JP4592815B2 - Radiation analyzer - Google Patents

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Description

本発明は、放射線に対する信頼性を確保する必要がある装置の放射線解析を行う放射線解析装置に関する。   The present invention relates to a radiation analysis apparatus that performs radiation analysis of an apparatus that needs to ensure reliability with respect to radiation.

従来、発生した放射線が、遮蔽物による減衰や拡散によって、対象機器にどの程度減衰して到達するかを解析するとき、モンテカルロ法を利用したモンテカルロ計算コードが使用される。   Conventionally, a Monte Carlo calculation code using the Monte Carlo method is used to analyze how much the generated radiation is attenuated and diffused by the shield to reach the target device.

モンテカルロ計算コードを用いて放射線解析を行う際、遮蔽物の形状やレイアウトなど放射線解析体系の境界条件を記述する入力データが必要となる。入力データを用意する際、一般的に、モンテカルロ計算コードの入力データを始めから作成するのではなく、まず遮蔽物をコンピュータ援用設計(Computer Aided Design;CAD、以下単にCADと称する)で設計する。そして設計した遮蔽物の形状やレイアウトをCADの中間書式であるSTEP形式やIGES形式のファイルを出力し、モンテカルロ計算コードに受け渡す。そしてモンテカルロ計算コードが、受け渡された3次元CADデータ中の遮蔽物の自由表面を含む表面を平面に分割し、分割された平面を面方程式で記述し、モンテカルロ計算用に再構築する。モンテカルロ計算コードは、このように再構築されたデータを放射線解析のための入力データとし、モンテカルロ計算を実行する。以上の方法を以後は単に従来手法と称する。   When performing a radiation analysis using a Monte Carlo calculation code, input data describing the boundary conditions of the radiation analysis system such as the shape and layout of the shield is required. When preparing the input data, generally, the input data of the Monte Carlo calculation code is not created from the beginning, but the shielding object is first designed by a computer aided design (CAD, hereinafter simply referred to as CAD). Then, a file in STEP format or IGES format, which is an intermediate format of CAD, is output and the shape and layout of the designed shielding object are transferred to the Monte Carlo calculation code. Then, the Monte Carlo calculation code divides the surface including the free surface of the shielding object in the received three-dimensional CAD data into planes, describes the divided planes by plane equations, and reconstructs them for Monte Carlo calculation. The Monte Carlo calculation code executes the Monte Carlo calculation using the reconstructed data as input data for radiation analysis. The above method is hereinafter simply referred to as a conventional method.

モンテカルロ法に関しては、特許文献1に、大気中に拡散した放射性核種の拡散挙動をモンテカルロ法によりシミュレーションし、地表に到達する放射線の線量を求める方法が紹介されている。   Regarding the Monte Carlo method, Patent Document 1 introduces a method of simulating the diffusion behavior of radionuclides diffused in the atmosphere by the Monte Carlo method and determining the dose of radiation reaching the ground surface.

特許文献2に提案されるバックグランド計数率を算出する方法では、3次元形状計測装置を用いて遮蔽物の形状を測定し、得た3次元形状をモンテカルロ計算コードに使用する入力ファイルに再構築してモンテカルロ計算を実行している。しかし、遮蔽物を設計・製造する際に使用するCADデータが使用できればさらに便利であり、かつ高い解析精度が期待できる。特許文献3では、放射線管理領域にある各構造体の配置のレイアウト図形データを用いて、放射線管理領域で作業員が作業する際の放射線被曝線量を高精度に算出する手法が紹介されている。   In the method for calculating the background count rate proposed in Patent Document 2, the shape of the shielding object is measured using a three-dimensional shape measuring apparatus, and the obtained three-dimensional shape is reconstructed into an input file used for a Monte Carlo calculation code. And running a Monte Carlo calculation. However, if CAD data used when designing and manufacturing a shielding object can be used, it is more convenient and high analysis accuracy can be expected. Patent Document 3 introduces a method of calculating the radiation exposure dose when an operator works in the radiation management region with high accuracy using layout graphic data of the arrangement of each structure in the radiation management region.

特開2005−249667号公報JP 2005-249667 A 特開2005−140566号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-140566 特開平4−357488号公報JP-A-4-357488

しかしながら、上述した従来手法を使用して高精度の解析を行う場合、非常に多くの計算時間を要する。その原因としては、次の二つの要因が挙げられる。   However, when a highly accurate analysis is performed using the above-described conventional method, a very long calculation time is required. The following two factors can be cited as the cause.

第一の原因は、モンテカルロ計算コード自体が放射線を模擬する粒子一つ一つについて計算を行う時間のかかる計算方法であるためである。解析精度は粒子数の数が増えるにつれて向上するが、計算時間も増大する。   The first reason is that the Monte Carlo calculation code itself is a time-consuming calculation method for calculating each particle that simulates radiation. The analysis accuracy improves as the number of particles increases, but the calculation time also increases.

第二の原因としては、まず、モンテカルロ計算コードは、受け渡されたCADの中間ファイルに記述される物体の自由曲面を平面分割する。このとき、受け渡されたファイルに記述される精度と同じ程度の精度を保つように平面分割すると、平面の数が増大し、非常に多くの面方程式が使用されることになる。ここでモンテカルロ粒子輸送計算を実行すると、この面方程式で定義される面と各粒子の飛跡との交点を求めるプロセスの数が多くなる。このことが計算時間の増大を招く第二の原因である。   As the second cause, first, the Monte Carlo calculation code divides the free-form surface of the object described in the transferred CAD intermediate file into planes. At this time, if plane division is performed so as to maintain the same level of accuracy as described in the transferred file, the number of planes increases, and a large number of plane equations are used. When the Monte Carlo particle transport calculation is executed here, the number of processes for obtaining the intersection of the surface defined by the surface equation and the track of each particle increases. This is the second cause of an increase in calculation time.

このように、従来手法において、受け渡されたCADの中間ファイルをモンテカルロ計算コードが計算用に変換する際、平面分割数を多くとって形状に関する精度を確保したままたくさんの粒子を定義してモンテカルロ計算を行うと、高精度の放射線解析ができるが、非常に多くの計算時間がかかる。したがって、複雑な形状をもつ物体について現実的な計算時間で放射線解析を行うために、取り扱う粒子の数量を減らしたり、複雑な形状を円柱や立方体などのかんたんな形状で近似的に表現するといった、解析精度を犠牲にして計算時間の高速化をはかることがやむを得ずおこなわれてきた。   In this way, in the conventional method, when the Monte Carlo calculation code converts the received CAD intermediate file for calculation, a large number of plane divisions are taken and many particles are defined while ensuring the accuracy of the shape. When calculation is performed, high-accuracy radiation analysis can be performed, but it takes a lot of calculation time. Therefore, in order to perform radiation analysis in a realistic calculation time for an object having a complicated shape, the number of particles handled is reduced, or the complicated shape is approximately expressed by a simple shape such as a cylinder or a cube. It has been unavoidable to increase the calculation time at the expense of analysis accuracy.

しかしながら、工業製品を開発する現場などでは、高い解析精度および速い計算速度の両方が要求される。このため、高い解析精度および速い計算速度を両立する放射線解析装置を開発することが課題であった。   However, in the field where industrial products are developed, both high analysis accuracy and high calculation speed are required. For this reason, it has been a challenge to develop a radiation analyzer that achieves both high analysis accuracy and high calculation speed.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高い解析精度および速い計算速度を両立する放射線解析装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a radiation analysis apparatus that achieves both high analysis accuracy and high calculation speed.

上述した問題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る放射線解析装置は、放射線解析体系の遮蔽物の形状および位置関係が記述されてユーザにより放射線解析ポイントが指定される3次元CADデータから、放射線が通過する前記遮蔽物の材料、前記遮蔽物中の放射線の飛程である遮蔽厚、および遮蔽物間の距離を、CADカーネルが備える直線作成機能および干渉部品抽出機能を用いて抽出する情報抽出部と、遮蔽物の材料、遮蔽厚、遮蔽物から所望の位置までの距離、および遮蔽物に入射する入射放射線のエネルギースペクトルが指定されると、前記所望の位置における放射線のエネルギースペクトルを与える物体放射線相関データベースと、前記抽出された遮蔽物の材料、遮蔽厚、および距離と、入射放射線のエネルギースペクトルとを検索キーとして前記物体放射線相関データベースを検索し、取得される放射線のエネルギースペクトルをもって隣接する遮蔽物の入射放射線のエネルギースペクトルとする演算を逐次行い、前記放射線解析ポイントに到達する放射線のエネルギースペクトルを算出する放射線解析部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the radiation analysis apparatus according to the present invention is a three-dimensional CAD in which the shape and positional relationship of the shielding object of the radiation analysis system is described and the radiation analysis point is designated by the user. From the data, the material of the shield through which the radiation passes, the shielding thickness that is the range of the radiation in the shield, and the distance between the shields are obtained using the straight line creation function and the interference component extraction function provided in the CAD kernel. When the information extraction unit to be extracted, the material of the shielding object, the shielding thickness, the distance from the shielding object to the desired position, and the energy spectrum of incident radiation incident on the shielding object are specified, the energy of the radiation at the desired position An object radiation correlation database giving the spectrum, the extracted shielding material, shielding thickness and distance, and the energy spectrum of the incident radiation. The object radiation correlation database is searched using the search key as the search key, and the calculation of the acquired radiation energy spectrum as the incident radiation energy spectrum of the adjacent shielding object is sequentially performed, and the radiation energy reaching the radiation analysis point is sequentially performed. A radiation analysis unit for calculating a spectrum.

