JP2851487B2 - Radioactive gas monitor - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は原子炉施設、核燃料施
設、加速器施設の放射線計測、放射線管理等に使用でき
る放射性ガスモニタに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radioactive gas monitor which can be used for radiation measurement, radiation management, and the like of a nuclear reactor facility, a nuclear fuel facility, and an accelerator facility.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、シンチレータを用いた放射性ガス
モニタは、ガスサンプリングタンク内に円筒状の検出器
または板状の検出器を密着させて測定している。図3は
NaI(Tl)シンチレータを使用した検出器を示す図
で、ガスサンプリングタンク20の壁には円筒状NaI
シンチレータ21、フォトマルチプライヤ(PMT)2
2が設けられるとともに、その周囲に鉛遮蔽材23が設
けられている。検出に際してはガス入り口24よりガス
を導入してガス出口25より排出し、ガスサンプリング
タンク20内のガスからの放射線がシンチレータに入射
したときのシンチレーション光をPMT22で検出して
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, a radioactive gas monitor using a scintillator is measured by bringing a cylindrical detector or a plate-like detector into close contact with a gas sampling tank. FIG. 3 is a view showing a detector using a NaI (Tl) scintillator.
Scintillator 21, Photomultiplier (PMT) 2
2 are provided, and a lead shielding member 23 is provided therearound. At the time of detection, gas is introduced from the gas inlet 24 and discharged from the gas outlet 25, and the PMT 22 detects scintillation light when radiation from the gas in the gas sampling tank 20 enters the scintillator.
【0003】図4はプラスチックシンチレータを用いた
検出器を示す図で、周囲を鉛遮蔽材34に囲まれてガス
サンプリングタンク30、プラスチックシンチレータ3
1、PMT32、光電子増倍器(PA)33が設けられ
ており、これらの検出器はベース37に取付けられてい
る。そして、ガス入り口35よりガスを導入してガス出
口36より排出し、ガスサンプリングタンク30内のガ
スからの放射線がシンチレータに入射したときのシンチ
レーション光をPMT32で検出するようにしている。FIG. 4 is a view showing a detector using a plastic scintillator. A gas sampling tank 30 and a plastic scintillator 3 surrounded by a lead shielding material 34 are shown.
1, a PMT 32 and a photomultiplier (PA) 33 are provided, and these detectors are mounted on a base 37. Then, the gas is introduced from the gas inlet 35 and discharged from the gas outlet 36, and the PMT 32 detects scintillation light when radiation from the gas in the gas sampling tank 30 enters the scintillator.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図3の検出
器において高感度化を図るためには、ガスサンプリング
タンクまたは円筒状検出器自体を大型化するか、或いは
検出器サイズはそのままにしてガスサンプリングタンク
周囲に沢山の検出器を設ける必要があり、構造が複雑に
なるとともに、バックグラウンド放射線の影響を受け易
くなり、そのため図示するように、ガスサンプリングタ
ンク全体を鉛遮蔽しなければならず、重量が増加してし
まう。このことは図4に示す検出器においても同様であ
る。本発明は上記課題を解決するためもので、検出器の
幾何学的効率を高め、高感度化を図ることができる放射
性ガスモニタを提供することを目的とする。By the way, in order to increase the sensitivity of the detector shown in FIG. 3, the gas sampling tank or the cylindrical detector itself must be increased in size, or the size of the detector must be kept unchanged. It is necessary to provide many detectors around the sampling tank, the structure becomes complicated, and it becomes susceptible to the influence of the background radiation. Therefore, as shown in the figure, the entire gas sampling tank must be lead shielded. Weight will increase. This is the same in the detector shown in FIG. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a radioactive gas monitor capable of increasing the geometric efficiency of a detector and achieving high sensitivity.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、周囲を遮蔽材
で囲まれた高密度物質製ガスサンプリングタンク内側に
検出器を配置し、タンク内へガスを導いてガスから放出
される放射線を検出する放射性ガスモニタにおいて、前
記検出器を1層または2層以上コイル状に巻いてタンク
内壁に密着させたシンチレーション光ファイバーで構成
するとともに、光ファイバーの両端に光電子増倍器を配
置したことを特徴とする。また本発明は、複数本の光フ
ァイバーの両端を光電子増倍器に対向させたことを特徴
とする。According to the present invention, a detector is arranged inside a gas sampling tank made of a high-density material surrounded by a shielding material, and a gas is introduced into the tank to emit radiation emitted from the gas. In the radioactive gas monitor for detection, the detector is formed of a scintillation optical fiber wound in a coil shape of one or more layers and closely attached to the inner wall of the tank, and photomultipliers are arranged at both ends of the optical fiber. . Further, the present invention is characterized in that both ends of the plurality of optical fibers are opposed to the photomultiplier.
