JP3367730B2 - Adjustment mechanism of random pulse generator - Google Patents

Adjustment mechanism of random pulse generator

Info

Publication number
JP3367730B2
JP3367730B2 JP34040593A JP34040593A JP3367730B2 JP 3367730 B2 JP3367730 B2 JP 3367730B2 JP 34040593 A JP34040593 A JP 34040593A JP 34040593 A JP34040593 A JP 34040593A JP 3367730 B2 JP3367730 B2 JP 3367730B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
probability
particles
signal
counting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP34040593A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07162276A (en
Inventor
典平 露崎
俊二 上野
浩行 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ikegami Tsushinki Co Ltd
Original Assignee
Ikegami Tsushinki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ikegami Tsushinki Co Ltd filed Critical Ikegami Tsushinki Co Ltd
Priority to JP34040593A priority Critical patent/JP3367730B2/en
Publication of JPH07162276A publication Critical patent/JPH07162276A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3367730B2 publication Critical patent/JP3367730B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Pinball Game Machines (AREA)

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放射線(α、β、γ線)を計
数することにより、ランダムにパルスを発生させるラン
ダムパルス発生装置に関し、特に確率に対応する計数値
の調整を行うランダムパルス発生装置の調整機構に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a random pulse generator for randomly generating pulses by counting radiation (α, β, γ rays) of decay particles randomly emitted from radioactive materials, and more particularly, to a random pulse generator. The present invention relates to an adjustment mechanism of a random pulse generator that adjusts a count value corresponding to probability.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、パチンコ機、ゲーム機において、
入賞穴等に玉がはいると、ソフトウェアによって作成さ
れROMに書込まれた乱数の発生を停止し、その時の乱
数と予め設定されていた当たり数値と一致した時、当た
りを発生させている。前述した従来の技術では、所定値
の数値をある周期で循環させていた為、完全な乱数では
なく当たりに偏りがあった。また、プログラムにより作
成された乱数をROMに書き込んであった為、当たりの
確率を変更したROMと変換したり、ある条件により認
可された確率以上の当たりが発生する様なプログラム
を、外聞から発見されされにくい形でROMに入れるこ
とにより、容易に不正が行われることがあった。ちなみ
に、平成5年夏から秋にかけて新聞誌上で、パチンコ店
における確率を変更した不正事件が報じられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in pachinko machines and game machines,
When there is a ball in the winning hole or the like, the generation of the random number created by the software and written in the ROM is stopped, and when the random number at that time coincides with the preset hit value, the hit is generated. In the above-mentioned conventional technique, since the numerical value of the predetermined value is circulated in a certain cycle, there is a bias in the winning rather than in the perfect random number. Also, because the random number created by the program was written in the ROM, it is possible to convert it to a ROM with a changed probability of hitting, or find a program that causes a hit exceeding the authorized probability under certain conditions from the outside. By putting in a ROM in a form that is hard to be tampered with, there were cases where fraud was easily made. By the way, from summer to autumn 1993, a newspaper magazine reported an illegal case that changed the probability of pachinko parlors.

【0003】[0003]

【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、当たりを発生させるランダム数を得る方
法として、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。ま
た、プログラムにより作成された乱数をROMに書き込
んであったので、確率を変更したROMと正規のROM
とを変換できるという問題があった。本発明は、自然に
崩壊する放射線を利用することにより、偏りのない、不
正を行うことのでき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。本願が関連する先願には、同一
発明者による特願平5−100164号がある。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。
In conventional pachinko machines and game machines, a predetermined number of values is circulated in a certain cycle as a method of obtaining a random number for generating a hit .
Since this circulation depends on the internal clock, there is a problem that it is not a perfect random number but is unevenly distributed. Also, since the random numbers created by the program were written in the ROM, the ROM with changed probability and the regular ROM
There was a problem that you could convert and. An object of the present invention is to provide a random pulse generator that is not biased and cannot be tampered with by utilizing radiation that naturally decays. The prior application to which the present application is related is Japanese Patent Application No. 5-100164 by the same inventor. An object of the present invention is to provide a method for eliminating hit bias and determining a hit occurrence under a predetermined probability corresponding to a more complete random number, and a random pulse generator having no hit bias.

【0004】[0004]

【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、放射性物質が放射するα、β、γ線につい
て、これら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が指数関数
の分布に従う点と、この指数関数において、放射される
前記粒子の個数が,所定時間区間でk個である確率Pk
は、ポアソンの分布式で表示される点と、前記粒子の個
数kが、一定の確率に従ってランダムに放射されること
に着目し、放射線検出回路で検出した粒子の計数値と、
予め設定した一定の確率を与える基準値とを比較し、こ
れらが一致した時当たりパルスを発生させるランダムパ
ルス発生装置において、微弱な放射性物質と、放射性物
質に対面して配置され所定の被爆立体角を占有するとと
もに、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
時定数信号を発生させて増幅する増幅回路と、この時定
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
あるものを弁別する波高弁別器と、弁別された信号を粒
子の個数として計数し保持する計数回路と、この計数回
路に対して計数動作を継続させる計数時間をプログラミ
ングにより変更可能に設定する設定回路と、目標の確率
を与える基準値をプログラミングにより変更可能に設定
するメモリと、計数時間内に計数回路に保持された計数
値と基準値とを比較し一致したらパルスを出力する比較
回路と、放射性物質と半導体検出素子の間の距離を調整
し被爆立体角を変化させる調整機構とから構成した。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention captures α, β, and γ rays emitted by radioactive substances as particles having a predetermined energy level. The point that the radiation distribution of particles follows the distribution of an exponential function, and the probability Pk that the number of the particles radiated in this exponential function is k in a predetermined time interval.
Is a point displayed by Poisson's distribution formula and the number k of particles is randomly emitted according to a certain probability, and a count value of particles detected by a radiation detection circuit,
In a random pulse generator that compares a preset reference value that gives a certain probability and generates a pulse per hour when they match, a weak radioactive material and a predetermined solid angle of exposure that is placed facing the radioactive material. The semiconductor detection element that occupies, and converts the particle into an electric signal with an intensity corresponding to the energy level, an amplification circuit that generates and amplifies the time constant signal from this electric signal, and this time constant signal corresponds to the particle The pulse height discriminator that discriminates energy levels in the specified intensity range, the counting circuit that counts and holds the discriminated signal as the number of particles, and the counting time for continuing the counting operation for this counting circuit by programming. A setting circuit that can be changed, a memory that can change the reference value that gives the target probability by programming, and a total A comparison circuit that compares the count value held in the counting circuit with the reference value within a period of time and outputs a pulse if they match, and an adjustment mechanism that adjusts the distance between the radioactive substance and the semiconductor detection element to change the solid angle exposed. Composed from.

【0005】[0005]

【作用】計数時間と基準値を目標確率に合わせて固定
し、計数回路に保持された計測個数が、目標確率に対応
する基準値になるように、調整機構により放射性物質と
半導体検出素子の間の距離を調整して、被爆立体角を変
化し、半導体検出器が受ける放射粒子の絶対数を変化さ
せて、目標の当たり確率を得る。調整機構は、放射性物
質を支持するネジを回転させて、放射性物質と固定した
半導体検出素子との間の距離を調整する。
Function: The counting time and the reference value are fixed according to the target probability, and the adjustment mechanism is used to adjust the gap between the radioactive substance and the semiconductor detection element so that the measured number held in the counting circuit becomes the reference value corresponding to the target probability. By adjusting the distance of, the exposure solid angle is changed, and the absolute number of radiated particles received by the semiconductor detector is changed to obtain the target hit probability. The adjusting mechanism rotates a screw supporting the radioactive substance to adjust the distance between the radioactive substance and the fixed semiconductor detection element.

【0006】[0006]

【実施例】次に、本発明を図面に従って説明する。本発
明の実施例について図面を参照して説明する。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。平成5年11月24日の日
経新聞夕刊10頁に記載があるように、不安定原子が放
射線を出して他の原子になる過程(崩壊)は”原子の種
類によってきまる一定の確率”で起こるものである。本
願では人体に影響のない微量の放射性物質を利用する。
微量の放射性物質には本願では英国の Amersham 社製の
日本で広く煙検知器に利用されているアメリシューム24
1 Amを利用している。このような放射性物質から相次
で、放射されるα、β、γ線は所定の時間間隔で検出さ
れる。簡単のために、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(1〜500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
い場合等がある。ただ長時間計測すれば、ある単位時間
に一の確率でA個放出され、他の確率でB個放出される
という事実である(詳細は後述する)。
The present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram showing the principle of the random pulse generator according to the present invention. Nuclides of natural or artificial radioactive substances radiate α, β, γ rays and spontaneously decay, in which case they decay according to a predetermined decay constant specific to each substance. As described in the evening edition of page 10 of Nikkei newspaper on November 24, 1993, the process (decay) of unstable atoms that emit radiation to become other atoms occurs with "a certain probability determined by the type of atom". It is a thing. In the present application, a very small amount of radioactive substance that does not affect the human body is used.
A trace amount of radioactive material is used in this application by Amersham of the United Kingdom, which is widely used in Japan for smoke detectors.
I am using 1 Am. The α, β and γ rays emitted successively from such a radioactive substance are detected at predetermined time intervals. For simplicity, the explanation will focus on the α ray. For example, with Americum 241 Am, A number of α rays (helium atoms) are emitted per unit time (1 to 500 /
Seconds). However, even if A pieces are released in a certain unit time, since it is a natural phenomenon, there are cases in which 20 pieces are released, 36 pieces are released in a certain unit time, and there is no release at all. However, it is a fact that if it is measured for a long time, A pieces are emitted with a certain probability at a certain unit time and B pieces are emitted with another probability (details will be described later).

