JP3186969B2 - 放射線検出装置 - Google Patents

放射線検出装置

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JP3186969B2
JP3186969B2 JP6225896A JP6225896A JP3186969B2 JP 3186969 B2 JP3186969 B2 JP 3186969B2 JP 6225896 A JP6225896 A JP 6225896A JP 6225896 A JP6225896 A JP 6225896A JP 3186969 B2 JP3186969 B2 JP 3186969B2
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明憲 岩本
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、体表面や床面など
被検物体表面から発せられる放射線を検出する放射線検
出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】体表面や床面などから発せられる放射線
の検出はいわゆるサーベイメータでも可能であるが、検
出面の小さいサーベイメータでは広い面積の汚染検出を
行うのに多大の時間を要する。そこで、従来より、様々
な方式で放射性検出装置の検出面の大面積化が図られて
いる。
【0003】このような方式の一つに、シンチレータ板
を利用するものがある。図4は、シンチレータ板を利用
した従来の大面積放射線検出装置の全体構成を示す図で
ある。図4において、検出部10には、高圧発生部20
により高電圧を印加された2つの光電子増倍管18が設
けられている。
【0004】検出部10は、図5に示すように、筐体1
6の上面にプラスチックシンチレータで形成されたシン
チレータ板12を取り付け、筐体16の一方側面に対し
て2つの光電子増倍管18を取り付けたものである。シ
ンチレータ板12の上面は、外部からの光の入射を防止
するため、アルミナイズドマイラ等の材質からなる遮光
膜14で覆われている。また、筐体16の内面は、反射
材でコートされている。従って、シンチレータ板12に
放射線が入射すると、シンチレータ板12内で微弱な発
光が生じ、その発光が直接あるいは筐体16内面で反射
されて光電子増倍管18の受光面18aに入射する。光
電子増倍管18は、この入射光を光電子に変換して増幅
し、電気的な検出パルスとして出力する。
【0005】各光電子増倍管18の出力パルスは、増幅
器22にて所定の増幅を受けた後、波高弁別器24に入
力される。光電子増倍管18の出力パルスには、放射線
に起因する検出パルスのほかに電気的なノイズが含まれ
るが、このようなノイズのうち低レベルのものが波高弁
別器24で除去される。2つの波高弁別器24の出力
は、同時計数器26に入力される。同時計数器26は、
2つの入力パルスが同時に入ってきたときのみ出力パル
スを出す。従って、同時計数器26からは、放射線に起
因する検出パルスのみが出力される。そして、このパル
スがカウンタ28でカウントされ、このカウント結果が
被検物体からの放射線の量を示す値として出力部30か
ら出力される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置では、検出面を大面積化した場合、バックグラウ
ンド計数値が増大により検出限界(装置が検出可能な最
低限の放射能の量)が劣化(すなわち増大)し、少量の
放射能を検出できなくなる可能性があった。
【0007】また、従来装置では、放射線が検出面(す
なわちシンチレータ板)全面にわたってほぼ均一な分布
で入射した場合も、検出面の一部に集中して入射した場
合も、放射線の総量が同じ場合は同じ測定結果が得られ
るだけであった。すなわち、従来装置では、線源が小面
積であった場合でも、装置全体としての測定結果が得ら
れるだけで、その線源が検出面上のどの部分にあるかと
いうことまでは特定することができなかった。
【0008】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、従来よりも良好な検出限界を有
し、検出面上での放射線の入射領域、すなわち放射線源
の存在位置の特定を可能とする放射線検出装置を提供す
ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明に係る放射線検出装置は、内面を反射材で
コーティングした筐体と、この筐体の一方面に取り付け
られ、放射線の入射により発光するシンチレータ板と、
