JP4131824B2 - 放射線測定装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電離作用を利用した放射線測定装置に関するもので、特にα線によって電離された空気を電離箱内に移送し、イオン化による電離電流を測定することによりα放射線を測定する放射線測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
原子力発電プラントにおいては、プラントの各プロセスにおける放射能を観測して異常の早期発見をしたり、プラント施設及び作業環境の放射能レベルを監視したりするために放射線測定装置が用いられている。
【0003】
放射線測定装置に使われる放射線検出器にはいろいろな種類のものがあるが、放射線が通過する際に検出器の内部で行われる電離作用を利用して放射線を検出する電離型の検出器が知られている。
【0004】
これは、放射線を空気に入射させ、放射線により電離した空気を吸引して、電離箱により電離電流値を測定して放射線量を求めるもので、α線により電離した空気を吸引して、電離箱でα放射線を求める技術が知られている。(例えば特許文献1参照)
従来の知られている放射線測定装置は、図12に示すように、イオン化された空気80がファン81によって接地された外板82に囲まれた空間内に吸引され、電源83によって電圧が印加されたグリッド84にイオンが収集され、電流計85によって電離電流を測定することにより放射線の強度が測定される。
【0005】
このように、α線に対しては、従来閉空間内での電離作用に着目し、その限定された空間内の空気の電離量を測定している。α線1崩壊当たりの電離イオン数は多く、α線の飛程は空気中で約5cmと短いため放射線源近傍の空気が高密度で電離されることから、前記の構成でα放射線が測定可能となる。
【0006】
【特許文献1】
米国特許第5194737号明細書(発行日:Mar.16.1993.)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の電離作用を利用した放射線測定装置は、定められた条件の廃棄物に関する放射線測定には効果的である。しかし、現実に原子力施設で発生する廃棄物の放射能を測定する環境においては、各種形状、寸法の廃棄物、湿度の変動、汚染源の分布などがあって多種多様であり、これらに対しても放射線を精度よく測定することが望まれている。
【0008】
本発明は以上の点に鑑み、種々の環境および条件下においても、さらに簡便に精度よく放射線を測定することのできる放射線測定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】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、放射線を測定すべき測定対象を収納する測定室と、前記測定室において前記測定対象から放出される放射線によって電離されたイオンを含む気体を吸引し循環させる気体循環経路と、前記気体循環経路に設けられ、前記イオンを収集するイオン収集手段と、前記イオン収集手段によって収集されたイオンの電離電流を測定する電流測定手段と、この電流測定手段により測定された電離電流の値から放射線量を演算処理するデータ解析手段と、前記測定室の気体出口に設けられ、測定室内の気体を前記気体循環経路に誘導する気体収束手段と、前記測定室の気体入口に設けられ、前記気体循環経路から流れてきた気体を前記測定室内に誘導する気体拡散手段と、前記測定室内を流れる気体を案内誘導する整流板と、からなることをことを目的とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態による放射線測定装置を示す図である。
図1において、1は放射線を測定すべき放射線源である測定対象、2は測定対象1を収納する閉空間を備えた測定室、3は前記測定室2内を流れる気体を効率的に案内誘導させるため測定室2の中心方向に曲率中心を有する曲面形状の整流板である。
【0012】
前記測定室2の気体入口2aと気体出口2bとには測定対象1に付着したダストを捕獲するためのフィルタ4a、4bが取り付けられている。
