JP4616463B2 - 放射線検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線検出装置に関し、特にモニタリングポストなどの放射線検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モニタリングポストなどの環境放射線を検出する放射線測定装置においては、広い線量率範囲にわたって放射線を検出するために、複数の検出部が利用される。具体的には、低線量率（例えばＢＧ〜数μＧｙ／ｈ）用の第１検出部として、ＮａＩシンチレーション検出器が用いられ、高線量率（例えば数μＧｙ／ｈ〜１００ｍＧｙ／ｈ）用の第２検出部として、複数の半導体センサが利用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来において、第１検出部と第２検出部は別々に設けられ、すなわち併設されていたため、それらによって構成される放射線検出装置の全体形状が大型化し、また各検出部の検出中心を位置決めする際にも、一方の検出部が他方の検出部の感度に影響を与えるという問題があった。つまり、各検出部は本来、地表面方向の全域あるいは２π全域にわたって感度がフラットであることが望ましいが、一方の検出部が他方の検出部の陰になる等の問題があった。
【０００４】
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、小型で検出部相互間の干渉を防止できる放射線検出装置を提供することにある。
【０００５】
【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、第１検出中心点を有する第１検出部と、前記第１検出部の周囲に配置された複数の第２検出器を有し、各第２検出器の第２検出中心点を合成した合成検出中心点を前記第１検出中心点に一致させた第２検出部と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、第２検出部を構成する複数の第２検出器が第１検出部の周囲に配置されているため、装置全体の形状を小型化でき、しかも両検出部の検出中心点（第１検出中心点、合成検出中心点）が一致しているため、検出感度の方位依存性を解消できる。すなわち、特定方位における感度の落ち込みを防止して例えば周囲２πにわたって感度の均一化を図ることができる。
【０００７】
検出部における有感部分は空間的に広がっているが、一般に、その広がりの中心点（あるいは重心点）が検出中心点であり、必要に応じて、そのような仮想点で放射線を検出したものとみなして、各種の演算がなされる。
【０００８】
望ましくは、前記各第２検出器と前記第１検出部との間には感度調整用のフィルタが設けられる。
【０００９】
測定する放射線（例えば、Ｘ線あるいはγ線）の線量率が例えば数μＧｙ／ｈになると、低エネルギー側において数え落としが大きくなる。これは、同じ線量率でも高エネルギー側より、低エネルギー側の方が計数率が高く、信号処理の応答性に限界があるためである。このために、一般にＮａＩ検出器の線量率特性が数μＧｙ／ｈから落ち込んでゆく。そこで、上記のフィルタを設けて低エネルギー側の感度を下げれば、上記の数え落としの問題に対処して、線量率依存性を改善することができる。フィルタとしては、例えば、鉛などが利用され、その大きさ、厚みを調整して、感度調整を行える。なお、各第２検出器と第１検出部との間に個別的にフィルタを設ければ、各第２検出器の主感度方向と反対側にフィルタが存在することになるので、それによる第２検出器への悪影響を防止できる。
【００１０】
望ましくは、前記第２検出部は、前記複数の第２検出器が周囲に配置された空洞部を有し、前記第１検出部は前記空洞部に挿入配置される。このような構成によれば、第２検出部が第１検出部の位置決め手段としても機能し、装置構成を簡略化できる。また、両検出部を分離交換など容易であるという利点がある。
【００１１】
望ましくは、前記空洞部には中空内部を有するフィルタが挿入配置され、前記フィルタの中空内部に前記第１検出部が挿入配置される。この構成によれば、上述のような感度調整にあたって、装置の組立性を良好にでき、しかもフィルタの交換などが容易である。
【００１２】
望ましくは、前記フィルタは複数の貫通孔を有する。例えば、細かい穴が空いたメッシュ状のフィルタ、多孔性をもったフィルタ、多数の開口が形成されたフィルタなどを利用可能である。
【００１３】
