JP2806736B2 - Random pulse generator - Google Patents

Random pulse generator

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JP2806736B2
JP2806736B2 JP5100164A JP10016493A JP2806736B2 JP 2806736 B2 JP2806736 B2 JP 2806736B2 JP 5100164 A JP5100164 A JP 5100164A JP 10016493 A JP10016493 A JP 10016493A JP 2806736 B2 JP2806736 B2 JP 2806736B2
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典平 露崎
政樹 片桐
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奥村遊機株式會社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】 本発明は、放射性物質からラン
ダムに放射される崩壊粒子の個数に対応した数のパルス
を、ランダムに発生するランダムパルス発生装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a random pulse generator for randomly generating a number of pulses corresponding to the number of decay particles randomly emitted from a radioactive substance.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は一般的なランダムパルス発生装置
を内蔵したパチンコ機の外形を示す。図7において、盤
面1側には、上から玉が入る入賞穴の天穴2、玉をはじ
く一対の風車3、4が設けられている。また、天穴2の
下には玉が入る入賞穴の天横5、サイド6、7、スレー
ト8、9、外れ玉の出口10、出玉を受けたり発射部に
玉を供給する上受皿11、玉を発射するハンドル12、
下受皿13が配設されている。また盤面1には多数の釘
が所定の位置に打ち付けられており、天横5の上にはリ
ール窓15が設けられている。リール窓15は左中右の
3つ設けられ、0〜9の数字が独立にそれぞれ表示され
る。さて玉を上受皿11に入れ、ハンドル12を回す
と、所定の装置により玉が発射される。玉は盤面1を回
転し、釘に当たるなどして天穴2等に入るか、出口10
から出ていく。従来からパチンコ機の遊技盤において
は、パチンコ玉は表側から裏側へ、天穴2等の入賞穴を
または、外れ玉の出口10を通って出ていく。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows an outline of a pachinko machine incorporating a general random pulse generator. In FIG. 7, on the board 1 side, a top hole 2 of a winning hole into which a ball enters from above, and a pair of windmills 3 and 4 for repelling the ball are provided. Below the top hole 2, the top 5 of the winning hole in which the ball enters, the sides 6, 7, the slate 8, 9, the exit 10 of the missed ball, the upper tray 11 for receiving the outgoing ball and supplying the ball to the firing section. , A handle 12 for firing a ball,
A lower tray 13 is provided. Also, a large number of nails are driven into predetermined positions on the board surface 1, and a reel window 15 is provided on the ceiling 5. Three reel windows 15 are provided at the left, middle, and right, and numbers 0 to 9 are independently displayed. When the ball is put into the upper receiving tray 11 and the handle 12 is turned, the ball is fired by a predetermined device. The ball rotates on the board 1 and hits a nail to enter the ceiling hole 2 or the like, or to exit 10
Get out of. 2. Description of the Related Art Conventionally, in a game board of a pachinko machine, a pachinko ball exits from a front side to a rear side through a winning hole such as a ceiling hole 2 or through an exit 10 of a missed ball.

【0003】また、ハンドル12を回す毎に玉の発射と
ともに、リール窓15背後にある図8の3個のリール2
0が同時に回転駆動される。いずれかの入賞穴、天穴2
等に玉がはいると、回転していた各リール20は、それ
ぞれ勝手に独立に停止する。リール窓15に、例えば数
字7、7、7、が3個並ぶと当たりと、予め設定されて
いる。判定回路に予め設定する数字は、3個ともどのよ
うな数字を設定してもよいが、見やすいように、例えば
数字7、7、7にしてある。左中右の各リール20表面
には0〜9の数字が表示されており、停止時には左、
中、右の各リール20は勝手に独立の角度位置で停止す
る。各リール20が停止した時に、7、7、7が揃えば
当たりとなり、天横5の戸を開いて入賞玉が入り易くし
たり、当たり玉を例えば50倍にして、戻し口16から
上受皿11に出玉を吐き出すようにしている。各リール
窓15の数字は停止時に何がくるのかは乱数的で、一定
の確率で各数が、各リール窓15で独立に止まる
Each time the handle 12 is turned, a ball is fired and the three reels 2 shown in FIG.
0 are simultaneously driven to rotate. One of the winning holes, top hole 2
Etc., the balls 20 are stopped independently and independently. In the reel window 15, for example, when three numbers 7, 7, 7 are arranged, a hit is set in advance. Although any three numbers may be set in advance in the determination circuit, for example, the numbers 7, 7, and 7 are set to be easy to see. Numbers 0 to 9 are displayed on the surface of each reel 20 at the middle left and right.
Each of the middle and right reels 20 stops at an independent angular position. When each reel 20 stops, if 7, 7, 7 are aligned, it will be a hit, and the door of Tenyoko 5 will be opened to make it easy for winning balls to enter, or the hit balls will be increased, for example, by 50 times, and the receiving tray from the return opening 16 11 is to discharge a ball. The numbers in each reel window 15 are random numbers as to what comes at the time of stop, and each number stops independently at each reel window 15 with a certain probability .

【0004】しかしながら、上記の機械的構成ではコス
ト高になるので、最近のパチンコ機では別の方法で当た
りを決定するようにしている。他の方法としては、ハン
ドル12を回す毎に、3グループの乱数を更新して独立
に発生させ、入賞穴の天穴2等に玉がはいると、各乱数
の発生をそれぞれ独立に同時に停止する。ラッチ回路
に、例えば数字7、7、7が3個並ぶと当たりと予め設
定されている。停止時の各グループの乱数が特定の7、
7、7で揃えば当たりとする。各グループでは順番に関
係なく下記のように並んだ3グループの16進の数字
1:7AFB F5F7 EBEE D7DC AFB
B ・・・F7132:F713 7AFB F5F7
EBEE D7DC AFBB ・・・3:・・・
F713 7AFB F5F7 EBEE D7DC
AFBB等が、所定の周期で回転しており、始動位置
も各グループ毎に無関係であり、停止時に時間の窓を通
して、その時点での各グループの指示値(数)を電子的
に読み取るようにしている。即ち、入賞穴に入った時の
停止時をタイミングに所定のゲート回路を開いて各グル
ープのその時の数をラッチ回路にホールドし、ホールド
した値を乱数、ランダム数として採用している。
[0004] However, since the mechanical configuration described above increases the cost, recent pachinko machines use a different method to determine the hit. As another method, every time the handle 12 is turned, three groups of random numbers are updated and generated independently, and when a ball is placed in the top hole 2 of the winning hole, the generation of each random number is stopped independently and simultaneously. I do. For example, when three numbers 7, 7, 7 are arranged in the latch circuit, a hit is preset. The random number of each group at the time of stoppage is a specific 7,
It is a hit if aligned with 7, 7. In each group, three groups of hexadecimal numbers 1: 7 AFB F5F7 EBEE D7DC AFB arranged in the following order regardless of order:
B: F7132: F713 7AFB F5F7
EBEE D7DC AFBB ・ ・ ・ 3 : ・ ・ ・
F713 7AFB F5F7 EBEE D7DC
The AFBB and the like are rotating at a predetermined cycle, and the starting position is irrelevant for each group. At the time of stop, the indicated value (number) of each group at that time is electronically read through a time window. ing. That is, a predetermined gate circuit is opened at the time of stopping when the player enters the winning hole, and the current number of each group is held in the latch circuit, and the held value is adopted as a random number or a random number.