【0007】自然崩壊を表す指数分布の関数は図5のグ
ラフを表す式、 F(t)=Ae{−λt}・・・(1) で表される密度関数である。以下{}内は指数を示す
この平均値は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Amについてのみな
らず、現存する核種についてはほぼ正確に知られてい
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 of exponential distribution representing the natural collapse is the density function represented by the formula F (t) = Ae {-λt} (1) representing the graph of FIG. Below, the number in {} indicates an index .
This average value is 1 / λ. This average value corresponds to the average value of the emission time intervals of one α ray, and therefore the number of α rays detected in a certain unit time is 1 / (1 / λ) = λ. The decay constant of λ is known almost exactly not only for Americum Am but also for existing nuclides. In order 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. For the decay of americum, the emission time interval of one α-ray matches the exponential function F, so the number of α-rays emitted in a certain time zone may be detected.

【0008】放射分布が指数分布を示す関数F(t)=
Ae{−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で1,2,3,・・・、k!はkの階乗で
ある。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、λはアメリシュームAmの
崩壊定数、確率Pkを例えば1/220とし、hをCP
U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) = whose radiation distribution shows an exponential distribution
When Ae {-λt} is followed, the number of α-rays that collapse in the observation time interval h, (a, a + h) at an arbitrary time a is k.
The probability Pk of being individual can be expressed by the following equation. Pk = e {-λt} · (λh) {k} / k! (2) Here, k = 0, 1, 2, 3, ..., k! Is the factorial of k. This distribution is a Poisson distribution, irrespective of the starting point a of the time section, and its average value is λh. Therefore, the average number of α rays radiated in a unit time is λ when h = 1 hour. The 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 a natural logarithm, λ is a decay constant of the americum Am, probability Pk is 1/220, and h is CP.
Clock frequency f or 1 / f of control circuit such as U
Set appropriately with.

【0009】確率Pk=1/220はパチンコ機業界や
法律で定めた当たり確率であり、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20M
Hz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 determined by the pachinko machine industry or the law, and invites a proper euphoria,
It is a proper probability for a healthy game that does not run gambling. The frequency f is 20M in the current CPU.
Since it is Hz, h can also be determined. Further, k is the number of α-ray particles that can be detected by a predetermined detector. Now, the inventor of the present application has clarified the principle of random numbers based on the RI, and has manufactured a random pulse generator to which a radiation detector for detecting the number of α-ray particles is applied.

【0010】図4において、放射性カプセル30には、
人体に無害な微量のα、β、γ線を放出する人工の放射
性核種のアメリシューム241 Am が格納されている。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により検出される。放射線は検出装置31で
エネルギーレベルに対応した電気信号に変換される。こ
の検出装置31はアメリシュームAmから放射される
α、β、γ線から、検出装置31が占有する立体角ω内
の全粒子を1個づつ漏れなく検出し、検出信号を弁別回
路32に出力する。弁別回路32はこれら全放射粒子の
信号中から特定の放射能α線をエネルギースペクトルに
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α線を計数する。弁別回路32は計数した値(個
数)をカウンタ36に出力する。カウンタ36には、設
定回路33から所定の時間間隔h(計測時間)に入力さ
れた、崩壊α線の計数された個数が、設定時間h(例え
ば1秒前後)の分累計されて保持される。
In FIG. 4, the radioactive capsule 30 includes:
The artificial radionuclide Americum 241 Am, which emits minute amounts of α, β, and γ rays that are harmless to the human body, is stored. The α, β and γ rays emitted from the radioactive capsule 30 are detected by the detection device 31. The radiation is converted by the detector 31 into an electric signal corresponding to the energy level. The detection device 31 detects all the particles within the solid angle ω occupied by the detection device 31 one by one from the α, β, and γ rays emitted from the americum Am, and outputs a detection signal to the discrimination circuit 32. . The discrimination circuit 32 selects a specific radioactivity α ray from the signals of all the emitted particles according to the energy spectrum, and counts the selected α rays within a set predetermined time h. The discrimination circuit 32 outputs the counted value (number) to the counter 36. In the counter 36, the counted number of decay α rays input from the setting circuit 33 at a predetermined time interval h (measurement time) is accumulated and held for the set time h (for example, about 1 second) and held. .

【0011】弁別回路32には設定回路33から所定の
時間間隔h(計測時間)が入力され、可変抵抗器等の入
力装置45から、放射性粒子のエネルギーレベルがそれ
ぞれ設定される。カウンタ36の累計値xと、読み出し
専用メモリROM37内の基準値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、
例えば、確率Pk=1/220を与える個数k0 の定数
が記録されている。もし確率Pkが1/220以外なら
基準値k0 も変化する。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、当たりの表示を出力する。
A predetermined time interval h (measurement time) is input from the setting circuit 33 to the discrimination circuit 32, and the energy level of radioactive particles is set from the input device 45 such as a variable resistor. The cumulative value x of the counter 36 and the reference value k0 in the read-only memory ROM 37 are compared by a comparison circuit 38.
Compared with. In the ROM 37, regarding the α ray,
For example, the number k0 of constants giving the probability Pk = 1/220 is recorded. If the probability Pk is other than 1/220, the reference value k0 also changes. The comparison circuit 38 outputs the coincidence signal p to the drive circuit 39 when the value x matches the fixed value k0. Upon receiving the coincidence signal p, the drive circuit 39 outputs a winning display to the electronic display device 40.

【0012】一致信号pがなければ、駆動回路39は外
れの表示を出力し、外れの数字が表示される。値xが固
定値k0 になるかどうかは1/220の確率的なもの
で、このため一致信号pも1/220の確率で乱数的に
発生する。設定回路33はスタート回路34から起動パ
ルスを受け、図8の計測時間hのマスクを開く。センサ
ー34は、パチンコ機では入賞口35に玉が入ったこと
をセンサーで検知し、起動パルスを発生する。
If there is no coincidence signal p, the drive circuit 39 outputs an out-of-range display and the out-of-range number is displayed. Whether or not the value x becomes the fixed value k0 is a probability of 1/220, and therefore the coincidence signal p is randomly generated with a probability of 1/220. The setting circuit 33 receives the activation pulse from the start circuit 34 and opens the mask of the measurement time h in FIG. In the pachinko machine, the sensor 34 detects that a ball has entered the winning opening 35, and generates a start pulse.

【0013】図4の放射性カプセル30、検出装置3
1、弁別回路32、設定回路33、ROM37の構成お
よび機能を図6で更に詳しく説明する。本願発明者は、
放射性カプセル30と検出装置31とを銅缶の中に封入
して、核種に対する放射空間における占有立体角ωを変
更可能に配置した。検出装置31は、ここでは半導体検
出器のPINダイオードを例に説明する。他に電離箱、
GM管、シンチレーションカウンタ、比較計数管、他の
半導体検出器、例えばGe検出器等も検出装置に利用出
来る。
The radioactive capsule 30 and the detection device 3 of FIG.
1, the configuration and function of the discrimination circuit 32, the setting circuit 33, and the ROM 37 will be described in more detail with reference to FIG. The present inventor
The radioactive capsule 30 and the detection device 31 were enclosed in a copper can and arranged so that the occupied solid angle ω in the radiation space with respect to the nuclide could be changed. The detection device 31 will be described here using a PIN diode of a semiconductor detector as an example. Ionization chamber,
GM tubes, scintillation counters, comparison counters, other semiconductor detectors such as Ge detectors can also be used in the detection device.

【0014】図6において、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。PINダイオー
ドDが検出した微弱信号は前置増幅器43、増幅器46
で放射線の強度に比例した電圧レベルをもつ放電型のパ
ルス信号に増幅される。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P
INダイオードDのシリコン面を対向させて、箱形の金
属缶内に納めて外部から(天然)α線が侵入しにくいよ
うにした。バイアス電圧Vは保護抵抗R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線が侵入すると不安
定電子や不安定正ホールが移動し、いわゆる通電し、P
INダイオードDの両端に電圧変動が発生する。
In FIG. 6, the detecting device 31 comprises 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. The weak signal detected by the PIN diode D is the preamplifier 43 and the amplifier 46.
It is amplified into a discharge type pulse signal having a voltage level proportional to the intensity of radiation. For the PIN diode D, a commercially available metal can sealing type is used by removing the metal portion on the top surface to expose the surface of the silicon element. P in the radioactive capsule 30
The silicon surfaces of the IN diode D were made to face each other and housed in a box-shaped metal can to prevent (natural) α rays from entering from the outside. Bias voltage V is PIN via protection resistor R
It is applied to the diode D, and the PIN diode D is pn
It is a coupled semiconductor, and when charged α-rays enter, unstable electrons and unstable positive holes move, so-called current flows, P
Voltage fluctuations occur across the IN diode D.

【0015】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、一般に公知の放電電圧カーブ
を描く時定数信号nを増幅器46に出力する。増幅器4
6はこの時定数信号nを増幅し、弁別回路32に出力す
る。弁別回路32は高中低の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51、第
3比較回路52からそれぞれ構成されている。各比較回
路50〜52は集積回路(IC)であり、増幅器46か
ら出力される信号を、放射線による信号と外来のノイズ
とを分離するための弁別回路である。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 is sent to the preamplifier 43 via the coupling capacitor Cc, where it is current-amplified. This amplified current is fed back by the resistor Rf and the capacitor Cf, and outputs a time constant signal n that generally describes a known discharge voltage curve to the amplifier 46. Amplifier 4
6 amplifies this time constant signal n and outputs it to the discrimination circuit 32. The discrimination circuit 32 includes high, medium and low three-discrimination circuits,
Each discrimination circuit includes a first comparison circuit 50, a second comparison circuit 51, and a third comparison circuit 52. Each of the comparison circuits 50 to 52 is an integrated circuit (IC), and is a discrimination circuit for separating a signal output from the amplifier 46 from a signal due to radiation and an external noise. First comparison circuit 50
Represents the high voltage e1 for comparison and the time constant signal n, the low voltage e2 for comparison in the second comparison circuit 51 and the time constant signal n, and the third comparison circuit 52 in the intermediate position voltage e3 for comparison. The time constant signal n is compared with each other.

