radiation measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は放射線測定装置に関し、特に温度補償機能を備えた放射線測定装置に関する。 The present invention relates to a radiation measuring apparatus, and more particularly to a radiation measuring apparatus having a temperature compensation function.
放射線測定装置として、モニタリングポスト、サーベイメータ、個人線量計等の各種の装置が知られている。そのような放射線測定装置では、シンチレータ及び光検出器（光電子増倍管、ＭＰＰＣ等）からなる放射線検出器が利用されている。シンチレータには温度依存性が認められ、つまり温度（環境温度）に発光減衰時間が依存するという性質が認められる。典型的には、温度が高ければ発光減衰時間が短く、温度が低ければ発光減衰時間が長くなる。 Various types of devices such as monitoring posts, survey meters, and personal dosimeters are known as radiation measuring devices. In such a radiation measurement apparatus, a radiation detector including a scintillator and a photodetector (photomultiplier tube, MPPC, etc.) is used. The scintillator has a temperature dependency, that is, a property that the emission decay time depends on the temperature (environment temperature). Typically, the light emission decay time is short when the temperature is high, and the light emission decay time is long when the temperature is low.
一般的な放射線測定装置について具体的に説明する。シンチレータにガンマ線が入射した場合に光が生じ、その光が光検出器において電気信号（電荷信号又は電流信号）に変換される。その電気信号がプリアンプにおいて電圧信号に変換される。一般に、プリアンプとして、電荷有感型前置増幅器(Charge Sensitive Pre Amplifier (CSPA))が用いられる。そのような増幅器においてはそれが有する負帰還回路にコンデンサが設けられ、そこからの出力信号は入力電荷に比例した波高値を有する検出パルスとなる。その検出パルスは、通常、山状のピーク部分とそれに続くテール部分とからなる。CSPAから出力された検出パルスのパルス幅（テール部分を含む）は比較的に大きく、また雑音を含んでおり、そのままでは扱い難いために、CSPAの後段にシェイピングのためかつゲイン調整のためのリニアアンプが設けられる。このリニアアンプは通常、ＨＰＦとＬＰＦとを組み合わせたＢＰＦ機能を有する。リニアアンプにおいて波形成形が行われ、また信号帯域が制限される。これにより雑音が低減される。通常、ＨＰＦとＬＰＦのそれぞれのカットオフ周波数は共通の値に設定される。そのカットオフ周波数に対応する時定数をシェイピングタイムという。他の時定数をもってシェイピングタイムと定義してもよい。リニアアンプから出力されたアナログパルスは、その後段に設けられたコンパレターでデジタルパルスに変換され、あるいは、ＡＤＣによってデジタル信号に変換される。デジタル信号に対しては波高値分析が行われる。 A general radiation measuring apparatus will be specifically described. Light is generated when gamma rays are incident on the scintillator, and the light is converted into an electrical signal (a charge signal or a current signal) in the photodetector. The electric signal is converted into a voltage signal in the preamplifier. In general, a charge sensitive preamplifier (CSPA) is used as a preamplifier. In such an amplifier, a capacitor is provided in the negative feedback circuit of the amplifier, and an output signal from the capacitor is a detection pulse having a peak value proportional to the input charge. The detection pulse usually consists of a mountain-shaped peak portion followed by a tail portion. The pulse width of the detection pulse output from CSPA (including the tail) is relatively large, includes noise, and is difficult to handle as it is, so linear for shaping and gain adjustment after CSPA An amplifier is provided. This linear amplifier usually has a BPF function in which HPF and LPF are combined. Waveform shaping is performed in the linear amplifier, and the signal band is limited. This reduces noise. Usually, the cut-off frequencies of the HPF and LPF are set to a common value. The time constant corresponding to the cutoff frequency is called shaping time. The shaping time may be defined with another time constant. The analog pulse output from the linear amplifier is converted into a digital pulse by a comparator provided at the subsequent stage, or converted into a digital signal by an ADC. The peak value analysis is performed on the digital signal.
上記回路構成において、シェイピングタイムを大きくすると、つまりカットオフ周波数を低速側にシフトさせると、通過帯域幅は狭くなり、雑音をより抑制することができ、信号対雑音性能上有利となる。その一方、リニアアンプの出力パルス幅が大きくなるため、パルス時間分解能が劣化し、時間的に密に入射した放射線を計測する場合に不利となる。つまり測定可能な計数率の上限が制限されてしまう。逆に、シェイピングタイムを小さくすると、つまりカットオフ周波数を高速側にすると、上記とは反対に雑音抑制効果は薄れるが、高計数率までを測定できるようになる。 In the above circuit configuration, if the shaping time is increased, that is, the cut-off frequency is shifted to the low speed side, the passband width becomes narrower, noise can be further suppressed, which is advantageous in terms of signal-to-noise performance. On the other hand, since the output pulse width of the linear amplifier becomes large, the pulse time resolution is deteriorated, which is disadvantageous when measuring radiation that is densely incident in time. That is, the upper limit of the count rate that can be measured is limited. Conversely, if the shaping time is reduced, that is, the cut-off frequency is set to the high speed side, the noise suppression effect is reduced contrary to the above, but it is possible to measure up to a high count rate.
プリアンプは積分作用を有し、その出力信号である検出パルス（テールパルス）における立ち上がり時間はシンチレータの発光減衰時間に依存する。その立ち上がり時間に対してリニアアンプのシェイピングタイムが小さい場合、リニアアンプの出力パルスの波高値が小さくなる。つまり、温度に依存してシンチレータの発光減衰時間が変化すると、それに起因してリニアアンプの出力信号の波高値が変化してしまう。NaI（Tl）シンチレータを用いる場合、その発光減衰時間は、常温においておよそ数百ｎsecであり、低温時において数μsec程度にも及ぶことがあるので、発光減衰時間とシェイピングタイムとの関係から波高値の変化が生じやすい。これは波高値から放射線のエネルギーを特定する場合等において誤差要因となる。 The preamplifier has an integration function, and the rise time of the detection pulse (tail pulse) that is the output signal depends on the light emission decay time of the scintillator. When the shaping time of the linear amplifier is small with respect to the rise time, the peak value of the output pulse of the linear amplifier becomes small. That is, when the light emission decay time of the scintillator changes depending on the temperature, the peak value of the output signal of the linear amplifier changes accordingly. When NaI (Tl) scintillator is used, the emission decay time is about several hundreds of nsec at room temperature and may reach several μsec at low temperature. Therefore, the peak value is calculated from the relationship between emission decay time and shaping time. Changes are likely to occur. This becomes an error factor when the radiation energy is specified from the peak value.
