JP4131912B2

JP4131912B2 - Radiation measurement equipment

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Publication number: JP4131912B2
Application number: JP2001397485A
Authority: JP
Inventors: 真史山田; 幹雄泉; 立行前川; 宏隆酒井; 輝次垂水
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JP2003194948A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線測定装置に係わり、特に放射線の線量当量の出力安定化を図った放射線測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の放射線測定装置１は図１２に示すように構成されている。この放射線測定装置１およびこの放射線測定装置１を用いた放射線の線量当量の算出について説明する。
【０００３】
従来、放射線測定装置１は、放射線を検出する放射線検出手段と、検出された放射線のエネルギを算出する検出エネルギ算出手段と、検出された放射線エネルギから重み付け演算を行い、入射した放射線のエネルギを算出する入射エネルギ算出手段と、所定時間の入射エネルギを積算する積算手段とを具備する。
【０００４】
放射線測定装置１を用いて、放射線の線量当量を算出する場合、入射する放射線のエネルギに応じた重み付け演算を行うことで、放射線の線量当量は算出される。放射線測定装置１に入射した放射線は、放射線検出手段としての放射線検出器２で検出され、検出した放射線に応じた電気信号を出力する。出力された電気信号は、検出エネルギ算出手段としてのプリアンプ３および波高分析器４で増幅および波高分析、波高弁別される。波高弁別された電気信号は、入射エネルギ算出手段としての重み付け演算器５で、波高、すなわち、エネルギに応じて重み付け演算される。この重み付け演算によって、入射エネルギが算出される。重み付け演算された電気信号は、積算手段としての積算器６で所定時間、積算され、放射線測定装置１から出力される。
【０００５】
放射線検出器２が検出する放射線のエネルギは、入射する放射線のエネルギと必ずしも一致しない。これは、放射線検出器２が必ずしも入射してきた放射線のエネルギに対して１００％検出できるとは限らないからである。入射してきた放射線のエネルギに対して放射線エネルギを検出する確率（以下、検出効率とする）は、エネルギの高低で変化する。従って、入射した放射線エネルギの算出時は、放射線検出器２で検出したエネルギに応じて、すなわち、検出効率に応じた重み付け演算が必要となる。
【０００６】
また、放射線検出効率は、放射線のエネルギが高くなるに伴い、低下する。これは、放射線のエネルギが高くなるに伴い、放射線の物質透過率が上昇するためである。このため、放射線測定装置１の検出可能な放射線エネルギの範囲を広くする程、放射線検出器２の体積、特に、放射線検出器２が有する放射線センサの放射線入射方向に対する長さが必要になる。換言すれば、放射線検出器２の体積が大きい程、高いエネルギを有する放射線に対しての出力が安定する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２に示される放射線測定装置１において、装置小型化、コンパクト化等の要求により、放射線検出器２の体積が小さい場合、すなわち、放射線センサが放射線入射方向に対して短い場合、測定対象とする放射線エネルギ範囲内であっても、全ての放射線を検出することが困難となる。例えば、放射線検出器２の検出効率は、測定対象とする放射線エネルギ範囲内において、最低エネルギでは、ほぼ１００％検出されるが、最高エネルギでは１％程度になることがある。
【０００８】
入射した放射線のエネルギを算出する重み付け演算は、検出したエネルギに応じた検出効率が加味される。従って、前記のように、測定対象とする放射線エネルギ範囲内において、放射線検出器２が最低エネルギでは、ほぼ１００％、最高エネルギでは１％程度の検出効率の場合、最高エネルギ側の放射線の重み付けが、最低エネルギ側の放射線の重み付けに対して数桁程度大きくなる。このため、最高エネルギ側の放射線が入射した時には、放射線測定装置１の出力が不安定になってしまう。
【０００９】
放射線測定装置１の出力は、積算器６での積算時間を長くすることで、安定させることができるが、積算時間を長くすると応答速度が損なわれてしまう。このように、放射線測定装置１の出力安定化と応答速度はトレードオフの関係となっている。
【００１０】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、放射線検出器の小型化要求および応答速度を犠牲にすることなく、安定した出力を得られる放射線測定装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る放射線測定装置は、上述した課題を解決するために、請求項１記載のように、放射線を検出する放射線検出手段と、検出された放射線のエネルギを算出する検出エネルギ算出手段と、検出された放射線のエネルギの算出結果に重み付け演算を行い、入射した放射線のエネルギを算出する入射エネルギ算出手段と、所定時間の入射エネルギを積算する積算手段とを具備する放射線測定装置において、入射する放射線の検出効率と時定数との積が所定の一定値となる複数のフィルタを有し、前記複数のフィルタはそれぞれ異なる時定数を有し、測定の際、前記入射エネルギ算出手段が入射する放射線のエネルギを算出した結果に基づいて入射する放射線の測定に適した時定数を有する一のフィルタを選択するように構成されるフィルタ回路をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
このような放射線測定装置は、応答速度を損なうことなく安定した出力を得ることができる。
【００１４】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る放射線測定装置は、請求項２に記載のように、前記フィルタが、その出力は放射線が入射してからの経過時間の関数で表され、当該関数を経過時間まで積分して得られた値がフィルタ出力と同一となるように構成されることを特徴とする。
【００１５】
このような放射線測定装置は、出力を応答要求に適した経過時間の関数で出力することにより複雑な応答要求を満たすことができる。
【００１６】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る放射線測定装置は、請求項３に記載のように、前記フィルタ回路が、アナログフィルタおよびディジタルフィルタの少なくとも一方で形成されることを特徴とする。
【００１７】
このような放射線測定装置は、入射したエネルギの放射線検出効率に応じた時定数のアナログフィルタを複数設けることで検出効率に応じた時定数のフィルタを容易に実現できる。また、入射したエネルギの放射線検出効率に応じたディジタルフィルタを設けることで検出効率に応じた時定数のフィルタを実現できると共に、フィルタの変更等を容易化できる。
【００１８】
一方、上述した課題を解決するために、本発明に係る放射線測定装置は、請求項４に記載したように、それぞれ異なる時定数を有する複数個の前記フィルタ回路と、放射線強度の変化を監視する放射線強度監視手段と、前記放射線強度監視手段が監視した放射線強度の変化に応じて前記フィルタ回路の中から最適な一のフィルタ回路を選択するフィルタ回路選択手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
このような放射線測定装置は、フィルタ回路選択手段にてフィルタ回路群の中から適切なフィルタ回路を選択することによって、放射線場の変化に対しても、単一のフィルタ回路では実現できない安定した出力を実現することができる。
