JP2019219264A - Radiation measurement device - Google Patents
Radiation measurement device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019219264A JP2019219264A JP2018116443A JP2018116443A JP2019219264A JP 2019219264 A JP2019219264 A JP 2019219264A JP 2018116443 A JP2018116443 A JP 2018116443A JP 2018116443 A JP2018116443 A JP 2018116443A JP 2019219264 A JP2019219264 A JP 2019219264A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitting element
- energy
- converter
- light emitting
- ray
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
本開示は、放射線計測装置に関する。 The present disclosure relates to a radiation measurement device.
従来より、検出層の表面に物質を配置することで,物質から放出される二次電子を検出層に排出させ,検出層で二次電子を計測する方法が知られている。例えば、特許文献1には、放射線の検出により発光するプラスチックシンチレータと原子番号が13より大きい物質よりなる板とを交互に積層した積層部と、プラスチックシンチレータで発光した光を伝送する光伝送路と、光伝送路を通過してきた光を電気信号に変換する光電変換素子と、光電変換素子からの電気信号を処理する信号処理回路と、を備える放射線検出器が開示されている。
Conventionally, a method has been known in which a substance is disposed on the surface of a detection layer, secondary electrons emitted from the substance are discharged to the detection layer, and the detection layer measures the secondary electrons. For example,
ところで、高エネルギーγ線(例えば、エネルギーが3[MeV]以上のγ線)は、結晶に対する透過力が高いため、放射線計測装置におけるエネルギー分析の際には、大きな結晶が必要とされる。
しかしながら、放射線計測装置において、結晶が大型化すると、低エネルギーγ線に対する感度も向上してしまうため、検出信号のパイルアップや信号処理系の飽和などによって、γ線のエネルギー分析が困難になるという問題があった。
Meanwhile, high energy γ-rays (for example, γ-rays having an energy of 3 [MeV] or more) have a high penetrating power to crystals, and thus require a large crystal for energy analysis in a radiation measurement device.
However, in a radiation measurement device, when the size of the crystal increases, the sensitivity to low-energy γ-rays also increases, so that the analysis of γ-rays becomes difficult due to pile-up of detection signals and saturation of the signal processing system. There was a problem.
本開示に係る実施形態は、低エネルギーγ線に対して感度が低く、高エネルギーγ線に対して感度が高い放射線計測装置を提供することを課題とする。 An object according to an embodiment of the present disclosure is to provide a radiation measurement device that has low sensitivity to low-energy γ-rays and high sensitivity to high-energy γ-rays.
本開示の実施形態に係る放射線計測装置は、γ線との光核反応により荷電粒子を放出するコンバータと、前記荷電粒子の飛程以下の厚さを有し、前記コンバータに接して設けられる発光素子と、を備えることを特徴とする。 A radiation measuring apparatus according to an embodiment of the present disclosure includes a converter that emits charged particles by a photonuclear reaction with γ-rays, and a light emitting device that has a thickness equal to or less than the range of the charged particles and is provided in contact with the converter. And an element.
本開示の実施形態に係る放射線計測装置によれば、低エネルギーγ線に対して感度が低く、高エネルギーγ線に対して感度が高い放射線計測装置を提供することができる。 According to the radiation measurement device according to the embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a radiation measurement device having low sensitivity to low energy γ-rays and high sensitivity to high energy γ-rays.
以下、実施形態に係る放射線計測装置について説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、例えば平面図とその断面図において、各部材のスケールや間隔が一致しない場合もある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一又は同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略することとする。また、本明細書において、「上」、「下」などは構成要素間の相対的な位置を示すものであって、絶対的な位置を示すことを意図したものではない。 Hereinafter, the radiation measurement device according to the embodiment will be described. The drawings referred to in the following description schematically show the embodiments, and the scale, interval, positional relationship, and the like of each member are exaggerated, or some of the members are not illustrated. There are cases. Further, for example, the scale and the interval of each member may not match in the plan view and the cross-sectional view thereof. In the following description, the same names and reference numerals indicate the same or similar members in principle, and a detailed description thereof will be omitted as appropriate. Also, in this specification, "up", "down", and the like indicate relative positions between components, and are not intended to indicate absolute positions.
[第1実施形態]
≪放射線計測装置の構成≫
まず、図1を参照して、第1実施形態に係る放射線計測装置100の構成について説明する。
[First Embodiment]
≫Configuration of radiation measurement device≫