【0006】[0006]
【作用】本発明はガスサンプリングタンクの内側にシン
チレーション光ファイバーをコイル状に巻いて光ファイ
バーの両端に光電子増倍器を配置し、コイルの内側にガ
スを通気してガスからの放射線が光ファイバーに入射す
ると、シンチレーション光が放出され、光ファイバーを
伝播して光電子増倍器で検出される。光ファイバーはコ
イル状に隙間なく巻くことができるので簡単な構造で検
出器の幾何学的効率が高められることにより、検出感度
が向上し、さらにタンクから反射した放射線も検出する
ことが可能となり、一層の高感度化が図れる。According to the present invention, a scintillation optical fiber is wound into a coil inside a gas sampling tank, and photomultipliers are arranged at both ends of the optical fiber. When gas is ventilated inside the coil and radiation from the gas is incident on the optical fiber. , Scintillation light is emitted, propagates through the optical fiber, and is detected by the photomultiplier. Since the optical fiber can be wound in a coil shape without gaps, the geometric efficiency of the detector is increased with a simple structure, the detection sensitivity is improved, and it is also possible to detect radiation reflected from the tank. Sensitivity can be improved.
【0007】[0007]
【実施例】図1は本発明のガスモニタ検出器の構成を示
す図、図2はシンチレーション光ファイバーを説明する
ための図である。図中、1はシンチレーション光ファイ
バー、2はガスサンプリングタンク、3は遮蔽材、4は
光電子増倍器、5は前置増幅器、6は主増幅器、7は指
示計、11はコア、12はクラッドである。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a gas monitor detector according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining a scintillation optical fiber. In the figure, 1 is a scintillation optical fiber, 2 is a gas sampling tank, 3 is a shielding material, 4 is a photomultiplier, 5 is a preamplifier, 6 is a main amplifier, 7 is an indicator, 11 is a core, and 12 is a clad. is there.
【0008】本発明の検出器は、ガスサンプリングタン
ク2の内面にシンチレーション光ファイバーをコイル状
に1層または2層以上巻き、ガスサンプリングタンク2
の周囲を遮蔽材3で囲み、シンチレーション光ファイバ
ーの両端には光電子増倍器4を配置した構成になってい
る。シンチレーション光ファイバー1は、図2に示すよ
うにシンチレータからなるコア11と、コア11よりも
屈折率が小さいクラッド12からなっていて、β線等の
放射線が入射するとコアのシンチレータからシンチレー
ション光が発する。このシンチレーション光は、図示す
るように両方向へ伝播し、コアの屈折率がクラッドの屈
折率より大きいために、有効にファイバーの両端へ導か
れる。In the detector according to the present invention, one or two or more layers of a scintillation optical fiber are wound in a coil shape on the inner surface of the gas sampling tank 2.
Is surrounded by a shielding material 3, and a photomultiplier 4 is arranged at both ends of the scintillation optical fiber. As shown in FIG. 2, the scintillation optical fiber 1 includes a core 11 composed of a scintillator and a clad 12 having a smaller refractive index than the core 11, and when radiation such as β-rays is incident, scintillation light is emitted from the scintillator of the core. The scintillation light propagates in both directions as shown, and is effectively guided to both ends of the fiber because the refractive index of the core is larger than the refractive index of the clad.
【0009】したがって、ガスサンプリングタンク2に
ガスを通気し、ガス中に放射線を放出するガスが含まれ
ている場合、タンクの側壁に向かって放出される放射線
は光ファイバーと衝突等の相互作用を起こし、光ファイ
バー内でシンチレーション光を放出する。また、タンク
を鉄等の高密度の物質で作れば、光ファイバーと相互作
用しなかった放射線についてもタンク壁に衝突して一部
は散乱され、再び光ファイバーへ入射して相互作用を起
こし、シンチレーション光を放出する。こうして光ファ
イバー内で発生したシンチレーション光はファイバーの
両端に集められ、光電子増倍器4で電気信号に変換さ
れ、前置増幅器5、主増幅器6で増幅されて指示計7で
その量を測定することができる。Therefore, when a gas is passed through the gas sampling tank 2 and the gas contains a gas that emits radiation, the radiation emitted toward the side wall of the tank causes interaction such as collision with the optical fiber. And emits scintillation light in the optical fiber. Also, if the tank is made of a high-density substance such as iron, even radiation that did not interact with the optical fiber collides with the tank wall and is partially scattered. Release. The scintillation light generated in the optical fiber is collected at both ends of the fiber, converted into an electric signal by the photomultiplier 4, amplified by the preamplifier 5 and the main amplifier 6, and measured by an indicator 7. Can be.
