JP3878570B2

JP3878570B2 - 放射線測定装置

Info

Publication number: JP3878570B2
Application number: JP2003097832A
Authority: JP
Inventors: 弘中岡
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2023-04-01
Also published as: JP2004301799A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線測定装置に関し、特に複数の放射線検出部を備えた放射線測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放射線測定装置としては、各種の装置が知られている。その中でモニタリングポストは、地理上に設定された各放射線測定地点に固定的に設置され、その放射線測定地点において環境放射線を継続的にあるいは定期的にモニタリングする装置である。具体的には、モニタリングポストは、通常はバックグランド測定を行うが、異常時において、例えば放射性物質取扱施設から放射性同位元素が放出されてしまった場合にその放射線同位元素から出る放射線や当該施設から放射されてくる放射線を測定するものである。なお、それ以外にも、サーベイメータ、エリアモニタなどの各種の放射線測定装置が知られている。
【０００３】
以下の特許文献１には、複数の固体撮像素子の中で不良アドレス素子については信号を除外して平均値を求めることが開示されている。しかし、不良アドレス素子は、あらかじめ設定しておくものであると推察される。以下の特許文献２には、複数の核分裂検出器の出力値の平均値をとって核分裂を測定する場合に、異常な核分裂検出器を平均演算から除外することが開示されている。しかし、異常判定の基準値を適応的に設定することは示されていない。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２４５７２３号公報
（請求項８、第００３７段落など）
【特許文献２】
特開平５−６６２７６号公報
（要約、第００１２段落など）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、感度向上等のために、多数の小型の半導体センサを搭載した放射線測定装置においては、いずれかの半導体センサの動作が不良となると、総合的な測定結果や判断に悪影響が生じる。例えば、環境放射線の線量測定精度が問題となる。よって、不良データが結果値に悪影響を与えないようにするための工夫が求められる。
【０００６】
本発明の目的は、複数の測定データの中で信頼性のない測定データを除外してその上で精度よくデータ演算を行えるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の放射線検出部を備え、前記複数の放射線検出部を用いて取得された複数の測定データを処理する放射線測定装置において、前記複数の測定データについての分散に基づいて、相対適正範囲を設定する相対適正範囲設定手段と、前記複数の測定データの中で前記相対適正範囲を逸脱する相対逸脱データを判別する相対逸脱データ判別手段と、前記複数の測定データの中から前記相対逸脱データを除外し、除外後の複数の相対優良データを得る相対逸脱データ除外手段と、前記除外後の複数の相対優良データを用いて所定のデータ演算を実行するデータ演算手段と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、複数の測定データ自体に基づいて相対適正範囲が適応的に設定される。そして、その相対適正範囲を逸脱する相対逸脱データが特定され、それが除外される。その上で、残された複数の相対優良データを用いて所定のデータ演算（例えば平均線量演算など）が実行される。相対適正範囲は上限又は下限のみで定義されてもよいが、通常は上限及び下限の両者によって定義される。この除外演算は、測定と並行して実行させてもよいが、一定時間ごとに定期的に実行されるようにしてもよい。その場合、適正でないデータを生じさせた放射線検出部（異常検出部）については、メンテナンス時まで動作停止させるようにしてもよく、その事実を履歴としてログに記録しておいてもよい。
【０００９】
上記構成において、分散は測定データのバラツキ度合いを示す値である。つまり統計的基準から逸脱データの特定がなされることになる。
【００１０】
望ましくは、前記複数の放射線検出部により得られた複数の測定データの中で絶対適正範囲を逸脱する絶対逸脱データを判別する絶対逸脱データ判別手段と、前記複数の放射線検出部により得られた複数の測定データの中で前記絶対逸脱データを除外し、除外後の複数の絶対優良データを得る絶対逸脱データ除外手段と、を含み、前記相対適正範囲設定手段は、前記複数の絶対優良データに基づいて前記相対適正範囲を設定し、前記相対逸脱データ除外手段は、前記複数の絶対優良データの中から前記相対逸脱データを除外する。
【００１１】
上記構成によれば、相対適正範囲の設定に先立って、絶対適正範囲を外れる絶対逸脱データをあらかじめ除外しておくことができるので、相対適正範囲をより的確に設定でき、ひいてはデータ演算の精度を向上できる。絶対適正範囲は、放射線検出部への電源変動、バイアス設定異常、物理的故障、などに対応するためのもので、その下限のみを設定するようにしてもよいし（例えば、バックグランド計数値以下の非常に低い計数値を識別）、更に上限を設定するようにしてもよい。
【００１２】
望ましくは、バックグランド測定時か異常時かを判定する状況判定手段を含み、前記バックグランド測定時にだけ前記相対逸脱データの除外がなされる。例えば、各放射線検出部が指向性をもった感度特性を有し、かつ、それらが互いに異なる向きに配置されている場合、異常放射線発生源に向いた放射線検出部については、その測定データが高い値を示すことになるが、それが不必要に除外されないように、バックグランド測定時に限って除外演算を行うものである。バックグランド測定時であるか否かは、例えば、複数の測定データをそのまま単純平均した値が一定値以下であること、などから判別できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１には、本発明に係る放射線測定装置の好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示すブロック図である。
【００１５】
