JP2658531B2 - 放射線測定器 - Google Patents
放射線測定器Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は放射性物質から放射された放射線を検出しか
つこの検出結果についてMOSディジタル回路等を用いて
信号処理を行って前記放射線の線量または線量率を測定
するようにした放射線測定器、特に、MOSディジタル回
路が放射線で照射されることにもとづく該ディジタル回
路の放射線損傷の発生を察知することができる測定器に
関する。
つこの検出結果についてMOSディジタル回路等を用いて
信号処理を行って前記放射線の線量または線量率を測定
するようにした放射線測定器、特に、MOSディジタル回
路が放射線で照射されることにもとづく該ディジタル回
路の放射線損傷の発生を察知することができる測定器に
関する。
第４図は従来の放射線測定器１の構成図である。図に
おいて、２は電離箱やGM計数管等の放射線検出器を用い
て入射する放射線３を検出して、この検出結果に応じた
パルス列信号2aを出力するようにした放射線検出回路、
４は、計数値リセット信号4aと計時値リセット信号4bと
を出力し、しかる後計数開始指令信号4cと計時開始指令
信号4dとを同時に出力し、さらにその後タイムアップ信
号6aが入力されると計数停止指令信号4eを出力する一連
の信号出力動作を所定の周期で繰り返して行う制御回
路、５はパルス列信号2aが入力されており、かつ計数値
リセット信号4aが入力されると計数内容を零にし、かつ
計数開始指令信号4cが入力されると信号2aを構成するパ
ルスを計数し、かつ計数停止指令信号4eが入力されると
前記のパルス計数動作を停止し、かつ常時計数内容に応
じた計数信号5aを出力するようにした計数回路で、６は
計時値リセット信号4bが入力されると計時内容を零に
し、かつ計時開始指令信号4dが入力されると計時動作を
開始し、かつこの計時動作を開始してから予め設定され
た計時時間を経過すると前記計時動作を停止すると同時
にタイムアップ信号6aを出力するようにしたタイマ回路
である。７は制御回路４と計数回路５とタイマ回路６と
からなる測定回路、８は計数信号5aが入力されかつこの
信号5aに応じた計数回路５の計数内容を表示するように
した表示回路で、この場合測定回路７はその少なくとも
一部がMOSディジタル回路９で構成されている。そうし
て、放射線測定器１は上述の各部で構成されている。
おいて、２は電離箱やGM計数管等の放射線検出器を用い
て入射する放射線３を検出して、この検出結果に応じた
パルス列信号2aを出力するようにした放射線検出回路、
４は、計数値リセット信号4aと計時値リセット信号4bと
を出力し、しかる後計数開始指令信号4cと計時開始指令
信号4dとを同時に出力し、さらにその後タイムアップ信
号6aが入力されると計数停止指令信号4eを出力する一連
の信号出力動作を所定の周期で繰り返して行う制御回
路、５はパルス列信号2aが入力されており、かつ計数値
リセット信号4aが入力されると計数内容を零にし、かつ
計数開始指令信号4cが入力されると信号2aを構成するパ
ルスを計数し、かつ計数停止指令信号4eが入力されると
前記のパルス計数動作を停止し、かつ常時計数内容に応
じた計数信号5aを出力するようにした計数回路で、６は
計時値リセット信号4bが入力されると計時内容を零に
し、かつ計時開始指令信号4dが入力されると計時動作を
開始し、かつこの計時動作を開始してから予め設定され
た計時時間を経過すると前記計時動作を停止すると同時
にタイムアップ信号6aを出力するようにしたタイマ回路
である。７は制御回路４と計数回路５とタイマ回路６と
からなる測定回路、８は計数信号5aが入力されかつこの
信号5aに応じた計数回路５の計数内容を表示するように
した表示回路で、この場合測定回路７はその少なくとも
一部がMOSディジタル回路９で構成されている。そうし
て、放射線測定器１は上述の各部で構成されている。
放射線測定器１は上述のように構成されているので、
表示回路８の表示内容によって放射線３の線量または線
量率をこの測定器１で測定できることが明らかである
が、この測定器１では、該測定器１を放射線３の場の中
に置いた場合、測定器１によって放射線３の測定を行う
と否とにかかわらず、MOSディジタル回路９が放射線３
の照射を受けることは当然で、したがって、測定器１が
しばしば放射線場の中に置かれることによって回路９が
受ける放射線照射線量の積算値が多くなると該回路９に
放射線の照射にもとづく放射線損傷が発生する。
表示回路８の表示内容によって放射線３の線量または線
量率をこの測定器１で測定できることが明らかである
が、この測定器１では、該測定器１を放射線３の場の中
に置いた場合、測定器１によって放射線３の測定を行う
と否とにかかわらず、MOSディジタル回路９が放射線３
の照射を受けることは当然で、したがって、測定器１が
しばしば放射線場の中に置かれることによって回路９が
受ける放射線照射線量の積算値が多くなると該回路９に
放射線の照射にもとづく放射線損傷が発生する。
そうして、このような放射線損傷が発生すると計数信
号5aが放射線３の線量または線量率を正しく表さなくな
る。つまり、この場合測定回路７が故障状態になる。と
ころが、上述したように測定器１においては上記放射線
損傷の発生を検知する手段が設けられていないので測定
器１がいつ故障状態になったかということを知ることは
不可能である。したがって、測定器１においては、故障
状態になっているのに気付かないで使用される恐れがあ
るので、線量または線量率の測定（以後、この測定を放
射線測定ということがある。）の結果の信頼度が低いと
いう問題点がある。
号5aが放射線３の線量または線量率を正しく表さなくな
る。つまり、この場合測定回路７が故障状態になる。と
ころが、上述したように測定器１においては上記放射線
損傷の発生を検知する手段が設けられていないので測定
器１がいつ故障状態になったかということを知ることは
不可能である。したがって、測定器１においては、故障