First, the configuration of the
図1に示すように、放射線計測装置100は、コンバータ10、発光素子20、光ファイバ30、光電子増倍管40、波高分析装置50、などを備えている。
As shown in FIG. 1, the
コンバータ10は、高エネルギーγ線A(例えば、エネルギーが3[MeV]以上のγ線)との光核反応により、荷電粒子101(例えば、α粒子、陽子)を放出する。光核反応は、高エネルギーγ線Aに対して生じ、低エネルギーγ線Bに対して生じない。
光核反応の閾エネルギーは、コンバータ10の物質に依存する。例えば、コンバータ10がベリリウムである場合、光核反応の閾エネルギーは、約3[MeV]となる。
The
The threshold energy of the photonuclear reaction depends on the material of the
高エネルギーγ線Aとの光核反応により、コンバータ10内には、荷電粒子101が発生する。荷電粒子101は、コンバータ10内を移動しながら、コンバータ10にエネルギーを付与する。荷電粒子101のエネルギー損失は、荷電粒子101がコンバータ10内を移動する距離が長い程、大きくなり、荷電粒子101がコンバータ10内を移動する距離が短い程、小さくなる。
Due to the photonuclear reaction with the high energy γ-ray A,
コンバータ10の厚さは、荷電粒子101の飛程以下であることが好ましい。コンバータ10の厚さが、荷電粒子101の飛程以下であることで、荷電粒子101は、発光素子20へと入射し易くなる。
荷電粒子101の飛程は、荷電粒子101の種類、荷電粒子101のエネルギー、コンバータ10の物質に依存する。なお、荷電粒子101の飛程とは、荷電粒子101が全エネルギーを失う物質中での平均的な移動距離を意味する。
The thickness of
The range of the
また、コンバータ10は、低エネルギーγ線Bとのコンプトン散乱や電子対生成などの相互作用により、電子102を放出する。コンバータ10内に発生した電子102は、発光素子20へと入射し、発光素子20内を移動しながら、発光素子20にエネルギーを付与する。これにより、発光素子20は発光する。
The
電子102の飛程は、電子102のエネルギーに依存する。電子102の飛程は、電子102のエネルギーが大きい程長く、電子102のエネルギーが小さい程短い。
一般的に、電子102の飛程は、荷電粒子101の飛程よりも長く、例えば、アルファ粒子(エネルギー4[MeV])のベリリウム中での飛程は、約0.02[mm]であるのに対し、電子(エネルギー4[MeV])のベリリウム中での飛程は、約11[mm]である。なお、電子102の飛程とは、電子102が全エネルギーを失う物質中での平均的な移動距離を意味する。
The range of the
In general, the range of the
図1では、コンバータ10が発光素子20の少なくとも1面に接して設けられている構成を一例に挙げているが、コンバータ10は、発光素子20の全面に接して設けられていてもよい。
FIG. 1 illustrates an example in which the
発光素子20は、コンバータ10の少なくとも一面に接して設けられている。発光素子20は、光ファイバ30を介して、光電子増倍管40と接続され、発光素子20が発光する光は、光ファイバ30を介して、光電子増倍管40へと入射する。
発光素子20は、光核反応の閾エネルギー以上の高エネルギーγ線Aがコンバータ10へと入射する際に、コンバータ10内に発生した荷電粒子101から、少なくともエネルギーの一部が付与されることで、発光する。
発光素子20の発光強度は、付与されるエネルギーが大きい程大きくなり、付与されるエネルギーが小さい程小さくなる。
The light-emitting
The emission intensity of the
また、発光素子20は、低エネルギーγ線Bとのコンプトン散乱や電子対生成などの相互作用により、電子102を放出する。発光素子20は、当該発光素子20内に発生した電子102から、少なくともエネルギーの一部が付与されることで、発光する。
発光素子20の厚さは、荷電粒子101の飛程以下であることが好ましい。発光素子20の厚さが、荷電粒子101の飛程であれば、荷電粒子101は、全エネルギーを発光素子20に付与することが可能になる。一方,電子102の飛程は、荷電粒子101の飛程よりも長いため、発光素子20の厚さが荷電粒子101の飛程程度であれば,電子102は、一部のエネルギーしか発光素子20に付与できない。つまり、発光素子20の厚さが、荷電粒子101の飛程以下であることで、高エネルギーγ線Aと低エネルギーγ線Bとを分離することが可能になる。これにより、低エネルギーγ線に対して感度が低く、高エネルギーγ線に対して感度が高い放射線計測装置100を実現することができる。
In addition, the
It is preferable that the thickness of the
光ファイバ30は、発光素子20と光電子増倍管40との間に設けられ、発光素子20と光電子増倍管40とを接続し、発光素子20が発光する光を、光電子増倍管40へと導く。なお、光ファイバ30は、必須の構成ではなく、発光素子20と光電子増倍管40とを直接接続することも可能である。
The
光電子増倍管40は、光ファイバ30を介して、発光素子20と接続され、発光素子20が発光する光を光電変換して、電気信号を波高分析装置50へと出力する。光電子増倍管40は、発光素子20の放射線照射領域から離れた位置に設けられることが好ましい。光電子増倍管40は、光ファイバ30を介して、発光素子20と接続されていてもよいし、光ファイバ30を介さずに、発光素子20と接続されていてもよい。
The
波高分析装置50は、光電子増倍管40から出力される電気信号を波高値分析する。即ち、波高分析装置50は、電子102が発光素子20にエネルギーを付与した際に現れる電気信号の波高値から、荷電粒子101が発光素子20にエネルギーを付与した際に現れる電気信号の波高値を分離し、高波高値成分のみを計測する。なお、電気信号の波高値は、発光強度が大きい程、高くなり、発光強度が小さい程、低くなる。
The
荷電粒子101から付与されたエネルギーに基づいて発光する発光素子20の発光強度は、電子102から付与されたエネルギーに基づいて発光する発光素子20の発光強度より大きくなる。
このため、波高分析装置50は、荷電粒子101から付与されたエネルギーに基づいて発光する発光素子20の発光強度と、電子102から付与されたエネルギーに基づいて発光する発光素子20の発光強度と、を比較することで、高エネルギーγ線Aと低エネルギーγ線Bとを分離し、高エネルギーγ線Aのみを計測することが可能になる。
The light emission intensity of the
For this reason, the
第1実施形態に係る放射線計測装置100によれば、荷電粒子から付与されたエネルギーに基づいて発光する発光素子の表面が、高エネルギーγ線との光核反応によって荷電粒子を放出する物質で覆われ、更に、当該発光素子の厚さが、荷電粒子の飛程以下となる構成を有する。これにより、低エネルギーγ線に対して感度が低く、高エネルギーγ線に対して感度が高い放射線計測装置100を実現できる。
According to the
[第2実施形態]
≪放射線計測装置の構成≫
次に、図2を参照して、第2実施形態に係る放射線計測装置200の構成について説明する。
[Second embodiment]
≫Configuration of radiation measurement device≫
Next, a configuration of a
第2実施形態に係る放射線計測装置200が、第1実施形態に係る放射線計測装置100と異なる点は、第1実施形態に係る放射線計測装置100が発光素子20を備えているのに対して、第2実施形態に係る放射線計測装置200は、長波長発光素子21を備えている点である。
The
長波長発光素子21が発光する光は、波長が700nm以上であることが好ましい。光ファイバ30による光の伝送距離は、長波長の光程、長く、短波長の光程、短い。また、長波長の光に対する光ファイバ30による伝送効率は、短波長の光に対する光ファイバ30による伝送効率より高い。
The light emitted by the long-wavelength light-emitting
光電子増倍管40は、放射線の照射範囲から離れた位置に設置されている。光電子増倍管40は、発光強度が大きい程、波高値が高い電気信号を取得し、発光強度が小さい程、波高値が低い電気信号を取得する。このため、光電子増倍管40は、高エネルギーγ線Aに起因した電気信号の波高値を、低エネルギーγ線Bに起因した電気信号の波高値よりも高い値として変換する。
The
即ち、長波長発光素子21は、発光素子20と比較して、長距離伝送が可能であり、且つ、放射線照射による伝送効率が高い。これにより、光電子増倍管40を、高線量率環境下から退避させることができ、放射線による機器の故障を低減させることができる。また、長波長発光素子21が設置される場所への放射線の照射を止めることなく、線量率の低い環境で、光電子増倍管40を交換することができる。
That is, the long-wavelength light-emitting
