JP5049759B2

JP5049759B2 - 放射線検出器

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Publication number: JP5049759B2
Application number: JP2007310669A
Authority: JP
Inventors: 宏隆酒井; 修治山本; 俊一郎牧野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2027-11-30
Also published as: JP2009133748A

Description

本発明は、特に低バックグラウンドでの放射線測定を必要とする平面形の放射線検出器に関する。

衣服や物品などにおける放射性汚染を検査する表面汚染検査装置等に用いられている平面形の放射線検出器は、その有感面積が大きくなるにつれ、バックグラウンドが大きくなり、これにより検出限界が悪化する。そして、バックグラウンドの成分のうち、宇宙線成分の占める割合が大きく、特に、連続的にエネルギを付与するμ粒子は、０．０２個／秒／ｃｍ^２程度の強度があるため、２０００ｃｍ２程度の有感面積を有する平面形の放射線検出器では、４００カウント／秒程度のバックグラウンド計数を生じてしまう。一方、このバックグラウンド成分は、放射線検出器の有感面積に比例して増加するため、有感面積が大きければ大きいほど、放射線検出器の検出限界を悪化させてしまう。

そのため、被測定対象を囲うように複数の放射線検出器を配置し、各放射線検出器の検出パルス信号を用い、アンチコインシデンスによりバックグラウンドを除去することでバックグラウンド成分の低減を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、比較的大きな間隔を設けて配置した各放射線検出器間のアンチコインシデンスであるため、隙間が大きく立体角が大きくなり、コインシデンスを生じる確率は小さくならざるを得ず、効率は必ずしも充分ではない。

また、同一の放射線の検査装置内に異なる放射線にそれぞれ高感度を有する２つの放射線検知部を設け、各放射線検知部で生じた電気パルスを用い、アンチコインシデンスによりバックグラウンドを除去することでバックグラウンド成分の低減を行うようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。しかし、各放射線検知部に、放射線との相互作用による発光を捉える集光系を設ける必要がある。
特開平１１−４４７６６号公報特開平０６−１８６６９号公報

上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは簡単な構成で、検出対象の放射線に対するバックグラウンド成分の例えば宇宙線による影響を低減することができる放射線検出器を提供することにある。

本発明の放射線検出器は、ベータ線と宇宙線のそれぞれとの相互作用によって発光し、ベータ線は不貫通、宇宙線は貫通する厚みを有する平板状の第１の放射線検出部と、前記第１の放射線検出部の背面側に平行に設けられ、該第１の放射線検出部とは異なる時間応答性を持ち、前記第１の放射線検出部を貫通した前記宇宙線との相互作用によって発光する平板状の第２の放射線検出部と、前記第１の放射線検出部及び第２の放射線検出部の各発光を検知して電気信号に変換する前記第２の放射線検出部の背面側または前記第１の放射線検出部と前記第２の放射線検出部の間に設置された光検出部と、前記光検出部の出力した電気信号をデジタル変換するデジタル変換部と、前記デジタル変換部から出力された数値化した電気信号波形を、前記第１の放射線検出部のみでの相互作用に基づく結果と前記第１の放射線検出部と前記第２の放射線検出部の双方での相互作用に基づく結果とに弁別する波形弁別部を具備することを特徴とするものである。

また、本発明の放射線検出器は、ベータ線と宇宙線のそれぞれとの相互作用によって発光し、ベータ線は不貫通、宇宙線は貫通する厚みを有する平板状の第１の放射線検出部と、この第１の放射線検出部の背面側に平行に設けられ、該第１の放射線検出部とは異なる時間応答性を持ち、前記第１の放射線検出部を貫通した前記宇宙線との相互作用によって発光する平板状の第２の放射線検出部と、前記第１の放射線検出部及び第２の放射線検出部の各発光を検知して電気信号に変換する前記第２の放射線検出部の背面側または前記第１の放射線検出部と前記第２の放射線検出部の間に設置された複数の光検出部と、前記複数の光検出部の出力した電気信号をそれぞれデジタル変換する複数のデジタル変換部と、前記複数のデジタル変換部から出力された数値化した各電気信号波形を加算する加算部と、前記加算部から出力された数値化した加算電気信号波形を、前記第１の放射線検出部のみでの相互作用に基づく結果と前記第１の放射線検出部と前記第２の放射線検出部の双方での相互作用に基づく結果とに弁別する波形弁別部を具備することを特徴とするものである。