本発明によれば、解析用に簡略化した3次元CADデータを作成してSTEP、IGES等の中間書式に変換することなく、製品設計・製造用の詳細な形状・構成の3次元CADデータを流用でき、3次元CADから情報抽出でき、さらに解析の実行においては、モンテカルロ法で時間をかけて計算することなく、データベースとして蓄積した事前の計算結果を呼び出すことで代用することができる。従って、高い解析精度および速い計算速度を両立する放射線解析装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, 3D CAD data having a detailed shape and configuration for product design / manufacturing can be obtained without creating simplified 3D CAD data for analysis and converting it into an intermediate format such as STEP or IGES. It can be diverted, information can be extracted from the three-dimensional CAD, and analysis can be performed by calling the previous calculation results stored as a database without performing time-consuming calculation by the Monte Carlo method. Therefore, it is possible to provide a radiation analysis apparatus that achieves both high analysis accuracy and high calculation speed.

図1は、本発明による実施の形態の放射線解析装置の解析手法と従来手法との比較を説明するフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart for explaining a comparison between an analysis method of a radiation analysis apparatus according to an embodiment of the present invention and a conventional method. 図2は、放射線解析装置1の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the radiation analysis apparatus 1. 図3は、情報抽出部3が抽出する情報を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the information extracted by the information extraction unit 3. 図4は、放射線解析装置1の動作を説明するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the radiation analysis apparatus 1. 図5は、情報抽出部3の動作を説明するフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the information extraction unit 3. 図6は、実施の形態1および2における放射線解析部8の動作を説明するフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the radiation analysis unit 8 in the first and second embodiments. 図7は、実施の形態3における放射線解析部8の動作を説明するフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the radiation analysis unit 8 according to the third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 放射線解析装置
2 入力部
3 情報抽出部
4 半直線作成部
5 遮蔽物交点情報演算部
6 材料データベース
7 放射線解析用情報出力部
8 放射線解析部
9 物体放射線相関データベース
10 記憶領域
11 表示出力部
20 半直線
21 放射線解析ポイント
22〜25 遮蔽物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiation analyzer 2 Input part 3 Information extraction part 4 Half straight line preparation part 5 Shielding object intersection information calculation part 6 Material database 7 Radiation analysis information output part 8 Radiation analysis part 9 Object radiation correlation database 10 Storage area 11 Display output part 20 Half line 21 Radiation analysis point 22-25 Shield

図1は本発明の実施の形態における放射線解析装置の解析モデル作成から解析までのプロセスと従来手法のプロセスとの比較を説明する図である。図1を用いて従来方式に対する本実施の形態の方式の長所を説明する。なお、本実施の形態では、放射線解析を行う地点を放射線解析ポイント、放射線解析ポイントに達するまでに放射線が通過する物体を遮蔽物と称する。   FIG. 1 is a diagram for explaining a comparison between a process from creation of an analysis model to an analysis of a radiation analysis apparatus according to an embodiment of the present invention and a process of a conventional method. The advantages of the system of this embodiment over the conventional system will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a point where radiation analysis is performed is referred to as a radiation analysis point, and an object through which radiation passes before reaching the radiation analysis point is referred to as a shield.

図1において、まず遮蔽物の形状作成・レイアウトについて、従来方式では、遮蔽物の設計・製造用に使用する3次元CADデータとは別に、計算時間の高速化を目的とし、遮蔽物の形状・構成を簡略化したCADデータを作成する(ステップS1)。この段階で行われる形状の簡略化により放射線解析にかかる計算速度が向上するが、解析精度の低下が起こる。これに対し本実施の形態は、遮蔽物の設計・製造用の3次元CADデータをそのまま使用する(ステップS2)。したがって、本発明の実施の形態の装置によれば、高い解析精度が保たれる上、解析用の3次元CADデータ作成の手間が省ける。   In FIG. 1, first, regarding the shape creation / layout of the shielding object, in the conventional method, in addition to the three-dimensional CAD data used for designing / manufacturing the shielding object, CAD data with a simplified configuration is created (step S1). The simplification of the shape performed at this stage improves the calculation speed for radiation analysis, but the analysis accuracy decreases. In contrast, the present embodiment uses the three-dimensional CAD data for designing and manufacturing the shielding object as it is (step S2). Therefore, according to the apparatus of the embodiment of the present invention, high analysis accuracy is maintained, and the labor for creating analysis three-dimensional CAD data can be saved.

次に、従来方式では、解析ソフトウェアに遮蔽物形状・レイアウト情報を渡すためにCADの中間書式(STEP、IGES形式など)で出力する(ステップS3)。本実施の形態の装置では、放射線解析ポイントから見た遮蔽物の厚さである遮蔽厚、遮蔽物間距離、および遮蔽物の材料情報を抽出する(ステップS5)。ステップS5の動作では、3次元CADのカーネルが備える基本機能を用いることで高速に各情報を抽出することができる。ここまでが、従来方式および本実施の形態の装置において3次元CADソフトウェアに実行させる部分である。   Next, in the conventional method, in order to pass the shielding object shape / layout information to the analysis software, it is output in a CAD intermediate format (STEP, IGES format, etc.) (step S3). In the apparatus of the present embodiment, the shielding thickness, which is the thickness of the shielding object viewed from the radiation analysis point, the distance between the shielding objects, and the material information of the shielding object are extracted (step S5). In the operation of step S5, each information can be extracted at high speed by using the basic function provided in the kernel of the three-dimensional CAD. Up to this point, the three-dimensional CAD software is executed in the conventional method and the apparatus according to the present embodiment.

次に、従来方式では、解析ソフトウェアは、ステップS3で出力したCADの中間書式データを、モンテカルロ法で解析する計算実行用の入力形式に変換し、遮蔽物および放射線解析ポイントの位置関係を記述する入力ファイルを再構築する(ステップS4)。そしてステップS6に移行し、ステップS4で作成した入力ファイルを用い、モンテカルロ計算を実行する。ここで、モンテカルロ計算では、放射線のすべての振る舞いを計算するため、多くの計算時間を要する。ステップS1にて遮蔽物の形状を簡略化して記述するため、ステップS4での再構築後のデータに使用される平面分割数を少なくすることができ、結果としてステップS6における計算時間を短縮することができる。しかし、計算時間の短縮の代償として解析精度の低下が起こる。   Next, in the conventional method, the analysis software converts the CAD intermediate format data output in step S3 into an input format for execution of the analysis analyzed by the Monte Carlo method, and describes the positional relationship between the shielding object and the radiation analysis points. The input file is reconstructed (step S4). Then, the process proceeds to step S6, and the Monte Carlo calculation is executed using the input file created in step S4. Here, in the Monte Carlo calculation, since all the behaviors of radiation are calculated, a lot of calculation time is required. Since the shape of the shield is simplified and described in step S1, the number of plane divisions used for the data after the reconstruction in step S4 can be reduced, and as a result, the calculation time in step S6 can be shortened. Can do. However, the accuracy of the analysis is reduced as a compensation for shortening the calculation time.

本実施の形態では、遮蔽物について、材料、遮蔽厚、入射する放射線の情報、遮蔽物と測定点との距離を変数として予めモンテカルロ計算が実行され、前記する変数と測定点に到達する放射線の情報との関係をデータベース化した物質放射線相関データベースが構築されている。放射線解析ソフトウェアは、ステップS5にて抽出した遮蔽物の材料、遮蔽厚、および遮蔽物間距離と、入射する放射線の情報とを検索キーとして物質放射線相互作用データベースを参照し、放射線解析ポイントでの放射線の情報を導き出す。   In the present embodiment, Monte Carlo calculation is performed in advance on the shielding object using the material, shielding thickness, incident radiation information, and the distance between the shielding object and the measurement point as variables. A material radiation correlation database has been constructed in which the relationship with information is made into a database. The radiation analysis software refers to the substance radiation interaction database using the material of the shielding object, the shielding thickness, the distance between the shielding objects, and the information of the incident radiation extracted in step S5 as search keys, and at the radiation analysis point. Deriving radiation information.

このように、本実施の形態による放射線解析装置は、3次元CADによって記述される遮蔽物の形状から放射線解析用の入力情報を取り出すとき、従来手法のように複雑な形状を単純な形状で近似する必要がないため、高い解析精度が保たれる。さらに、予め遮蔽物についてモンテカルロ計算を行った結果を蓄積する物体放射線相互作用データベースを参照し、放射線解析ポイントでの放射線の情報を算出するため、解析時にモンテカルロ計算を行う必要がない。これにより、従来手法に比べて計算速度が向上する。したがって、本発明にかかる実施の形態の放射線解析装置によると、高い解析精度と速い計算速度を両立した放射線解析を行うことができる。   As described above, when the radiation analysis apparatus according to the present embodiment extracts input information for radiation analysis from the shape of the shielding object described by the three-dimensional CAD, a complex shape is approximated by a simple shape as in the conventional method. Therefore, high analysis accuracy is maintained. Furthermore, since the radiation information at the radiation analysis point is calculated by referring to the object radiation interaction database that stores the result of the Monte Carlo calculation performed on the shielding object in advance, it is not necessary to perform the Monte Carlo calculation at the time of analysis. Thereby, the calculation speed is improved as compared with the conventional method. Therefore, according to the radiation analysis apparatus of the embodiment of the present invention, it is possible to perform radiation analysis that achieves both high analysis accuracy and high calculation speed.

以下に、本実施の形態をより具体的に説明する。なお、これらの説明により本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, the present embodiment will be described more specifically. In addition, this invention is not limited by these description.

実施の形態1.
まず、本発明にかかる実施の形態1の放射線解析装置の構成および機能を説明する。図2は、実施の形態1の放射線解析装置の構成を説明する図である。
Embodiment 1.
First, the configuration and function of the radiation analysis apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the radiation analysis apparatus according to the first embodiment.