シンチレータの温度依存性、つまり温度によってリニアアンプの出力信号の波高値が変化してしまう問題に対処するため、温度補償が実行される（特許文献１を参照）。具体的には、シンチレータごとに温度特性が微妙に異なるので、つまり個体差を無視できないので、シンチレータごとに実際に温度変化を生じさせて温度に応じて波高値がどのように変化するのかを特定し、これにより温度補償関数を事前に求めておき、実際の測定時には、その温度補償関係に従って波高値を補正するものである。そのような構成を採用する場合、シンチレータごとの温度特性を取得するために多大な労力を要し、また、シンチレータの温度を測定するセンサが不可欠となる。なお、温度変化以外の要因によって波高値の変化が生じる場合にもその補償を行うことが望まれる。 In order to cope with the temperature dependency of the scintillator, that is, the problem that the peak value of the output signal of the linear amplifier changes depending on the temperature, temperature compensation is performed (see Patent Document 1). Specifically, since the temperature characteristics are slightly different for each scintillator, that is, individual differences cannot be ignored, it is possible to specify how the peak value changes according to the temperature by actually causing a temperature change for each scintillator. Thus, the temperature compensation function is obtained in advance, and the peak value is corrected according to the temperature compensation relationship at the time of actual measurement. When such a configuration is employed, a great amount of labor is required to acquire temperature characteristics for each scintillator, and a sensor for measuring the scintillator temperature is indispensable. It should be noted that compensation is also required when the peak value changes due to factors other than temperature changes.
本発明の目的は、上記のような波高値の変化を補償する新たな手法を実現することにある。あるいは、温度による影響が抑制された状況下で放射線測定を行えるようにすることにある。あるいは、温度センサを用いることなく温度補償を行えるようにすることにある。あるいは、検出器ごとに温度補償関数を特定しなくても温度補償を行えるようにすることにある。 An object of the present invention is to realize a new technique for compensating for the change in the peak value as described above. Alternatively, radiation measurement can be performed in a situation where the influence of temperature is suppressed. Alternatively, temperature compensation can be performed without using a temperature sensor. Alternatively, temperature compensation can be performed without specifying a temperature compensation function for each detector.
本発明に係る放射線測定装置は、第１応答特性を有する回路であって、放射線を検出して得られた検出パルスを受け入れ、当該検出パルスの立ち上がり時間に対応する第１波高値を有する第１パルスを出力する第１パルス生成回路と、前記第１応答特性とは異なる第２応答特性を有する回路であって、前記検出パルスを受け入れ、当該検出パルスの立ち上がり時間に対応する第２波高値を有する第２パルスを出力する第２パルス生成回路と、前記第１パルスの第１波高値と前記第２パルスの第２波高値とに基づいて、前記検出パルスの波高値に依存し且つ前記検出パルスの立ち上がり時間に依存しない補正済み波高値を求める演算回路と、を含むことを特徴とする。 The radiation measurement apparatus according to the present invention is a circuit having a first response characteristic, which accepts a detection pulse obtained by detecting radiation and has a first peak value corresponding to a rise time of the detection pulse. A first pulse generating circuit for outputting a pulse and a circuit having a second response characteristic different from the first response characteristic, wherein the detection pulse is received, and a second peak value corresponding to a rise time of the detection pulse is obtained. A second pulse generation circuit that outputs a second pulse having a first pulse height value of the first pulse and a second pulse height value of the second pulse, the second pulse generation circuit depending on a peak value of the detection pulse and the detection And an arithmetic circuit for obtaining a corrected peak value that does not depend on the rise time of the pulse.
上記の検出パルスは、典型的には、シンチレータ及び光検出器からなる放射線検出器の後段に設けられたプリアンプから出力されるテールパルスである。その場合、検出パルスの立ち上がり時間（応答速度といってもよい）は、シンチレータにおける発光減衰時間に依存する。第１パルス生成回路と第２パルス生成回路は互いに異なる応答特性を有するため、それらに対して同じ検出パルスを入力しても、それらから出力される２つの出力パルスの波高値には相違が生じる。２つの出力パルスの波高値間の関係は検出パルスの立ち上がり時間に依存して変化する。そのような性質又は現象を利用して、検出パルスの波高値に依存し（放射線エネルギーの情報が保存され）且つ検出信号の立ち上がり時間に依存しない（発光減衰時間に依存しない）補正済み波高値を求めることが可能となる。上記構成には、厳密な温度補償を行えなくても実用的価値ある温度補償を行える態様が含まれる。上記構成によれば、第１パルス及び第２パルスの少なくとも一方について補正済み波高値が求められるので、放射線のエネルギーを正確に特定できる。また上記構成によれば、例えば、シンチレータの温度補償のために温度センサを設ける必要がなくなり、また、シンチレータごとに温度補償関数を求める作業が不要となる。もっとも、具体的な事情によっては、光検出器の温度補償やシンチレータの発光量の温度補償等のために温度センサを設けてもよく、また、シンチレータごとに個別的に温度補償関数を求めるようにしてもよい。シンチレータ以外の検出器を用いる場合であって上記同様の温度依存性が認められる場合にも上記構成を適用可能である。また、温度変化以外の要因によって波高値の変化が生じるような場合にも上記構成を適用可能である。 The detection pulse is typically a tail pulse output from a preamplifier provided at a subsequent stage of a radiation detector including a scintillator and a photodetector. In that case, the rise time of the detection pulse (which may be called a response speed) depends on the light emission decay time in the scintillator. Since the first pulse generation circuit and the second pulse generation circuit have different response characteristics, even if the same detection pulse is input to them, the peak values of the two output pulses output from them differ. . The relationship between the peak values of the two output pulses changes depending on the rise time of the detection pulse. By using such a property or phenomenon, a corrected peak value that depends on the peak value of the detection pulse (information on radiation energy is stored) and does not depend on the rise time of the detection signal (does not depend on the emission decay time) is obtained. It can be obtained. The above configuration includes a mode in which temperature compensation with practical value can be performed even if strict temperature compensation cannot be performed. According to the above configuration, the corrected peak value is obtained for at least one of the first pulse and the second pulse, so that the energy of radiation can be accurately specified. Moreover, according to the said structure, it becomes unnecessary to provide a temperature sensor for the temperature compensation of a scintillator, for example, and the operation | work which calculates | requires a temperature compensation function for every scintillator becomes unnecessary. Of course, depending on the specific circumstances, a temperature sensor may be provided for temperature compensation of the photodetector, temperature compensation of the light emission amount of the scintillator, and the temperature compensation function is individually obtained for each scintillator. May be. The above configuration can also be applied when a detector other than a scintillator is used and the same temperature dependence as described above is observed. The above configuration can also be applied when the peak value changes due to factors other than temperature changes.