【0005】このような方法では、遊技者に対しては、
表示用のリール窓15の表示数字を、当たりなら所定の
駆動回路で例えば7、7、7に強制的に揃えるように
し、外れなら所定の駆動回路で強制的に不揃えの数にし
ている。こういう方法ではリール窓15は機械的な円筒
体ではなく、電子装置のデシタル表示盤にすると製作が
容易となり、コスト安となる。
In such a method, for the player,
The display numbers on the display reel window 15 are forcibly aligned to, for example, 7, 7, 7 by a predetermined drive circuit if a hit, and the numbers are forcibly adjusted to a non-aligned number by a predetermined drive circuit if they deviate. In such a method, if the reel window 15 is not a mechanical cylinder but a digital display panel of an electronic device, the manufacture is easy and the cost is low.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のパチンコ機及び
ゲーム機では、上述したように、当たりを発生させるラ
ンダム数を得る方法として、例えば1個リールなら、0
〜219の数値をある周期で循環させ、あるタイミング
で1個の数字を選定し、その時の数字が予め設定されて
いた当たり数値であるか否かを比較して当たりを決定し
ている。なお、今の場合は当たり確率は1/220であ
る。従って、所定数の数値をある周期で循環させてい
た、この循環は内部クロックに依存するため、完全な乱
数ではなく、当たりに偏りがあるという問題点があっ
た。 本発明は、当たりに偏りをなくし、より完全な乱
数に相当する所定確率下での当たりの発生を決定する方
法と、当たりに偏りのないランダムパルス発生装置を提
供することを目的とする。
As described above, in a conventional pachinko machine and a game machine, as a method for obtaining a random number for generating a hit, for example, if one reel is used, 0 is used.
The numbers 219 to 219 are circulated in a certain cycle, one number is selected at a certain timing, and a win is determined by comparing whether or not the number at that time is a preset hit number. In this case, the hit probability is 1/220. Therefore, a predetermined number of numerical values are circulated at a certain cycle. Since this circulation depends on the internal clock, there is a problem that the random number is not a perfect random number but a bias. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for determining the occurrence of a hit with a predetermined probability corresponding to a more perfect random number, and a random pulse generator without a bias.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、所定の崩壊定数λに従い、時間tの経過と
ともに、放射線を放射して崩壊する放射性物質におい
て、放射線の成分であるα、β、γ線について各放射線
を所定のエネルギーレベルを保有する粒子として捕え、
これらの粒子の放射分布は指数関数に従う点と、この指
数関数について、任意の時間aにおける時間区間hの内
に放射される前記粒子の個数が、k個である確率が前記
指数関数から得られる確率Pkに従う点に注目し、時間
区間h内に粒子がk個放射される確率Pkから、逆に所
定の確率値を予め代入した前記確率を、検出個数につい
て解き、この値に近似する自然数をk個とし、放射され
る粒子の個数が、k個であるかどうかを検出する放射線
検出装置であって、粒子をそのエネルギーレベルに対応
した強度の電気信号に変換する半導体と、この電気信号
から放電の過渡現象による時定数信号を発生させる時定
数信号回路と、時定数信号が粒子に対応した強度範囲の
エネルギーレベルであれば粒子の放射として計数する計
数回路と、この計数回路に有効な計数時間を設定する設
定回路とからなり、有効な計数時間以内に、放射分布に
従ってランダムに放射される粒子の個数に対応した数の
パルスを発生するランダムパルス発生装置とした。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a radioactive substance which emits radiation and decays with the passage of time t according to a predetermined decay constant λ. , Β, γ-rays capture each radiation as particles having a predetermined energy level,
The point that the emission distribution of these particles follows an exponential function, and for this exponential function, the probability that the number of the particles emitted in a time interval h at an arbitrary time a is k is obtained from the exponential function. Focusing on the point according to the probability Pk, from the probability Pk that k particles are radiated in the time section h, conversely, solve the above-mentioned probability of substituting a predetermined probability value in advance for the number of detections, and calculate a natural number approximating this value. A radiation detection device that detects whether or not the number of emitted particles is k, where k is a number, and a semiconductor that converts the particles into an electric signal having an intensity corresponding to the energy level thereof, and A time-constant signal circuit for generating a time-constant signal due to a discharge transient, and a counting circuit for counting as particle emission if the time-constant signal is at an energy level in an intensity range corresponding to the particle; It consists of a setting circuit for setting a valid counting time in the circuit, within a valid counting time was a random pulse generator for generating a number of pulses corresponding to the number of particles randomly emitted in accordance with radiation distribution.

【0008】[0008]

【作用】粒子をそのエネルギーレベルに対応した強度の
電気信号に半導体検出素子で変換し、この電気信号から
放電の過渡現象による時定数信号を時定数信号回路で発
生させる。時定数信号が粒子に対応した強度範囲のエネ
ルギーレベルであれば粒子の放射として計数回路で計数
し、この計数回路に有効な計数時間を設定回路で設定す
る。有効な計数時間以内に、放射分布に従ってランダム
に放射される粒子の個数に対応してランダムにパルスを
発生することができる。放射性物質(RI)の自然崩壊
する確率を、遊技機の当たり発生確率に利用することに
より、自然なランダムな当たり確率を発生する。これま
で人工的(例えばソフト等)に当たり確率を作成するこ
とにより生じた偏りをなくすことができる。自然現象を
利用するので、人為的な不正のない当たり発生確率を
得、また、必要に応じて公正に当たり発生確率を更新で
きる。
The semiconductor detector converts the particles into an electric signal having an intensity corresponding to the energy level, and generates a time constant signal from the electric signal in a time constant signal circuit due to a transient phenomenon of discharge. If the time constant signal is an energy level in the intensity range corresponding to the particles, the counting circuit counts the emission of the particles as emission of the particles, and sets a valid counting time for the counting circuit by the setting circuit. Within a valid counting time, a pulse can be generated randomly corresponding to the number of particles randomly emitted according to the emission distribution. A natural random hit probability is generated by using the probability of natural decay of radioactive material (RI) as the hit occurrence probability of the gaming machine. Until now, it is possible to eliminate the bias caused by creating the probability of hitting artificially (for example, software). Since natural phenomena are used, it is possible to obtain a hit probability without human injustice, and to update the hit probability fairly as needed.

【0009】[0009]

【実施例】次に、本発明を図面に従って説明する。図5
は本発明に係るランダムパルス発生装置の原理を示す図
である。天然または人工放射性物質の核種は、α、β、
γ線を放射して自然崩壊する、その際、各物質固有の所
定の崩壊定数に従って崩壊する。相次で、放射される
α、β、γ線は所定の時間間隔で検出される。今α線に
注目して説明する。例えば、アメリシューム241 Amで
は、α線(ヘリウム原子)がある単位時間にA個放出さ
れる(100個/秒)。しかしながら、ある単位時間に
A個放出されるといっても、自然現象であるため、ある
単位時間に20個放出される場合、36個放出される場
合、全然放出のない場合等があり、ただ長時間計測すれ
ば、ある単位時間にA個放出されるという事実である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. FIG.
FIG. 2 is a diagram showing the principle of a random pulse generator according to the present invention. The nuclides of natural or artificial radioactive materials are α, β,
Spontaneously decays by emitting gamma rays, in which case it decays according to a predetermined decay constant specific to each substance. In succession, emitted α, β, and γ rays are detected at predetermined time intervals. Now let's focus on α rays. For example, in Amerisum 241 Am, A alpha rays (helium atoms) are emitted per unit time (100 atoms / second). However, although it is a natural phenomenon that A is released in a certain unit time, there are cases where 20 are released in a certain unit time, 36 are released, and there is no release at all. The fact is that if measured for a long time, A pieces will be released in a certain unit time.

【0010】ここで、ある単位時間に平均A個放出され
るという捉え方を変更して、相次いで放出(検出)され
るα線の時間間隔に注目し、先のα線から後のα線の放
出までの時間の変量の確率的動き、つまり、確率分布を
もって、放射の仕方を規定する。この時の時間の変量は
各核種固有の所定の崩壊定数λに従って、常に一定の確
率分布に従っていることが、経験則から知られている。
このような確率分布は数学理論では到着理論に属し、放
射時間間隔tのα線崩壊の様子は図5に示すような指数
分布によって表される。
[0010] Here, by changing the perception that an average of A rays are emitted per unit time, attention is paid to the time intervals of α rays that are successively emitted (detected), and the α ray from the preceding α ray is succeeded. The method of emission is defined by the stochastic movement of the variable of the time until the emission of, that is, the probability distribution. It is known from empirical rules that the time variable at this time always follows a certain probability distribution according to a predetermined decay constant λ unique to each nuclide.
Such a probability distribution belongs to the theory of arrival in mathematical theory, and the state of α-ray decay at the emission time interval t is represented by an exponential distribution as shown in FIG.

【0011】この指数分布を示し関数は式 F(t)=λe{−λt}・・・(1) で表される密度関数である。以下{}内は指数を示
す、この平均値1/λとなる。この平均値は、α線1個
の放射時間間隔の平均値に当たり、従ってある単位時間
に検出されるα線の個数は1/(1/λ)=λとなる。
このλの崩壊定数は、アメリシューム241Amのデー
タや公知の物理法則や実験技術により、現存する核種に
ついては完全に知られている。α線の放射を検出するに
は検出時間間隔を測定するよりもある時間帯に放射され
るα線の個数を検出するのが簡単である。アメリシュー
ム241Amの崩壊は1個のα線の放射時間間隔が指数
関数Fに合うので、ある時間帯に放射されるα線の個数
を検出すればよい。
The function showing the exponential distribution is a density function represented by the following equation: F (t) = λ e −λt} (1) In the following, the inside of {} indicates an exponent part, which is the average value 1 / λ. This average value corresponds to the average value of the emission time interval of one α-ray, and the number of α-rays detected in a certain unit time is 1 / (1 / λ) = λ.
The decay constant of λ is completely known for existing nuclides based on the data of Amerisum 241Am, known physical laws and experimental techniques. To detect the emission of α-rays, it is easier to detect the number of α-rays emitted in a certain time zone than to measure the detection time interval. In the decay of Amerisum 241Am, since the emission time interval of one α-ray matches the exponential function F, the number of α-rays emitted in a certain time zone may be detected.