図2において、実施の形態1にかかる放射線解析装置1は、入力部2、情報抽出部3、放射線解析部8、物体放射線相関データベース9、記憶領域10、表示出力部11を備える。また、情報抽出部3は、半直線作成部4、遮蔽物交点情報演算部5、材料データベース6、および放射線解析用情報出力部7で構成される。   In FIG. 2, the radiation analysis apparatus 1 according to the first exemplary embodiment includes an input unit 2, an information extraction unit 3, a radiation analysis unit 8, an object radiation correlation database 9, a storage area 10, and a display output unit 11. The information extraction unit 3 includes a half straight line creation unit 4, a shield intersection information calculation unit 5, a material database 6, and a radiation analysis information output unit 7.

入力部2は、マウスやキーボードなどの入力用機器であり、遮蔽物の3次元CADデータの設計作業、放射線解析ポイントの入力、および放射線解析装置1の操作に使用される。   The input unit 2 is an input device such as a mouse or a keyboard, and is used for design work of three-dimensional CAD data of a shielding object, input of radiation analysis points, and operation of the radiation analysis apparatus 1.

情報抽出部3は、遮蔽物と放射線解析ポイントが記述された3次元CADデータから放射線解析に必要なデータを抽出し、放射線解析用情報ファイルに出力する。まず、半直線作成部4が放射線解析ポイントを起点とする半直線を、全方位に向けて、水平角および垂直角について所定の刻み角度ごとに変えながら作成し、それぞれに直線IDを割り当て、放射線解析用情報ファイルに出力する。このファイルは記憶領域10に保持される。   The information extraction unit 3 extracts data necessary for radiation analysis from the three-dimensional CAD data in which the shielding object and the radiation analysis points are described, and outputs the data to a radiation analysis information file. First, the half straight line creation unit 4 creates half straight lines starting from the radiation analysis point in all directions while changing the horizontal angle and the vertical angle for each predetermined step angle, and assigns a straight line ID to each. Output to analysis information file. This file is held in the storage area 10.

遮蔽物交点情報演算部5は、放射線解析用情報ファイルより半直線を呼び出し、半直線と遮蔽物との交点および遮蔽物の材料を抽出し、放射線解析用情報ファイルに逐一出力する。ここでの抽出動作には、こういった作業を得意とするCADカーネルの基本機能である直線作成機能および干渉部品抽出機能が使用される。   The shielding object intersection information calculation unit 5 calls the half line from the radiation analysis information file, extracts the intersection of the half line and the shielding object, and the material of the shielding object, and sequentially outputs them to the radiation analysis information file. The extraction operation here uses a straight line creation function and an interference component extraction function, which are basic functions of a CAD kernel, which is good at such work.

材料データベース6は、材料と材料IDとを関連付ける情報が蓄積されるデータベースであり、記憶領域10に格納されている。   The material database 6 is a database in which information for associating materials and material IDs is accumulated, and is stored in the storage area 10.

放射線解析用情報出力部7は、記憶領域10に格納された放射線解析用情報ファイルに記述されている直線ID、交点情報、および材料情報を呼び出し、それぞれの半直線について、放射線解析ポイントから最も遠い遮蔽物から順に、半直線の遮蔽物中を通過する飛程である遮蔽厚と、遮蔽物からの脱出座標と隣接する遮蔽物への突入座標との距離とを算出するとともに、材料データベース6を参照してそれぞれの遮蔽物の材料情報に対応する材料IDを付与し、直線ID、垂直角、水平角、遮蔽厚、距離、および材料IDを前記する放射線解析用情報ファイルに出力する。   The radiation analysis information output unit 7 calls the straight line ID, the intersection information, and the material information described in the radiation analysis information file stored in the storage area 10, and each half line is farthest from the radiation analysis point. In order from the shield, the shielding thickness, which is the range of passing through the half-line shield, and the distance between the escape coordinates from the shield and the entry coordinates to the adjacent shield, and the material database 6 are calculated. The material ID corresponding to the material information of each shielding object is given by reference, and the straight line ID, vertical angle, horizontal angle, shielding thickness, distance, and material ID are output to the radiation analysis information file.

ここで、放射線解析ポイントから最も遠い遮蔽物から遮蔽物1、遮蔽物2、・・・、遮蔽物i、・・・、遮蔽物nと命名する。図3は、命名の仕方を説明する図である。図3において、ある半直線20は、放射線解析ポイント21に到達する。その間に22に示す最も放射線解析ポイント21から遠い場所に位置する遮蔽物1、23に示す遮蔽物2、24に示す遮蔽物iおよび25に示す放射線解析ポイント21に最も近い場所に位置する遮蔽物nを通過している。さらに、遮蔽物iの遮蔽厚をTi、遮蔽物iと遮蔽物i+1との距離をLi、および遮蔽物iの材料の材料IDをMiと命名する。ただし、nは正の整数、iは1≦i≦nを満たす正の整数である。Lnは遮蔽物nと放射線解析ポイントとの距離である。つまり放射線解析用情報出力部7は、すべての直線IDの半直線に対して、半直線の垂直角、水平角、T1〜Tn、M1〜Mn、L1〜Lnを放射線解析用情報ファイルに出力する。   Here, the shielding object farthest from the radiation analysis point is named shielding object 1, shielding object 2,..., Shielding object i,. FIG. 3 is a diagram for explaining a naming method. In FIG. 3, a certain straight line 20 reaches the radiation analysis point 21. In the meantime, the shield located in the place farthest from the radiation analysis point 21 shown in 22, the shield 2 shown in 1, 23, the shield i shown in 24, and the shield located in the place closest to the radiation analysis point 21 shown in 25. n is passed. Furthermore, the shielding thickness of the shielding object i is named Ti, the distance between the shielding object i and the shielding object i + 1 is named Li, and the material ID of the material of the shielding object i is named Mi. However, n is a positive integer and i is a positive integer satisfying 1 ≦ i ≦ n. Ln is the distance between the shield n and the radiation analysis point. That is, the radiation analysis information output unit 7 outputs the vertical angle, horizontal angle, T1 to Tn, M1 to Mn, and L1 to Ln of the half line to the radiation analysis information file for all the straight lines of the straight line ID. .

さらに、放射線解析用情報出力部7は、4πを作成されている半直線の数で割り、半直線一本当たりが代表する空間の立体角ω0(単位はステラジアン)を求め、前記する放射線解析用情報ファイルに出力し、記憶領域10に格納する。   Furthermore, the radiation analysis information output unit 7 divides 4π by the number of half lines created to obtain a solid angle ω0 (unit: steradian) of the space represented by one half line, and the radiation analysis information described above. The information is output to an information file and stored in the storage area 10.

放射線解析部8は放射線解析を行う。物体放射線相関データベース9は、簡単な形状の遮蔽物について予めモンテカルロ粒子輸送計算を実行し、遮蔽物について、遮蔽厚Tおよび材料Mと、距離Lと、入射する放射線のエネルギーの関数である単位立体角当たりのフラックスdφ(E)/dωとを指定されると、遮蔽物から距離Lだけ離れた位置における放射線の単位立体角当たりのフラックスdφ’(E)/dωを与える。   The radiation analysis unit 8 performs radiation analysis. The object radiation correlation database 9 performs a Monte Carlo particle transport calculation in advance for a simple shaped shield, and for the shield, a unit solid that is a function of the shield thickness T and material M, the distance L, and the energy of the incident radiation. When the flux dφ (E) / dω per corner is designated, the flux dφ ′ (E) / dω per unit solid angle of radiation at a position away from the shield by the distance L is given.

放射線解析部8は、放射線解析用情報ファイルに記述されるそれぞれの直線IDの半直線に関するTi、LiおよびMiと、遮蔽物iに入射する放射線の単位立体角当たりのフラックスdφi(E)/dωとを検索キーとして物体放射線相関データベース10を参照し、遮蔽物i+1に到達する放射線の単位立体角当たりのフラックスdφi+1(E)/dωを求める動作を行う。そしてi=i+1として順次この動作を繰り返し、dφn+1(E)/dωを求める。dφn+1(E)/dωはそれぞれの直線IDの半直線に代表される分割された空間における放射線解析ポイントでの単位立体角あたりの放射線フラックスである。dφ1(E)/dωは、ユーザが初期値として入力する値が用いられる。すべての直線IDの半直線についてdφn+1(E)/dωを求めたら、すべての半直線のdφn+1(E)/dωにω0を乗じたものを合算し、合算した値をもって放射線解析ポイントにおける放射線フラックスφALL(E)とする。φALL(E)は放射線解析用情報ファイルに出力され、記憶領域10に格納されるとともに、表示出力部11に表示される。   The radiation analysis unit 8 includes Ti, Li, and Mi related to the half line of each straight line ID described in the information file for radiation analysis, and the flux dφi (E) / dω per unit solid angle of the radiation incident on the shielding object i. And the object radiation correlation database 10 as a search key, and the operation of obtaining the flux dφi + 1 (E) / dω per unit solid angle of the radiation reaching the shield i + 1 is performed. This operation is sequentially repeated with i = i + 1 to obtain dφn + 1 (E) / dω. dφn + 1 (E) / dω is a radiation flux per unit solid angle at a radiation analysis point in a divided space represented by a half line of each straight line ID. As dφ1 (E) / dω, a value input by the user as an initial value is used. When dφn + 1 (E) / dω is obtained for the half lines of all the straight lines ID, all the half lines dφn + 1 (E) / dω are multiplied by ω0, and the total value of the radiation flux φALL at the radiation analysis point is obtained. (E). φALL (E) is output to the radiation analysis information file, stored in the storage area 10, and displayed on the display output unit 11.

記憶領域10は、例えばCPUが実現する、入力部2、半直線作成部4、遮蔽物交点情報演算部5、材料データベース6、放射線解析用情報出力部7、放射線解析部8、物体放射線相関データベース9、および表示出力部11の動作を司る各プログラムが格納されるROM、ユーザが用意する3次元CADデータと上記した各部の演算結果を格納するRAMで構成される。   The storage area 10 includes, for example, an input unit 2, a half line creation unit 4, a shielding object intersection information calculation unit 5, a material database 6, a radiation analysis information output unit 7, a radiation analysis unit 8, and an object radiation correlation database realized by the CPU. 9 and a ROM for storing each program for controlling the operation of the display output unit 11, a three-dimensional CAD data prepared by the user, and a RAM for storing the calculation results of the above-described units.

