JP4417972B2 - 放射線測定装置 - Google Patents
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Description
Out(k) = {b×S(k-2) + c×S(k-1)}
- {a×S(k-3) + d×S(k)} …(1)
本発明の第1の参考例による放射線測定装置を、図1を参照して説明する。
次に、本発明の第2の参考例を図4に基づいて説明する。
Top(k) = +b×S(k-2) + c×S(k-1)
Bottom(k) = a×S(k-3) + d×S(k)
とすると、波高値High(k)は、先行技術での式(1)を簡略化し、
High(k) = +Top(k) - Bottom(k)
とすることができる。
X = +Top(k)2 - Bottom(k)2
= (Top(k) - Bottom(k)) × (Top(k) + Bottom(k))
= High(k) × (Top(k) + Bottom(k)) …(2)
ここで、通常の回路ノイズのみに信号パルスが重畳したケース(以下、ケース1とする)では、
Top(k) >> +Bottom(k)
であるため、
X = High(k) × Top(k) …(3)
一方、非常に大きなサージノイズに信号パルスが重畳した極端なケース(以下、ケース2とする)では、近似値として、
Top(k) = Bottom(k)
であるため、式(2)から、
X = High(k) × (2×Top(k)) …(4)
となる。式(3)および式(4)から、
X/Top(k) = α × High(k) …(5)
(ここで、ケース1ではα=1、ケース2ではα=2)
となり、X/Top(k)はほぼパルス波高High(k)の一次関数となる。つまり、サージノイズ上にSRNMセンサの出力パルスが重畳した場合でも、この値によって識別することにより、数μsの周期のサージノイズ上に重なった数百nsのSRNMセンサ出力パルスを識別し、計数することが可能となる。
D1(k) = c×S(k-1) - d×S(k) …(6)
D2(k) = a×S(k-3) - b×S(k-2) …(7)
とすると、波高値High(k)は、
High(k) = +D1(k) + D2(k) …(8)
となる。式(8)の右辺各項のn乗の和Yは、
Y = D1(k)n + D2(k)n
となり、これは近似値として、
Y = High(k)n
すなわち、
Y−n = High(k) …(9)
となる。よって、この場合は、近似値としてY−nを指標に用いることにより、パルス識別が可能である。なお、n=1のときは、式(1)に相当する。
次に、本発明の第3の参考例を図6に基づいて説明する。
次に、本発明の第4の参考例を図8に基づいて説明する。
Out1(k) = S(k) × S(k) …(10)
の演算が行われるものとして説明する。
Out2(k2) = (ΣOut1(k))/n − {(Σs(k))/n }2 …(11)
を演算する。ただし、Σはn個のサンプル値を加算することを示すものとする。
X=(S+6σ)/S
で表される指標をパルス発生率ごとに評価したものを、図10の縦右軸に対応する破線で示す。XはMSV計測下限で最大5.3程度となり、同様の評価で1×106cps以上では2〜3程度で推移する。
次に、本発明の実施の形態を図15に基づいて説明する。
MSV値 : k1×q2×N
n次モーメント値 : kn×qn×N
パルス計数値 : k2×N
直流電流値(1次モーメント値) : k0×q×N
ただし、k0、k1、k2、knはそれぞれ補正係数である。
MSV値/パルス計数値=(k1/k2)×q2(一般に、kn×qn)
MSV値/直流電流値=(k1/k0)×q
n次/n’次モーメント値 = kn×q(n−n’)/kn’
となり、これらの補正係数k0,k1,k2,kn等を予め評価し、これら測定値の比率を用いることにより、結晶中での吸収エネルギーの推定が可能となる。
x1 = a1[1:n]×E[n:1] (電流計測に相当)
x2 = a2[1:n]×E[n:1] (MSV計測に相当)
x3 = a3[1:n]×E[n:1]
・・・
xn = an[1:n]×E[n:1]
xn: n次モーメント値[スカラー量]
an: 応答マトリックス[1行n列行列]
E: エネルギー分布[n行1列行列]
となるから、行列の乗算として、
X[n:1] = A[n:n] × E[n:1]
と表すことができる。この行列Aの逆行列A−1を用いて、放射線のエネルギー分布は、
E[n:1] = A-1[n:n] × X[n:1]
として求めることができる。ただし、この1乗からn乗までのモーメント計測は、必要とするエネルギーバンド幅に相当する個数分を前記の式から選択すればよく、1次モーメントである平均電流値を除くことにより、すべて交流の計測手段のみで構成することができる。
2 アナログ式増幅器
2A プリアンプ
2B プリアンプ
3 A/D変換器
4 n乗パルス識別装置
5 パルス計数装置(PC)
6 積分識別装置
7 差分識別装置
8 波高・パワー識別装置
9 単極性変換手段
10 バンドパスフィルタ(BPF)
11 n乗演算装置
12A 第1平滑装置
12B 第2平滑装置
13 データ除去平均化装置(DEA)
14 MSV中性子評価装置
15 ノイズ特性評価装置
16 CdTeセンサ
17 チャージアンプ
18 MSV計測装置
19 電流計測装置
20 パルス計数装置
21 エネルギー評価装置
22 線量評価装置
23 パルス計数手段
24 和演算手段
25 パワー演算手段
26 加算平均手段
27 原子炉出力評価手段
Claims (3)
- 放射線に感応してパルスを出力する放射線検出手段と、この放射線検出手段の出力パルスに対し前記感応に基づく吸収エネルギーについての複数のn次モーメントを求めるモーメント演算手段と、前記放射線検出手段の出力パルスを計数するパルス計数手段または平均電流値を評価する平均電流計測手段と、前記モーメント演算手段によって求められた複数のn次モーメント平均値とパルス計数値の比率または前記複数のn次モーメント平均値と前記平均電流値の比率を求めるモーメント比率評価手段と、求められた比率から予め評価した応答マトリックスをもとにモーメント個数分のエネルギーバンド数のエネルギースペクトルに換算するスペクトル評価手段と、前記エネルギースペクトルを放射線の線量当量に換算する線量当量評価手段とを具備した放射線測定装置。
- 放射線に感応してパルスを出力する放射線検出手段と、この放射線検出手段の出力パルスの前記感応に基づく吸収エネルギーについてのn乗平均値(n>=2)を算出するn次モーメント演算手段と、前記放射線検出手段の出力パルス数を計数するパルス計数手段と、前記n乗平均値と前記パルス計数値の比率をもとに入射放射線の平均エネルギーを算出する平均エネルギー算出手段と、前記平均エネルギーと前記n乗平均値またはパルス計数値とから放射線の線量当量を算出する線量評価手段とを具備した放射線測定装置。
- 放射線に感応してパルスを出力する放射線検出手段と、この放射線検出手段の出力パルスの前記感応に基づく吸収エネルギーについてのn乗平均値を算出する複数のn次モーメント演算手段と、これらのn次モーメント演算手段によって算出された複数のn次モーメントどうしの比率をもとに入射放射線の平均エネルギーを算出する平均エネルギー算出手段と、前記平均エネルギーと前記n乗平均値または平均電流値とから放射線の線量当量を算出する線量評価手段とを具備した放射線測定装置。
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