JP4205789B2

JP4205789B2 - 放射線測定器

Info

Publication number: JP4205789B2
Application number: JP29921798A
Authority: JP
Inventors: 直樹立石; 徹加藤; 幹男西村
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2018-10-21
Also published as: JP2000131437A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は個人線量計などの放射線測定器に関し、特に電磁ノイズによる影響を排除するための手法に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
放射線測定器として個人線量計が知られている。代表的な個人線量計としてフィルムバッチをあげることができる。フィルムバッチは、半導体センサなどを利用した電子式個人線量計とは異なり、逐次的に線量を確認できないが、電磁ノイズによって誤動作しないという利点を有している。すなわち、従来の電子式の個人線量計は、どうしても電磁ノイズに弱く、このため測定精度面でフィルムバッチに劣る面がある。このため、電磁ノイズにできる限り影響を受けない個人線量計が要望されている。
【０００３】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、電磁ノイズによる悪影響を受けにくい放射線測定器を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、携帯型の放射線測定器であって、ハウジングとしての外部シールド容器と、前記外部シールド容器内に設けられた内部シールド容器と、前記内部シールド容器内に設けられ、放射線の検出を行う少なくとも１つの検出部と、前記内部シールド容器内に設けられ、前記検出部からの信号に対して第１信号処理を実行する第１信号処理回路と、前記内部シールド容器と前記外部シールド容器の間に設けられ、前記第１信号処理回路からの信号に対して第２信号処理を実行すると共にその処理結果を表示器に表示する第２信号処理回路と、前記内部シールド容器と前記外部シールド容器の間に設けられ、前記第２信号処理回路に電力を供給する外部バッテリと、前記内部シールド容器内に設けられ、前記検出部及び前記第１信号処理回路に電力を供給する内部バッテリと、前記外部シールド容器に設けられ、前記内部バッテリ及び前記外部バッテリに接続された充電端子と、前記内部バッテリの充電が完了した後、前記内部バッテリを前記外部バッテリ及び前記充電端子から電気的に遮断する遮断回路と、を含むことを特徴とする。
【０００５】
上記構成によれば、ハウジングとしての外部シールド容器の中に内部シールド容器が形成され、二重シールドないし多重シールドの構造が採用されている。更に、内部シールド容器の内側及び外側に個別にバッテリが設けられ、各空間で独立して電源が形成される。すなわち、充電時以外の計測時にはそれらの両バッテリが充電端子間及び相互間において、電気的に遮断され、そのラインを介して内部シールド容器内へ電磁ノイズが進入することが阻止される。
【０００６】
上記のように、本発明によれば、段階的なシールドを前提として、各シールド空間に跨る電源ラインを遮断することによって、より電磁ノイズの低減を図ることができる。検出部やその周辺回路は特に電磁ノイズに弱い面があるが、本発明によれば、そのような回路を効果的に保護できる利点がある。
【０００７】
望ましくは、前記遮断回路は、前記内部バッテリの電圧を監視する電圧検出回路と、充電により前記内部バッテリの電圧が規定値に到達した場合に遮断を判定する比較手段と、前記遮断が判定された場合に前記内部バッテリへの充電ラインを遮断するスイッチング回路と、を含む。
【０００８】
上記構成によれば、電圧監視によってバッテリ間の電源ラインの遮断を自動的に行える利点がある。充電時には一般に計測が行われないため、充電時にはシールド空間に跨って充電ラインが構築される。
【０００９】