5は測定室2内の気体を広範囲に、かつ効率的に後述する気体循環経路7に誘導、流出させるために前記フィルタ4bを介して測定室2の気体出口2bに取り付けられた気体収束手段で、測定室2側の気体入口が反対側の気体出口側より広い空間を作る格子板を供え、測定室2の外側に向かって扇形に収束された形状を成している。
【0013】
6は気体循環経路から流れてきた気体を広範囲に、かつ効率的に測定室2内に誘導、流入させるための気体拡散手段で、前記気体収束手段5とは逆に、測定室2側の気体出口側が反対側の気体入口側より広い空間を作る格子板を供え、測定室2の内側に向かって扇形に拡張された形状を成し、フィルタ4aを介して測定室2の気体入口2aに取り付けられている。
【0014】
この気体拡散手段6と気体収束手段5との間には複数の気体移送管7aを介して前記測定対象1の近傍から吸引された気体のイオンを収集するイオン収集手段8と、測定室2内の気体を吸引し気体を測定室2内に再循環させる吸引機9と、吸引機9が送り出す気体を清浄化するフィルタ10と、測定室2内に再循環させる気体の速度を加速する送風機11とが接続され気体循環経路7が構成されている。
【0015】
また、イオン収集手段8には、このイオン収集手段8によって収集されたイオンの電離電流を測定するための例えばエレクトロメータ、電流計のような電流測定手段12と、イオン収集手段がイオン収集のための電界を作る電源13とが接続されている。更に、電流測定装置12には測定された電離電流の値から放射線量を演算処理するデータ解析手段14が接続されている。15は前記測定室2の扉である。
【0016】
前記イオン収集手段8は、図示しないが気体の流通経路に電界を作りこの電界でイオンを収集するための気体流通管と、前記電源から電圧が印可されるアノード電極とカソード電極との2つの電極を有している。そして、電流測定手段12は測定された電離電流の測定値を前もって測定された測定対象がない状態のバックグラウンド電流測定値で減算補正して正味電流値を算出し、この正味電流値から放射線強度への換算定数を使用してデータ解析手段14により放射線強度が求められる。
【0017】
次に本発明の第1の実施の形態による放射線測定装置の作用について説明する。測定対象1の放射線源から放出された放射線は測定室2内の気体を電離し、測定対象1の表面近傍にイオンを生成する。ここで、測定室2内は前記格子板付の気体拡散手段6により気体が広範囲に拡散され測定対象1の各部の表面近傍を気体が流れる。そして、この測定室2内を流動する気体は生成されたイオンを伴って整流板3によって整流された流路に沿って案内誘導され、扇状に収束する格子板付の気体収束手段5の方向に移動する。気体が測定室2から出る前に、測定対象1に付着するダスト、水分などをフィルタ4bで除去し、イオン収集手段8のバックグラウンド電流を低減する。前記気体収束手段5は、扇状に収束する格子板により測定室2内の広範囲の空気を吸引する機能を有するので、効率的に測定室2内の気体を吸引して気体循環経路7に誘導し、イオン収集手段8にイオンを移送する。
【0018】
吸引機9で吸引した気体は、イオン収集手段8を経て、フィルタ10で清浄化され、送風機11により加速され、気体循環経路7を流れて扇状に拡張する格子板付の気体拡散手段6により、測定室2内に再びに広範囲に誘導される。このような気体の再循環が行われ、定常状態に達した後に、電流測定手段12により電離電流が測定され、前記のようなデータ解析手段14により放射線強度が求められる。
【0019】
このように本発明の第1の実施の形態によれば、格子板付の気体収集手段5と、格子板付の気体拡散手段6と、整流板3とにより測定室2内に効果的な気体の流れを作るので、放射線源の位置に起因する感度差を減少させ、精度の高い放射線測定を行なうことができる。
なお、放射線測定の感度を上げるためにフィルタ4bを省略してもよい。
【0020】
次に本発明の第2の実施の形態による放射線の具体的な測定方法について説明する。図2は本実施の形態による放射線の測定方法を示すフローチャートである。
