JP2949133B2 - 蛍光ガラス線量計読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射線管理システム等
に利用される蛍光ガラス線量計読取装置に係わり、特に
放射線関連施設の空間線量を測定するために携行される
蛍光ガラス線量計の実効エネルギーの推定精度を改善す
る蛍光ガラス線量計読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、蛍光ガラス線量計は、銀イオン
を含有したリン酸塩ガラスからなる蛍光ガラス線量計用
蛍光ガラス素子が用いられている。この蛍光ガラス素子
は、放射線の照射によって活性化された後、外部から紫
外線を励起したときに蛍光を発するが、この発生する蛍
光量が放射線量に比例することから、この蛍光量を検出
することにより放射線量を測定できる。このことから、
蛍光ガラス線量計は、放射線を取り扱う作業者が携行し
て作業者の被ばく線量を測定したり、原子力施設その他
の放射線関連施設周辺などに設置して環境線量を測定し
たりしている。従って、この種の蛍光ガラス線量計は、
通常、線量のみが測定できれば充分であると考えられて
いる。

【０００３】ところで、この種の蛍光ガラス線量計は、
放射線防護を目的として使用されるものであり、被ばく
放射線量の測定のみならず、その実効エネルギーを推定
することも重要な要素である。なぜならば、γ・Ｘ線に
おいては、赤色骨髄，生殖器および眼の水晶体などの人
体臓器への吸収線量が２００keV 以下の低エネルギー域
で大きくなり、特に９０keV 程度のエネルギーのときに
最大となるエネルギー依存性を有しているためである。
また、実効エネルギーの推定結果から被ばく場所や作業
の種類などを特定することが可能であり、被ばく事故原
因を解析する場合に有効な役割を果たすためである。

【０００４】そこで、一般に、２００keV 以下の低エネ
ルギーγ・Ｘ線においては、特開昭６４−８６０８７号
公報，特開平１−１６７６９０号公報に記載するよう
に、２００keV 以下の低エネルギーγ・Ｘ線に対して透
過率が大きく異なるフィルタを通して蛍光ガラス素子に
γ・Ｘ線を照射する構成とし、これら放射線の照射によ
って得られる蛍光ガラス素子の蛍光検出比から低エネル
ギーγ・Ｘ線の実効エネルギーを推定することが行われ
ている。つまり、２００keV 以下の低エネルギーγ・Ｘ
線における蛍光検出比を求めたならば、この蛍光検出比
を、予め読取装置内の記憶回路に記憶されている実効エ
ネルギー推定曲線（推定式）に適用して各実効エネルギ
ーを推定するものである。

【０００５】以下、γ・Ｘ線の照射された蛍光ガラス素
子をもつ蛍光ガラス線量計からγ・Ｘ線の実効エネルギ
ーを推定する従来の蛍光ガラス線量計読取装置について
説明する。

【０００６】図４は２００keV 以下の低エネルギーγ・
Ｘ線の実効エネルギーを推定可能とする蛍光ガラス線量
計の構造を示す図である。この蛍光ガラス線量計は、蛍
光ガラス素子１を保持する素子ホルダ２と、素子ホルダ
２を収納するカプセル３と、カプセル３を収納して作業
者が持ち運びし易いような形態としたカプセルホルダ４
とによって構成されている。通常、これら素子ホルダ２
とカプセル３とが一体となったものを蛍光ガラス線量計
５と呼んでいる。

【０００７】前記素子ホルダ２は、所定の間隔をもって
４つの開口部が形成され、これら４つの開口部に跨がる
ような長尺の１個の蛍光ガラス素子または各開口部に相
当する部分に位置するような４つの蛍光ガラス素子を保
持する構成となっている。

【０００８】次に、カプセル３は、素子ホルダ２の４つ
の開口部のうち、２つの開口部に対応するβ線を検出す
るための２つのβ線検出用窓６が設けられ、さらに残り
の開口部に対応するカプセル３内部の相当部分にγ・Ｘ
線のエネルギー補償用フィルタ７が貼付けられている。
７ａはＳｎフィルタ、７ｂはＡｌフィルタである。

