JP4679245B2 - ダストモニタ - Google Patents
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Description
増幅部322は、この検出信号を所定ゲインで増幅し、検出信号の振幅電圧(波高)を適宜調節する。
波高弁別部323は、詳しくはディスクリミネータ回路であり、分圧抵抗323a,323bで決定される検出基準波高電圧をコンパレータ323cに入力し、検出信号から検出基準波高電圧を上回るような信号を弁別してパルス信号として出力する。この波高弁別により、検出基準波高電圧を下回るバックグラウンドによるノイズ(以下バックグラウンドノイズという)は除去される。
中央処理部324はこのようなバックグラウンドノイズが除去されたパルス信号を計数するカウンタとして機能する。これにより放射線の線量が計数され、計数値を表す線量データを生成出力する。この線量データは通信線を介してコンピュータ等で構成される他の中央処理部へ送信されて各種処理が行われる。
このような検出器320では、仮に波高弁別部323がないと図30(b)の計数値−波高電圧線特性図で示すように、検出基準波高電圧を下回るバックグラウンドノイズも含む多数の計数値がカウンタから出力される。これは自然界に存在する天然の放射性物質すなわち自然核種からの放射線の線量も含むものとなる。
しかしながら、波高弁別部323の弁別により、検出基準波高電圧を上回る電圧の信号については検出対象としてパルス信号として出力するが、検出基準波高電圧を下回るバックグラウンドノイズは検出対象外となって除去するため、放射性物質取扱施設から漏洩する波高の高い人工放射性核種から放射される放射線の線量のみを検出できる。
従来技術のダストモニタ300はこのようなものであった。
この放射線ダストモニタも、図29で示したダストモニタ300と同様に、通気ユニット内に設置されたフィルタ(ろ紙)に放射線ダストを集塵させて、フィルタ(ろ紙)に対向するように配置された検出器が放射線を検出するというものである。
この放射線ダストモニタは、供給プーリから長尺帯状の濾紙を繰り出す方式を採用しており、濾紙の交換等の手間を低減させるものである。
また、連続方式では長尺の濾紙を使用するため交換に手間を要しない点では良いが、この濾紙の一部にでも放射能汚染があれば全て放射能汚染されているとして廃棄するか、または、ごみ処分時に再度分別作業するか、が必要であり、廃棄時の手間の削減やごみの省力化の点で改善する余地があった。
放射線ダストを含む空気を吸引して加圧の上で送出する圧送ポンプと、
圧送ポンプにより送出される空気の流れに対して圧送ポンプの下流側に配置され、圧送ポンプから排気された空気が流れるイオン化空間内を有するイオン化室と、
イオン化室のイオン化空間内にイオンを放出して放射線ダストを正又は負の一方の極性に帯電させてイオン化放射線ダストとするイオン生成部と、
圧送ポンプにより送出される空気の流れに対してイオン化室の下流側に配置されるものであり、イオン化放射線ダストを含む空気が流入する検出空間が形成される検出ユニット本体と、圧送ポンプにより送出される空気の流れに対して検出ユニット本体の下流側に配置される排気ケースと、排気ケースを上下動させる上下駆動部と、を有する検出ユニットと、
検出ユニット本体と排気ケースとの間に配置されるものであり、絶縁体により形成される板状の絶縁ベース部と、絶縁ベース部の一方の面に形成される電極と、絶縁ベース部の他方の面ではそのまま絶縁体を露出させた集塵面と、を有する集塵体と、この集塵体を保持するユニットベースとを有し、検出ユニットの検出空間に集塵面が面しており集塵面にイオン化放射線ダストを捕集する集塵体ユニットと、
検出ユニットの検出空間に連通し、イオン化放射線ダスト捕集後の空気を排気する排気路と、
検出ユニットの検出空間内で集塵体の集塵面と有感面とが対向するように検出ユニットに取付けられ、イオン化放射線ダストから有感面に放射される放射線を検出して検出信号を出力する放射線検出部と、