本発明によれば、簡単な構成としながら、バックグラウンド成分である例えば宇宙線による影響を低減して検出対象の放射線の検出精度を向上させることができる等の効果を奏する。

以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

先ず第１の実施形態を図１乃至図３により説明する。図１は構成図であり、図２は光検知部の出力波形を示す模式図で、図２（ａ）はベータ線による出力波形の模式図、図２（ｂ）は宇宙線による出力波形の模式図であり、図３は変形形態を示す構成図である。

図１において、１は放射線検出器である。放射線検出器１は、第１の放射線と第２の放射線との相互作用によって蛍光を発光すると共に、第１の放射線は不貫通、第２の放射線は貫通させる所定厚さを有する平板状の第１の放射線検出部２と、第１の放射線検出部２の背面側に平行に設けられ、第２の放射線との相互作用によって蛍光を発光する所定厚さを有する平板状の第２の放射線検出部３を備えている。

さらに、放射線検出器１は、第２の放射線検出部３の背面側に、第１の放射線検出部２と第２の放射線検出部３で発光した蛍光を検出し電気信号に変換して出力する、例えば光電子増倍管（ＰＭＴ）等の時間応答性が充分に速い光検出部４を構成する光センサ４ａが設けられている。なお、光検出部４は、光センサ４ａの他に、光センサ４ａの出力を増幅し、増幅した電気信号を出力する増幅器４ｂを備えている。

またさらに、放射線検出器１は、光検出部４が出力した電気信号をアナログ／デジタル変換し数値化した電気信号波形として出力するデジタル変換部５と、デジタル変換部５が出力した数値化した電気信号波形を、第１の放射線検出部２のみでの相互作用に基づく結果と第１の放射線検出部２と第２の放射線検出部３の双方での相互作用に基づく結果とに弁別する波形弁別部６を備えて構成されている。なお、複数の数値化した電気信号波形の弁別を行う波形弁別部６については、例えば公知の技術である特許第３９８０４５１号に示されているように構成すればよい。

第１の放射線検出部２は、外部から放射線が入射する表面部分を、例えば第１の放射線のベータ線と第２の放射線の宇宙線によって、数ナノ秒（３〜５×１０^−９秒）程度の発光時間だけ発光する薄厚のプラスチックシンチレータ２ａで形成し、さらに、その支持体としての発光光に対し吸光が少ない透明な材料で形成した導光板２ｂを、背面部分に設けた構成となっている。また、第２の放射線検出部３は、第２の放射線の宇宙線によって発光し、発光時間が数百ナノ秒（３×１０^−７秒）程度と、プラスチックシンチレータ２ａとは大きく異なるＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータ３ａを第１の放射線検出部２の背面側に設け、ＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータ３ａの背面部分に、同じく支持体である発光光に対し吸光が少ない透明な材料で形成された導光板３ｂを設けた構成となっている。

そして、上記のように構成したものでは、例えば放射性汚染された衣服や物品など検査対象から放射された、例えば第１の放射線のベータ線７は、第１の放射線検出部２のプラスチックシンチレータ２ａに入射し相互作用を起こして、例えば模式的に示すように発光位置８で蛍光を発光し、貫通力が弱いことから第１の放射線検出部２で吸収されて消滅し、第２の放射線検出部３には到達しない。一方、例えば第２の放射線である外部から来る宇宙線９は、貫通力が強いことから、先ず第１の放射線検出部２のプラスチックシンチレータ２ａに入射し相互作用を起こして、例えば模式的に示すように発光位置１０ａで蛍光を発光する。さらに、第１の放射線検出部２を貫通した後、第２の放射線検出部３に入射し相互作用を起こして、例えば模式的に示すように発光位置１０ｂで蛍光を発光する。