【０００９】次に、図５は放射線の照射された蛍光ガラ
ス線量計５（図４参照）の線量測定および実効エネルギ
ーの推定を行う蛍光ガラス線量計読取装置１０の外観を
示す斜視図、図６は読取装置の構成を示すブロック図で
ある。

【００１０】この読取装置１０は、放射線量の測定およ
び実効エネルギーの推定を行う読取装置本体１１とコン
トローラ１２と印字装置１３とで構成されている。この
読取装置本体１１は、所定のプログラムに基づいて操作
制御を行うマイクプロセッサ１４と、このマイクプロセ
ッサ１４の操作制御指令に基づいて蛍光ガラス線量計
５，つまり素子ホルダ２を収容する複数個のカプセル３
を装填して図示イ矢印方向に搬送されるマガジン１５
と、このマガジン１５が図示イ矢印方向に所定距離進ん
で各カプセル３が所定位置に達したとき、マイクプロセ
ッサ１４の操作制御指令に基づいてカプセル３から素子
ホルダ２を抜き取る解錠機構１６と、この抜き取った素
子ホルダ２を線量読取位置まで搬送する搬送機構１７
と、この読取位置に設定された後、蛍光ガラス素子１に
対して紫外線励起を行うＮ₂ガスレーザなどの励起光源
１８と、この紫外線励起によって蛍光ガラス素子１から
発生する蛍光量を検出する光電子増倍管などの蛍光検出
部１９とによって構成されている。

【００１１】前記コントローラ１２は、読取装置本体１
１に操作指令を出したり、必要なデータを入力するキー
ボード２１、蛍光検出量から線量を測定する線量測定値
演算手段２２および蛍光検出量から実効エネルギー推定
値を算出する実効エネルギー推定値演算手段２３、演算
途中および演算結果の内容を表示する表示装置２４等か
らなっている。

【００１２】前記印字装置１３は演算結果の内容を印字
出力する機能をもつている。以下、従来装置の動作に関
し、特に線量の測定値および実効エネルギー推定値の算
出処理について説明する。

【００１３】先ず、蛍光ガラス線量計５を読取装置本体
１１のマガジン１５にセットした後、コントローラ１２
のキーボード２１から測定開始指令を入力すると、マガ
ジン１５が図示イ矢印方向に所定距離搬送され、マガジ
ン１５内の図示左端の蛍光ガラス線量計５が所定位置に
達すると、解錠機構１６がカプセル３から素子ホルダ２
を取り出した後、搬送機構１７によって素子ホルダ２を
線量読取位置まで搬送する。ここで、励起光源１８から
蛍光ガラス素子１に紫外線ビームを照射する一方、この
とき蛍光ガラス素子１から発生する蛍光量を蛍光検出部
１９によって検出する。

【００１４】このようにして検出された蛍光量はメモリ
（図示せず）に記憶された後、各演算手段２２，２３に
て線量測定値および実効エネルギー推定値が算出され
る。ここで、算出される線量測定値および実効エネルギ
ー推定値はコントローラ１２の表示装置２４に表示さ
れ、また印字装置１３により印字出力される。線量読取
終了後の素子ホルダはカプセル３内に戻され、引き続
き、マガジン１５を所定距離搬送して所定位置に達した
とき次のカプセル３について同様の処理を繰り返し行
う。

【００１５】しかして、γ・Ｘ線の照射された蛍光ガラ
ス線量計５におけるγ・Ｘ線の実効エネルギーを推定す
る演算フローについて説明する。蛍光検出部１９によっ
て蛍光ガラス素子１のＳｎフィルタ相当部分およびＡｌ
フィルタ相当部分の蛍光量を検出すると、実効エネルギ
ー推定値演算手段２３では、前記２つの蛍光検出量から
蛍光検出比を求めた後、予め記憶されている実効エネル
ギー推定式を用いて前記蛍光検出比から実効エネルギー
推定値を算出し、表示装置２４および印字装置１３に表
示および印字出力する。

