JP2018503077A - 安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器 - Google Patents

Abstract

本発明は、安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器に関するもので、マリネリビーカーの下部の核種検出器ＨＰＧｅ接触面と検出器との直径差により発生する空間を密閉させるビーカー補正容器を構成することにより、マリネリビーカーが検出器に安定的に装着できるようにすることを目的とする。このために構成される本発明は、試料内に存在するガンマ線放出核種を分析するための高純度ゲルマニウムガンマ核種分析器（Ｈｉｇｈ Ｐｕｒｉｔｙ Ｇｅｒｍａｎｉｕｍ Ｇａｍｍａ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｓｙｓｔｅｍｓ）を構成する検出器ディテクタ上にマリネリビーカーが安定的に装着されるようにするマリネリビーカー補正容器を構成するにあたり、マリネリビーカー補正容器は、マリネリビーカーの下部に形成されるディテクタ装着部に対応する直径で形成され、ディテクタ装着部に挿入結合される容器本体と、容器本体の下部側に検出器ディテクタの直径に対応する内径で形成され、検出器ディテクタの挿入結合によって検出器ディテクタ上にマリネリビーカーが装着されるようにするディテクタ結合溝と、容器本体の上部面の中心に上下の内外に貫通形成され、容器本体をディテクタ装着部に対して脱着する際に空気の吸・排気によって容器本体の円滑な脱着が行われるようにする吸排気孔とを含んでなる。【選択図】図４

Description

本発明は、安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器に関し、さらに詳しくは、共通直径のマリネリビーカーが使用されても、様々な検出器の使用の際に検出値の信頼度を高めるために、新型マリネリビーカーの下部の核種検出器ＨＰＧｅ接触面と検出器との直径差により発生する空間を密閉させる、安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器に関する。

一般に、放射性核種分析のための試料は、様々な形状、化学的・物理的特性を保有している。巨大な試料で低い放射能数値を示すこともあり、非常に小さな試料で高い放射能数値を示すこともある。試料密度が高く、原子番号が高い物質から構成されている場合、ガンマ線減衰によって測定が難しい場合もある。
したがって、放射能スペクトルを最もよく得るとともに信頼性の高い数値を得るために、最適な条件の検出器に試料を装着しなければならない。
一方、試料内に存在するガンマ線放出核種を分析するためには、ガンマ線がどのように物質を透過し、ガンマ線をどのように検出するかが重要である。これらの条件を満たすために、低エネルギーで効率的であり且つ全体エネルギー領域にわたって優れた分解能を示す高純度ゲルマニウムガンマ核種分析器（Ｈｉｇｈ Ｐｕｒｉｔｙ Ｇｅｒｍａｎｉｕｍ Ｇａｍｍａ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｓｙｓｔｅｍｓ：以下、「ＨＰＧｅ」という。）が広く用いられている。
前述したような国内外のＨＰＧｅが活用されながら、装着された検出器に対応するための試料充填用マリネリビーカー（１Ｌ）の種類も多種多様になった。

最近普及している新型マリネリビーカーは、様々なＨＰＧｅ製品に装着された検出器の直径を考慮して大きく作られたので、検出器とビーカー下部の検出器挿入部分との間に空間が発生し、検出値の不確かさが高くなる原因となる。すなわち、マリネリビーカーと検出器との間に存在する空間によって、試料装着の際に発生する実験的誤差（幾何学的不確かさ）を減らすことができる補完容器の開発が必要である。
前述した実験的誤差は次の標準不確かさで表現できる。すなわち、合成標準不確かさ（Ｕ_Ｃ）は、測定結果が複数の異なる入力量から求められるときにこの測定結果の標準不確かさのことをいい、不確かさの要因（入力量）が独立的である場合、一連の観測値を統計的に分析して求められる不確かさ（Ｕ_Ａ）と数学的方法による不確かさ（Ｕ_Ｂ）とを組み合わせて、下記数式１での如く得られる。
言い換えれば、試料分析過程で発生する可能性のあるマリネリビーカーの下部の検出器接触面に存在する空間に補正容器を装着することにより、繰返し実験時に発生する標準偏差だけでなく、装備校正時の校正誤差を減らすことができる。これは統計分析的不確かさ（Ｕ_Ａ）に関係する。