例えば、長波長発光素子21が、YAG;Ndである場合、長波長発光素子21が発光する光は、波長が約1064[nm]である。
この際、コンバータ10をリチウム、高エネルギーγ線Aのエネルギーを6[MeV]とすると、コンバータ10中での、光核反応によって発生する荷電粒子101は、エネルギー約1.6[MeV]のアルファ粒子と、エネルギー約2.1[MeV]の三重水素イオンとなる。
For example, when the long-wavelength light-emitting
At this time, assuming that the
エネルギー約1.6[MeV]のアルファ粒子において、リチウム中での飛程は、約0.017[mm]から約0.018[mm]、YAG中での飛程は、約0.003[mm]から約0.004[mm]である。このため、コンバータ10の厚さを、約0.018[mm]、長波長発光素子21の厚さを、約0.004[mm]とすると、長波長発光素子21に、最大で約1.6[MeV]のエネルギーが、アルファ粒子により付与されることになる。
For alpha particles having an energy of about 1.6 [MeV], the range in lithium is about 0.017 [mm] to about 0.018 [mm], and the range in YAG is about 0.003 [mm]. mm] to about 0.004 [mm]. Therefore, assuming that the thickness of the
一方、リチウムの光核反応による閾エネルギーは、約3[MeV]であるため、低エネルギーγ線Bの最大エネルギーを、約3[MeV]とすると、低エネルギーγ線Bとコンバータ10或いは長波長発光素子21との相互作用で発生する電子102の最大エネルギーも、約3[MeV]となる。約3[MeV]の電子の電子のYAG中での飛程は約3[mm]であるため、電子が全エネルギーを付与するためには約3[mm]必要である。YAGの厚さをアルファ粒子の飛程である約0.004[mm]とした場合,電子の全エネルギーをYAGに付与するために必要な厚さに比べて約3桁足りないことになり、電子からは一部のエネルギーしか付与されない。
On the other hand, since the threshold energy of the photonuclear reaction of lithium is about 3 [MeV], if the maximum energy of the low energy γ-rays B is about 3 [MeV], the low energy γ-rays B and the
第2実施形態に係る放射線計測装置200によれば、長波長発光素子21を備えることで、高線量率環境下においても、光ファイバ30による光の伝送効率を長期間低下させることなく、長距離の伝送を行うことができる。これにより、光ファイバによる伝送効率の低下を抑制しつつ、低エネルギーγ線に対して感度が低く、高エネルギーγ線に対して感度が高い放射線計測装置200を実現できる。
According to the
[第3実施形態]
≪放射線計測装置の構成≫
次に、図3を参照して、第3実施形態に係る放射線計測装置300の構成について説明する。
[Third embodiment]
≫Configuration of radiation measurement device≫
Next, a configuration of a
第3実施形態に係る放射線計測装置300が、第1実施形態に係る放射線計測装置100と異なる点は、第1実施形態に係る放射線計測装置100がコンバータ10を含む検出系統のみを備えているのに対して、第2実施形態に係る放射線計測装置200は、コンバータ10を含む検出系統及びコンバータ10を含まない検出系統の両系統を含む点である。
また、第3実施形態に係る放射線計測装置300が、第1実施形態に係る放射線計測装置100と異なる点は、第1実施形態に係る放射線計測装置100が差分処理装置60を備えていないのに対して、第3実施形態に係る放射線計測装置300は、差分処理装置60を備えている点である。
The
The
図3に示すように、系統300a(第1系統)は、コンバータ10を含む検出系統であり、系統300b(第2系統)は、コンバータ10を含まない検出系統である。
系統300aは、長波長発光素子23a(第1長波長発光素子)を含む検出系統であり、系統300bは、長波長発光素子23b(第2長波長発光素子)を含む検出系統である。
系統300aにおいて、長波長発光素子23aが発光した光は、光ファイバ30aを介して、光電子増倍管40aへと伝送される。同様に、系統300bにおいて、長波長発光素子23bが発光した光は、光ファイバ30bを介して、光電子増倍管40bへと伝送される。
As shown in FIG. 3,
The
In the
系統300aでは、長波長発光素子23aは、コンバータ10に接して形成される。光核反応が、コンバータ10内で生じ、荷電粒子101は、長波長発光素子23aへと入射して、長波長発光素子23aにエネルギーを付与する。荷電粒子101が長波長発光素子23aへと入射する度に、一つの光子が光電子増倍管40aへと入射する。また、コンバータ10とγ線との間で、相互作用も起こるため、コンバータ10内で発生した電子102は、長波長発光素子23aへと入射して、長波長発光素子23aにエネルギーを付与する。
In the
系統300bでは、光核反応が生じないため、荷電粒子101が発生しない。従って、長波長発光素子23bが発光するのは、高エネルギーγ線Aと長波長発光素子23bとが相互作用を起こした場合である。この場合、長波長発光素子23bの厚さは、放射線の照射量が同じ環境において、光核反応を除いた際の、長波長発光素子23aと長波長発光素子23bとの発光が等しくなるように、調整される。このような構成とすることで、系統300aにおける光電変換の数と系統300bにおける光電変換の数との差を、高エネルギーγ線Aとコンバータ10との光核反応に起因した数のみとすることが可能になる。
In the
光電子増倍管40aは、光ファイバ30aを介して、長波長発光素子23aと接続され、長波長発光素子23aが発光する光を光電変換して、電気信号を波高分析装置50aへと出力する。同様に、光電子増倍管40bは、光ファイバ30bを介して、長波長発光素子23bと接続され、長波長発光素子23bが発光する光を光電変換して、電気信号を波高分析装置50bへと出力する。
例えば、YAG;Ndを使った計測方法の一つに、1放射線あたり1光子を光電子増倍管で光電変換する計測方法がある。この場合、YAG;Ndへの放射線の照射量に比例して、YAG;Ndに対するエネルギー付与の回数あたり単一の光子が、光電子増倍管40で光電変換される。
なお、放射線の種類に依らず、長波長発光素子23での1放射線検出あたり発生する光子が1つとなるように調整するため、必要に応じて、光ファイバ30aと光電子増倍管40aとの間、光ファイバ30bと光電子増倍管40bとの間に、減衰フィルタなどが挿入されていてもよい。
The
For example, one of the measurement methods using YAG; Nd is a measurement method in which one photon per radiation is photoelectrically converted by a photomultiplier tube. In this case, a single photon is photoelectrically converted by the
In addition, regardless of the type of radiation, the distance between the
波高分析装置50aは、長波長発光素子23aの発光に起因した信号成分を、電気ノイズや光電子増倍管40aでのダークカレントなどのバックグラウンドの低波高値成分から分離して計測する。同様に、波高分析装置50bは、長波長発光素子23bの発光に起因した信号成分を、電気ノイズや光電子増倍管40bでのダークカレントなどのバックグラウンドの低波高値成分から分離して計測する。
そして、波高分析装置50は、所定の波高値以上と分析された電気信号の計数を算出する。
The
Then, the
差分処理装置60は、波高分析装置50aで算出された計数から、波高分析装置50bで算出された計数を引くことで、高エネルギーγ線Aとコンバータ10との光核反応に起因した成分のみ計数する。
The
第3実施形態に係る放射線計測装置300によれば、コンバータを含む検出系統及びコンバータを含まない検出系統の両系統を有する。これにより、長波長発光素子を用いた単一光子計測のような計測系に対しても,低エネルギーγ線に対する感度を低くし、高エネルギーγ線に対する感度を高くした放射線計測装置300を実現できる。
The
[第4実施形態]
≪放射線計測装置の構成≫
次に、図4を参照して、第4実施形態に係る放射線計測装置400の構成について説明する。
[Fourth embodiment]
≫Configuration of radiation measurement device≫
Next, a configuration of a