状態になっているのに気付かないで使用される恐れがあ
るので、線量または線量率の測定（以後、この測定を放
射線測定ということがある。）の結果の信頼度が低いと
いう問題点がある。
本発明の目的は、MOSディジタル回路９における放射
線損傷の発生を早期に察知することができるようにし
て、放射線測定結果の信頼度の高い放射線測定器を得る
ことにある。
線損傷の発生を早期に察知することができるようにし
て、放射線測定結果の信頼度の高い放射線測定器を得る
ことにある。
上記目的を達成するため、本発明によれば、放射線を
検出してこの検出結果に応じたパルス列信号を出力する
放射線検出回路と、前記パルス列信号が入力されかつこ
のパルス列信号におけるパルスを所定の計数時間の間計
数してこの計数結果に応じた計数信号を出力する少なく
とも一部にMOSディジタル回路を用いた測定回路と、前
記測定回路の近傍に配置されかつ入力電圧がしきい値電
圧をこえるとレベルが変化する二値信号を出力する監視
用半導体装置と、前記二値信号にもとづき前記監視用半
導体装置に固有の前記しきい値電圧を監視して前記しき
い値電圧の変化を検出すると警報信号を出力するしきい
値電圧監視装置とを備え、前記計数信号にもとづき前記
放射線の線量または線量率を測定すると共に、前記警報
信号によって前記測定回路における放射線損傷の発生を
察知する放射線測定器であって、前記監視用半導体装置
は前記MOSディジタル回路におけると同じ材料及び製造
方法を用いて製造されたMOS形の半導体装置であるよう
に原放射線測定器を構成し、さらに、この原放射線測定
器において、しきい値電圧監視装置が、監視用半導体装
置の入力電圧としての可変電圧を発生しかつ異常検出信
号が入力されるとその時の前記可変電圧の値が前記監視
用半導体装置におけるしきい値電圧の許容電圧範囲内に
あるかどうかを判定して前記可変電圧の値が前記許容電
圧範囲をはずれていると警報信号を出力する警報回路
と、前記監視用半導体装置が出力する二値信号が入力さ
れかつこの二値信号のレベルが変化すると前記異常検出
信号を出力する異常検出回路とからなるように放射線測
定器を構成し、さらに、前記の原放射線測定器におい
て、しきい値電圧監視装置を、監視用半導体装置の入力
電圧としての直流定電圧を発生する定電圧発生回路と、
前記監視用半導体装置が出力する二値信号が入力されか
つこの二値信号のレベルが変化すると警報信号を出力す
る警報信号発生回路とで構成したうえ、前記直流定電圧
の値を前記監視用半導体装置におけるしきい値電圧の許
容電圧範囲の上限値または下限値に等しく設定して放射
線測定器を構成し、さらに、前記の原放射線測定器にお
いて、監視用半導体装置を測定回路の近傍に配置されか
つ出力電圧が入力端子にフィードバックされたMOS形イ
ンバータとしたうえ、しきい値電圧監視装置が前記MOS
形インバータにおけるしきい値電圧の許容電圧範囲の上
限値の電圧Vhを出力する定電圧発生回路と、前記MOS形
インバータの出力電圧Voと前記電圧Vhとを比較して前記
電圧Voが前記電圧Vhを上まわると警報信号を出力するコ
ンパレータとからなるように放射線測定器を構成する。
検出してこの検出結果に応じたパルス列信号を出力する
放射線検出回路と、前記パルス列信号が入力されかつこ
のパルス列信号におけるパルスを所定の計数時間の間計
数してこの計数結果に応じた計数信号を出力する少なく
とも一部にMOSディジタル回路を用いた測定回路と、前
記測定回路の近傍に配置されかつ入力電圧がしきい値電
圧をこえるとレベルが変化する二値信号を出力する監視
用半導体装置と、前記二値信号にもとづき前記監視用半
導体装置に固有の前記しきい値電圧を監視して前記しき
い値電圧の変化を検出すると警報信号を出力するしきい
値電圧監視装置とを備え、前記計数信号にもとづき前記
放射線の線量または線量率を測定すると共に、前記警報
信号によって前記測定回路における放射線損傷の発生を
察知する放射線測定器であって、前記監視用半導体装置
は前記MOSディジタル回路におけると同じ材料及び製造
方法を用いて製造されたMOS形の半導体装置であるよう
に原放射線測定器を構成し、さらに、この原放射線測定
器において、しきい値電圧監視装置が、監視用半導体装
置の入力電圧としての可変電圧を発生しかつ異常検出信
号が入力されるとその時の前記可変電圧の値が前記監視
用半導体装置におけるしきい値電圧の許容電圧範囲内に
あるかどうかを判定して前記可変電圧の値が前記許容電
圧範囲をはずれていると警報信号を出力する警報回路
と、前記監視用半導体装置が出力する二値信号が入力さ
れかつこの二値信号のレベルが変化すると前記異常検出
信号を出力する異常検出回路とからなるように放射線測
定器を構成し、さらに、前記の原放射線測定器におい
て、しきい値電圧監視装置を、監視用半導体装置の入力
電圧としての直流定電圧を発生する定電圧発生回路と、
前記監視用半導体装置が出力する二値信号が入力されか
つこの二値信号のレベルが変化すると警報信号を出力す
る警報信号発生回路とで構成したうえ、前記直流定電圧
の値を前記監視用半導体装置におけるしきい値電圧の許
容電圧範囲の上限値または下限値に等しく設定して放射
線測定器を構成し、さらに、前記の原放射線測定器にお
いて、監視用半導体装置を測定回路の近傍に配置されか
つ出力電圧が入力端子にフィードバックされたMOS形イ
ンバータとしたうえ、しきい値電圧監視装置が前記MOS
形インバータにおけるしきい値電圧の許容電圧範囲の上
限値の電圧Vhを出力する定電圧発生回路と、前記MOS形
インバータの出力電圧Voと前記電圧Vhとを比較して前記
電圧Voが前記電圧Vhを上まわると警報信号を出力するコ
ンパレータとからなるように放射線測定器を構成する。
上記のように構成すると、測定回路のMOSディジタル
回路における放射線損傷と監視用半導体装置における放
射線損傷とがほぼ同じ時期に発生することになり、ま
た、MOS形の監視用半導体装置に放射線損傷が発生する
とこの半導体装置のしきい値電圧が該半導体装置固有の