【0012】放射分布が指数分布を示す関数F(t)=
λe{−λt}に従う時、任意の時間aにおける観測時
間区間h、(a,a+h)内に崩壊するα線の個数がk
個である確率Pkは、次の式で表示できる。 Pk=e{−λt}×(λh){k}/k!・・・(2) ここでk=0,1,2,3・・・、また、k!はkの階
乗である。また、e{−λt}は、exp(−λt)を
表し、(λh){k}は、(λh)のk乗を表してい
る。この分布はポアソン分布であり、時間区間の始点a
に無関係で、その平均値はλhである。よって単位時間
に放射される平均α線数はh=1時間としてλとなる。
式(2)を、個数kについて解き、次の式を得る。即
ち、、k=G(e・Pk・λ・h)・・・(3)とな
る。ここで、eは自然対数の底、λはアメリシューム2
41Amの崩壊定数、確率はPkを例えば1/220と
し、hをCPU等の制御回路の clockの周波数f
または1/f で適当に設定する。
A function F (t) = in which the radiation distribution shows an exponential distribution
When obeying λ e {−λt}, the observation time interval h at an arbitrary time a, the number of α rays that decay within (a, a + h) is k
The individual probability Pk can be represented by the following equation. Pk = e {−λt} × (λh) {k} / k! (2) where k = 0, 1 , 2 , 3,... , K! Is the factorial of k. Further, e {−λt} is expressed as exp (−λt).
And (λh) {k} represents the (k) th power of (λh).
You. This distribution is a Poisson distribution, and the starting point a of the time section is
And its average is λh. Therefore, the average number of α-rays emitted per unit time is λ, where h = 1 hour.
Equation (2) is solved for the number k to obtain the following equation. That is, k = G (e · Pk · λ · h) (3). Here, e is the natural logarithm base, λ is Amerishumu 2
For the decay constant and the probability of 41 Am, Pk is set to 1/220, for example, and h is the clock frequency f of a control circuit such as a CPU.
Or set appropriately at 1 / f.

【0013】確率Pk=1/220はパチンコ機業界や
法律で定めた範囲内での当たり確率であり、適度の射幸
心を誘い、ギャンブル性に走らない、健全なゲームであ
るための適正確率である。また周波数fは現在のCPU
では例えば20MHzなのでhも確定できる。また、k
は所定の検出器で検出できるα線の粒子数である。さ
て、本願発明者は上記RIによる乱数の原理を解明し、
例えばα線の粒子数を検出する放射線検出装置を応用し
たランダムパルス発生装置を製作した。
The probability Pk = 1/220 is a hit probability within a range defined by the pachinko machine industry and the law, and is an appropriate probability for inviting a modest gambling, not gambling, and a sound game. is there. The frequency f is the current CPU
Since h is, for example, 20 MHz, h can also be determined. Also, k
Is the number of α-ray particles that can be detected by a predetermined detector. By the way, the inventor of the present application has elucidated the principle of the random number based on the RI,
For example, a random pulse generator to which a radiation detector for detecting the number of α-ray particles is applied has been manufactured.

【0014】図4において、放射性カプセル30は、人
体に無害な微量のα、β、γ線を放射する、例えば人工
の放射性核種(物質、以後RIと称す)のアメリシュー
ム241 Amである。この放射性カプセル30から放射さ
れるα、β、γ線は検出装置31によりが検出される。
この検出装置31はアメリシューム241Amからのす
べてのα、β、γ線を1個づつ漏れなく検出し、検出信
号を計測装置32に出力する。計測装置32はこれら全
放射粒子に信号中から所定の放射能、αまたは、βまた
は、γ線のいずれかをスペクトルに従って選択し、かつ
設定された所定の時間h以内に選択された例えば、α線
を計数する。計測装置32は計数したα線(個数)等を
カウンタ36に出力する。カウンタ36には崩壊α線の
計数された個数が、設定時間hの分が累計されて記録さ
れる。
In FIG. 4, a radioactive capsule 30 is, for example, an amerisum 241 Am of an artificial radionuclide (substance, hereinafter referred to as RI) which emits minute amounts of α, β, and γ rays harmless to the human body. The α, β, and γ rays emitted from the radioactive capsule 30 are detected by the detection device 31.
The detection device 31 detects all α, β, and γ rays from the Amerisum 241Am one by one without missing, and outputs a detection signal to the measurement device 32. The measuring device 32 selects a predetermined radioactivity, α, β, or γ-ray from the signals for all the radiated particles according to the spectrum, and selects, for example, α selected within a predetermined time h. Count the lines. The measuring device 32 outputs the counted α-rays (number) to the counter 36. In the counter 36, the counted number of decay α-rays is accumulated and recorded for the set time h.

【0015】計測装置32には設定回路33により所定
の時間間隔hが、鍵盤等の入力装置45からは放射性粒
子のエネルギーレベルがそれぞれ設定される。エネルギ
ーレベルはα、β、γ線の各エネルギーが相違すること
から、放射粒子の種類を定めることになる。カウンタ3
6の累計値xと、読み出し専用メモリROM37の固定
値k0 とが比較回路38で比較される。ROM37には
予め当該α線について、確率Pk=1/220を与える
個数k0 の定数が記録されている。比較回路38は値x
と固定値k0 とが一致したら、駆動回路39に一致信号
pを出力する。この一致信号pを受けて、駆動回路39
は電子表示装置40に、3グループの同一コードを出力
する。同一コードを受けた電子表示装置40は同一コー
ドの数字を表示する。一致信号pがなければ、駆動回路
39は別々のコードを出力し、別々の数字が表示され
る。値xと固定値k0 との一致は確率的なもので、この
ため一致信号pも乱数的に発生する。
A predetermined time interval h is set in the measuring device 32 by a setting circuit 33, and the energy level of the radioactive particles is set from an input device 45 such as a keyboard. Since the energy levels of the α, β, and γ rays are different, the type of the radiated particles is determined. Counter 3
The comparison circuit 38 compares the total value x of 6 with the fixed value k0 of the read-only memory ROM 37. In the ROM 37, a constant of the number k0 giving the probability Pk = 1/220 is previously recorded for the α-ray. The comparison circuit 38 calculates the value x
When the value and the fixed value k0 match, a match signal p is output to the drive circuit 39. Upon receiving the coincidence signal p, the driving circuit 39
Outputs the same group of three codes to the electronic display device 40. The electronic display device 40 receiving the same code displays the number of the same code. If there is no coincidence signal p, the drive circuit 39 outputs different codes, and different numbers are displayed. The coincidence between the value x and the fixed value k0 is stochastic, and therefore the coincidence signal p is also generated randomly.

【0016】別途設けた計数機41にはRIに関するデ
ータベース42が接続され、所望の確率PkとCPUの
周波数fが与えられると、現在入手できるRIと各RI
についての適正放射性粒子(適正λ相当)と特定の個数
kを回答して出力する。なお、例えば、アメリシューム
241Amのα、β、γ線の放射数は、統計的に高速で
100個/secなので、λ=ddd(dddは所定の
定数)となり、f=20MHz(20,000,000
Hz/sec)よりh=0.1sec(秒)、Pk=1
/220、とすると、求める個数k=32となる。
A database 42 relating to RI is connected to a counter 41 provided separately, and given a desired probability Pk and a frequency f of the CPU, the currently available RI and each RI are obtained.
The appropriate radioactive particles (equivalent to proper λ) and the specific number k are answered and output. Note that, for example, the number of α, β, and γ rays emitted from the Amerisum 241Am is statistically high at 100 / sec, so that λ = ddd (ddd is a predetermined constant), and f = 20 MHz (20,000,000)
Hz / sec), h = 0.1 sec (second), Pk = 1
/ 220, the desired number k = 32.

【0017】設定回路33にt=0.1を、入力装置4
5からα線と崩壊乗数λ=dddを、それぞれセットす
る。当たり判定を要求するセンサー35からトリガーパ
ルスを発生し、トリガーパルスを受けて始動回路34で
始動パルスを設定回路33に与え、その時点からt=
0.1secの間α線を計数し、もし計数値がk=32
になれば、比較回路38は一致信号pを発生し、駆動回
路39に出力する。
In the setting circuit 33, t = 0.1 and the input device 4
From 5, the α ray and the decay multiplier λ = ddd are set, respectively. A trigger pulse is generated from a sensor 35 requesting a hit determination, and upon receiving the trigger pulse, a starting pulse is given to a setting circuit 33 by a starting circuit 34, and from that time t =
Α rays are counted for 0.1 sec, and if the counted value is k = 32
, The comparison circuit 38 generates the coincidence signal p and outputs it to the drive circuit 39.