図2において、まず、測定室2内にに測定対象1がない状態で、測定室2内の気体を吸引し(S1)、少なくとも気体が再循環系を2回循環する以上の時間を経過した(S2)後に、少なくとも気体が2回循環する時間以上の範囲内で少なくとも4個以上のN個のバックグラウンド電流を測定する(S3)。測定したバックグランド電流のデータを平均演算して(S4)バックグラウンド電流の平均値Ibaと、統計演算してバックグラウンド電流の標準偏差σbを求め、これより、バックグラウンド電流の平均値の標準偏差σb/√Nをもとめる。
【0021】
同様にして、測定室2内に測定対象1が有る状態で、測定室2内の気体を吸引し(S5)、少なくとも気体が再循環系を2回循環する以上の時間を経過した(S6)後に、少なくとも気体が2回循環する時間以上の範囲内で、少なくとも4個以上のN個のグロス電流を測定する(S7)。測定したグロス電流のデータを平均演算して(S8)グロス電流の平均値Igaと、統計演算してグロス電流の標準偏差σgをもとめ、これより、グロス電流の平均値の標準偏差σg/√Nを求める。
以上のようにして求めたグロス電流平均値からバックグラウンド電流平均値を減算すれば、正味電流値In(=Iga−Iba)が求められる(S9)。
【0022】
さらに、この正味電流値Inに、前もって測定した電流から放射線強度への換算定数(Bq/A)を乗算すれば(S10)放射線強度(Bq)が求められる(S11)。さらに、前もって測定した測定対象の重量データを使用して(S12)放射線濃度(Bq/g)を求めることができる(S13)。
ここで、上記の正味電流値Inの標準偏差は、√(σg2+σg2)/√(N)で求められ、多数個のデータを測定することにより、測定精度が向上する。
【0023】
このように本実施の形態によれば、気体を少なくとも2回以上循環した後にダストが除去されるとともに、速度が定常状態に達し、均一化された気体を測定するので、精度のよい測定を行うことができる。
【0024】
次に本発明の第3の実施の形態による放射線測定装置について図3を参照して説明する。なお以下の実施の形態の説明において、図1に示す本発明の第1の実施の形態と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0025】
図3に示すように本実施の形態においては、測定室2には、格子板付の気体拡散手段6に加えて、気体移送管7aから分岐管16により分岐され測定対象1の一部の領域に気体を噴射する可動式噴射口17を設けている。そして、可動式噴射口17が測定対象1の全領域に渡って移動するように噴射口移動レール18と、噴射口駆動機構19と、可動式噴射口17の各噴射口位置での測定した電離電流値を記憶する記憶手段20とを有する。
分岐管16と気体移送管7aには気体の流れを調整するための開閉バルブ21a、21bが設けられている。
【0026】
このような構成の本発明の第3の実施の形態によれば、通常は、格子板付の気体拡散手段6と、格子板付の気体収束手段5とを使用して気体循環経路7に測定室2内の気体を循環させてイオンを収集し、測定対象1の放射線測定を行う。測定の結果、設定した強度以上の値が測定され、測定対象1の除染、あるいは分割を行う場合には、放射線源の位置情報が必要になる。
【0027】
このような場合、開閉バルブ21a、21bの開閉調整を行い、分岐管16を用いて可動式気体噴射口17に気体を送り、可動式気体噴射口17により、測定対象1の限定された領域に気体を移送し、その領域で生成したイオンを移送して収集する。そして電離電流を測定して、その気体噴射口位置での電流測定値として記憶する。次に気体噴射口の位置を変え、各位置での電流値を測定/記憶してまとめれば、測定対象の放射線強度の分布を求めることができる。
【0028】
これにより、除染あるいは分断に必要な放射線源の位置情報として得られ、放射線の高い領域を精度よく求めることができ、測定対象1の除染あるいは分断を確実に行うことができる。
【0029】
なお、前記説明では可動式気体噴射口を使用したが、気体噴射口として可動式プレートで構成された気体噴射口で、プレートを可動し、限定された気体を測定対象に移送するようにしても良い。
【0030】
次に本発明の第4の実施の形態による放射線測定装置について図4を参照して説明する。