式中、Ｕ_Ｃは合成標準不確かさ、Ｕ_Ａは観測統計による不確かさ、Ｕ_Ｂは数学的方法による不確かさである。

韓国登録実用新案第２０−０１６６５７５号（２０００年２月１５日付で公告） 韓国登録特許第１０−０３７２７５５号（２００３年２月１７日付で公告）

本発明は、従来技術の諸問題点を解決するためになされたもので、その目的は、マリネリビーカーの下部の核種検出器ＨＰＧｅ接触面と検出器との直径差により発生する空間を密閉させるビーカー補正容器を構成することにより、マリネリビーカーを検出器に安定的に装着することができるようにした、安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、マリネリビーカーの下部の核種検出器ＨＰＧｅ接触面と検出器との直径差により発生する空間を密閉させるビーカー補正容器を構成することにより、試料内の放射性核種の位置と検出器との距離を安定化させて検出値の信頼度を向上させることができるようにすることにある。
また、本発明の別の目的は、マリネリビーカーの下部の核種検出器ＨＰＧｅ接触面と検出器との直径差により発生する空間を密閉させるビーカー補正容器を構成することにより、核種分析時の不確かさを下げるとともにビーカーの着脱が良好に行われるようにすることにある。

上記の目的を達成するために構成される本発明は、次のとおりである。すなわち、本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器は、試料内に存在するガンマ線放出核種を分析するための高純度ゲルマニウムガンマ核種分析器（Ｈｉｇｈ Ｐｕｒｉｔｙ Ｇｅｒｍａｎｉｕｍ Ｇａｍｍａ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｓｙｓｔｅｍｓ）を構成する検出器ディテクタ上にマリネリビーカーが安定的に装着されるようにするマリネリビーカー補正容器を構成するにあたり、マリネリビーカー補正容器は、マリネリビーカーの下部に形成されるディテクタ装着部に対応する直径で形成され、ディテクタ装着部に挿入結合される容器本体と；容器本体の下部側に検出器ディテクタの直径に対応する内径で形成され、検出器ディテクタの挿入結合によって検出器ディテクタ上にマリネリビーカーが装着されるようにするディテクタ結合溝と；容器本体の上部面の中心に上下の内外に貫通形成され、容器本体をディテクタ装着部に対して脱着する際に空気の吸・排気によって容器本体の円滑な脱着が行われるようにする吸排気孔と；を含んでなる。
前述したような本発明に係る構成において、容器本体の上下長さは、マリネリビーカーの下部のディテクタ装着部の上下長さに比べて長く形成できる。より好ましくは、容器本体の上下長さはマリネリビーカーの下部のディテクタ装着部の上下長さに比べて１ｃｍ以上さらに長く形成される。
一方、前述したような本発明に係る構成において、容器本体はポリエチレン樹脂から製造されることが好ましい。

本発明の技術によれば、マリネリビーカーの下部の核種検出器ＨＰＧｅ接触面と検出器との直径差により発生する空間を密閉させるビーカー補正容器を構成することにより、マリネリビーカーを検出器に安定的に装着することができる。
また、本発明に係る技術は、マリネリビーカーの下部の核種検出器ＨＰＧｅ接触面と検出器との直径差により発生する空間を密閉させるビーカー補正容器の構成によって、試料内の放射性核種の位置と検出器との距離を安定化させて検出値の信頼度を向上させるのはもとより、核種分析時の不確かさを下げるとともにビーカーの着脱が良好に行われるようにする効果を奏する。

本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器を示す斜視構成図である。 本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器を示す斜視構成図である。 本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器を示す縦断面構成図である。 本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器を示す縦断面構成図である。 本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器を介してマリネリビーカーの装着を分離して示す斜視構成図である。 本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器を介してマリネリビーカーの装着を分離して示す断面構成図である。 本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器を介してマリネリビーカーの装着を示す縦断面構成図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器の好適な実施形態を詳細に説明する。
図１ａ及び図１ｂは本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器を示す斜視構成図、図２ａ及び図２ｂは本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器を示す縦断面構成図、図３は本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器を介してマリネリビーカーの装着を分離して示す斜視構成図、図４は本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器を介してマリネリビーカーの装着を分離して示す断面構成図、図５は本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器を介してマリネリビーカーの装着を示す縦断面構成図である。
本発明に係る技術を説明する前に、従来技術の問題点を解決するための本発明の技術的原理をまとめると、次のとおりである。まず、例えば食品などの試料内のガンマ線放出核種分析のために、一般にマリネリビーカーが常用されている。従来のマリネリビーカーに試料をドーナツ形で充填し、ＨＰＧｅ内のガンマ線検出器上に装着し、核種分析を行っている。

