JP6258065B2 - Radiation measurement equipment - Google Patents

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Description

本発明は、放射線測定装置に関し、特に、複数種の放射線のそれぞれを分離して測定する装置に関する。   The present invention relates to a radiation measuring apparatus, and more particularly to an apparatus for separately measuring a plurality of types of radiation.

病院、研究所等の放射線を取り扱う施設においては放射線測定装置が用いられる。例えば、廃水に含まれる放射線が測定され、廃水は放射線濃度に応じて取り扱われる。放射線測定装置には、シンチレータおよび光電子増倍管を用いたものがある。シンチレータは、放射線の検出に応じて光を発生する。光電子増倍管は、シンチレータが発生した光に応じてパルス状の信号を出力する。放射線測定装置は、光電子増倍管から出力された信号を計数し、所定時間当たりの計数値(計数率)に基づいて崩壊数等の放射線測定値を求める。シンチレータには、プラスチック等にシンチレータを固溶体として入れた固体シンチレータや、液体にシンチレータを溶解した液体シンチレータがある。   Radiation measurement devices are used in facilities that handle radiation, such as hospitals and laboratories. For example, the radiation contained in the wastewater is measured and the wastewater is handled according to the radiation concentration. Some radiation measurement apparatuses use a scintillator and a photomultiplier tube. The scintillator generates light in response to detection of radiation. The photomultiplier tube outputs a pulsed signal according to the light generated by the scintillator. The radiation measuring device counts the signal output from the photomultiplier tube and obtains a radiation measurement value such as the number of decays based on a count value (count rate) per predetermined time. Examples of the scintillator include a solid scintillator in which the scintillator is placed as a solid solution in plastic or the like, and a liquid scintillator in which the scintillator is dissolved in a liquid.

固体シンチレータを用いた放射線測定装置として、特許文献1にはβ線核種濃度測定装置が記載されている。この装置では、実測スペクトルから各核種についての実測ピーク値が判定される。各実測ピーク値から核種間の相互の混入値を減算して真のピーク値が求められ、それぞれの真のピーク値に基づいて各核種について測定が行われる。   As a radiation measuring apparatus using a solid scintillator, Patent Document 1 describes a β-ray nuclide concentration measuring apparatus. In this apparatus, the measured peak value for each nuclide is determined from the measured spectrum. The true peak value is obtained by subtracting the mixed value between the nuclides from each measured peak value, and the measurement is performed for each nuclide based on the respective true peak value.

特許文献2には、液体シンチレータによる多核種分別測定方法が記載されている。この方法では、各クエンチングレベルごとに、各核種の基準サンプルに対するスペクトル測定によって基準スペクトルが求められる。また、試料に対するスペクトル測定によって試料スペクトルが求められる。そして、各クエンチングレベルごとに、各核種の基準スペクトルの合成が行われ、その合成スペクトルと試料スペクトルとの残差が最小となる場合に、その合成スペクトルが得られる元となった各核種の基準スペクトルに基づいて各核種についての測定値が得られる。   Patent Document 2 describes a multi-nuclide fraction measurement method using a liquid scintillator. In this method, for each quenching level, a reference spectrum is obtained by spectrum measurement on a reference sample of each nuclide. Further, the sample spectrum is obtained by measuring the spectrum of the sample. Then, for each quenching level, a reference spectrum of each nuclide is synthesized, and when the residual between the synthesized spectrum and the sample spectrum is minimized, each nuclide from which the synthesized spectrum is obtained is obtained. Measurements for each nuclide are obtained based on the reference spectrum.

特許文献3には、外部標準線源チャネル比法(ESCR法)等に基づく液体シンチレーションシステムが記載されている。このシステムは、クエンチングの度合を示すクエンチング指標を予め測定し、クエンチング指標に対応する補正係数を用いて放射線計数値の補正を行う。補正係数は、標準試料のセットについて測定を行って予め作成された補正係数曲線に基づいて求められる。   Patent Document 3 describes a liquid scintillation system based on an external standard source channel ratio method (ESCR method) or the like. This system measures in advance a quenching index indicating the degree of quenching, and corrects the radiation count value using a correction coefficient corresponding to the quenching index. The correction coefficient is obtained based on a correction coefficient curve prepared in advance by measuring a set of standard samples.