望ましくは、前記第１信号処理回路と前記第２信号処理回路との間には非電気的に信号を伝送する伝送手段が設けられる。かかる構成によれば、信号ラインを経由した電磁ノイズの混入も防止できる。
【００１０】
望ましくは、前記内部シールド容器には光信号伝送用の開口が形成され、その開口には光を透過する導電性の部材が設けられ、前記伝送手段は、前記開口を介して光信号の伝送を行う。この構成によれば、開口に導電性部材が設けられており、その開口での電磁シールドを確保しつつ光信号の伝送を行える利点がある。
【００１１】
望ましくは、前記第２信号処理回路は、前記外部シールド容器に形成された表示窓に面した表示器を有し、前記表示窓を覆う開閉可能なシールドカバーが設けられる。かかるシールドカバーによれば、表示窓を介して電磁ノイズが進入することをより防止できる。一般に測定後に表示の読取りが行われ、すなわち読取り時にシールドカバーが開けられるので、測定中はシールドカバーによる十分なシールド効果を期待できる。
【００１２】
望ましくは、前記充電端子を覆う開閉可能なシールドカバーと、を含む。
【００１３】
望ましくは、前記内部シールド容器内には、前記検出部を収納する検出部シールド容器が設けられ、前記検出部と前記第１信号処理回路との間で非電気的に信号を伝送する伝送手段が設けられる。
【００１４】
望ましくは、前記検出部シールド容器には光信号伝送用の開口が形成され、その開口には光を透過する導電性の部材が設けられ、前記伝送手段は、前記開口を介して光信号の伝送を行う。
【００１５】
望ましくは、前記第２信号処理回路は、前記外部シールド容器に形成された伝送窓に面した光送受信器を有し、前記伝送窓を覆う開閉可能なシールドカバーが設けられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１には、本発明に係る放射線測定器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回路である。この放射線測定器は、本実施形態において携帯型の個人線量計である。
【００１８】
図１において、放射線の検出や検出信号の処理を行う回路はハウジング１０内に収納されている。ハウジング１０は当該個人線量計の外側ケースを構成するものであり、そのハウジング１０は本実施形態において外部シールド容器として機能し、例えばそれは０．５ｍｍ程度の厚さをもったアルミ部材で構成される。
【００１９】
ハウジング１０内には内部シールド容器１２が設けられている。この内部シールド容器１２は、ハウジング１０と同様に導電性部材で構成され、例えば０．５ｍｍ程度の厚さをもったアルミ部材で構成される。
【００２０】
その内部シールド容器１２内には、さらに、検出部シールド容器１４及び１６が設けられている。これらの検出部シールド容器１４及び１６も上述した内部シールド容器１２及びハウジング１０と同様、導電性部材で構成され、本実施形態において、それは０．５ｍｍ程度の厚さをもったアルミ部材で構成されている。
【００２１】
検出部シールド容器１４内には、２つの検出器２０，２２が設けられている。これらの検出器２０，２２はそれぞれ放射線（特にＸ線及びγ線）を検出する半導体検出器である。周知のように、Ｘ線等は透過力が極めて高く、このため３つのシールド容器が存在していてもあまり減弱されずに検出器２０，２２にて検出される。ここで、検出器２０は例えば高エネルギーＸ線検出器であり、検出器２２は例えば低エネルギーＸ線検出器である。
【００２２】
各検出器２０，２２から出力される検出信号は増幅された後、波高弁別器２４，２６に入力され、その回路において波高弁別がなされる。波高弁別器２４，２６から出力されるパルスは、スイッチングトランジスタ３０，３２に送られ、そのパルスがスイッチングトランジスタ３０，３２に入力されると、ダイオード３４，３６が発光を生じ、その光が検出部シールド容器１４の外部に設けられたフォトトランジスタ３８，４０にて検出される。フォトトランジスタ３８，４０で光が受光されると、増幅器４２，４４を介してその検出信号がゲートアレイ４６に送られる。
【００２３】