ベータ線７による第１の放射線検出部２と第２の放射線検出部３での発光光と、宇宙線９による第２の放射線検出部３での発光光は、それぞれ発光光に透明な各部位を通して光検出部４の光センサ４ａで検知され、その検知出力が増幅器４ｂで増幅されて電気信号として出力される。続いて、光検出部４から出力されたアナログの電気信号は、デジタル変換部５でアナログ／デジタル変換され、数値化した電気信号波形として出力される。

その後、数値化した電気信号波形は、波形弁別部６に入力され、第１の放射線検出部２のみでの相互作用に基づく結果と第１の放射線検出部２と第２の放射線検出部３の双方での相互作用に基づく結果とに弁別される。この数値化した電気信号波形の弁別は、図２に光検知部４の出力波形を横軸に時間を取り模式的に示すように、ベータ線７による出力波形は図２（ａ）の通り立上がりの速い成分のみからなり、宇宙線９による出力波形は図２（ｂ）の通り立上がりの速い成分と遅い成分とからなることから、このように違いのある電気信号をアナログ／デジタル変換し数値データとすることで、波形の弁別ができる。そして、図示しないが波形弁別部６の出力として、ベータ線７との相互作用による信号だけを選択的に出力させることで、１つの光センサ４ａを設けるだけの簡単な構成で、宇宙線９によるバックグラウンド成分の影響を低減して、検出対象とする放射線のベータ線７の検出を精度よく行うことができる。

なお、上記の実施形態では、第１の放射線検出部２を、薄厚のプラスチックシンチレータ２ａの背面部分に支持体として透明な導光板２ｂを設けた構成としたが、プラスチックシンチレータ２ａの背面部分に、直接第２の放射線検出部３のＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータ３ａを設け、プラスチックシンチレータ２ａの支持体を兼ねるように構成するようにしてもよい。さらに、このときに第２の放射線検出部３を、導光板３ｂを設けずにＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータ３ａのみで構成するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、光検知部４の光センサ４ａを第２の放射線検出部３の背面側に設けるようにしたが、図３に示す変形形態のように構成してもよい。以下、上記実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、上記実施形態と異なる本変形形態の構成について説明する。

すなわち、図３において、１１は放射線検出器である。放射線検出器１１は、第１の放射線と第２の放射線との相互作用によって蛍光を発光すると共に、第１の放射線は不貫通、第２の放射線は貫通させる平板状の第１の放射線検出部１２と、第１の放射線検出部１２の背面側に平行に設けられ、第２の放射線との相互作用によって蛍光を発光する平板状の第２の放射線検出部１３を備えている。

そして、第１の放射線検出部１２は、外部から放射線が入射する表面部分を、例えば第１の放射線のベータ線と第２の放射線の宇宙線によって発光する薄厚のプラスチックシンチレータ２ａで形成し、その支持体として発光光に対し吸光が少ない透明な材料で形成した導光板１２ａを背面部分に設けた構成となっている。また、第２の放射線検出部１３は、上記実施形態の第２の放射線検出部３と異なり、第１の放射線検出部１２の背面側に、例えば第２の放射線の宇宙線によって発光するＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータ３ａだけを設け、導光板を背面部分に設けない構成となっている。