特開平5−209965号公報JP-A-5-209965 特開平6−265639号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-265639 特開平7−306271号公報JP-A-7-306271

放射線測定装置によって複数種の放射線を測定する場合、広いエネルギー範囲で放射線が測定される。したがって、放射線測定装置には、広いエネルギー範囲で測定可能であることが要求される。他方、測定対象の放射線のエネルギースペクトラムよりも低域側には、エネルギー幅の狭いノイズスペクトラムが存在する。したがって、放射線測定装置には、狭帯域のノイズスペクトラムを検出し、その影響を抑制するための十分なエネルギー分解能が要求される。   When measuring a plurality of types of radiation using a radiation measurement apparatus, the radiation is measured in a wide energy range. Therefore, the radiation measuring apparatus is required to be able to measure in a wide energy range. On the other hand, a noise spectrum having a narrow energy width exists on the lower side of the energy spectrum of the radiation to be measured. Therefore, the radiation measuring apparatus is required to have a sufficient energy resolution for detecting a narrow band noise spectrum and suppressing the influence thereof.

しかし、従来の放射線測定装置では、十分なエネルギー分解能を維持すると共に広いエネルギー範囲で放射線を測定することが困難な場合があった。そのため、特性の異なる複数のシンチレータを用いたり、測定エネルギー範囲やエネルギー分解能等を切り換えながら複数回の測定を行ったりする等、構成および処理が複雑となることがあった。   However, in the conventional radiation measuring apparatus, it may be difficult to measure radiation in a wide energy range while maintaining sufficient energy resolution. For this reason, the configuration and processing may be complicated, such as using a plurality of scintillators having different characteristics, or performing a plurality of measurements while switching the measurement energy range, energy resolution, and the like.

本発明は、簡単な構成で複数種の放射線を分離測定することを目的とする。   An object of the present invention is to separate and measure a plurality of types of radiation with a simple configuration.

本発明は、放射線の検出に応じて信号を出力する検出部と、前記検出部から出力された同一の検出信号に基づいて、複数の異なるエネルギー範囲につき放射線計数率を求める複数の分析部と、前記複数の分析部のそれぞれによって求められた放射線計数率に基づいて、複数種の放射線のうちいずれかについて放射線測定値を求める分離測定部と、を備え、前記複数の分析部は、第1分析部と、放射線計数率を求めるエネルギー範囲の下限が前記第1分析部と等しく、放射線計数率を求めるエネルギー範囲の上限が前記第1分析部よりも大きい第2分析部と、を含み、前記第1分析部が求める放射線計数率についてのエネルギー分解能は、前記第2分析部が求める放射線計数率についてのエネルギー分解能よりも高く、前記第1分析部および前記第2分析部のうち少なくとも一方は、求められる放射線計数率についてのエネルギー分解能に応じて、前記検出信号のレベルを調整するレベル調整部を備え、前記分離測定部は、前記第1分析部が求める放射線計数率に含まれる、測定対象外の放射線の混入値であって、前記第2分析部が求める放射線計数率に基づいて求められる混入値と、前記第1分析部が求める放射線計数率とに基づいて、測定対象の放射線について放射線測定値を求めることを特徴とする。 The present invention includes a detection unit that outputs a signal in response to detection of radiation, a plurality of analysis units that obtain radiation count rates for a plurality of different energy ranges based on the same detection signal output from the detection unit, A separation measurement unit that obtains a radiation measurement value for any one of a plurality of types of radiation based on a radiation count rate obtained by each of the plurality of analysis units, and the plurality of analysis units include a first analysis. A second analysis unit having a lower limit of an energy range for obtaining a radiation count rate equal to that of the first analysis unit and an upper limit of an energy range for obtaining a radiation count rate being greater than that of the first analysis unit, The energy resolution for the radiation count rate required by one analysis unit is higher than the energy resolution for the radiation count rate required by the second analysis unit. At least one of the second analysis units includes a level adjustment unit that adjusts the level of the detection signal in accordance with the energy resolution of the calculated radiation count rate, and the separation measurement unit is obtained by the first analysis unit. A contamination value that is included in the radiation count rate and that is not included in the measurement target and that is obtained based on the radiation count rate that the second analysis unit obtains, and a radiation count rate that the first analysis unit obtains Based on this, a radiation measurement value is obtained for the radiation to be measured .