図１に示されるように、検出部シールド容器１４には、光伝送のための２つの開口１４Ａ，１４Ｂが形成されている。これらの開口１４Ａ，１４Ｂは例えば直径３ｍｍ程度の小孔であって、その開口１４Ａ，１４Ｂには導電性のメッシュ部材５０，５２が設けられている。フォトダイオード３４，３６で生じた光はそれらの導電性メッシュ部材５０，５２を介してフォトトランジスタ３８，４０にて受光されている。
【００２４】
上記構成のように光伝送を用いることによって、信号ラインから進入してくる電磁ノイズを阻止でき、かつ導電性メッシュ部材５０，５２を利用しているので、シールド効果を高めることが可能である。
【００２５】
ちなみに、検出部シールド容器１４には電源ラインを通すための開口１４Ｃが形成されている。その電源ラインは後に詳述する第２バッテリ部１１４に接続されている。検出部シールド容器１４内部において、その電源ラインには高周波的にフィルタリングを行うソレノイドなどが設けられている。すなわち、ＤＣ電源が利用されているため、直流と交流の分離によって電磁ノイズをカットするものである。
【００２６】
検出部シールド容器１６は上記の検出部シールド容器１４に隣接して設けられ、その内部には検出器５６が設けられている。検出器５６は、上記検出器２０，２２と同様に放射線を検出する半導体検出器で構成されている。本実施形態においては、検出器５６においてβ線の検出が行われている。周知のように、β線はＸ線等に比べて透過力が小さいため、本実施形態においては、各シールド容器に開口が設けられ、さらにその開口に導電性メッシュ部材を設けることによってβ線の検出を実現している。
【００２７】
具体的に説明すると、検出器５６の検出面に対向した部位には、検出部シールド容器１６に開口１６Ｂが形成され、内部シールド容器１２に開口１２Ｂが形成され、さらにハウジング１０に開口１０Ｂが形成されている。それらの開口にはそれぞれ導電性メッシュ部材７０，７２，７４が設けられている。このような導電性メッシュ部材７０，７２，７４によってβ線の検出を確保しつつ電磁シールドを行うことができる。
【００２８】
検出部５６から出力される検出信号は波高弁別器５８に入力され、そこで一定の波高値以上の信号が取り出される。波高弁別器５８から出力されるパルスはスイッチングトランジスタ６０に送られ、そのスイッチングトランジスタ６０にパルスが入力されると、フォトダイオード６２が発光し、その光がフォトトランジスタ６３にて受光される。その受光信号は増幅器６８を介してゲートアレイ４６へ送られている。
【００２９】
上述同様に、この検出部シールド容器１６においても光伝送のために開口１６Ａが形成され、その開口１６Ａには導電性メッシュ部材６６が設けられている。そのような導電性メッシュ部材６６を介して光の伝送が行われている。
【００３０】
検出部シールド容器１６には電源ラインを通すための開口１６Ｃが形成されており、これは上述した検出部シールド容器１４と同様である。開口１４Ｃ及び１６Ｃは例えば電源ラインを通した後に導電性接着剤などによって封止されるのが望ましい。
【００３１】
ゲートアレイ４６においては、各検出器からの信号がスケーラ７６，７８，８０に入力されている。これらのスケーラ７６，７８，８０は検出パルスを計数するものであり、計数結果はラッチ８２を介してシフトレジスタ８４に送られている。シフトレジスタ８４は並列入力される計数データをシリアル伝送するためのものであり、その出力にはスイッチングトランジスタ８６が接続され、シフトレジスタ８４からスイッチングトランジスタ８６へパルスが送られると、フォトダイオード８８が発光を生じる。その光は内部シールド容器１２の外側に設けられたフォトトランジスタ９０にて受光される。そして、その受光信号がＣＰＵ９２に入力されることになる。
【００３２】
ＣＰＵ９２は、計数データに基づき例えば線量当量等の演算を行うと共に、表示器としてのＬＣＤ９４を動作させるための表示信号を生成している。すなわち、ＬＣＤ９４には測定結果が表示される。ＬＣＤ９４はハウジング１０に形成された表示窓１０Ａに対向配置されている。その表示窓１０Ａには導電性メッシュ部材９８が設けられ、電磁ノイズがシールドされている。
【００３３】
