JP4793044B2 - 放射線検出器 - Google Patents
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Description
図5は放射線検出器の実装状態を示す図、図6は従来の放射線検出器の外観構成を示す斜視図である。
図7において、プリント基板115には、放射線を検出する半導体検出部72、半導体検出部72に逆バイアスを印加する逆バイアス印加手段71、半導体検出部72にて検出された信号を増幅するアンプ回路73、アンプ回路73から出力された信号を閾値電圧78と比較する比較器回路74、比較器回路74からの比較結果に基づいて被ばく放射線量を算出するCPU75およびCPU75にて算出された放射線量を被ばく量集中管理システムに送信する通信手段76が実装されている。
図8において、閾値電圧回路には、抵抗R11、R12、可変抵抗VRおよびオペアンプOPが設けられている。そして、抵抗R11、可変抵抗VRおよび抵抗R12は直列に接続され、オペアンプOPの入力の一端にはオペアンプOPの出力が帰還されるとともに、オペアンプOPの入力の他端は、可変抵抗VRと抵抗R12との接続点に接続されている。そして、可変抵抗VRの値を調整することにより、閾値電圧78を変化させることができる。
また、高機能線量計では、高いエネルギレベルから低いエネルギレベルまでの広い領域に渡って複数のエネルギ特性を得るために、多数のボリューム抵抗にて閾値電圧を調整する必要があることから、調整コストが増大を招くという問題があった。さらに、高精度なエネルギ特性を得るためには、閾値電圧を高精度に設定する必要があり、ボリューム抵抗の調整が非常に困難になるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、コストアップを抑制しつつ、閾値電圧の調整にかかる労力を軽減することが可能な放射線検出器を提供することである。
ル値およびパルス信号のカウント結果に基づいて調整されたデジタル値を前記演算処理部に入力する入力手段とを備えることを特徴とする。
これにより、デジタルポテンシャルを用いることで、DAコンバータを用いた場合に比べて、ノイズ成分を低減することができる。このため、比較手段に入力される閾値を安定させることができ、エネルギ特性の精度を向上させることができる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る放射線検出器の概略構成を示すブロック図である。
図1において、放射線検出器には、放射線を検出する半導体検出部2、半導体検出部2に逆バイアスを印加する逆バイアス印加手段1、半導体検出部2にて検出された信号を増幅するアンプ回路3、アンプ回路3から出力された信号をDAコンバータ9から出力された閾値電圧と比較する比較器回路4、比較器回路4からの比較結果に基づいて被ばく放射線量を算出するCPU5、データ表示を行う液晶ディスプレイ6、放射線業務従事者に警報を行うブザー7、CPU5にて算出された放射線量を被ばく量集中管理システムに送信する通信手段8、CPU5から出力されるデジタル値をアナログ値に変換することにより、比較器回路4に入力される閾値電圧を生成するDAコンバータ9が設けられている。なお、DAコンバータ9は、CPU5のデジタル出力ポートに接続することができる。また、CPU5は、例えば、RC232CやIRDAなどの通信手段によって外部に設置されたパーソナルコンピュータ10と通信できるように構成されている。
図2において、CPU5は、比較器回路4に入力される閾値電圧が最小値から最大値までスイープされるように、DAコンバータ9に出力するデジタル値を変化させながら(ステップS1、S4、S5)、DAコンバータ9にて生成された閾値電圧を比較器回路4に入力させる(ステップS2)。そして、CPU5は、比較器回路4に入力される閾値電圧がスイープされるごとに、比較器回路4から出力されるパルス信号のカウント値またはパルス信号の有無の情報をCPU5の内部メモリまたは外部メモリに記憶する(ステップS3)。
そして、パーソナルコンピュータ10は、スイープごとに得られたパルス信号のカウント値またはパルス信号の有無の情報および閾値電圧を生成するためのデジタル値をCPU5から受け取ると、それらのデータに基づいて最適な閾値電圧を計算し(ステップS7)、その閾値電圧のデータをCPU5に出力する(ステップS8)。そして、CPU5は、最適な閾値電圧のデータをパーソナルコンピュータ10から受け取ると、その閾値電圧のデータを放射線検出器内のメモリに保持させる(ステップS9)。
図3において、図1の比較器回路4およびDAコンバータ9の代わりに、比較器回路31、32およびDAコンバータ33が設けられるとともに、分圧抵抗R1〜R4が設けられている。