【0018】図4の放射性カプセル30、検出装置3
1、計測装置32、設定回路33の公正および機能を図
1で更に詳しく説明する。本願発明者は、放射性カプセ
ル30にはアメリシューム241Amを用いた。このア
メリシューム241Amは市販の煙探知機に使用される
α、β、γ線源の放射性カプセルである、検出装置31
はPINダイオードDと結合コンデンサーCC と保護抵
抗Rと前置増幅器43と時定数を設定する抵抗Rf及び
コンデンサーCfと増幅器46から構成されている。
Radioactive capsule 30, detector 3 of FIG.
1. The fairness and function of the measuring device 32 and the setting circuit 33 will be described in more detail with reference to FIG. The inventor of the present application used AmeliShum 241 Am for the radioactive capsule 30. The Amerisum 241Am is a radioactive capsule of α, β, and γ-ray sources used in a commercially available smoke detector.
Is composed of a PIN diode D, a coupling capacitor CC, a protection resistor R, a preamplifier 43, a resistor Rf for setting a time constant, a capacitor Cf, and an amplifier 46.

【0019】PINダイオードDは市販の金属缶封印型
を頂面の金属部分を取り去ってシリコン素子の表面を露
出させて使用する。放射性カプセル30にPINダイオ
ードDのシリコンを対面させて、円筒形の金属筒内に納
めて半導体内にα、β、γ線源が進入し易いようにし
た。バイアス電圧Vは保護抵抗42を介してPINダイ
オードDに印加され、PINダイオードDはp−n結合
の半導体であって、荷電したα、β、γ線源が侵入する
と不安定電子や不安定正ホールが移動し、いわゆる通電
し、PINダイオードDの両端に電圧変動が発生する。
For the PIN diode D, a commercially available metal can sealing die is used by removing the metal part on the top surface to expose the surface of the silicon element. The silicon of the PIN diode D was opposed to the radioactive capsule 30 and housed in a cylindrical metal cylinder so that the α, β, and γ ray sources could easily enter the semiconductor. The bias voltage V is applied to the PIN diode D via the protection resistor 42. The PIN diode D is a pn-coupled semiconductor, and unstable electrons and unstable positive electrons are generated when charged α, β, and γ ray sources enter. The hole moves, so-called current flows, and a voltage fluctuation occurs at both ends of the PIN diode D.

【0020】この変動電圧は微弱なもので結合コンデン
サーCc を介して前置増幅器43に送られ、そこで電流
増幅される。この増幅電流は抵抗Rf及びコンデンサー
Cfとにより帰還されて、図3に示す放電電圧カーブを
描く時定数信号nを増幅器46に出力する。増幅器46
はこの時定数信号nを増幅し、計測装置32に出力す
る。図1において、計測装置32は3回路の弁別回路を
備え、各弁別回路は第1比較回路50、第2比較回路5
1、第3比較回路52からそれぞれ構成されている。第
1比較回路50は比較用の高電圧e1 と時定数信号nと
を、第2比較回路51では比較用の低電圧e2 と時定数
信号nとを、また第3比較回路52は比較用の中間位置
電圧e3 と時定数信号nとをそれぞれ比較する。
This fluctuating voltage is weak and sent to the preamplifier 43 via the coupling capacitor Cc, where the current is amplified. This amplified current is fed back by the resistor Rf and the capacitor Cf, and outputs a time constant signal n which draws a discharge voltage curve shown in FIG. Amplifier 46
Amplifies this time constant signal n and outputs it to the measuring device 32. In FIG. 1, the measuring device 32 includes three discriminating circuits, and each discriminating circuit includes a first comparing circuit 50 and a second comparing circuit 5.
1 and a third comparison circuit 52. The first comparison circuit 50 uses the high voltage e1 for comparison and the time constant signal n, the second comparison circuit 51 uses the low voltage e2 for comparison and the time constant signal n, and the third comparison circuit 52 uses the comparison. The intermediate position voltage e3 is compared with the time constant signal n.

【0021】第1比較回路(弁別回路1)50の基準
力端に印加される基準電圧e1 (比較用の高電圧e1 )
図2に示す高波高信号n3を弁別する高い電圧で
る。また図1に示す第2比較回路(弁別回路2)51
基準入力端に印加される基準電圧e2(比較用の低電
圧e2 )は図2に示す低波高信号n2を弁別するため
の低い電圧である。また、第3比較回路(弁別回路3)
52の基準入力端に印加される基準電圧e3(中間位置
電圧e3 )は中間波高の表現となっているが、図2に示
す高波高信号n3を弁別する高い電圧と、低波高信号n
2を弁別するための低い電圧との中間位置の電圧であ
る。これら各基準電圧e1、e3、e2は、入力装置4
5から独立にそれぞれ供給され、各段階のエネルギーレ
ベルによって予め決定されたものである。
Reference voltage e1 (high voltage e1 for comparison) applied to the reference input end of first comparison circuit (discrimination circuit 1) 50
Is Ah at higher voltages to discriminate the high wave height signal n3 shown in FIG. 2
You. Further , the second comparison circuit (discrimination circuit 2) 51 shown in FIG.
The reference voltage applied to the reference input of e2 (low voltage for comparison e2) is a low voltage of <br/> for discriminating low height signal n2 shown in FIG. Also, a third comparison circuit (discrimination circuit 3)
The reference voltage e3 (intermediate position voltage e3) applied to the reference input terminal 52 is expressed as an intermediate wave height .
A high voltage for discriminating the high crest signal n3 and a low crest signal n
2 is a voltage at an intermediate position from a low voltage for discriminating 2 . Each of these reference voltages e1, e3, e2 is input apparatus 4
5 independently of each other and predetermined by the energy level of each stage.

【0022】荷電したα、β、γ線が半導体検出素子に
侵入して、結合の弱い不安定電子や不安定正ホールを移
動させて、PINダイオードDの両端に電圧変動を発生
させる。各α、β、γ線はこれらの固有のエネルギーレ
ベルが互いに相違し、不安定電子や不安定正ホールに与
える物理的な影響がそれぞれ異なる。従って、電圧変動
値は侵入する荷電したα、β、γ線粒子のいずれである
かによって定まる。第1比較回路50は比較条件が揃う
と結果として第1弁別信号A1 をキャンセル回路53に
出力し、キャンセル回路53は第1弁別信号A1 をうけ
てキャンセル信号cを出力する。
The charged α, β, and γ rays penetrate the semiconductor detection element and move unstable electrons or unstable positive holes with weak coupling, thereby causing a voltage fluctuation at both ends of the PIN diode D. Each of the α, β, and γ-rays has its own energy level different from each other, and has different physical effects on unstable electrons and unstable positive holes. Therefore, the voltage fluctuation value is determined depending on which one of the charged α, β, and γ-ray particles enters. When the comparison conditions are met, the first comparison circuit 50 outputs a first discrimination signal A1 to the cancellation circuit 53, and the cancellation circuit 53 receives the first discrimination signal A1 and outputs a cancellation signal c.

【0023】第2比較回路51は比較条件が揃うと結果
として第2弁別信号A2 を第1遅延回路54に出力し、
第1遅延回路54は第2弁別信号A2 を受けてその立ち
上がり時に、第2弁別信号A2 よりも持続時間が約数倍
長い第1遅延信号D1 を第1矩型パルス発生回路56に
出力する。第1矩形パルス発生回路56は第1遅延信号
D1 を受けてその立ち下がり時に、第1判定信号J1 を
出力する。キャンセル回路53からのキャンセル信号c
は第1遅延回路54に送られており、キャンセル信号c
を第1遅延回路54が受信した時には、第1遅延信号D
1 の出力を停止する。
When the comparison conditions are met, the second comparison circuit 51 outputs a second discrimination signal A2 to the first delay circuit 54 as a result.
The first delay circuit 54 receives the second discrimination signal A2 and outputs a first delay signal D1 having a duration approximately several times longer than that of the second discrimination signal A2 to the first rectangular pulse generation circuit 56 when the second discrimination signal A2 rises. The first rectangular pulse generating circuit 56 receives the first delay signal D1 and outputs a first judgment signal J1 at the time of its fall. Cancel signal c from cancel circuit 53
Is sent to the first delay circuit 54, and the cancel signal c
Is received by the first delay circuit 54, the first delay signal D
Stop output of 1.