方向に上昇または下降することが公知であるから、しき
い値電圧監視装置が警報信号を出力するとこの信号によ
って測定回路のMOSディジタル回路における放射線損傷
の発生を早期に察知することができて、したがって、計
数信号にもとづく放射線測定結果の信頼度の高い放射線
測定器が得られることになる。
回路における放射線損傷と監視用半導体装置における放
射線損傷とがほぼ同じ時期に発生することになり、ま
た、MOS形の監視用半導体装置に放射線損傷が発生する
とこの半導体装置のしきい値電圧が該半導体装置固有の
方向に上昇または下降することが公知であるから、しき
い値電圧監視装置が警報信号を出力するとこの信号によ
って測定回路のMOSディジタル回路における放射線損傷
の発生を早期に察知することができて、したがって、計
数信号にもとづく放射線測定結果の信頼度の高い放射線
測定器が得られることになる。
そうして、また、上記のように構成すると、しきい値
電圧監視装置を異常検出回路と警報回路とで構成した場
合、可変電圧の値を監視用半導体装置に固有の方向に上
昇または下降させる電圧変更操作を周期的に常時繰り返
すかまたはこの電圧変更操作を随時繰り返すことによっ
て異常検出回路と警報回路とで、監視用半導体装置にお
けるしきい値電圧の変化が監視されることになり、ま
た、しきい値電圧監視装置を定電圧発生回路と警報信号
発生回路とで構成した場合、これらの両回路によってそ
のままで監視用半導体装置におけるしきい値電圧の変化
が常時自動的に監視されることになり、また、監視用半
導体装置をMOS形インバータとしかつしきい値電圧監視
装置を定電圧発生回路とコンパレータとで構成した場
合、該インバータの出力電圧が自動的にこのインバータ
のしきい値電圧に等しくなるので監視用半導体装置とし
てのインバータのしきい値電圧の変化がコンパレータで
常時自動的に監視されることになって、したがって、上
記のいずれの場合においても放射線測定結果の信頼度の
高い放射線測定器が得られることになる。
電圧監視装置を異常検出回路と警報回路とで構成した場
合、可変電圧の値を監視用半導体装置に固有の方向に上
昇または下降させる電圧変更操作を周期的に常時繰り返
すかまたはこの電圧変更操作を随時繰り返すことによっ
て異常検出回路と警報回路とで、監視用半導体装置にお
けるしきい値電圧の変化が監視されることになり、ま
た、しきい値電圧監視装置を定電圧発生回路と警報信号
発生回路とで構成した場合、これらの両回路によってそ
のままで監視用半導体装置におけるしきい値電圧の変化
が常時自動的に監視されることになり、また、監視用半
導体装置をMOS形インバータとしかつしきい値電圧監視
装置を定電圧発生回路とコンパレータとで構成した場
合、該インバータの出力電圧が自動的にこのインバータ
のしきい値電圧に等しくなるので監視用半導体装置とし
てのインバータのしきい値電圧の変化がコンパレータで
常時自動的に監視されることになって、したがって、上
記のいずれの場合においても放射線測定結果の信頼度の
高い放射線測定器が得られることになる。
第１図は本発明の一実施例の構成図で、本図において
は第４図におけるものと同じものに第４図の場合と同じ
符号がつけてある。
は第４図におけるものと同じものに第４図の場合と同じ
符号がつけてある。
第１図において、10は自動操作または手動操作によっ
て電圧値が変わる可変電圧Ｅを発生するようにした可変
電圧発生器、11は測定回路７の近傍に配置され、かつ可
変電圧Ｅが図示したように入力電圧Viとして入力され、
かつ電圧Viがしきい値電圧VtをこえるとレベルがＨレベ
ルからＬレベルに変化する二値信号11aを出力するよう
にした監視用半導体装置であるMOS形半導体装置として
のMOS形インバータで、この場合、しきい値電圧Vtはイ
ンバータ11に固有の電圧でかつインバータ11においては
放射線損傷が生じると電圧値が上昇する電圧にあり、ま
た、インバータ11は測定回路７に用いたMOSディジタル
回路９におけると同じ材料及び製造方法を用いて製造さ
れたMOS形半導体装置である。
て電圧値が変わる可変電圧Ｅを発生するようにした可変
電圧発生器、11は測定回路７の近傍に配置され、かつ可
変電圧Ｅが図示したように入力電圧Viとして入力され、
かつ電圧Viがしきい値電圧VtをこえるとレベルがＨレベ
ルからＬレベルに変化する二値信号11aを出力するよう
にした監視用半導体装置であるMOS形半導体装置として
のMOS形インバータで、この場合、しきい値電圧Vtはイ
ンバータ11に固有の電圧でかつインバータ11においては
放射線損傷が生じると電圧値が上昇する電圧にあり、ま
た、インバータ11は測定回路７に用いたMOSディジタル
回路９におけると同じ材料及び製造方法を用いて製造さ
れたMOS形半導体装置である。
12は、図示のように直列に接続された＋5Vの直流電源
13と直流制限抵抗14と発光ダイオード15と、このダイオ
ード15の出射光を受光するように配置されたホトダイオ
ード16を有する受光装置17とからなり、二値信号11aが
ＨレベルからＬレベルに変化した時に発光するダイオー
ド15の出射光をホトダイオード16で受光して、信号11a
のレベルが変化したことを表す異常検出信号17aを受光
装置17から出力するようにした異常検出回路、18は常時
可変電圧Ｅを監視しておりかつ異常検出信号17aが入力
されるとその時の電圧Ｅの値E1がインバータ11における
しきい値電圧Vtの許容電圧範囲Ｄ内にあるかどうかを判
定して電圧値E1が範囲Ｄをはずれていると警報信号18a
を出力するようにした電圧検出・判定回路、19は可変電
圧発生器10と判定回路18とからなる警報回路で、20は異
常検出回路12と警報回路19とからなるしきい値電圧監視
装置である。21は図示の各部からなる放射線測定器であ
ある。
13と直流制限抵抗14と発光ダイオード15と、このダイオ
ード15の出射光を受光するように配置されたホトダイオ
ード16を有する受光装置17とからなり、二値信号11aが
ＨレベルからＬレベルに変化した時に発光するダイオー