望ましくは、前記演算回路は、前記第１波高値と前記第２波高値の比に基づいて補正係数を演算する補正係数演算回路と、前記第１パルス及び前記第２パルスの少なくとも一方に前記補正係数を作用させて前記補正済み波高値を求める補正回路と、を含む。第１パルス用の補正係数を求めてもよいし、第２パルス用の補正係数を求めてもよいし、２つのパルス用の２つの補正係数を求めてもよい。 Preferably, the arithmetic circuit includes a correction coefficient arithmetic circuit that calculates a correction coefficient based on a ratio between the first peak value and the second peak value, and the correction to at least one of the first pulse and the second pulse. And a correction circuit for obtaining the corrected peak value by applying a coefficient. A correction coefficient for the first pulse may be obtained, a correction coefficient for the second pulse may be obtained, or two correction coefficients for two pulses may be obtained.
望ましくは、放射線の入射により光を発生するシンチレータと、前記光を電気信号に変換する光検出器と、前記電気信号に基づいて前記検出パルスとしてテールパルスを生成するプリアンプと、を含み、前記補正係数は前記シンチレータにおける発光減衰時間の温度依存性を補償するためのものであり、前記検出パルスの立ち上がり時間が前記発光減衰時間に依存する。温度に応じて発光減衰時間が変化すると、それに応じて検出パルスの立ち上がり時間が変化する。立ち上がり時間に応じて第１パルスの第１波高値と第２パルスの第２波高値の関係が変化する。逆に言えば、その関係から発光減衰時間を補償するための補正係数を特定することが可能である。この方法は、温度を求めて温度特性を補正する方法ではなく、発光減衰時間の違いを直接補正する方法であるため、発光減衰時間の温度特性が異なるシンチレータを備えた複数の放射線検出器間において、補正係数群又はそれを演算するための関数を共用することが可能である。すなわち、シンチレータの組成、サイズ及び形態によらずに、複数の放射線検出器間で同じ係数群又は関数を利用することが可能である。 Preferably, the correction includes: a scintillator that generates light upon incidence of radiation; a photodetector that converts the light into an electrical signal; and a preamplifier that generates a tail pulse as the detection pulse based on the electrical signal. The coefficient is for compensating the temperature dependence of the light emission decay time in the scintillator, and the rise time of the detection pulse depends on the light emission decay time. When the emission decay time changes according to the temperature, the rise time of the detection pulse changes accordingly. The relationship between the first peak value of the first pulse and the second peak value of the second pulse changes according to the rise time. In other words, it is possible to specify a correction coefficient for compensating the light emission decay time from the relationship. This method is not a method of correcting the temperature characteristics by obtaining the temperature, but is a method of directly correcting the difference in the light emission decay time. Therefore, between multiple radiation detectors equipped with scintillators having different temperature characteristics of the light emission decay time. It is possible to share a correction coefficient group or a function for calculating the correction coefficient group. That is, the same coefficient group or function can be used among a plurality of radiation detectors regardless of the composition, size and form of the scintillator.
望ましくは、前記補正係数演算回路は前記補正係数を導出する関数に対して前記比を代入することにより前記補正係数を演算するものであり、前記関数は異なるシンチレータを備える複数の放射線測定装置間で共用される関数である。 Preferably, the correction coefficient calculation circuit calculates the correction coefficient by substituting the ratio into a function for deriving the correction coefficient, and the function is between a plurality of radiation measurement apparatuses having different scintillators. A function that is shared.
望ましくは、前記第１パルス生成回路は、第１時間条件に従う前記第１応答特性を有する第１シェイピング回路であり、前記第２パルス生成回路は、前記第１シェイピング回路と並列に設けられ第２時間条件に従う前記第２応答特性を有する第２シェイピング回路である。望ましくは、前記第１パルス生成回路は第１バンドパスフィルタとして機能し、前記第１時間条件は前記第１バンドパスフィルタの周波数特性を決める第１シェイピングタイムであり、前記第２パルス生成回路は第２バンドパスフィルタとして機能し、前記第２時間条件は前記第２バンドパスフィルタの周波数特性を決める第２シャエピングタイムである。補正の精度を出すために、望ましくは、第２シェイピングタイムは第１シェイピングタイムの２倍以上に設定される。また、補正の精度を出すために、第２シェイピングタイムが第１シェイピングタイムよりも大きいことを前提とした場合、望ましくは、第１シェイピングタイムはシンチレータの発光減衰時間の温度特性における最小値の１／１０から１０倍の範囲内に設定され、第２シェイピングタイムはシンチレータの発光減衰時間の温度特性における最大値の１／１０から１０倍の範囲内に設定される。ここで、最小値及び最大値は補償対象となる時間軸上の範囲における最小値及び最大値である。 Preferably, the first pulse generation circuit is a first shaping circuit having the first response characteristic according to a first time condition, and the second pulse generation circuit is provided in parallel with the first shaping circuit. It is the 2nd shaping circuit which has the 2nd response characteristic according to time conditions. Preferably, the first pulse generation circuit functions as a first bandpass filter, the first time condition is a first shaping time that determines a frequency characteristic of the first bandpass filter, and the second pulse generation circuit is It functions as a second bandpass filter, and the second time condition is a second chaping time that determines the frequency characteristics of the second bandpass filter. In order to increase the accuracy of the correction, the second shaping time is preferably set to be twice or more the first shaping time. Further, when it is assumed that the second shaping time is longer than the first shaping time in order to obtain the correction accuracy, the first shaping time is preferably 1 which is the minimum value in the temperature characteristic of the light emission decay time of the scintillator. The second shaping time is set within a range of 1/10 to 10 times the maximum value in the temperature characteristic of the light emission decay time of the scintillator. Here, the minimum value and the maximum value are the minimum value and the maximum value in the range on the time axis to be compensated.
望ましくは、第３応答特性を有する回路であって、前記検出パルスを受け入れ、当該検出パルスの立ち上がり時間に対応する第３波高値を有する第３パルスを出力する第３パルス生成回路を含み、前記演算回路は、前記第１パルスの第１波高値、前記第２パルスの第２波高値及び前記第３パルスの波高値に基づいて、前記検出パルスの波高値に依存し且つ前記検出パルスの立ち上がり時間に依存しない補正済み波高値を求める。この構成によれば３つの波高値の関係からより正確な温度補償を行える。もちろん、４つの波高値、更に多くの波高値を得て、それらに基づいて温度補償を行ってもよい。 Preferably, the circuit has a third response characteristic, and includes a third pulse generation circuit that receives the detection pulse and outputs a third pulse having a third peak value corresponding to a rise time of the detection pulse, The arithmetic circuit depends on the peak value of the detection pulse based on the first peak value of the first pulse, the second peak value of the second pulse, and the peak value of the third pulse, and rises of the detection pulse. Find corrected peak value independent of time. According to this configuration, more accurate temperature compensation can be performed from the relationship between the three peak values. Of course, it is also possible to obtain four crest values and more crest values and perform temperature compensation based on them.