【0024】第2弁別信号A2 はまた第2遅延回路55
にも出力され、第2遅延回路55は、第2弁別信号A2
を受けてその立ち下がり時に、第2遅延信号D2 を第2
矩形パルス発生回路58に出力する。この第2遅延信号
D2 は第2弁別信号A2 よりも持続時間が約数倍長く、
第1遅延信号D1 と終了時間が同時である。第2矩形パ
ルス発生回路58は第2遅延信号D2 を受けてその立ち
下がり時に、第2判定信号J2 を出力する。キャンセル
回路53からのキャンセル信号cは第2遅延回路55に
もに送られており、キャンセル信号cを第2遅延回路5
5が受信した時には、第2遅延信号D2 の出力を停止す
る。
The second discrimination signal A2 is also supplied to the second delay circuit 55
And the second delay circuit 55 outputs the second discrimination signal A2
At the time of the falling, the second delay signal D2 is changed to the second
Output to the rectangular pulse generation circuit 58. This second delayed signal D2 is about several times longer in duration than the second discrimination signal A2,
The first delay signal D1 and the end time are simultaneous. The second rectangular pulse generating circuit 58 receives the second delay signal D2 and outputs a second determination signal J2 at the time of its fall. The cancel signal c from the cancel circuit 53 is also sent to the second delay circuit 55, and the cancel signal c is sent to the second delay circuit 5
5 is received, the output of the second delay signal D2 is stopped.

【0025】第3比較回路52は比較条件が揃うと結果
として第3弁別信号A3 を第3矩形パルス発生回路59
に出力する。第3矩形パルス発生回路59は第3弁別信
号A3 を受けてを受けてその立ち下がり時に、第3判定
信号J3 を出力する。3種の第1、2、3判定信号J1、
J2、L3 は第1AND回路60の条件入力端に入力さ
れ、第1AND回路60はこれら3種の条件が揃うと検
出信号Kを第2AND回路62の一方の条件入力端に出
力する。第2AND回路62の他方の入力端には、設定
回路33からマスクパルスhが入力されている。このマ
スクパルスhの持続時間の間、第2AND回路62は順
次到来した検出信号Kを取り込み、カウンタ36に出力
する。カウンタ36は計数機能を備え到来した検出信号
Kを累積しながら記憶する。
The third comparing circuit 52 outputs the third discrimination signal A3 to the third rectangular pulse generating circuit 59 when the comparison conditions are satisfied.
Output to The third rectangular pulse generation circuit 59 receives the third discrimination signal A3 and outputs a third judgment signal J3 when the third discrimination signal A3 falls. Three kinds of first, second and third judgment signals J1,
J2 and L3 are input to the condition input terminals of the first AND circuit 60, and the first AND circuit 60 outputs the detection signal K to one of the condition input terminals of the second AND circuit 62 when these three conditions are satisfied. A mask pulse h is input from the setting circuit 33 to the other input terminal of the second AND circuit 62. During the duration of the mask pulse h, the second AND circuit 62 takes in the detection signals K which have arrived sequentially and outputs them to the counter 36. The counter 36 has a counting function and accumulates and stores the incoming detection signal K.

【0026】前置増幅器43と増幅器46の増幅度や規
格が設定されると、増幅器46から出力される時定数信
号n、即ち各電圧変動値は、α、β、γ線の各粒子毎
に予測でき、V=V0・e{−a・Rf・Cf・t}で、測定装
置に合わせて決定ができる。ここで、V0 は、基準電圧
であり、aは定数であり、Rfは抵抗Rfの抵抗値であ
り、CfはコンデンサーCfの静電容量であり、tは放射
時間間隔である。具体的には、α線の場合は、全体的に
計測装置32の設計仕様に合わせて決まるその電圧変動
は、高い電圧がe1と低い電圧がe2との間になる
ことも容易に決定できる。従って、本実施例の計測装置
32上では、観測した電圧変動値が高い電圧e1と低
い電圧e2との間の時のみ、α線として計数するように
する。高圧変動値が高い電圧e1以上の場合は、その影
響をもたらした原因は落雷やモーター等の火花による高
いエネルギーによる場合が殆どであり、α線ではないの
で雑音と見做し、粒子数には計数しない。また、電圧変
動値が低い電圧e2以下の場合は、減衰した自然放射線
であったり、PINダイオードDの内在雑音による場合
が殆どであり、α線ではないので雑音として計数しな
い。
When the amplification degree and the standard of the preamplifier 43 and the amplifier 46 are set, the time constant signal n output from the amplifier 46, that is, each voltage fluctuation value V is set for each particle of α, β, and γ rays. predictable, in V = V0 · e {-a · Rf · Cf · t}, measuring instrumentation
Can be determined according to the location . Where V0 is the reference voltage
Where a is a constant and Rf is the resistance value of the resistor Rf.
Where Cf is the capacitance of the capacitor Cf and t is the radiation
Time interval. Specifically, in the case of α rays, the voltage fluctuation value V determined in accordance with the design specification of the measuring device 32 as a whole is easily determined that the high voltage is between e1 and the low voltage is between e2. it can. Therefore, on the measuring device 32 of the present embodiment, counting is performed as α rays only when the observed voltage fluctuation value V is between the high voltage e1 and the low voltage e2. When the high-voltage fluctuation value is higher than the high voltage e1, the cause of the effect is mostly due to high energy due to lightning or sparks from a motor or the like. Since it is not α-ray, it is regarded as noise. Do not count. When the voltage fluctuation value is equal to or lower than the low voltage e2, it is almost always due to attenuated natural radiation or the intrinsic noise of the PIN diode D, and is not counted as noise because it is not an α ray.

【0027】図3に示すように、電圧変動値は本実施例
の計測装置32では、0mVから約10mVの間であ
る、従って高い電圧e1を12mVに、低い電圧e2を
8mVに設定した。また、時定数信号nの放電時間は最
大40μsecであり、1秒間に3万〜4万個のα線
(ヘリウム粒子)が到来しても計数可能な分解精度であ
る。アメリシウム241Amの崩壊数はせいぜい約10
0個/秒であるので、40msec以上の回路上の信号
遅れやパルスの立ち上がり精度のバラツキ等を計算にい
れても、高い精度で検出が可能である。
As shown in FIG. 3, the voltage fluctuation value is between 0 mV and about 10 mV in the measuring device 32 of the present embodiment. Therefore, the high voltage e1 is set to 12 mV and the low voltage e2 is set to 8 mV. Further, the discharge time of the time constant signal n is 40 μsec at maximum, and the resolution is such that even if 30,000 to 40,000 α-rays (helium particles) arrive in one second, the resolution accuracy can be counted. The number of decay of Americium 241Am is about 10 at most
Since the number is 0 / sec, detection can be performed with high accuracy even if a signal delay on a circuit of 40 msec or more or a variation in pulse rising accuracy is taken into account.

【0028】さて、図2において、横軸には時間の経過
とともに放電する各種の時定数信号nをn1 、n2 、n
3 、n4 に、横軸には図1の計測装置32の各点での信
号波形を波高の形に、示している。まず、電圧変動値が
α線(ヘリウム粒子)を示す、いわゆる正常信号n1
(高い電圧e1と低い電圧e2との間の時のとき)は、
低い電圧e2 以上の電圧変動値の部分が図1の第2比較
回路51にて検出されて(高い電圧e1はないので第1
比較回路50で何も検出されず)、第2弁別信号A2 が
生成され、第1遅延回路54に出力される。この第2弁
別信号A2 は立ち上がりと同時に第1遅延回路54で幅
広の第1遅延信号D1 を発生し、第1矩形パルス発生回
路56に出力する。この第2弁別信号A2 は第2遅延回
路55にも出力され、この第2弁別信号A2 は立ち下が
りと同時に第2遅延回路55でやや幅広の第2遅延信号
D2 を発生し、第2矩形パルスを発生回路58に出力す
る。第1矩形パルス発生回路56は第1遅延信号D1 を
受けてその立ち下がりで第1判定信号J1 を第1AND
回路60に出力し、同時に第2矩形パルス発生回路58
は第2遅延信号D2 を受けてその立ち下がり(接続時間
はD1 >D2 で立ち下がりが一致するように設定され
る)で、第2判定信号J2 を第1AND回路60に出力
する。
In FIG. 2, the horizontal axis represents various time constant signals n discharged over time as n1, n2, n.
3 and n4, and the horizontal axis shows the signal waveform at each point of the measuring device 32 in FIG. 1 in the form of a wave height. First, a so-called normal signal n1 whose voltage fluctuation value indicates an α ray (helium particles)
(At the time between the high voltage e1 and the low voltage e2)
The portion of the voltage fluctuation value equal to or higher than the low voltage e2 is detected by the second comparison circuit 51 in FIG.
Nothing is detected by the comparison circuit 50), and the second discrimination signal A2 is generated and output to the first delay circuit 54. The second discrimination signal A2 generates a wide first delay signal D1 in the first delay circuit 54 at the same time as the rise, and outputs it to the first rectangular pulse generation circuit 56. The second discrimination signal A2 is also output to the second delay circuit 55, and the second discrimination signal A2 generates a slightly wide second delay signal D2 in the second delay circuit 55 at the same time as the fall, and the second rectangular pulse Is output to the generation circuit 58. The first rectangular pulse generating circuit 56 receives the first delay signal D1 and outputs the first judgment signal J1 at the falling edge thereof to the first AND signal.
The second rectangular pulse generating circuit 58
Receives the second delay signal D2 and outputs the second judgment signal J2 to the first AND circuit 60 at the falling edge (the connection time is set so that the falling edges coincide with D1> D2).