図4に示すように本実施の形態においては、測定室2内において、測定対象1を載せて昇降させる昇降台22と、昇降台22を昇降案内する昇降レール23と、内部に測定対象1を昇降自在に格納し、測定対象1の測定しようとする領域を限定する気体流通口24を形成した防風カバー25とを設けている。
【0031】
このような構成の本発明の第4の実施の形態によれば、昇降台22を昇降させることによって気体流通口24に対向した測定対象1の領域が限定され、この限定された領域の近傍の気体を気体循環経路7に移送し、この気体に含まれるイオンをイオン収集手段で収集し、電離電流として測定することにより、測定対象1の限定された領域の放射線強度を求めることができる。
【0032】
次に、昇降台22を駆動して気体流通口24で限定される測定対象1の領域を変え、このようにして放射線強度を測定する操作を、測定対象1の全長に渡って行い、測定対象1の各領域の放射線強度を測定することができる。
【0033】
本実施の形態によれば、測定対象1の各領域ごとに放射線強度が測定されるので、精度良く放射線の測定が行え、測定対象1の除染あるいは分断を確実に行うことができる。
【0034】
なお、測定対象1が長い場合には、測定室2に形成した天井板26と底板27を外し、それによって形成された貫通孔28内を通過させて測定対象1を昇降させるようにしてもよい。
【0035】
次に、本発明の第5の実施の形態による放射線測定装置について図5を参照して説明する。
図5に示すように本実施の形態においては、測定対象1を載せて回転する回転台29と、この回転台29を回転させる回転駆動機構30と、回転台29の原点位置を検出する位置サンサ31と、電流測定手段12の出力側に接続され、前もって定めた回転角度に対応じた時間間隔で測定された電離電流を記憶するデータ記憶手段32と、位置センサ31の信号を受けて前記電離電流の測定開始信号を電流測定手段12に出力する測定開始制御手段33と、データ記憶手段32により記憶したデータを基に角度範囲ごとにデータ解析を行うデータ解析手段14とを設けている。
【0036】
このような構成の本発明の第5の実施の形態によれば、測定対象1を回転台29の上に載せ、回転駆動機構30により回転台29を回転させるとともに、測定室2内の気体を気体循環経路7に循環させる。位置センサ31により回転台29の原点を検出した時に測定開始制御手段33は測定開始信号を発生し、この測定開始信号を受けて電流測定手段12が電離電流の測定を開始する。測定対象1を回転しながら、前もって定めた微小時間間隔で電離電流を測定し、その電流データを順次データ記憶手段32に各時間に相当する各角度位置ごとのデータとして記憶する。この測定は次の原点の信号を測定開始制御手段33が受けるまで行う。
回転台29の1回転分の電流測定データとして、例えば1度の間隔で電流測定を行えば、最大360個のデータを収集することができる。
【0037】
ここで、測定対象1は放射線源が不均一分布をしているので、例えば、回転台29の回転角度を10度間隔毎に10度で10個の放射線強度を求めるものとする。なお、10度間隔ごとに100個の電流値を測定して平均値を求めるものとすると、回転台29の10回転分のデータが必要になり、10回転分の電離電流を測定する。ここで、例えば原点0度から10度の範囲の角度のデータに着目すると、1回目の回転で10個の電流測定データが収集され、10回転分として合計100個のデータが収集される。このデータを基にして、この角度間の平均電流値の標準偏差を求めると、100個の測定データの標準偏差を100の平方根つまり10で除算した値となる。このように、多点測定を行い平均値を求めれば、測定誤差を減少でき、精度よい測定を行うことができる。
【0038】
このような構成の本発明の第5の実施の形態によれば、測定対象1を角度分割し、その分割角度ごとに多数の電離電流を測定し、平均化の統計処理行うことにより統計誤差を減少することができるので、不均一な線源分布の測定対象に対しても、精度良く放射線を測定することができる。
【0039】
次に本発明の第6の実施の形態の放射線測定装置について図6を参照して説明する。