ド15の出射光をホトダイオード16で受光して、信号11a
のレベルが変化したことを表す異常検出信号17aを受光
装置17から出力するようにした異常検出回路、18は常時
可変電圧Ｅを監視しておりかつ異常検出信号17aが入力
されるとその時の電圧Ｅの値E1がインバータ11における
しきい値電圧Vtの許容電圧範囲Ｄ内にあるかどうかを判
定して電圧値E1が範囲Ｄをはずれていると警報信号18a
を出力するようにした電圧検出・判定回路、19は可変電
圧発生器10と判定回路18とからなる警報回路で、20は異
常検出回路12と警報回路19とからなるしきい値電圧監視
装置である。21は図示の各部からなる放射線測定器であ
ある。
なお、上述した許容電圧範囲Ｄは、インバータ11のし
きい値電圧Vtがこの範囲Ｄ内にあると該インバータが正
常な動作を行うことが従来明らかにされているインバー
タ11に固有の電圧範囲で、インバータ11に放射線損傷が
発生するとこの場合電圧Vtが範囲Ｄの上限値Vhを上まわ
った値になることが既に明らかにされている。
きい値電圧Vtがこの範囲Ｄ内にあると該インバータが正
常な動作を行うことが従来明らかにされているインバー
タ11に固有の電圧範囲で、インバータ11に放射線損傷が
発生するとこの場合電圧Vtが範囲Ｄの上限値Vhを上まわ
った値になることが既に明らかにされている。
放射線測定器21は上述のように構成されているので、
測定回路７のMOSディジタル回路９に発生する放射線損
傷とインバータ11に発生する放射線損傷とがほぼ同じ時
期に発生することが明らかである。そうして、また、測
定器21は上述のように構成されているので、可変電圧Ｅ
を零ボルトから次第に上昇させた場合、電圧Ｅがその時
のインバータ11のしきい値電圧Vtの値Vt1をこえると信
号11aがＨレベルからＬレベルに変化するのでそれまで
消燈していたダイオード15が点燈して検出回路12から検
出信号17aが出力され、この結果判定回路18内において
その時の電圧Ｅの値E1が測定される。そうして、この場
合、電圧Ｅの変化速度は小さく設定されているのでE1≒
Vt1であることが明らかである。
測定回路７のMOSディジタル回路９に発生する放射線損
傷とインバータ11に発生する放射線損傷とがほぼ同じ時
期に発生することが明らかである。そうして、また、測
定器21は上述のように構成されているので、可変電圧Ｅ
を零ボルトから次第に上昇させた場合、電圧Ｅがその時
のインバータ11のしきい値電圧Vtの値Vt1をこえると信
号11aがＨレベルからＬレベルに変化するのでそれまで
消燈していたダイオード15が点燈して検出回路12から検
出信号17aが出力され、この結果判定回路18内において
その時の電圧Ｅの値E1が測定される。そうして、この場
合、電圧Ｅの変化速度は小さく設定されているのでE1≒
Vt1であることが明らかである。
したがって、インバータ11に放射線損傷が生じていな
い時に上述したようにして電圧Ｅを上昇させた場合、電
圧Vt1が許容電圧範囲Ｄ内にあるので信号17aが判定回路
18に入力された時の電圧Ｅの値E1が範囲Ｄ内にあること
になって、この時警報信号18aが回路18から出力される
ことはないが、インバータ11に放射線損傷が生じると上
述のようにして電圧Ｅを上昇させた場合、既に前述した
ように、電圧値Vt1が範囲Ｄの上限値Vhを上まわった値
になるので、信号17aが回路18に入力された時の電圧値E
1が範囲Ｄをはずれることになり、このため、この時警
報信号18aが回路18から出力されることになる。
い時に上述したようにして電圧Ｅを上昇させた場合、電
圧Vt1が許容電圧範囲Ｄ内にあるので信号17aが判定回路
18に入力された時の電圧Ｅの値E1が範囲Ｄ内にあること
になって、この時警報信号18aが回路18から出力される
ことはないが、インバータ11に放射線損傷が生じると上
述のようにして電圧Ｅを上昇させた場合、既に前述した
ように、電圧値Vt1が範囲Ｄの上限値Vhを上まわった値
になるので、信号17aが回路18に入力された時の電圧値E
1が範囲Ｄをはずれることになり、このため、この時警
報信号18aが回路18から出力されることになる。
つまり、測定器21においては、電圧Ｅを徐々に上昇さ
せた場合インバータ11に放射線損傷が生じていると警報
信号18aが出力され、かつインバータ11における放射線
損傷はMOSディジタル回路９に発生する放射線損傷とほ
ぼ同じ時期に発生する。故に、測定器21の場合、電圧Ｅ
を上記のように上昇させる電圧変更操作を周期的に常時
繰り返して行うようにするかまたは必要に応じて前記操
作を随時繰り返すことによってMOSディジタル回路９の
放射線損傷を早期に察知しうることが明らかで、したが
って、測定器21は放射線測定結果の信頼度の高い放射線
測定器であるということになる。なお、測定器21は上述
のように動作するので、この場合インバータ11がディジ
タル回路９における放射線損傷の発生を監視するために
用いられていることが明らかである。故に、インバータ
11は放射線損傷の発生を監視するための監視用半導体装
置であるということができる。
せた場合インバータ11に放射線損傷が生じていると警報
信号18aが出力され、かつインバータ11における放射線
損傷はMOSディジタル回路９に発生する放射線損傷とほ
ぼ同じ時期に発生する。故に、測定器21の場合、電圧Ｅ
を上記のように上昇させる電圧変更操作を周期的に常時
繰り返して行うようにするかまたは必要に応じて前記操
作を随時繰り返すことによってMOSディジタル回路９の
放射線損傷を早期に察知しうることが明らかで、したが
って、測定器21は放射線測定結果の信頼度の高い放射線
測定器であるということになる。なお、測定器21は上述
のように動作するので、この場合インバータ11がディジ
タル回路９における放射線損傷の発生を監視するために
用いられていることが明らかである。故に、インバータ
11は放射線損傷の発生を監視するための監視用半導体装
置であるということができる。
上述の実施例では、インバータ11が放射線損傷が生じ