【0016】第1比較回路50の一方の入力端に印加さ
れる基準電圧e1 は図7に示す高波高を弁別する上限電
圧で、弁別回路の第1比較回路50は高波高すなわち、
高い電圧のパルスをノイズと見なし弁別する回路であ
る。第2比較回路51の一方の入力端に印加される基準
電圧e2は図7に示す下限波高を弁別する低い電圧で、
この弁別回路は低波高すなわち逆に低い電圧のパルスを
ノイズと見なし弁別する回路である。第3比較回路52
の一方の入力端に印加される基準電圧e3は時定数信号
nそのものの波高の中間の電圧(e1とe2の中間では
ない)で、この弁別回路は、中間以上の電圧で弁別し、
タイミング信号を発生させる。中間の電圧は、正確には
図8に示す時定数信号n(全信号をまず拾い、後で区別
するため)の中間位置の電圧である。これら各基準電圧
はe1、e2、e3の順に低くなっており、エネルギー
レベルによって予め決定された通りに設定されている。
The reference voltage e1 applied to one input terminal of the first comparing circuit 50 is the upper limit voltage for discriminating the high wave height shown in FIG. 7, and the first comparing circuit 50 of the discriminating circuit has the high wave height, that is,
This is a circuit that distinguishes high voltage pulses as noise. The reference voltage e2 applied to one input terminal of the second comparison circuit 51 is a low voltage for discriminating the lower limit wave height shown in FIG.
This discrimination circuit is a circuit that discriminates a pulse having a low wave height, that is, a low voltage on the contrary, as noise. Third comparison circuit 52
The reference voltage e3 applied to one of the input terminals is an intermediate voltage (not intermediate between e1 and e2) of the wave height of the time constant signal n itself, and this discrimination circuit discriminates at a voltage higher than the intermediate voltage.
Generates timing signals. The intermediate voltage is exactly the voltage at the intermediate position of the time constant signal n shown in FIG. 8 (for picking up all signals first and later distinguishing them). Each of these reference voltages decreases in the order of e1, e2, and e3, and is set as predetermined by the energy level.

【0017】荷電したα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。フリップフロップの集積回路(IC)からなるキャ
ンセル回路53、第1遅延回路54、第1矩形パルス発
生回路56、第2遅延回路55、第2矩形パルス発生回
路58、第3矩形パルス発生路59は、弁別回路の各
比較回路50〜52によって弁別された信号のタイミン
グ調整回路である。これらの相互動作について図6、7
を参照して以下に説明する。
The charged α-rays enter the semiconductor detection element to move the unstable electrons and the unstable positive holes which are weakly coupled to each other, thereby causing a voltage fluctuation across the PIN diode D. Cancellation circuit 53 consisting of an integrated circuit of the flip-flop (IC), the first delay circuit 54, the first rectangular pulse generating circuit 56, second delay circuit 55, a second rectangular pulse generating circuit 58, the third rectangular pulse generating circuits 59 Is a timing adjustment circuit for the signals discriminated by the comparison circuits 50 to 52 of the discrimination circuit. Regarding these mutual operations, FIGS.
Will be described below.

【0018】第1比較回路50は時定数信号nがe1よ
り高いノイズであると、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。
When the time constant signal n is noise higher than e1, the first comparison circuit 50 outputs the first discrimination signal A1 to the cancellation circuit 53, and the cancellation circuit 53 receives the first discrimination signal A1 and cancels the signal c. Is output.

【0019】第2比較回路51は時定数信号nがe2よ
り高いα線の信号であると、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矩形
パルス発生回路56に出力する。第1矩形パルス発生
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D1 の出力を停止する。
The second comparison circuit 51 outputs a second discrimination signal A2 to the first delay circuit 54 when the time constant signal n is a signal of the α ray higher than e2, and the first delay circuit 54 outputs the second discrimination signal. When A2 is received, the first delay signal D1 having a duration about several times longer than that of the second discrimination signal A2 is output to the first rectangular pulse generation circuit 56 at the time of rising. The first rectangular pulse generating times <br/> circuit 56 at the falling thereof falling receiving first delay signal D1, and outputs a first determination signal J1. Cancel circuit 53
The cancel signal c from is sent to the first delay circuit 54, and when the cancel signal c is received by the first delay circuit 54, the output of the first delay signal D1 is stopped.

【0020】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矩形パルス発生
路58にもに送られており、キャンセル信号cを第2
矩形パルス発生路58が受信した時には、第2判定信
号J2 の出力を停止する。これはe2より高い電圧は、
α線の信号と高波高のノイズ信号も含み、ノイズ信号は
キャンセル信号cで排除している。
The second discrimination signal A2 is also sent to the second delay circuit 55.
The second delay circuit 55 outputs the second discrimination signal A2
In response to this, the second delayed signal D2
And outputs it to the rectangular pulse generating circuits 58. This second delay signal D2 is approximately several times longer in duration than the second discrimination signal A2,
The first delay signal D1 and the end time are the same. The second rectangular pulse generating circuits 58 when falling the trailing receives a second delayed signal D2, and outputs a second determination signal J2. The cancel signal c from the cancel circuit 53 is the second rectangular pulse generation.
Are sent to the even circuits 58, a cancel signal c second
When the rectangular pulse generator circuitry 58 is received, it stops the output of the second determination signal J2. This is higher voltage than e2,
The α-ray signal and the noise signal having a high wave height are also included, and the noise signal is eliminated by the cancel signal c.

【0021】第3比較回路52は時定数信号nがe3よ
り高いと結果として第3弁別信号A3 を第3矩形パルス
発生路59に出力する。第3矩形パルス発生路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、J3 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。図6の下方において、第2AND
回路62の他方の入力端には、設定回路33から図8の
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は計数機能を備えた到来した検出信号Kを累積し
ながら保持する。設定回路33を1.0、1.5、2.
0秒になるように設定した。
The third comparison circuit 52 is a time constant signal n outputs a third discrimination signal A3 as a result is higher than e3 Third rectangular pulse generating circuits 59. The third rectangular pulse generating circuits 59
Receives the third discrimination signal A3 and outputs the third judgment signal J3 at the falling edge. Three kinds of first, second, third
The determination signals J1, J2, J3 are input to the condition input terminal of the first AND circuit 60, and the first AND circuit 60 outputs the detection signal K to one condition input terminal of the second AND circuit 62 when these three kinds of conditions are satisfied. . In the lower part of FIG. 6, the second AND
The mask pulse h of FIG. 8 is input from the setting circuit 33 to the other input terminal of the circuit 62. This mask pulse h
During the duration of, the second AND circuit 62 takes in the detection signals K that have sequentially arrived and outputs them to the counter 36. The counter 36 accumulates and holds the incoming detection signal K having a counting function. The setting circuit 33 is set to 1.0, 1.5, 2.
It was set to be 0 seconds.

【0022】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、即ち電圧変動値は、α線について予測でき、V=
V0・e[ −a・ Rf・Cf・t] で決定ができる。具体的に
は、α線の場合は、全体的に弁別回路32の設計仕様に
合わせて決まるその電圧変動値は、高い電圧がe1と低
い電圧がe2との間になるように決定する。従って、本
実施例の弁別回路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。電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, the voltage fluctuation value can be predicted for α line, and V =
It can be determined by V0e [-aRfCft]. Specifically, in the case of α rays, the voltage fluctuation value that is determined in accordance with the design specifications of the discrimination circuit 32 as a whole is determined such that the high voltage is between e1 and the low voltage is between e2. Therefore, on the discrimination circuit 32 of the present embodiment, the α ray is counted only when the observed voltage fluctuation value is between the high voltage e1 and the low voltage e2. When the voltage fluctuation value is high voltage e1 or more, the cause of the influence is mostly due to high energy due to lightning strikes or sparks from motors,
Since it is not an α ray, it is regarded as noise and is not counted in the number of particles. Further, when the voltage fluctuation value is lower than the voltage e2, it is mostly due to attenuated natural radiation or due to the internal noise of the PIN diode D, and since it is not an α ray, it is not counted as noise.

【0023】電圧変動値は本実施例の弁別回路32で
は、3Vから約4Vの間である、従って高い電圧e1を
4.5Vに、低い電圧e2を1.8Vに、電圧e3を
1.3V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。アメリシュームの崩壊数はせいぜい約1〜500個
/秒であるので、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。
In the discrimination circuit 32 of this embodiment, the voltage fluctuation value is between 3V and about 4V. Therefore, the high voltage e1 is 4.5V, the low voltage e2 is 1.8V, and the voltage e3 is 1.3V. Set to. In addition, the discharge time of the time constant signal n is 40 μsec at maximum, which is a resolution accuracy that can be counted even when 30,000 to 40,000 α-rays (helium particles) arrive in one second. Since the number of collapses of the americum is at most about 1 to 500 / second, it is possible to detect with high accuracy even if the signal delay on the circuit and the variation of the rising accuracy of the pulse are included in the calculation.

【0024】さて、図7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、縦軸には図6の弁別回路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、いわゆる正定信号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6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では何も検出されず)、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
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矩形パルス発生路58に出力す
る。第1矩形パルス発生路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60に出力
し、同時に第2遅延回路58は第2遅延信号D2 を受け
てその立ち下がり(持続時間は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。
Now, in FIG. 7, various time constant signals n, which discharge with time, are plotted on the horizontal axis as n1, n2, and n.
3 and n4, and the vertical axis shows the signal waveform at each point of the discrimination circuit 32 of FIG. 6 in the form of wave height. First, the so-called positive definite signal n1 whose voltage fluctuation value indicates α rays (helium particles)
(When between high voltage e1 and low voltage e2),
A portion having a voltage fluctuation value equal to or higher than the low voltage e2 is detected by the second comparison circuit 51 in FIG. 6 (there is no high voltage e1.
Nothing is detected by the comparison circuit 50), and the second discrimination signal A2
Is generated and output to the first delay circuit 54. This second
At the same time when the discrimination signal A2 rises, the first delay circuit 54 generates a wide first delay signal D1 to generate a first rectangular pulse.
And outputs it to the circuitry 56. The second discrimination signal A2 is also output to the second delay circuit 55, and the second discrimination signal A2 generates the second delay signal D2 of a slightly wider width in the second delay circuit 55 at the same time when it falls, and the second rectangular pulse to output to the generation circuits 58. The first rectangular pulse generating circuits 56 and outputs a first determination signal J1 at its falling receiving first delay signal D1 to 60, at the same time the second delay circuit 58 falls its start receiving a second delayed signal D2 (The duration is set so that the falling edges match when D1> D2), and the second determination signal J2 is output to the first AND circuit 60.