しかし、様々な会社で生産されたＨＰＧｅ内に設置されている検出器の直径が統一されていないため、共通に使用できるマリネリビーカーが最近製作され、普及し始めた。このようなマリネリビーカーの下部のディテクタ装着部接触面と検出器ディテクタとの直径が一致すれば、分析時の検出不確かさが低くなるが、マリネリビーカーの下部のディテクタ装着部接触面の直径が検出器ディテクタの直径よりも大きいため、試料の充填されたマリネリビーカーが検出器ディテクタ上に不安定に位置する。
前述したように試料の充填されたマリネリビーカーが検出器ディテクタ上に安定的に置かれなければ、試料内の放射性核種の位置と検出器との距離も変化するため、検出値の信頼度が低くなるという問題がある。本発明では、韓国内に最も多く普及しているキャンベラ社製のＨＰＧｅ（７５００ＳＬ）内の核種検出器（Ｃｏａｘｉａｌ ＨＰＧＥ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、ＧＣ４０１９）をモデルにして、最近普及した新型マリネリビーカーの下部のディテクタ装着部に存在する空間を密閉させて核種分析時の不確かさを下げることができるようにした。

次に、本発明に係る構成および全般的な動作原理について詳細に説明する。
図１乃至図５に示すように、本発明に係る安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器１００は、図１ａ及び図１ｂに示すように、コップのような形状をし、底面がマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２に挿着によって結合され、下部の開放されたディテクタ結合溝１２０に検出器ディテクタ１０が挿入されるようにするが、検出器ディテクタ１０上にマリネリビーカー２０の装着が行われるようにする。
より詳細に説明すると、本発明に係るマリネリビーカー補正容器１００は、図１乃至図５に示すように、マリネリビーカー２０の下部に形成されるディテクタ装着部２２に対応する直径で形成され、ディテクタ装着部２２に挿入結合される容器本体１１０と、容器本体１１０の下部側に検出器ディテクタ１０の直径に対応する内径で形成され、検出器ディテクタ１０の挿入結合によって検出器ディテクタ１０上にマリネリビーカー２０が装着されるようにするディテクタ結合溝１２０と、容器本体１１０の上部面の中心に上下の内外に貫通形成され、容器本体１１０をディテクタ装着部２２に対して脱着する際に空気の吸・排気によって容器本体１１０の円滑な脱着が行われるようにする吸排気孔１３０とから構成される。

言い換えれば、前述したような本発明に係るマリネリビーカー補正容器１００は、図１ａ及び図１ｂに示すように、コップのような形状をするが、開放された入口側のディテクタ結合溝１２０が下向きに向いた形態である。つまり、マリネリビーカー補正容器１００は、底が上向きに位置し、開放された入口側のディテクタ結合溝１２０が下向きに向いた形態である。
前述したように構成される本発明に係るマリネリビーカー補正容器１００は、コップを伏せて置いた形にして、底面がマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２に挿入結合された状態で、高純度ゲルマニウムガンマ核種分析器を構成する検出器ディテクタ１０がマリネリビーカー補正容器１００のディテクタ結合溝１２０に挿入結合されるようにして、マリネリビーカー２０を検出器ディテクタ１０上に装着する。
一方、前述したように構成される本発明に係るマリネリビーカー補正容器１００の底面の中心には、上下内外に貫通する吸排気孔１３０が設けられる。このような吸排気孔１３０は、マリネリビーカー２０を検出器ディテクタ１０上に装着するために、マリネリビーカー補正容器１００の底部をマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２に挿入装着するか、或いはマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２からマリネリビーカー補正容器１００を脱去する場合、空気の排気または吸気が行われてマリネリビーカー補正容器１００の着脱が容易に行われるようにする。