さらに、放射線検出器１１は、第１の放射線検出部１２のプラスチックシンチレータ２ａと第２の放射線検出部１３のＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータ３ａとの間に、例えば第１の放射線検出部１２の導光板１２ａ部分に、第１の放射線検出部１２のプラスチックシンチレータ２ａと、第２の放射線検出部１３のＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータ３ａで発光した蛍光を検出し電気信号に変換して出力する、時間応答性が充分に速い光検出部４を構成する光センサ４ａが設けられている。なお、光検出部４は、光センサ４ａの他に、光センサ４ａの出力を増幅し、増幅した電気信号を出力する増幅器４ｂを備えている。

またさらに、放射線検出器１１は、光検出部４が出力した電気信号をアナログ／デジタル変換し数値化した電気信号波形として出力するデジタル変換部５と、デジタル変換部５が出力した数値化した電気信号波形を、第１の放射線検出部１２のみでの相互作用に基づく結果と第１の放射線検出部１２と第２の放射線検出部１３の双方での相互作用に基づく結果とに弁別する波形弁別部６を備えて構成されている。

そして、このように構成された変形形態においては、より簡単な構成で上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に第２の実施形態を図４及び図５により説明する。図４は構成図であり、図５は変形形態を示す構成図である。なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。

図４において、２１は放射線検出器である。放射線検出器２１は、第１の放射線と第２の放射線との相互作用によって蛍光を発光すると共に、第１の放射線は不貫通、第２の放射線は貫通させる平板状の第１の放射線検出部２と、第１の放射線検出部１２の背面側に平行に設けられ、第２の放射線との相互作用によって蛍光を発光する平板状の第２の放射線検出部３を備えている。

第１の放射線検出部２は、外部から放射線が入射する表面部分を、例えば第１の放射線のベータ線と第２の放射線の宇宙線によって発光する薄厚のプラスチックシンチレータ２ａで形成し、さらに背面部分に発光光に透明な導光板２ｂを設けた構成となっている。また、第２の放射線検出部３は、第２の放射線の宇宙線によって発光するＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータ３ａを第１の放射線検出部２の背面側に設け、さらにその背面部分に発光光に透明な導光板３ｂを設けた構成となっている。

さらに、放射線検出器２１は、第１の放射線検出部２と第２の放射線検出部３で発光した蛍光を検出するように複数、例えば２つの光検出部２２ａ，２２ｂを備えている。各光検出部２２ａ，２２ｂは、発光光を検出するため、例えば光電子増倍管（ＰＭＴ）等の時間応答性が充分に速い光センサ２３ａ，２３ｂを第２の放射線検出部３の背面側に所定間隔を設けて配置させており、さらに両光センサ２３ａ，２３ｂの出力をそれぞれ増幅し、増幅した電気信号として出力する増幅器２４ａ，２４ｂを備えている。

またさらに、放射線検出器２１は、各光検出部２２ａ，２２ｂの増幅器２４ａ，２４ｂが出力した電気信号をアナログ／デジタル変換し数値化した電気信号波形として出力するため、複数の光検出部に対応して、例えば２つのデジタル変換部２５ａ，２５ｂを備えており、また、各デジタル変換部２５ａ，２５ｂが出力した数値化した電気信号波形を加算演算する加算部２６を備えており、さらに、加算部２６で加算演算され出力された数値化した電気信号波形を、第１の放射線検出部２のみでの相互作用に基づく結果と第１の放射線検出部２と第２の放射線検出部３の双方での相互作用に基づく結果とに弁別する波形弁別部６を備えている。

また、第２の放射線検出部３の背面側には、各光検出部２２ａ，２２ｂの光センサ２３ａ，２３ｂから略等距離の位置に校正光源２７が設けられており、校正光源２７の発光はゲイン調整部２８のゲイン調整信号によって調整できるようになっている。またこれと共に、ゲイン調整部２８は、校正光源２７の調整と共に、加算部２６で加算演算する各デジタル変換部２５ａ，２５ｂの出力に各光センサ２３ａ，２３ｂ毎の特性のばらつき等を補正するために乗じる重み係数を、校正用光源２７を用いて求められた各光検出部２２ａ，２２ｂの出力応答値に基づいて算出し、記憶するよう構成されている。