第4実施形態に係る放射線計測装置400が、第1実施形態に係る放射線計測装置100と異なる点は、第1実施形態に係る放射線計測装置100が発光素子20における一つの面にのみコンバータ10を備えているのに対して、第4実施形態に係る放射線計測装置400は、発光素子21における全ての面にコンバータ10を備えている点である。
The
高エネルギーγ線A_2の進行方向には、コンバータ10、発光素子21、コンバータ10が配置されている。高エネルギーγ線A_2が、上側のコンバータ10(発光素子21の上面に接して設けられるコンバータ10)に対して、光核反応も相互作用も起こさず、発光素子21に対して、光核反応も相互作用も起こさなかった場合、高エネルギーγ線A_2は、下側のコンバータ10(発光素子21の下面に接して設けられるコンバータ10)へと入射する。
発光素子21を透過した後の高エネルギーγ線A_2において、下側のコンバータ10での反応確率と上側のコンバータ10での反応確率との間に違いはない。従って、下側のコンバータ10と高エネルギーγ線A_2との間で光核反応が生じると荷電粒子101が発生する。
The
There is no difference between the reaction probability of the
コンバータ10がLi、高エネルギーγ線A_2のエネルギーが、約6[MeV]である場合、荷電粒子101_2は、約1.6[MeV]のエネルギーを持つアルファ粒子と、約2.1[MeV]のエネルギーを持つ三重水素イオンである。
When the
これらは、光核反応によって、下側のコンバータ10内で発生し、一部は方向余弦が90度以上の方向に進む。この際、アルファ粒子或いは三重水素イオンは、発光素子20へと入射し、発光素子21にエネルギーを付与する。即ち、発光素子21の全周をコンバータ10で覆うことによって、高エネルギーγ線に対する感度を最大で2倍以上向上させた放射線計測装置400を実現できる。
These are generated in the
第4実施形態に係る放射線計測装置400によれば、発光素子21の全周をコンバータ10で覆うことによって、高エネルギーγ線の計測に対して感度を高くし、荷電粒子の発生確率を増加させることが可能である。これにより、低エネルギーγ線に対する感度が低く、高エネルギーγ線に対して感度が高い放射線計測装置400を実現できる。
According to the
[第5実施形態]
≪放射線計測装置の構成≫
次に、図5を参照して、第5実施形態に係る放射線計測装置500の構成について説明する。
[Fifth Embodiment]
≫Configuration of radiation measurement device≫
Next, a configuration of a
第5実施形態に係る放射線計測装置500が、第1実施形態に係る放射線計測装置100と異なる点は、第1実施形態に係る放射線計測装置100が発光素子20における一つの面にのみコンバータ10を備えているのに対して、第5実施形態に係る放射線計測装置500は、発光素子25における全ての面にコンバータ10を備えている点である。
また、第5実施形態に係る放射線計測装置500が、第1実施形態に係る放射線計測装置100と異なる点は、第1実施形態に係る放射線計測装置100が1本の光ファイバ30を備えているのに対して、第5実施形態に係る放射線計測装置500は、4本の光ファイバ30及びカプラ310を備えている点である。
The
The
発光素子25_kの上面には、コンバータ10_fが設けられ、発光素子25_kの下面には、コンバータ10_gが設けられる。発光素子25_lの上面には、コンバータ10_gが設けられ、発光素子25_lの下面には、コンバータ10_hが設けられる。発光素子25_mの上面には、コンバータ10_hが設けられ、発光素子25_mの下面には、コンバータ10_iが設けられる。発光素子25_nの上面には、コンバータ10_iが設けられ、発光素子25_nの下面には、コンバータ10_jが設けられる。
なお、各コンバータ、各発光素子は、それぞれ共に同じ種類である。このため、コンバータでの光核反応の閾エネルギーは、各層で同じであり、計測される高エネルギーγ線(高エネルギーγ線A_k、高エネルギーγ線A_l、高エネルギーγ線A_m、高エネルギーγ線A_n)のエネルギーも層ごとに差異はない。
A converter 10_f is provided on an upper surface of the light-emitting element 25_k, and a converter 10_g is provided on a lower surface of the light-emitting element 25_k. A converter 10_g is provided on an upper surface of the light-emitting element 25_1, and a converter 10_h is provided on a lower surface of the light-emitting element 25_1. A converter 10_h is provided on an upper surface of the light-emitting element 25_m, and a converter 10_i is provided on a lower surface of the light-emitting element 25_m. A converter 10_i is provided on an upper surface of the light-emitting element 25_n, and a converter 10_j is provided on a lower surface of the light-emitting element 25_n.
Each converter and each light emitting element are of the same type. Therefore, the threshold energy of the photonuclear reaction in the converter is the same in each layer, and the measured high-energy γ-rays (high-energy γ-ray A_k, high-energy γ-ray A_l, high-energy γ-ray A_m, high-energy γ-ray The energy of A_n) does not differ from layer to layer.
全ての発光素子の厚さは、荷電粒子101の飛程程度の厚さとなっているため、γ線の相互作用によって発生した電子の飛程よりも短く、電子の全エネルギーは付与されない。このため、波高分析装置50において、一定以上の波高値を持つ成分を計数することにより、高エネルギーγ線を計測できる。また、層を増加させても弁別する波高値レベルに変化がないため、必要な計数が得られる層のみ増加させることもできる。
Since the thickness of all the light emitting elements is about the same as the range of the charged
カプラ310は、光ファイバ30_kによって伝送される光、光ファイバ30_lによって伝送される光、光ファイバ30_mによって伝送される光、光ファイバ30_nによって伝送される光を集約する。なお、カプラ310は、必ずしも必要ではなく、全ての光ファイバ(光ファイバ30_k、光ファイバ30_l、光ファイバ30_m、光ファイバ30_n)が、直接的に、光電子増倍管40に接続されていてもよい。
The
光電子増倍管40は、発光素子25_kが発光する光を光電変換して、電気信号を波高分析装置50へと出力する。また、光電子増倍管40は、発光素子25_lが発光する光を光電変換して、電気信号を波高分析装置50へと出力する。また、光電子増倍管40は、発光素子25_mが発光する光を光電変換して、電気信号を波高分析装置50へと出力する。また、光電子増倍管40は、発光素子25_nが発光する光を光電変換して、電気信号を波高分析装置50へと出力する。なお、発光素子の構成が同じであるため、同一の光電子増倍管40で、全ての発光素子が発光する光を、光電変換することが可能である。
The
図5に示すように、高エネルギーγ線Aは、上方から下方へと向かって、放射線計測装置500へと入射する。
As shown in FIG. 5, the high energy γ-rays A are incident on the
高エネルギーγ線A_kとコンバータ10_fとの間で、光核反応が起こることで発生する荷電粒子101_fkは発光素子25_kへとエネルギーを付与し、発光素子20_kが発光する。 The charged particles 101_fk generated by the photonuclear reaction between the high-energy γ-ray A_k and the converter 10_f impart energy to the light-emitting element 25_k, and the light-emitting element 20_k emits light.