【００２０】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る放射線測定装置は、請求項５に記載したように、それぞれ異なる時定数を有する複数個の前記フィルタ回路と、放射線強度の変化を監視する放射線強度監視手段と、前記放射線強度監視手段が監視した放射線強度の変化に応じて前記フィルタ回路の出力を重み付けして出力するフィルタ回路重み付け演算手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
このような放射線測定装置は、異なる時定数のフィルタ群の出力を、放射線場の変化に応じて複数のフィルタ出力を重み付けして出力することにより、単一のフィルタでは実現できない安定した出力を実現することができる。
【００２２】
さらにまた、上述した課題を解決するために、本発明に係る放射線測定装置は、請求項６に記載したように、前記放射線強度監視手段は、入射した放射線強度と計数率との関係から計数率の変化を監視し、放射線強度の変化を算出することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る放射線測定装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００２４】
[第１実施形態]
本発明に係る放射線測定装置の第１実施形態を図１〜３を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る放射線測定装置１０の第１実施形態を示す構成概要図である。この放射線測定装置１０は、放射線の線量当量を測定する際、入射された放射線を放射線検出手段としての放射線検出器１１で検出し、検出エネルギ算出手段１２で検出した放射線のエネルギを算出する。検出した放射線のエネルギの算出結果から入射エネルギ算出手段１３で入射した放射線のエネルギが算出される。入射した放射線のエネルギの算出結果は、出力安定化手段１４を介して、積算手段としての積算器１５に入力される。積算器１５は、入射された放射線エネルギをを所定時間積算して、入射した放射線の線量当量を算出する。放射線測定装置１０の出力は、入射エネルギ算出手段１３と積算手段としての積算器１５の間に出力安定化手段１４を介することで、応答速度が損なわれることなく安定に出力される。
【００２６】
放射線測定装置１０の各部を具体的に説明する。
【００２７】
放射線検出器１１は、例えば、カドミウムテルライド（ＣｄＴｅ）およびカドミウムジンクテルライド（ＣＺＴ）等の放射線センサを有する。放射線検出器１１に入射した放射線は、放射線センサで検出され、検出した放射線のエネルギに応じた電気信号に変換される。
【００２８】
検出エネルギ算出手段１２は、入力された電気信号の波高を求めることで、放射線測定装置１０に入力された放射線のエネルギを算出する。このエネルギ算出手段１２は、プリアンプ１７と、波高分析器１８とを備える。入力された電気信号はプリアンプ１７で増幅され、波高分析器１８で電気信号の波高分析および波高弁別が行われる。
【００２９】
入射エネルギ算出手段１３は、電気信号の波高、すなわち、検出された放射線のエネルギに応じて、重み付け演算を行い、入射した放射線の算出を行う。重み付け演算は、入射エネルギ算出手段１３に備えられる重み付け演算器１９で行われる。
【００３０】
図２を用いて、重み付け演算器１９の重み付け演算を説明する。図２は、放射線の入射エネルギに対する検出効率および重み付け係数の関係を示す図である。
【００３１】
入射エネルギＥ１、Ｅ２、Ｅ３（Ｅ１＜Ｅ２＜Ｅ３）の放射線が入射した場合、入射エネルギと検出効率ｅｆとの関係は、図２（Ａ）のように、エネルギの増加と共に低下していく関係にある。従って、放射線の入射エネルギと線量当量演算のための重み付け係数Ｇ（Ｅ）との関係は、図２（Ｂ）のように、検出効率の低下に伴って、重み付け係数を大きくする。ここでは、Ｇ（Ｅ３）＜Ｇ（Ｅ２）＜Ｇ（Ｅ１）として、重み付け演算がなされる。
【００３２】
図１に示される出力安定化手段１４は、第１のフィルタ回路２１を備えている。この第１のフィルタ回路２１は、入射した放射線の検出効率に応じた時定数、具体的には検出効率が減少するに伴い、増加するような時定数を有する少なくとも１個以上、例えば３個のフィルタ２２，２３，２４を有し、これらのフィルタ２２，２３，２４が並列に接続される。また、これらのフィルタ２２，２３，２４は、それぞれ時定数が異なり、τ１，τ２，τ３の時定数を有する。出力安定化手段１４は、入射エネルギ算出手段１３で算出された入射エネルギの算出結果に基づき、３個のフィルタのうち適切な時定数を有する１個のフィルタを選択する。
【００３３】
第１のフィルタ回路２１において、フィルタの２２，２３，２４時定数τ１，τ２，τ３は、例えば、各々の検出効率に反比例するように設定される。例えば、入射した放射線のエネルギＥ１，Ｅ２，Ｅ３に対する放射線の検出効率がそれぞれｅｆ１，ｅｆ２，ｅｆ３であり、選択されるフィルタがフィルタ２２、フィルタ２３、フィルタ２４であるとする。この時、フィルタ２２，２３，２４の時定数τ１，τ２，τ３は、各々の検出効率ｅｆ１，ｅｆ２，ｅｆ３に対して反比例するように形成される。すなわち、フィルタ２２，２３，２４の時定数τ１，τ２，τ３は検出効率ｅｆ１，ｅｆ２，ｅｆ３と、
【数１】
τ１×ｅｆ１＝τ２×ｅｆ２＝τ３×ｅｆ３
の関係を有するように形成される。
【００３４】
一方、第１のフィルタ回路２１が備えるフィルタ２２，２３，２４の出力特性について、図３を用いて説明する。
【００３５】
図３は放射線測定装置１０に放射線が入射してからの経過時間とフィルタ出力との関係を示す図である。図３によれば、フィルタ出力は入射エネルギＥの放射線が入射した時の重み付け係数がＧ（Ｅ）とすると、一定値Ｇ（Ｅ）／τ（０≦ｔ≦τ）に設定される。すなわち、放射線の入射エネルギＥ１，Ｅ２，Ｅ３に対するフィルタ２２，２３，２４の各々のフィルタ出力は、Ｇ（Ｅ１）／τ１，Ｇ（Ｅ２）／τ２，Ｇ（Ｅ３）／τ３となる。
【００３６】
積算器１５は、出力安定化手段１４から出力された放射線入射エネルギを所定時間、積算した後、放射線測定装置１０の出力として出力する。
【００３７】
放射線測定装置１０は検出効率に応じた時定数のフィルタ２２，２３，２４を有する第１のフィルタ回路２１を備える出力安定化手段１４によって、線量当量算出の際に、検出効率の高い放射線に対しては早い応答、検出効率の低い放射線に対しては遅い応答が得られ、応答速度を損なうことなく、出力の安定状態を保持できる。
【００３８】
第１実施形態によれば、放射線測定装置１０の出力を安定させる出力安定化手段１４として、検出効率に応じた時定数の異なるフィルタ２２，２３，２４を並列に接続した第１のフィルタ回路２１を備えることで、線量当量算出の際に、検出効率の高い放射線に対しては早い応答、検出効率の低い放射線に対しては遅い応答が得られる。従って、放射線測定装置１０の応答速度を損なうことなく、安定した出力が得られる。
【００３９】
[第２実施形態]
本発明に係る放射線測定装置の第２実施形態を図４〜７を参照して説明する。
【００４０】
図４にこの実施形態を示す放射線測定装置１０Ａの構成概要図を示す。図４に示される放射線測定装置１０Ａは、出力安定化手段１４Ａに第２のフィルタ回路２６を備えている。この放射線測定装置１０Ａは、出力安定化手段１４Ａに第２のフィルタ回路２６を備えている点以外は、図１に示される放射線測定装置１０と異ならないので、放射線測定装置１０と同じ構成部品には同じ符号を付して説明を省略する。
【００４１】
図４に示される放射線測定装置１０Ａは、放射線の線量当量算出の際、図１に示される放射線測定装置１０と同様に、放射線検出器１１と、検出エネルギ算出手段１２と、入射エネルギ算出手段１３と、出力安定化手段１４Ａと、積算器１５とを経て線量当量が出力される。
【００４２】