回動可能に支持されるとともに集塵体ユニットが配置される複数の孔による集塵体ユニット載置部が形成されたターンテーブルと、ターンテーブルを回動させて集塵体ユニット載置部を移動させる位置割出部と、を有し、複数の集塵体ユニットを搭載し、検出ユニットの集塵体ユニット設置位置にある集塵体ユニットを他の集塵体ユニットに交換する交換ユニットと、
上下方向に移動可能に支持されてターンテーブルの集塵体ユニット載置部に搭載された集塵体ユニットを押し上げる押し上げ部と、押し上げ部を上下方向に駆動する押し上げ部駆動部と、水平方向に移動可能に構成されて集塵体ユニット排出位置にある集塵体ユニットを掃き出すロッドと、ロッドを水平方向に駆動するロッド駆動部と、排出された集塵体ユニットを収容するストッカと、を有し、集塵体ユニットを交換ユニットから排出する排出ユニットと、
放射線検出部から出力された検出信号に基づいて線量データを生成し、また、交換ユニットおよび排出ユニットの駆動制御を行う制御・信号処理ユニットと、
を備え、検出ユニットの検出空間内で集塵体の集塵面に空気が吹き付けられるように配置され、イオン化放射線ダストと反対の極性の電圧が電極に印加されて集塵面からの吸引力によりイオン化放射線ダストを捕集するとともに捕集後の空気を排気路を通じて排気することで、放射線のモニタリングを行うダストモニタであって、
前記制御・信号処理ユニットは、
線量データが予め定められた集塵限界線量データを上回るかという線量条件を調べる手段と、
この線量条件を満たす場合に集塵体ユニットを交換する時期と判定する手段と、
交換時期と判定された場合に電極への電圧の印加を停止する手段と、
検出ユニットからの集塵体ユニット取り外し時にあっては排気ケースを下降させて集塵体ユニットをターンテーブルの集塵体ユニット載置部のみで支持する状態となるように検出ユニットの上下駆動部を制御し、ターンテーブルを回動させて集塵体ユニット排出位置に集塵体ユニットを位置させるように交換ユニットの位置割出部を制御する手段と、
押し上げ部を上昇させて集塵体ユニットをターンテーブルの集塵体ユニット載置部から押し上げるように排出ユニットの押し上げ部駆動部を制御する手段と、
ロッドを移動させて集塵体ユニット排出位置にある集塵体ユニットをストッカへ掃き出すように排出ユニットのロッド駆動部を制御する手段と、
検出ユニットへの集塵体ユニット取付け時にあってはターンテーブルを回動させて新たな集塵体ユニットを検出ユニットの集塵体ユニット設置位置に位置させるように交換ユニットの位置割出部を制御し、排気ケースを上昇させて検出ユニット本体と排気ケースとで挟持して集塵体ユニットを封止固定させるように検出ユニットの上下駆動部を制御する手段と、
を備えることを特徴とする。
請求項1に記載のダストモニタにおいて、
交換必要な集塵体ユニットが排出された交換ユニットの集塵体ユニット載置部に新たな集塵体ユニットを供給する供給ユニットを備え、
この供給ユニットの駆動制御も行うようになされた前記制御・信号処理ユニットは、
集塵体ユニット載置部が供給ユニットの集塵体ユニット供給位置まで移動するように交換ユニットを制御する手段と、
交換ユニットの集塵体ユニット載置部に新たな集塵体ユニットを供給するように供給ユニットを制御する手段と、
を備えることを特徴とする。
請求項2に記載のダストモニタにおいて、
供給ユニットは、新たな集塵体ユニットを収容するストッカと、水平方向に移動可能に支持されてターンテーブルの集塵体ユニット載置部へ集塵体ユニットを押し出すハンドと、ハンドを水平方向に駆動するハンド駆動部と、を備え、
前記制御・信号処理ユニットは、
ターンテーブルを回動させて集塵体ユニット供給位置にターンテーブルの集塵体ユニット載置部を位置させるように交換ユニットの位置割出部を制御する手段と、
ハンドを押し出してストッカにある一の集塵体ユニットをターンテーブルの集塵体ユニット載置部へ装填するように供給ユニットのハンド駆動部を制御する手段と、
を備えることを特徴とする。
請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のダストモニタにおいて、