本発明によれば、温度変化等に起因する波高値の変化を補償する新しい方法を提供できる。あるいは、温度変化の影響を受け難い放射線測定を行える。あるいは、温度センサを用いることなく温度補償を行える。あるいは、検出器ごとに温度補償関数を特定しなくても温度補償を行える。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the new method which compensates the change of the peak value resulting from a temperature change etc. can be provided. Alternatively, it is possible to perform radiation measurement that is not easily affected by temperature changes. Alternatively, temperature compensation can be performed without using a temperature sensor. Alternatively, temperature compensation can be performed without specifying a temperature compensation function for each detector.
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
図１には、一般的な放射線測定措置の構成が示されている。まず図１を用いて放射線検出信号処理の流れを説明する。なお、図１に含まれている幾つかの波形はそれぞれ参考的なもの又は大凡のイメージを伝えるためのものに過ぎない。 FIG. 1 shows a configuration of a general radiation measurement measure. First, the flow of radiation detection signal processing will be described with reference to FIG. It should be noted that some of the waveforms included in FIG. 1 are merely for reference or to convey a general image.
図示の構成例において、放射線検出器１０はシンチレータ１２と光検出器１４とからなる。シンチレータ１２にガンマ線１６が入射すると、その内部でシンチレーション光１８が生じ、そのシンチレーション光１８が光検出器１４で検出される。光検出器１４から電荷信号又は電流信号としての電気信号２２が出力される。電気信号２２は、発光減衰時間に依存した形態を有し、つまり、それは急峻な立ち上がり（立ち下がり）に続く減衰部分を有する。その減衰部分の時間長が発光減衰時間に相当する。光検出器１４には高電圧２０が印加される。電気信号２２はプリアンプ２４に入力される。プリアンプ２４は図示の例において上記CSPAにより構成される。それは電荷電圧変換作用及び積分作用を有し、入力された電気信号をテールパルスとしての検出パルス２６に変換する。検出パルス２６は山状のピーク部分とそれに続く減衰部分としてのテール部分とからなる。一般にテール部分は時間的に見て長い部分である。 In the illustrated configuration example, the radiation detector 10 includes a scintillator 12 and a photodetector 14. When gamma rays 16 are incident on the scintillator 12, scintillation light 18 is generated therein, and the scintillation light 18 is detected by the photodetector 14. An electric signal 22 as a charge signal or a current signal is output from the photodetector 14. The electric signal 22 has a form depending on the emission decay time, that is, it has an attenuation portion that follows a sharp rise (fall). The time length of the decay portion corresponds to the light emission decay time. A high voltage 20 is applied to the photodetector 14. The electric signal 22 is input to the preamplifier 24. The preamplifier 24 is constituted by the CSPA in the illustrated example. It has a charge voltage conversion action and an integration action, and converts the inputted electric signal into a detection pulse 26 as a tail pulse. The detection pulse 26 is composed of a peak-shaped peak portion followed by a tail portion as an attenuation portion. In general, the tail portion is a long portion in terms of time.
検出パルス２６はシェイピングアンプ２８に入力される。それはバンドバスフィルタ及び波形成形回路として機能する。シェイピングアンプ２８は時定数を有し、それはシェイピングタイムと称される。時定数の大小によってシェイピングアンプ２８の応答特性（周波数特性）が変化する。シェイピングアンプ２８の出力パルス３２は、その応答特性及び検出パルス２６の立ち上がり時間に依存した波高値を有する。出力パルス３２のピーク波高値がＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）３４によってデジタル信号に変換される。その波高値は本来的にはガンマ線のエネルギーを表すものであるが、上述した温度依存性を補償できない場合、エネルギー特定精度が低下してしまう。 The detection pulse 26 is input to the shaping amplifier 28. It functions as a bandpass filter and a waveform shaping circuit. The shaping amplifier 28 has a time constant, which is called shaping time. The response characteristic (frequency characteristic) of the shaping amplifier 28 changes depending on the magnitude of the time constant. The output pulse 32 of the shaping amplifier 28 has a peak value depending on its response characteristics and the rise time of the detection pulse 26. The peak value of the output pulse 32 is converted into a digital signal by an ADC (analog / digital converter) 34. The peak value inherently represents the energy of gamma rays, but if the above temperature dependency cannot be compensated, the energy specifying accuracy is lowered.
図２にはシンチレータ１２における温度と発光減衰時間（図２において減衰時間）との関係が例示されている。一般に、温度が低い場合には発光減衰時間が長くなり（応答速度が遅くなり）、温度が高い場合には発光減衰時間が短くなる（応答速度が早くなる）。その影響を受けて、検出パルスにおいては、温度が低い場合には立ち上がり時間が長くなり、温度が高い場合には立ち上がり時間が短くなる。 FIG. 2 illustrates the relationship between the temperature in the scintillator 12 and the light emission decay time (the decay time in FIG. 2). In general, when the temperature is low, the light emission decay time becomes long (response speed becomes slow), and when the temperature is high, the light emission decay time becomes short (response speed becomes fast). Under the influence, in the detection pulse, the rise time becomes long when the temperature is low, and the rise time becomes short when the temperature is high.
図３には、シェイピングアンプの入出力特性が例示されている。シェイピングタイム（時定数）はこの例では１μsecである。立ち上がり時間１ｎsecの入力パルス１００をシェイピングアンプに入力すると、出力パルス１０２が得られる。立ち上がり時間１μsecの入力パルス１０４をシェイピングアンプに入力すると、出力パルス１０６が得られる。図示されるように、入力パルスの波高値（最大振幅）が同じであっても、立ち上がり時間の違いに応じて出力パルスの波高値（ピークの波高値）が変化する。つまり、温度に依存して入力パルスの立ち上がり時間が変化すると、それがシェイピングアンプの出力パルスの波高値の変化として現れる。 FIG. 3 illustrates input / output characteristics of the shaping amplifier. In this example, the shaping time (time constant) is 1 μsec. When an input pulse 100 having a rise time of 1 nsec is input to the shaping amplifier, an output pulse 102 is obtained. When an input pulse 104 having a rise time of 1 μsec is input to the shaping amplifier, an output pulse 106 is obtained. As shown in the figure, even if the peak value (maximum amplitude) of the input pulse is the same, the peak value (peak peak value) of the output pulse changes according to the difference in the rise time. That is, when the rise time of the input pulse changes depending on the temperature, it appears as a change in the peak value of the output pulse of the shaping amplifier.
図４には第１実施形態に係る放射線測定装置の構成が回路図として示されている。図１に示した構成と同様の構成には同一符号が付してある。 FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of the radiation measuring apparatus according to the first embodiment. The same components as those shown in FIG.
図４に示す放射線測定装置は、シンチレータによって放射線（ガンマ線）を測定する装置であり、例えば、モニタリングポスト、環境放射線測定装置、サーベイメータ等である。他の放射線（例えばベータ線）が検出されてもよい。 The radiation measurement apparatus shown in FIG. 4 is an apparatus that measures radiation (gamma rays) with a scintillator, and is, for example, a monitoring post, an environmental radiation measurement apparatus, a survey meter, or the like. Other radiation (eg beta rays) may be detected.