高エネルギーγ線A_kと同程度のエネルギーを持つ高エネルギーγ線A_lは、コンバータ10_f及び発光素子25_kを透過し、コンバータ10_gで、光核反応を起こす。発生した荷電粒子101_glが発光素子25_lにエネルギーを付与することで、発光素子25_lが発光する。 The high-energy γ-ray A_l having approximately the same energy as the high-energy γ-ray A_k transmits through the converter 10_f and the light-emitting element 25_k, and causes a photonuclear reaction in the converter 10_g. The light emitting element 25_1 emits light by the generated charged particles 101_gl imparting energy to the light emitting element 25_1.
高エネルギーγ線A_k及び高エネルギーγ線A_lと同程度のエネルギーを持つ高エネルギーγ線A_mは、コンバータ10_f、コンバータ10_g、発光素子25_k、発光素子25_lを透過し、コンバータ10_hで、光核反応を起こす。発生した荷電粒子101_hmが発光素子25_mにエネルギーを付与することで、発光素子25_mが発光する。 The high-energy γ-ray A_m having the same energy as the high-energy γ-ray A_k and the high-energy γ-ray A_l transmits through the converter 10_f, the converter 10_g, the light-emitting element 25_k, and the light-emitting element 25_1, and undergoes photonuclear reaction in the converter 10_h. Wake up. The light-emitting element 25_m emits light by the generated charged particles 101_hm imparting energy to the light-emitting element 25_m.
高エネルギーγ線A_k、高エネルギーγ線A_l、高エネルギーγ線A_mと同程度のエネルギーを持つ高エネルギーγ線A_nは、コンバータ10_iに至るまで透過し、コンバータ10_iで、光核反応を起こす。発生した荷電粒子101_inが発光素子25_nにエネルギーを付与することで、発光素子25_nが発光する。
The high-energy γ-ray A_k, the high-energy γ-ray A_l, and the high-energy γ-ray A_n having approximately the same energy as the high-energy γ-ray A_m are transmitted to the
なお、これら一連の過程で、荷電粒子101からエネルギーを付与される発光素子は、必ずしも、高エネルギーγ線入射方向の方向余弦が90度以下の範囲にある必要はない。例えば、高エネルギーγ線A_nとコンバータ10_iとの間で、光核反応が起こる時に発生する荷電粒子101_imが、発光素子25_mにエネルギーを付与してもよい。
Note that the light-emitting element to which energy is applied from the charged
第5実施形態に係る放射線計測装置500によれば、高エネルギーγ線(高エネルギーγ線A_k、高エネルギーγ線A_l、高エネルギーγ線A_m、高エネルギーγ線A_n)が光核反応を起こす機会を増やすことができる。即ち、発生した荷電粒子が全エネルギーを失う前に、発光素子に入射し易い構造であるため、計数を増やすことが可能である。これにより、低エネルギーγ線に対する感度が低く、高エネルギーγ線に対して感度が高い放射線計測装置500を実現できる。
According to the
[第6実施形態]
≪放射線計測装置の構成≫
次に、図6及び図7を参照して、第6実施形態に係る放射線計測装置600の構成について説明する。
[Sixth embodiment]
≫Configuration of radiation measurement device≫
Next, a configuration of a
第6実施形態に係る放射線計測装置600が、第1実施形態に係る放射線計測装置100と異なる点は、第1実施形態に係る放射線計測装置100が発光素子20を1つ備えているのに対して、第6実施形態に係る放射線計測装置600は、発光素子26を4つ備えている点である。
また、第6実施形態に係る放射線計測装置600が、第1実施形態に係る放射線計測装置100と異なる点は、第1実施形態に係る放射線計測装置100が発光素子20における一つの面にのみコンバータ10を備えているのに対して、第6実施形態に係る放射線計測装置600は、発光素子26における全ての面に異なるコンバータ10を備えている点である。
また、第6実施形態に係る放射線計測装置600が、第1実施形態に係る放射線計測装置100と異なる点は、第1実施形態に係る放射線計測装置100がデータ分析装置70を備えていないのに対して、第6実施形態に係る放射線計測装置600は、データ分析装置70を備えている点である。
The
The
The
第1層601は、発光素子26_11と、コンバータ10_11と、を備えており、光ファイバ30_11を介して、光電子増倍管40_11に接続されている。光電子増倍管40_11は、信号ケーブルを介して、波高分析装置50_11に接続されている。
第2層602は、発光素子26_12と、コンバータ10_12と、を備えており、光ファイバ30_12を介して、光電子増倍管40_12に接続されている。光電子増倍管40_12は、信号ケーブルを介して、波高分析装置50_12に接続されている。
第3層603は、発光素子26_13と、コンバータ10_13と、を備えており、光ファイバ30_13を介して、光電子増倍管40_13に接続されている。光電子増倍管40_13は、信号ケーブルを介して、波高分析装置50_13に接続されている。
第4層604は、発光素子26_14と、コンバータ10_14と、を備えており、光ファイバ30_14を介して、光電子増倍管40_14に接続されている。光電子増倍管40_14は、信号ケーブルを介して、波高分析装置50_14に接続されている。
なお、第6実施形態に係る放射線計測装置600における層の数は、特に限定されるものではなく、4層より少なくてもよいし、4層より多くてもよい。
The first layer 601 includes a light emitting element 26_11 and a converter 10_11, and is connected to the photomultiplier tube 40_11 via the optical fiber 30_11. The photomultiplier tube 40_11 is connected to a wave height analyzer 50_11 via a signal cable.
The
The
The
Note that the number of layers in the
各コンバータ(コンバータ10_11、コンバータ10_12、コンバータ10_13、コンバータ10_14)は、それぞれ光核反応の閾エネルギーが異なり、高エネルギーγ線の入射する側に近い程、光核反応の閾エネルギーが高い。 Each of the converters (converter 10_11, converter 10_12, converter 10_13, converter 10_14) has a different threshold energy of the photonuclear reaction, and the threshold energy of the photonuclear reaction is higher as the energy is closer to the side where high energy γ-rays are incident.
高エネルギーγ線A_11は、コンバータ10_11の光核反応の閾エネルギーよりも高いエネルギーを持つ。
高エネルギーγ線A_12は、コンバータ10_12の光核反応の閾エネルギー以上で、コンバータ10_11の光核反応の閾エネルギー以下のエネルギーを持つ。
高エネルギーγ線A_13は、コンバータ10_13の光核反応の閾エネルギー以上で、コンバータ10_12の光核反応の閾エネルギー以下のエネルギーを持つ。
高エネルギーγ線A_14は、コンバータ10_14の光核反応の閾エネルギー以上で、コンバータ10_13の光核反応の閾エネルギー以下のエネルギーを持つ。
即ち、高エネルギーγ線の入射側に近い位置に設置されるコンバータは、高エネルギーγ線の入射側から遠い位置に設置されるコンバータより、光核反応の閾エネルギーが高い。また、隣接するコンバータは、計測対象の高エネルギーγ線のエネルギーを挟む閾エネルギーを、それぞれ有することになる。
The high energy γ-ray A_11 has an energy higher than the threshold energy of the photonuclear reaction of the converter 10_11.