前記排気路内に外周電極を備え、
イオン化放射線ダストと同極の電圧が印加された外周電極からの斥力によりイオン化放射線ダストを排気路に通過させないようにするとともに、集塵面からの吸引力により集塵体の集塵面にイオン化放射線ダストを集塵させることを特徴とする。
請求項1〜請求項4の何れか一項に記載のダストモニタにおいて、
前記排気路は、絶縁ベース部に排気孔として一体に形成されることを特徴とする。
図1は本形態のダストモニタ1の構成図であり、図1(a)は平面図、図1(b)は断面図である。図2は本形態のダストモニタの検出系の構成説明図である。図3は本形態のダストモニタ1の検出時の検出ユニットの断面図である。
このダストモニタ1は、例えば放射性同位元素取扱施設などにおいて、室内の空気中に含まれる放射線ダストを集塵して、放射線ダストの空気中濃度を測定する装置である。この図1(a),(b)では主に機械系構成を示すものであり、大別して、圧送ポンプ10、イオン化室20、イオン生成部30、検出ユニット40、放射線検出器50、排気口60、ベース部70、複数の集塵体ユニット80、交換ユニット90、操作表示ユニット100を備えている。
また、イオン生成系は、図1,図2で示すイオン生成部30や、図2でのみ示す高圧電源部110により構成される。
また、放射線検出系は、図1,図2で示す検出ユニット40、放射線検出器50や、図2でのみ示す検出器用ドライバ120、制御・信号処理ユニット140、情報解析部160により構成される。
図2で示すように、圧送ポンプ10は、例えばシロッコ式ポンプであり、吸入口11と吐出口12とを備える。吸入口11は、図示しないが、例えば、放射性同位元素取扱施設の施設内空気を排気する排気口に接続されたり、また、放射性同位元素取扱施設の施設内にそのまま配置される。なお、空気に含まれる汚染物質を除去するような汚染除去手段を吸入口11の上流側に配置しても良い。吐出口12は、イオン化部20の流入口に接続される。
この圧送ポンプ10は、空気系の最上流に位置し、放射線ダストを含む空気を吸引してイオン化室20および検出ユニット40へ空気を加圧送出する。
検出ユニット本体42は、図3で示すように、その内部に検出空間が形成されている。検出ユニット本体42の下側は開口が形成されており、その開口端にシール部(例えばOリング)47が取付けられている。また、その検出空間内に放射線検出器50の有感面(図3中の最下面)が配置されている。ここに、検出ユニット本体42は、絶縁材にて構成され、放射線検出器50と集塵体82とに対して絶縁が確保されている。
排気ケース44は、その内部に排気流路が形成され、上側に開口が形成される。この開口端にはシール部(例えばOリング)47が取付けられている。この排気ケース44も不要な電界を形成しないようにするため合成樹脂等の絶縁体にて形成されている。なお、排気ケース44の排気流路内には電源供給部170が設けられている。電源供給部170は、電線171、接続部172を備え、排気流路内を通じて接続部172に高電圧が供給されている。
上下駆動部46(図1参照)は、排気ケース44が矢印A方向(上下方向)に駆動する機能を有している。
シール部47(図3参照)は、先に述べたように例えばOリングなどであり、シール機能を有している。このシール部47も不要な電界を形成しないようにするため絶縁体ゴムなどにて形成されている。
この放射線検出器50は、図3でも示すように、直下に設置した集塵体82に集塵されているイオン化放射線ダストの放射線を測定する検出器であり、放射線が特定の物質に入射するとき、その放射線エネルギーが吸収されて光のエネルギーに変換するシンチレータと、僅かな光を電気信号に変換・増幅する光電子増倍管を組み合わせたものである。この電気信号は、検出器用ドライバ120(図2参照)へ出力される。
ベース部70は、ダストモニタ1を構成する各構成が設置される。
電線83は、集塵体82の電極822(図4参照)に接続される。