【0029】また、電圧e3 以上の部分に相当する中間
位置の電圧部分が第3比較回路52にて検出されて、第
3弁別信号A3 が生成され第3矩形パルス発生回路59
に出力される。この第3弁別信号A3 の立ち下がりと同
時に第3矩形パルス発生路59は第3判定信号J3 を発
生し、第1AND回路60に出力する。第1AND回路
60は、第1判定信号J1 、第2判定信号J2 、第3判
定信号J3 、が全部揃った時にのみ、検出信号Kを第2
AND回路62に出力する。第2AND回路62は設定
回路33からパルスの形式で与えられた有効期間hにつ
いて、到来(発生)する検出信号Kを通過させて、カウ
ンタ36に出力する。
Further, a voltage portion at an intermediate position corresponding to a portion equal to or higher than the voltage e3 is detected by the third comparison circuit 52, a third discrimination signal A3 is generated, and a third rectangular pulse generation circuit 59 is generated.
Is output to At the same time as the fall of the third discrimination signal A3, the third rectangular pulse generation path 59 generates a third judgment signal J3 and outputs it to the first AND circuit 60. The first AND circuit 60 outputs the detection signal K only when all of the first determination signal J1, the second determination signal J2, and the third determination signal J3 are complete.
Output to AND circuit 62. The second AND circuit 62 passes the detection signal K that arrives (occurs) for the valid period h given in the form of a pulse from the setting circuit 33 and outputs it to the counter 36.

【0030】一方、電圧変動値がα線(ヘリウム粒子)
を示さず、いわゆる減衰した自然放射線等による低波高
の時定数信号n2 (発生信号が低い電圧e2よりも低い
とき)は、低い電圧e2 以上の電圧変動値の部分もない
ので、第2比較回路51でも検出がなく(当然高い電圧
e1部分はないので第1比較回路50でも何も検出され
ず)、第2弁別信号A2 、も生成されない。よって、そ
れ以降の第1判定信号J1 、第2判定信号J2 とも発生
されない。
On the other hand, when the voltage fluctuation value is α-ray (helium particles)
And the time constant signal n2 of low wave height (when the generated signal is lower than the low voltage e2) due to so-called attenuated natural radiation or the like does not have a portion of the voltage fluctuation value higher than the low voltage e2. No detection is performed even at 51 (of course, there is no high voltage e1 portion, so nothing is detected at the first comparison circuit 50), and the second discrimination signal A2 is not generated. Therefore, neither the first judgment signal J1 nor the second judgment signal J2 thereafter is generated.

【0031】しかし、電圧e3 以上の部分に相当する中
間位置の電圧部分は存在するので、第3比較回路52に
て検出されて、第3弁別信号A3 が生成され第3矩形パ
ルス発生回路59に出力される。この第3弁別信号A3
により第3矩形パルス発生回路59は第3判定信号J3
を発生し、第1AND回路60に出力する。第1AND
回路60は、第1判定信号J1 と第2判定信号J2 がな
く、第3判定信号J3 のみが与えられるので、検出信号
K、出力信号を出力しない。よって、減衰した自然放射
線等は計数から完全に排除できる。
However, since there is a voltage portion at an intermediate position corresponding to a portion equal to or higher than the voltage e3, the voltage is detected by the third comparison circuit 52, the third discrimination signal A3 is generated, and the third rectangular pulse generation circuit 59 Is output. This third discrimination signal A3
Accordingly, the third rectangular pulse generation circuit 59 outputs the third determination signal J3
And outputs it to the first AND circuit 60. 1st AND
The circuit 60 does not output the detection signal K and the output signal because there is no first judgment signal J1 and no second judgment signal J2 and only the third judgment signal J3 is given. Therefore, the attenuated natural radiation and the like can be completely excluded from the counting.

【0032】逆に、電圧変動値がα線(ヘリウム粒子)
を示さず、いわゆる落雷やモーター等の火花による高波
高の時定数信号n3 (発生信号が高い電圧e1 より高い
とき)は、高低の両電圧e1、e2以上の電圧変動値の
部分が存在する。この部分が第1比較回路50と第2比
較回路51とで検出されて、幅狭の第1弁別信号A1が
53に、幅広の第2弁別信号A2 が第1遅延回路54と
第2遅延回路55にそれぞれ出力される。キャンセル回
路53は幅狭の第1弁別信号A1 の立ち下がりでキャン
セル信号cを発生し、第1遅延回路54と第2遅延回路
55に対して第1遅延信号D1 と第2遅延信号D2 の発
生を禁止するので、それ以降の第1判定信号J1 等が発
生しない。
Conversely, when the voltage fluctuation value is α-ray (helium particles)
The time constant signal n3 (when the generated signal is higher than the high voltage e1) of a high wave height caused by a lightning strike or a spark of a motor or the like has a portion of a voltage fluctuation value equal to or higher than both high and low voltages e1 and e2. This portion is detected by the first comparison circuit 50 and the second comparison circuit 51, and the narrow first discrimination signal A1 is changed to 53, and the wide second discrimination signal A2 is changed to the first delay circuit 54 and the second delay circuit. 55 respectively. The cancel circuit 53 generates a cancel signal c at the falling edge of the narrow first discrimination signal A1, and generates the first delay signal D1 and the second delay signal D2 for the first delay circuit 54 and the second delay circuit 55. Is prohibited, no subsequent first determination signal J1 or the like is generated.

【0033】この時は、電圧e3 以上の部分に相当する
中間位置の電圧部分は大きく存在するので、その部分が
第3比較回路52にて検出されて、第3弁別信号A3 が
生成され第3矩形パルス発生回路59に出力される。こ
の第3弁別信号A3 により第3矩形パルス発生回路59
は第3判定信号J3 を発生し、第1AND回路60に出
力する。しかし、第1AND回路60は、第1判定信号
J1 、第2判定信号J2 がなく、第3判定信号J3 のみ
が与えられるので、検出信号、検出信号Kを出力しな
い。よって、落雷やモーター等の火花による雑音は計数
から完全に排除できる。
At this time, since the voltage portion at the intermediate position corresponding to the portion equal to or higher than the voltage e3 is large, the portion is detected by the third comparison circuit 52, and the third discrimination signal A3 is generated to generate the third discrimination signal A3. The signal is output to the rectangular pulse generation circuit 59. The third rectangular pulse generation circuit 59 is generated by the third discrimination signal A3.
Generates a third determination signal J3 and outputs it to the first AND circuit 60. However, the first AND circuit 60 does not output the detection signal and the detection signal K because there is no first judgment signal J1 and no second judgment signal J2 and only the third judgment signal J3 is given. Therefore, noise due to lightning or sparks from a motor or the like can be completely excluded from the counting.

【0034】最後に、電圧変動値がα線(ヘリウム粒
子)を示さず、原因が特定できない雑音であって、図4
の時定数信号nの波形にならずサイン波形に近い信号n
4 なる場合(波高は電圧変動値がα線の範囲に入ってい
る)について説明する。低い電圧e2 以上の電圧変動値
の部分が第2比較回路51にて検出されて(高い電圧e
1はないので第1比較回路50では何も検出されず)、
α線(中性子粒子)に較べて数倍幅広の第2弁別信号A
2 が生成されて、第1遅延回路54に出力される。この
幅広の第2弁別信号A2 は立ち上がりと同時に第1遅延
回路54で第1遅延信号D1 を発生し、第1矩形パルス
発生回路56に出力する。この幅広の第2弁別信号A2
は第2遅延回路55にも出力され、この幅広の第2弁別
信号A2 は、遅れた立ち下がりと同時に第2遅延回路5
5で幅広の第2遅延信号D2 を遅れて発生し、第2矩形
パルス発生回路58に出力する。
Finally, the voltage fluctuation value does not indicate α-rays (helium particles), and the cause cannot be identified.
Signal n that is close to a sine waveform instead of the waveform of the time constant signal n
4 Explain the case where the wave height falls within the range of the α-rays in the wave height. The portion of the voltage fluctuation value equal to or higher than the low voltage e2 is detected by the second comparing circuit 51 (the high voltage e2).
Nothing is detected by the first comparison circuit 50 because there is no 1).
Second discrimination signal A that is several times wider than α-rays (neutron particles)
2 is generated and output to the first delay circuit 54. The wide second discrimination signal A2 generates a first delay signal D1 in the first delay circuit 54 at the same time as the rise, and outputs the first delay signal D1 to the first rectangular pulse generation circuit 56. This wide second discrimination signal A2
Is also output to the second delay circuit 55, and the wide second discrimination signal A2 is output at the same time as the delayed falling.
5, a wide second delay signal D2 is generated with a delay and output to the second rectangular pulse generation circuit 58.