出力安定化手段１４Ａは、第２のフィルタ回路２６として、フィルタ出力が放射線の入射してからの経過時間の関数（以下、フィルタ出力関数とする）で表されるように設定されたフィルタ２７，２８，２９を有し、これらのフィルタ２７，２８，２９が並列に接続される。
【００４３】
図５に第２のフィルタ回路２６が有するフィルタ２７のフィルタ出力と放射線が入射してからの経過時間との関係を示す。図５によれば、フィルタ２７のフィルタ出力関数は、例えば、（Ｇ（Ｅ１）／τ１）×ｅ^{−ｔ／τ１}（０≦ｔ）で表され、フィルタ２７の時定数τ１は、フィルタ２２と同様に検出効率ｅｆ１に反比例した大きさに設定される。このように設定されたフィルタ２７は、応答速度を損なうことなく、より複雑な応答要求を満たすことができる。尚、フィルタ２８，２９においても、フィルタ２７と同様にして、フィルタ出力関数および時定数が設定される。
【００４４】
フィルタ出力が放射線の入射してからの経過時間の関数で表され、フィルタの時定数が検出効率に反比例するように形成されたフィルタ２７，２８，２９を有する第２のフィルタ回路２６において、アナログフィルタおよびディジタルフィルタの少なくともどちらか一方で形成された第２のフィルタ回路２６の具体例を図６および図７を用いて説明する。
【００４５】
図６は、放射線測定装置１０Ａの第２のフィルタ回路２６において、ＲＣフィルタ２７Ａ，２８Ａ，２９Ａを適用した第２のフィルタ回路（以下、アナログフィルタ回路とする）２６Ａの構成概要図を示す。ＲＣフィルタ２７Ａは、少なくとも１個以上の抵抗（Ｒ）と、少なくとも１個以上のコンデンサ（Ｃ）とを有する回路であり、例えば、図６に示されるＲＣフィルタ２７Ａは、１個の抵抗（Ｒ１）と、１個のコンデンサ（Ｃ１）とを有する。この場合、ＲＣフィルタ２７Ａの時定数τ１は抵抗値Ｒ１（Ω：オーム）とコンデンサＣ１の電荷容量値Ｃ１（Ｆ：ファラド）との積、すなわち、Ｒ１Ｃ１となるため、検出効率に応じたフィルタの時定数τ１を容易に設定できる。従って、ＲＣフィルタ２７Ａ，２８Ａ，２９Ａを有するアナログフィルタ回路２６Ａは、検出効率に応じたフィルタの時定数τ１，τ２，τ３を容易に設定できる。
【００４６】
一方、図７は、放射線測定装置１０Ａの第２のフィルタ回路２６において、ディジタルフィルタ２７Ｂ，２８Ｂ，２９Ｂを適用した第２のフィルタ回路（以下、ディジタルフィルタ回路とする）２６Ｂの構成概要図を示す。ディジタルフィルタ２７Ｂ，２８Ｂ，２９Ｂは、各々のフィルタパラメータを設定することで、フィルタ出力関数を自在に設定できる。従って、フィルタの設定だけではなく、フィルタの変更も容易化できる。
【００４７】
第２実施形態によれば、放射線測定装置１０Ａの出力を安定させる出力安定化手段１４Ａとして、フィルタ出力が放射線の入射してからの経過時間の関数で表され、例えば、フィルタの時定数が検出効率に反比例するように形成されたフィルタ２７，２８，２９を有する第２のフィルタ回路２６を備えることで、線量当量算出の際に、応答速度を損なうことなく、より複雑な応答要求を満たすことができる。尚、フィルタ出力関数は上記のものに限定されない。フィルタ出力の最終値、すなわち、フィルタ関数を経過時間まで積分して得られる値がフィルタ出力と同一であれば、その他の指数関数、単調減少の１次関数等でも良い。
【００４８】
また、第２のフィルタ回路２６において、フィルタ２７，２８，２９をアナログフィルタ２７Ａ，２８Ａ，２９Ａを適用したアナログフィルタ回路２６Ａで構成することで、例えば、検出効率に反比例するように形成された時定数のフィルタを容易に実現できる。一方、フィルタ２７，２８，２９をディジタルフィルタ２７Ｂ，２８Ｂ，２９Ｂを適用したディジタルフィルタ回路２６Ｂで構成することで、例えば、検出効率に反比例するように形成された時定数のフィルタを容易にを実現できると共にフィルタの変更等も容易化できる。
【００４９】
[第３実施形態]
本発明の第３実施形態を図８〜図１０を参照して説明する。
【００５０】
図８に本実施形態を示す放射線測定装置１０Ｂの構成概要図を示す。放射線測定装置１０Ｂは出力安定化手段１４Ｂに第３のフィルタ回路３１と、フィルタ回路選択手段３２と、放射線強度監視手段３３とを備える。この放射線測定装置１０Ｂは、出力安定化手段１４Ｂに第３のフィルタ回路３１と、フィルタ回路選択手段３２と、放射線強度監視手段３３とを備える点以外は、図１に示される放射線測定装置１０と異ならないので、放射線測定装置１０と同じ構成部品には同じ符号を付して説明を省略する。
【００５１】
図８に示される放射線測定装置１０Ｂは、入射する放射線の線量当量を算出する際、図１に示される放射線測定装置１０と同様にして放射線の線量当量の算出を行う。この放射線測定装置１０Ｂは、放射線のエネルギおよび強度の時間変化（以下、放射線場の変化とする）に対しても出力を安定させる出力安定化手段１４Ｂを備える。
【００５２】
出力安定化手段１４Ｂに備えられる第３のフィルタ回路３１は、異なる時定数を有する複数個、例えば、２個の第１のフィルタ回路２１Ａ，２１Ｂとを備える。第１のフィルタ回路フィルタ２１Ｂのフィルタ２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂの時定数は、第１のフィルタ回路フィルタ２１Ａのフィルタ２２Ａ，２３Ａ，２４Ａの時定数に対して各々ｋ（以下、このｋを時定数倍率とする）倍に設定される。つまり、これらのフィルタの時定数をフィルタ２２Ａ，２３Ａ，２４Ａがτａ，τａ’，τａ”，フィルタ２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂがτｂ，τｂ’，τｂ” （但し、ａ≠ｂ）とすれば、フィルタ２２Ｂの時定数τｂ＝ｋτａとなり、フィルタ２３Ｂの時定数τｂ’＝ｋτａ’となる。尚、ｋは０より大きい正の定数とする（但し、１を除く）。
【００５３】
図９に第１のフィルタ回路２１Ａ，２１Ｂが備えるフィルタ２２Ａ，２３Ａ，２４Ａおよび２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂのフィルタ出力と時定数の関係を示す。
【００５４】
図９に例示される第１のフィルタ回路２１Ａ，２１Ｂのフィルタ出力と時定数の関係では、フィルタ２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂの時定数が、フィルタ２２Ａ，２３Ａ，２４Ａの時定数よりも大きく設定されている。すなわち、時定数倍率ｋはｋ＞１で設定されている。
【００５５】
フィルタ回路選択手段３２は２個の第１のフィルタ回路２１Ａ，２１Ｂから放射線強度の変化に応じて、適切な時定数を有する第１のフィルタ回路２１Ａまたは第１のフィルタ回路２１Ｂを選択する。フィルタの選択手段３２は、放射線場の変化が大きい際には時定数の短いフィルタを有するフィルタ回路２１Ａを選択し、フィルタ回路２１Ａの中から入射した放射線エネルギに対して最適な時定数のフィルタ１個を選択する。
【００５６】
一方、放射線場の変化が小さい際には時定数の長いフィルタを有するフィルタ回路２１Ｂを選択し、フィルタ回路２１Ｂの中から入射した放射線エネルギに対して最適な時定数のフィルタ１個を選択する。
【００５７】
放射線強度監視手段３３は、放射線強度の変化を監視し、フィルタ回路選択手段３２がフィルタを選択するための情報、すなわち、放射線強度の変化の大小を判断する。
【００５８】
図１０を用いて放射線強度監視手段３３の放射線強度の変化の監視について説明する。図１０は放射線強度と入射した放射線の計数率との関係を示す説明図である。放射線強度監視手段３３は、入射した放射線の計数率と放射線強度の関係をあらかじめ求めておき、得られた計数率の変化から放射線強度の変化を算出する。
【００５９】
第３実施形態によれば、放射線測定装置１０Ｂの出力を安定させる出力安定化手段１４Ｂとして、例えば、フィルタ出力が検出効率に反比例するように形成されたフィルタを有する第１のフィルタ回路２１を異なる時定数倍率に設定し、複数個を並列接続して備える第３のフィルタ回路３１と、放射線強度の変化に対して適切な時定数のフィルタ回路を選択するフィルタ回路選択手段３２と、放射線強度の変化の大小を監視する放射線強度監視手段３３とを備えることで、線量当量算出の際に放射線場の変化に対しても入力に対して追従の良い出力を実現し、応答速度を損なうことなく、安定した出力が得られる。