本発明においては、複数の分析部が同一の検出信号に基づいて、複数の異なるエネルギー範囲につき放射線計数率を求める。これによって、必ずしも複数の検出部を用いなくてもよく、簡単な構成で複数のエネルギー範囲について放射線測定を迅速に行うことができる。本発明は、さらに、第1分析部および第2分析部のうち少なくとも一方は、エネルギー分解能に応じて検出信号のレベルを調整するレベル調整部を備える。これによって、第1分析部および第2分析部において求められる放射線計数率のスケールが揃えられ、分離測定部が実行する処理が単純化される。 In the present invention, a plurality of analysis units obtain radiation count rates for a plurality of different energy ranges based on the same detection signal. Accordingly, it is not always necessary to use a plurality of detection units, and radiation measurement can be quickly performed with respect to a plurality of energy ranges with a simple configuration. In the present invention, at least one of the first analysis unit and the second analysis unit further includes a level adjustment unit that adjusts the level of the detection signal in accordance with the energy resolution. As a result, the scales of the radiation count rates required in the first analysis unit and the second analysis unit are aligned, and the process executed by the separation measurement unit is simplified.

本発明における複数の分析部には、放射線計数率が求められるエネルギー範囲と、エネルギー分解能とが異なる第1分析部および第2分析部が含まれる。第2分析部は、放射線計数率を求めるエネルギー範囲の下限が第1分析部と等しく、上限が第1分析部よりも大きい。第1分析部は、エネルギー分解能が第2分析部よりも高い。これによって、低エネルギー領域における狭帯域のノイズスペクトラムの影響を抑制し、かつ、広いエネルギー範囲で測定を行うことができる。 The plurality of analysis units in the present invention include a first analysis unit and a second analysis unit having different energy ranges in which a radiation count rate is required and energy resolution. Second assay, the lower limit of the energy range for obtaining the radiation count rate equal to the first analyzer, the upper limit is greater than the first mass analyzer. The first analysis unit has a higher energy resolution than the second analysis unit. As a result, it is possible to suppress the influence of a narrow band noise spectrum in a low energy region and perform measurement in a wide energy range.

望ましくは、前記複数の分析部のそれぞれは、自らに対応するエネルギー範囲における放射線計数率のスペクトラムを求めるマルチチャネルアナライザを備えるPreferably, each of the plurality of analysis unit, obtain Preparations multichannel analyzer for determining the spectrum of the radiation counting rate in the energy range corresponding to itself.

望ましくは、前記複数の分析部のそれぞれは、1つまたは複数のエネルギー範囲に前記検出信号を弁別する弁別部と、1つのエネルギー範囲に弁別された前記検出信号に基づいて、その1つのエネルギー範囲について、前記放射線計数率を求める計数部と、を備える。   Preferably, each of the plurality of analysis units includes a discrimination unit that discriminates the detection signal into one or a plurality of energy ranges, and one energy range based on the detection signals discriminated into one energy range. And a counting unit for obtaining the radiation count rate.

このような構成によれば、一般的なマルチチャネルアナライザを用いるよりも構成が簡単となる。   According to such a configuration, the configuration is simpler than using a general multi-channel analyzer.

望ましくは、前記検出部は、検出された放射線に応じて光を発する液体シンチレータと、前記液体シンチレータから発せられた光に応じて検出信号を出力する光電子増倍管と、を備え、前記分離測定部は、前記液体シンチレータにおけるクエンチングの度合に基づいて、β線についての放射線測定値を求める。   Preferably, the detection unit includes a liquid scintillator that emits light according to the detected radiation, and a photomultiplier tube that outputs a detection signal according to the light emitted from the liquid scintillator. The unit obtains a radiation measurement value for β rays based on the degree of quenching in the liquid scintillator.

本発明によれば、簡単な構成で複数種の放射線を分離測定することができる。   According to the present invention, a plurality of types of radiation can be separated and measured with a simple configuration.

放射線測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a radiation measuring device. 第2MCAで求められる広範囲スペクトラムの概形を例示する図である。It is a figure which illustrates the rough form of the wide spectrum calculated | required by 2nd MCA. 第1MCAで求められる狭範囲スペクトラムの概形を例示する図である。It is a figure which illustrates the outline of the narrow range spectrum calculated | required by 1st MCA. 各核種のエネルギースペクトラムを示す図である。It is a figure which shows the energy spectrum of each nuclide. 分離測定部が実行する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which a isolation | separation measurement part performs. 変形例に係る放射線測定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radiation measuring device which concerns on a modification.