表示出力部11は、例えばモニターやプリンタなど、結果をユーザが確認できる形で出力する部分である。ユーザは表示出力部を見ながら入力部2を操作する。   The display output unit 11 is a part that outputs the result in a form that can be confirmed by the user, such as a monitor or a printer. The user operates the input unit 2 while looking at the display output unit.

次に、実施の形態1による放射線解析装置の動作を説明する。   Next, the operation of the radiation analysis apparatus according to Embodiment 1 will be described.

図4は実施の形態1による放射線解析装置の動作を説明するフローチャートである。図4において、放射線解析作業が開始されると、まず、ユーザは入力部2を使用し、遮蔽物を記述する3次元CADデータの設計作業をする(ステップS101)。ここで、通常の設計作業の結果として定義されている各部品(ここでは遮蔽物)の詳細形状と3次元空間上の配置をそのまま使用することもできる。次に、ユーザは入力部2を利用して解析を所望する箇所である放射線解析ポイントを3次元CADデータに入力する(ステップS102)。こうして作成された3次元CADデータは、記憶領域10に格納される。   FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the radiation analysis apparatus according to the first embodiment. In FIG. 4, when the radiation analysis work is started, first, the user uses the input unit 2 to design 3D CAD data describing the shielding object (step S101). Here, the detailed shape of each part (here, the shielding object) defined as a result of the normal design work and the arrangement in the three-dimensional space can be used as they are. Next, the user uses the input unit 2 to input a radiation analysis point, which is a location desired to be analyzed, into the three-dimensional CAD data (step S102). The three-dimensional CAD data created in this way is stored in the storage area 10.

次に、情報抽出部3は3次元CADデータを読み込み、放射線解析のための解析情報抽出を開始する(ステップS103)。ここで、ステップS103での処理フローの詳細を、図5を用いて説明する。図5は、情報抽出部3において解析用情報を抽出する処理を説明するフローチャートである。   Next, the information extraction unit 3 reads the three-dimensional CAD data and starts extracting analysis information for radiation analysis (step S103). Details of the processing flow in step S103 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart for explaining processing for extracting information for analysis in the information extraction unit 3.

図5において、まず、ステップS201では、半直線作成部4は、CADの直線作成機能を用い、放射線解析ポイントを起点とした半直線を作成し、作成した半直線に直線IDを付与し、放射線解析用情報ファイルに出力する。さらに半直線作成部4は、ステップS201にて作成した半直線の水平角もしくは垂直角、またはその両方を所定の刻み角度分ずらして新たな半直線を作成し、新たに作成した半直線に直線IDを付与し、放射線解析用情報ファイルに出力する(ステップS202)。次に、半直線作成部4が全方位に万遍なく半直線が作成されたか判定し(ステップS203)、全方位に満遍なく半直線が作成されたと判定する場合(ステップS203、Yes)、ステップS204に移行する。半直線作成部4が全方位に満遍なく半直線が作成されていないと判定する場合、ステップS202に移行する。   In FIG. 5, first, in step S201, the half line creation unit 4 creates a half line starting from the radiation analysis point using the CAD line creation function, assigns a straight line ID to the created half line, and generates radiation. Output to analysis information file. Further, the half line creation unit 4 creates a new half line by shifting the horizontal angle or the vertical angle of the half line created in step S201, or both by a predetermined step angle, and creates a straight line on the newly created half line. An ID is assigned and output to the radiation analysis information file (step S202). Next, when the half straight line creation unit 4 determines whether a half straight line has been created uniformly in all directions (step S203) and determines that a half straight line has been created uniformly in all directions (step S203, Yes), step S204 is performed. Migrate to When the half line creation unit 4 determines that half lines are not created evenly in all directions, the process proceeds to step S202.

ステップS204では、遮蔽物交点情報演算部5が放射線解析用情報ファイルより所定の直線IDの半直線を呼び出す。次に、遮蔽物交点情報演算部5は呼び出した半直線と遮蔽物とのすべての交点座標を算出し、同時にCADの干渉部品抽出機能を用いて当該半直線が通過する全遮蔽物の材料も抽出する(ステップS205)。次に、放射線解析用情報出力部7は、材料データベースを参照し、ステップS205にて抽出した材料を材料IDであるMiと関連付ける(データベース206)。そして、放射線解析用情報出力部7は、ステップS207にて、遮蔽物と当該半直線との交点情報から、遮蔽厚Tiおよび遮蔽物間の距離Liを算出する(ステップS207)。   In step S204, the shielding object intersection information calculation unit 5 calls a half line of a predetermined straight line ID from the radiation analysis information file. Next, the shielding object intersection information calculation unit 5 calculates all the intersection coordinates of the called half line and the shielding object, and at the same time, using the interference component extraction function of CAD, the material of all the shielding objects through which the half line passes is also obtained. Extract (step S205). Next, the radiation analysis information output unit 7 refers to the material database and associates the material extracted in step S205 with the material ID Mi (database 206). In step S207, the radiation analysis information output unit 7 calculates the shielding thickness Ti and the distance Li between the shielding objects from the intersection information between the shielding object and the half line (step S207).

次に、放射線解析用情報出力部7は、算出したT1〜Tn、M1〜Mn、およびL1〜Lnを、当該半直線の直線ID、水平角、および垂直角とともに放射線解析用情報ファイルに出力する(ステップS208)。そして、放射線解析用情報出力部7は、すべての半直線についてステップS205〜ステップS208での処理を完了したかどうかを判定し(ステップS209)、完了していると判定する場合(ステップS209、Yes)、ステップS211に移行する。完了していないと判定する場合(ステップS209、No)、ステップS210に移行する。ステップS210では、遮蔽物交点情報演算部5は、未だステップS205〜ステップS208の処理を完了していない別IDの半直線を呼び出し、ステップS205に移行する。   Next, the radiation analysis information output unit 7 outputs the calculated T1 to Tn, M1 to Mn, and L1 to Ln together with the straight line ID, horizontal angle, and vertical angle of the half line to the radiation analysis information file. (Step S208). Then, the radiation analysis information output unit 7 determines whether or not the processing in steps S205 to S208 has been completed for all half lines (step S209), and determines that the processing has been completed (step S209, Yes). ), The process proceeds to step S211. When it determines with having not completed (step S209, No), it transfers to step S210. In step S210, the shielding object intersection information calculation unit 5 calls a half line of another ID that has not yet completed the processing of steps S205 to S208, and proceeds to step S205.

ステップS211では、放射線解析用情報出力部7は、4πを半直線作成部4が作成した半直線の数で割り、半直線一本あたりが代表する空間の立体角ω0(単位はステラジアン)を算出する。次に、放射線解析用情報出力部7は、放射線解析用情報ファイルにω0の値を出力する(ステップS212)。次に、情報抽出部3の動作を終え、図4におけるステップS104に移行する。   In step S211, the radiation analysis information output unit 7 divides 4π by the number of half lines created by the half line creation unit 4, and calculates the solid angle ω0 (unit: steradian) of the space represented by each half line. To do. Next, the radiation analysis information output unit 7 outputs the value of ω0 to the radiation analysis information file (step S212). Next, the operation of the information extraction unit 3 is finished, and the process proceeds to step S104 in FIG.

図4におけるステップS104では、放射線解析部8が、放射線解析用情報ファイルに出力された情報を用いて放射線解析を実行する。ここで、ステップS104の処理フローの詳細を、図6を用いて説明する。図6は、放射線解析部8が放射線解析を行う動作を説明するフローチャートである。   In step S <b> 104 in FIG. 4, the radiation analysis unit 8 executes radiation analysis using information output to the radiation analysis information file. Here, the details of the processing flow in step S104 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation in which the radiation analysis unit 8 performs the radiation analysis.

図6において、放射線解析が開始されると、放射線解析部8は、放射線解析用情報ファイルより、所定の直線IDの半直線に関する水平角、垂直角、T1〜Tn、M1〜Mn、およびL1〜Lnを読み込む(ステップS301)。次に、遮蔽物1に入射する放射線の単位立体角あたりのフラックスdφ1(E)/dωをユーザが入力する(ステップS302)。次に、放射線解析部8は、i=1とし(ステップS303)、Ti、Mi、Li、およびdφi(E)/dωを検索キーとして物体放射線相関データベース9を参照し(ステップS304)、呼び出された値であるdφ’(E)/dωをもって、dφi+1(E)/dωとする(ステップS305)。次に、放射線解析部8は、i=nが真かどうか判定し(ステップS306)、i=nが真であると判定される場合(ステップS306、Yes)、ステップS308に移行する。i=nが真であると判定されない場合(ステップS306、No)、ステップS307に移行し、放射線解析部8は、iに1加算し、ステップS305に移行する。i=nが真である場合に得られるdφn+1(E)/dωはその直線IDで代表される空間から入射する放射線の、放射線解析ポイントでの単位立体角あたりの放射線フラックスである。   In FIG. 6, when radiation analysis is started, the radiation analysis unit 8 determines from the radiation analysis information file the horizontal angle, vertical angle, T1 to Tn, M1 to Mn, and L1 to the half line of the predetermined straight line ID. Ln is read (step S301). Next, the user inputs the flux dφ1 (E) / dω per unit solid angle of the radiation incident on the shield 1 (step S302). Next, the radiation analysis unit 8 sets i = 1 (step S303), refers to the object radiation correlation database 9 using Ti, Mi, Li, and dφi (E) / dω as search keys (step S304) and is called. The obtained value dφ ′ (E) / dω is taken as dφi + 1 (E) / dω (step S305). Next, the radiation analysis unit 8 determines whether i = n is true (step S306). If it is determined that i = n is true (step S306, Yes), the process proceeds to step S308. When it is not determined that i = n is true (No in Step S306), the process proceeds to Step S307, and the radiation analysis unit 8 adds 1 to i, and then proceeds to Step S305. dφn + 1 (E) / dω obtained when i = n is true is the radiation flux per unit solid angle at the radiation analysis point of the radiation incident from the space represented by the straight line ID.