【００１６】ここで、使用される実効エネルギー推定式
は、図７に示すような曲線が用いられる。横軸はγ・Ｘ
線の実効エネルギー（keV ）、縦軸は蛍光ガラス素子１
のＡｌフィルタ相当部分の蛍光検出量（Ｒ_Al）とＳｎフ
ィルタ相当部分の蛍光検出量（Ｒ_Sn）との蛍光検出比
（Ｒ_Al／Ｒ_Sn）である。これによって蛍光検出比（Ｒ_Al
／Ｒ_Sn）から蛍光ガラス線量計５に照射されたγ・Ｘ線
の実効エネルギーを推定することができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような蛍光ガラス線量計読取装置では、次のような種々
の問題が指摘されている。実効エネルギー推定曲線（推
定式）を作成する場合、ＱＩ（Quality Index ：線質指
標）を０．７ないし０．８に設定する。ここで、ＱＩ，
つまり線質指標は、Ｘ線発生装置にてＸ線を照射する
際、Ｘ線スペクトルの状態を表す指標であって、実効エ
ネルギーを管電圧によって割った「０」〜「１」の間の
数値であり、１に近いほどシャープなスペクトル、０に
近いほどブロードなスペクトルを示す。つまり、Ｘ線発
生装置から照射するＸ線スペクトルの状態を示す指標と
して、０．７〜０．８のＱＩを設定した後、当該Ｘ線発
生装置から蛍光ガラス線量計に各実効エネルギーのＸ線
を照射する。そして、各実効エネルギーのＸ線が照射さ
れた蛍光ガラス線量計の蛍光検出比（Ｒ_Al／Ｒ_Sn）と実
効エネルギーとの関係式を順次プロットして実効エネル
ギー推定曲線を作成し、実効エネルギー推定値演算手段
２３のメモリなどに記憶し、実効エネルギーの推定演算
の用に供する。

【００１８】しかし、医療施設などにおいて実際に被ば
くされるγ・Ｘ線のスペクトル分布は、Ｘ線撮影室、Ｃ
Ｔ室、ＲＩ室などで異なり、また同じ室内でも散乱の状
態によって様々に異なる。例えば一般的にＸ線撮影室の
平均的なＱＩは約０．５である。

【００１９】因みに、図８は、ＱＩとして０．４〜０．
８の間で複数の値を設定してＸ線を照射したときの蛍光
検出比（Ｒ_Al／Ｒ_Sn）と実効エネルギー（keV ）との関
係を示す図である。この図から明らかなように、蛍光ガ
ラス線量計読取装置でＸ線の照射された蛍光ガラス線量
計の実効エネルギーを推定する場合、図６に示すように
ＱＩを例えば０．５に設定した場合には、実際の実効エ
ネルギーに対して、実効エネルギー推定値がかなり異な
るという問題がある。

【００２０】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、蛍光ガラス線量計に照射される放射線の実効エネル
ギー推定値を高精度に推定する蛍光ガラス線量計読取装
置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、蛍光ガラス線量計に照
射された放射線の実効エネルギーを推定する蛍光ガラス
線量計読取装置において、予め線質指標を異にする複数
の実効エネルギー推定式を記憶する推定式記憶手段と、
放射線の実効エネルギーの推定時、線質指標に基づいて
前記推定式記憶手段から所要の実効エネルギー推定式を
選択する実効エネルギー推定式選択手段と、異なる複数
の放射線照射による蛍光検出比に基づき、前記推定式選
択手段によって選択された実効エネルギー推定式を用い
て当該複数の放射線の実効エネルギー推定値を求める実
効エネルギー推定値演算手段とを設けた蛍光ガラス線量
計読取装置である。