るとしきい値電圧Vtが電圧範囲Ｄの上限値Vhを上まわっ
た値になるという特性を有するものであったが、本発明
においては、入力電圧Viが固有のしきい値電圧Vtをこえ
るとレベルが変化する二値信号を出力しかつ放射線損傷
が生じた場合Vtが範囲Ｄの下限値Vlを下まわった値にな
る特性を有するMOS形半導体装置であって、ディジタル
回路９におけると同じ材料及び製造方法で製造されたMO
S形半導体装置を、インバータ11のかわりに用いるよう
にしてもよいことが上述した所から明らかである。ま
た、測定器21では電圧Ｅを上昇させる電圧変更操作を行
うことによってしきい値電圧Vtの監視を行うようにしき
い値電圧監視装置20を構成したが、本発明においては、
Ｅを下降させる操作を行うことによってVtの監視を行う
ように監視装置20を構成しても差し支えない。
るとしきい値電圧Vtが電圧範囲Ｄの上限値Vhを上まわっ
た値になるという特性を有するものであったが、本発明
においては、入力電圧Viが固有のしきい値電圧Vtをこえ
るとレベルが変化する二値信号を出力しかつ放射線損傷
が生じた場合Vtが範囲Ｄの下限値Vlを下まわった値にな
る特性を有するMOS形半導体装置であって、ディジタル
回路９におけると同じ材料及び製造方法で製造されたMO
S形半導体装置を、インバータ11のかわりに用いるよう
にしてもよいことが上述した所から明らかである。ま
た、測定器21では電圧Ｅを上昇させる電圧変更操作を行
うことによってしきい値電圧Vtの監視を行うようにしき
い値電圧監視装置20を構成したが、本発明においては、
Ｅを下降させる操作を行うことによってVtの監視を行う
ように監視装置20を構成しても差し支えない。
第２図は本発明の第１図の実施例21とは異なる実施例
としての放射線測定器22の構成図で、図の第１図と異な
る所は、第１図の警報回路19にかえて、発生した直流定
電圧Vcをインバータ11の入力電圧Viとして入力する定電
圧発生回路23が設けられていることと、発光ダイオード
15の出射光を受光するように配置されたホトダイオード
16を内蔵しておりかつダイオード15の出射光が消滅する
と警報信号24aを出力する受光装置24と直流電源13と抵
抗14とホトダイオード15とからなる警報信号発生回路25
が第１図の異常検出回路12にかえて設けられていること
と、この警報信号発生回路25と定電圧発生回路23とでし
きい値電圧監視装置26が構成されていることである。
としての放射線測定器22の構成図で、図の第１図と異な
る所は、第１図の警報回路19にかえて、発生した直流定
電圧Vcをインバータ11の入力電圧Viとして入力する定電
圧発生回路23が設けられていることと、発光ダイオード
15の出射光を受光するように配置されたホトダイオード
16を内蔵しておりかつダイオード15の出射光が消滅する
と警報信号24aを出力する受光装置24と直流電源13と抵
抗14とホトダイオード15とからなる警報信号発生回路25
が第１図の異常検出回路12にかえて設けられていること
と、この警報信号発生回路25と定電圧発生回路23とでし
きい値電圧監視装置26が構成されていることである。
測定器22においては各部が上述のように構成されてい
るほか、定電圧Vcが前述の電圧範囲Ｄの上限値Vhに等し
く設定されているので、インバータ11に放射線損傷が生
じていなくてVtがVhを下まわっていると二値信号11aが
Ｌレベルになってダイオード15が点燈状態にあり、イン
バータ11に放射線損傷が生じるとVtがVhを上まわるので
信号11aがＨレベルになってダイオード15が消燈する。
故にこの時警報信号24aが受光装置24から出力される。
るほか、定電圧Vcが前述の電圧範囲Ｄの上限値Vhに等し
く設定されているので、インバータ11に放射線損傷が生
じていなくてVtがVhを下まわっていると二値信号11aが
Ｌレベルになってダイオード15が点燈状態にあり、イン
バータ11に放射線損傷が生じるとVtがVhを上まわるので
信号11aがＨレベルになってダイオード15が消燈する。
故にこの時警報信号24aが受光装置24から出力される。
すなわち、測定器22においては、両回路23と25とから
なるしきい値電圧監視装置26によってなんらの操作をす
ることなくそのままインバータ11のしきい値電圧Vtの変
化が常時自動的に監視され、かつインバータ11に放射線
損傷が生じると警報信号24aが出力されるので、測定器2
2も、前述の測定器21と同様に、測定回路７におけるMOS
ディジタル回路９の放射線損傷を早期に察知することが
できて、したがって放射線測定結果の信頼度の高い放射
線測定器であるということができる。
なるしきい値電圧監視装置26によってなんらの操作をす
ることなくそのままインバータ11のしきい値電圧Vtの変
化が常時自動的に監視され、かつインバータ11に放射線
損傷が生じると警報信号24aが出力されるので、測定器2
2も、前述の測定器21と同様に、測定回路７におけるMOS
ディジタル回路９の放射線損傷を早期に察知することが
できて、したがって放射線測定結果の信頼度の高い放射
線測定器であるということができる。
測定器22では、ディジタル回路９におけると同じ材料
及び製造方法を用いて製造された放射線損傷監視用のMO
S形半導体装置としてインバータ11を採用したので定電
圧VcをVhに等しく設定した定電圧発生回路23と警報信号
発生回路25とでしきい値電圧監視装置26を構成したが、
本発明においては、放射線損傷が生じるとVtが電圧範囲
Ｄの下限値Vlを下まわるようになるMOS形半導体装置を
インバータ11に対応した放射線損傷監視用の半導体装置
として採用することになった場合、電圧VcをVlに等しく
設定した定電圧発生回路を用いてしきい値電圧監視装置
を構成することによって、測定器22におけると同様な放
射線測定結果の信頼度の高い放射線測定器が得られるこ
とが明らかである。
及び製造方法を用いて製造された放射線損傷監視用のMO
S形半導体装置としてインバータ11を採用したので定電
圧VcをVhに等しく設定した定電圧発生回路23と警報信号