The high energy γ-ray A_12 has energy equal to or higher than the threshold energy of the photonuclear reaction of the converter 10_12 and equal to or lower than the threshold energy of the photonuclear reaction of the converter 10_11.
The high energy γ-ray A_13 has energy equal to or higher than the threshold energy of the photonuclear reaction of the converter 10_13 and equal to or lower than the threshold energy of the photonuclear reaction of the converter 10_12.
The high energy γ-ray A_14 has energy equal to or higher than the threshold energy of the photonuclear reaction of the converter 10_14 and equal to or lower than the threshold energy of the photonuclear reaction of the converter 10_13.
That is, the converter installed at a position near the high energy γ-ray incidence side has a higher threshold energy of the photonuclear reaction than the converter installed at a position far from the high energy γ-ray incidence side. Further, adjacent converters have threshold energies sandwiching the energy of the high-energy γ-rays to be measured.
高エネルギーγ線A_14は、コンバータ10_11、コンバータ10_12、コンバータ10_13では、光核反応を起こさず、コンバータ10_14では、光核反応を起こすエネルギーを持つ。
高エネルギーγ線A_14とコンバータ10_14との間で、光核反応が起こることで発生する荷電粒子101_14が発光素子26_14にエネルギーを付与することで、発光素子26_14は発光する。
発光素子26_14で生じた光は、光ファイバ30_14で伝送され、光電子増倍管40_14で光電変換することで電気信号となる。波高分析装置50_14は、波高値を弁別し、発光素子26_14で生じた光を、計測する。
The high-energy γ-ray A_14 does not cause a photonuclear reaction in the converters 10_11, 10_12, and 10_13, and has energy that causes a photonuclear reaction in the converter 10_14.
The charged particles 101_14 generated by the photonuclear reaction between the high energy γ-ray A_14 and the converter 10_14 give energy to the light emitting element 26_14, so that the light emitting element 26_14 emits light.
Light generated by the light emitting element 26_14 is transmitted through the optical fiber 30_14, and is converted into an electric signal by being photoelectrically converted by the photomultiplier tube 40_14. The wave height analyzer 50_14 discriminates the wave height value and measures the light generated by the light emitting element 26_14.
高エネルギーγ線A_13は、コンバータ10_11、コンバータ10_12では、光核反応を起こさず、コンバータ10_13では、光核反応を起こすエネルギーを持つ。
高エネルギーγ線A_13とコンバータ10_13との間で光核反応が起こることで発生する荷電粒子101_13が、発光素子26_13にエネルギーを付与することで、発光素子26_13は発光する。
発光素子26_13で生じた光は、光ファイバ30_13で伝送され、光電子増倍管40_13で光電変換することで電気信号となる。波高分析装置50_13は、波高値を弁別し、発光素子26_13で生じた光を、計測する。
The high-energy γ-ray A_13 does not cause a photonuclear reaction in the converters 10_11 and 10_12, and has energy which causes a photonuclear reaction in the converter 10_13.
The light emitting element 26_13 emits light when the charged particles 101_13 generated by the photonuclear reaction between the high energy γ-ray A_13 and the converter 10_13 impart energy to the light emitting element 26_13.
Light generated in the light emitting element 26_13 is transmitted through the optical fiber 30_13, and is converted into an electric signal by being photoelectrically converted by the photomultiplier tube 40_13. The wave height analyzer 50_13 discriminates the wave height value and measures the light generated by the light emitting element 26_13.
高エネルギーγ線A_12は、コンバータ10_11では光核反応を起こさず、コンバータ10_12では光核反応を起こすエネルギーを持つ。
高エネルギーγ線A_12とコンバータ10_12との間で、光核反応が起こることで発生する荷電粒子101_12が、発光素子26_12にエネルギーを付与することで、発光素子26_12は発光する。
発光素子26_12で生じた光は、光ファイバ30_12で伝送され、光電子増倍管40_12で光電変換することで電気信号となる。波高分析装置50_12は、波高値を弁別し、発光素子26_12で生じた光を、計測する。
The high-energy γ-ray A_12 does not cause a photonuclear reaction in the converter 10_11, and has energy that causes a photonuclear reaction in the converter 10_12.
The light emitting element 26_12 emits light when the charged particles 101_12 generated by the photonuclear reaction between the high energy γ-ray A_12 and the converter 10_12 impart energy to the light emitting element 26_12.
Light generated by the light emitting element 26_12 is transmitted through the optical fiber 30_12, and is converted into an electric signal by being photoelectrically converted by the photomultiplier tube 40_12. The wave height analyzer 50_12 discriminates the wave height value and measures the light generated by the light emitting element 26_12.
高エネルギーγ線A_11は、コンバータ10_11では光核反応を起こすエネルギーを持つ。
高エネルギーγ線A_11とコンバータ10_11との間で光核反応が起こることで発生する荷電粒子101_11が、発光素子26_11にエネルギーを付与することで、発光素子26_11は発光する。
発光素子26_11で生じた光は、光ファイバ30_11で伝送され、光電子増倍管40_11で光電変換することで電気信号となる。波高分析装置50_11は、波高値を弁別し、発光素子26_11で生じた光を、計測する。
The high energy γ-ray A_11 has energy that causes a photonuclear reaction in the converter 10_11.
The light emitting element 26_11 emits light when the charged particles 101_11 generated by the photonuclear reaction between the high energy γ-ray A_11 and the converter 10_11 impart energy to the light emitting element 26_11.
The light generated by the light emitting element 26_11 is transmitted through the optical fiber 30_11, and is converted into an electric signal by being photoelectrically converted by the photomultiplier tube 40_11. The wave height analyzer 50_11 discriminates the wave height value and measures the light generated by the light emitting element 26_11.
この際、高エネルギーγ線とコンバータの間の光核反応は、高エネルギーγ線のエネルギーが、閾エネルギーよりも高ければ起こり得る。このため、高エネルギーγ線が、光核反応が起こり得る最初のコンバータを透過した以後に入射するコンバータにおいても、光核反応は起こり得る。
つまり、高エネルギーγ線A_13は、コンバータ10_13だけでなく、コンバータ10_14でも光核反応を起こす可能性がある。また、高エネルギーγ線A_12は、コンバータ10_12だけでなく、コンバータ10_13、コンバータ10_14でも光核反応を起こす可能性がある。また、高エネルギーγ線A_11は、コンバータ10_12、コンバータ10_13、コンバータ10_14でも光核反応を起こす可能性がある。
At this time, a photonuclear reaction between the high energy γ-ray and the converter can occur if the energy of the high energy γ-ray is higher than the threshold energy. Therefore, a photonuclear reaction may occur even in a converter in which high-energy γ-rays are incident after passing through the first converter in which a photonuclear reaction can occur.
That is, the high energy γ-ray A_13 may cause a photonuclear reaction not only in the converter 10_13 but also in the converter 10_14. The high energy γ-ray A_12 may cause a photonuclear reaction not only in the converter 10_12 but also in the converters 10_13 and 10_14. Also, the high energy γ-ray A_11 may cause a photonuclear reaction in the converters 10_12, 10_13, and 10_14.