そして、上記のように構成したものでは、放射性汚染の検査等に先立って、ゲイン調整部２８に記憶させる各光センサ２３ａ，２３ｂ毎の特性のばらつき等を補正するために乗じる重み係数の算出が行なわれる。

重み係数の算出は、先ずゲイン調整部２８を一定周期で作動させるか、あるいは外部からの校正モード信号を入力させることにより、校正光源２７のパルス状の発光を開始させる。この校正光源２７のパルス状発光光は各光センサ２３ａ，２３ｂで検知され、その各検知出力が増幅器２４ａ，２４ｂで増幅されて電気信号として出力される。続いて、各光検出部２２ａ，２２ｂから出力されたアナログの電気信号は、各デジタル変換部２５ａ，２５ｂでアナログ／デジタル変換され、数値化した電気信号波形として出力される。各デジタル変換部２５ａ，２５ｂからの出力は加算部２６に入力される。その後、ゲイン調整部２８では、加算部２６から各デジタル変換部２５ａ，２５ｂの出力である数値化した電気信号波形を得て、数値化した電気信号波形間の差異を検出し、検出した差異に基づき、両デジタル変換部２５ａ，２５ｂの出力が同一となるよう出力に乗じる重み係数が算出され、記憶保存される。

このようにして重み係数が得られた後、所定の放射性汚染の検査が開始され、例えば放射性汚染された衣服や物品など検査対象から放射された第１の放射線のベータ線７は、第１の放射線検出部２のプラスチックシンチレータ２ａに入射し相互作用を起こして、例えば発光位置８で蛍光を発光し、第２の放射線検出部３には到達しない。一方、外部から来る第２の放射線である宇宙線９は、貫通力が強いことから、先ず第１の放射線検出部２のプラスチックシンチレータ２ａに入射し相互作用を起こして、例えば発光位置１０ａで蛍光を発光し、さらに第１の放射線検出部２を貫通して第２の放射線検出部３に入射し相互作用を起こして、例えば発光位置１０ｂで蛍光を発光する。

ベータ線７による第１の放射線検出部２と第２の放射線検出部３での発光光と、宇宙線９による第２の放射線検出部３での発光光は、それぞれ発光光に透明な各部を通して光検出部２２ａ，２２ｂの光センサ２３ａ，２３ｂで同時に検知され、その各検知出力が増幅器２４ａ，２４ｂで増幅されて電気信号として出力される。続いて、光検出部２２ａ，２２ｂから出力されたアナログの電気信号は、各デジタル変換部２５ａ，２５ｂでアナログ／デジタル変換され、数値化した電気信号波形として出力される。

その後、２つの数値化した電気信号波形は、加算部２６に入力され、加算部２６でゲイン調整部２８に記憶保存された重み係数が乗じられ、光センサ２３ａ，２３ｂの特性ばらつき等の補正がなされた後、加算演算される。さらに、加算部２６から出力された数値化した加算電気信号波形は波形弁別部６に入力され、第１の放射線検出部２のみでの相互作用に基づく結果と第１の放射線検出部２と第２の放射線検出部３の双方での相互作用に基づく結果とに弁別される。

なお、加算部２６は、各デジタル変換部２５ａ，２５ｂの双方からの同時の出力がない限り、加算演算結果を波形弁別部６に出力しないように構成されており、光検出部が３つ以上あり、対応してデジタル変換部が同数ある場合には、少なくとも２つのデジタル変換部からの同時の出力がない限り、加算演算結果を波形弁別部６に出力しないように構成されている。

そして、上記のように数値化した加算電気信号波形を波形弁別部６で弁別し出力されたものから、図示しないがベータ線７との相互作用による信号だけの結果を選択的に出力させることで、宇宙線９によるバックグラウンド成分の影響を低減して、検出対象とする放射線のベータ線７の検出を精度よく行うことができる。