ステップS308では、放射線解析部8はdφn+1(E)/dωを放射線解析用情報ファイルに出力する。次に、放射線解析部8は、すべての半直線についてステップS302〜ステップS308の処理が行われたかどうか判定し(ステップS309)、すべての半直線について処理が行われたと判定する場合(ステップS309、Yes)、ステップS311に移行し、すべての半直線について処理が行われていない判定する場合(ステップS309、No)、ステップS310に移行する。ステップS310では、放射線解析部8は、未だステップS302〜ステップS308の処理が行われていない半直線の情報を放射線解析用情報ファイルより読み込み、ステップS302に移行する。ステップS311では、すべての直線IDの半直線についてdφn+1(E)/dωの算出が終了しているので、得られたすべてのdφn+1(E)/dωにω0を乗じて合算し、φALL(E)を算出する。φALL(E)は、放射線解析ポイントにおける放射線フラックスである。そして、φALL(E)を放射線解析用情報ファイルに出力する。そして、放射線解析部8による放射線解析を終了し、図4におけるステップS105に移行する(ステップS313)。   In step S308, the radiation analysis unit 8 outputs dφn + 1 (E) / dω to the radiation analysis information file. Next, the radiation analysis unit 8 determines whether or not the processing in steps S302 to S308 has been performed for all the half lines (step S309), and determines that the processing has been performed for all the half lines (step S309, Yes), the process proceeds to step S311, and when it is determined that the processing has not been performed for all the half lines (No in step S309), the process proceeds to step S310. In step S310, the radiation analysis unit 8 reads half-line information that has not been subjected to the processing in steps S302 to S308 from the radiation analysis information file, and proceeds to step S302. In step S311, the calculation of dφn + 1 (E) / dω has been completed for all the straight lines of the straight line IDs, so all the obtained dφn + 1 (E) / dω are multiplied by ω0 and summed, and φALL (E) Is calculated. φALL (E) is the radiation flux at the radiation analysis point. Then, φALL (E) is output to the radiation analysis information file. And the radiation analysis by the radiation analysis part 8 is complete | finished, and it transfers to step S105 in FIG. 4 (step S313).

図4のステップS105において、記憶領域10に格納されている放射線解析用情報ファイルに記述されているφALL(E)が読み込まれ、φALL(E)の値が表示出力部11に表示される。そして、放射線解析装置1による動作を終了する。   In FIG. 4, φALL (E) described in the radiation analysis information file stored in the storage area 10 is read, and the value of φALL (E) is displayed on the display output unit 11. And the operation | movement by the radiation analyzer 1 is complete | finished.

このように、実施の形態1による放射線解析装置は、3次元CADによって記述される遮蔽物の形状から放射線解析用の入力情報を取り出すとき、従来手法のように複雑な形状を単純な形状で近似する必要がないため、高い解析精度が保たれる。さらに、予め遮蔽物についてモンテカルロ計算を行った結果を蓄積する物体放射線相互作用データベースを参照し、放射線解析ポイントでの放射線の情報を算出するため、解析時にモンテカルロ計算を行う必要がない。これにより、従来手法に比べて計算速度が向上する。したがって、本発明にかかる実施の形態1の放射線解析装置によると、高い解析精度と速い計算速度を両立する放射線解析を行うことができる。   As described above, when the radiation analysis apparatus according to the first embodiment extracts input information for radiation analysis from the shape of the shield described by the three-dimensional CAD, a complex shape is approximated by a simple shape as in the conventional method. Therefore, high analysis accuracy is maintained. Furthermore, since the radiation information at the radiation analysis point is calculated by referring to the object radiation interaction database that stores the result of the Monte Carlo calculation performed on the shielding object in advance, it is not necessary to perform the Monte Carlo calculation at the time of analysis. Thereby, the calculation speed is improved as compared with the conventional method. Therefore, the radiation analysis apparatus according to the first embodiment of the present invention can perform radiation analysis that achieves both high analysis accuracy and high calculation speed.

実施の形態2.
次に、実施の形態2にかかる放射線解析装置について説明する。実施の形態2にかかる放射線解析装置は、遮蔽物の材料と所定の材料との密度比を使用して、遮蔽厚を所定材料換算遮蔽厚に換算することで、実施の形態1にかかる放射線解析装置の物体放射線相関データベース9を構築する時間と、物体放射線相関データベース9が使用する記憶領域10のリソースを軽減するものである。
Embodiment 2.
Next, a radiation analysis apparatus according to the second embodiment will be described. The radiation analysis apparatus according to the second embodiment uses the density ratio between the material of the shielding object and the predetermined material, and converts the shielding thickness into the predetermined material equivalent shielding thickness, so that the radiation analysis according to the first embodiment is performed. The time for constructing the object radiation correlation database 9 of the apparatus and the resources of the storage area 10 used by the object radiation correlation database 9 are reduced.

実施の形態2にかかる放射線解析装置の構成は、実施の形態1にかかる放射線解析装置の構成と同じである。ここでは、実施の形態1にかかる放射線解析装置と異なる部分の機能および動作を説明する。本説明に使用する図として図4〜6を用いる。   The configuration of the radiation analysis apparatus according to the second embodiment is the same as that of the radiation analysis apparatus according to the first embodiment. Here, functions and operations of parts different from those of the radiation analysis apparatus according to the first embodiment will be described. 4 to 6 are used as diagrams used in this description.

材料データベース6は、材料と、当該材料と所定の材料との密度比とを関連付けるデータベースであり、放射線解析用情報出力部7は、遮蔽厚、材料、距離を算出した後、前記する材料データベースを参照し、前記する材料と所定の材料との密度比から前記する遮蔽厚を所定材料換算遮蔽厚にステップS207にて換算し、放射線解析用情報ファイルに直線ID、垂直角、水平角、所定材料換算遮蔽厚Ts、および距離LをステップS208にて出力する。   The material database 6 is a database that associates a material with a density ratio between the material and a predetermined material. The radiation analysis information output unit 7 calculates the shielding thickness, the material, and the distance, and then calculates the material database described above. Referring to the density ratio between the above-mentioned material and the predetermined material, the above-described shielding thickness is converted into a predetermined material-converted shielding thickness in step S207, and the straight line ID, vertical angle, horizontal angle, and predetermined material are stored in the radiation analysis information file. The converted shielding thickness Ts and the distance L are output in step S208.

さらに物体放射線相関データベース9は、遮蔽物について、所定材料換算遮蔽厚Ts、距離L、および入射する放射線の単位立体角あたりのフラックスdφ(E)/dωが指定されると、遮蔽物から距離Lだけ離れた位置における放射線の単位立体角当たりのフラックスdφ’(E)/dωを与える。放射線解析部8は、ステップS304にてTsi、Li、およびdφi(E)/dωを検索キーとして物体放射線相関データベース9を参照し、呼び出された値であるdφ’(E)/dωをもって、ステップS305にてdφi+1(E)/dωとする。   Further, the object radiation correlation database 9 specifies the distance L from the shielding object when the predetermined material equivalent shielding thickness Ts, the distance L, and the flux dφ (E) / dω per unit solid angle of the incident radiation are designated for the shielding object. A flux dφ ′ (E) / dω per unit solid angle of radiation at a position separated by a distance is given. In step S304, the radiation analysis unit 8 refers to the object radiation correlation database 9 using Tsi, Li, and dφi (E) / dω as a search key, and uses the called value dφ ′ (E) / dω to perform the step. In S305, dφi + 1 (E) / dω is set.

その他の機能および動作は実施の形態1にかかる放射線解析装置の機能および動作に等しい。   Other functions and operations are the same as those of the radiation analysis apparatus according to the first embodiment.

このように、実施の形態2にかかる放射線解析装置は、実施の形態1にかかる放射線解析装置において使用する解析用情報のひとつである遮蔽厚を所定の材料の遮蔽厚である所定材料換算遮蔽厚に換算するため、所定材料換算遮蔽厚を導出した後は所定の材料以外の材料情報を必要としない。これにより、物体放射線相関データベース9は材料に関して所定材料のみのデータを保持すればよいので、予めモンテカルロ計算を行うことによって物体放射線相関データベース9を構築する計算時間が著しく短縮される効果および物体放射線相関データベース9が使用する記憶領域10のリソースを節約できる効果を与える。   As described above, the radiation analyzing apparatus according to the second embodiment is configured such that the shielding thickness, which is one of analysis information used in the radiation analyzing apparatus according to the first embodiment, is a predetermined material equivalent shielding thickness that is a shielding thickness of a predetermined material. Therefore, after deriving the predetermined material equivalent shielding thickness, material information other than the predetermined material is not required. As a result, the object radiation correlation database 9 only needs to hold data of only a predetermined material with respect to the material, so that the calculation time for constructing the object radiation correlation database 9 by performing the Monte Carlo calculation in advance is significantly reduced, and the object radiation correlation. This provides an effect of saving resources of the storage area 10 used by the database 9.