【0025】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を出
力する。
Further, the voltage portion of the intermediate position is detected by the third comparator circuit 52 which corresponds to the voltage e3 or more parts, the third third rectangular pulse discrimination signal A3 is generated generated circuits 59
Is output to. The third third rectangular pulse generator circuitry 59 simultaneously with the fall of the discrimination signal A3 generates the third determination signal J3, and outputs to the 1AND circuit 60. The first AND circuit 60 includes a first judgment signal J1, a second judgment signal J2, and a third judgment signal J2.
The detection signal K is output only when all the judgment signals J3 have been obtained.

【0026】これまでを整理すると、図7に示す様に、
低波高検出電圧より高く、高波高検出電圧より低い信号
パルスを放射線により発生したパルスと見なし、これに
中間波高値により発生させたタイミング信号を第1AN
D回路60に加えて、検出対象である放射線による信号
のみを通過させる。
The above is summarized as shown in FIG.
A signal pulse that is higher than the low peak detection voltage and lower than the high peak detection voltage is regarded as a pulse generated by radiation, and a timing signal generated by the intermediate peak value is added to this signal pulse.
In addition to the D circuit 60, only the signal due to the radiation to be detected is passed.

【0027】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(動作継続許可時
間)hに、第1AND回路60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。設定回路
33は水晶発振器を内蔵する分周器70とデップスイッ
チ71からなり、デップスイッチ71を適宜オン・オフ
して2進数を設定する。かくして分周器70の分周比を
決め、計測の有効期間hを例えば1.0、1.5、2.
0 秒等に設定できる。
The second AND circuit 62 passes the detection signal k coming (generated) from the first AND circuit 60 during the valid period (operation continuation permission time) h given in the form of a pulse from the setting circuit 33, and the counter 36. Output to. The setting circuit 33 includes a frequency divider 70 having a built-in crystal oscillator and a dip switch 71. The dip switch 71 is appropriately turned on / off to set a binary number. Thus, the frequency division ratio of the frequency divider 70 is determined, and the effective period h of the measurement is set to, for example, 1.0, 1.5, 2.
It can be set to 0 seconds.

【0028】計数値kを受けるカウンタ36は有効期間
(動作継続許可時間)hに到来(発生)したパルス数を
計数し保持する。ROM37は、デップスイッチをのオ
ン・オフにより(0、1)に設定し、16ビットの2進
数を表現できる。
The counter 36 that receives the count value k counts and holds the number of pulses that have arrived (generated) during the valid period (operation continuation permission time) h. The ROM 37 can express a 16-bit binary number by setting the DIP switch to (0, 1) by turning on and off.

【0029】比較回路38の一方の各端子には、ROM
37のデップスイッチのオン・オフによる基準値k0 を
表す信号と、他方の各端子にはカウンタ36の端子から
計数値kを表す信号とがそれぞれ与えられている。
A ROM is connected to one terminal of the comparison circuit 38.
A signal representing the reference value k0 by turning on / off the DIP switch 37 and a signal representing the count value k from the terminal of the counter 36 are applied to the other terminals.

【0030】比較回路38はROM37の設定値(基準
値)とカウンタ36の計数値とを各ビット毎に比較し、
これらが一致すると1個の当たりパルスを出力する。さ
て、ここでカウンタ36には、分周器70で決めた計測
の有効期間hを例えば1.0秒間に、計数(加算)した
値が保持されている。この計測値とROM37の設置値
k0 (基準値)が一致した場合に比較回路38はパルス
を出力するが、このパルスを当たりとして使用する。一
致の割合は目標の確率は例えば、1/220としてい
る。
The comparison circuit 38 compares the set value (reference value) of the ROM 37 with the count value of the counter 36 for each bit,
When they match, one hit pulse is output. Now, here, the counter 36 holds a value obtained by counting (adding) the effective period h of the measurement determined by the frequency divider 70, for example, for 1.0 second. When the measured value and the set value k0 (reference value) of the ROM 37 match, the comparison circuit 38 outputs a pulse, and this pulse is used as a hit. For the matching rate, the target probability is, for example, 1/220.

【0031】あらかじめROM37にはデップスイッチ
により基準値k0 が、時間の設定回路33の分周器70
にはデップスイッチ71により時間間隔hがそれぞれ設
定される。カウンタ36は、当たりの有無を終了した後
リセット信号Rによって計数時間毎にクリアされる。
The reference value k0 is set in advance in the ROM 37 by a DIP switch and the frequency divider 70 of the time setting circuit 33 is set.
, The time interval h is set by the DIP switch 71. The counter 36 is cleared at every counting time by the reset signal R after finishing the hit / no hit.

【0032】ある一定時間に崩壊する放射線(計数値)
は確率法則に従う現象であるから、一定の放射線源を一
定時間計数しても、その計数値は常に一定値にはなら
ず、ある平均値Mの付近に分散した値が得られる。この
分散はポアリンの分布式で与えられる。ここでp(m)
は、一定時間にmカウント(パルス数)が得られる確率
Mは多数回測定した時のmの平均値とし、Mが数十以上
になるとガウスの分布式{ }内は指数を表すと近似的
に等しくなる。(図3参照)
Radiation that decays in a certain time (count value)
Is a phenomenon according to the law of probability, and therefore, even if a certain radiation source is counted for a certain period of time, the count value does not always become a constant value, and values dispersed around a certain average value M are obtained. This dispersion is given by the Porin distribution formula. Where p (m)
Is the probability M that an m count (the number of pulses) can be obtained in a certain period of time is the average value of m when measured many times, and when M becomes several tens or more, the Gaussian distribution formula {} represents an exponent. Is equal to (See Figure 3)

【0033】この確率は常に一定ではなく、ある時は数
回計数しただけで一致する場合、数百回計数しても一致
しない場合等があり、ただ多数回計数した場合、所定の
確率になるということである。
This probability is not always constant, and in some cases, it may be coincident only by counting several times, or may not match even after counting hundreds of times, and if it is counted many times, it has a predetermined probability. That's what it means.

【0034】本願発明者が試作した アメリシュームA
mのα線(ヘリウム粒子)を計数するランダムパルス発
生装置の観測実験結果を以下に示す。発生確率につい
て、以下の表1の測定データは、1秒(図8の有効期間
h=1.0秒)毎に計数する観測を10800回(18
0分)実行したものである。これをピーク値及び選択し
たCPS(1秒間のパルス数)の発生確率について、計
測値と理論上の計算値を下記に示す。
Americum A prototyped by the inventor of the present application
The results of observation experiments of a random pulse generator that counts α rays (helium particles) of m are shown below. Regarding the occurrence probability, the measurement data in Table 1 below shows 10800 observations (18 valid times h = 1.0 seconds in FIG. 8) counted every 1 second (18
0 minutes) It was executed. Regarding the peak value and the occurrence probability of the selected CPS (the number of pulses per second), the measured value and the theoretical calculated value are shown below.

【0035】表1からピーク値や任意に選択したCPS
の確率が以下のように読み取れる。 測定値 計算値 測定回数 10800回 ピーク値 229CPS 発生確率 298/10800=1/36.2 1/37.9 0.0275 選択CPS 200CPS 発生確率 42/10800=1/257.1 1/237 0.00389 であり、選択CPSの発生確率にズレが生じている。し
かし
The peak value and CPS arbitrarily selected from Table 1
The probability of can be read as follows. Measured value Calculated value Number of times of measurement 10800 Peak value 229 CPS occurrence probability 298/10800 = 1 / 36.2 1 / 37.9 0.0275 Selection CPS 200 CPS occurrence probability 42/10800 = 1 / 257.1 1/237 0.00389 Therefore, the occurrence probability of the selected CPS is deviated. However

【0036】 選択CPS 発生確率 発生確率 測定値 計算値 199CPS 1/270 1/270 200CPS 1/257 1/237 201CPS 1/177 1/210 202CPS 1/180 1/186 203CPS 1/164 1/167 のように、この程度の計数回数であっても1CPSの差
で、発生確率に1/20〜1/30程度の差しか生じな
いので、実用上は非常に多数回計数しているので、ます
ます許容範囲に入っていく。計測値のカウント数を下記
表1に示す。
Selected CPS Occurrence Probability Occurrence Probability Measured Value Calculated Value 199 CPS 1/270 1/270 200 CPS 1/257 1/237 201 CPS 1/177 1/210 202 CPS 1/180 1/186 203 CPS 1/164 1/167 Moreover, even with this number of counts, the difference of 1 CPS does not cause a difference of about 1/20 to 1/30 in the probability of occurrence, so it is more and more acceptable as it counts a large number of times in practice. Enter the range. The number of counts of measured values is shown in Table 1 below.