【００６０】
[第４実施形態]
本発明の第４実施形態を図１１を参照して説明する。図１１に本実施形態を示す放射線測定装置１０Ｃの構成概要図を示す。放射線測定装置１０Ｃは、出力安定化手段１４Ｃに第３のフィルタ回路３１と、放射線強度監視手段３３と、フィルタ回路重み付け演算手段３５とを備えている。
【００６１】
放射線測定装置１０Ｃは、出力安定化手段１４Ｃに第３のフィルタ回路３１と、放射線強度監視手段３３と、フィルタ回路重み付け演算手段３５とを備える点以外は、図１に示される放射線測定装置１０と異ならない。また、出力安定化手段１４Ｃは、図８に示される放射線測定装置１０Ｂが備える出力安定化手段１４Ｂに対して、フィルタ回路選択手段３２ではなく、フィルタ回路重み付け演算手段３５を備える点以外は異ならない。このため、放射線測定装置１０および放射線測定装置１０Ｂと同じ構成部品には同じ符号を付して説明を省略する。
【００６２】
図１０に示される放射線測定装置１０Ｃは、第３の実施形態を示す放射線測定装置１０Ｂと同様に放射線場の変化に対しても出力を安定させる出力安定化手段１４Ｃを備える。
【００６３】
出力安定化手段１４Ｃは入射エネルギ算出手段１３からの出力を第３のフィルタ回路３１を通して、フィルタ回路重み付け演算手段３５に入力し、重み付け演算後、積算手段としての積算器１５へ出力する。
【００６４】
フィルタ回路重み付け演算手段３５は、第３のフィルタ回路３１が備える２個の第１のフィルタ回路２１Ａ，２１Ｂの両方からの出力が入力される。フィルタ回路重み付け演算は、第１のフィルタ回路２１Ａの出力と、第１のフィルタ回路２１Ｂの出力とを両者の加算比率を可変させて加算することで行う。また、２個の第１フィルタ回路２１Ａ，２１Ｂに対する加算比率は合計で１００％に設定され、第３のフィルタ回路３１の入力値と出力値が同じとなるよう形成される。
【００６５】
２個の第１フィルタ回路２１Ａ，２１Ｂの加算比率は、放射線強度監視手段３３で監視している放射線強度の変化の大小に応じて変化させる。より具体的には、第３のフィルタ回路３１が備える２個の第１のフィルタ回路２１Ａ，２１Ｂに対し、放射線場の変化が大きい際には時定数の短いフィルタを有するフィルタ回路２１Ａの加算比率を、例えば９０％と大きくし、他方のフィルタ回路２１Ｂの加算比率を、例えば１０％と小さくする。一方、放射線場の変化が小さい際には時定数の長いフィルタを有するフィルタ回路２１Ｂの加算比率を、例えば９０％と大きくし、他方のフィルタ回路２１Ａの加算比率を、例えば１０％と小さくする。
【００６６】
図１０に示される放射線測定装置１０Ｃは、出力安定化手段１４Ｃのフィルタ回路重み付け演算手段３５で第３のフィルタ回路３１に備えられるフィルタ回路２１Ａ，２１Ｂの加算比率を変化させることで、線量当量算出の際に、放射線場の変化に対しても入力に対して追従の良い出力を実現し、応答速度を損なうことなく、安定した出力が得られる。
【００６７】
第４実施形態によれば、放射線測定装置１０Ｃの出力を安定させる出力安定化手段１４Ｃとして、フィルタ出力が検出効率に反比例するように形成されたフィルタを有する第１のフィルタ回路２１を異なる時定数倍率に設定し、複数個を並列接続して備える第３のフィルタ回路３１と、放射線強度の変化の大小を監視する放射線強度監視手段３３と、放射線場の変化に対して複数の第１のフィルタ回路に重み付けを行うフィルタ回路重み付け演算手段３５とを備えることで、線量当量算出の際に、放射線場の変化に対しても入力に対して追従の良い出力を実現し、応答速度を損なうことなく、安定した出力が得られる。
【００６８】
【発明の効果】
上述したように、本発明に係る放射線測定装置では、出力安定化手段を備え、この出力安定化手段として、入射する放射線の検出効率に応じた時定数を有し、出力が一定値のフィルタを有する第１のフィルタ回路を設けることで、放射線の線量当量算出の際に、放射線検出器の小型化要求および応答速度を犠牲にすることなく安定した出力が得られる。
【００６９】
また、前記出力安定化手段として、フィルタ出力が放射線の入射してからの経過時間との関数で表わされるフィルタを有する第２のフィルタ回路を設けることで、線量当量算出の際に多様な応答を実現し、かつ、放射線検出器の小型化要求および応答速度を犠牲にすることなく安定した出力が得られる。一方、第２のフィルタ回路をアナログフィルタおよびディジタルフィルタの少なくとも一方を有する構成とすることで、フィルタ出力の多様な応答の実現およびフィルタの変更が容易となる。
【００７０】
さらに、前記出力安定化手段として、複数の第１のフィルタ回路を有する第３のフィルタ回路と、フィルタ回路選択手段と、放射線強度監視手段とを設けることで、線量当量算出の際に放射線場の変化に対しても入力に対して、追従の良い出力を実現し、放射線検出器の小型化要求および応答速度を犠牲にすることなく安定した出力が得られる。尚、フィルタ選択回路の代わりにフィルタ回路重み付け演算手段を用いても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す放射線測定装置の構成概要図。
【図２】（Ａ）は放射線の入射エネルギと検出効率との関係を示す説明図、（Ｂ）は放射線の入射エネルギと重み付け係数との関係を示す説明図。
【図３】（Ａ）は放射線の入射エネルギＥ１で適用されるフィルタの場合、（Ｂ）は放射線の入射エネルギＥ２で適用されるフィルタの場合、（Ｃ）は入射した放射線の入射エネルギＥ３で適用されるフィルタの場合における放射線が入射してからの経過時間とフィルタ出力との関係を示す説明図。
【図４】本発明の第２実施形態を示す放射線測定装置の構成概要図。
【図５】本発明の第２実施形態を示す放射線測定装置に備えられる第２のフィルタ回路のフィルタにおいてフィルタ出力と経過時間の関係を示す説明図。
【図６】アナログフィルタを適用した第２のフィルタ回路の構成概要図。
【図７】ディジタルフィルタの適用した第２のフィルタ回路の構成概要図。
【図８】本発明の第３実施形態を示す放射線測定装置の構成概要図。
【図９】本発明の第３実施形態を示す放射線測定装置に備えられる第３フィルタ回路において、並列接続されたフィルタ回路のフィルタ出力と経過時間の関係を示す説明図。
【図１０】放射線強度と計数率の関係を示す説明図。
【図１１】本発明の第４実施形態を示す放射線測定装置の構成概要図。
【図１２】従来の放射線測定装置の構成概要図。
【符号の説明】
１０放射線測定装置
１１放射線検出器（放射線検出手段）
１２検出エネルギ算出手段
１３入射エネルギ算出手段
１４出力安定化手段
１５積算器（積算手段）
１７プリアンプ
１８波高分析器
１９重み付け演算器
２１第１のフィルタ回路
２２入射エネルギＥ１に対して適用される時定数τ１を有する出力一定のフィルタ
２３入射エネルギＥ２に対して適用される時定数τ２を有する出力一定のフィルタ
２４入射エネルギＥ３に対して適用される時定数τ３を有する出力一定のフィルタ
２６第２のフィルタ回路
２７入射エネルギＥ１に対して適用される出力が入射してからの経過時間で変化するフィルタ
２８入射エネルギＥ２に対して適用される出力が入射してからの経過時間で変化するフィルタ
２９入射エネルギＥ３に対して適用される出力が入射してからの経過時間で変化するフィルタ
３１第３のフィルタ回路
３２フィルタ回路選択手段
３３放射線強度監視手段
３５フィルタ回路重み付け演算手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radiation measuring apparatus, and more particularly to a radiation measuring apparatus that stabilizes the output of radiation dose equivalent.