放射線検出器１０はシンチレータ１２と光検出器１４とからなる。シンチレータ１２は例えばNaI(TI)シンチレータである。他のシンチレータ材料が用いられてもよい。光検出器１４は光電子増倍管、MPPC等である。光検出器には高電圧２０が印加される。図示の構成例においは温度センサが設けられていない。もっとも、光検出器１４の温度補償等のために温度センサを設けるようにしてもよい。 The radiation detector 10 includes a scintillator 12 and a photodetector 14. The scintillator 12 is, for example, a NaI (TI) scintillator. Other scintillator materials may be used. The photodetector 14 is a photomultiplier tube, MPPC or the like. A high voltage 20 is applied to the photodetector. In the illustrated configuration example, a temperature sensor is not provided. However, a temperature sensor may be provided for temperature compensation of the photodetector 14 or the like.
シンチレータ１２にガンマ線が入射すると、そこでシンチレーション光１８が生じ、そのシンチレーション光１８が光検出器１４で検出される。光検出器１４から電荷信号又は電流信号としての電気信号２２が出力される。電気信号２２は、シンチレータ１２における発光減衰時間に依存した形態を有し、つまり、それは急峻な立ち上がり（立ち下がり）に続く減衰部分を有する。その減衰部分の時間長が発光減衰時間あるいは応答速度に相当する。 When gamma rays enter the scintillator 12, scintillation light 18 is generated there, and the scintillation light 18 is detected by the photodetector 14. An electric signal 22 as a charge signal or a current signal is output from the photodetector 14. The electrical signal 22 has a form that depends on the light emission decay time in the scintillator 12, that is, it has a decay portion that follows a sharp rise (fall). The time length of the decay portion corresponds to the light emission decay time or the response speed.
電気信号２２は、コンデンサを介して、プリアンプ２４に入力される。プリアンプ２４は図示の例において上記CSPAにより構成されるものである。それは電荷電圧変換作用及び積分作用を有し、入力された電気信号をテールパルスとしての検出パルス２６に変換する。検出パルス２６は山状のピーク部分とそれに続く減衰部分としてのテール部分とからなる。 The electric signal 22 is input to the preamplifier 24 via a capacitor. The preamplifier 24 is constituted by the CSPA in the illustrated example. It has a charge voltage conversion action and an integration action, and converts the inputted electric signal into a detection pulse 26 as a tail pulse. The detection pulse 26 is composed of a peak-shaped peak portion followed by a tail portion as an attenuation portion.
プリアンプ２４の後段には、並列的に設けられた２つのシェイピングアンプ３６，３８が設けられている。各シェイピングアンプ３６，３８はバンドバスフィルタ回路及び波形成形回路として機能するパルス生成回路である。シェイピングアンプ３６，３８は互いに同一の利得を有し、且つ、互いに異なる応答特性を有する。具体的には、互いに異なる時定数つまりシェイピングタイムを有する。時定数は上記のようにＬＰＦ及びＨＰＦの共通カットオフ周波数に対応するものである。図示の例において、シェイピングアンプ３６のシェイピングタイムは例えば０．５μsecであり、シェイピングアンプ３８のシェイピングタイムは例えば１０．０μsecである。なお、シェイピングアンプ３６、３８においては、オペアンプの前段に直列接続されたコンデンサ及び抵抗が設けられ（時定数：τ１−１，τ１−２）、また、オペアンプと並列の関係をもってコンデンサ及び抵抗が設けられている（時定数：τ２−１，τ２−２）。 Two shaping amplifiers 36 and 38 provided in parallel are provided at the subsequent stage of the preamplifier 24. Each of the shaping amplifiers 36 and 38 is a pulse generation circuit that functions as a band-pass filter circuit and a waveform shaping circuit. The shaping amplifiers 36 and 38 have the same gain and have different response characteristics. Specifically, they have different time constants, that is, shaping times. As described above, the time constant corresponds to the common cutoff frequency of LPF and HPF. In the illustrated example, the shaping time of the shaping amplifier 36 is 0.5 μsec, for example, and the shaping time of the shaping amplifier 38 is 10.0 μsec, for example. In the shaping amplifiers 36 and 38, capacitors and resistors connected in series are provided in front of the operational amplifier (time constants: τ1-1, τ1-2), and capacitors and resistors are provided in parallel with the operational amplifier. (Time constants: τ2-1, τ2-2).
シェイピングアンプ３６，３８の後段にはＡＤＣ４６，４８が設けられている。それらはシェイピングアンプ３６，３８の出力パルス（アナログパルス）のピーク波高値（以下場合により単に波高値という。）をデジタル信号に変換する回路である。シェイピングアンプ３６，３８の出力パルスの波高値は、シェイピングアンプ３６，３８の入力パルスである検出パルス２６の立ち上がり時間に依存し且つシェイピングタイム（つまり応答特性）に依存する。 ADCs 46 and 48 are provided in the subsequent stage of the shaping amplifiers 36 and 38. These are circuits that convert peak peak values (hereinafter simply referred to as peak values) of output pulses (analog pulses) of the shaping amplifiers 36 and 38 into digital signals. The peak values of the output pulses of the shaping amplifiers 36 and 38 depend on the rise time of the detection pulse 26 that is an input pulse of the shaping amplifiers 36 and 38 and on the shaping time (that is, response characteristics).
ＣＰＵ５０は、デジタル化された２つの波高値ＡＤ１，ＡＤ２に基づいて、以下に詳述するように、例えばＡＤ２用の補正係数を求め、その補正係数を波高値ＡＤ２に乗算することにより、波高値ＡＤ２を補正するものである。補正後の波高値は温度補償後の波高値であり、それは入射ガンマ線のエネルギーを正しく表すものである。補正後の波高値を示すデータがＭＣＡ（マルチチャンネルアナライザ）に送られ、ＭＣＡにおいてガンマ線のスペクトルが生成される。ＣＰＵ５０において、ＡＤ１用の補正係数が演算され、それがＡＤ１に乗算されてもよい。あるいは、ＡＤ１，ＡＤ２のそれぞれが補正されてもよい。なお、出力パルスをコンパレータで比較する態様においては、コンパレータにおける比較値を補正するようにしてもよい。それも実質的に見て波高値に対する補正である。 The CPU 50 obtains a correction coefficient for AD2, for example, based on the two digitized peak values AD1 and AD2, and multiplies the peak value AD2 by the correction coefficient, for example, thereby calculating the peak value. AD2 is corrected. The corrected crest value is a crest value after temperature compensation, which correctly represents the energy of incident gamma rays. Data indicating the corrected peak value is sent to an MCA (multichannel analyzer), and a spectrum of gamma rays is generated in the MCA. In the CPU 50, a correction coefficient for AD1 may be calculated and multiplied by AD1. Alternatively, each of AD1 and AD2 may be corrected. In the aspect in which the output pulse is compared by the comparator, the comparison value in the comparator may be corrected. That is also a correction for the crest value in practice.