【0037】 表1 CPS 回数 CPS 回数 CPS 回数 CPS 回数 171 1 202 60 230 274 258 42 172 1 203 66 231 254 259 41 175 1 204 69 232 286 260 33 176 1 205 92 233 255 261 35 177 1 206 101 234 234 262 28 179 1 207 104 235 281 263 14 180 1 208 127 236 232 264 27 181 1 209 109 237 238 265 14 182 1 210 152 238 244 266 14 183 2 211 151 239 221 267 15 184 2 212 168 240 212 268 10 185 6 213 189 241 182 269 8 186 5 214 175 242 182 270 7 187 5 215 193 243 173 271 5 188 3 216 196 244 175 272 8 189 10 217 230 245 166 273 3 190 8 218 218 246 147 274 1 191 7 219 231 247 153 275 3 192 17 220 262 248 130 276 6 193 20 221 262 249 107 277 2 194 24 222 274 250 103 278 2 195 31 223 253 251 114 279 2 196 28 224 249 252 90 280 1 197 29 225 269 253 67 282 1 198 42 226 284 254 66 375 1 199 40 227 294 255 54 487 1200 42 228 272 256 65 497 1 201 61 229 298 257 40Table 1 CPS Count CPS Count CPS Count CPS Count 171 1 202 60 60 230 274 258 42 172 1 203 203 66 231 254 259 411 41 175 1 204 69 69 232 286 260 331 176 1 205 205 92 233 255 261 34 35 17 234 262 28 179 1 207 104 104 235 281 263 14 180 180 1 208 127 127 236 232 264 27 181 1 209 109 237 238 265 14 182 1 210 210 152 238 244 266 14 183 2 211 211 151 239 2 216 218 261 267 2 10 185 6 213 189 241 182 269 269 8 186 5 214 175 242 182 270 7 875 215 193 243 173 273 271 5 188 3 216 196 244 175 272 8 8 189 10 217 230 245 166 273 3 190 218 218 218 246 147 274 1 3 19 217 219 231 247 247 2 326 173 275 275 221 262 249 107 277 2 194 24 222 274 250 250 103 278 2 195 31 223 253 251 114 114 279 2 196 28 224 249 252 290 280 1 197 29 225 269 253 253 67 67 282 1 198 42 226 261 275 284 254 254. 255 54 487 1 200 42 228 272 256 65 497 1 201 61 229 29 257 40

【0038】この表の値をグラフにすると図1のように
なる。また、測定回数の10800回を3回繰り返し実
行したグラフを図2に示す。計測回数を次第に増大させ
ると、実験値グラフは理論値のガウス分布に、更に接近
することが理解できる。この実験値のグラフにしたがっ
て当たり確率を設定する方法は次の通りである。この試
作機にはパチンコ機上に許可された1/220=0.0
045の確率を与える計数値はないので、実験的に確率
1/220に近い、1/257=0.00389で説明
する。図1に矢印で示すように、まず確率1/257=
0.00389とグラフの交点から計数値200CPS
を得て、基準値として、200を予めROM37に設定
する。
A graph of the values in this table is shown in FIG. Further, FIG. 2 shows a graph in which the number of times of measurement 10,800 times is repeated three times. It can be seen that the experimental value graph more closely approximates the Gaussian distribution of theoretical values when the number of measurements is gradually increased. The method of setting the hit probability according to the graph of this experimental value is as follows. 1/220 = 0.0 that was allowed on the pachinko machine for this prototype
Since there is no count value that gives the probability of 045, it will be explained experimentally with 1/257 = 0.00389, which is close to the probability of 1/220. As shown by the arrow in FIG. 1, first, the probability 1/257 =
Count value 200 CPS from the intersection of 0.00389 and the graph
Then, 200 is set in the ROM 37 in advance as a reference value.

【0039】実用上の装置の製作上では、ROM37の
デップスイッチを例えば、目標の基準値の2進数になる
ようにプログラミイングして回路を焼きつける。計測の
有効期間が例えば、h=1.0秒を与えるように、設定
回路33のデップスイッチ71をプログラミイングして
回路を焼きつける。また、計測の有効期間h=1.0秒
を増大、変更すると、図9のように分布形状を保ちなが
ら、グラフのピーク計数値も増大、変化し、各計数値の
与える確率も変化するので、1/220=0.0045
の確率を得る選択CPSを、有効期間h=1.0秒を変
更することにより、見つけることができる(詳細は後述
する)。
In manufacturing a practical device, the circuit is burned by programming the DIP switch of the ROM 37 so as to be a binary number of a target reference value. The circuit is burned by programming the dip switch 71 of the setting circuit 33 so that the effective period of measurement is, for example, h = 1.0 seconds. Further, if the effective period of measurement h = 1.0 seconds is increased or changed, the peak count value of the graph is increased or changed while the distribution shape is maintained as shown in FIG. 9, and the probability given by each count value is also changed. , 1/220 = 0.0045
The selected CPS to obtain the probability of can be found by changing the effective period h = 1.0 seconds (details will be described later).

【0040】表1のデータについて、ランダム性を検証
するために、ピーク値229CPSと、選択値200C
PSとについて測定回数10800以内の発生間隔をし
らべて見ると、ピーク値229CPSの発生間隔は、最
小間隔は2秒後、最大間隔は171秒後であり、当たり
の発生に規則性がないことが理解できる。また、選択計
数値200CPSの発生間隔は、最小間隔は7秒後で、
最大間隔は1211秒後でであり、ここでも規則性がな
いことが理解できる。
For the data in Table 1, in order to verify the randomness, a peak value of 229 CPS and a selected value of 200 C
Looking at the occurrence intervals of PS and the number of measurements within 10800, the minimum occurrence interval of the peak value 229 CPS is 2 seconds and the maximum occurrence interval is 171 seconds, and there is no regular occurrence of hits. It can be understood. In addition, the minimum interval between occurrences of the selected count value of 200 CPS is 7 seconds,
It can be seen that the maximum interval is 1211 seconds later, and here again there is no regularity.

【0041】そこで、計測値kを確率の目標値域へ収束
させるには、第1にROM37や設定回路33を固定し
て、核種と検出器との位置を変更し、入放射立体角ωを
変更させて、α線の絶対個数を調整する方法がある。ま
た、第 2の方法は入放射立体角ωを固定して、照射α線
の絶対個数を一定させて、ROM37や設定回路33の
条件を変更するものがある。本願のランダムパルス発生
装置はパチンコ機等のゲーム機に限定して使用する場合
は所定確率1/220等に合わせて、回路常数を固定
し、核種と検出器との位置を変更し、結果として入放射
立体角を変更させる。
Therefore, in order to converge the measured value k to the target value range of the probability, firstly, the ROM 37 and the setting circuit 33 are fixed, the positions of the nuclide and the detector are changed, and the incoming and outgoing solid angle ω is changed. Then, there is a method of adjusting the absolute number of α rays. In the second method, there is a method in which the incident solid angle ω is fixed, the absolute number of irradiation α rays is fixed, and the conditions of the ROM 37 and the setting circuit 33 are changed. When the random pulse generator of the present application is used only for a game machine such as a pachinko machine, the circuit constant is fixed and the positions of the nuclide and the detector are changed in accordance with the predetermined probability of 1/220 and the like. Change the incoming and outgoing solid angle.

【0042】今、図1(表1)の確率を与えるランダム
パルス発生装置において、計測時間(計測動作継続時
間)hを1.0秒から1.5秒、2.0秒に増加させる
と、計測時間h以内に観測される、粒子の個数は増大す
る。従って、図1のグラフはガウス分布の形を保ったま
まピーク計数値等が図9の e→f→g のように増加
の方向に方移動する。
Now, in the random pulse generator which gives the probability shown in FIG. 1 (Table 1), when the measurement time (measurement operation duration) h is increased from 1.0 seconds to 1.5 seconds and 2.0 seconds, The number of particles observed within the measurement time h increases. Therefore, in the graph of FIG. 1, the peak count value and the like move in the increasing direction as e → f → g in FIG. 9 while maintaining the shape of the Gaussian distribution.

【0043】次に、計測時間(計測動作継続時間)hを
1.0秒に設定したまま、放射線カプセル30内の線源
の強度を増大させると、1.0秒以内に観測される粒子
の個数kは当然増大する。従って、図1のグラフはガウ
ス分布の形を保ったままピーク計数値等が図9の e→
f→g のように増加の方向に方移動する。本願ではAM
ERSHAM 社のアメリシュムAmフイルムで、人体に無害
な微弱な核種を使用するので、線源の強度を一定にした
まま、、核種と検出器との位置を変更し、入放射立体角
を変更させて、α線の絶対個数を調整する方法を追求す
る。
Next, when the intensity of the radiation source in the radiation capsule 30 is increased while the measurement time (measurement operation duration) h is set to 1.0 second, the particles observed within 1.0 second The number k naturally increases. Therefore, in the graph of FIG. 1, the peak count value and the like of FIG.
It moves in the direction of increase like f → g. AM in this application
ERSHAM's Amerishum Am film uses weak nuclides that are harmless to the human body. Therefore, while the intensity of the radiation source remains constant, the positions of the nuclide and the detector can be changed to change the incoming and outgoing solid angles. , Pursue a method of adjusting the absolute number of α rays.

【0044】ここで、一定強度の線源から、3次元空間
に放射される粒子の個数について図11を用いて説明す
る。球体Qの中心Oのおける全球面QQの立体角は4π
であり、球面上の一点Pのの回り面積Sが中心Oのおい
て張る立体角ωは4π・S/4πr2 =4π・S/4π
r2 となり、距離の2乗に逆比例して小さくなる。中心
Oの近くに線源のアメリシュームAmを置き、中心Oか
ら距離rの位置にPINダイオードDを配置する。この
時検出器PINダイオードDの感応面が球体Qの球面上
に線源に向いて位置すものと近似的に考える。中心Oに
向かうPINダイオードDの感応面の面積がSで、更に
線源のアメリシュームAmは中心Oとズレているが、近
似的に中心Oにあるものてして扱い、線源のアメリシュ
ームAmとPINダイオードDとの距離Rを近似的に、
球の半径である、r=Rとする。
Here, the number of particles radiated in a three-dimensional space from a radiation source having a constant intensity will be described with reference to FIG. The solid angle of the spherical surface QQ at the center O of the sphere Q is 4π.
And the solid angle ω formed by the area S around the point P on the spherical surface at the center O is 4π · S / 4πr2 = 4π · S / 4π
r2, which decreases in inverse proportion to the square of the distance. A source Amerisum Am is placed near the center O, and a PIN diode D is placed at a distance r from the center O. At this time, it is approximately considered that the sensitive surface of the detector PIN diode D is located on the spherical surface of the sphere Q facing the radiation source. The area of the sensitive surface of the PIN diode D toward the center O is S, and the radiation source Amerisum Am is deviated from the center O, but it is treated as if it is approximately at the center O and treated as the radiation source Amerisum Am. Approximately the distance R with the PIN diode D,
Let r = R, which is the radius of the sphere.