【0035】第1矩形パルス発生回路56は、第1遅延
信号D1 を受けて通常の立ち下がりで、第1判定信号J
1 を第1AND回路60に出力する。また第2遅延回路
58は遅れた第2遅延信号D2 を受けてその立ち下がり
で、遅れた第2判定信号J2を第1AND回路60に出
力する。 即ち、幅広の第2弁別信号A2 の幅が広くな
った時間t分、第2判定信号J2 は第1判定信号J1 よ
り遅れて発生する。
The first rectangular pulse generating circuit 56 receives the first delay signal D1 and receives the first judgment signal J
1 is output to the first AND circuit 60. The second delay circuit 58 receives the delayed second delay signal D2 and outputs a delayed second determination signal J2 to the first AND circuit 60 at the fall. That is, the second judgment signal J2 is generated later than the first judgment signal J1 by the time t when the width of the wide second discrimination signal A2 becomes wide.

【0036】また、電圧e3 以上の部分に相当する中間
位置の電圧部分が第3比較回路52にて検出されて、第
3弁別信号A3 が生成され第3矩形パルス発生回路59
に出力される。この第3弁別信号A3 の立ち下がりと同
時に第3矩形パルス発生回路59は第3判定信号J3 を
発生し、第1AND回路60に出力する。第1AND回
路60は、同時刻に第1判定信号J1 および第3判定信
号J3 を受けるが、第2判定信号J2 が時間的にtだけ
遅れて入力するので、条件が揃わないために、検出信号
Kを出力しない。よって、自然放射線や落雷、モーター
等の火花以外の不定雑音も計数から完全に排除できる。
A voltage portion at an intermediate position corresponding to a portion equal to or higher than the voltage e3 is detected by the third comparison circuit 52, and a third discrimination signal A3 is generated.
Is output to The third rectangular pulse generation circuit 59 generates the third determination signal J3 at the same time as the falling of the third discrimination signal A3, and outputs it to the first AND circuit 60. The first AND circuit 60 receives the first determination signal J1 and the third determination signal J3 at the same time. However, since the second determination signal J2 is input with a delay of t in time, the condition is not satisfied, so that the detection signal is not obtained. Do not output K. Therefore, indefinite noises other than natural radiation, lightning strikes, sparks of motors and the like can be completely excluded from the counting.

【0037】図2において、全ての波高弁別信号A1 、
A2 、A3 を計測することにより、本装置が正常に作動
しているのか否かの確認が出来る。
In FIG. 2, all of the pulse height discrimination signals A1,
By measuring A2 and A3, it is possible to confirm whether or not this apparatus is operating normally.

【0038】図2において、全ての波高弁別信号A1 、
A2 、A3 を計測し何れの信号が定期的に発生している
のかを検出することにより、不正が行われているか否か
を監視することが出来る。
In FIG. 2, all of the pulse height discrimination signals A 1,
By measuring A2 and A3 and detecting which signal is being generated periodically, it is possible to monitor whether or not fraud has occurred.

【0039】さて、上記図4の計測装置32に前述した
式 k=G(e・Pk・λ・h)・・・(3) を結合して、ランダムパルス発生装置とし、これを入賞
確率発生装置として機能することについて詳しく説明す
る。ここで、eは自然対数、λはアメリシューム 241A
mの崩壊定数であるので、アメリシューム 241Amの放
射線源を使用するに限り、これらの値は一義的に決定す
るので、変更はできない。しかし、確率Pkは1/22
0、また、観測時間hは0.1秒であって、個数Kが3
2個観測できるとパルスが発生し、当たりとなる。但
し、アメリシューム241Amは、0.1秒の間観測すれ
ば、1/220の確率で、個数32個のα線を放射する
ものであって、ある時は32個が計測され、ある時は少
なかったり、多かったりする。逆に計測が期待される個
数値を変更すれば、確率も変更可能で、比較回路38は
ほぼ完全にランダムにパルスを発生することになる。
Now, the above-described equation k = G (e · Pk · λ · h) (3) is combined with the measuring device 32 of FIG. 4 to form a random pulse generator, which is used to generate a winning probability. The function as a device will be described in detail. Here, e is a natural logarithm, and λ is Amelishum 241A.
Because of the decay constant of m, these values are uniquely determined and cannot be changed, as long as the source of Amerisum 241 Am is used. However, the probability Pk is 1/22
0, the observation time h is 0.1 second, and the number K is 3
When two observations can be made, a pulse is generated and a hit occurs. However, the Amerishum 241Am emits 32 α rays with a probability of 1/220 when observed for 0.1 second, and 32 are measured at some times, and at a certain time, there are few α rays. Or many. Conversely, if the number value expected to be measured is changed, the probability can be changed, and the comparison circuit 38 generates pulses almost completely at random.

【0040】図6において、一般のパチンコ機に、図1
のランダムパルス発生装置を内蔵し、天穴2等の入賞穴
に、玉が通ったことを感知するセンサー35を設けて、
当たり判定装置とすることができる。この発明により、
パチンコ機の当たり発生をソフトウェアにより発生させ
る方法から、放射線を発生する物理現象を利用するラン
ダムパルス発生装置による方法に変更することができ
る。自然崩壊する核種から放出されるα線を測定し、そ
の一定時間内の計測数が予め定めた値になったら当たり
として用いる。即ち、この当たり判定装置は玉が天穴2
等の入賞口に入った時点から0.1秒間RIを計数し、
その時計数値がk=32になれば当たりとし、リール窓
15に数字7、7、7を表示し、50個の出玉を上受皿
11に排出させる。
In FIG. 6, a general pachinko machine is used as shown in FIG.
And a sensor 35 for detecting that a ball has passed is provided in a winning hole such as the top hole 2.
It can be a hit determination device. With this invention,
The method of generating the hit of the pachinko machine by software can be changed to a method of a random pulse generator using a physical phenomenon that generates radiation. The α-rays emitted from the spontaneously decaying nuclides are measured, and are used as hits when the number of measurements within a certain time reaches a predetermined value. That is, in this hit determination device, the ball is
The RI is counted for 0.1 second from the time when the player enters the winning opening, etc.
When the clock value reaches k = 32, it is determined to be a hit, the numbers 7, 7, and 7 are displayed on the reel window 15, and 50 payouts are discharged to the upper tray 11.