言い換えれば、前述したようにマリネリビーカー２０を検出器ディテクタ１０上に装着するために、マリネリビーカー補正容器１００の底部をマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２に挿入すると、マリネリビーカー補正容器１００の底面とマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２の底面との間に空気圧が発生し、発生した空気圧はマリネリビーカー補正容器１００の底面の中心に設けられた吸排気孔１３０を介して排気されることにより、マリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２に対するマリネリビーカー補正容器１００の挿入が円滑に行われるようにする。
これに対し、前述したように、マリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２に挿入結合されたマリネリビーカー補正容器１００をディテクタ装着部２２から脱去する場合には、マリネリビーカー補正容器１００の底面とマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２の底面との間には真空圧が発生しながら、吸排気孔１３０を介して吸気が行われると、マリネリビーカー補正容器１００の脱去が容易に行われるようにする。

次に、本発明に係るマリネリビーカー補正容器１００を構成するそれぞれの構成要素をより詳細に説明する。まず、本発明を構成する容器本体１１０は、外形を構成するものである。このような容器本体１１０は、図１乃至図５に示すように、上部は閉鎖され且つ下部は開放された円柱形の形状を有する。
前述したように、円柱形の容器本体１１０は、ポリエチレン樹脂を用いて図１ａ及び図１ｂでの如きコップ形状に形成される。もちろん、コップ形状に形成される容器本体１１０は、図１ｂ及び図２ｂに示すように底面が上向きに向いた形で使用される。
一方、前述したようなコップ形状に形成される容器本体１１０は、マリネリビーカー２０の下部に形成されるディテクタ装着部２２に対応する直径で形成され、ディテクタ装着部２２に挿入結合される。この際、容器本体１１０の材質はポリエチレン樹脂である。
併せて、前述したような容器本体１１０の上下長さは、マリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２の上下長さに比べてより長く形成される。この際、より好ましくは、容器本体１１０の上下長さはマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２の上下長さに比べて１ｃｍ以上にさらに長く形成される。

前述したように、容器本体１１０の上下長さをマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２の上下長さに比べて１ｃｍ以上さらに長く形成することにより、マリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２に対するマリネリビーカー補正容器１００の着脱がより容易に行われるようにする。
本発明を構成するディテクタ結合溝１２０は、マリネリビーカー２０を検出器ディテクタ１０上に装着することができるようにするものである。このようなディテクタ結合溝１２０は、図１乃至図５に示されているように、容器本体の下部側に検出器ディテクタ１０の直径に対応する内径で形成され、検出器ディテクタ１０の挿入結合によって検出器ディテクタ１０上にマリネリビーカー２０が装着されるようにする。
前述したように構成されるディテクタ結合溝１２０は、図１ｂ、図２ｂ、図３、図４及び図５に示すように、容器本体１１０の下部側が開放された形で形成されるが、検出器ディテクタ１０の直径に対応する内径で形成される。
したがって、前述したように検出器ディテクタ１０の直径に対応する内径でディテクタ結合溝１２０を形成することにより、検出器ディテクタ１０の挿入結合によって検出器ディテクタ１０上にマリネリビーカー２０をより安定的に装着することができる。
言い換えれば、前述したマリネリビーカー２０の場合、下部に設けられる溝として形成されるディテクタ装着部２２の内径が概して検出器ディテクタ１０の直径に比べて大きいため、マリネリビーカー２０を検出器ディテクタ１０上に直接装着すると、ディテクタ装着部２２と検出器ディテクタ１０との口径差によりマリネリビーカー２０の装着が安定的ではないという問題が生じる。