【0045】放射線は放射線源から全空間4π方向に放
出されるので、検出器PINダイオードDに到達する放
射線の個数Cは、線源と検出器の距離の2乗分に逆比例
する。式で表すと、で与えられる。ここで、 Cは1秒間の予想の計数値(cps)(多数回観測した時の
平均) Sは検出器の感応面積(mm2) Aは線源の強さ(μCi:マイクロキュリー) Rは検出器と線源と距離(mm ) 1Ci=3.7×1010 (Bq):安定資料である とする。
Since the radiation is emitted from the radiation source in the entire space 4π direction, the number C of the radiation reaching the detector PIN diode D is inversely proportional to the square of the distance between the source and the detector. Expressed as a formula, it is given by. Where C is the expected count value for one second (cps) (average when observed many times) S is the sensitive area of the detector (mm2) A is the intensity of the radiation source (μCi: microcurie) R is the detection Distance between instrument and radiation source (mm) 1Ci = 3.7 × 10 10 (Bq): Stable data.

【0046】例えば、線源の強を1μCi、検出器の感応
面積を1mm2 、検出器と線源の距離を3mmとすると C=327cps となる。ここで、検出器PINダイオードDと線源アメ
リシュームAmとの距離Rを変化させるとカウンタ36
の計数値kを変化させることができる。ここで、先に計
算したc=327 をM=mとして(5)式に代入すると P(3
57) =1/45.3となり、計数値が357 となる確率が45.3分
の1であることを表す。パチンコ業界や法律で決められ
た当たりの確率 220分の1は、1秒間の計数値が約 295
の時に得られることになる。ここで、比較器に 295をあ
らかじめ設定しておき、計数値が 295になり一致した時
にパルスを出力すれば、確率 220分の1のランダムな当
たりが得られる。本願の調整機構を用いて、線源と検出
器の距離を変化させてc=340 となるように設定した場
合、計数値295 が得られる確率は約908 分の1になる。
このように、線源と検出器を調整することが可能とな
る。もちろん距離を一定にしておき、設定値を可変する
ことにより、確率を変えることは可能である。この場合
においても、線源の強度は計測誤差及び製造時のバラツ
キによる誤差を伴うので平均計数値を一定に調整するの
に本機構は有効である。
For example, if the intensity of the radiation source is 1 μCi, the sensitive area of the detector is 1 mm 2, and the distance between the detector and the radiation source is 3 mm, then C = 327 cps. Here, if the distance R between the detector PIN diode D and the radiation source Amesume Am is changed, the counter 36
The count value k of can be changed. Here, substituting c = 327 calculated above as M = m into the equation (5), P (3
57) = 1 / 45.3, which means that the probability that the count value will be 357 is 1 in 45.3. The probability of 1/220 determined by the pachinko industry or the law is about 295 per second.
Will be obtained at. Here, if 295 is set in advance in the comparator and a pulse is output when the count value becomes 295 and they match, a random hit with a probability of 1/220 can be obtained. When the adjustment mechanism of the present application is used to change the distance between the radiation source and the detector to set c = 340, the probability that the count value 295 is obtained is about 1/908.
In this way it is possible to adjust the source and detector. Of course, it is possible to change the probability by keeping the distance constant and changing the set value. Even in this case, since the intensity of the radiation source is accompanied by a measurement error and an error due to variations in manufacturing, this mechanism is effective for adjusting the average count value to a constant value.

【0047】図11〜13に検出器PINダイオードD
と線源アメリシュームAmとの距離Rを変化させる機構
を詳しく説明する。図6の回路が組み込まれた基盤1に
は断面L状の取付金具2が設けられ、取付金具2は垂直
部3と水平部4とを備えている。垂直部3は基盤1に垂
直に設けられ、水平部4は基盤1に平行になって垂直部
3と一体的に形成されている。垂直部3は金属であり、
基盤1のアース側に半田等により接続されている。取付
金具2に囲まれた基盤1の上には検出器PINダイオー
ドDがスペーサ5を介して固定され、ダイオードDの各
電極は図6の回路と接続されている。水平部4の中央に
はねじ穴が形成され、ねじ穴にはネジ6が螺合されてい
る。ネジ6の基盤1側の先端には平坦な台部7が固定さ
れ、基盤1と平行な台部7には、基盤1に面積Sのアメ
リシュームAmのフイルム8が固着されている。ネジ6
の後端部で水平部4上方の側にはロック用のボルト9が
ねじ込まれている。
The detector PIN diode D is shown in FIGS.
The mechanism for changing the distance R between the radiation source and the radiation source Amerisum Am will be described in detail. A base 1 incorporating the circuit of FIG. 6 is provided with a mounting bracket 2 having an L-shaped cross section, and the mounting bracket 2 includes a vertical portion 3 and a horizontal portion 4. The vertical portion 3 is provided vertically to the base 1, and the horizontal portion 4 is parallel to the base 1 and is integrally formed with the vertical portion 3. The vertical part 3 is made of metal,
It is connected to the ground side of the board 1 by soldering or the like. A detector PIN diode D is fixed via a spacer 5 on the base 1 surrounded by the mounting bracket 2, and each electrode of the diode D is connected to the circuit of FIG. A screw hole is formed in the center of the horizontal portion 4, and a screw 6 is screwed into the screw hole. A flat base portion 7 is fixed to the tip of the screw 6 on the base 1 side, and a film 8 having an area S of an americanism Am is fixed to the base 1 on the base portion 7 parallel to the base 1. Screw 6
A bolt 9 for locking is screwed into the rear end portion above the horizontal portion 4.

【0048】線源アメリシュームAmと、距離R離れた
PINダイオードDとは図10の球体Qの立体角ωの位
置関係にある。更に、取付金具2、線源アメリシューム
AmとPINダイオードD等には銅製のシールドケース
10が被せられている。シールドケース10は基盤1の
アースに接続されている。
The radiation source Am and the PIN diode D separated by the distance R are in the positional relationship of the solid angle ω of the sphere Q in FIG. Further, a copper shield case 10 covers the mounting bracket 2, the radiation source Am, the PIN diode D, and the like. The shield case 10 is connected to the ground of the base 1.

【0049】他の実験例について、今式(3)と本願試
作装置において、S=1.21mm2 、A=1μCi=
3.7×104 Bqの場合、距離Rと計数カウント数C
の関係データは以下のようになった。ここで、ネジ6を
ドライバ等で回転して検出器PINダイオードDと線源
アメリシュームAmとの距離Rを変化させる。
As to other experimental examples, in the formula (3) and the prototype device of the present application, S = 1.21 mm 2, A = 1 μCi =
In the case of 3.7 × 10 4 Bq, the distance R and the count count C
The relational data of is as follows. Here, the screw 6 is rotated by a screwdriver or the like to change the distance R between the detector PIN diode D and the radiation source Am.

【0050】 信号源と検出部の 計数カウント数 距離 R(mm) C(CPS) 5.0 142 4.0 222 3.0 395 2.0 890 1.0 3562[0050]           Count count of signal source and detector           Distance R (mm) C (CPS)               5.0 142               4.0 222               3.0 395               2.0 890               1.0 3562

【0051】ところで、ある一定時間に崩壊する放射線
は確率法則に従う現象であるから、一定の放射線源を一
定時間計数しても、その計数値は常に一定値にはならず
ある平均値Mの付近に分散し、図1のような分散になる
ことは既に述べた。それでも、信号源と検出部の距離R
の減少させると、計数カウント数Cの平均値Mが、図9
のように増加している傾向にあることが理解できる。但
し、この計数カウント数は、前置増幅器で得られる計数
で実際の計数は弁別回路を通過したパルスとしているた
め参考値となる。
By the way, since radiation that decays in a certain period of time is a phenomenon according to the law of probability, even if a certain radiation source is counted for a certain period of time, the count value does not always become a constant value, and it is in the vicinity of a certain average value M It has already been described that the above-mentioned dispersion results in the dispersion shown in FIG. Nevertheless, the distance R between the signal source and the detector
The average value M of the count number C is decreased as shown in FIG.
It can be understood that there is a tendency to increase as shown in. However, this count value is a reference value because it is a count obtained by the preamplifier and the actual count is a pulse that has passed through the discrimination circuit.

【0052】次に、ランダムパルス発生装置の量産現場
における確率1/220を与える個数kの基準値k0 の
設定方法について説明する。まず、1台のランダムパル
ス発生装置を標本装置に選定する。設定回路33によ
り、計数時間hを0.8秒、1.0秒、1.3秒、1.
5秒、2.0秒に順次設定して、表1のデータを回収し
たときと同様な計測を、それぞれの設定時間につて行
う。測定データをそれぞれについて取って、図1と同様
なグラフを作成し、確率1/220を与える個数kの基
準値k0 を発見する。この基準値k0 を与えるようにR
OM37のデップスイッチの位置を選定し、後に固定す
る。更にその際の計数時間h0 を与えた設定回路33の
デップスイッチの位置も固定する。なお更に。線源アメ
リシュームAmと検出器PINダイオードDとの距離R
を記録する。この距離Rはネジ6のピッチ位置で定ま
り、回転数や角度に比例する。これで、目標確率のパル
スを出力する標本装置の回路定数と距離Rが確定する。
Next, a method of setting the reference value k0 of the number k that gives the probability 1/220 in the mass production site of the random pulse generator will be described. First, one random pulse generator is selected as the sample device. By the setting circuit 33, the counting time h is 0.8 seconds, 1.0 seconds, 1.3 seconds, 1.
5 seconds and 2.0 seconds are sequentially set, and the same measurement as when collecting the data in Table 1 is performed for each set time. The measurement data is taken for each, and a graph similar to that of FIG. 1 is created to find the reference value k0 of the number k that gives the probability 1/220. R to give this reference value k0
The position of the OM37 DIP switch is selected and fixed later. Further, the position of the DIP switch of the setting circuit 33 to which the counting time h0 at that time is given is also fixed. Still further. Distance R between the source Amerisum Am and the detector PIN diode D
To record. This distance R is determined by the pitch position of the screw 6, and is proportional to the rotation speed and angle. With this, the circuit constant and the distance R of the sampling device that outputs the pulse having the target probability are determined.

