JP2711218B2 - 放射線測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体シンチレータを利
用して試料に含まれる放射線の量を測定する放射線測定
装置の測定室の遮光構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】放射性同位元素を用いた分析・検査の分
野において、試料液中にいかなる核種がどの程度含まれ
ているかを精度よく分類測定する必要がある。そこで、
放射線測定の一手法として、従来から液体シンチレータ
を用いた放射線測定が行われている。この放射線測定
は、液体シンチレータの中へ測定対象である試料を混
ぜ、試料から放射される放射線をシンチレータの発光と
して捕らえ、これを例えば光電子増倍管などで検出する
ものである。そして、その検出結果、すなわちパルスカ
ウント数などから試料の放射能量等が換算される。

【０００３】このような放射線測定に用いられるシンチ
レータの発光は極めて弱いため、この微弱光を精度よく
検出するため感度の非常に高い光電子増倍管が使用され
る。つまり、外光のような強い光がこの光電子増倍管の
動作時に直接測定面に当たると飽和状態になり光電子増
倍管の破損を招いていた。従って、光電子増倍管を用い
る場合、外光を完全に遮断（遮光）した暗室で行う必要
があった。

【０００４】図５に遮光構造を有する放射線測定装置の
一例を示す。この放射線測定装置５０は液体シンチレー
タと試料が入れられた測定容器５２が底面に容器取出し
孔５４ａを有する専用ラック５４に収納された状態で、
図５左方向から容器取出し位置（図示する位置）に移動
して来る。専用ラック５４がこの位置に移動してきたこ
とが確認されると、容器昇降機構５６のラック側昇降ア
ーム５６ａが支点５６ｂを中心に回動してラック側昇降
リフト５８を押し上げ、さらに容器取出し孔５４ａを通
過して測定容器５２を専用ラック５４から取り出し、上
方に待機している容器保持機構６０に保持させる。この
容器保持機構６０は所定の保持機構、例えばバキューム
チャックや機械的なチャック機構によって確実に測定容
器５２を保持し、遮光ボックス６２内部の格納位置６２
ａに測定容器５２を格納する。遮光ボックス６２は回転
テーブル６４上に配置され回転軸６４ａを中心に回転し
て、遮光ボックス６２を光電子増倍管６６の配置された
測定側に移動させる。回転テーブル６４の下面には複数
の凹凸形状が形成され外光が容易に光電子増倍管６６に
到達しないように配慮されている。そのため光電子増倍
管６６には、常時高電圧が印加され常に放射線測定可能
状態になっている。測定容器５２が測定位置側に移動す
ると、容器昇降機構５６の測定側昇降アーム５６ｃが支
点５６ｄを中心に回動し、測定側昇降リフト６８を下降
させ測定容器５２を遮光ボックス６２から取り出し光電
子増倍管６６の位置に移動させて、所定の放射線測定を
行う。測定終了後は前述した逆の動作を行い専用ラック
５４に測定容器５２を戻す。以上の動作を繰り返し複数
の測定容器内の試料の放射線測定を順次行う。

【０００５】また、他の放射線測定装置では光電子増倍
管に印加する高電圧をオン・オフして光電子増倍管の保
護を行う装置がある。この放射線測定装置は遮光構造を
簡略化するため光電子増倍管の動作時にその周囲のみの
遮光を行っている。つまり、測定容器が光電子増倍管に
対向する位置に移動した時のみ遮光を行い、遮光が完全
に行われた後、光電子増倍管に高電圧を印加して動作さ
せて光電子増倍管の保護を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の放射線
測定装置は遮光を完全に行い光電子増倍管に外光が当た
らないようにするため測定容器の投入位置と測定位置を
完全に隔離する大掛かりな遮光構造を用いたり、複雑な
移動経路を用いて測定容器を遮光構造体内で移動させて
遮光を行っているので、放射線測定装置が大型化してし
まうという問題があった。

【０００７】また、測定容器の移動経路が複雑になると
測定容器が経路周囲と擦れ合うことが多くなり静電気が
発生し、その静電気による放電の光がシンチレータの微
弱光と共に光電子増倍管に測定され測定精度を低下させ
るという問題があった。