【0010】なお、上記実施例では1本の光ファイバー
を用いるようにしたが、ファイバーが長くなると光の減
衰が大きくなるので、短い複数本の光ファイバーを使用
し、各光ファイバーの両端をタンク壁、遮蔽材を通すよ
うにして光電子増倍器4で検出するようにすれば、減衰
を小さくすることが可能である。In the above embodiment, one optical fiber is used. However, as the length of the fiber increases, the attenuation of light increases. Therefore, a plurality of short optical fibers are used. If the photomultiplier 4 detects the light passing through the material, the attenuation can be reduced.
【0011】[0011]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、検出材と
して可塑的であるとともに長尺化が可能な光ファイバー
を使用しているので、任意の容積を有するガスサンプリ
ングタンクに対応して形成し、隙間なく光ファイバーを
巻くことにより簡単な構造で検出器の幾何学的効率を高
め、ガスモニタの高感度化を図ることができる。また、
タンクを鉄等の高密度の物質で作ることにより、タンク
内で放出されるタンク壁に衝突した放射線の一部はタン
ク内に散乱され、再び光ファイバーに入射する可能性が
あり、感度をさらに高めることが可能となる。As described above, according to the present invention, since an optical fiber which is flexible and can be elongated is used as a detecting material, it is formed corresponding to a gas sampling tank having an arbitrary volume. However, by winding the optical fiber without any gap, the geometric efficiency of the detector can be increased with a simple structure, and the sensitivity of the gas monitor can be increased. Also,
By making the tank from a high-density material such as iron, some of the radiation that hits the tank wall that is emitted inside the tank is scattered into the tank and can re-enter the optical fiber, further increasing sensitivity It becomes possible.
【図1】 本発明のガスモニタ検出器の構成を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a gas monitor detector of the present invention.
【図2】 シンチレーション光ファイバを説明するため
の図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a scintillation optical fiber.
【図3】 NaIシンチレータを使用した検出器を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing a detector using a NaI scintillator.
【図4】 プラスチックシンチレータを用いた検出器を
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a detector using a plastic scintillator.
【符号の説明】 1…シンチレーション光ファイバー、2…ガスサンプリ
ングタンク、3…遮蔽材、4…光電子増倍器、5…前置
増幅器、6…主増幅器、7…指示計、11…コア、12
…クラッド。[Description of Signs] 1 ... Scintillation optical fiber, 2 ... Gas sampling tank, 3 ... Shielding material, 4 ... Photomultiplier, 5 ... Preamplifier, 6 ... Main amplifier, 7 ... Indicator, 11 ... Core, 12
... clad.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01T 1/00 - 7/12──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01T 1/00-7/12
Claims (2)
スサンプリングタンク内側に検出器を配置し、タンク内
へガスを導いてガスから放出される放射線を検出する放
射性ガスモニタにおいて、前記検出器を1層または2層
以上コイル状に巻いてタンク内壁に密着させたシンチレ
ーション光ファイバーで構成するとともに、光ファイバ
ーの両端に光電子増倍器を配置したことを特徴とする放
射性ガスモニタ。A detector is disposed inside a gas sampling tank made of a high-density material surrounded by a shielding material, and a radioactive substance is introduced into the tank to detect the radiation emitted from the gas. In a gas monitor, a radioactive gas monitor is characterized in that the detector is formed of a scintillation optical fiber wound in a coil shape in one or more layers and is closely attached to an inner wall of a tank, and photomultipliers are arranged at both ends of the optical fiber.
ファイバーは複数本であり、各光ファイバーの両端を光
電子増倍器に対向させたことを特徴とする放射性ガスモ
ニタ。2. The radioactive gas monitor according to claim 1, wherein a plurality of optical fibers are provided, and both ends of each optical fiber are opposed to the photomultiplier.
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JP4213942A JP2851487B2 (en) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | Radioactive gas monitor |
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JP4213942A JP2851487B2 (en) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | Radioactive gas monitor |
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JPH0659043A JPH0659043A (en) | 1994-03-04 |
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1992
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