接続部84は、電線83に接続され、後述するが排気ケース44側の接続部172と接続されて集塵体82の電極822に高電圧が供給される。
集塵体82は、絶縁ベース部821、電極822、排気孔823を備える。
絶縁ベース部821は絶縁体を材料とし、略円板状に形成されたベース部である。例えば、集塵体82の径は約8cmである。この絶縁体は、詳しくは、高い誘電率を有する誘電体であるが、広いバンドギャップを有するため、電気的には絶縁体としてもふるまう。この誘電体の例として、多くのプラスティック、セラミック、マイカ(雲母)やガラスエポキシ樹脂なども用いることができる。なお、誘電体を用いる理由については後述する。絶縁ベース部821の例として厚さは1mm〜2mm程度のガラスエポキシ樹脂製円板であり、さらに集塵した放射線ダストを容易にクリーニングできるように表面絶縁コートとしてソルダーレジスト処理を施す。価格が安価であるという利点がある。
この集塵体82による集塵原理については後述する。
また、他の集塵体の構成として上記絶縁ベース部821にテフロン(登録商標)(3層)樹脂の絶縁ベース部を採用して、三層構造とし、表面のテフロンコーティングにより、表面強度は非常に高いクリーニング(再利用)性能を持たせるようにしても良い。
集塵体82はこのようなものである。
ターンテーブル91は円板であり、集塵体ユニット82が配置される複数の孔による集塵体ユニット載置部94(図21,図22等参照)が形成されている。
支持部92は、円板であるターンテーブル91の中心を軸支することで回転可能に支持する。
位置割出部93は、ターンテーブル91を回転(図1(a)の矢印B方向)させて集塵体ユニット載置部94を移動させる。
制御・信号処理ユニット140は、図5のダストモニタの回路ブロック図で示すように、操作部101、表示部102、圧送ポンプ10、位置割出部93、上下駆動部46、高圧電源部110、検出器用ドライバ120、および、情報解析部160がそれぞれ接続されている。
信号処理系では、検出器用ドライバ120、情報解析部160が該当し、検出器用ドライバ120から出力された検出信号を入力し、デジタルの線量データに変換して、情報解析部160へ出力する。
残る各部は制御駆動系を構成する。制御・駆動の詳細については後述する。
情報解析部160は、検出データを入力し、所望の解析を行ってグラフ形式(例えば、図10,図11の特性図参照)や帳票形式にまとめて出力する。また、データを保存する機能も有する。
まず、図6で示すように、コンプレッサ式の圧送ポンプ10は、放射線ダストを含む空気を吸引して下流にあるイオン化室20へ送る。この吸気量は例えば最大40(Nl/min)程度である。イオン化室20のイオン化空間および検出ユニット40の検出空間は圧送される圧縮空気により高圧となる。このため、集塵体842の排気孔823(図3,図4参照)から下流側へ空気が排気される。排気された空気は排気ケース44、排出口45、図示しない排気流路および排気口60を経てダストモニタ1の外へ放出されることとなる。
イオン生成部30の放電針からコロナ放電させてプラスイオンが照射され、イオン化空間内の雰囲気をプラスイオン化させる。この雰囲気を放射線ダストが通過すると、プラスイオンが放射線ダストに付着して正極に帯電したイオン化放射線ダストを生成する。図7で示すように複数の放電針近傍のイオン高濃度領域を通過するため、イオン化放射線ダストが確実に生成される。
先に説明したように、絶縁ベース部821は誘電体である。図8(a)で示すように電極822にマイナス高電圧を印加すると電界が形成される。誘電体に電界をかけると電荷は移動するのではなく、誘電体を構成する粒子は局所的に変位し、正負の電荷の重心の位置が僅かにずれる。この結果、粒子は電気双極子の集団を構成し、電界の方向に並ぶ誘電分極が起こる。この誘電分極により、電界方向(矢印C方向)では内部の隣り合う双極子の電荷が打ち消され、見かけ上では絶縁ベース部821の電極側にプラスの分極電荷が、また、絶縁ベース部821の集塵面側にマイナスの分極電荷が現れる。