【００２２】

【作用】従って、請求項１に対応する発明は、以上のよ
うな手段を講じたことにより、予め線質指標ごとに作成
された複数の実効エネルギー推定式を推定式記憶手段に
記憶した後、複数の放射線照射の結果によって蛍光ガラ
ス素子から得られる蛍光検出量の蛍光検出比を求めた
後、蛍光ガラス素子に照射された放射線のスペクトル分
布に近い線質指標に基づいて前記推定式記憶手段から適
切な実行エネルギー推定式を選択する。

【００２３】そして、複数の放射線照射による蛍光検出
比に基づき、前記推定式選択手段によって選択された実
効エネルギー推定式を用いて当該複数の放射線の実効エ
ネルギー推定値を求めるので、蛍光ガラス線量計，つま
り蛍光ガラス素子に照射される放射線の実効エネルギー
推定値を高精度に推定することができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明装置の一実施例について図面を
参照して説明する。先ず、蛍光ガラス線量計読取装置
は、従来と同様に図５に示すような構成のものが用いら
れるが、図５とは異なる構成のものであってもよい。本
発明装置は、図５に示す機構的な構成に特徴をもつもの
でなく、図１に示す実効エネルギー推定値を求める機能
に特徴を有するものである。

【００２５】そこで、図５に示す読取装置に適用した場
合を例に上げて図１の構成について説明する。なお、図
１において図６と同一部分には同一符号を付してその詳
しい説明は省略し、専ら構成を異にするコントローラの
構成について説明する。

【００２６】図１のコントローラ３０は、予め例えば図
８に示すような複数のＱＩ値およびこれらＱＩに基づい
て作成される複数の実効エネルギー推定式を記憶する推
定式記憶手段３１と、読取装置本体１１に操作指令を出
したり、必要なデータを入力し、さらに予め推定式記憶
手段３１に記憶される複数のＱＩの表示指令を与えるキ
ーボードその他の入力機器を含む入力手段３２と、線量
測定値および実効エネルギー推定値の演算途中および演
算結果の表示の他、前記推定式記憶手段３１に記憶され
る複数のＱＩを表示する機能をもつ表示装置３３と、こ
の表示装置３３の選択画面に表示された図２に示す複数
のＱＩの中から、入力手段３２の指令に基づいて蛍光ガ
ラス線量計に照射されたγ・Ｘ線のスペクトル分布に近
い１つのＱＩから実効エネルギー推定式を選択する実効
エネルギー推定式選択手段３４と、蛍光検出比に基づい
て前記推定式選択手段３４で選択された推定式を用いて
実効エネルギー推定値を算出する実効エネルギー推定値
演算手段３５と、蛍光検出量から線量測定値を算出する
線量測定値演算手段３６とによって構成されている。

【００２７】従って、以上のように構成された読取装置
のコントローラ３０においては、実効エネルギーの推定
時、入力手段３２からの表示指令に従って予め推定式記
憶手段３１に記憶されている複数のＱＩを読み出して例
えば図２に示すように画面に表示し、それらＱＩの中か
ら入力手段３２により蛍光ガラス線量計に照射されたγ
・Ｘ線のスペクトル分布に近いＱＩの選択指令を入力す
る。

【００２８】ここで、実効エネルギー推定式選択手段３
４は入力手段３２からの選択指令に従って推定式記憶手
段３１から所要の実効エネルギー推定式を選択すると、
実効エネルギー推定値演算手段３５では、蛍光ガラス素
子１のＳｎフィルタ相当部分およびＡｌフィルタ相当部
分の蛍光量から蛍光検出比を求めた後、この蛍光検出比
から前記選択された実効エネルギー推定式を用いて実効
エネルギー推定値を算出し、推定式表示装置３３および
印字装置１３にＱＩとともに実効エネルギー推定値を表
示し、また印字出力する。

【００２９】従って、本発明装置の実効エネルギー推定
値の演算は、複数の実効エネルギー推定式の中から適切
な実行エネルギー推定式を選択して放射線の実効エネル
ギー推定値を算出するので、蛍光ガラス線量計による放
射線関連施設等の実効エネルギー推定値を著しく精度よ
く算出できる。