前記筐体における前記シンチレータ板に対する側面のう
ち2以上の側面に対し、前記筐体内に受光面を向けて当
該筐体に取り付けられ、前記シンチレータ板にて生じた
光を検出するn個(n≧3)の光検出器であって、それ
らn個の中の任意のペアがそれぞれ前記シンチレータ板
に対して異なる有効感度領域を形成するよう、感度と配
置位置が設定されると共に、それら各ペアの有効感度領
域がシンチレータ板の全領域より大きくならないよう
に、各々の感度が設定されたn個の光検出器と、前記任
意のペアから選んだ各ペアごとにそれぞれ対応して設け
られ、それぞれ対応するペアの光検出器の出力を同時計
数する複数の同時計数器と、を有することを特徴とす
る。
【0010】この構成では、光検出器の所定の組合せご
とに同時計数結果が得られる。各組合せには、当該組合
せを構成する2個の光検出器の配置位置関係に応じて、
シンチレータ内の発光に対してそれぞれ固有の感度分布
ができる。従って、これら光検出器の組合せの感度分布
において所定値以上の感度が得られる領域は各組合せご
とに異なる。よって、各組合せの同時計数結果は、1つ
のシンチレータ内の別々の領域についての測定結果を示
していることになる。従って、各組合せはそれぞれシン
チレータの一部領域をカバーするだけなので、各組合せ
ごとについては検出限界が低下し、より少量の放射能を
検出可能となる。また、この構成によれば、測定者は、
各組合せごとの同時計数結果を見ることにより、シンチ
レータの全領域のうちどの光検出器の組合せに対応する
領域に対して放射線の入射が多かったかを判定すること
が可能となる。
【0011】本発明の好適な態様では、複数の前記同時
計数器の計数結果に基づき放射線の入射領域を推定する
入射領域推定手段を有する。この構成では、入射領域推
定手段が、複数の同時計数器の計数結果のうちどれが大
きくどれが小さいかのパターンに基づき、シンチレータ
の全領域のうち、放射線の入射量が多かった領域を推定
する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る放射線検出装
置の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【0013】図1は、本発明に係る放射線検出装置の一
例の全体構成を示す図である。
【0014】検出部10には、4個の光電子増倍管18
−1〜18−4が設けられる。検出部10は、図5に示
したものと同様、筐体の一方面にシンチレータ板12が
取り付けられた構成となっている。そして、その筐体の
側面に4個の光電子増倍管18が2個ずつ対向して配設
されている。本実施形態において、例えば350mm×
300mm程度のシンチレータ板12を用いた場合、光
電子増倍管18としては口径2.5cm程度のものを用
いる。なお、本実施形態では、4個の光電子増倍管18
にA〜Dの符号を付し、各光電子増倍管18に由来する
信号をその符号(A〜D)で区別する。
【0015】各光電子増倍管18−1〜18−4は、そ
れぞれ増幅器22−1〜22−4を介して波高弁別器2
4−1〜24−4に接続されている。従って、各光電子
増倍管18の出力パルスは、増幅器22にて所定の増幅
を受けた後、波高弁別器24に入力され、低レベルのノ
イズが除去される。
【0016】各波高弁別器24−1〜24−4の出力信
号(A〜D)は、それぞれ2つに分岐し、別々の同時計
数器26−1〜26−4に入力される。ここで、同時計
数器26−1には信号AとBとが、同時計数器26−2
には信号BとCとが、同時計数器26−3には信号Cと
Dとが、同時計数器26−4には信号DとAとが、それ
ぞれ入力される。すなわち、本構成では、検出部10に
おいて隣り合う光電子増倍管18の出力同士が同時計数
される。なお、同時計数器26は、2つの入力パルスが
同時に入ってきたときのみ出力パルスを出すものであ
り、論理的にはAND(論理積)回路と同等である。図
1において、各同時計数器26の出力における「A・
B」などの表示は、A信号とB信号のANDを示す。
【0017】従って、例えば同時計数器26−1は、光
電子増倍管18−1及び18−2が同時にパルスを出力
した場合にのみ、パルスを出力する。従って、同時計数
器26−1がパルスを出力した場合には、極めて高い確
率で、シンチレータ板12の発光が光電子増倍管18−
1及び18−2の両方で検出されたといえる。
【0018】同時計数器26−1〜26−4の出力信号
は、それぞれカウンタ28−1〜28−4にてカウント
される。そして、各カウンタ28のカウント結果が出力
部30aから出力される。出力部30aは、カウント結