仮に導電体のみの集塵体とするとイオンが吸収されるため、イオン化放射線ダストが直ちに通常の放射線ダストとなって、集塵できないが、本形態のように誘電体を介在させたため、イオン化放射線ダストに付着するイオンを吸収するという事態は回避される。
このような従来技術の送風原理を本発明の集塵体に採用すると、図9(a)で示すように、流れやすい排気孔823へ空気が集中して流れて、集塵面上に空気が流れない滞留領域が形成され、イオン化放射線ダストが集塵面に到達せずに排気孔823を介して排気され、集塵が効率的に行われないという問題があることが本発明者により知見された。そこで、従来の負圧吸引方式での捕集でなく、圧送方式を採用した。これにより、図9(b)で示すように、集塵体82に空気を吹き付けることとなり、集塵体82の全面に放射線ダストが吹き付けられてプラスのイオン化放射線ダストが集塵体82の集塵面に吸引される。このため、イオン化放射線ダストが確実に捕集される。
放射線検出器50は、先に説明したように、電気信号を出力し、検出器用ドライバ120が検出処理により検出信号を制御・信号処理ユニット140へ出力し、制御・信号処理ユニット140で線量データを生成する。
制御・信号処理ユニット140は線量データに基づいてデータ処理を行い、表示部102に線量を表示させる。また、必要に応じて表示・音声アラーム等により、空気中濃度が急激に上昇した異常状態を検出したことを報知する機能を有するようにしてもよい。
まず、交換時期の判定手法について説明する。集塵体が長期間にわたり集塵を行うと、図10で示すように捕集された放射線ダストの増加につれて線量データが増加していき、放射線ダストからの放射線の線量データが予め定められた集塵限界線量データを上回るならば、これ以上の集塵は不可能であるとする捕集限界に到達したことが判定できる。例えば、図10で示すような線量データが所定値a(集塵限界線量データ)を一定時間以上にわたり保持しつづけたならば、これ以上の捕集は無理と判断できる。この場合に集塵体は交換時期が到来したと判定するものである。
図2で示すように制御・信号処理ユニット140には、検出器用ドライバ120から検出信号が入力されて線量データを生成している。まず、制御・信号処理ユニット140は線量データを生成し(図12のステップS1)、線量データが予め定められた集塵限界線量データを上回るか否かを判断する(図12のステップS2)。線量データが集塵限界線量データを上回らないならば(図12のステップS2でNO)、集塵体ユニット80がまだ放射線ダストを集塵可能であると判定し(図12のステップS3)、判定処理を終了する。一方線量データが集塵限界線量データを上回るならば(図12のステップS2でYES)、集塵体ユニット80がもう放射線ダストを集塵不可能であると判定し(図12のステップS4)、交換処理を行った上で(図12のステップS5)判定処理を終了する。
そして、線量条件を満たさなくなったと判断したならば、この集塵体ユニット80は交換時期が到来した旨の表示や音声警報を出力して、電極822に対して0Vまたは+aVの電圧を掛けてクリーニングを行って予め除塵した上で交換されることとなる。
このような判定手法は適宜選択される。
さて、交換時期と判定された場合にまず電極822への電圧の印加を停止する。
そして、図5で示すように制御・信号処理ユニット140は、圧送ポンプ10や高圧電源部110を動作させて集塵を開始することとなる。交換はこのように行われる。
本形態のダストモニタ1はこのようになる。
クリーニングユニット180はさらに第1バルブ181、第2バルブ182、パージ用フィルタ183を備えている。これらは、上記した検出ユニット40に追加される構成である。また、排気流路の経路上に真空ポンプ190が接続される。
このようなエアパージについて概略説明する。まず、第1バルブ181を電動・手動により閉成してイオン化室20のイオン化空間からの空気の流入を停止する。そして第2バルブ182を電動・手動により開成してパージ用フィルタ183を通過させてダストを含まず充分に乾燥した空気を小量流入可能にする。このような状態で吸引ポンプ190により真空引きを行ってエアパージを行う。エアパージ終了後に、第2バルブ182を閉成するとともに第1バルブ181を開成して先に説明した検出を開始することとなる。なお、エアパージは定期的に行うようにしても良い。