図５にはシェイピングアンプの出力パルスについての温度依存性が表されている。前提としたシェイピングアンプは０．５μsecのシェイピングタイムを有するシェイピングアンプ３６である。また、図５に示す温度依存性は図２に例示した発光減衰時間と温度との関係を前提としている。図５において、横軸は時間軸であり、縦軸は出力パルスの振幅つまりＡＤＣ入力波高値を示している。ここでは摂氏２０度の場合の出力パルスのピーク波高値が１．０とされている。温度が高くなると、つまり発光減衰時間が短くなり、シェイピングアンプの入力パルスである検出パルスの立ち上がり時間が短くなると、出力パルスの振幅が大きくなる。逆に、温度が低くなると、つまり発光減衰時間が長くなり、シェイピングアンプの入力パルスである検出パルスの立ち上がり時間が長くなると、出力パルスの振幅が小さくなる。なお、シェイピングアンプの出力信号はバイポーラ信号であってもユニポーラ信号であってもよく、いずれの場合でも本実施形態の補償方法を適用し得る。 FIG. 5 shows the temperature dependence of the output pulse of the shaping amplifier. The assumed shaping amplifier is a shaping amplifier 36 having a shaping time of 0.5 μsec. Further, the temperature dependence shown in FIG. 5 is based on the relationship between the light emission decay time and the temperature exemplified in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis is the time axis, and the vertical axis indicates the amplitude of the output pulse, that is, the ADC input peak value. Here, the peak value of the output pulse at 20 degrees Celsius is 1.0. As the temperature increases, that is, the emission decay time decreases, and when the rise time of the detection pulse that is the input pulse of the shaping amplifier decreases, the amplitude of the output pulse increases. Conversely, when the temperature is lowered, that is, the light emission decay time is increased, and the rise time of the detection pulse that is an input pulse of the shaping amplifier is increased, the amplitude of the output pulse is decreased. The output signal of the shaping amplifier may be a bipolar signal or a unipolar signal, and in any case, the compensation method of this embodiment can be applied.
図６には、シェイピングタイム、発光減衰時間（横軸）、及び、出力パルスのピーク波高値（ＡＤＣ入力最大波高値）（縦軸）の３者の関係が示されている。ちなみに、図示例はプリアンプへ入力波高値が１Ｖの場合である。例えば、シェイピングタイム０．５μsecの場合の特性とシェイピングタイム１０．０μsecの特性の間において両者の比率は発光減衰時間に応じて変化している。すななち、２つの特性間の比率から発光減衰時間を推定できること、ひいては比率から補正係数を推定できること、が図６から読み取れる。補正の精度を出すために、望ましくは、図４に示した構成において、シェイピングアンプ３８のシェイピングタイム（第２シェイピングタイム）はシェイピングアンプ３６のシェイピングタイム（第１シェイピングタイム）の２倍以上に設定される。また、同じ理由から、第２シェイピングタイムが第１シェイピングタイムよりも大きいことを前提として、望ましくは、第１シェイピングタイムはシンチレータの発光減衰時間の温度特性における最小値（例えば図６に示した複数のグラフの左端に相当する時間値）の１／１０から１０倍の範囲内に設定され、第２シェイピングタイムはシンチレータの発光減衰時間の温度特性における最大値（例えば図６に示した複数のグラフの左端に相当する時間値）の１／１０から１０倍の範囲内に設定される。 FIG. 6 shows the relationship between the shaping time, the emission decay time (horizontal axis), and the peak peak value of the output pulse (ADC input maximum peak value) (vertical axis). Incidentally, the illustrated example is a case where the input peak value to the preamplifier is 1V. For example, the ratio between the characteristics when the shaping time is 0.5 μsec and the characteristics when the shaping time is 10.0 μsec changes according to the emission decay time. That is, it can be read from FIG. 6 that the emission decay time can be estimated from the ratio between the two characteristics, and that the correction coefficient can be estimated from the ratio. In order to increase the accuracy of correction, preferably, in the configuration shown in FIG. 4, the shaping time (second shaping time) of the shaping amplifier 38 is set to be twice or more the shaping time (first shaping time) of the shaping amplifier 36. Is done. For the same reason, on the premise that the second shaping time is longer than the first shaping time, the first shaping time is preferably the minimum value in the temperature characteristic of the light emission decay time of the scintillator (for example, a plurality of values shown in FIG. 6). The second shaping time is set to a maximum value in the temperature characteristic of the light emission decay time of the scintillator (for example, a plurality of graphs shown in FIG. 6). The time value corresponding to the left end of (1) is set within a range of 1/10 to 10 times.
図７には、発光減衰時間、波高値比（理想波高値比）及び補正係数（波高補正係数）の関係が表として示されている。例えば実験により、このような表（特に波高値比と補正係数との関係）を求めることが可能である。ちなみに、この表は図４に示した回路構成を前提としており、つまりシェイピングアンプ３６，３８を前提としている。波高値比はＡＤ２／ＡＤ１で定義されている。その逆であってもよい。補正係数Ｙ１はＡＤ１を補正するための補正係数であり、補正係数Ｙ２はＡＤ２を補正するための補正係数である。 FIG. 7 shows a table showing the relationship between the emission decay time, the peak value ratio (ideal peak value ratio), and the correction coefficient (wave height correction coefficient). For example, such a table (particularly, the relationship between the peak value ratio and the correction coefficient) can be obtained by experiment. Incidentally, this table presupposes the circuit configuration shown in FIG. 4, that is, presupposes the shaping amplifiers 36 and 38. The peak value ratio is defined by AD2 / AD1. The reverse is also possible. The correction coefficient Y1 is a correction coefficient for correcting AD1, and the correction coefficient Y2 is a correction coefficient for correcting AD2.
図８には、波高値比から補正係数Ｙ２を求めるための関数が示されている。ここでは上記表に記載された複数の実験結果がプロットされており、それらを基礎として多項式近似したものが図示された関数である。横軸Ｘが上記比率を示しており、縦軸Ｙ２が補正係数を示している。具体的な関数内容については図８中に例示されている。図示された関数は４次関数である。このように、関数が事前に求められていれば、波高値比から（発光減衰時間を特定することなく）直接的に補正係数を求めることが可能である。 FIG. 8 shows a function for obtaining the correction coefficient Y2 from the peak value ratio. Here, a plurality of experimental results described in the above table are plotted, and a function obtained by polynomial approximation based on these results is shown. The horizontal axis X indicates the ratio, and the vertical axis Y2 indicates the correction coefficient. The specific function contents are illustrated in FIG. The illustrated function is a quartic function. Thus, if the function is obtained in advance, the correction coefficient can be obtained directly from the peak value ratio (without specifying the light emission decay time).