図6に示すように本実施の形態においては、イオン収集手段8を気体循環経路7の気体移送管7aからバイパス管34a、34bを介してバイパスさせている。
バイパス管34a、34bにはそれぞれ開閉バルブ35a、35bが、また、気体移送管7のバイパス管34a、34bとの接続部の中間に位置する部分には開閉バルブ36が設けられている。
【0040】
このような構成の本発明の第6の実施の形態によれば、まず開閉バルブ35a、35bを閉じ、開閉バルブ36を開いた状態で気体循環経路7に測定室2内の気体を循環させる。開閉バルブ35a、35bが閉じているので気体はイオン収集手段8を通過せずに循環される。
【0041】
この循環を何度か繰り返すことにより、気体中に含まれるダスト、水分はフィルタ10により除去され、気体循環経路7を流れる気体は浄化される。この浄化が終了した時点で、開閉バルブ35a、35bを開き、開閉バルブ36を閉じることによって測定室2内の気体はイオン収集手段8を経由して循環される。この状態でイオン収集手段8により気体のイオンを収集し、電流測定手段12により電離電流を測定し、データ解析手段14により放射線強度を測定する。このように、浄化された気体の循環によるイオンの収集と電離電流の測定が行えるため、漏れ電流の少ない状態で測定でき、精度よく放射線を測定することができる。
【0042】
次に本発明の第7の実施の形態の放射線測定装置について図7を参照して説明する。
図7に示すように本実施の形態においては、気体循環経路7に設けたフィルター10と送風機11との間の気体移送管7aにパッファ容器37と開閉バルブ38とが設けられている。パッファ容器37にはフィルター39と開閉バルブ40とが設けられ、気体循環経路7外部からの外気が取り入れられるように成っている。
更にフィルター10と開閉バルブ38との間には気体循環経路7を流れる気体の一部を気体循環経路7外部に放出するための開閉バルブ41が設けられている。
【0043】
このような構成の本発明の第7の実施の形態によれば、バッファ容器37とフィルター10との間に設けた開閉バルブ38を調節して部分開放とし、開閉バルブ41も調節して部分開放とし、更にバッファ容器37に設けた外気取り入れ用の開閉バルブ40も部分開放とする。
【0044】
このような状態では、測定室2内の気体を気体循環経路7に循環させることによってイオン収集手段8によってイオンが収集される。イオンが収集された気体はフィルター10を経た後、開閉バルブ41を通して一部が外気に放出され、一部が送風機11により測定室2内に再循環される。さらに、開閉バルブ40を通過し、フィルタ39で浄化された外気をバッファ容器37を介して気体循環経路7に取り入れる。
【0045】
本実施の形態によれば、イオン収集手段8を通過した後の測定室2内に再循環させる気体を一部減少させ、その代わりに気体循環経路7の外部からの浄化された気体を循環させるので、寿命が数秒から数10秒のイオンがイオン収集手段8を通過した後も消滅せずに、再度測定室2を通過してイオン収集手段8で再収集される割合が減少するので、高速で気体を吸引する場合にも、精度よく放射線を測定することができる。
【0046】
次に本発明の第8の実施の形態の放射線測定装置について図8を参照して説明する。
図8に示すように本実施の形態においては、測定室2の扉15を開閉駆動する扉駆動機構42と、測定対象1を収納するメッシュ構造の測定対象収納容器43と、測定対象収納容器43を載せて測定室2内に搬入/搬出する移動台44と、移動台44を駆動する移動台駆動機構45とを設けている。
【0047】
また、測定室2はバイパス管46によりバイパスされ、このバイパス管46には開閉バルブ47a、47bが設けられ、さらに気体拡散手段6の入口側と気体収束手段5の出口側に開閉バルブ48a、48bが設けられている。更にまた前記移動台駆動機構45及び開閉バルブの制御手段49を備えている。
【0048】