ところで、実施の形態1および2にかかる放射線解析装置では、ステップS302において、dφ1(E)/dωをユーザが入力するとしたが、予めすべての半直線についてdφ1(E)/dωをまとめたファイルを用意し、放射線解析部8に読み込ませるようにしてもよい。また、放射線の情報としてエネルギーの関数のフラックスを用いたが、代わりに、エネルギーの関数のフルエンス、波長あるいは波数の関数のフラックス、波長あるいは波数の関数のフルエンスのうちの何れかひとつを用いてもよい。さらに、放射線解析ポイントにおける放射線のフラックスから、放射線解析ポイントにおける線量を算出してもよい。   By the way, in the radiation analysis apparatus according to the first and second embodiments, the user inputs dφ1 (E) / dω in step S302. However, a file in which dφ1 (E) / dω is previously collected for all half lines is prepared. It may be prepared and read by the radiation analysis unit 8. In addition, the energy function flux is used as radiation information. Alternatively, any one of the energy function fluence, the wavelength or wave number function flux, or the wavelength or wave number function fluence may be used. Good. Further, the dose at the radiation analysis point may be calculated from the radiation flux at the radiation analysis point.

実施の形態3.
実施の形態3にかかる放射線解析装置の説明を行う。実施の形態3にかかる放射線解析装置の構成は実施の形態1と同等である。ここでは、実施の形態1にかかる放射線解析装置と異なる部分の機能および動作を説明する。
Embodiment 3.
A radiation analysis apparatus according to the third embodiment will be described. The configuration of the radiation analysis apparatus according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment. Here, functions and operations of parts different from those of the radiation analysis apparatus according to the first embodiment will be described.

物体放射線相関データベース9は、遮蔽物について、遮蔽厚Ti、材料Mi、および距離Liが指定されると、遮蔽物に入射する放射線の単位立体角あたりの線量dDi/dωと遮蔽物から距離Lだけ離れた位置における放射線の単位立体角あたりの線量dDi+1/dωの差分である減衰量△(dDi/dω)を与える。   When the shielding thickness Ti, the material Mi, and the distance Li are specified for the shielding object, the object radiation correlation database 9 indicates the dose dDi / dω per unit solid angle of the radiation incident on the shielding object and the distance L from the shielding object. An attenuation amount Δ (dDi / dω) that is a difference between doses dDi + 1 / dω per unit solid angle of radiation at a distant position is given.

放射線解析部8は、Ti、Mi、およびLiを検索キーとして物体放射線相関データベース9を参照し、呼び出された値である減衰量△(dDi/dω)をi=1〜nの範囲で積算し、遮蔽物1〜遮蔽物nを透過して放射線解析ポイントに至る放射線の単位立体角あたりの線量の総減衰量であるΣ△(dDi/dω)を得る。そしてユーザにより入力されるdD1/dωから前記するΣ△(dDi/dω)を引いた値にω0を乗じ、得た値を全半直線分で積算することにより、放射線解析ポイントにおける線量DALLを得る。The radiation analysis unit 8 refers to the object radiation correlation database 9 using Ti, Mi, and Li as search keys, and accumulates the called values of attenuation Δ (dDi / dω) in the range of i = 1 to n. ΣΔ (dDi / dω), which is the total attenuation of the dose per unit solid angle of the radiation that passes through the shielding objects 1 to n and reaches the radiation analysis point, is obtained. Then, the value obtained by subtracting the above-mentioned ΣΔ (dDi / dω) from dD1 / dω input by the user is multiplied by ω 0, and the obtained value is integrated over the whole half-line, thereby calculating the dose D ALL at the radiation analysis point. obtain.

次に、実施の形態3にかかる放射線解析装置の動作を説明する。実施の形態3にかかる放射線解析装置の動作は、図4のステップS104における放射線解析処理のみ実施の形態1と異なる。ここでは、実施の形態1と異なる動作の部分について説明する。図7は、実施の形態3にかかる放射線解析装置の、放射線解析部8の動作を説明するフローチャートである。   Next, the operation of the radiation analysis apparatus according to the third exemplary embodiment will be described. The operation of the radiation analysis apparatus according to the third embodiment is different from that of the first embodiment only in the radiation analysis processing in step S104 in FIG. Here, a part of the operation different from that of the first embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the radiation analysis unit 8 of the radiation analysis apparatus according to the third embodiment.

図7において、放射線解析が開始されると、放射線解析部8は、放射線解析用情報ファイルより、所定の直線IDの半直線に関する水平角、垂直角、T1〜Tn、M1〜Mn、およびL1〜Lnを読み込む(ステップS401)。次に、遮蔽物1に入射する放射線の単位立体角あたりの線量dD1/dωをユーザが入力する(ステップS402)。次に、放射線解析部8は、i=1とし(ステップS403)、Ti、Mi、Li、およびdDi/dωを検索キーとして物体放射線相関データベース9を参照し(ステップS404)、△(dDi/dω)を求める(ステップS405)。次に、放射線解析部8は、i=nが真かどうか判定し(ステップS406)、i=nが真であると判定される場合(ステップS406、Yes)、ステップS408に移行する。i=nが真であると判定されない場合(ステップS406、No)、ステップS407に移行し、放射線解析部8は、iに1加算し、ステップS405に移行する。   In FIG. 7, when the radiation analysis is started, the radiation analysis unit 8 reads the horizontal angle, the vertical angle, T1 to Tn, M1 to Mn, and L1 to the half line of the predetermined straight line ID from the radiation analysis information file. Ln is read (step S401). Next, the user inputs a dose dD1 / dω per unit solid angle of radiation incident on the shield 1 (step S402). Next, the radiation analysis unit 8 sets i = 1 (step S403), refers to the object radiation correlation database 9 using Ti, Mi, Li, and dDi / dω as search keys (step S404), and Δ (dDi / dω ) Is obtained (step S405). Next, the radiation analysis unit 8 determines whether i = n is true (step S406). If it is determined that i = n is true (step S406, Yes), the process proceeds to step S408. If it is not determined that i = n is true (No in step S406), the process proceeds to step S407, and the radiation analysis unit 8 adds 1 to i, and the process proceeds to step S405.

ステップS408では、放射線解析部8はdD1/dω−Σ△(dDi/dω)の値を記憶領域10に出力する。次に、放射線解析部8は、すべての半直線についてステップS402〜ステップS408の処理が行われたかどうか判定し(ステップS409)、すべての半直線について処理が行われたと判定する場合(ステップS409、Yes)、ステップS411に移行し、すべての半直線について処理が行われていないと判定する場合(ステップS409、No)、ステップS410に移行する。ステップS410では、放射線解析部8は、未だステップS402〜ステップS408の処理が行われていない半直線の情報を放射線解析用情報ファイルより読み込み、ステップS402に移行する。ステップS411では、すべての直線IDの半直線についてdD1/dω−Σ△(dDi/dω)の算出が終了しているので、得られたすべてのdD1/dω−Σ△(dDi/dω)にω0を乗じて合算し、DALLを算出する。DALLは、放射線解析ポイントにおける放射線の線量である。そして、DALLを放射線解析用情報ファイルに出力する。そして、放射線解析部8による放射線解析を終了し、図4におけるステップS105に移行する。図4におけるステップS105においては、放射線解析用情報ファイルに記述されているDALLが表示出力部11に出力される。In step S <b> 408, the radiation analysis unit 8 outputs the value of dD1 / dω−ΣΔ (dDi / dω) to the storage area 10. Next, the radiation analysis unit 8 determines whether or not the processing in steps S402 to S408 has been performed for all the half lines (step S409), and determines that the processing has been performed for all the half lines (step S409, Yes), the process proceeds to step S411, and when it is determined that the processing has not been performed for all the half lines (No in step S409), the process proceeds to step S410. In step S410, the radiation analysis unit 8 reads half-line information from the radiation analysis information file that has not been subjected to the processing in steps S402 to S408 yet, and proceeds to step S402. In step S411, since the calculation of dD1 / dω−ΣΔ (dDi / dω) has been completed for all the straight lines of the straight line ID, ω0 is added to all the obtained dD1 / dω−ΣΔ (dDi / dω). Multiply and add up to calculate D ALL . D ALL is the radiation dose at the radiation analysis point. Then, D ALL is output to the radiation analysis information file. And the radiation analysis by the radiation analysis part 8 is complete | finished, and it transfers to step S105 in FIG. In step S <b> 105 in FIG. 4, the D ALL described in the radiation analysis information file is output to the display output unit 11.

このように、実施の形態3にかかる放射線解析装置は、物質放射線相関データベースは、遮蔽厚、材料、距離が指定されると、遮蔽物を透過する前後の放射線の線量の減衰量を与える。減衰量は単純に合算することで遮蔽物1〜遮蔽物nを透過して放射線解析ポイントまで到達するまでに失う線量を計算できるので、実施の形態1および2にかかる放射線解析装置に比べて放射線解析部8の動作が簡単になる効果を与える。   As described above, in the radiation analysis apparatus according to the third embodiment, when the shielding thickness, material, and distance are designated in the substance radiation correlation database, the attenuation amount of the radiation dose before and after passing through the shielding object is given. Since the amount of attenuation can be calculated simply by adding together the dose lost through the shielding object 1 to the shielding object n and reaching the radiation analysis point, the radiation amount is higher than that of the radiation analysis apparatus according to the first and second embodiments. This provides an effect that the operation of the analysis unit 8 is simplified.

以上のように、本発明にかかる放射線解析装置は、放射線解析に有用であり、特に、放射線に対する信頼性を確保する必要がある装置の放射線解析に適している。   As described above, the radiation analysis apparatus according to the present invention is useful for radiation analysis, and is particularly suitable for radiation analysis of an apparatus that needs to ensure reliability with respect to radiation.