図９には上記ＣＰＵで実行される処理プロセスがフローチャートとして示されている。Ｓ１０では波高値比が演算される。Ｓ１２では上記関数に従って波高値比から補正係数が演算される。Ｓ１４では補正係数を特定の波高値に作用させることにより補正後の波高値が求められる。このような計算が繰り返し実行され、その結果として補正後の波高値に基づくガンマ線スペクトル等が生成される。 FIG. 9 is a flowchart showing the processing process executed by the CPU. In S10, the peak value ratio is calculated. In S12, a correction coefficient is calculated from the peak value ratio according to the above function. In S14, the corrected peak value is obtained by applying the correction coefficient to the specific peak value. Such calculation is repeatedly executed, and as a result, a gamma ray spectrum or the like based on the corrected peak value is generated.
上記実施形態によれば、事前にシンチレータの温度特性（発光減衰時間と温度との関係）を取得しておけば、実際の放射線測定時において発光減衰時間を特定することなく、また温度を測定することなく、補正後の波高値を求めることが可能である。特に、上記実施形態によれば、発光減衰時間と温度との関係を把握又は特定しておく必要がないという利点を得られる。なお、上記実施形態の応用例として、上記波高値の比率から発光減衰時間又は温度を推定することが考えられる。具体的には、例えば、図６に示す関係に基づいて、波高値の比率から発光減衰時間又は温度を特定してもよい。そして、推定された温度を光検出器の温度補償に利用してもよい。 According to the above embodiment, if the temperature characteristic of the scintillator (relation between emission decay time and temperature) is acquired in advance, the temperature is measured without specifying the emission decay time during actual radiation measurement. It is possible to obtain the corrected peak value without any problem. In particular, according to the above embodiment, there is an advantage that it is not necessary to grasp or specify the relationship between the light emission decay time and the temperature. As an application example of the above embodiment, it is conceivable to estimate the emission decay time or temperature from the ratio of the crest values. Specifically, for example, the light emission decay time or temperature may be specified from the ratio of peak values based on the relationship shown in FIG. Then, the estimated temperature may be used for temperature compensation of the photodetector.
図１０には第２実施形態が示されている。図１及び図４に示した構成と同一の構成には同一符号が付してある。第２実施形態では３つのシェイピング回路５２，５４，５６が並列的に設けられている。それらのシェイピングタイムは例えば０．２μsec，０．５μsec，１．０μsecである。３つのシェイピング回路５２，５４，５６の後段には３つのＡＤＣ２８，６０，６２が設けられている。ＣＰＵ６４は３つのＡＤＣ２８，６０，６２から出力される３つの波高値（デジタルデータ）に基づいて補正係数を演算し、その補正係数を所定の波高値に対して作用させることにより、補正後の波高値を求めている。 FIG. 10 shows a second embodiment. The same components as those shown in FIGS. 1 and 4 are denoted by the same reference numerals. In the second embodiment, three shaping circuits 52, 54, and 56 are provided in parallel. Their shaping times are, for example, 0.2 μsec, 0.5 μsec, and 1.0 μsec. Three ADCs 28, 60, 62 are provided in the subsequent stage of the three shaping circuits 52, 54, 56. The CPU 64 calculates a correction coefficient based on the three peak values (digital data) output from the three ADCs 28, 60, 62, and operates the correction coefficient on a predetermined peak value, thereby correcting the corrected wave. Seeking high price.
図１１には、３つのＡＤＣから出力される３つの波高値ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３から補正値（又は補正後の波高値）６８を特定するテーブル６６が示されている。もちろん、３つのパラメータから解を導出する演算式を利用するようにしてもよい。 FIG. 11 shows a table 66 for specifying a correction value (or a corrected peak value) 68 from three peak values AD1, AD2, AD3 output from three ADCs. Of course, an arithmetic expression for deriving a solution from three parameters may be used.
第２実施形態によっても、発光減衰時間に依存しない（すなわち温度に依存しない）波高値を算出することができる。第２実施形態では３つの波高値の内の１つについてだけ補正を行ったが、３つの波高値の内の２つ又は全部を補正するようにしてもよい。 Also according to the second embodiment, it is possible to calculate a peak value that does not depend on the emission decay time (that is, does not depend on temperature). In the second embodiment, correction is performed for only one of the three peak values, but two or all of the three peak values may be corrected.
いずれにしても、各実施形態によれば、シンチレータについての発光減衰時間の温度依存性を簡便に補償できる。従来においては、シンチレータの個体差を補償するために、シンチレータ（又は検出器）全数に対して個別的に温度特性確認試験をする必要があったが、上記実施形態に係る技術を用いれば、そのような作業を大幅に軽減することが可能となる。よって、調整工数の負担をかなり削減できる。 In any case, according to each embodiment, the temperature dependence of the light emission decay time for the scintillator can be easily compensated. Conventionally, in order to compensate for individual differences of scintillators, it was necessary to individually perform a temperature characteristic confirmation test on the total number of scintillators (or detectors), but if the technique according to the above embodiment is used, Such work can be greatly reduced. Therefore, the burden of adjustment man-hours can be considerably reduced.
上記実施形態においては、シンチレータの発光減衰時間の温度特性として、高温側で発光減衰時間が短いものについて説明したが、それとは逆の温度特性、つまり低温側で発光減衰時間が短いものについても上記構成による温度補償を適用し得る。温度の変化に対して発光減衰時間が単調増加又は単調減少するもの以外にも上記構成による温度補償を適用し得る。なお、応用例として、温度変化以外の要因（例えば、経時変化、湿度変化、気圧変化）によって発光減衰時間が変化するものについて上記構成を適用することが考えられる。そのような応用例においては、必要に応じて、温度特性を無視できるシンチレータを利用してもよいし、シンチレータを恒温状態としてもよい。 In the above embodiment, the temperature characteristic of the light emission decay time of the scintillator has been described with respect to the light emission decay time being short on the high temperature side. Configuration temperature compensation may be applied. In addition to the one in which the emission decay time monotonously increases or monotonously decreases with respect to the temperature change, the temperature compensation by the above configuration can be applied. As an application example, it is conceivable to apply the above-described configuration to a case where the light emission decay time changes due to factors other than temperature change (for example, change with time, change in humidity, change in atmospheric pressure). In such an application example, a scintillator capable of ignoring temperature characteristics may be used as necessary, or the scintillator may be in a constant temperature state.
１０ 放射線検出器、１２ シンチレータ、１４ 光検出器、２４ プリアンプ、３６ 第１シェイピングアンプ、３８ 第２シェイピングアンプ、４６，４８ ＡＤＣ、５０ ＣＰＵ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radiation detector, 12 Scintillator, 14 Photo detector, 24 Preamplifier, 36 1st shaping amplifier, 38 2nd shaping amplifier, 46,48 ADC, 50 CPU.