前述したような問題により、試料内の放射性核種の位置と検出器との距離が安定していないのはもとより、これによる検出値の信頼度が低下するという問題が生じる。これにより、マリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２に挿入結合されるマリネリビーカー補正容器１００の下部には、マリネリビーカー２０を検出器ディテクタ１０上に安定的に装着するために、容器本体１１０の下部には検出器ディテクタ１０の直径に対応する内径を有するディテクタ結合溝１２０が設けられる。
したがって、前述したようなディテクタ結合溝１２０は、検出器ディテクタ１０が挿入結合されてマリネリビーカー補正容器１００を介して検出器ディテクタ１０の上部側にマリネリビーカー２０が安定的に装着されるようにする構成であることが分かる。
本発明を構成する吸排気孔１３０は、容器本体１１０をマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２に対して着脱する際により容易な結合と分離が行われるようにするものである。このような吸排気孔１３０は、図１乃至図５に示すように、容器本体１１０の上部面の中心に上下の内外に貫通形成され、容器本体１１０をディテクタ装着部２２に脱着するときに空気の吸・排気によって容器本体１１０の円滑な脱着が行われるようにする。
前述したような吸排気孔１３０は、前述したように、マリネリビーカー２０を検出器ディテクタ１０上に装着するために、容器本体１１０の底部をマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２に挿入装着するときに吸排気孔１３０を介して空気圧を排気させるか、或いはマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２から容器本体１１０を脱去する場合、真空圧による外気の吸気が行われてマリネリビーカー補正容器１００の着脱が容易に行われるようにする。

より詳細に説明すると、前述したマリネリビーカー２０を検出器ディテクタ１０上に装着するために、容器本体１１０の底部をマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２に挿入すると、マリネリビーカー補正容器１００の底面とマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２の底面との間に圧縮による空気圧が発生し、このような空気圧は、吸排気孔１３０を介して排気されることにより、マリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２に対する容器本体１１０の挿入が円滑に行われるようにする。
そして、マリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２に挿入装着された容器本体１１０をディテクタ装着部２２から脱去する場合、容器本体１１０の底面とマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２の底面との間には真空圧が発生し、このような真空圧は容器本体１１０の脱去を妨害する。この際、容器本体１１０の底面とマリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２の底面との間に吸排気孔１３０を介して吸気が行われると、容器本体１１０の脱去が容易に行われる。

以上での如く、本発明に係る技術のマリネリビーカー補正容器１００は、マリネリビーカー２０の下部のディテクタ装着部２２に挿入装着され、検出器ディテクタ１０の挿入結合によって検出器ディテクタ１０上にマリネリビーカー２０を安定的に装着されるようにする。
これに加えて、前述したように、本発明に係る技術のマリネリビーカー補正容器１００を介して検出器ディテクタ１０上にマリネリビーカー２０が安定的に装着されるようにすることにより、試料内の放射性核種の位置と検出器との距離を安定化させて検出値の信頼度を向上させることができるのはもとより、核種分析時の不確かさを下げることができる。
本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の技術思想が許容する範囲内で多様に変形実施できる。

１０ 検出器ディテクタ
２０ マリネリビーカー
２２ ディテクタ装着部
１００ マリネリビーカー補正容器
１１０ 容器本体
１２０ ディテクタ結合溝
１３０ 吸排気孔

Claims (3)

1. 試料内に存在するガンマ線放出核種を分析するための高純度ゲルマニウムガンマ核種分析器（Ｈｉｇｈ Ｐｕｒｉｔｙ Ｇｅｒｍａｎｉｕｍ Ｇａｍｍａ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｓｙｓｔｅｍｓ）を構成する検出器ディテクタ上にマリネリビーカーが安定的に装着されるようにするマリネリビーカー補正容器であって、
   前記マリネリビーカー補正容器は、前記マリネリビーカーの下部に形成されるディテクタ装着部に対応する直径で形成され、前記ディテクタ装着部に挿入結合される容器本体と、
   前記容器本体の下部側に前記検出器ディテクタの直径に対応する内径で形成され、前記検出器ディテクタの挿入結合によって前記検出器ディテクタ上に前記マリネリビーカーが装着されるようにするディテクタ結合溝と、
   前記容器本体の上部面の中心に上下の内外に貫通形成され、前記容器本体を前記ディテクタ装着部に対して脱着する際に空気の吸・排気によって前記容器本体の円滑な脱着が行われるようにする吸排気孔とを含んでなる、安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器。
2. 前記容器本体の上下長さは前記マリネリビーカーの下部のディテクタ装着部の上下長さに比べてさらに長く形成されることを特徴とする、請求項１に記載の安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器。
3. 前記容器本体はポリエチレン樹脂から製造されることを特徴とする、請求項１または２に記載の安定的放射性核種分析のためのマリネリビーカー補正容器。

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