発生回路25とでしきい値電圧監視装置26を構成したが、
本発明においては、放射線損傷が生じるとVtが電圧範囲
Ｄの下限値Vlを下まわるようになるMOS形半導体装置を
インバータ11に対応した放射線損傷監視用の半導体装置
として採用することになった場合、電圧VcをVlに等しく
設定した定電圧発生回路を用いてしきい値電圧監視装置
を構成することによって、測定器22におけると同様な放
射線測定結果の信頼度の高い放射線測定器が得られるこ
とが明らかである。
第３図は上述した各実施例21,22のいずれとも異なる
本発明実施例としての放射線測定器27の構成図で、本図
の第１図及び第２図と異なる所は、ディジタル回路９の
放射線損傷を監視するための監視用半導体装置としての
前述したインバータ11に対応したMOS形半導体装置28
が、出力電圧Voが入力端子11bにフィードバックされたM
OS形インバータ11で構成されていることと、この出力電
圧Voと定電圧発生回路23が出力する直流定電圧Vcとを比
較してVoがVcを上まわると警報信号29aを出力するコン
パレータ29と回路23とからなるしきい値電圧監視装置30
が前述したしきい値電圧監視装置20,26のそれぞれに対
応したしきい値電圧監視装置として設けられていること
で、この場合、Vcは前述のVhに等しく設定されている。
本発明実施例としての放射線測定器27の構成図で、本図
の第１図及び第２図と異なる所は、ディジタル回路９の
放射線損傷を監視するための監視用半導体装置としての
前述したインバータ11に対応したMOS形半導体装置28
が、出力電圧Voが入力端子11bにフィードバックされたM
OS形インバータ11で構成されていることと、この出力電
圧Voと定電圧発生回路23が出力する直流定電圧Vcとを比
較してVoがVcを上まわると警報信号29aを出力するコン
パレータ29と回路23とからなるしきい値電圧監視装置30
が前述したしきい値電圧監視装置20,26のそれぞれに対
応したしきい値電圧監視装置として設けられていること
で、この場合、Vcは前述のVhに等しく設定されている。
放射線測定器27は上述のように構成されているのでイ
ンバータ11の出力電圧Voが自動的にVtに等しくなり、こ
の結果、インバータ11に放射線損傷が発生するとコンパ
レータ29から警報信号29aが出力される。故に、放射線
測定器27がMOSディジタル回路９の放射線損傷を早期に
察知することができて放射線測定の結果の信頼度の高い
測定器になっていることが明らかである。
ンバータ11の出力電圧Voが自動的にVtに等しくなり、こ
の結果、インバータ11に放射線損傷が発生するとコンパ
レータ29から警報信号29aが出力される。故に、放射線
測定器27がMOSディジタル回路９の放射線損傷を早期に
察知することができて放射線測定の結果の信頼度の高い
測定器になっていることが明らかである。
上述したように、本発明においては、放射線を検出し
てこの検出結果に応じたパルス列信号を出力する放射線
検出回路と、前記パルス列信号が入力されかつこのパル
ス列信号におけるパルスを所定の計数時間の間計数して
この計数結果に応じた計数信号を出力する少なくとも一
部にMOSディジタル回路を用いた測定回路と、この測定
回路の近傍に配置されかつ入力電圧がしきい値電圧をこ
えるとレベルが変化する二値信号を出力する監視用半導
体装置と、前記二値信号にもとづき監視用半導体装置に
固有の前記しきい値電圧を監視してこのしきい値電圧の
変化を検出すると警報信号を出力するしきい値電圧監視
装置とを備え、計数信号にもとづき放射線の線量または
線量率を測定すると共に、警報信号によって測定回路に
おける放射線損傷の発生を察知する放射線測定器であっ
て、監視用半導体装置は前記MOSディジタル回路におけ
ると同じ材料及び製造方法を用いて製造されたMOS形の
半導体装置であるように原放射線測定器を構成し、さら
に、この原放射線測定器において、しきい値電圧監視装
置が、監視用半導体装置の入力電圧としての可変電圧を
発生しかつ異常検出信号が入力されるとその時の可変電
圧の値が監視用半導体装置におけるしきい値電圧の許容
電圧範囲内にあるかどうかを判定して可変電圧の値が許
容電圧範囲をはずれていると警報信号を出力する警報回
路と、監視用半導体装置が出力する二値信号が入力され
かつこの二値信号のレベルが変化すると前記異常検出信
号を出力する異常検出回路とからなるように放射線測定
器を構成し、さらに、前記の原放射線測定器において、
しきい値電圧監視装置を、監視用半導体装置の入力電圧
としての直流定電圧を発生する定電圧発生回路と、監視
用半導体装置が出力する二値信号が入力されかつこの二
値信号のレベルが変化する警報信号を出力する警報信号
発生回路とで構成したうえ、直流定電圧の値を監視用半
導体装置におけるしきい値電圧の許容電圧範囲の上限値
または下限値に等しく設定して放射線測定器を構成し、
さらに、前記の原放射線測定器において、監視用半導体
装置を測定回路の近傍に配置されかつ出力電圧が入力端
子にフィードバックされたMOS形インバータとしたう
え、しきい値電圧監視装置がMOS形インバータにおける
しきい値電圧の許容電圧範囲の上限値の電圧Vhを出力す
る定電圧発生回路と、MOS形インバータの出力電圧Voと
前記電圧Vhとを比較して電圧Voが電圧Vhを上まわると警
報信号を出力するコンパレータとからなるように放射線
測定器を構成した。
てこの検出結果に応じたパルス列信号を出力する放射線
検出回路と、前記パルス列信号が入力されかつこのパル
ス列信号におけるパルスを所定の計数時間の間計数して
この計数結果に応じた計数信号を出力する少なくとも一
部にMOSディジタル回路を用いた測定回路と、この測定
回路の近傍に配置されかつ入力電圧がしきい値電圧をこ
えるとレベルが変化する二値信号を出力する監視用半導
体装置と、前記二値信号にもとづき監視用半導体装置に
固有の前記しきい値電圧を監視してこのしきい値電圧の
変化を検出すると警報信号を出力するしきい値電圧監視