Claims (8)

放射線解析体系の遮蔽物の形状および位置関係が記述されてユーザにより放射線解析ポイントが指定される3次元CADデータから、放射線が通過する前記遮蔽物の材料、前記遮蔽物中の放射線の飛程である遮蔽厚、および遮蔽物間の距離を、CADカーネルが備える直線作成機能および干渉部品抽出機能を用いて抽出する情報抽出部と、
遮蔽物の材料、遮蔽厚、遮蔽物から所望の位置までの距離、および遮蔽物に入射する入射放射線のエネルギースペクトルが指定されると、前記所望の位置における放射線のエネルギースペクトルを与える物体放射線相関データベースと、
前記抽出された遮蔽物の材料、遮蔽厚、および距離と、入射放射線のエネルギースペクトルとを検索キーとして前記物体放射線相関データベースを検索し、取得される放射線のエネルギースペクトルをもって隣接する遮蔽物の入射放射線のエネルギースペクトルとする演算を逐次行い、前記放射線解析ポイントに到達する放射線のエネルギースペクトルを算出する放射線解析部と、
を備えることを特徴とする放射線解析装置。
From the three-dimensional CAD data in which the shape and positional relationship of the shield in the radiation analysis system is described and the radiation analysis point is designated by the user, the material of the shield through which the radiation passes and the range of the radiation in the shield An information extraction unit that extracts a certain shielding thickness and a distance between shielding objects using a straight line creation function and an interference component extraction function provided in the CAD kernel;
Given the material of the shield, the thickness of the shield, the distance from the shield to the desired location, and the energy spectrum of the incident radiation incident on the shield, an object radiation correlation database that gives the energy spectrum of the radiation at the desired location When,
The object radiation correlation database is searched using the extracted shielding material, shielding thickness and distance, and the energy spectrum of the incident radiation as search keys, and the incident radiation of the adjacent shielding is obtained with the acquired energy spectrum of the radiation. A radiation analysis unit that sequentially calculates the energy spectrum and calculates the energy spectrum of the radiation that reaches the radiation analysis point;
A radiation analysis apparatus comprising:
前記情報抽出部は、
放射線解析ポイントを起点として全空間を所定の立体角毎に分割するとともに前記放射線解析ポイントを起点とし分割された空間の中心を通る半直線を前記分割されたそれぞれの空間において作成し、前記それぞれの半直線が通過する遮蔽物の材料と、半直線と遮蔽物の交点とを抽出し、前記各遮蔽物中を前記各半直線が通過する飛程である遮蔽厚と、前記各遮蔽物間の距離並びに前記放射線解析ポイントから最も近い位置にある前記遮蔽物と前記放射線解析ポイントとの距離とを前記交点から算出し、前記材料、前記遮蔽厚および前記距離をもって放射線解析用情報とし、
前記物体放射線相関データベースは、
遮蔽物の材料、遮蔽厚、遮蔽物から所望の位置までの距離、および遮蔽物に入射する入射放射線の単位立体角あたりのエネルギースペクトルが指定されると、前記所望の位置における放射線の単位立体角あたりのエネルギースペクトルを与え、
前記放射線解析部は、
前記分割されたそれぞれの空間に含まれる遮蔽物について、入射放射線の単位立体角あたりのエネルギースペクトルと、前記放射線解析用情報より読み出した遮蔽物の材料、遮蔽厚、および距離とを検索キーとして前記物体放射線相関データベースを参照し、取得される放射線の単位立体角あたりのエネルギースペクトルをもって隣接する遮蔽物または前記放射線解析ポイントに入射する入射放射線の単位立体角あたりのエネルギースペクトルとする演算を、前記放射線解析ポイントから最も遠い遮蔽物から順番に前記放射線解析ポイントに至るまで逐次行うことで前記放射線解析ポイントにおける半直線ごとの入射放射線の単位立体角あたりのエネルギースペクトルを算出し、この前記放射線解析ポイントにおける半直線ごとの単位立体角あたりの入射放射線のエネルギースペクトルに前記所定の立体角を乗じた値を全半直線分で積算して前記放射線解析ポイントにおける放射線のエネルギースペクトルを算出する、
ことを特徴とする請求の範囲1に記載の放射線解析装置。
The information extraction unit includes:
The whole space is divided for each predetermined solid angle starting from the radiation analysis point, and a half line passing through the center of the space divided from the radiation analysis point is created in each of the divided spaces. Extract the material of the shield through which the half line passes, and the intersection of the half line and the shield, the shielding thickness that is the range through which each half line passes through each shield, and between the shields The distance and the distance between the shield and the radiation analysis point closest to the radiation analysis point are calculated from the intersection, and the material, the shielding thickness and the distance are used as radiation analysis information,
The object radiation correlation database is:
Given the shielding material, shielding thickness, the distance from the shielding to the desired position, and the energy spectrum per unit solid angle of incident radiation incident on the shielding, the unit solid angle of radiation at the desired position Give the energy spectrum of
The radiation analysis unit
With respect to the shielding object included in each of the divided spaces, the energy spectrum per unit solid angle of incident radiation and the material, shielding thickness, and distance of the shielding object read from the radiation analysis information are used as search keys. With reference to the object radiation correlation database, the calculation is performed with the energy spectrum per unit solid angle of the acquired radiation as the energy spectrum per unit solid angle of incident radiation incident on the adjacent shielding object or the radiation analysis point. An energy spectrum per unit solid angle of incident radiation for each half line at the radiation analysis point is calculated by sequentially performing from the shield farthest from the analysis point to the radiation analysis point, and at the radiation analysis point Unit solid angle per half line The value obtained by multiplying the predetermined solid angle to the energy spectrum of the incident radiation or by integrating the entire semi-straight line segments to calculate the energy spectrum of the radiation in the radiation analysis points,
The radiation analysis apparatus according to claim 1, wherein:
放射線解析体系の遮蔽物の形状および位置関係が記述されてユーザにより放射線解析ポイントが指定される3次元CADデータから、放射線が通過する前記遮蔽物の材料、前記遮蔽物中の放射線の飛程である遮蔽厚、および遮蔽物間の距離を、CADカーネルが備える直線作成機能および干渉部品抽出機能を用いて抽出し、所定の材料と前記抽出された材料の密度比を使用して前記抽出された遮蔽厚から所定材料換算遮蔽厚を算出する情報抽出部と、
所定材料の遮蔽物について、所定材料換算遮蔽厚、遮蔽物から所望の位置までの距離、および遮蔽物に入射する入射放射線のエネルギースペクトルが指定されると、前記所望の位置における放射線のエネルギースペクトルを与える物体放射線相関データベースと、
前記抽出・算出された所定材料換算遮蔽厚および距離と、入射放射線のエネルギースペクトルとを検索キーとして前記物体放射線相関データベースを参照し、取得される放射線のエネルギースペクトルをもって隣接する遮蔽物に入射する入射放射線のエネルギースペクトルとする演算を逐次行い、前記放射線解析ポイントに到達する放射線のエネルギースペクトルを算出する放射線解析部と、
を備えることを特徴とする放射線解析装置。
From the three-dimensional CAD data in which the shape and positional relationship of the shield in the radiation analysis system is described and the radiation analysis point is designated by the user, the material of the shield through which the radiation passes and the range of the radiation in the shield A certain shielding thickness and a distance between shielding objects are extracted using a straight line creation function and an interference component extraction function provided in the CAD kernel, and the extracted using a density ratio of a predetermined material and the extracted material. An information extraction unit for calculating a predetermined material equivalent shielding thickness from the shielding thickness;
For a shield of a predetermined material, when a predetermined material equivalent shield thickness, a distance from the shield to a desired position, and an energy spectrum of incident radiation incident on the shield are specified, an energy spectrum of the radiation at the desired position is obtained. A given object radiation correlation database;
Referring to the object radiation correlation database using the extracted / calculated predetermined material equivalent shielding thickness and distance and the energy spectrum of incident radiation as a search key, and incident on an adjacent shielding object with the acquired energy spectrum of radiation A radiation analysis unit that sequentially performs an operation to obtain an energy spectrum of radiation and calculates an energy spectrum of radiation that reaches the radiation analysis point;
A radiation analysis apparatus comprising:
前記情報抽出部は、
放射線解析ポイントを起点として全空間を所定の立体角毎に分割するとともに前記放射線解析ポイントを起点とし分割された空間の中心を通る半直線を前記分割されたそれぞれの空間において作成し、前記それぞれの半直線が通過する遮蔽物の材料および半直線と遮蔽物の交点を抽出し、前記各遮蔽物中を前記各半直線が通過する飛程である遮蔽厚、および前記各遮蔽物間の距離並びに前記放射線解析ポイントから最も近い位置にある前記遮蔽物と前記放射線解析ポイントとの距離を前記交点から算出し、前記材料と所定の材料との密度比を利用して前記遮蔽厚から所定材料換算遮蔽厚を算出し、前記所定材料遮蔽厚および前記距離をもって放射線解析用情報とし、
前記物体放射線相関データベースは、
所定材料の遮蔽物について、所定材料換算遮蔽厚、遮蔽物から所望の位置までの距離、および遮蔽物に入射する入射放射線の単位立体角あたりのエネルギースペクトルが指定されると、前記所望の位置における単位立体角あたりの放射線のエネルギースペクトルを与え、
前記放射線解析部は、
所定材料換算遮蔽厚および前記距離を前記放射線解析用情報より読み出し、前記読み出した所定材料換算遮蔽厚および距離と、入射放射線の単位立体角あたりのエネルギースペクトルとを検索キーとして前記物体放射線相関データベースを検索し、取得される放射線の単位立体角あたりのエネルギースペクトルをもって前記放射線解析ポイント側に隣接する遮蔽物または前記放射線解析ポイントに入射する入射放射線の単位立体角あたりのエネルギースペクトルとする演算を、前記最外遮蔽物から前記放射線解析ポイントまで順番に逐次行うことで前記放射線解析ポイントにおける半直線ごとの入射放射線の単位立体角あたりのエネルギースペクトルを算出し、この前記放射線解析ポイントにおける半直線ごとの入射放射線の単位立体角あたりのエネルギースペクトルに前記所定の立体角を乗じた値を全半直線分で積算して前記放射線解析ポイントにおける放射線のエネルギースペクトルを算出する、
ことを特徴とする請求の範囲3に記載の放射線解析装置。
The information extraction unit includes:
The whole space is divided for each predetermined solid angle starting from the radiation analysis point, and a half line passing through the center of the space divided from the radiation analysis point is created in each of the divided spaces. The material of the shield through which the half line passes and the intersection of the half line and the shield are extracted, the shielding thickness that is the range through which each half line passes through each shield, and the distance between each shield, and The distance between the shielding object closest to the radiation analysis point and the radiation analysis point is calculated from the intersection point, and the density ratio between the material and the predetermined material is used to calculate the predetermined material conversion shielding from the shielding thickness. Calculate the thickness and use the predetermined material shielding thickness and the distance as information for radiation analysis,
The object radiation correlation database is:
When a predetermined material equivalent shielding thickness, a distance from the shielding to a desired position, and an energy spectrum per unit solid angle of incident radiation incident on the shielding are specified for the shielding of the predetermined material, Gives the energy spectrum of radiation per unit solid angle,
The radiation analysis unit
The object radiation correlation database is read using the predetermined material equivalent shielding thickness and the distance from the radiation analysis information, and using the read predetermined material equivalent shielding thickness and distance and the energy spectrum per unit solid angle of the incident radiation as a search key. Searching and calculating the energy spectrum per unit solid angle of incident radiation incident on the shielding object adjacent to the radiation analysis point or the radiation analysis point with the energy spectrum per unit solid angle of the acquired radiation, An energy spectrum per unit solid angle of incident radiation for each half line at the radiation analysis point is calculated by sequentially performing from the outermost shield to the radiation analysis point in order, and incident for each half line at the radiation analysis point. Radiation unit solid angle To by integrating a value obtained by multiplying the predetermined solid angle to the energy spectrum in the total ray amount calculating an energy spectrum of the radiation in the radiation analysis points,
The radiation analysis apparatus according to claim 3, wherein:
放射線解析体系の遮蔽物の形状および位置関係が記述されてユーザにより放射線解析ポイントが指定される3次元CADデータから、放射線が通過する前記遮蔽物の材料、前記遮蔽物中の放射線の飛程である遮蔽厚、および遮蔽物間の距離を、CADカーネルが備える直線作成機能および干渉部品抽出機能を用いて抽出する情報抽出部と、
遮蔽物の材料、遮蔽厚、遮蔽物から所望の位置までの距離が指定されると、前記所望の位置にいたる放射線の線量と前記遮蔽物に入射する放射線の線量との差分である減衰量を与える物体放射線相関データベースと、
前記抽出された材料、遮蔽厚、および距離を検索キーとして前記物体放射線相関データベースを検索して減衰量を取得し、前記放射線解析ポイントまでに通過する遮蔽物について前記取得された減衰量を積算した値をもってすべての遮蔽物を透過して前記放射線解析ポイントに至る放射線の線量の減衰量とし、前記放射線解析ポイントにおける線量を算出する放射線解析部と、
を備えることを特徴とする放射線解析装置。
From the three-dimensional CAD data in which the shape and positional relationship of the shield in the radiation analysis system is described and the radiation analysis point is designated by the user, the material of the shield through which the radiation passes and the range of the radiation in the shield An information extraction unit that extracts a certain shielding thickness and a distance between shielding objects using a straight line creation function and an interference component extraction function provided in the CAD kernel;
When the shielding material, shielding thickness, and distance from the shielding to the desired position are specified, the attenuation amount, which is the difference between the radiation dose to the desired position and the radiation dose incident on the shielding, is determined. A given object radiation correlation database;
The object radiation correlation database is searched using the extracted material, shield thickness, and distance as search keys to acquire attenuation, and the acquired attenuation is integrated for the shield passing up to the radiation analysis point. A radiation analysis unit that calculates the dose at the radiation analysis point, and the amount of attenuation of the radiation that passes through all shields with the value and reaches the radiation analysis point;
A radiation analysis apparatus comprising:
前記情報抽出部は、
放射線解析体系の遮蔽物の形状および位置関係を記述する3次元CADデータ上において、ユーザにより指定される放射線解析ポイントを起点として全空間を所定の立体角毎に分割するとともに前記放射線解析ポイントを起点とし分割された空間の中心を通る半直線を前記分割されたそれぞれの空間において作成し、前記それぞれの半直線が通過する遮蔽物の材料および半直線と遮蔽物の交点を抽出し、前記各遮蔽物中を前記各半直線が通過する飛程である遮蔽厚、および前記各遮蔽物間の距離並びに前記放射線解析ポイントから最も近い位置にある前記遮蔽物と前記放射線解析ポイントとの距離を前記交点から算出し、前記材料、前記遮蔽厚および前記距離をもって放射線解析用情報とし、
前記物体放射線相関データベースは、
遮蔽物の材料、遮蔽厚、遮蔽物から所望の位置までの距離が指定されると、前記所望の位置にいたる単位立体角あたりの放射線の線量と前記遮蔽物に入射する放
射線の単位立体角あたりの線量との差分である減衰量を与え、
前記放射線解析部は、
前記分割されたそれぞれの空間に含まれるすべての遮蔽物について、材料、遮蔽厚、および距離を前記放射線解析用情報より読み出し、前記読み出した材料、遮蔽厚、および距離を検索キーとして前記物体放射線相関データベースを検索して減衰量を取得し、最外遮蔽物から前記放射線解析ポイントまでの遮蔽物について前記取得された減衰量を積算し、前記積算された減衰量を前記放射線解析ポイントから最も遠い位置にある遮蔽物への単位立体角あたりの放射線入射線量から引いて前記放射線解析ポイントにおける半直線ごとの単位立体角あたりの線量を算出し、この前記放射線解析ポイントにおける半直線ごとの単位立体角あたりの線量に前記所定の立体角を乗じた値を全半直線分で積算して前記放射線解析ポイントにおける線量を算出する、
ことを特徴とする請求の範囲5に記載の放射線解析装置。
The information extraction unit includes:
On the three-dimensional CAD data describing the shape and positional relationship of the shield in the radiation analysis system, the whole space is divided into predetermined solid angles starting from the radiation analysis point specified by the user, and the radiation analysis point is the starting point. A half line passing through the center of the divided space is created in each of the divided spaces, the material of the shield through which each half line passes, and the intersection of the half line and the shield are extracted, and each shield Shielding thickness that is the range through which each half line passes through an object, the distance between the shielding objects, and the distance between the shielding object and the radiation analysis point closest to the radiation analysis point Calculated from the material, the shielding thickness and the distance as information for radiation analysis,
The object radiation correlation database is:
When the shielding material, shielding thickness, and distance from the shielding to the desired position are specified, the radiation dose per unit solid angle to the desired position and the unit solid angle of the radiation incident on the shielding Giving the amount of attenuation that is the difference from the dose per unit,
The radiation analysis unit
For all the shields included in each of the divided spaces, material, shield thickness, and distance are read from the radiation analysis information, and the object radiation correlation is used by using the read material, shield thickness, and distance as a search key. Attenuation is obtained by searching a database, the acquired attenuation is accumulated for the shielding from the outermost shielding to the radiation analysis point, and the accumulated attenuation is located farthest from the radiation analysis point. Subtracting from the radiation incident dose per unit solid angle to the shield at the radiation analysis point to calculate the dose per unit solid angle per half line at the radiation analysis point, and per unit solid angle per half line at the radiation analysis point The dose at the radiation analysis point is calculated by multiplying the dose obtained by multiplying the predetermined solid angle by the total half-line. To,
The radiation analysis apparatus according to claim 5, wherein:
前記3次元CADデータ中に記述される放射線解析体系の遮蔽物の形状および位置関係は、
前記遮蔽物に関する設計用または製造用に記述された形状および構成の3次元CADデータをそのまま利用する、
ことを特徴とする請求の範囲1から6の何れかひとつに記載の放射線解析装置。
The shape and positional relationship of the shield of the radiation analysis system described in the three-dimensional CAD data are as follows:
Using the three-dimensional CAD data of the shape and configuration described for design or manufacture related to the shielding as it is,
The radiation analysis apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the radiation analysis apparatus is characterized in that:
前記放射線解析部は前記放射線解析ポイントにおける放射線のエネルギースペクトルから前記放射線解析ポイントにおける放射線の線量を算出することを特徴とする請求の範囲1〜4の何れかひとつに記載の放射線解析装置。  The radiation analysis apparatus according to claim 1, wherein the radiation analysis unit calculates a radiation dose at the radiation analysis point from an energy spectrum of the radiation at the radiation analysis point.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011053000A (en) * 2009-08-31 2011-03-17 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd System and program for computing radiation shielding
JP7253459B2 (en) * 2019-06-28 2023-04-06 三菱重工業株式会社 Shielding performance evaluation method, shielding performance evaluation device, shielding structure design method, and shielding structure design device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04357488A (en) * 1991-02-28 1992-12-10 Hitachi Ltd Method and apparatus for assisting radiation work
JP2004361240A (en) * 2003-06-04 2004-12-24 Tokyo Electric Power Co Inc:The Dosage calculation system, dosage calculation method, and program
JP2005140566A (en) * 2003-11-05 2005-06-02 Central Res Inst Of Electric Power Ind Estimation method of background counting rate, and measuring instrument background counting rate
JP2005249667A (en) * 2004-03-05 2005-09-15 Toshiba Corp Method, system and program for evaluating exposure amount to radiation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04357488A (en) * 1991-02-28 1992-12-10 Hitachi Ltd Method and apparatus for assisting radiation work
JP2004361240A (en) * 2003-06-04 2004-12-24 Tokyo Electric Power Co Inc:The Dosage calculation system, dosage calculation method, and program
JP2005140566A (en) * 2003-11-05 2005-06-02 Central Res Inst Of Electric Power Ind Estimation method of background counting rate, and measuring instrument background counting rate
JP2005249667A (en) * 2004-03-05 2005-09-15 Toshiba Corp Method, system and program for evaluating exposure amount to radiation

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