図7に示すように、データ分析装置70は、γ線強度算出機能701、γ線強度算出機能702、γ線強度算出機能703、γ線強度算出機能704、換算装置711、換算装置712、換算装置713、換算装置714、換算装置715、換算装置716、差分処理装置721、差分処理装置722、差分処理装置723、などを備えている。
As shown in FIG. 7, the
データ分析装置70は、それぞれの波高分析装置(波高分析装置50_11、波高分析装置50_12、波高分析装置50_13、波高分析装置50_14)から取得したデータに基づいて、高エネルギーγ線A_11の強度、高エネルギーγ線A_12の強度、高エネルギーγ線A_13の強度、高エネルギーγ線A_14の強度を出力する。
なお、データ分析装置70は、必ずしも波高分析装置に直接接続される必要はなく、スケーラーなどを介して接続されていてもよい。また、データ分析装置70は、独立した装置として、計数が直接入力されることでデータ分析する装置であってもよい。
The data analyzer 70 is based on data obtained from each of the pulse height analyzers (the pulse height analyzer 50_11, the pulse height analyzer 50_12, the pulse height analyzer 50_13, and the pulse height analyzer 50_14). The intensity of γ-ray A_12, the intensity of high energy γ-ray A_13, and the intensity of high energy γ-ray A_14 are output.
Note that the
データ分析装置70は、コンバータの種類で分けられた各層(第1層601、第2層602、第3層603、第4層604)ごとのデータを集約し、高エネルギーγ線の強度を分析する。例えば、データ分析装置70は、分析対象の高エネルギーγ線が入射する側の層から順に、高エネルギーγ線の強度を分析する。具体的には、データ分析装置70は、上層の発光素子の発光回数に基づいて強度が算出された高エネルギーγ線が、下層の発光素子の発光に寄与した回数を算出する。そして、データ分析装置70は、下層の発光素子の全発光回数に基づいて強度が算出された高エネルギーγ線の発光回数を引くことにより、下層の発光素子で初めて発光に寄与した高エネルギーエネルギー帯のγ線の強度を算出する。
The data analyzer 70 aggregates data for each layer (first layer 601,
高エネルギーγ線の強度の算出方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、対象の高エネルギーγ線による発光素子の発光量や計数からデータベースを元に算出しても良いし、また、例えば、光核反応断面積や荷電粒子の発光素子への入射確率などを用いて算出しても良い。
なお、データ分析装置70の出力としては、高エネルギーγ線の強度のみならず、高エネルギーγ線の強度以外の計数、放射能、或いは、線量率などであっても良い。その場合、後述のγ線強度算出装置の代わりに、線量率換算装置や放射能算出装置などを使用することも可能である。
The method of calculating the intensity of the high-energy γ-ray is not particularly limited.For example, the intensity may be calculated based on a database from the light emission amount or the count of the light-emitting element by the target high-energy γ-ray, For example, it may be calculated using the photonuclear reaction cross-section, the probability of charged particles being incident on the light-emitting element, or the like.
The output of the
γ線強度算出機能701は、波高分析装置50_11から入力される一定の波高値以上の電気信号の計数に基づいて、高エネルギーγ線A_11の強度を算出する。ここでは、コンバータ10_11に高エネルギーγ線が入射する。
The γ-ray
換算装置711は、γ線強度算出機能701で算出された高エネルギーγ線A_11の強度に基づいて、高エネルギーγ線A_11によって、コンバータ10_12で光核反応を起こし、発光素子26_12を発光させ、波高分析装置50_12で、一定の波高値以上と分析された信号の計数を算出する。
Based on the intensity of the high energy γ-ray A_11 calculated by the γ-ray
換算装置712は、γ線強度算出機能701で算出された高エネルギーγ線A_11の強度に基づいて、高エネルギーγ線A_11によって、コンバータ10_13で光核反応を起こし、発光素子26_13を発光させ、波高分析装置50_13で、一定の波高値以上と分析された信号の計数を算出する。
The
換算装置713は、γ線強度算出機能701で算出された高エネルギーγ線A_11の強度に基づいて、高エネルギーγ線A_11によって、コンバータ10_14で光核反応を起こし、発光素子26_14を発光させ、波高分析装置50_14で、一定の波高値以上と分析された信号の計数を算出する。
The
差分処理装置721は、波高分析装置50_12から入力される計数から、換算装置711で換算された計数を引いた計数を、γ線強度算出機能702へと出力する。
The
γ線強度算出機能702は、差分処理装置721から入力される計数に基づいて、高エネルギーγ線A_12の強度を算出する。
The γ-ray
換算装置714は、γ線強度算出機能702で算出された高エネルギーγ線A_12の強度に基づいて、高エネルギーγ線A_12によって、コンバータ10_13で光核反応を起こし、発光素子26_13を発光させ、波高分析装置50_13で、一定の波高値以上と分析された信号の計数を算出する。
The
換算装置715は、γ線強度算出機能702で算出された高エネルギーγ線A_12の強度に基づいて、高エネルギーγ線A_12によってコンバータ10_14で光核反応を起こし、発光素子26_14を発光させ、波高分析装置50_14で、一定の波高値以上と分析された信号の計数を算出する。
The
差分処理装置722は、波高分析装置50_13から入力される計数から、換算装置712で換算された計数及び換算装置714で換算された計数を引いた計数を、γ線強度算出機能703へと出力する。
The
γ線強度算出機能703は、差分処理装置722から入力される計数に基づいて、高エネルギーγ線A_13の強度を算出する。
The γ-ray
換算装置716は、γ線強度算出機能703で算出された高エネルギーγ線A_13の強度に基づいて、高エネルギーγ線A_13によって、コンバータ10_14で光核反応を起こし、発光素子26_14を発光させ、波高分析装置50_14で、一定の波高値以上と分析された信号の計数を算出する。
The
差分処理装置723は、波高分析装置50_14から入力される計数から、換算装置713で換算された計数、換算装置715で換算された計数、及び換算装置716で換算された計数を引いた計数を、γ線強度算出機能704へと出力する。
The
γ線強度算出機能704は、差分処理装置723から入力される計数に基づいて、高エネルギーγ線A_14の強度を算出する。
The γ-ray
上述のように、データ分析装置70は、エネルギーの異なる高エネルギーγ線A_11の強度、高エネルギーγ線A_12の強度、高エネルギーγ線A_13の強度、高エネルギーγ線A_14の強度を分離して算出することができる。
なお、換算装置における計数の換算方法は、特に限定されるものではなく、データベースを元に算出しても良いし、コンバータの光核反応断面積や荷電粒子の発光素子への入射確率などを用いて算出しても良い。
As described above, the
The conversion method of the count in the conversion device is not particularly limited, and may be calculated based on a database, or may be based on the photonuclear reaction cross-section of the converter or the probability of incidence of charged particles on the light emitting element. May be calculated.