この図１に示される放射線測定装置は例えば放射線取扱施設の周囲あるいは地理上の観測地点に設けられるモニタリングポストであってもよいし、またサーベイメータなどであってもよい。測定対象となる放射線は、γ線であるが、もちろんそれには限られず、例えば中性子などの検出を行うものであってもよい。
【００１６】
測定部１０は多数の検出部１２によって構成される。例えばモニタリングポストにおいては、各検出部１２は互いに異なる向きに配置されてもよい。また例えば大面積型の放射線測定装置においては、複数の検出部１２をアレイ状に配置するようにしてもよい。本実施形態において、各検出部１２は放射線を検出する半導体センサによって構成される。
【００１７】
各検出部１２ごとにアンプ１４、波高弁別器１６及びカウンタ１８が設けられている。すなわち、検出部１２から出力される信号はアンプ１４にて増幅され、波高弁別器１６によって一定の波高値以上のパルスが抽出され、そのパルスがカウンタ１８によって計数される。カウンタ１８から出力される計数値（計数率）のデータは演算部２０へ出力されている。
【００１８】
演算部２０は例えばマイクロプロセッサなどによって構成され、本実施形態において演算部２０はデータ除外部２４及び線量演算部２２を具備している。もちろんそれらの機能はソフトウエアによって実質的に実現されてもよい。データ除外部２４は以下に詳述するように絶対適正範囲及び相対適正範囲から外れた逸脱データを除外する演算を実行する。線量演算部２２は、以上のように逸脱データの除外された後に残された複数の優良データに基づいて平均線量の演算を実行している。この演算部２０は外部装置との間で通信を行ってもよいし、またユーザー入力を行う入力部及び液晶表示器などの表示部が接続されてもよい。
【００１９】
次に、図２を用いてデータ除外演算について詳述する。
【００２０】
例えばｋ個の検出部が設けられている場合において、それらの全部が適正に動作している際には、Ｓ１０１においてｎ₁〜ｎ_kまでのｋ個のデータが取得される。このデータは実際には計数値を表すものである。
【００２１】
Ｓ１０２では、あらかじめ固定的に設定される絶対適正範囲内に各データが属しているか否かが判断され、その絶対適正範囲を外れるデータつまり逸脱データがデータ集合から除外される。ここで、絶対適正範囲は検出部におけるハードウエア故障などに起因する大きな異常をあらかじめ判定し、すなわちそのような大きな異常に関係するデータが後の相対適正範囲の演算などに利用されないようにするための前処理に相当する。本実施形態においては、絶対適正範囲として下限と上限が定められ、その下限を下回る場合及びその上限を上回る場合にそのデータが逸脱データとして除外される。ただし、その上限については設けないようにしてもよい。
【００２２】
Ｓ１０３においては、Ｓ１０２で除外された逸脱データを除く残りの複数の優良データに基づいて仮平均値ｎが演算される。この仮平均値ｎは次の相対的適正範囲を定めるためのものである。
【００２３】
Ｓ１０４では、上記の仮平均値ｎを用いて相対適正範囲が設定され、さらにその相対適正範囲を外れるデータすなわち逸脱データが除外される。逸脱データをｎ_jとすると、ここではそれが上限であるｎ＋６√ｎを上回る場合及び下限であるｎ−６√ｎを下回る場合である。すなわち、本実施形態においては上記の計算式で示されるように分散を用いて統計的な考え方から優良データと逸脱データとの弁別がなされている。このように複数のデータ相互間の相対的な関係を用いて相対適正範囲が設定されるので、その範囲設定の信頼性が高く、その結果、後の平均値Ｎの演算精度を高めることが可能となる。ちなみに、相対適正範囲の下限は上記の絶対適正範囲の下限に等しいか下限よりも大きくなければならず、また相対適正範囲の上限は上記の絶対適正範囲について上限が定められる場合にはそれに等しいかそれよりも小さくなければならない。
【００２４】
そして、Ｓ１０５では、上記のようにＳ１０２及びＳ１０４において逸脱データが除外された後の残りの複数の優良データに基づき、平均値Ｎが演算される。そして、Ｓ１０６では、除外データに関する記録がなされ、また必要な演算結果が出力される。また、Ｓ１０２において除外データが判定された検出部についてはその動作を停止させてメンテナンスを促すようにしてもよい。また、それはＳ１０４において除外データが判定された場合においても同様である。
【００２５】
ところで、Ｓ１０４において逸脱データが除外された後、残りの複数の優良データについて再度のデータ除外演算の要否を判定し、それが必要な場合にはＳ１０３及びＳ１０４の工程を繰り返し実行するようにしてもよい。そのような繰り返し処理がＳ１０７で示されている。
【００２６】
また、Ｓ１０４の工程を実行した後に残された優良データの個数が一定数よりも少なくなった場合にＳ１０８で示されるようにエラー処理を実行させるようにしてもよい。すなわちＳ１０５で適正な平均値Ｎの演算が行えないような場合には、それを行うことなくエラー処理を実行し、ユーザーに異常状態を報知するものである。
【００２７】
図２に示したようなプロセスは、望ましくはバックグラウンド測定時に実行される。バックグラウンド測定時か否かを判定するために例えば入力される複数のデータについて単純平均を求め、その単純平均値が一定値以下であることをもってバックグラウンド測定時であるとみなしてもよい。線量の時間的な変化すなわち勾配に基づいてバックグラウンド測定値を判定するようにしてもよい。
【００２８】
例えばモニタリングポストなどに図２に示した処理を適用させれば、長期間にわたって環境放射線の測定を行う場合に、複数の検出部の中で、一部の検出部が異常を生じても、その検出部を切り離すことにより全体の測定にはほとんど影響を与えずに環境放射線のモニタリングを実行させることができる。またそのような異常事態の発生はログ上に履歴として記録されるため、後のメンテナンス時においてその履歴を参照することにより故障箇所の迅速な特定及び対処を行うことができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の測定データの中で信頼性のない測定データを除外してその上で精度良くデータ演算を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放射線測定装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】データ除外演算を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０測定部、１２検出部、２０演算部、２２線量演算部、２４データ除外部。