このような構成の本発明の第8の実施の形態によれば、測定対象1を気体の透過性のよいメッシュ構造の収納容器43に収め、この収納容器43を移動台44に載せ、測定室2の扉15を扉駆動機構42により開放して、移動台駆動機構45により移動台44を移動させて測定対象1を測定室2内まで移送する。その後、測定室2の扉15を閉鎖するとともに、測定室2への気体の供給を停止するように測定室前後の開閉バルブ48a、48bを閉じ、一方、バイパス管46の開閉バルブ47a、47bを開放する。この状態で、気体を吸引機9で吸引しつつ、イオン収集手段8でイオンを収集し、これをバックグラウンド電流として測定する。次に、測定室の前後の開閉バルブ48a、48bを開放にするとともに、バイパス管46の開閉バルブ47a、47bを閉じる。この状態で、測定室2内の気体を吸引し、同時に測定対象1から放出された放射線の電離作用で生成したイオンも合わせて吸引し、イオン収集手段8でイオンを収集し、電離電流を測定する。前者のバックグラウンド電流測定値に係数を掛けて求めた電流値を後者の電流測定値からの減算し、正味の電流値を求める。この電流値に、前もって定めた電流から放射線強度への換算定数を乗じて、放射線強度を求める。電流測定が終了すれば、測定室の扉を開放し、測定対象を移動台により測定室内から移動し、全測定操作が終了する。
【0049】
本実施の形態によれば、気体の透過性のよいメッシュ構造の収納容器43に測定対象1を収納するので、イオンを高効率で収集することができるとともに、バックグラウンド電流を測定する際に気体を測定室2をバイパスさせて流し、計測するので、測定室2に測定対象1が収納された状態でもバックグランド電流が測定でき、測定時間を短縮できるとともに、バックグラウンドの補正が行えるので、精度よく放射線を測定することができる。
【0050】
次に本発明の第9の実施の形態の放射線測定装置について図9を参照して説明する。
図9に示すように本実施の形態においては、正と負のイオンを発生し帯電した測定対象1を除電する除電器50と、測定室2の扉15と、その駆動機構42と、測定対象1を載せて測定室2への搬入/搬出を行う移動台44と、扉駆動機構42と移動台駆動機構45と吸引機9と送風機11とを制御する制御手段51と、電流測定手段12の制御とデータ解析を行う測定制御/データ解析手段52とを備えている。
【0051】
このような構成の本発明の第9の実施の形態によれば、流動する気体に帯電しやすい物質を含む測定対象1を測定する場合には大きな測定誤差が伴う場合がある。そこで、このような構成により、測定対象1を移動台44に載せ、測定室2の扉15を開放し、測定対象1を測定室2内に設置して、扉15を閉める。ここで、除電器50により、測定対象1に+または−のイオンを供給し、除電する。次に、測定対象1の放出する放射線が測定室2の気体を電離し、イオンの生成と消滅でイオン濃度が平行に達するまで測定対象1を放置する。一定時間放置後、測定室2の扉15を開放し、測定対象1を移動台44により測定室2外へ移動し、測定室2の扉15を閉める。そうすると、密閉された測定室2内には、気体と寿命が数秒から数10秒で減衰するイオンが残存している。この状態で、測定室2内の空気を吸引し、イオン収集手段8で残存するイオンを連続的に収集し、電離電流を短時間間隔で連続的に測定する。このようにして求めた多数の電流値で、前もって定めた一定の範囲の電流値を積算して積算電流値を求める。この積算電流値をバックグラウンド補正して正味の積算電流値を求め、前もって定めた積算電流から放射線強度への換算定数を乗じて放射線強度を求める。
【0052】
本実施の形態によれば、例えば塩化ビニール、ポリエチレン、ナイロンなどの帯電しやすい物質を含む測定対象1に対しても、高速流体中に測定対象1を設置しないので、摩擦によるイオンを発生させることなく、精度よく放射線を測定することができる。
【0053】
次に本発明の第10の実施の形態における放射線測定装置のイオン収集手段について図10を参照して説明する。
図10に示すように本実施の形態においては、一端に開放された気体出口53を有する外筒54と、外筒54の内側中心部に外筒54と電気的に絶縁されてほぼ同心的に設置された中心電極55と、この中心電極55を外筒54の気体出口53と反対側端部に固定する内側絶縁材56と外側絶縁材57とこの両者間に設けたガードリング58と、これらを覆うカバー59と、前記外筒54の側面に形成された気体入口孔60と、中心電極55を非接触で通過させる孔を持ち、前記気体入口孔59から気体出口53に向けて滑らかな曲面を有する整流板61とによりイオン収集手段8を構成している。