[0002]
[Prior art]
The conventional radiation measuring apparatus 1 is configured as shown in FIG. The calculation of the radiation dose equivalent using the radiation measuring apparatus 1 and the radiation measuring apparatus 1 will be described.
[0003]
Conventionally, the radiation measuring apparatus 1 calculates the energy of the incident radiation by performing a weighting operation from the detected radiation energy, the radiation detecting means for detecting the radiation, the detection energy calculating means for calculating the energy of the detected radiation. Incident energy calculating means, and integrating means for integrating the incident energy for a predetermined time.
[0004]
When calculating the radiation dose equivalent using the radiation measuring apparatus 1, the radiation dose equivalent is calculated by performing a weighting operation according to the energy of the incident radiation. The radiation incident on the radiation measuring apparatus 1 is detected by a radiation detector 2 as a radiation detecting means, and an electric signal corresponding to the detected radiation is output. The output electric signal is amplified, analyzed by the preamplifier 3 and the wave height analyzer 4 as detection energy calculation means, and subjected to wave height discrimination. The electric signal subjected to the wave height discrimination is weighted according to the wave height, that is, the energy by the weighting calculator 5 as the incident energy calculation means. Incident energy is calculated by this weighting calculation. The weighted electric signal is integrated for a predetermined time by an integrator 6 as an integrating means and output from the radiation measuring apparatus 1.
[0005]
The energy of the radiation detected by the radiation detector 2 does not necessarily match the energy of the incident radiation. This is because the radiation detector 2 cannot always detect 100% of the incident radiation energy. The probability of detecting the radiation energy relative to the incident radiation energy (hereinafter referred to as detection efficiency) varies depending on the energy level. Therefore, when calculating the incident radiation energy, a weighting operation is required according to the energy detected by the radiation detector 2, that is, according to the detection efficiency.
[0006]
Further, the radiation detection efficiency decreases as the radiation energy increases. This is because the radiation material transmittance increases as the radiation energy increases. For this reason, the wider the range of radiation energy that can be detected by the radiation measuring apparatus 1, the more the volume of the radiation detector 2, particularly the length of the radiation sensor that the radiation detector 2 has in the radiation incident direction. In other words, the larger the volume of the radiation detector 2, the more stable the output for radiation having high energy.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the radiation measuring apparatus 1 shown in FIG. 12, when the volume of the radiation detector 2 is small due to a demand for downsizing, compactness, etc., that is, when the radiation sensor is short with respect to the radiation incident direction, the measurement target Even within the radiation energy range, it is difficult to detect all radiation. For example, the detection efficiency of the radiation detector 2 is detected almost 100% at the lowest energy within the radiation energy range to be measured, but may be about 1% at the highest energy.
[0008]
The weighting calculation for calculating the energy of the incident radiation takes into account the detection efficiency according to the detected energy. Therefore, as described above, in the radiation energy range to be measured, when the radiation detector 2 has a detection efficiency of about 100% at the lowest energy and about 1% at the highest energy, the weighting of the radiation on the highest energy side is performed. It becomes larger by several orders of magnitude with respect to the weighting of radiation on the lowest energy side. For this reason, when the radiation on the highest energy side is incident, the output of the radiation measuring apparatus 1 becomes unstable.
[0009]
The output of the radiation measuring apparatus 1 can be stabilized by increasing the integration time in the integrator 6, but if the integration time is increased, the response speed is impaired. Thus, the output stabilization and the response speed of the radiation measuring apparatus 1 have a trade-off relationship.
[0010]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a radiation measuring apparatus capable of obtaining a stable output without sacrificing the size reduction request and response speed of the radiation detector.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a radiation measuring apparatus according to the present invention includes, as described in claim 1, a radiation detection unit that detects radiation, a detection energy calculation unit that calculates energy of the detected radiation, In a radiation measurement apparatus comprising an incident energy calculation means for calculating the energy of incident radiation by performing a weighting operation on the calculation result of the detected energy of the radiation, and an integrating means for integrating the incident energy for a predetermined time. The product of the radiation detection efficiency and the time constant has a plurality of filters having a predetermined constant value, each of the plurality of filters has a different time constant, The incident energy calculation means has a time constant suitable for measuring incident radiation based on the result of calculating incident radiation energy. Further comprising a filter circuit configured to select one filter.
[0013]
Such a radiation measuring apparatus can obtain a stable output without impairing the response speed.
[0014]
In order to solve the above-described problems, a radiation measuring apparatus according to the present invention is claimed. 2 As described above The filter is configured such that its output is expressed as a function of the elapsed time since radiation is incident, and the value obtained by integrating the function up to the elapsed time is the same as the filter output. It is characterized by that.
[0015]
Such a radiation measuring apparatus can satisfy a complicated response request by outputting the output as a function of elapsed time suitable for the response request.
[0016]
Furthermore, in order to solve the above-described problems, a radiation measuring apparatus according to the present invention is claimed. 3 As described above The filter circuit is formed of at least one of an analog filter and a digital filter It is characterized by that.
[0017]
Such a radiation measuring apparatus can easily realize a filter having a time constant corresponding to the detection efficiency by providing a plurality of analog filters having a time constant corresponding to the radiation detection efficiency of the incident energy. Further, by providing a digital filter corresponding to the radiation detection efficiency of the incident energy, a filter having a time constant corresponding to the detection efficiency can be realized, and the change of the filter can be facilitated.
[0018]
On the other hand, in order to solve the above-described problems, a radiation measuring apparatus according to the present invention is claimed as follows. 4 As described in A plurality of filter circuits each having a different time constant; Radiation intensity monitoring means for monitoring changes in radiation intensity; Monitored by the radiation intensity monitoring means In response to changes in radiation intensity Selecting an optimum filter circuit from the filter circuits; And a filter circuit selection unit.
[0019]
Such a radiation measuring apparatus has a stable output that cannot be realized with a single filter circuit even when the radiation field changes by selecting an appropriate filter circuit from the group of filter circuits by the filter circuit selection means. Can be realized.
[0020]
In order to solve the above-described problems, a radiation measuring apparatus according to the present invention is claimed. 5 As described in A plurality of filter circuits each having a different time constant; Radiation intensity monitoring means for monitoring changes in radiation intensity; Monitored by the radiation intensity monitoring means And a filter circuit weighting calculating means for weighting and outputting the output of the filter circuit in accordance with a change in radiation intensity.