望ましくは、前記第１検出部は低線量率用のＮａＩ型シンチレーション検出器であり、前記第２検出部を構成する各第２検出器は高線量率用の半導体検出器である。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１には、本発明に係る放射線検出装置の要部構成が概念的に示されている。この放射線検出装置は環境放射線を検出するモニタリングポストである。もちろん、本発明は他のタイプの放射線検出装置に適用することもできる。図１に示す放射線検出装置は、大別して第１検出部１２と第２検出部１０とによって構成される。
【００１６】
第１検出部１２は低線量率用の検出部であり、その第１検出部１２の全体形状は円筒形であって、本実施形態において、この第１検出部１２はＮａＩシンチレーション検出器によって構成されている。具体的には、第１検出部１２は、図示されるようにシンチレータ１４と光電子増倍管（ＰＭＴ）１６とプリアンプ１８とによって構成されている。なお、符号３０は、プリアンプ１８からの出力信号を出力するコネクタを表している。
【００１７】
一方、第２検出部１０は、高線量率用の検出部であって、その全体形状は円筒形であり、その内部は空洞とされている。具体的には、この第２検出部１０の容器３４内には複数の半導体センサ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが配置されている。また容器３４の内部空洞３４Ａ内には、上述した第１検出部１２が挿入配置されている。第１検出部１２は、第２検出部１０に対して着脱自在である。上記の容器３４は、放射線を不必要に減弱させないプラスチックなどの部材によって構成される。
【００１８】
本実施形態においては、第２検出部１０において、例えば８個あるいは１０個程度の半導体センサが第１検出部１２の周囲に全体として軸（垂直中心軸）対称となるように設けられている。そして、各半導体センサに対応して、図示されるように複数のフィルタ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが設けられている。これらのフィルタ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは第１検出部１２における特に低エネルギー側における感度を調整するためのフィルタであり、上述したような高線量率における数え落としの問題に対処するためのものである。
【００１９】
図示されるように、各半導体センサの背面側すなわち各半導体センサと第１検出部１２との間に各フィルタ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが設けられているため、それらのフィルタによる各半導体センサへの感度面での悪影響は極力排除されている。ちなみに、各フィルタ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの厚さや大きさを適宜調整することによって、所望の感度特性を得ることができる。それらのフィルタ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの材料としては鉛や銅などをあげることができるが、必要に応じてアルミニウムなどを利用してもよい。
【００２０】
各半導体センサ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃからの出力信号はそれぞれ個別的に引き出されており、具体的にはコネクタ３２に現れている。
【００２１】
コネクタ３０及びコネクタ３２には、図示されていない信号処理回路が接続され、各半導体センサからの出力信号はそれぞれ加算されて特に高エネルギー側における線量率の演算において利用される。一方、第１検出部１２の出力信号は特に低線量率側における線量率の演算において利用される。そのような信号の演算手法としては各種のものを用いることが可能である。
【００２２】
ちなみに、第１検出部１２の直径は例えば８８ｍｍであり、第２検出部１０の直径（外径）は例えば１３０ｍｍである。また、第１検出部１２の高さ（図１において上下方向の長さ）は例えば２９１ｍｍであり、これと同様に第２検出部１０の高さは例えば３１２ｍｍである。もちろん各数値は一例であって、用途に応じて各種の形状の放射線検出装置を構成することができる。
【００２３】
本実施形態の放射線検出装置においては、図示されるように、第１検出部１２における検出中心点と第２検出部１０を構成する複数の半導体センサ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの検出中心点を合成した合成検出中心点とが相互に一致している。図１においてはそれが符号１００で示されている。このような構成によれば、例えば図１に示す放射線検出装置を起立配置してモニタリングポストとして利用した場合に、全周にわたって感度の均一化を図ることができるという利点があり、また、図１に示されるように第１検出部１２の周囲に第２検出部１０、具体的には複数の半導体センサ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを配置したので、装置全体の形状を小型化できるという利点がある。