【0054】
ここで、気体入口孔60の気体が流通する断面の面積は、外筒54の気体が流通する断面の面積の1/10以上の断面積とする。また、ガードリング58と外筒54間に電圧が印加され、中心電極55とガードリング58間の電流が計測されるものとする。
【0055】
このような構成の本発明の第10の実施の形態によれば、イオン収集手段の気体入口孔60から流入する気体は直進し、滑らかな曲面の整流板61で、乱流の発生が少なく、流れの方向を90度変える。その後、気体は中心電極55に沿って移動し、移動過程で、イオンが中心電極55に収集される。このように、イオン収集手段8は、大容量の気体を乱流の発生を抑えて通過させ、同時に効率的にイオンを収集できる構造になっているので、効率よくイオンを収集し、効率良く電離電流を測定することができる。
なお、イオン収集手段への気体の吸引は、方向が逆でもよい。
【0056】
次に本発明の第11の実施の形態における放射線測定装置のイオン収集手段について図11を参照して説明する。
図11に示すように本実施の形態においては、中心電極55の両端が内側絶縁材56と、ガードリング58と外側絶縁材57とで固定され、中心電極55を少なくとも2個以上有するイオン収集手段8を構成している。このうち、気体の流通経路内にある外側絶縁材57は、気体の流通路を広く保つため、面積の小さい固定棒62で外筒54に固定される。
【0057】
このような構成の本発明の第11の実施の形態によれば、中心電極55の両側が固定された状態になっているので、必要に応じて中心電極55及びイオン収集手段全体の長さを延長することができ、そのためイオン収集効率を向上することができる。また、少なくとも2個以上の中心電極55を備えるため、印加電圧を一定とした場合、気体の流通断面を中心電極55の数に応じて拡大することができる。そのため、多くの容積の気体を吸引することができ、大型の測定対象にたいしても、精度よく放射線を測定することができる。
【0058】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、種々の環境および条件下においても、さらに簡便に精度よく放射線を測定することのできる放射線測定装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による放射線測定装置を示す平面図。
【図2】本発明の第2の実施の形態による放射線測定方法を説明するフローチャート。
【図3】本発明の第3の実施の形態による放射線測定装置を示す平面図。
【図4】本発明の第4の実施の形態による放射線測定装置を示す正面図。
【図5】本発明の第5の実施の形態による放射線測定装置を示す平面図。
【図6】本発明の第6の実施の形態による放射線測定装置を示す平面図。
【図7】本発明の第7の実施の形態による放射線測定装置を示す平面図。
【図8】本発明の第8の実施の形態による放射線測定装置を示す平面図。
【図9】本発明の第9の実施の形態による放射線測定装置を示す平面図。
【図10】本発明の第10の実施の形態による放射線測定装置のイオン収集手段を示す平面図。
【図11】本発明の第11の実施の形態による放射線測定装置のイオン収集手段を示す平面図。
【図12】従来の放射線測定装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
1…測定対象、2…測定室、2a…測定室の気体入口、2b…測定室の気体出口、3…整流板、4a、4b…フィルタ、5…気体収束手段、6…気体拡散手段、7…気体循環経路、7a…気体移送管、8…イオン収集手段、9…吸引機、10…フィルタ、11…送風機、12…電流測定手段、13…電源、14…データ解析手段、15…測定室の扉。
Claims (11)