【０００８】さらに、遮光構造を簡略化するため光電子
増倍管に印加する高電圧のオン・オフを行うと測定の度
に高電圧が安定するまで測定を待つ必要があり測定効率
を著しく低下するという問題があった。

【０００９】本発明は、上記従来の問題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、簡単な構造で遮光を完全に行
うと共に、正確な放射線測定を効率よく行うことのでき
る小型化が可能な放射線測定装置を提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、測定室に配置された光電子増倍管によっ
て、測定容器内の液体シンチレータの微弱発光を検出し
て放射線量を測定する放射線測定装置において、中空状
の外シャフトと該外シャフトの中空内部を軸線方向に摺
動する内シャフトとから成り、内外両シャフトの移動に
よって測定容器を測定室内の第１移動位置に移動させ、
さらに内シャフトの摺動によって測定容器を測定室の測
定位置に移動させる容器移動機構と、前記容器移動機構
によって測定容器を第１移動位置に移動させた後、測定
室の入口部分を覆って測定室内部に対して遮光を行う開
閉自在な第１遮光シャッタと、前記第１遮光シャッタの
閉鎖時のみ光電子増倍管に対する遮光を解除する開閉自
在な第２遮光シャッタと、測定容器を測定室に移動する
時に測定容器に空気圧力による付勢力を与え前記容器移
動機構の動作に伴う測定容器の振動を排除するエアダン
パ部と、を有することを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、試料及び液体シンチレータ
を入れた測定容器を容器移動機構によって測定室内の第
１移動位置と測定位置に段階的に移動する。第１移動位
置に測定容器が移動すると測定室の入口部分を第１遮光
シャッタによって覆い測定室内に外光が入らないように
する。測定室の入口部分で遮光が完全に行われると、容
器移動機構は測定容器を測定位置に移動させると共に、
第１遮光シャッタ開放時に閉鎖されていた第２遮光シャ
ッタを開放して光電子増倍管による測定を開始する。

【００１２】また、測定容器を測定室に移動する時にエ
アダンパ部によって測定容器に空気圧力による付勢力を
与え、前記容器移動機構の動作に伴う測定容器の振動を
排除する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。図１〜図３は放射線測定装置の構成及び動
作を示す概略図である。

【００１４】この放射線測定装置１０は試料及び液体シ
ンチレータを入れた測定容器１２を測定室１４の測定位
置に配置された光電子増倍管１６の位置まで移動させる
内シャフト１８及び該内シャフト１８に周設された外シ
ャフト２０を有する容器移動機構２２と、測定室１４の
入口部分に設けられた第１遮光シャッタ２４と、測定室
１４内部の光電子増倍管１６に対向して設けられ第１遮
光シャッタ２４の閉鎖時にみ開放される第２遮光シャッ
タ２６と、測定容器１２を測定室１４に移動する時に測
定容器１２に空気圧力による付勢力を与え前記容器移動
機構２２の動作に伴う測定容器１２の振動を排除するエ
アダンパ部２８とから構成されている。

【００１５】図１において、測定容器１２は、底面部に
容器取出し孔３０ａを有し複数の測定容器１２を収納可
能な専用ラック３０に収納され、所定ピッチで図中矢印
Ａ方向に移動可能な移送コンベア３２によって測定開始
位置に搬送される。測定容器１２が測定開始位置に到達
すると移送コンベア３２は停止し、同時に容器移動機構
２２の駆動モータ３４（例えば、パルスモータ等の精密
制御可能なモータ）が図中矢印Ｌ方向に回転を開始す
る。駆動モータ３４にはプーリ３４ａが固定され、該プ
ーリ３４ａには駆動ベルト３６が巻回されている。従っ
て、駆動モータ３４が図中矢印Ｌ方向に回転すると、駆
動ベルト３６は図中矢印Ｂ方向に従動する。前記駆動ベ
ルト３６の一部は連結部材３８を介して先端に容器押上
パッド１８ａを有する内シャフト１８の下端に固定され
ている。この内シャフト１８は上端に第１遮光シャッタ
２４と係合する係合溝２０ａを有する中空状の外シャフ
ト２０の中空部内に摺動可能に挿入されている。また、
外シャフト２０の下端部にはストッパ２０ｂが周設され
ると共に、該外シャフト２０を常時上方向に付勢するス
プリング４０が固定されている。従って、駆動モータ３
４によって内シャフト１８が上方に移動すると外シャフ
ト２０もスプリング４０によって上方に移動する。この
時、外シャフト２０の上端は内シャフト１８の容器押上
パッド１８ａの下端に当接しているため内シャフト１８
と外シャフト２０は同時に移動する。