果を視覚的に表示する方式であっても良いし、カウント
結果が所定のしきい値を超えたときに音声でアラームを
発する方式でも良い。
【0019】この放射線検出装置を用いる場合、シンチ
レータ板12を被検物体に当接して測定を行う。
【0020】以上説明したように、本実施形態では、光
電子増倍管18の各ペア(すなわちAとB、BとC、C
とD、DとAの各ペア)ごとに同時計数が行われるが、
これら各ペアは別々の有効感度領域を有している。ここ
で、ある光電子増倍管ペアの有効感度領域とは、シンチ
レータ板12の全領域のうち、当該ペアで検出する場合
に所定値以上の感度が得られる領域のことをいう。この
有効感度領域は、ペアを構成する2つの光電子増倍管の
位置関係によって決まり、概略的には2個の光電子増倍
管の感度が高い領域が重なり合った部分である。個々の
光電子増倍管は、近いほど感度が高く、遠くにいくほど
感度が低くなるという感度分布を持っているので、各ペ
アの有効感度領域は図2(a)及び(b)に示すように
なる。なお、本実施形態では、各ペアの有効感度領域が
シンチレータ板12の全領域より大きくならないよう
に、個々の光電子増倍管18の感度を設定しておく必要
がある。
【0021】従って、本実施形態によれば、各カウンタ
28のカウント結果は、シンチレータ板12の一部領域
のみについてのものなので、各カウンタ28ごとについ
ては図4の従来装置によりも検出限界が良好となり、従
来装置よりも少量の放射能を検出することができる。
【0022】また、本実施形態では、測定者は、出力部
30aから出力される各カウンタ28−1〜28−4の
カウント値に基づき、シンチレータ板12のどの領域へ
の放射線の入射量が多いかを判別することができる。例
えば、カウンタ28−1のカウント値が高い場合には、
図2(a)に示す領域A・Bに対する放射線の入射が多
いと判別される。
【0023】ここで、出力部30aにおいて、各カウン
タ28に対応するシンチレータ板12上の領域を例えば
図2のA・B、C・D、B・C、D・Aのごとく表示
し、その各領域との対応が分かるように各カウント結果
を表示するようにすれば、測定者は、どの領域に放射線
が多く入射しているか、すなわちどの領域の放射能が高
いかを読み取ることができる。
【0024】また、出力部30aが音声的にアラームを
発する方式の場合は、各カウンタごとに互いに区別でき
るアラーム音を設定しておき、カウンタ28のカウント
結果が所定のしきい値を超えた場合には、そのカウンタ
28に対応するアラーム音を鳴らすことにより、多くの
放射線が入射した領域を測定者に知らせることができ
る。
【0025】なお、上記実施形態は、各光電子増倍管ペ
アの同時計数結果が出力部30aから出力され、測定者
がその出力結果から放射線の入射領域を推定するもので
あったが、放射線の入射領域を自動的に推定することも
可能である。
【0026】図3は、放射線の入射領域を自動的に推定
するための放射線検出装置の全体構成を示している。図
3において、図1と同様の構成要素には同一の符号を付
してその説明を省略する。
【0027】図3では、図1の構成に対してさらに入射
領域推定部32が設けられている。この構成において、
入射領域推定部32は、カウンタ28−1〜28−4か
らカウント結果を受けとり、それら4つのカウント結果
の大小関係から、シンチレータ板12上において放射線
の入射が多い領域を推定する。例えば、入射領域推定部
32は、カウンタ28−1のカウント値だけが大きい場
合は領域A・Bが主たる放射線入射領域であると推定
し、カウンタ28−1と28−2のカウント値が共に大
きい場合は、領域A・Bと領域B・Cの共通部分を中心
とした領域が主たる放射線入射領域であると推定する。
このため、入射領域推定部32は、各カウンタの組合せ
ごとに、その組合せに対応するシンチレータ板上の領域
の位置情報を保持しており、この情報に基づき、カウン
ト値が大きいカウンタの組合せに対応する領域を求め
る。入射領域推定部32は、このようにして推定した領
域の位置情報を表示部34に与える。そして、表示部3
4は、各カウンタ28のカウント値と共に、入射領域推
定部32からの情報に基づいて主たる放射線の入射領域
を画面上に表示する。
【0028】図3の構成によれば、4つのカウンタ28
のカウント値の組合せに基づき、放射線の主たる入射領
域をより詳しく推定し、測定者に提示することができ
る。
【0029】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、大面積のシンチレータ板12の各部分領域ごとにカ