- 放射線を測定すべき測定対象を収納する測定室と、前記測定室において前記測定対象から放出される放射線によって電離されたイオンを含む気体を吸引し循環させる気体循環経路と、前記気体循環経路に設けられ、前記イオンを収集するイオン収集手段と、前記イオン収集手段によって収集されたイオンの電離電流を測定する電流測定手段と、この電流測定手段により測定された電離電流の値から放射線量を演算処理するデータ解析手段と、前記測定室の気体出口に設けられ、測定室内の気体を前記気体循環経路に誘導する気体収束手段と、前記測定室の気体入口に設けられ、前記気体循環経路から流れてきた気体を前記測定室内に誘導する気体拡散手段と、前記測定室内を流れる気体を案内誘導する整流板と、からなることを特徴とする放射線測定装置。
- 前記測定室内の測定対象の一部の領域に気体を噴射する可動式噴射口と、この可動式噴射口を測定対象の全領域に渡って移動させる噴射口駆動機構と、噴射口各位置での測定した電離電流値を記憶する手段と、を有し、前記電離電流値より測定対象の放射線の高い領域を求めることを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。
- 前記測定室の内部において、前記測定対象を格納するとともに前記測定対象の測定しようとする領域を限定する気体流通口を有する防風カバーと、この防風カバーの内部で前記測定対象を昇降させる昇降台と、この昇降台が昇降する昇降レールと、を有することを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。
- 前記測定室内で測定対象を回転させる回転台と、この回転台を回転させる回転駆動機構と、回転台の原点位置を検出する位置センサと、前記位置センサの検出信号を受けて前記電離電流の測定開始信号を出力する測定開始制御手段と、前記測定開始信号を受けて所定の回転角度に対応した時間間隔で電離電流を測定し記憶するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段に記憶したデータを前記回転角度の範囲ごとにデータ解析を行うデータ解析手段とを有することを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項に記載の放射線測定装置。
- 前記気体循環径路に前記イオン収集手段をバイパス管を介して設け、前記イオン収集手段を通らない気体循環経路に気体を循環させ、測定室の気体を浄化することを特徴とする請求項1及び3乃至5のいずれか1項に記載の放射線測定装置。
- 前記気体循環径路は、前記イオン収集装置を通過した後の気体の一部を第1のフィルタを介して外部に放出する第1の開閉バルブと、前記測定室に第2のフィルタで浄化された外気を取り入れる第2の開閉バルブと、を有することを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項に記載の放射線測定装置。
- 前記気体循環径路に前記測定室をバイパスするバイパス管を設け、前記測定室に測定対象を収納した状態でバイパス管に気体を通してバックグラウンド電流を測定することを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項に記載の放射線測定装置。
- 前記測定室内に正と負のイオンを発生し帯電した測定対象を除電する除電器を設けたことを特徴とする請求項1乃至7いずれか1項に記載の放射線測定装置。
- 前記イオン収集手段は、一端に開放された気体出口を有する外筒と、外筒の内側中心部に外筒と電気的に絶縁されてほぼ同心的に設置された中心電極と、この中心電極を外筒の気体出口と反対側端部に固定する内側絶縁材と、この内側絶縁の外側に設けた外側絶縁材と、この両者間に設けたガードリングと、前記外筒の側面に形成された気体入口孔と、中心電極を非接触で通過させる孔を持ち前記気体入口孔から気体出口に向けて滑らかな曲面を有する整流板と、からなることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の放射線測定装置。
- 前記中心電極の両端が内側絶縁材とガードリングと外側絶縁材とで固定されていることを特徴とする請求項9に記載の放射線測定装置。
- 前記中心電極を少なくとも2個以上有することを特徴とする請求項9又は10に記載の放射線測定装置。
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