これにより、DAコンバータ33を1個だけ設けることで、比較器回路31、32に入力される閾値電圧を設定するためのデジタル値の最適化処理をパーソナルコンピュータ10にて行わせることを可能としつつ、複数の閾値電圧を生成することができる。このため、比較器回路31、32に入力される複数の閾値電圧を設定するための最適化処理を放射線検出器内部で行う必要がなくなるともに、複数の閾値電圧を最適化するために、半導体検出部2やアンプ回路3などの特性のバラツキを考慮しながら複数の可変抵抗を調整する必要がなくなる。この結果、CPU5の負荷を低減することが可能となり、コストアップを抑制することが可能となるとともに、閾値電圧の最適化にかかる労力を軽減しつつ、高いエネルギレベルから低いエネルギレベルまでの広い領域で複数のエネルギ特性を得ることが可能となる。
図4において、図1の比較器回路4およびDAコンバータ9の代わりに、比較器回路41、42およびDAコンバータ43、44が設けられるとともに、分圧抵抗R1〜R4が設けられている。
これにより、DAコンバータを2個だけ設けることで、比較器回路41、42に入力される閾値を設定するためのデジタル値の最適化処理をパーソナルコンピュータ10にて行わせることを可能としつつ、複数の閾値を生成することが可能となるとともに、エネルギレベルの分解能を2倍に向上させることができる。このため、CPU5の負荷を低減することが可能となり、コストアップを抑制することが可能となるとともに、閾値電圧の最適化にかかる労力を軽減しつつ、高いエネルギレベルから低いエネルギレベルまでの広い領域で複数のエネルギ特性の精度を向上させることができる。
これにより、デジタルポテンシャルを用いることで、DAコンバータを用いた場合に比べて、ノイズ成分を低減することができる。このため、比較器回路4に入力される閾値を安定させることができ、エネルギ特性の精度を向上させることができる。
2 半導体検出部
3 アンプ回路
4、31、32、41、42 比較器回路
5 CPU
6 液晶ディスプレイ
7 ブザー
8 無線通信手段
9、33、43、44 DAコンバータ
10 パーソナルコンピュータ
R1〜R4 分圧抵抗
Claims (4)
- 放射線を検出する放射線検出手段と、
前記放射線検出手段による放射線の検出信号と閾値との比較結果に基づいてパルス信号を出力する比較手段と、
前記パルス信号のカウント結果に基づいて被ばく放射線量を算出する演算処理部と、
前記演算処理部から出力されるデジタル値をアナログ値に変換することにより、前記比較手段に入力される閾値を生成するDAコンバータと、
前記演算処理部にて算出されたパルス信号のカウント結果と、前記パルス信号の生成時に前記DAコンバータに入力されたデジタル値を送信する送信手段と、
前記送信手段から送信されたデジタル値およびパルス信号のカウント結果に基づいて調整されたデジタル値を前記演算処理部に入力する入力手段とを備えることを特徴とする放射線検出器。 - 放射線を検出する放射線検出手段と、
前記放射線検出手段による放射線の検出信号と閾値との比較結果に基づいてパルス信号を出力する複数の比較手段と、
前記パルス信号のカウント結果に基づいて被ばく放射線量を算出する演算処理部と、
前記演算処理部から出力されるデジタル値をアナログ値に変換するDAコンバータと、
前記DAコンバータから出力されたアナログ値を分圧することにより、前記比較手段にそれぞれ入力される複数の閾値を生成する分圧抵抗と、
前記演算処理部にて算出されたパルス信号のカウント結果と、前記パルス信号の生成時に前記DAコンバータに入力されたデジタル値を送信する送信手段と、
前記送信手段から送信されたデジタル値およびパルス信号のカウント結果に基づいて調整されたデジタル値を前記演算処理部に入力する入力手段とを備えることを特徴とする放射線検出器。 - 放射線を検出する放射線検出手段と、
前記放射線検出手段による放射線の検出信号と閾値との比較結果に基づいてパルス信号を出力する複数の比較手段と、
前記パルス信号のカウント結果に基づいて被ばく放射線量を算出する演算処理部と、
前記演算処理部から出力されるデジタル値をアナログ値に変換する第1および第2のDAコンバータと、
前記第1のDAコンバータに一端が接続されるとともに、前記第2のDAコンバータに他端が接続され、前記第1および第2のDAコンバータから出力されたアナログ値を分圧することにより、前記比較手段にそれぞれ入力される複数の閾値を生成する分圧抵抗と、
前記演算処理部にて算出されたパルス信号のカウント結果と、前記パルス信号の生成時に前記DAコンバータに入力されたデジタル値を送信する送信手段と、
前記送信手段から送信されたデジタル値およびパルス信号のカウント結果に基づいて調整されたデジタル値を前記演算処理部に入力する入力手段とを備えることを特徴とする放射線検出器。 - 前記DAコンバータに代えてデジタルポテンシャルを用いることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の放射線検出器。
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