本実施形態において、表示窓１０Ａには、それを覆うシールドカバー１０４が設けられている。このシールドカバー１０４は表示窓１０Ａに対してスライド可能すなわち開閉可能であり、必要な場合のみそのシールドカバー１０４を開けてＬＣＤ９４に表示された測定結果を読み取ることができる。したがって、測定中においては基本的にはシールドカバー１０４が閉じられることになるので、表示窓１０Ａから進入する電磁ノイズをより効果的に阻止することが可能である。
【００３４】
ＣＰＵ９２には、光送受信器９６が接続されている。この光送受信器９６は、外部の光送受信器との間で赤外線通信を行うための回路である。その光送受信器９６は発光器及び受光器を有しており、信号を双方向に伝送可能である。それらの発光器及び受光器はハウジング１０に形成された開口１０Ｃに対向しており、その開口１０Ｃには導電性メッシュ部材１００が設けられている。さらに、その開口１０Ｃにはそれを覆う開閉可能なシールドカバー１０６が設けられている。したがって、通常の測定時においては、シールドカバー１０６が閉じられ、開口１０Ｃを介して電磁ノイズが混入することを極力防止できる。
【００３５】
次に、電源に関する構成について詳述する。
【００３６】
本実施形態においては、内部シールド容器１２の外側であって、ハウジング１０内に第１バッテリ部１１０が設けられ、一方、内部シールド容器１２内に第２バッテリ部１１４が設けられている。すなわち、各シールド空間ごとにバッテリ部が設けられている。
【００３７】
第１バッテリ部１１０は、ＣＰＵ９２、ＬＣＤ９４及び光送受信器９６などハウジング１０内の各回路に電力を供給するための電源である。その第１バッテリ部１１０はハウジング１０に設けられた充電端子１０２に接続されており、その充電端子１０２を介して外部電源装置による充電電力を受け入れることができる。充電端子１０２は図示されるように、シールドカバー１０８によって覆われており、充電時のみそのシールドカバー１０８を開けて充電を行うことができる。
【００３８】
第２バッテリ部１１４は内部シールド容器１２内の各構成に対して電力を供給する電源である。その第２バッテリ部１１４には直流電圧を変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータ１１６が接続されている。
【００３９】
内部シールド容器１２には開口１２Ｃが形成され、その開口１２Ｃには第１バッテリ部１１０及び充電端子１０２と第２バッテリ部１１４との間を接続する電源ラインが通されている。但し、その電源ラインには遮断回路１１２が設けられ、充電時以外においては当該電源ラインは内部シールド容器１２付近で遮断されている。これは電源ラインを介して電磁ノイズが内部シールド容器１２内に進入するのを阻止するためである。ちなみに、開口１２Ｃも例えば導電性接着剤等によって封止されるのが望ましい。
【００４０】
したがって、図１に示した構成によれば、電磁ノイズに対する影響度合いに応じて各回路が複数段のシールドによって保護されているので、外部から飛来する電磁ノイズを段階的に抑制して、より高精度の測定を実現できる。特に、電源ラインにおける電磁ノイズの遮断及び信号ラインにおける電磁ノイズの遮断が効果的に実現されている。
【００４１】
図２には、第１バッテリ部１１０及び第２バッテリ部１１４の具体的な構成例が示されている。
【００４２】
第１バッテリ部１１０は充電可能な電池１２０を有するものであり、その電池１２０と充電端子１０２との間にはスイッチング素子１２２が設けられている。そのスイッチング素子１２２はＣＰＵ９２によって制御され、具体的には信号２００によってそのオン／オフ動作が制御されている。電磁ノイズ排除のため充電時にのみスイッチング素子１２２がオンされる。
【００４３】