[0021]
Such a radiation measurement device realizes stable output that cannot be achieved with a single filter by weighting multiple filter outputs according to changes in the radiation field and outputting the outputs of filter groups with different time constants. can do.
[0022]
Furthermore, in order to solve the above-described problems, a radiation measuring apparatus according to the present invention is claimed. 6 As described above, the radiation intensity monitoring means monitors the change in the count rate from the relationship between the incident radiation intensity and the count rate, and calculates the change in the radiation intensity.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a radiation measuring apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0024]
[First embodiment]
A first embodiment of a radiation measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0025]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a radiation measuring apparatus 10 according to the present invention. When measuring the dose equivalent of radiation, the radiation measuring apparatus 10 detects incident radiation with a radiation detector 11 as a radiation detection means, and calculates the energy of the radiation detected with a detection energy calculation means 12. The incident energy calculation means 13 calculates the energy of the incident radiation from the calculation result of the detected radiation energy. The calculation result of the energy of the incident radiation is input to the integrator 15 as the integrating means via the output stabilizing means 14. The integrator 15 integrates the incident radiation energy for a predetermined time and calculates the dose equivalent of the incident radiation. The output of the radiation measuring apparatus 10 is output stably without impairing the response speed by passing the output stabilizing means 14 between the incident energy calculating means 13 and the integrator 15 as the integrating means.
[0026]
Each part of the radiation measuring apparatus 10 will be specifically described.
[0027]
The radiation detector 11 includes, for example, radiation sensors such as cadmium telluride (CdTe) and cadmium zinc telluride (CZT). The radiation incident on the radiation detector 11 is detected by a radiation sensor and converted into an electrical signal corresponding to the energy of the detected radiation.
[0028]
The detected energy calculation means 12 calculates the energy of the radiation input to the radiation measurement apparatus 10 by obtaining the wave height of the input electrical signal. The energy calculation means 12 includes a preamplifier 17 and a wave height analyzer 18. The inputted electric signal is amplified by the preamplifier 17, and the wave height analyzer 18 performs wave height analysis and wave height discrimination of the electric signal.
[0029]
The incident energy calculation means 13 performs a weighting operation according to the wave height of the electrical signal, that is, the detected radiation energy, and calculates the incident radiation. The weighting calculation is performed by the weighting calculator 19 provided in the incident energy calculation means 13.
[0030]
The weighting calculation of the weighting calculator 19 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the detection efficiency and the weighting coefficient with respect to the incident energy of radiation.
[0031]
When radiation of incident energy E1, E2, E3 (E1 <E2 <E3) is incident, the relationship between the incident energy and the detection efficiency ef decreases as the energy increases as shown in FIG. It is in. Therefore, the relationship between the incident energy of radiation and the weighting coefficient G (E) for calculating the dose equivalent increases the weighting coefficient as the detection efficiency decreases as shown in FIG. Here, the weighting calculation is performed as G (E3) <G (E2) <G (E1).
[0032]
The output stabilizing means 14 shown in FIG. 1 includes a first filter circuit 21. The first filter circuit 21 has at least one, for example, three, having a time constant corresponding to the detection efficiency of incident radiation, specifically, a time constant that increases as the detection efficiency decreases. It has filters 22, 23, 24, and these filters 22, 23, 24 are connected in parallel. The filters 22, 23, and 24 have different time constants, and have time constants of τ1, τ2, and τ3. The output stabilization unit 14 selects one filter having an appropriate time constant from the three filters based on the calculation result of the incident energy calculated by the incident energy calculation unit 13.
[0033]
In the first filter circuit 21, the 22, 22, and 24 time constants τ1, τ2, and τ3 of the filter are set to be in inverse proportion to the respective detection efficiencies, for example. For example, it is assumed that the radiation detection efficiencies for the incident radiation energies E1, E2, and E3 are ef1, ef2, and ef3, respectively, and the filters that are selected are the filter 22, the filter 23, and the filter 24, respectively. At this time, the time constants τ1, τ2, and τ3 of the filters 22, 23, and 24 are formed to be inversely proportional to the detection efficiencies ef1, ef2, and ef3. That is, the time constants τ1, τ2, τ3 of the filters 22, 23, 24 are detected efficiencies ef1, ef2, ef3,
[Expression 1]
τ1 × ef1 = τ2 × ef2 = τ3 × ef3
It is formed to have the relationship of
[0034]
On the other hand, output characteristics of the filters 22, 23, and 24 included in the first filter circuit 21 will be described with reference to FIG. 3.
[0035]
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the elapsed time after radiation is incident on the radiation measuring apparatus 10 and the filter output. According to FIG. 3, the filter output is set to a constant value G (E) / τ (0 ≦ t ≦ τ), where G (E) is a weighting coefficient when radiation of incident energy E is incident. That is, the filter outputs of the filters 22, 23, and 24 with respect to the incident energy E1, E2, and E3 of radiation are G (E1) / τ1, G (E2) / τ2, and G (E3) / τ3.
[0036]
The integrator 15 integrates the radiation incident energy output from the output stabilizing means 14 for a predetermined time, and then outputs it as an output of the radiation measuring apparatus 10.
[0037]
The radiation measuring apparatus 10 uses the output stabilizing means 14 including the first filter circuit 21 having the filters 22, 23, and 24 with time constants corresponding to the detection efficiency to detect radiation with high detection efficiency when calculating the dose equivalent. Therefore, a fast response and a slow response to radiation with low detection efficiency can be obtained, and a stable output state can be maintained without impairing the response speed.
[0038]
According to the first embodiment, as the output stabilizing means 14 for stabilizing the output of the radiation measuring apparatus 10, the first filter circuit 21 in which the filters 22, 23, and 24 having different time constants according to the detection efficiency are connected in parallel. When calculating the dose equivalent, it is possible to obtain a fast response to radiation with high detection efficiency and a slow response to radiation with low detection efficiency. Therefore, a stable output can be obtained without impairing the response speed of the radiation measuring apparatus 10.
[0039]
[Second Embodiment]
A second embodiment of the radiation measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0040]
FIG. 4 shows a schematic configuration diagram of a radiation measuring apparatus 10A showing this embodiment. The radiation measurement apparatus 10A shown in FIG. 4 includes a second filter circuit 26 in the output stabilization means 14A. Since this radiation measuring apparatus 10A is not different from the radiation measuring apparatus 10 shown in FIG. 1 except that the output stabilizing means 14A includes the second filter circuit 26, the radiation measuring apparatus 10A has the same components as the radiation measuring apparatus 10. Are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0041]
The radiation measurement apparatus 10A shown in FIG. 4 performs the radiation detector 11, the detection energy calculation means 12, and the incident energy calculation means 13 in the same manner as the radiation measurement apparatus 10 shown in FIG. Then, the dose equivalent is output through the output stabilizing means 14A and the integrator 15.
[0042]
The output stabilizing means 14A, as the second filter circuit 26, is a filter 27 set so that the filter output is expressed as a function of the elapsed time from the incidence of radiation (hereinafter referred to as a filter output function). 28, 29, and these filters 27, 28, 29 are connected in parallel.
[0043]
FIG. 5 shows the relationship between the filter output of the filter 27 included in the second filter circuit 26 and the elapsed time from the incidence of radiation. According to FIG. 5, the filter output function of the filter 27 is, for example, (G (E1) / τ1) × e ^{-T / τ1} The time constant τ1 of the filter 27 is set to a magnitude inversely proportional to the detection efficiency ef1 like the filter 22. The filter 27 set in this way can satisfy a more complex response request without impairing the response speed. In the filters 28 and 29, similarly to the filter 27, the filter output function and the time constant are set.