【００１６】図２は、内シャフト１８と外シャフト２０
が専用ラック３０の容器取出し孔３０ａを通過し、測定
容器１２を第１移動位置まで押し上げた状態を示してい
る。ストッパ２０ｂが容器移動機構２２の上壁に当接し
て、測定容器１２が第１移動位置に到達すると駆動モー
タ３４が一時停止し、同時に所定の駆動機構、例えばエ
アシリンダ４２によって水平方向に移動可能な第１遮光
シャッタ２４が外シャフト２０の左右より突出し、係合
溝２０ａに係合して測定容器１２を収納した測定室１４
と外部とを遮断して測定室１４に対して遮光を行う。本
実施例では２段構造を有する第１遮光シャッタ２４を用
いて外光が測定室内部に入り込まないように完全に遮光
を行う。

【００１７】一方、光電子増倍管１６は測定室１４の左
右に対向して設けられ、第１遮光シャッタ２４が開放さ
れている時に光電子増倍管１６に対して遮光を行う第２
遮光シャッタ２６が各光電子増倍管１６の正面に配置さ
れている。この第２遮光シャッタ２６には伸縮自在な多
段式の容器ガイド４４が係合され、容器ガイド４４の下
面には容器押え４４ａ（図１参照）が設けられ、容器移
動機構２２によって上昇してきた測定容器１２を確実に
受け止める。

【００１８】測定容器１２の上昇が始まり測定容器１２
が容器押え４４ａを押し上げると、測定容器１２は容器
押え４４ａの上面によって段状に形成された容器ガイド
４４を１段ずつ縮め、第１移動位置まで移動する。この
時、測定容器１２は容器ガイド４４によって形成される
エアダンパ部２８によって生じる下向きの付勢力によっ
て測定容器１２を押え込み、容器移動機構２２の駆動に
よる振動、例えばパルスモータの段階的な回転によって
生じる上下振動等、を排除する。つまり、測定容器１２
の上昇に伴って容器ガイド４４が縮まりエアダンパ部２
８の容積が縮小すると、エアダンパ部２８内部で空気の
流れが発生し、エアダンパ部２８の上端に設けられたエ
ア開閉弁２８ａを持ち上げ、エア解放口２８ｂを塞ぎエ
アダンパ部２８内部の空気圧力を上昇させる。そして、
この空気圧力の上昇は下向きの付勢力を発生し容器ガイ
ド４４の縮まり動作を抑制し、測定容器１２を下向きに
押え込み、測定容器１２が上下に振動することを防止す
る。

【００１９】このように測定容器１２の移動時の振動を
排除すると測定容器１２が周辺部材と接触することによ
って生じる摩擦による静電気を排除することが可能にな
る。すなわち、静電気の放電によって発生する火花が排
除され、シンチレータの微弱光のみが正確に測定され測
定精度の低下を排除することができる。

【００２０】第１遮光シャッタ２４による遮光が完全に
行われると、図３に示すように駆動モータ３４が回転を
再開し、内シャフト１８のみを上方に移動させる。内シ
ャフト１８によって測定容器１２が押し上げられると、
縮まった容器ガイド４４は、さらに測定室１４内部を上
昇する。同時に、容器ガイド４４の容器押え４４ａの上
面は、図４に示すように光電子増倍管１６の正面に配置
されている第２遮光シャッタ２６の押上爪２６ａを押し
上げ、第２遮光シャッタ２６の開放を行う。また、図３
に示すように前述したエアダンパ部２８は、第２遮光シ
ャッタ２６を開放する時も付勢力を発生し、測定容器１
２の移動時の振動を排除する。

【００２１】従って、第１遮光シャッタ２４によって測
定室１４の遮光が完全に行われた後に、光電子増倍管１
６に対する遮光が解除され、シンチレータの微弱光の測
定が行われるので外光の影響を受けない正確な測定を行
うことができる。さらに、測定容器１２はエアダンパ部
２８の作用によって振動を起こさないため、静電気等に
よる火花の影響を受けずシンチレータの微弱光の測定を
正確に行うことができる。