一方、第２バッテリ部１１４は、充電可能な電池１２４を有する。なお、電池１２６は補償用の電池である。図２において、遮断回路１１２には２つのスイッチング素子１２８，１３０が設けられ、それらの素子はＣＰＵ９２からの制御信号２０２，２０４によって制御されている。充電時においてはそれらの素子１２８，１３０がオンされ、充電完了後にはそれらの素子がオフされる。本実施形態においては、図２に示されるように信号２０６によってＣＰＵ９２にて電源ラインの電圧、特に、第２バッテリ部１１４における電圧レベルが監視されている。そして、その電圧が一定値に到達した場合、信号２０２，２０４によって電源ラインがオフにされる。ちなみに、その電源ラインには高周波遮断を行うフィルタが設けられている。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電磁ノイズによる悪影響を受けにくい放射線測定器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る個人線量計の好適な実施形態を示す回路図である。
【図２】第１バッテリ部及び第２バッテリ部の具体的な構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
１０ハウジング（外部シールド容器）、１２内部シールド容器、１４，１６検出部シールド容器、２０，２２，５６検出器、４６ゲートアレイ、９２ＣＰＵ、１０４，１０６，１０８シールドカバー、１１０第１バッテリ部、１１４第２バッテリ部。

Claims

携帯型の放射線測定器であって、
ハウジングとしての外部シールド容器と、
前記外部シールド容器内に設けられた内部シールド容器と、
前記内部シールド容器内に設けられ、放射線の検出を行う少なくとも１つの検出部と、
前記内部シールド容器内に設けられ、前記検出部からの信号に対して第１信号処理を実行する第１信号処理回路と、
前記内部シールド容器と前記外部シールド容器の間に設けられ、前記第１信号処理回路からの信号に対して第２信号処理を実行すると共にその処理結果を表示器に表示する第２信号処理回路と、
前記内部シールド容器と前記外部シールド容器の間に設けられ、前記第２信号処理回路に電力を供給する外部バッテリと、
前記内部シールド容器内に設けられ、前記検出部及び前記第１信号処理回路に電力を供給する内部バッテリと、
前記外部シールド容器に設けられ、前記内部バッテリ及び前記外部バッテリに接続された充電端子と、
前記内部バッテリの充電が完了した後、前記内部バッテリを前記外部バッテリ及び前記充電端子から電気的に遮断する遮断回路と、
を含むことを特徴とする放射線測定器。
請求項１記載の放射線測定器において、
前記遮断回路は、
前記内部バッテリの電圧を監視する電圧検出回路と、
充電により前記内部バッテリの電圧が規定値に到達した場合に遮断を判定する比較手段と、
前記遮断が判定された場合に前記内部バッテリへの充電ラインを遮断するスイッチング回路と、
を含むことを特徴とする放射線測定器。
請求項１記載の放射線測定器において、
前記第１信号処理回路と前記第２信号処理回路との間には非電気的に信号を伝送する伝送手段が設けられたことを特徴とする放射線測定器。
請求項３記載の放射線測定器において、
前記内部シールド容器には光信号伝送用の開口が形成され、その開口には光を透過する導電性の部材が設けられ、
前記伝送手段は、前記開口を介して光信号の伝送を行うことを特徴とする放射線測定器。
請求項１記載の放射線測定器において、
前記第２信号処理回路は、前記外部シールド容器に形成された表示窓に面した表示器を有し、
前記表示窓を覆う開閉可能なシールドカバーが設けられたことを特徴とする放射線測定器。
請求項１記載の放射線測定器において、
前記充電端子を覆う開閉可能なシールドカバーを含むことを特徴とする放射線測定器。
請求項１記載の放射線測定器において、
前記内部シールド容器内には、前記検出部を収納する検出部シールド容器が設けられ、
前記検出部と前記第１信号処理回路との間で非電気的に信号を伝送する伝送手段が設けられたことを特徴とする放射線測定器。
請求項７記載の放射線測定器において、
前記検出部シールド容器には光信号伝送用の開口が形成され、その開口には光を透過する導電性の部材が設けられ、
前記伝送手段は、前記開口を介して光信号の伝送を行うことを特徴とする放射線測定器。
請求項１記載の装置において、
前記第２信号処理回路は、前記外部シールド容器に形成された伝送窓に面した光送受信器を有し、
前記伝送窓を覆う開閉可能なシールドカバーが設けられたことを特徴とする放射線測定器。