ウント値を求めることができるので、より少量の放射能
を検出することができると共に、放射線源の存在位置を
特定することが可能となる。
【0030】なお、上記実施形態においては、4個の光
電子増倍管18の特定の4ペア(AとB、BとC、Cと
D、DとA)について同時計数を行ったが、同時計数を
行うペアはこの例に限られるものではなく、4個の光電
子増倍管18からとり得るペアのうち、測定目的に応じ
て必要なペアを選ぶこともできる。
【0031】また、図1では矩形のシンチレータ板12
に対し、向かい合う辺ごとに2個ずつ合計4個の光電子
増倍管18を配した例を示したが、本発明はこのような
例に限られるものではない。本発明は、3個以上の光電
子増倍管を用いる場合に有効である。従って、例えば向
かい合う辺ごとに3個ずつ光電子増倍管を配する構成
や、4辺にそれぞれ2個ずつ光電子増倍管を配する構成
も本発明の範囲内に含まれる。また、シンチレータ板も
矩形に限られるものではなく、他の形状のシンチレータ
板を用いることもできる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シンチレータを用いた放射線検出装置において、検出限
界を改善することができ、しかもシンチレータのどの領
域に放射線が入射したかを特定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る放射線検出装置の一例の全体構
成を示す図である。
【図2】 図1の装置における各光電子増倍管ペアの有
効感度領域を示す説明図である。
【図3】 本発明に係る放射線検出装置の他の例の全体
構成を示す図である。
【図4】 シンチレータ板を用いた従来の放射線検出装
置の全体構成を示す図である。
【図5】 シンチレータ板を用いた放射線検出装置の検
出部の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
10 検出部、12 シンチレータ板、14 遮光膜、
16 筐体、18,18−1〜18−4 光電子増倍
管、20 高圧発生部、22,22−1〜22−4 増
幅器、24,24−1〜24−4 波高弁別器、26,
26−1〜26−4 同時計数器、28,28−1〜2
8−4 カウンタ、30,30a 出力部、32 入射
領域推定部、34 表示部。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−23188(JP,A) 特開 平7−151860(JP,A) 特開 平3−12580(JP,A) 特開 平9−243752(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01T 1/20 G01T 1/169

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内面を反射材でコーティングした筐体
    と、 この筐体の一方面に取り付けられ、放射線の入射により
    発光するシンチレータ板と、前記筐体における前記シンチレータ板に対する側面のう
    ち2以上の側面に対し、 前記筐体内に受光面を向けて当
    該筐体に取り付けられ、前記シンチレータ板にて生じた
    光を検出するn個(n≧3)の光検出器であって、それ
    らn個の中の任意のペアがそれぞれ前記シンチレータ板
    に対して異なる有効感度領域を形成するよう、感度と配
    置位置が設定されると共に、それら各ペアの有効感度領
    域がシンチレータ板の全領域より大きくならないよう
    に、各々の感度が設定されたn個の光検出器と、 前記任意のペアから選んだ各ペアごとにそれぞれ対応し
    て設けられ、それぞれ対応するペアの光検出器の出力を
    同時計数する複数の同時計数器と、 を有する放射線検出装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の放射線検出装置であっ
    て、 さらに、複数の前記同時計数器の出力の計数結果の組合
    せに基づき、放射線の入射領域を推定する入射領域推定
    手段を有することを特徴とする放射線検出装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の放射線検出装置であっ
    て、 同時計数を行う前記ペアを、前記n個の光検出器の任意
    のペアの中から選択可能としたことを特徴とする放射線
    検出装置。
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