【００２２】測定位置に移動した測定容器１２の測定が
終了すると前述した動作を逆に行い、放射線測定装置１
０は第２遮光シャッタ２６の閉鎖、第１遮光シャッタ２
４の開放の順で行い、測定容器１２を専用ラック３０の
所定の位置に収納する。測定容器１２が下降する時は、
エアダンパ部２８のエア開閉弁２８ａは開き、外部から
空気が流入するためエアダンパ部２８を構成する容器ガ
イド４４は重力によって容易に下降し、測定容器待機状
態（図１の状態）に戻ることができる。

【００２３】測定を終了した測定容器１２が専用ラック
３０に収納されると、移送コンベア３２が所定ピッチ図
中矢印Ａ方向に駆動して次の測定容器１２の測定を開始
する。

【００２４】本実施例においては、エアダンパ部２８を
容器ガイド４４を利用して形成したが、別途エアダンパ
を使用してもよい。また、内外両シャフトの駆動を駆動
モータ３４及びスプリング４０によって行ったが、ダブ
ルストロークのシリンダ等の駆動機構を用いてもよい。
さらに、実施例においては装置の大きさを小さくするた
めに多段式の容器ガイド４４を用いて説明したが、容器
ガイドの形状はこれに限定されることなく、測定容器を
ガイドできるものであればよく、第２遮光シャッタ２６
も容器ガイド４４に連動することなく、第１遮光シャッ
タ２４の状態を検出して別機構によって駆動してもよ
い。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
試料及び液体シンチレータを入れた測定容器を容器移動
機構によって測定室内の第１移動位置と測定位置とに段
階的に移動することが可能であり、第１遮光シャッタと
第２遮光シャッタの交互の開閉によって光電子増倍管に
対する遮光を完全に行うことが可能になる。従って、簡
単な構造で放射線測定装置の遮光を完全に行うことがで
きると共に、測定容器の移動が単純になるため放射線測
定装置を小型化することができる。

【００２６】また、測定容器を測定室に移動する時にエ
アダンパ部によって測定容器に空気圧力による付勢力を
与え前記容器移動機構の動作に伴う測定容器の振動を排
除し、測定容器移動に伴う静電気等による測定誤差要因
を排除し正確な放射線測定を効率よく行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放射線測定装置において測定容器
の待機状態を示す概略断面図である。

【図２】本発明に係る放射線測定装置において測定容器
の第１移動位置移動状態を示す概略断面図である。

【図３】本発明に係る放射線測定装置において測定容器
の測定位置移動状態を示す概略断面図である。

【図４】本発明に係る放射線測定装置において容器ガイ
ド及び第２遮光シャッタ部分の略拡大図である。

【図５】従来の放射線測定装置の構成を示す概略断面図
である。

【符号の説明】

１０ 放射線測定装置 １６ 光電子増倍管 １８ 内シャフト ２０ 外シャフト ２２ 容器移動機構 ２４ 第１遮光シャッタ ２６ 第２遮光シャッタ ２８ エアダンパ部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定室に配置された光電子増倍管によっ
   て、測定容器内の液体シンチレータの微弱発光を検出し
   て放射線量を測定する放射線測定装置において、 中空状の外シャフトと該外シャフトの中空内部を軸線方
   向に摺動する内シャフトとから成り、内外両シャフトの
   移動によって測定容器を測定室内の第１移動位置に移動
   させ、さらに内シャフトの摺動によって測定容器を測定
   室の測定位置に移動させる容器移動機構と、 前記容器移動機構によって測定容器を第１移動位置に移
   動させた後、測定室の入口部分を覆って測定室内部に対
   して遮光を行う開閉自在な第１遮光シャッタと、 前記第１遮光シャッタの閉鎖時のみ光電子増倍管に対す
   る遮光を解除する開閉自在な第２遮光シャッタと、 測定容器を測定室に移動する時に測定容器に空気圧力に
   よる付勢力を与え前記容器移動機構の動作に伴う測定容
   器の振動を排除するエアダンパ部と、 を有することを特徴とする放射線測定装置。