装置とを備え、計数信号にもとづき放射線の線量または
線量率を測定すると共に、警報信号によって測定回路に
おける放射線損傷の発生を察知する放射線測定器であっ
て、監視用半導体装置は前記MOSディジタル回路におけ
ると同じ材料及び製造方法を用いて製造されたMOS形の
半導体装置であるように原放射線測定器を構成し、さら
に、この原放射線測定器において、しきい値電圧監視装
置が、監視用半導体装置の入力電圧としての可変電圧を
発生しかつ異常検出信号が入力されるとその時の可変電
圧の値が監視用半導体装置におけるしきい値電圧の許容
電圧範囲内にあるかどうかを判定して可変電圧の値が許
容電圧範囲をはずれていると警報信号を出力する警報回
路と、監視用半導体装置が出力する二値信号が入力され
かつこの二値信号のレベルが変化すると前記異常検出信
号を出力する異常検出回路とからなるように放射線測定
器を構成し、さらに、前記の原放射線測定器において、
しきい値電圧監視装置を、監視用半導体装置の入力電圧
としての直流定電圧を発生する定電圧発生回路と、監視
用半導体装置が出力する二値信号が入力されかつこの二
値信号のレベルが変化する警報信号を出力する警報信号
発生回路とで構成したうえ、直流定電圧の値を監視用半
導体装置におけるしきい値電圧の許容電圧範囲の上限値
または下限値に等しく設定して放射線測定器を構成し、
さらに、前記の原放射線測定器において、監視用半導体
装置を測定回路の近傍に配置されかつ出力電圧が入力端
子にフィードバックされたMOS形インバータとしたう
え、しきい値電圧監視装置がMOS形インバータにおける
しきい値電圧の許容電圧範囲の上限値の電圧Vhを出力す
る定電圧発生回路と、MOS形インバータの出力電圧Voと
前記電圧Vhとを比較して電圧Voが電圧Vhを上まわると警
報信号を出力するコンパレータとからなるように放射線
測定器を構成した。
このため、上記のように構成すると、測定回路のMOS
ディジタル回路における放射線損傷と監視用半導体装置
における放射線損傷とがほぼ同じ時期に発生することに
なり、また、MOS形の監視用半導体装置に放射線損傷が
発生するとこの半導体装置のしきい値電圧が該半導体装
置固有の方向に上昇または下降することが公知であるか
ら、しきい値電圧監視装置が警報信号を出力するとこの
信号によって測定回路のMOSディジタル回路における放
射線損傷の発生を早期に察知することができ、したがっ
て、本発明には計数信号にもとづく放射線測定結果の信
頼度の高い放射線測定器が得られる効果がある。
ディジタル回路における放射線損傷と監視用半導体装置
における放射線損傷とがほぼ同じ時期に発生することに
なり、また、MOS形の監視用半導体装置に放射線損傷が
発生するとこの半導体装置のしきい値電圧が該半導体装
置固有の方向に上昇または下降することが公知であるか
ら、しきい値電圧監視装置が警報信号を出力するとこの
信号によって測定回路のMOSディジタル回路における放
射線損傷の発生を早期に察知することができ、したがっ
て、本発明には計数信号にもとづく放射線測定結果の信
頼度の高い放射線測定器が得られる効果がある。
そうして、また、上記のように構成すると、しきい値
電圧監視装置を異常検出回路と警報回路とで構成した場
合、可変電圧の値を監視用半導体装置に固有の上昇また
は下降させる電圧変更操作を周期的に常時繰り返すかま
たはこの電圧変更操作を随時繰り返すことによって異常
検出回路と警報回路とで監視用半導体装置におけるしき
い値電圧の変化が監視されることになり、また、しきい
値電圧監視装置を定電圧発生回路と警報信号発生回路と
で構成した場合、これらの両回路によってそのままで監
視用半導体装置におけるしきい値電圧の変化が常時自動
的に監視されることになり、また、監視用半導体装置を
MOS形インバータとしかつしきい値電圧監視装置を定電
圧発生回路とコンパレータとで構成した場合、該インバ
ータの出力電圧が自動的にこのインバータのしきい値電
圧に等しくなるので監視用半導体装置としてのインバー
タのしきい値電圧の変化がコンパレータで常時自動的に
監視されることになって、したがって、上記のいずれの
場合においても本発明には放射線測定結果の信頼度の高
い放射線測定器が得られる効果がある。
電圧監視装置を異常検出回路と警報回路とで構成した場
合、可変電圧の値を監視用半導体装置に固有の上昇また
は下降させる電圧変更操作を周期的に常時繰り返すかま
たはこの電圧変更操作を随時繰り返すことによって異常
検出回路と警報回路とで監視用半導体装置におけるしき
い値電圧の変化が監視されることになり、また、しきい
値電圧監視装置を定電圧発生回路と警報信号発生回路と
で構成した場合、これらの両回路によってそのままで監
視用半導体装置におけるしきい値電圧の変化が常時自動
的に監視されることになり、また、監視用半導体装置を
MOS形インバータとしかつしきい値電圧監視装置を定電
圧発生回路とコンパレータとで構成した場合、該インバ
ータの出力電圧が自動的にこのインバータのしきい値電
圧に等しくなるので監視用半導体装置としてのインバー
タのしきい値電圧の変化がコンパレータで常時自動的に
監視されることになって、したがって、上記のいずれの
場合においても本発明には放射線測定結果の信頼度の高
い放射線測定器が得られる効果がある。
第１図、第２図、第３図はそれぞれ異なる本発明実施例
の構成図、 第４図は従来の放射線測定器の構成図である。 1,21,22,27……放射線測定器、２……放射線検出回路、
2a……パルス列信号、３……放射線、5a……計数信号、
７……測定回路、９……MOSディジタル回路、11……MOS
形インバータ、（監視用半導体装置）、11a……二値信
号、11b……入力端子、12……異常検出回路、17a……異
常検出信号、18a,24a,29a……警報信号、19……警報回
路、20,26,30……しきい値電圧監視装置、23……定電圧
発生回路、25……警報信号発生回路、28……MOS形半導
体装置（監視用半導体装置）、29……コンパレータ、Ｅ
……可変電圧、Vi……入力電圧、Vo……出力電圧、Vc…