このように構成したダストモニタ1’では、検出ユニット40の保護機能を高めることができる。
また、図18の回路ブロック図で示すように、制御・信号処理ユニット140に、操作部101、表示部102、高圧電源部110、情報解析部160、検出器用ドライバ120、上下駆動部46、位置割出部93、ロッド駆動部202、ハンド駆動部212、圧送ポンプ10が接続されている。
検出ユニット40により集塵体ユニット80が交換時期にあると判断されたものとする。制御・信号処理ユニット140は、図14のように排気ケース44を下降させ、続いて、位置割出部93を制御してターンテーブル91を回動(図19(a)の矢印F方向)させ、図19(a)で示すように集塵体ユニット排出位置に交換対象の集塵体ユニット80を位置させる。
供給ユニット210は、交換により集塵体ユニット80が排出された交換ユニット90の集塵体ユニット載置部94に新たな集塵体ユニット80を供給するものであり、制御・信号処理ユニット140が交換ユニット90を制御して集塵体ユニット載置部94を供給ユニット200の集塵体ユニット供給位置まで移動させ、続いて供給ユニット200を制御して交換ユニット90の集塵体ユニット載置部94に新たな集塵体ユニット80を供給するというものである。
また、回路ブロックは、先の図18のうち、制御・信号処理ユニット140、ハンド駆動部212を用いる。
検出ユニット40により集塵体ユニット80が交換時期と判断され、排出されたものとする。
制御・信号処理ユニット140は検出器用ドライバ120から送信された検出信号から線量データを生成し(図26のステップS11)、線量データが予め定められた集塵限界線量データを上回るか否かを判断する(図26のステップS12)。線量データが集塵限界線量データを上回らないならば(図26のステップS12でNO)、交換不要と判定し(図26のステップS13)交換処理を終了する。一方、線量データが集塵限界線量データを上回るならば(図26のステップS12でYES)、交換が必要であると判定し(図26のステップS14)、交換処理を行う。
ダストモニタ2’をこのような構成としても良い。
絶縁ベース部851は絶縁体を材料とし、略円板状に形成されたベース部である。例えば、集塵体の径は約8cmである。この絶縁体は、詳しくは、高い誘電率を有する誘電体であり、多くのプラスティック、セラミック、マイカ(雲母)やガラスエポキシ樹脂などを用いることができる。なお、本形態では材質として厚さは1mm〜2mm程度のガラスエポキシ樹脂製円板で、集塵した放射線ダストを容易にクリーニングできるように表面絶縁コートとしてソルダーレジスト処理を施す。価格が安価であるという利点がある。
外周電極854は、図28(b)に示すように、排気孔853を覆う導電体(例えば銅箔など)である。
先に説明したように、絶縁ベース部851は誘電体であり、電極852にマイナス高電圧(DC−5000V)を印加すると電界が形成され、誘電分極により、絶縁ベース部851の電極側にプラスの分極電荷が、また、絶縁ベース部851の集塵面側にマイナスの分極電荷が現れる。
このようにプラスイオン化されたイオン化放射線ダストが、マイナスの分極電荷が現れれた集塵面に吸引されて、電気的な集塵が行われる。
さらに、外周電極854にはプラス電圧(DC+aV)を印加した状態とし、プラスイオン化されたイオン化放射線ダストが排気孔853を通過しようとすると、斥力が加わるため通過しにくくなっており、この斥力に加え、集塵面の引力により、イオン化放射線ダストが集塵面に集塵される。このように構成しても良い。
また、本形態では集塵体82の電極822に高電圧を印加するため、集塵体ユニット側の接続部84と、排気ケース44側の接続部172と、を圧接して接続する方式を採用していたが、接続部84,172に代えて、電気的に接続されるコネクタを形成し、集塵体ユニット82を、集塵体ユニット載置部に載置するときにコネクタを結合して電源を供給する構造としても良い。