[0044]
In the second filter circuit 26 having the filters 27, 28 and 29 formed so that the filter output is expressed as a function of the elapsed time from the incidence of radiation and the time constant of the filter is inversely proportional to the detection efficiency, A specific example of the second filter circuit 26 formed by at least one of the filter and the digital filter will be described with reference to FIGS.
[0045]
FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of a second filter circuit (hereinafter referred to as an analog filter circuit) 26A to which the RC filters 27A, 28A, and 29A are applied in the second filter circuit 26 of the radiation measuring apparatus 10A. The RC filter 27A is a circuit having at least one resistor (R) and at least one capacitor (C). For example, the RC filter 27A shown in FIG. 6 includes one resistor (R1). ) And one capacitor (C1). In this case, the time constant τ1 of the RC filter 27A is the product of the resistance value R1 (Ω: Ohm) and the charge capacitance value C1 (F: Farad) of the capacitor C1, that is, R1C1, so that the filter according to the detection efficiency The time constant τ1 can be easily set. Therefore, the analog filter circuit 26A including the RC filters 27A, 28A, and 29A can easily set the filter time constants τ1, τ2, and τ3 according to the detection efficiency.
[0046]
On the other hand, FIG. 7 shows a schematic configuration diagram of a second filter circuit (hereinafter referred to as a digital filter circuit) 26B to which the digital filters 27B, 28B, and 29B are applied in the second filter circuit 26 of the radiation measuring apparatus 10A. . The digital filter 27B, 28B, 29B can freely set the filter output function by setting each filter parameter. Therefore, not only the setting of the filter but also the change of the filter can be facilitated.
[0047]
According to the second embodiment, as the output stabilizing means 14A for stabilizing the output of the radiation measuring apparatus 10A, the filter output is expressed as a function of the elapsed time from the incidence of radiation, for example, the time constant of the filter is detected. By providing the second filter circuit 26 having the filters 27, 28, and 29 formed so as to be inversely proportional to the efficiency, a more complex response request can be satisfied without impairing the response speed when calculating the dose equivalent. Can do. The filter output function is not limited to the above. As long as the final value of the filter output, that is, the value obtained by integrating the filter function up to the elapsed time is the same as the filter output, other exponential functions, monotonically decreasing linear functions, and the like may be used.
[0048]
Further, in the second filter circuit 26, when the filters 27, 28, and 29 are configured by the analog filter circuit 26A to which the analog filters 27A, 28A, and 29A are applied, for example, the second filter circuit 26 is formed so as to be in inverse proportion to the detection efficiency. A constant filter can be easily realized. On the other hand, by configuring the filters 27, 28, and 29 with the digital filter circuit 26B to which the digital filters 27B, 28B, and 29B are applied, for example, a time constant filter formed so as to be inversely proportional to the detection efficiency can be easily realized. In addition, the filter can be easily changed.
[0049]
[Third embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0050]
FIG. 8 shows a schematic configuration diagram of the radiation measuring apparatus 10B according to the present embodiment. The radiation measuring apparatus 10B includes a third filter circuit 31, a filter circuit selection unit 32, and a radiation intensity monitoring unit 33 in the output stabilization unit 14B. This radiation measurement apparatus 10B is similar to the radiation measurement apparatus 10 shown in FIG. 1 except that the output stabilization means 14B includes a third filter circuit 31, a filter circuit selection means 32, and a radiation intensity monitoring means 33. Since they are not different, the same components as those of the radiation measuring apparatus 10 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0051]
When calculating the dose equivalent of incident radiation, the radiation measurement apparatus 10B shown in FIG. 8 calculates the dose equivalent of radiation in the same manner as the radiation measurement apparatus 10 shown in FIG. The radiation measuring apparatus 10B includes output stabilization means 14B that stabilizes the output even with respect to temporal changes in radiation energy and intensity (hereinafter referred to as changes in the radiation field).
[0052]
The third filter circuit 31 provided in the output stabilization means 14B includes a plurality of, for example, two first filter circuits 21A and 21B having different time constants. The time constants of the filters 22B, 23B, and 24B of the first filter circuit filter 21B are k (hereinafter, k is a time constant magnification) with respect to the time constants of the filters 22A, 23A, and 24A of the first filter circuit filter 21A. Is set to double). That is, if the time constants of these filters are τa, τa ′, τa ″ for the filters 22A, 23A, and 24A, and τb, τb ′, τb ″ (where a ≠ b) for the filters 22B, 23B, and 24B, the filter 22B time constant τb = kτa, and filter 23B time constant τb ′ = kτa ′. Note that k is a positive constant larger than 0 (except 1).
[0053]
FIG. 9 shows the relationship between the filter outputs of the filters 22A, 23A, 24A and 22B, 23B, 24B included in the first filter circuits 21A, 21B and the time constant.
[0054]
In the relationship between the filter outputs of the first filter circuits 21A and 21B illustrated in FIG. 9 and the time constants, the time constants of the filters 22B, 23B, and 24B are set larger than the time constants of the filters 22A, 23A, and 24A. Yes. That is, the time constant magnification k is set with k> 1.
[0055]
The filter circuit selection unit 32 selects the first filter circuit 21A or the first filter circuit 21B having an appropriate time constant from the two first filter circuits 21A and 21B according to the change in radiation intensity. The filter selection means 32 selects the filter circuit 21A having a filter with a short time constant when the change in the radiation field is large, and the filter 1 having the optimum time constant for the incident radiation energy from the filter circuit 21A. Select.
[0056]
On the other hand, when the change in the radiation field is small, the filter circuit 21B having a filter with a long time constant is selected, and one filter having the optimum time constant for the incident radiation energy is selected from the filter circuit 21B.
[0057]
The radiation intensity monitoring means 33 monitors the change in the radiation intensity and determines the information for the filter circuit selection means 32 to select a filter, that is, the magnitude of the change in the radiation intensity.
[0058]
The monitoring of the change in the radiation intensity of the radiation intensity monitoring means 33 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the radiation intensity and the counting rate of incident radiation. The radiation intensity monitoring means 33 obtains the relationship between the incident radiation count rate and the radiation intensity in advance, and calculates the change in the radiation intensity from the obtained change in the count rate.
[0059]
According to the third embodiment, as the output stabilization means 14B that stabilizes the output of the radiation measurement apparatus 10B, for example, the first filter circuit 21 having a filter formed so that the filter output is inversely proportional to the detection efficiency is different. A third filter circuit 31 which is set to a time constant magnification and is connected in parallel; a filter circuit selection means 32 for selecting a filter circuit having an appropriate time constant against a change in radiation intensity; By providing the radiation intensity monitoring means 33 for monitoring the magnitude of the change, it is possible to realize a good output following the input with respect to the change in the radiation field in calculating the dose equivalent, without impairing the response speed, Stable output can be obtained.
[0060]
[Fourth embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows a schematic configuration diagram of a radiation measuring apparatus 10C according to the present embodiment. The radiation measuring apparatus 10 </ b> C includes a third filter circuit 31, a radiation intensity monitoring unit 33, and a filter circuit weighting calculation unit 35 in the output stabilization unit 14 </ b> C.
[0061]
The radiation measurement apparatus 10C is the same as the radiation measurement apparatus 10 shown in FIG. 1 except that the output stabilization means 14C includes a third filter circuit 31, radiation intensity monitoring means 33, and filter circuit weighting calculation means 35. Not different. Further, the output stabilizing means 14C is different from the output stabilizing means 14B provided in the radiation measuring apparatus 10B shown in FIG. 8 except that it includes not the filter circuit selecting means 32 but the filter circuit weighting calculating means 35. . For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the radiation measuring device 10 and the radiation measuring device 10B, and description is abbreviate | omitted.