…直流定電圧。
の構成図、 第４図は従来の放射線測定器の構成図である。 1,21,22,27……放射線測定器、２……放射線検出回路、
2a……パルス列信号、３……放射線、5a……計数信号、
７……測定回路、９……MOSディジタル回路、11……MOS
形インバータ、（監視用半導体装置）、11a……二値信
号、11b……入力端子、12……異常検出回路、17a……異
常検出信号、18a,24a,29a……警報信号、19……警報回
路、20,26,30……しきい値電圧監視装置、23……定電圧
発生回路、25……警報信号発生回路、28……MOS形半導
体装置（監視用半導体装置）、29……コンパレータ、Ｅ
……可変電圧、Vi……入力電圧、Vo……出力電圧、Vc…
…直流定電圧。
Claims (4)
- 【請求項１】放射線を検出してこの検出結果に応じたパ
ルス列信号を出力する放射線検出回路と、前記パルス列
信号が入力されかつこのパルス列信号におけるパルスを
所定の計数時間の間計数してこの計数結果に応じた計数
信号を出力する少なくとも一部にMOSディジタル回路を
用いた測定回路と、前記測定回路の近傍に配置されかつ
入力電圧がしきい値電圧をこえるとレベルが変化する二
値信号を出力する監視用半導体装置と、前記二値信号に
もとづき前記監視用半導体装置に固有の前記しきい値電
圧を監視して前記しきい値電圧の変化を検出すると警報
信号を出力するしきい値電圧監視装置とを備え、前記計
数信号にもとづき前記放射線の線量または線量率を測定
すると共に、前記警報信号によって前記測定回路におけ
る放射線損傷の発生を察知する放射線測定器であって、
前記監視用半導体装置は前記MOSディジタル回路におけ
ると同じ材料及び製造方法を用いて製造されたMOS形の
半導体装置であることを特徴とする放射線測定器。 - 【請求項２】特許請求の範囲１項に記載の放射線測定器
において、しきい値電圧監視装置を、監視用半導体装置
の入力電圧としての可変電圧を発生しかつ異常検出信号
が入力されるとその時の前記可変電圧の値が前記監視用
半導体装置におけるしきい値電圧の許容電圧範囲内にあ
るかどうかを判定して前記可変電圧の値が前記許容電圧
範囲をはずれていると警報信号を出力する警報回路と、
前記監視用半導体装置が出力する二値信号が入力されか
つこの二値信号のレベルが変化すると前記異常検出信号
を出力する異常検出回路とで構成したことを特徴とする
放射線測定器。 - 【請求項３】特許請求の範囲１項に記載の放射線測定器
において、しきい値電圧監視装置を、監視用半導体装置
の入力電圧としての直流定電圧を発生する定電圧発生回
路と、前記監視用半導体装置が出力する二値信号が入力
されかつこの二値信号のレベルが変化すると警報信号を
出力する警報信号発生回路とで構成し、かつ前記直流定
電圧の値を前記監視用半導体装置におけるしきい値電圧
の許容電圧範囲の上限値または下限値に等しく設定した
ことを特徴とする放射線測定器。 - 【請求項４】特許請求の範囲１項に記載の放射線測定器
において、監視用半導体装置を測定回路の近傍に配置さ
れかつ出力電圧が入力端子にフィードバックされたMOS
形インバータとし、しきい値電圧監視装置を前記MOS形
インバータにおけるしきい値電圧の許容電圧範囲の上限
値の電圧Vhを出力する定電圧発生回路と、前記MOS形イ
ンバータの出力電圧Voと前記電圧Vhとを比較して前記電
圧Voが前記電圧Vhを上まわると警報信号を出力するコン
パレータとで構成したことを特徴とする放射線測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21850890A JP2658531B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 放射線測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21850890A JP2658531B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 放射線測定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499985A JPH0499985A (ja) | 1992-03-31 |
| JP2658531B2 true JP2658531B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=16721027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21850890A Expired - Lifetime JP2658531B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 放射線測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2658531B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4935626B2 (ja) * | 2007-10-30 | 2012-05-23 | 富士通株式会社 | 制御プログラム及び方法並びにコンピュータ |
| JP6863267B2 (ja) * | 2017-12-21 | 2021-04-21 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線分析装置及び異常検知方法 |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP21850890A patent/JP2658531B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0499985A (ja) | 1992-03-31 |
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