なお、本形態では集塵装置の具体例としてダストモニタを挙げて説明したが、ダストモニタに限定する趣旨ではなく、例えば、放射性同位元素取扱施設から排気した空気を全て通過させるような大型の集塵装置に適用しても良い。
10:圧送ポンプ
11:吸入口
12:吐出口
20:イオン化室
30:イオン生成部
40:検出ユニット
41:流入口
42:検出ユニット本体
43:リニアスライダ
44:排気ケース
45:排出口
46:上下駆動部
47:シール部
50:放射線検出器
60:排気口
70:ベース部
80:集塵体ユニット
81:ユニットベース
82:集塵体
821:絶縁ベース部
822:電極
823:排気孔
83:電線
84:接続部
85:集塵体
851:絶縁ベース部
852:電極
853:排気孔
854:外周電極
90:交換ユニット
91:ターンテーブル
92:支持部
93:位置割出部
100:操作表示ユニット
101:操作部
102:表示部
110:高圧電源部
120:検出器用ドライバ
130:電源部
140:制御・信号処理ユニット
150:電源部
160:情報解析部
170:電源供給部
171:電線
172:接続部
180:クリーニングユニット
181:第1バルブ
182:第2バルブ
183:パージ用フィルタ
190:吸引ポンプ
200:排出ユニット
201:ロッド
202:ロッド駆動部
203:ストッカ
204:廃棄集塵体ユニット
205:リニアスライダ
206:押し上げ部
207:押し上げ部駆動部
210:供給ユニット
211:ストッカ
212:ハンド駆動部
213:ハンド
214:供給集塵体ユニット
Claims (5)
- 放射線ダストを含む空気を吸引して加圧の上で送出する圧送ポンプと、
圧送ポンプにより送出される空気の流れに対して圧送ポンプの下流側に配置され、圧送ポンプから排気された空気が流れるイオン化空間内を有するイオン化室と、
イオン化室のイオン化空間内にイオンを放出して放射線ダストを正又は負の一方の極性に帯電させてイオン化放射線ダストとするイオン生成部と、
圧送ポンプにより送出される空気の流れに対してイオン化室の下流側に配置されるものであり、イオン化放射線ダストを含む空気が流入する検出空間が形成される検出ユニット本体と、圧送ポンプにより送出される空気の流れに対して検出ユニット本体の下流側に配置される排気ケースと、排気ケースを上下動させる上下駆動部と、を有する検出ユニットと、
検出ユニット本体と排気ケースとの間に配置されるものであり、絶縁体により形成される板状の絶縁ベース部と、絶縁ベース部の一方の面に形成される電極と、絶縁ベース部の他方の面ではそのまま絶縁体を露出させた集塵面と、を有する集塵体と、この集塵体を保持するユニットベースとを有し、検出ユニットの検出空間に集塵面が面しており集塵面にイオン化放射線ダストを捕集する集塵体ユニットと、
検出ユニットの検出空間に連通し、イオン化放射線ダスト捕集後の空気を排気する排気路と、
検出ユニットの検出空間内で集塵体の集塵面と有感面とが対向するように検出ユニットに取付けられ、イオン化放射線ダストから有感面に放射される放射線を検出して検出信号を出力する放射線検出部と、
回動可能に支持されるとともに集塵体ユニットが配置される複数の孔による集塵体ユニット載置部が形成されたターンテーブルと、ターンテーブルを回動させて集塵体ユニット載置部を移動させる位置割出部と、を有し、複数の集塵体ユニットを搭載し、検出ユニットの集塵体ユニット設置位置にある集塵体ユニットを他の集塵体ユニットに交換する交換ユニットと、
上下方向に移動可能に支持されてターンテーブルの集塵体ユニット載置部に搭載された集塵体ユニットを押し上げる押し上げ部と、押し上げ部を上下方向に駆動する押し上げ部駆動部と、水平方向に移動可能に構成されて集塵体ユニット排出位置にある集塵体ユニットを掃き出すロッドと、ロッドを水平方向に駆動するロッド駆動部と、排出された集塵体ユニットを収容するストッカと、を有し、集塵体ユニットを交換ユニットから排出する排出ユニットと、