また、通常、光センサについては、熱雑音などに起因したノイズ成分を含んでいるが、こうしたノイズ成分による信号は、個々の光センサでの独立な事象である。一方、放射線に起因する事象に基づく信号は、両方の光センサから同時に発出される。そのため、光センサの同時性を判断することで、熱雑音などに起因したノイズ成分を除去することが可能となる。ところが、光センサそれぞれの光／電気変換効率等にばらつきがあり、また、そのばらつきは時間変動を起こすこともある。

こうした状況から、本実施形態のように構成することで、光センサ２３ａ，２３ｂの光／電気変換効率等にばらつきを簡単な構成で補正することができ、その結果、加算部２６から出力された数値化した加算電気信号波形の波形データは、光センサ２３ａ，２３ｂの特性ばらつきに左右されるものでなくなり、波形弁別部６で第１の放射線検出部２のみでの相互作用に基づく結果と第１の放射線検出部２と第２の放射線検出部３の双方での相互作用に基づく結果とに正確に弁別することができることになる。

なお、上記の実施形態では、第１の放射線検出部２を、薄厚のプラスチックシンチレータ２ａの背面部分に支持体として透明な導光板２ｂを設けた構成としたが、プラスチックシンチレータ２ａの背面部分に、直接第２の放射線検出部３のＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータ３ａを設け、プラスチックシンチレータ２ａの支持体を兼ねるように構成するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、光検出部２２ａ，２２ｂの光センサ２３ａ，２３ｂと校正光源２７を第２の放射線検出部３の背面側に設けるようにしたが、図５に示す変形形態のように構成してもよい。以下、上記実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、上記実施形態と異なる本変形形態の構成について説明する。

すなわち、図５において、３１は放射線検出器である。放射線検出器３１は、第１の放射線と第２の放射線との相互作用によって蛍光を発光すると共に、第１の放射線は不貫通、第２の放射線は貫通させる平板状の第１の放射線検出部３２と、第１の放射線検出部３２の背面側に平行に設けられ、第２の放射線との相互作用によって蛍光を発光する平板状の第２の放射線検出部３３を備えている。

そして、第１の放射線検出部３２は、外部から放射線が入射する表面部分を、例えば第１の放射線のベータ線と第２の放射線の宇宙線によって発光する薄厚のプラスチックシンチレータ２ａで形成し、その支持体として発光光に対し吸光が少ない透明な材料で形成した導光板３２ａを背面部分に設けた構成となっている。また、第２の放射線検出部３３は、上記実施形態の第２の放射線検出部３と異なり、第１の放射線検出部３２の背面側に、例えば第２の放射線の宇宙線によって発光するＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータ３ａだけを設け、導光板を背面部分に設けない構成となっている。

さらに、放射線検出器３１は、第１の放射線検出部３２のプラスチックシンチレータ２ａと第２の放射線検出部３３のＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータ３ａとの間に、例えば第１の放射線検出部３２の導光板１２ａ部分に、第１の放射線検出部３２のプラスチックシンチレータ２ａと、第２の放射線検出部３３のＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータ３ａで発光した蛍光を検出し電気信号に変換して出力する、時間応答性が充分に速い光検出部２２ａ，２２ｂを構成する光センサ２３ａ，２３ｂが、所定間隔を設けて配置されている。なお、光検出部２２ａ，２２ｂは、両光センサ２３ａ，２３ｂの他に、各光センサ２３ａ，２３ｂの出力をそれぞれ増幅し、増幅した電気信号として出力する増幅器２４ａ，２４ｂを備えている。