【0053】多数の量産品については、各設定定数と距
離Rとをまず標本装置に合わせる。即ち、ROM37の
デップスイッチの位置と、計測時間hを与えた設定回路
33のデップスイッチの位置を標本装置に合わせて固定
する。次に距離Rについては、ネジ6のピッチ位置、回
転数や角度位置を標本装置と同一の位置に合わせる。し
かし、取付金具2等は機械的なものであり、また線源ア
メリシュームAmフイルム8にも5%程度のバラツキが
あるので、標本装置と同一の確率を得るには、距離Rを
微調整する必要がある。
For a large number of mass-produced products, each setting constant and the distance R are first adjusted to the sampling device. That is, the position of the dip switch of the ROM 37 and the position of the dip switch of the setting circuit 33 to which the measurement time h is given are fixed according to the sample device. Next, for the distance R, the pitch position, the rotation number, and the angular position of the screw 6 are adjusted to the same position as the sample device. However, since the mounting bracket 2 and the like are mechanical, and the radiation source Amerisum Am film 8 also has a variation of about 5%, the distance R needs to be finely adjusted in order to obtain the same probability as the sample device. There is.

【0054】次に、基準値k0 と計測時間h0 を設定し
た量産品に、当たりパルスの回数を記録する記録装置を
それぞれ接続して電源を入れる。量産品と記録装置の組
み合わせ品を多数準備する。このようにデータ収集中の
状態にした多数の量産品をベルトコンベアの上に乗せて
30分後にチェックポイントに戻るように配置する。表
1から、計数値k0 が確率1/220であるためには、
10800回/秒、すなわち180分間で、計数値kが
約49回発生すればよい。そこで、30分間なら49回
x30分/180分=8.1回発生していればよい。一
の量産品がデータ収集中の状態を持続したまま30分後
にチェックポイントに到着した時に、記録装置の記録回
数を所定の読み出し機器で調べる。
Next, the mass-produced products for which the reference value k0 and the measurement time h0 are set are connected to recording devices for recording the number of hit pulses, and the power is turned on. Prepare a large number of mass-produced products and recording device combinations. In this way, a large number of mass-produced products, which are in the state of collecting data, are placed on the belt conveyor and arranged so as to return to the check point after 30 minutes. From Table 1, in order that the count value k0 has a probability of 1/220,
It is sufficient that the count value k occurs approximately 49 times in 10800 times / second, that is, in 180 minutes. Therefore, for 30 minutes, it may be 49 times x 30 minutes / 180 minutes = 8.1 times. When one mass-produced product arrives at the checkpoint after 30 minutes while continuing to collect data, the recording frequency of the recording device is checked by a predetermined reading device.

【0055】発生回数が”7”等のように”8.1”よ
り小さい場合は、距離Rが大きく、立体角が小さくな
り、図9に示す確率分布グラフが図中左方向に移動した
状態である。これは、検出器PINダイオードDが照射
を受ける放射粒子の絶対数が減ったものである。そこ
で、図11のネジ6をねじ込む方向に僅かに回転させ、
距離Rを小さくし、立体角ωを大きくし、検出器PIN
ダイオードDが照射を受ける放射粒子の絶対数を増加さ
せる。逆に発生回数が”9”等のように”8.1”より
大きい場合は、距離Rが小さく、立体角が大きくなり、
検出器PINダイオードDが照射を受ける放射粒子の絶
対数が増加したものである。そこで、ネジ6を緩める方
向に僅かに回転させ、距離Rを大きくし、立体角を小さ
くし、検出器PINダイオードDが照射を受ける放射粒
子の絶対数を減少させる。
When the number of occurrences is smaller than "8.1" such as "7", the distance R is large and the solid angle is small, and the probability distribution graph shown in FIG. 9 is moved to the left in the figure. Is. This is a reduction in the absolute number of emissive particles that the detector PIN diode D is exposed to. Then, slightly rotate the screw 6 in FIG.
The distance R is reduced, the solid angle ω is increased, and the detector PIN is
Increasing the absolute number of emissive particles that the diode D receives. On the contrary, when the number of occurrences is larger than "8.1" such as "9", the distance R is small and the solid angle is large.
The detector PIN diode D is an increase in the absolute number of emissive particles irradiated. Therefore, the screw 6 is slightly rotated in the loosening direction to increase the distance R, reduce the solid angle, and reduce the absolute number of the radiated particles with which the detector PIN diode D is irradiated.

【0056】距離Rがズレた量産品でも、せいぜい多く
て2回のチェック、即ち1時間後の再検査で正確に確率
1/220の当たり発生装置として調整を終了できる。
当然に距離Rにズレのない量産品ははコンベア搭載後3
0分後には検査が終了する、予めコンベアには多数の被
検査量産品を乗せてあるので、多数がデータ収集中の状
態ある時に、検査作業は休みなく続行できる。
Even in a mass-produced product with the distance R deviated, the adjustment can be accurately completed as a hit generating device with a probability of 1/220 by checking at most twice, that is, re-inspecting one hour later.
Of course, mass-produced products with no deviation in distance R will be
The inspection is finished after 0 minutes. Since many mass-produced products to be inspected are put on the conveyor in advance, the inspection work can be continued without a break when many are in the state of collecting data.

【0057】距離Rの設定後はネジ6をナット9でロッ
クし、ネジ6とナット9は、接着剤により固定される。
完成時の距離Rの設定値は、約3〜4mmとなり、ネジ
6とナット9は、接着剤により固定される。最後にネジ
6とナット9や取付金具2等はシールドケース10を被
せて封印する。
After setting the distance R, the screw 6 is locked by the nut 9, and the screw 6 and the nut 9 are fixed by an adhesive.
The set value of the distance R at the time of completion is about 3 to 4 mm, and the screw 6 and the nut 9 are fixed with an adhesive. Finally, the screw 6, the nut 9, the mounting bracket 2 and the like are covered with a shield case 10 and sealed.

【0058】当たり確率を別の値とする他のゲーム機械
用にはランダムパルス発生装置の、上記設定する基準値
を変更して回路の焼き付けを行うことができる。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、どの確率でも、一旦設定した、当たり確率
は5%以内の一定となる。パチンコ機にあっては、プレ
イヤーにとっては法定確率以内の当たりが確保され、健
全娯楽としてのパチンコ機の普及に貢献する。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。
なお、この実施例では、核種として241 Amのα崩壊を
利用し、α崩壊により半導体検出素子が放電するもの
を、説明したが、RIは別のものでもよい。
For other game machines whose hit probability is another value, the circuit can be printed by changing the above-mentioned reference value of the random pulse generator. In such a pachinko machine or the like equipped with the random pulse generator of the present application, the probability of hitting once set is constant within 5% at any probability. In the case of a pachinko machine, the player is guaranteed a hit within the legal probability, which contributes to the spread of the pachinko machine as a healthy entertainment. Since the present application uses a natural phenomenon, artificial fraud cannot be done.
In addition, in this example, the α decay of 241 Am was used as a nuclide, and the semiconductor detection element was discharged by the α decay, but RI may be different.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上のように、本発明の調整機構を有す
る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、定時公平な当たり確
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
ゆる連ちゃんが起きても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。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。更に、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
数を利用するシュミレーション実験に応用できる。
As described above, according to the random pulse generator having the adjusting mechanism of the present invention, since the decay of RI which occurs as a random phenomenon in nature is utilized, there is no deviation due to the manufacturing technique or the change with time. , You can create a regular and fair hit probability. In addition, in a pachinko machine equipped with the random pulse generator of the present application, if hits occur continuously, even if so-called Ren-chan occurs, the probability of hitting becomes constant for a long time, such as a unit of a day. The variation due to is eliminated. In the present application, the random pulse generator can be manufactured separately from the pachinko machine, so that the handling is simple, and the verification, test, and manufacturing are easy. Furthermore, this random pulse generator can be applied to not only pachinko machines but also simulation experiments using random numbers.

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

【図1】本発明のランダムパルス発生装置の実測データ
のグラフ図である。
FIG. 1 is a graph of measured data of a random pulse generator of the present invention.

【図2】本発明のランダムパルス発生装置の多数回の実
測データのグラフ図である。
FIG. 2 is a graph diagram of actual measurement data of a large number of times of the random pulse generator of the present invention.

【図3】本発明を説明するためのガウス分布図である。FIG. 3 is a Gaussian distribution diagram for explaining 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 the occurrence of 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 a diagram of an exponential function 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の全体回路の
ブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of an entire circuit of a random pulse generator of the present invention.

【図7】本発明の弁別回路の動作を説明するタイミング
図である。
FIG. 7 is a timing diagram illustrating the operation of the discrimination circuit of the present invention.

【図8】本発明のランダムパルス発生装置の動作を説明
するタイミング図である。
FIG. 8 is a timing diagram illustrating the operation of the random pulse generator of the present invention.

【図9】本発明の放射立体角の変動による確率ピークの
移動を説明するガウス分布図である。
FIG. 9 is a Gaussian distribution diagram for explaining the movement of the probability peak due to the variation of the radiation solid angle according to the present invention.

【図10】本発明の放射立体角の変動の原理を説明する
球体布図である。
FIG. 10 is a sphere cloth diagram for explaining the principle of variation of the radiation solid angle of the present invention.

【図11】本発明のランダムパルス発生装置の調整機構
の側面図と平面図である。
FIG. 11 is a side view and a plan view of the adjusting mechanism of the random pulse generator of the present invention.