第6実施形態に係る放射線計測装置600によれば、発光素子とコンバータとで構成される層を、コンバータの種類が異なる多層構造とすることで、光核反応の閾エネルギーを利用し、高エネルギーガンマ線をエネルギー帯ごとに分離して計測することができる。これにより、低エネルギーγ線に対して感度が低く、高エネルギーγ線に対して感度が高い放射線計測装置600を実現できる。
According to the
以上、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変などしたものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。 Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, the gist of the present invention is not limited to these descriptions, and should be widely interpreted based on the description of the claims. It goes without saying that various changes and modifications based on these descriptions are also included in the gist of the present invention.
10 コンバータ
20,25 発光素子
21,23a 長波長発光素子(第1長波長発光素子)
23b 長波長発光素子(第2長波長発光素子)
30 光ファイバ
40 光電子増倍管
50 波高分析装置
60 差分処理装置
70 データ分析装置
100 放射線計測装置
200 放射線計測装置
300 放射線計測装置
300a 系統(第1系統)
300b 系統(第2系統)
400 放射線計測装置
500 放射線計測装置
600 放射線計測装置
10
23b Long wavelength light emitting device (second long wavelength light emitting device)
300b system (second system)
400
Claims (12)
前記コンバータに接して設けられる発光素子とを有し、
前記コンバータは、前記荷電粒子の飛程以下の厚さを有する、
ことを特徴とする放射線計測装置。 a converter that emits charged particles by photonuclear reaction with γ-rays,
A light-emitting element provided in contact with the converter,
The converter has a thickness equal to or less than the range of the charged particles,
A radiation measuring device, characterized in that:
前記荷電粒子の飛程以下の厚さを有し、前記コンバータに接して設けられる発光素子と、
を備えることを特徴とする放射線計測装置。 a converter that emits charged particles by photonuclear reaction with γ-rays,
A light-emitting element having a thickness equal to or less than the range of the charged particles, and provided in contact with the converter,
A radiation measurement device comprising:
前記光電子増倍管は、
前記発光素子の放射線照射領域から離れた位置に設けられる、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の放射線計測装置。 Further comprising a photomultiplier tube for photoelectrically converting the light emitted by the light emitting element,
The photomultiplier tube,
Provided at a position away from the radiation irradiation area of the light emitting element,
The radiation measuring apparatus according to claim 1 or 2, wherein
ことを特徴とする請求項3に記載の放射線計測装置。 Further comprising an optical fiber connecting the light emitting element and the photomultiplier tube,
The radiation measuring apparatus according to claim 3, wherein:
波長が700nm以上の光を発光する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の放射線計測装置。 The light emitting element,
Emits light having a wavelength of 700 nm or more,
The radiation measuring apparatus according to claim 1, wherein
ことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の放射線計測装置。 The apparatus further includes a wave height analyzer for analyzing a wave height of an electric signal output from the photomultiplier tube,
The radiation measuring apparatus according to claim 3 or 4, wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の放射線計測装置。 The converter and the light emitting element are plural,
The radiation measuring apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項7に記載の放射線計測装置。 The converter is formed of different materials;
The radiation measuring apparatus according to claim 7, wherein:
ことを特徴とする請求項8に記載の放射線計測装置。 The converter installed at a position closer to the γ-ray incidence side has a higher threshold energy of photonuclear reaction than the converter installed at a position farther from the γ-ray incidence side,
The radiation measuring apparatus according to claim 8, wherein:
ことを特徴とする請求項7乃至請求項9の何れか一項に記載の放射線計測装置。 Adjacent converters each have a threshold energy sandwiching the energy of the gamma ray to be measured,
The radiation measuring apparatus according to claim 7, wherein
ことを特徴とする請求項7乃至請求項10の何れか一項に記載の放射線計測装置。 Further comprising a data analyzer for analyzing the intensity of the γ-ray,
The radiation measuring apparatus according to any one of claims 7 to 10, wherein
第2の長波長発光素子を含む第2系統と、
前記第1系統で得られた計数と前記第2系統で得られた計数との差分を算出する差分処理装置と、
を備えることを特徴とする放射線計測装置。 a first device including a converter that emits charged particles by a photonuclear reaction with γ-rays, and a first long-wavelength light-emitting element having a thickness equal to or less than the range of the charged particles and provided in contact with the converter. Strain and
A second system including a second long-wavelength light emitting element;
A difference processing device that calculates a difference between the count obtained in the first system and the count obtained in the second system,
A radiation measurement device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018116443A JP2019219264A (en) | 2018-06-19 | 2018-06-19 | Radiation measurement device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018116443A JP2019219264A (en) | 2018-06-19 | 2018-06-19 | Radiation measurement device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019219264A true JP2019219264A (en) | 2019-12-26 |
Family
ID=69096169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018116443A Pending JP2019219264A (en) | 2018-06-19 | 2018-06-19 | Radiation measurement device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019219264A (en) |
-
2018
- 2018-06-19 JP JP2018116443A patent/JP2019219264A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gramegna et al. | A telescope with microstrip gas chambers for the detection of charged products in heavy-ion reactions | |
JP6108394B2 (en) | Radiation energy distribution detection method and detection apparatus therefor | |
JP2015087115A (en) | Neutron count analyzer and radiation measuring device | |
Scuderi et al. | TOF diagnosis of laser accelerated, high-energy protons | |
JP2005024539A (en) | Charged particle detector and sensing device using the same | |
US8766206B2 (en) | Neutron detection based on energy spectrum characteristics | |
CN113419270B (en) | Online filter stack spectrometer | |
CN103185734B (en) | Measure the method and apparatus of the effective atomic number of object | |
Terasaka et al. | Evaluation of a one-dimensional position-sensitive quartz optical fiber sensor based on the time-of-flight method for high radiation dose rate applications | |
JP5846960B2 (en) | Radiation detector | |
RU2388015C1 (en) | X-ray analyser | |
Langeveld et al. | A whole-system approach to x-ray spectroscopy in cargo inspection systems | |
JP2019219264A (en) | Radiation measurement device | |
JP2015010837A (en) | Radiation-ray measurement device | |
Wittenburg | Beam loss monitors | |
JP2012127703A (en) | Directivity radiation detector and transparent shield member | |
JP7039448B2 (en) | Neutron detector and neutron detection method | |
JP2006275602A (en) | High-sensitivity radiation dosage measurement method for high-energy neutron, photon, and muon | |
Litvin et al. | Scintillation neutron detectors based on solid-state photomultipliers and lightguides | |
Langeveld et al. | Implementation of Noise Spectroscopy using biased large-area photodiodes | |
JP2013130418A (en) | Nuclear material detection device and nuclear material detection method | |
CN202393720U (en) | Equipment for measuring effective atomic number of object | |
Sykora et al. | Gamma sensitivity of a ZnS: Ag (6-LiF) wavelength shifting fiber neutron detector in mixed neutron-gamma fields | |
Howard | Liquid argon scintillation detection utilizing wavelength-shifting plates and light guides | |
RU2290664C1 (en) | Detector of penetrating radiations |