またさらに、放射線検出器３１は、各光検出部２２ａ，２２ｂの増幅器２４ａ，２４ｂが出力した電気信号をアナログ／デジタル変換し数値化した電気信号波形として出力するデジタル変換部２５ａ，２５ｂと、各デジタル変換部２５ａ，２５ｂが出力した数値化した電気信号波形を加算演算する加算部２６を備えており、さらに、加算部２６で加算演算され出力された数値化した電気信号波形を、第１の放射線検出部３２のみでの相互作用に基づく結果と第１の放射線検出部３２と第２の放射線検出部３３の双方での相互作用に基づく結果とに弁別する波形弁別部６を備えている。

また、第１の放射線検出部３２と第２の放射線検出部３３との間には、各光検出部２２ａ，２２ｂの光センサ２３ａ，２３ｂから略等距離の位置に、発光がゲイン調整部２８によって調整される校正光源２７が設けられている。ゲイン調整部２８は、校正光源２７の調整の他に、加算部２６で加算演算する各デジタル変換部２５ａ，２５ｂの出力に各光センサ２３ａ，２３ｂ毎の特性のばらつき等を補正するために乗じる重み係数を、校正用光源２７を用いて得た各光検出部２２ａ，２２ｂの出力応答値に基づいて算出し、記憶するよう構成されている。

そして、上記のように構成したものでは、上記の実施形態と同様に、放射性汚染の検査等に先立って、各光センサ２３ａ，２３ｂ毎の特性のばらつき等を補正するために乗じる重み係数の算出が、校正光源２７をパルス状に発光させることで行なわれる。この校正光源２７のパルス状発光光は各光センサ２３ａ，２３ｂで検知され、増幅器２４ａ，２４ｂで増幅されて電気信号として出力される。

また、各光検出部２２ａ，２２ｂから出力されたアナログの電気信号は、各デジタル変換部２５ａ，２５ｂでアナログ／デジタル変換され、数値化した電気信号波形として出力される。さらに、各デジタル変換部２５ａ，２５ｂからの出力は加算部２６に入力される。その後、ゲイン調整部２８では、各デジタル変換部２５ａ，２５ｂの出力の数値化した電気信号波形を加算部２６から得て、数値化した電気信号波形間の差異を検出し、検出した差異に基づき、両デジタル変換部２５ａ，２５ｂの出力が同一となるよう出力に乗じる重み係数が算出され、記憶保存される。

このようにして重み係数が得られた後、所定の放射性汚染の検査が開始され、例えば放射性汚染された衣服や物品など検査対象から放射された第１の放射線のベータ線７は、第１の放射線検出部３２のプラスチックシンチレータ２ａに入射し相互作用を起こして、例えば発光位置８で蛍光を発光し、第２の放射線検出部３３には到達しない。一方、外部から来る第２の放射線である宇宙線９は、貫通力が強いことから、先ず第１の放射線検出部３２のプラスチックシンチレータ２ａに入射し相互作用を起こして、例えば発光位置１０ａで蛍光を発光し、さらに第１の放射線検出部３２を貫通して第２の放射線検出部３３に入射し相互作用を起こして、例えば発光位置１０ｂで蛍光を発光する。

ベータ線７による第１の放射線検出部３２と第２の放射線検出部３３での発光光と、宇宙線９による第２の放射線検出部３３での発光光は、それぞれ光検出部２２ａ，２２ｂの光センサ２３ａ，２３ｂで同時に検知され、増幅器２４ａ，２４ｂで増幅されて電気信号として出力される。続いて、光検出部２２ａ，２２ｂから出力されたアナログの電気信号は、各デジタル変換部２５ａ，２５ｂでアナログ／デジタル変換され、数値化した電気信号波形として出力される。

その後、２つの数値化した電気信号波形は、加算部２６に入力され、加算部２６でゲイン調整部２８に記憶保存された重み係数が乗じられ、光センサ２３ａ，２３ｂの特性ばらつき等の補正がなされた後、加算演算される。さらに、加算部２６から出力された数値化した加算電気信号波形は波形弁別部６に入力され、第１の放射線検出部３２のみでの相互作用に基づく結果と第１の放射線検出部３２と第２の放射線検出部３３の双方での相互作用に基づく結果とに弁別される。