放射線検出部から出力された検出信号に基づいて線量データを生成し、また、交換ユニットおよび排出ユニットの駆動制御を行う制御・信号処理ユニットと、
を備え、検出ユニットの検出空間内で集塵体の集塵面に空気が吹き付けられるように配置され、イオン化放射線ダストと反対の極性の電圧が電極に印加されて集塵面からの吸引力によりイオン化放射線ダストを捕集するとともに捕集後の空気を排気路を通じて排気することで、放射線のモニタリングを行うダストモニタであって、
前記制御・信号処理ユニットは、
線量データが予め定められた集塵限界線量データを上回るかという線量条件を調べる手段と、
この線量条件を満たす場合に集塵体ユニットを交換する時期と判定する手段と、
交換時期と判定された場合に電極への電圧の印加を停止する手段と、
検出ユニットからの集塵体ユニット取り外し時にあっては排気ケースを下降させて集塵体ユニットをターンテーブルの集塵体ユニット載置部のみで支持する状態となるように検出ユニットの上下駆動部を制御し、ターンテーブルを回動させて集塵体ユニット排出位置に集塵体ユニットを位置させるように交換ユニットの位置割出部を制御する手段と、
押し上げ部を上昇させて集塵体ユニットをターンテーブルの集塵体ユニット載置部から押し上げるように排出ユニットの押し上げ部駆動部を制御する手段と、
ロッドを移動させて集塵体ユニット排出位置にある集塵体ユニットをストッカへ掃き出すように排出ユニットのロッド駆動部を制御する手段と、
検出ユニットへの集塵体ユニット取付け時にあってはターンテーブルを回動させて新たな集塵体ユニットを検出ユニットの集塵体ユニット設置位置に位置させるように交換ユニットの位置割出部を制御し、排気ケースを上昇させて検出ユニット本体と排気ケースとで挟持して集塵体ユニットを封止固定させるように検出ユニットの上下駆動部を制御する手段と、
を備えることを特徴とするダストモニタ。 - 請求項1に記載のダストモニタにおいて、
交換必要な集塵体ユニットが排出された交換ユニットの集塵体ユニット載置部に新たな集塵体ユニットを供給する供給ユニットを備え、
この供給ユニットの駆動制御も行うようになされた前記制御・信号処理ユニットは、
集塵体ユニット載置部が供給ユニットの集塵体ユニット供給位置まで移動するように交換ユニットを制御する手段と、
交換ユニットの集塵体ユニット載置部に新たな集塵体ユニットを供給するように供給ユニットを制御する手段と、
を備えることを特徴とするダストモニタ。 - 請求項2に記載のダストモニタにおいて、
供給ユニットは、新たな集塵体ユニットを収容するストッカと、水平方向に移動可能に支持されてターンテーブルの集塵体ユニット載置部へ集塵体ユニットを押し出すハンドと、ハンドを水平方向に駆動するハンド駆動部と、を備え、
前記制御・信号処理ユニットは、
ターンテーブルを回動させて集塵体ユニット供給位置にターンテーブルの集塵体ユニット載置部を位置させるように交換ユニットの位置割出部を制御する手段と、
ハンドを押し出してストッカにある一の集塵体ユニットをターンテーブルの集塵体ユニット載置部へ装填するように供給ユニットのハンド駆動部を制御する手段と、
を備えることを特徴とするダストモニタ。 - 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のダストモニタにおいて、
前記排気路内に外周電極を備え、
イオン化放射線ダストと同極の電圧が印加された外周電極からの斥力によりイオン化放射線ダストを排気路に通過させないようにするとともに、集塵面からの吸引力により集塵体の集塵面にイオン化放射線ダストを集塵させることを特徴とするダストモニタ。 - 請求項1〜請求項4の何れか一項に記載のダストモニタにおいて、
前記排気路は、絶縁ベース部に排気孔として一体に形成されることを特徴とするダストモニタ。
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