[0062]
The radiation measurement apparatus 10C shown in FIG. 10 includes output stabilization means 14C that stabilizes the output against changes in the radiation field in the same manner as the radiation measurement apparatus 10B according to the third embodiment.
[0063]
The output stabilization means 14C inputs the output from the incident energy calculation means 13 through the third filter circuit 31 to the filter circuit weighting calculation means 35, and outputs it to the integrator 15 as the integration means after the weighting calculation.
[0064]
The filter circuit weighting calculating means 35 receives outputs from both of the two first filter circuits 21A and 21B included in the third filter circuit 31. The filter circuit weighting calculation is performed by adding the output of the first filter circuit 21A and the output of the first filter circuit 21B while changing the addition ratio of both. Further, the addition ratios for the two first filter circuits 21A and 21B are set to 100% in total, and the input value and the output value of the third filter circuit 31 are formed to be the same.
[0065]
The addition ratio of the two first filter circuits 21A and 21B is changed according to the magnitude of the change in the radiation intensity monitored by the radiation intensity monitoring means 33. More specifically, with respect to the two first filter circuits 21A and 21B provided in the third filter circuit 31, the addition ratio of the filter circuit 21A having a filter with a short time constant when the radiation field changes greatly. Is increased to 90%, for example, and the addition ratio of the other filter circuit 21B is decreased to 10%, for example. On the other hand, when the change in the radiation field is small, the addition ratio of the filter circuit 21B having a filter with a long time constant is increased to 90%, for example, and the addition ratio of the other filter circuit 21A is decreased to 10%, for example.
[0066]
The radiation measurement apparatus 10C shown in FIG. 10 calculates the dose equivalent by changing the addition ratio of the filter circuits 21A and 21B included in the third filter circuit 31 by the filter circuit weighting calculation unit 35 of the output stabilization unit 14C. In this case, it is possible to realize an output with good tracking with respect to the input even when the radiation field changes, and a stable output can be obtained without impairing the response speed.
[0067]
According to the fourth embodiment, as the output stabilizing means 14C for stabilizing the output of the radiation measuring apparatus 10C, the first filter circuit 21 having a filter formed so that the filter output is inversely proportional to the detection efficiency is changed to a different time constant. A third filter circuit 31 provided with a plurality and connected in parallel; radiation intensity monitoring means 33 for monitoring the magnitude of the change in radiation intensity; and a plurality of first filters for changes in the radiation field By providing the filter circuit weighting calculating means 35 for weighting the circuit, it is possible to realize an output that is good for following the input even when the dose equivalent is calculated, without impairing the response speed. Stable output can be obtained.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, the radiation measuring apparatus according to the present invention includes an output stabilizing unit, and the output stabilizing unit includes a filter having a time constant corresponding to the detection efficiency of incident radiation and having a constant output. By providing the first filter circuit, a stable output can be obtained without sacrificing the size reduction requirement and response speed of the radiation detector when calculating the radiation dose equivalent.
[0069]
Further, as the output stabilizing means, by providing a second filter circuit having a filter whose filter output is expressed as a function of the elapsed time from the incidence of radiation, various responses can be obtained when calculating the dose equivalent. A stable output can be obtained without sacrificing the downsizing requirement and response speed of the radiation detector. On the other hand, when the second filter circuit includes at least one of an analog filter and a digital filter, it is easy to realize various responses of the filter output and change the filter.
[0070]
Furthermore, by providing a third filter circuit having a plurality of first filter circuits, a filter circuit selecting means, and a radiation intensity monitoring means as the output stabilizing means, the radiation field of the radiation field can be calculated when calculating the dose equivalent. Even with respect to changes, it is possible to achieve an output with good follow-up with respect to the input, and a stable output can be obtained without sacrificing the size reduction requirement and response speed of the radiation detector. The same effect can be obtained by using a filter circuit weighting calculation means instead of the filter selection circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a radiation measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2A is an explanatory diagram showing the relationship between radiation incident energy and detection efficiency, and FIG. 2B is an explanatory diagram showing the relationship between radiation incident energy and a weighting coefficient.
3A is a filter applied with radiation incident energy E1, FIG. 3B is a filter applied with radiation incident energy E2, and FIG. 3C is an incident radiation incident energy E3; Explanatory drawing which shows the relationship between the elapsed time after the radiation in the case of the filter applied, and filter output.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a radiation measuring apparatus showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the filter output and the elapsed time in the filter of the second filter circuit provided in the radiation measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a second filter circuit to which an analog filter is applied.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a second filter circuit to which a digital filter is applied.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a radiation measuring apparatus showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the filter output of the filter circuits connected in parallel and the elapsed time in the third filter circuit provided in the radiation measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between radiation intensity and counting rate.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a radiation measuring apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a conventional radiation measuring apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Radiation measurement equipment
11 Radiation detector (radiation detection means)
12 Detection energy calculation means
13 Incident energy calculation means
14 Output stabilization means
15 Accumulator (accumulation means)
17 Preamplifier
18 Wave height analyzer
19 Weighting calculator
21 First filter circuit
22 Constant power filter with time constant τ1 applied to incident energy E1
23 Constant power filter with time constant τ2 applied to incident energy E2
24 Constant power filter with time constant τ3 applied to incident energy E3
26 Second filter circuit
27 A filter that changes with the elapsed time since the output applied to the incident energy E1 is incident.
28 A filter that changes with the elapsed time since the output applied to the incident energy E2 is incident.
29 A filter that changes with the elapsed time since the output applied to the incident energy E3 is incident.
31 Third filter circuit
32 Filter circuit selection means
33 Radiation intensity monitoring means
35 Filter circuit weighting calculation means

Claims

Radiation detection means for detecting radiation, detection energy calculation means for calculating the energy of detected radiation, and calculation of incident energy for calculating the energy of incident radiation by performing a weighting operation on the calculation result of the detected radiation energy A radiation measuring apparatus comprising: a means; and an integrating means for integrating the incident energy for a predetermined time.
It has a plurality of filters whose product of the detection efficiency of incident radiation and a time constant becomes a predetermined constant value, each of the plurality of filters has a different time constant, and the incident energy calculation means is incident upon measurement. A radiation measuring apparatus further comprising: a filter circuit configured to select one filter having a time constant suitable for measurement of incident radiation based on a result of calculating energy of radiation to be emitted.

The filter is configured such that the output is expressed as a function of the elapsed time from the incidence of radiation, and the value obtained by integrating the function up to the elapsed time is the same as the filter output. The radiation measuring apparatus according to claim 1.

The radiation measuring apparatus according to claim 1 , wherein the filter circuit is formed by at least one of an analog filter and a digital filter .

A plurality of the filter circuits each having a different time constant;
Radiation intensity monitoring means for monitoring changes in radiation intensity;
2. The radiation measuring apparatus according to claim 1, further comprising: a filter circuit selecting unit that selects an optimum filter circuit from the filter circuit according to a change in radiation intensity monitored by the radiation intensity monitoring unit. .

A plurality of the filter circuits each having a different time constant;
Radiation intensity monitoring means for monitoring changes in radiation intensity;
2. The radiation measuring apparatus according to claim 1, further comprising: a filter circuit weighting calculation unit that weights and outputs the output of the filter circuit according to a change in radiation intensity monitored by the radiation intensity monitoring unit.

6. The radiation measuring apparatus according to claim 4, wherein the radiation intensity monitoring means monitors a change in the count rate from a relationship between the incident radiation intensity and the count rate, and calculates the change in the radiation intensity .