Claims (9)
前記第１応答特性とは異なる第２応答特性を有する回路であって、前記検出パルスを受け入れ、当該検出パルスの立ち上がり時間に対応する第２波高値を有する第２パルスを出力する第２パルス生成回路と、
前記第１パルスの第１波高値と前記第２パルスの第２波高値とに基づいて、前記検出パルスの波高値に依存し且つ前記検出パルスの立ち上がり時間に依存しない補正済み波高値を求める演算回路と、
を含むことを特徴とする放射線測定装置。 A first pulse generation circuit that has a first response characteristic, receives a detection pulse obtained by detecting radiation, and outputs a first pulse having a first peak value corresponding to a rise time of the detection pulse. When,
A circuit having a second response characteristic different from the first response characteristic, wherein the second pulse generation circuit receives the detection pulse and outputs a second pulse having a second peak value corresponding to a rise time of the detection pulse. Circuit,
An operation for obtaining a corrected peak value that depends on the peak value of the detection pulse and does not depend on the rise time of the detection pulse, based on the first peak value of the first pulse and the second peak value of the second pulse. Circuit,
A radiation measuring apparatus comprising:
前記演算回路は、
前記第１波高値と前記第２波高値の比に基づいて補正係数を演算する補正係数演算回路と、
前記第１パルス及び前記第２パルスの少なくとも一方に前記補正係数を作用させて前記補正済み波高値を求める補正回路と、
を含むことを特徴とする放射線測定装置。 The apparatus of claim 1.
The arithmetic circuit is:
A correction coefficient calculation circuit for calculating a correction coefficient based on a ratio between the first peak value and the second peak value;
A correction circuit for obtaining the corrected peak value by applying the correction coefficient to at least one of the first pulse and the second pulse;
A radiation measuring apparatus comprising:
放射線の入射により光を発生するシンチレータと、
前記光を電気信号に変換する光検出器と、
前記電気信号に基づいて前記検出パルスとしてテールパルスを生成するプリアンプと、
を含み、
前記補正係数は前記シンチレータにおける発光減衰時間の温度依存性を補償するためのものであり、
前記検出パルスの立ち上がり時間が前記発光減衰時間に依存する、
ことを特徴とする放射線測定装置。 The apparatus of claim 2.
A scintillator that generates light upon incidence of radiation;
A photodetector for converting the light into an electrical signal;
A preamplifier that generates a tail pulse as the detection pulse based on the electrical signal;
Including
The correction coefficient is for compensating the temperature dependence of the light emission decay time in the scintillator,
The rise time of the detection pulse depends on the emission decay time;
A radiation measuring apparatus characterized by that.
前記補正係数演算回路は前記補正係数を導出する関数に対して前記比を代入することにより前記補正係数を演算するものであり、
前記関数は異なるシンチレータを備える複数の放射線測定装置間で共用される関数である、
ことを特徴とする放射線測定装置。 The apparatus of claim 3.
The correction coefficient calculation circuit calculates the correction coefficient by substituting the ratio into a function for deriving the correction coefficient.
The function is a function shared between a plurality of radiation measuring apparatuses having different scintillators.
A radiation measuring apparatus characterized by that.
前記第１パルス生成回路は、第１時間条件に従う前記第１応答特性を有する第１シェイピング回路であり、
前記第２パルス生成回路は、前記第１シェイピング回路と並列に設けられ第２時間条件に従う前記第２応答特性を有する第２シェイピング回路である、
ことを特徴とする放射線測定装置。 The apparatus of claim 1.
The first pulse generation circuit is a first shaping circuit having the first response characteristic according to a first time condition;
The second pulse generation circuit is a second shaping circuit provided in parallel with the first shaping circuit and having the second response characteristic according to a second time condition.
A radiation measuring apparatus characterized by that.
前記第１パルス生成回路は第１バンドパスフィルタとして機能し、前記第１時間条件は前記第１バンドパスフィルタの周波数特性を決める第１シェイピングタイムであり、
前記第２パルス生成回路は第２バンドパスフィルタとして機能し、前記第２時間条件は前記第２バンドパスフィルタの周波数特性を決める第２シェイピングタイムである、
ことを特徴とする放射線測定装置。 The apparatus of claim 5.
The first pulse generation circuit functions as a first bandpass filter, and the first time condition is a first shaping time that determines a frequency characteristic of the first bandpass filter;
The second pulse generation circuit functions as a second bandpass filter, and the second time condition is a second shaping time that determines a frequency characteristic of the second bandpass filter.
A radiation measuring apparatus characterized by that.
第３応答特性を有する回路であって、前記検出パルスを受け入れ、当該検出パルスの立ち上がり時間に対応する第３波高値を有する第３パルスを出力する第３パルス生成回路を含み、
前記演算回路は、前記第１パルスの第１波高値、前記第２パルスの第２波高値及び前記第３パルスの波高値に基づいて、前記検出パルスの波高値に依存し且つ前記検出パルスの立ち上がり時間に依存しない補正済み波高値を求める、
ことを特徴とする放射線測定装置。 The apparatus of claim 1.
A circuit having a third response characteristic, including a third pulse generation circuit that receives the detection pulse and outputs a third pulse having a third peak value corresponding to a rise time of the detection pulse;
The arithmetic circuit depends on the peak value of the detection pulse based on the first peak value of the first pulse, the second peak value of the second pulse, and the peak value of the third pulse, and Find corrected peak value independent of rise time,
A radiation measuring apparatus characterized by that.
前記第２シェイピングタイムは前記第１シェイピングタイムの２倍以上である、
ことを特徴とする放射線測定装置。 The apparatus of claim 6.
The second shaping time is at least twice the first shaping time;
A radiation measuring apparatus characterized by that.
前記第２シェイピングタイムは前記第１シェイピングタイムよりも大きく、
前記第１シェイピングタイムは放射線を検出するシンチレータの発光減衰時間の温度特性における最小値の１／１０から１０倍の範囲内にあり、
前記第２シェイピングタイムは前記シンチレータの発光減衰時間の温度特性における最大値の１／１０から１０倍の範囲内にある、
ことを特徴とする放射線測定装置。
The apparatus of claim 6.
The second shaping time is greater than the first shaping time;
The first shaping time is in the range of 1/10 to 10 times the minimum value in the temperature characteristic of the emission decay time of the scintillator for detecting radiation,
The second shaping time is in the range of 1/10 to 10 times the maximum value in the temperature characteristic of the light emission decay time of the scintillator.
A radiation measuring apparatus characterized by that.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114740515A (en) * | 2022-03-28 | 2022-07-12 | 西北核技术研究所 | Amplitude proportional trajectory deficit correction method |
-
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- 2016-09-27 JP JP2016187695A patent/JP2018054342A/en active Pending
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