そして、図示しないが、波形弁別部６の出力として、ベータ線７との相互作用による信号だけを選択的に出力させることで、宇宙線９によるバックグラウンド成分の影響を低減して、検出対象とする放射線のベータ線７の検出を、より簡単な構成で、正確かつ精度よく行うことができる。

本発明の第１の実施形態を示す構成図である。本発明の第１の実施形態における光検知部の出力波形を示す模式図で、図２（ａ）はベータ線による出力波形の模式図、図２（ｂ）は宇宙線による出力波形の模式図である。本発明の第１の実施形態の変形形態を示す構成図である。本発明の第２の実施形態を示す構成図である。本発明の第２の実施形態の変形形態を示す構成図である。

符号の説明

２…第１の放射線検出部
３…第２の放射線検出部
４…光検出部
５…デジタル変換部
６…波形弁別部

Claims

ベータ線と宇宙線のそれぞれとの相互作用によって発光し、ベータ線は不貫通、宇宙線は貫通する厚みを有する平板状の第１の放射線検出部と、前記第１の放射線検出部の背面側に平行に設けられ、該第１の放射線検出部とは異なる時間応答性を持ち、前記第１の放射線検出部を貫通した前記宇宙線との相互作用によって発光する平板状の第２の放射線検出部と、前記第１の放射線検出部及び第２の放射線検出部の各発光を検知して電気信号に変換する前記第２の放射線検出部の背面側または前記第１の放射線検出部と前記第２の放射線検出部の間に設置された光検出部と、前記光検出部の出力した電気信号をデジタル変換するデジタル変換部と、前記デジタル変換部から出力された数値化した電気信号波形を、前記第１の放射線検出部のみでの相互作用に基づく結果と前記第１の放射線検出部と前記第２の放射線検出部の双方での相互作用に基づく結果とに弁別する波形弁別部を具備することを特徴とする放射線検出器。
ベータ線と宇宙線のそれぞれとの相互作用によって発光し、ベータ線は不貫通、宇宙線は貫通する厚みを有する平板状の第１の放射線検出部と、この第１の放射線検出部の背面側に平行に設けられ、該第１の放射線検出部とは異なる時間応答性を持ち、前記第１の放射線検出部を貫通した前記宇宙線との相互作用によって発光する平板状の第２の放射線検出部と、前記第１の放射線検出部及び第２の放射線検出部の各発光を検知して電気信号に変換する前記第２の放射線検出部の背面側または前記第１の放射線検出部と前記第２の放射線検出部の間に設置された複数の光検出部と、前記複数の光検出部の出力した電気信号をそれぞれデジタル変換する複数のデジタル変換部と、前記複数のデジタル変換部から出力された数値化した各電気信号波形を加算する加算部と、前記加算部から出力された数値化した加算電気信号波形を、前記第１の放射線検出部のみでの相互作用に基づく結果と前記第１の放射線検出部と前記第２の放射線検出部の双方での相互作用に基づく結果とに弁別する波形弁別部を具備することを特徴とする放射線検出器。
前記複数の光検出部の出力を補正するための校正用光源を備えていることを特徴とする請求項２記載の放射線検出器。
前記加算部は、前記複数の光検出部の少なくとも２つからの出力が入力することにより加算演算を行うものであることを特徴とする請求項２記載の放射線検出器。
前記加算部は、前記複数の光検出部からの出力に、予め算出したそれぞれの重み係数を乗じてから加算演算を行うものであることを特徴とする請求項２または請求項４記載の放射線検出器。
前記複数の光検出部の出力に乗じる重み係数が、前記校正用光源を用いて求められた各光検出部の出力応答値に基づき算出したものであることを特徴とする請求項５記載の放射線検出器。