【００３０】因みに、図３は、ＱＩ＝０．８の固定値に
基づいて実行エネルギー推定式を用いた従来の実効エネ
ルギー推定結果と、適切な実効エネルギー推定式の選択
の下に得られる本装置による実効エネルギー推定結果と
を比較した図である。

【００３１】この図から本発明装置による実効エネルギ
ー推定結果がより正確なものとなっていることが明らか
である。なお、上記実施例では、実効エネルギー推定式
の選択方法として、実効エネルギー推定式の選択条件と
なる表示画面の複数のＱＩの中からカーソル移動によっ
て適切な１つのＱＩを選択するようにしたが、これに限
定されるものではなく、例えばオペレータが入力手段３
２から直接ＱＩを入力することも考えられる。

【００３２】また、上記実施例において用いた蛍光ガラ
ス線量計読取装置では、２００KeV以下の低エネルギー
γ・Ｘ線に対する透過率が大きく異なる２種類のフィル
タを用いた蛍光ガラス線量計のそれぞれのフィルタ相当
部分から得られる蛍光検出量の蛍光検出比によってγ・
Ｘ線の実効エネルギーを推定するものであるが、これに
限定されるものではなく、例えば蛍光ガラス素子１の蛍
光検出面の蛍光強度分布に基づいてγ・Ｘ線の実効エネ
ルギー推定値を推定する方法であっても、各ＱＩ値に対
応した実効エネルギー推定式を備えるものであれば適用
できるものである。その他、本発明装置は、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
め異なるＱＩに基づく複数の実効エネルギー推定式を記
憶し、蛍光ガラス線量計に照射された放射線のスペクト
ル分布に近いＱＩから適切な実効エネルギー推定式を選
択するとともに、蛍光量から求めた蛍光検出比から選択
された実効エネルギー推定式を用いて実効エネルギー推
定値を求めるようにしたので、蛍光ガラス線量計に照射
された放射線の実効エネルギー推定値の推定精度を大幅
に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる蛍光ガラス線量計装置読取装置
の一例を示す機能ブロック図。

【図２】本発明装置において実効エネルギー推定式を選
択するための画面表示例を示す図。

【図３】本発明装置の実効エネルギー推定結果と従来装
置の実効エネルギー推定結果との比較図。

【図４】蛍光ガラス線量計の分解斜視図。

【図５】蛍光ガラス線量計読取装置の外観構成図。

【図６】従来の蛍光ガラス線量計装置読取装置の一例を
示す機能ブロック図。

【図７】従来装置で用いられている実効エネルギー推定
曲線図。

【図８】種々のＱＩにおける蛍光検出比と実効エネルギ
ーとの関係図。

【符号の説明】 １…蛍光ガラス素子、２…素子ホルダ、３…カプセル、
５…蛍光ガラス線量計、７…エネルギー補償用フィル
タ、１０…読取装置、１１…読取装置本体、１９…蛍光
検出部、３０…コントローラ、３１…推定式記憶手段、
３３…表示装置、３４…実効エネルギー推定式選択手
段、３５…実効エネルギー推定値演算手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蛍光ガラス線量計に照射された放射線の
   実効エネルギーを推定する蛍光ガラス線量計読取装置に
   おいて、 予め線質指標を異にする複数の実効エネルギー推定式を
   記憶する推定式記憶手段と、 放射線の実効エネルギーの推定時、線質指標に基づいて
   前記推定式記憶手段から所要の実効エネルギー推定式を
   選択する実効エネルギー推定式選択手段と、 異なる複数の放射線照射による蛍光検出比に基づき、前
   記推定式選択手段によって選択された実効エネルギー推
   定式を用いて当該複数の放射線の実効エネルギー推定値
   を求める実効エネルギー推定値演算手段と、 を備えたことを特徴とする蛍光ガラス線量計読取装置。