【００２４】
図２には、他の実施形態が示されている。この図２に示す実施形態においても、放射線検出装置は、第１検出部５８及び第２検出部５０を有している。ただし、この図２に示す実施形態においては、第２検出部５０の内部空洞に、円筒形を有するフィルタ５６が収納配置されており、さらにそのフィルタ５６の内部空洞に第１検出部５８の主要部分が収納配置される。
【００２５】
さらに詳述すると、第２検出部５０は、図１に示した実施形態と同様に円筒形を有する容器５４の内部に複数の半導体センサ５２を備えている。それらの半導体センサは、例えばＸ線やγ線などの放射線を検出するものであり、各半導体センサ５２の検出中心点を合成した合成検出中心点は第１検出部５８の検出中心点で一致している。
【００２６】
フィルタ５６は、第２検出部５０の内部空洞に嵌合配置されるものであり、本実施形態においてはメッシュ材からなるフィルタ５６が用いられている。またフィルタ５６の材質としては鉛や銅などをあげることができる。このようなフィルタ５６を構成する場合、メッシュの編み目の空孔率や網の厚みを適宜調整することにより、所望の線量率特性を得ることができる。メッシュ材からなるフィルタ５６に代えて、例えば多数の開口が形成されたフィルタを利用するようにしてもよい。フィルタ５６の形状としては、線量率特性を所望のものにできる限りにおいて各種の形態を採用し得る。
【００２７】
第１検出部５８は、図１に示した実施形態と同様に、シンチレータ６０とそこで生じた光を増幅するＰＭＴ６２と、ＰＭＴ６２からの出力パルスを増幅するプリアンプ６４とで構成されている。その少なくともシンチレータ６０はフィルタ５６の内部空洞に収納配置され、その状態においては、上述したように第１検出部と第２検出部の相互の検出中心点が一致する。
【００２８】
図２に示す実施形態においては、第２検出部５０、フィルタ５６及び第１検出部５８がそれぞれ別体で構成されており、すなわち各部材は着脱自在に構成されている。よって、必要に応じて例えばフィルタ５６を交換したり、あるいは各検出部を分離して調整を行ったり、あるいは交換したりすることが容易である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小型で精度良く放射線の検出を行える放射線検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施形態に係る放射線検出装置の構成を示す模式的な断面図である。
【図２】 第２の実施形態に係る放射線検出装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 第２検出部、１２ 第１検出部、１４ シンチレータ、１６ 光電子増倍管（ＰＭＴ）、１８ プリアンプ、２０ 半導体センサ、２２ フィルタ、５０ 第２検出部、５６ フィルタ、５８ 第１検出部。

Claims (4)

1. 円筒形状を有するシンチレータで構成され、第１検出中心点を有する第１検出部と、
   前記第１検出部の周囲に配置される複数の半導体検出器としての複数の第２検出器と、前記複数の第２検出器を内部に備えた円筒形状容器と、を有し、各第２検出器の第２検出中心点を合成した合成検出中心点を前記第１検出中心点に一致させた第２検出部と、
   を含み、
   前記円筒形状容器は円筒形状を有する空洞部を有し、当該空洞部内に前記第１検出部が挿入配置され、その状態で前記合成検出中心点が前記第１検出中心点に一致し、
   前記第２検出部と前記第１検出部とが互いに着脱自在である、ことを特徴とする放射線検出装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記各第２検出器と前記第１検出部との間には感度調整用のフィルタが設けられ、前記各感度調整用フィルタは前記円筒形状容器内に設けられた、ことを特徴とする放射線検出装置。
3. 請求項１記載の装置において、
   前記空洞部には中空内部を有する円筒形状のフィルタが挿入配置され、前記フィルタの中空内部に前記第１検出部が挿入配置され、
   前記第２検出部、前記第１検出部及び前記フィルタがそれぞれ着脱自在である、ことを特徴とする放射線検出装置。
4. 請求項３記載の装置において、
   前記フィルタは複数の貫通孔を有することを特徴とする放射線検出装置。

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