Claims

複数の放射線検出部を備え、前記複数の放射線検出部を用いて取得された複数の測定データを処理する放射線測定装置において、
前記複数の測定データについての分散に基づいて、相対適正範囲を設定する相対適正範囲設定手段と、
前記複数の測定データの中で前記相対適正範囲を逸脱する相対逸脱データを判別する相対逸脱データ判別手段と、
前記複数の測定データの中から前記相対逸脱データを除外し、除外後の複数の相対優良データを得る相対逸脱データ除外手段と、
前記除外後の複数の相対優良データを用いて所定のデータ演算を実行するデータ演算手段と、
を含むことを特徴とする放射線測定装置。
請求項１記載の装置において、
前記複数の放射線検出部により得られた複数の測定データの中で絶対適正範囲を逸脱する絶対逸脱データを判別する絶対逸脱データ判別手段と、
前記複数の放射線検出部により得られた複数の測定データの中で前記絶対逸脱データを除外し、除外後の複数の絶対優良データを得る絶対逸脱データ除外手段と、
を含み、
前記相対適正範囲設定手段は、前記複数の絶対優良データに基づいて前記相対適正範囲を設定し、
前記相対逸脱データ除外手段は、前記複数の絶対優良データの中から前記相対逸脱データを除外することを特徴とする放射線測定装置。
請求項１記載の装置において、
バックグランド測定時か異常時かを判定する状況判定手段を含み、
前記バックグランド測定時にだけ前記相対逸脱データの除外がなされることを特徴とする放射線測定装置。