【図12】本発明のランダムパルス発生装置の調整機構
の外観平面図である。
FIG. 12 is an external plan view of the adjusting mechanism of the random pulse generator of the present invention.

【図13】本発明のランダムパルス発生装置の調整機構
の透視側面図である。
FIG. 13 is a perspective side view of the adjusting mechanism of the random pulse generator of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基盤 2 取付金具 6 ネジ 8 アメリシュームAmフイルム 9 ナット 10 シールドケース 30 放射性カプセル 31 検出装置 32 弁別回路 33 設定回路 34 センサー 36 カウンタ 37 ROM 38 比較回路 39 駆動回路 40 表示装置 43 前置増幅器 60 第1AND回路 62 第2AND回路 71 デップスイッチ D 半導体検出素子 h 計数時間 k 計数値 k0 基準値 ω 照射立体角 R 距離 1 foundation 2 Mounting bracket 6 screws 8 Americum Am film 9 nuts 10 Shield case 30 radioactive capsules 31 Detector 32 discrimination circuit 33 Setting circuit 34 sensor 36 counter 37 ROM 38 Comparison circuit 39 Drive circuit 40 display device 43 Preamplifier 60 First AND Circuit 62 Second AND Circuit 71 Dep switch D Semiconductor detector h Counting time k count value k0 reference value ω irradiation solid angle R distance

フロントページの続き (72)発明者 上野 俊二 茨城県那珂郡那珂町向山1230池上通信機 株式会社水戸工場内 (72)発明者 小川 浩行 茨城県那珂郡那珂町向山1230池上通信機 株式会社水戸工場内 (56)参考文献 特開 平6−291620(JP,A) 特開 平6−154411(JP,A) 特開 平5−157847(JP,A) 特開 昭59−114918(JP,A) 特開 昭63−55629(JP,A) 特開 平7−162275(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 3/84 A63F 7/02 G06F 7/58 Front page continued (72) Inventor Shunji Ueno 1230 Mukaiyama, Naka-machi, Naka-gun, Ibaraki Prefecture Ikegami Tsushinki Co., Ltd.In Mito Plant Co., Ltd. (72) Hiroyuki Ogawa 1230 Mukaiyama, Naka-machi, Naka-gun, Ibaraki Prefecture Ikegami Tsushinki Co., Ltd. (56) References JP-A-6-291620 (JP, A) JP-A-6-154411 (JP, A) JP-A-5-157847 (JP, A) JP-A-59-114918 (JP, A) Kai 63-55629 (JP, A) JP-A-7-162275 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H03K 3/84 A63F 7/02 G06F 7/58

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 放射性物質が放射するα、β、γ線につ
いて、これら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が指数関
数の分布に従う点と、この指数関数において、放射され
る前記粒子の個数が,所定時間区間でk個である確率P
kは、ポアソンの分布式で表示される点と、前記粒子の
個数kが、一定の確率に従ってランダムに放射されるこ
とに着目し、放射線検出回路で検出した粒子の計数値
と、予め設定した一定の確率を与える基準値とを比較
し、これらが一致した時当たりパルスを発生させるラン
ダムパルス発生装置において、 微弱な放射性物質と、放射性物質に対面して配置され所
定の被爆立体角を占有するとともに、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、この電気信号から時定数信号を発生さ
せて増幅する増幅回路と、この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るものを弁別
する波高弁別器と、前記弁別された信号を前記粒子の個
数として計数し保持する計数回路と、この計数回路に対
して計数動作を継続させる計数時間をプログラミングに
より変更可能に設定する設定回路と、目標の確率を与え
る基準値をプログラミングにより変更可能に設定するメ
モリと、前記計数時間内に前記計数回路に保持された計
数値と前記基準値とを比較し一致したらパルスを出力す
る比較回路と、前記放射性物質と半導体検出素子の間の
距離を調整し前記被爆立体角を変化させる調整機構とか
らなり、 前記計数時間と前記基準値を目標確率に合わせて固定
し、前記計数回路に保持された計測個数が、目標確率に
対応する前記基準値になるように、前記調整機構により
放射性物質と半導体検出素子の間の距離を調整して、前
記被爆立体角を変化し、半導体検出器が受ける放射粒子
の絶対数を変化させて、目標の当たり確率を得るように
したことを特徴とするランダムパルス発生装置の調整機
構。
1. Regarding α, β and γ rays emitted by a radioactive substance, each of these radiations is captured as particles having a predetermined energy level, and the radiation distribution of these particles follows an exponential distribution, and this index In the function, the probability P that the number of emitted particles is k in a predetermined time interval
Focusing on the point displayed by the Poisson distribution formula and that the number k of the particles is randomly emitted according to a certain probability, k is set in advance with the count value of the particles detected by the radiation detection circuit. A random pulse generator that compares a reference value that gives a certain probability and generates a per-hour pulse when they match, occupies a weak radioactive substance and a predetermined solid angle exposed to the radioactive substance. Along with, a semiconductor detection element that converts the particles into an electric signal having an intensity corresponding to the energy level, an amplifier circuit that generates and amplifies a time constant signal from the electric signal, and the time constant signal corresponds to the particles. A wave height discriminator for discriminating between energy levels in the intensity range, a counting circuit for counting and discriminating the discriminated signal as the number of the particles, and this counting A setting circuit for setting a counting time for continuing counting operation to the circuit to be changeable by programming, a memory for setting a reference value for giving a target probability to be changeable by programming, and a counting circuit for setting the counting circuit within the counting time. A comparison circuit that compares the held count value and the reference value and outputs a pulse when they match, and an adjustment mechanism that adjusts the distance between the radioactive substance and the semiconductor detection element to change the exposed solid angle, The counting time and the reference value are fixed in accordance with the target probability, and the radioactive material and the semiconductor detection element are adjusted by the adjusting mechanism so that the measured number held in the counting circuit becomes the reference value corresponding to the target probability. By adjusting the distance between them to change the solid angle of exposure and to change the absolute number of emitted particles received by the semiconductor detector to obtain the target hit probability. An adjusting mechanism for a random pulse generator characterized in that
【請求項2】 前記調整機構を、前記半導体検出素子を
固定する基盤とこの基盤上に突設した取付金具とこの取
付金具に螺合され前記半導体検出素子を支持するネジと
これら取付金具とネジ及び半導体検出素子等を封入する
シールドケースとから構成し、前記ネジを回転させて、
前記放射性物質と前記半導体検出素子の間の距離を調整
可能としたことを特徴とする請求項1項のランダムパル
ス発生装置の調整機構。
2. The adjusting mechanism includes a base for fixing the semiconductor detection element, a mounting bracket projecting on the base, a screw screwed to the mounting bracket to support the semiconductor detection element, and the mounting bracket and the screw. And a shield case that encloses the semiconductor detection element, etc., rotate the screw,
The adjusting mechanism of the random pulse generator according to claim 1, wherein the distance between the radioactive substance and the semiconductor detection element is adjustable.
JP34040593A 1993-12-09 1993-12-09 Adjustment mechanism of random pulse generator Expired - Lifetime JP3367730B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34040593A JP3367730B2 (en) 1993-12-09 1993-12-09 Adjustment mechanism of random pulse generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34040593A JP3367730B2 (en) 1993-12-09 1993-12-09 Adjustment mechanism of random pulse generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07162276A JPH07162276A (en) 1995-06-23
JP3367730B2 true JP3367730B2 (en) 2003-01-20

Family

ID=18336639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34040593A Expired - Lifetime JP3367730B2 (en) 1993-12-09 1993-12-09 Adjustment mechanism of random pulse generator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3367730B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001117756A (en) * 1999-10-20 2001-04-27 Iwaki Electronics Corp Random pulse generator and random number generation device and probability generation device utilizing the random number generator
JP4804815B2 (en) * 2004-06-30 2011-11-02 典平 露崎 Random pulse generation source, method for generating random number and / or probability using the same, program, and semiconductor device
KR102093317B1 (en) * 2018-08-13 2020-03-25 주식회사 이와이엘 Random number generation method and random number generator using inorganic scintillator

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07162276A (en) 1995-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102289084B1 (en) Apparatus, system, and method for beta decay-based true random number generator
EP0940011B1 (en) Method of and apparatus for generating random numbers
US4489315A (en) Personnel electronic neutron dosimeter
JPH01503176A (en) Inexpensive radon detection device
JP3367730B2 (en) Adjustment mechanism of random pulse generator
Simms et al. Collective excitation of Pd 101 following (heavy ion, x n) reactions
JP2926539B2 (en) Numerical identification device using weak radioactive material and pulse generator with variable probability
JP3367729B2 (en) Random pulse generator
JP2806736B2 (en) Random pulse generator
US6360183B1 (en) Device and method for triggering a random event
JPH0634763A (en) Radioactive ray detector
JP3364365B2 (en) Probability setting device for random pulse generator
JP2001117756A (en) Random pulse generator and random number generation device and probability generation device utilizing the random number generator
JPH11161473A (en) Random number generator and probability generator
Pairsuwan et al. Analyzing powers for the H 2 (p→, pn) 1 H reaction at 200 MeV
JP2543815B2 (en) A method for determining the occurrence of a hit under a certain probability and a pachinko machine using this method
Aroua et al. Evaluation and test of the response matrix of a multisphere neutron spectrometer in a wide energy range Part I. Calibration
JPH11184676A (en) Natural random number generating card
JPH11296348A (en) Natural random number and hybrid random number generating device
Frank et al. A passive neutron spectrometer using a nuclear track detector
Aton et al. Accurate measurements of small charges collected on junctions from alpha particle strikes using an accelerator-produced microbeam
JPH0950369A (en) Method and device for random number generation using radioactive material
WO2004025285A1 (en) Comparison of a rutherford back scattering signal with a particle induce x-ray emission signal
CUCU et al. HOME-MADE ALPHA-TRACK DETECTOR FOR RADIOACTIVE GAS: RADON
Love et al. Some TPC measurements in an oxygen beam at the AGS

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111108

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141108

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term