【0041】当たり確率を別の値とする他のゲーム機械
の場合は、上記設定値、λ=dddや、t=0.1se
c、Pk=1/220、α線等を別のデータに変更し、
別核種や放射性カプセル放射性カプセル30に変更し、
好みの当たり確率を設定できる。このような、本願のラ
ンダムパルス発生装置を搭載したパチンコ機等では、当
たり発生確率はソフトや機械構造に依存していないの
で、どの時点でも当たり確率は一定となる。プレイヤー
にとっては定められた範囲内での当たり確率が確保さ
れ、店に取っては連チャンによる打ち止め、設定変更の
作業が少なくなり、パチンコ機の普及に貢献する。また
従来では、当たりを決めるソフトは不正をまぬがれない
が、本願は自然現象を利用するので、人為的な不正はで
きなくなる。この実施例では、比較的容易に取り扱える
核種としてアメリシューム241 Amのα崩壊を利用し、
α崩壊により半導体が通電するものを、説明したが、R
Iは別のなんでもよい。
In the case of another game machine having a different hit probability, the above set values, λ = ddd, t = 0.1 sec
c, Pk = 1/220, α ray etc. are changed to other data,
Change to another nuclide or radioactive capsule radioactive capsule 30,
You can set your favorite hit probability. In a pachinko machine or the like equipped with such a random pulse generator of the present invention, the hit probability does not depend on software or mechanical structure, so the hit probability is constant at any time. For the players, the probability of hitting within the specified range is secured, and for the shop, the work of stopping and changing the settings by the consecutive chan is reduced, contributing to the spread of pachinko machines. Conventionally, the software for determining the hit cannot avoid impropriety, but since the present application uses a natural phenomenon, artificial improper improper use is impossible. In this example, the alpha decay of Amerisum 241 Am is used as a relatively easily nuclide,
As described above, the semiconductor is energized by α decay.
I can be anything else.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように、本発明のランダムパルス
発生装置によれば、自然界でランダムな現象として起こ
るRIの崩壊を利用するので、製造技術や、時間変化に
よる偏りがなく、常時公平な当たり確率を作成できる。
また、本願のランダムパルス発生装置を搭載したパチン
コ機では当りが続けて起こると、いわゆる連チャンが起
きても1日の単位等、長時間では、当たり確率が一定に
なり、またパチンコ機の台によるバラツキがなくなる。
また、従来では、完成検査ではパチンコ機のROM内に
書き込まれたソフトを解読するため、長い時間を要して
いたが、本願はパチンコ機とは別体に、ランダムパルス
発生装置を単体として製作できるので、取扱が簡単にな
り、検証や試験や製作が容易になる。このランダムパル
ス発生装置はパチンコ機ばかりでなく乱数を利用するゲ
ームあるいは乱数発生器に応用できる。
As described above, according to the random pulse generator of the present invention, since the collapse of RI which occurs as a random phenomenon in the natural world is utilized, there is no bias due to manufacturing technology and time change, and the fair pulse is always obtained. You can create a hit probability.
In addition, in a pachinko machine equipped with the random pulse generator of the present application, if hits occur continuously, even if a so-called consecutive change occurs, the hit probability becomes constant over a long period of time, such as a unit of one day. Eliminates variations due to
In addition, conventionally, it took a long time to decode software written in the ROM of the pachinko machine in the completion inspection, but this application manufactured a random pulse generator as a single unit separately from the pachinko machine Because of this, handling is simplified, and verification, testing, and production are facilitated. This random pulse generator can be applied not only to pachinko machines but also to games using random numbers or random number generators.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のランダムパルス発生装置のブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram of a random pulse generator according to the present invention.

【図2】本発明のランダムパルス発生装置の動作を説明
する信号の波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram of a signal for explaining the operation of the random pulse generator according to the present invention.

【図3】本発明の時定数信号の波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram of a time constant signal according to the present invention.

【図4】本発明のランダムパルス発生装置を当たりの発
生を決定する装置に応用した回路のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a circuit in which the random pulse generator of the present invention is applied to a device for determining a hit.

【図5】本発明に利用する崩壊現象を示す指数関数の図
である。
FIG. 5 is an exponential function diagram showing a collapse phenomenon used in the present invention.

【図6】本発明のランダムパルス発生装置を用いたパチ
ンコ機の全体構成図である。
FIG. 6 is an overall configuration diagram of a pachinko machine using the random pulse generator of the present invention.

【図7】一般的なパチンコ機の正面を示す図である。FIG. 7 is a view showing the front of a general pachinko machine.

【図8】従来の発生を決定するリール構造を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a conventional reel structure for determining occurrence.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 放射性カプセル 32 計測装置 33 設定回路 34 始動回路 35 センサー 36 カウンタ 37 ROM 38 比較回路 39 駆動回路 40 電子表示装置 43 前記増幅器 Rf 抵抗 Cf コンデンサ D ダイオード 50 第1弁別回路 51 第2弁別回路 52 第3弁別回路 53 キャンセル回路 54 第1遅延回路 55 第2遅延回路 56 第1矩形パルス発生回路 57 第2矩形パルス発生回路 58 第2形パルス発生回路 59 第3矩形パルス発生回路 60 第1AND回路 60 第2AND回路 Reference Signs List 30 radioactive capsule 32 measuring device 33 setting circuit 34 starting circuit 35 sensor 36 counter 37 ROM 38 comparing circuit 39 driving circuit 40 electronic display device 43 the amplifier Rf resistance Cf capacitor D diode 50 first discriminating circuit 51 second discriminating circuit 52 third Discrimination circuit 53 Cancel circuit 54 First delay circuit 55 Second delay circuit 56 First rectangular pulse generation circuit 57 Second rectangular pulse generation circuit 58 Second type pulse generation circuit 59 Third rectangular pulse generation circuit 60 First AND circuit 60 Second AND circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03K 3/84 A63F 7/02 333 G06F 7/58──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H03K 3/84 A63F 7/02 333 G06F 7/58

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定の崩壊定数λに従い、時間tの経過
とともに、放射線を放射して崩壊する放射性物質におい
て、放射線の成分であるα、β、γ線について各放射線
を所定のエネルギーレベルを保有する粒子として捕え、
これらの粒子の放射分布は次式の指数関数、 F(t)=λe{−λt} ここでeは自然対数の底、{}内はeの指数を表す、
すなわち、e{−λt}はexp{−λt}を表す、 の分布に従う点と、 この関数Fにおいて、任意の時間aにおける時間区間h
の(a,a+h)内に放射される前記粒子の個数が、k
個である確率Pkは、次の式、 Pk=e{−λt}×(λh){k}/k! ここでk=0、1、2、3、・・・、 k!=1・2・3・・・k(階乗)、(λh){k}は、(λh)のk乗を 表す、 で表示される点に注目し、 上記式Pkを、個数kについて解き、次の式、 k=G(e、Pk、λ、h)を得て、 ここで、関数Gは上記e、Pk、λ、hに所定の実数を
代入してえられる値、この値に近似する自然数をk個と
し、放射される前記粒子の個数が、k個であるかどうか
を検出する放射線検出装置であって、 前記粒子をそのエネルギーレベルに対応した強度の電気
信号に変換する半導体検出素子と、この電気信号から放
電の過渡現象による時定数信号を発生させる時定数信号
回路と、時定数信号が前記粒子に対応した強度範囲のエ
ネルギーレベルであれば前記粒子の放射として計数する
計数回路と、この計数回路に有効な計数時間を設定する
設定回路とからなり、前記有効な計数時間以内に、前記
放射分布に従ってランダムに放射される前記粒子の個数
に対応した数のパルスを発生するランダムパルス発生装
置。
1. A radioactive substance that radiates and decays with the elapse of time t according to a predetermined decay constant λ. Each of the radiation components α, β, and γ rays has a predetermined energy level with respect to α, β, and γ rays. Caught as particles
Radiation distribution of these particles exponential function of the following equation, F (t) = λe { -λt} where e is the natural logarithm base, in {} represents the exponent of e,
That is, a point that follows the distribution of e {−λt represents exp {−λt}, and in this function F, a time interval h at an arbitrary time a
The number of the particles radiated within (a, a + h) is k
The probability Pk of the number is represented by the following equation: Pk = e {−λt} × (λh) {k} / k! Here, k = 0, 1, 2, 3,..., K! = 1 · 2 · 3 ··· k (factorial), (λh) {k} represents the (k) th power of (λh) . Note that the following equation is solved for the number k. The following equation is obtained: k = G (e, Pk, λ, h). Here, the function G is a value obtained by substituting a predetermined real number into the above e, Pk, λ, h. A radiation detecting apparatus for detecting whether or not the number of emitted particles is k, where k is an approximate natural number, and wherein the semiconductor converts the particles into an electric signal having an intensity corresponding to the energy level of the particles. A detection element, a time constant signal circuit for generating a time constant signal due to a transient phenomenon of discharge from the electric signal, and a counter for counting as emission of the particle if the time constant signal is an energy level in an intensity range corresponding to the particle. A circuit and a setting circuit for setting an effective counting time for the counting circuit. Rannahli, wherein within valid count time, the radiation distribution random pulse generator for generating a number of pulses corresponding to the number of the particles randomly emitted in accordance.
【請求項2】 前記粒子に対応した強度範囲のエネル
ギーレベルを有するが、前記時定数信号以外の電気信号
が到来した時は、この電気信号を前記粒子の放射ではな
いとして計数することを排除する排除回路を前記計数回
路に付加したことを特徴とする請求項1のランダムパル
ス発生装置。
2. When an electric signal other than the time constant signal arrives having an energy level in an intensity range corresponding to the particle, counting of the electric signal as not emission of the particle is excluded. 2. The random pulse generator according to claim 1, wherein an exclusion circuit is added to said counting circuit.
【請求項3】 前記排除回路において、排除された信
号を計数することにより前記時定数信号以外の信号の有
無の判断回路を付加したことを特徴とする請求項2のラ
ンダムパルス発生装置。
3. The random pulse generator according to claim 2, wherein a circuit for judging the presence / absence of a signal other than the time constant signal by counting the number of excluded signals is added in the elimination circuit.
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