図1には、本発明の実施形態に係る放射線測定装置の構成が示されている。放射線測定装置は、放射線の検出に応じて液体シンチレータ10から発せられた光をパルス信号に変換し、パルス信号の所定時間当たりの計数値(計数率)に基づいて放射線の測定を行う。計数率はエネルギースペクトラムとして測定され、エネルギースペクトラムに対する分析処理に基づいて、複数の核種からの放射線を分離して測定する。測定対象の核種は、例えば、トリチウム(H)、炭素14(14C)、リン32(32P)、ストロンチウム90(90Sr)等であり、これらから放射されるβ線を測定対象とする。 FIG. 1 shows a configuration of a radiation measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. The radiation measuring apparatus converts light emitted from the liquid scintillator 10 into a pulse signal in response to detection of radiation, and measures radiation based on a count value (counting rate) per predetermined time of the pulse signal. The counting rate is measured as an energy spectrum, and based on an analysis process for the energy spectrum, radiation from a plurality of nuclides is separated and measured. The nuclide to be measured is, for example, tritium ( 3 H), carbon 14 ( 14 C), phosphorus 32 ( 32 P), strontium 90 ( 90 Sr), etc., and β-rays radiated therefrom are measured. .

光電子増倍管12−1および光電子増倍管12−2は、液体シンチレータ10を挟む位置に配置されている。液体シンチレータ10および各光電子増倍管は、放射線の検出に応じて検出信号としてのパルス信号を出力する検出部を構成する。   The photomultiplier tube 12-1 and the photomultiplier tube 12-2 are arranged at positions where the liquid scintillator 10 is sandwiched. The liquid scintillator 10 and each photomultiplier tube constitute a detection unit that outputs a pulse signal as a detection signal in response to detection of radiation.

各光電子増倍管は、液体シンチレータ10から光が発せられると、端子TTおよび端子TEからパルス信号を出力する。端子TTから出力されるパルス信号は、タイミング検出用のパルス信号である。端子TEから出力されるパルス信号は、波高値測定用のパルス信号である。   When light is emitted from the liquid scintillator 10, each photomultiplier tube outputs a pulse signal from the terminal TT and the terminal TE. The pulse signal output from the terminal TT is a pulse signal for timing detection. The pulse signal output from the terminal TE is a pulse signal for measuring the peak value.

光電子増倍管12−1の端子TTからは、波形整形アンプ14−1にパルス信号が出力される。波形整形アンプ14−1はパルス信号の波形を整形し、AND回路15に出力する。光電子増倍管12−2の端子TTからは、波形整形アンプ14−2にパルス信号が出力される。波形整形アンプ14−2はパルス信号の波形を整形し、AND回路15に出力する。AND回路15は、波形整形アンプ14−1および14−2から出力された2つのパルス信号の論理積に相当するパルスタイミング信号を、第1マルチチャネルアナライザ22および第2マルチチャネルアナライザ24に出力する。各マルチチャネルアナライザは、パルスタイミング信号が示すタイミングに応じて、後述のエネルギー分析用パルス信号の計数を行う。なお、以下の説明では、第1マルチチャネルアナライザ22および第2マルチチャネルアナライザ24を、それぞれ、第1MCA22(Multi Channel Analyzer)および第2MCA24とする。   A pulse signal is output from the terminal TT of the photomultiplier tube 12-1 to the waveform shaping amplifier 14-1. The waveform shaping amplifier 14-1 shapes the waveform of the pulse signal and outputs it to the AND circuit 15. A pulse signal is output from the terminal TT of the photomultiplier tube 12-2 to the waveform shaping amplifier 14-2. The waveform shaping amplifier 14-2 shapes the waveform of the pulse signal and outputs it to the AND circuit 15. The AND circuit 15 outputs a pulse timing signal corresponding to the logical product of the two pulse signals output from the waveform shaping amplifiers 14-1 and 14-2 to the first multi-channel analyzer 22 and the second multi-channel analyzer 24. . Each multi-channel analyzer counts an energy analysis pulse signal, which will be described later, according to the timing indicated by the pulse timing signal. In the following description, the first multi-channel analyzer 22 and the second multi-channel analyzer 24 are referred to as a first MCA 22 (Multi Channel Analyzer) and a second MCA 24, respectively.

光電子増倍管12−1の端子TEからは、バッファアンプ16−1にパルス信号が出力される。バッファアンプ16−1は、パルス信号の波高値に関する特性を維持したまま、パルス信号を加算バッファアンプ18に出力する。光電子増倍管12−2の端子TEからは、バッファアンプ16−2にパルス信号が出力される。バッファアンプ16−2は、パルス信号の波高値に関する特性を維持したまま、パルス信号を加算バッファアンプ18に出力する。加算バッファアンプ18は、各パルス信号を加算して得られるエネルギー分析用パルス信号を、レベル調整アンプ20および第2MCA24に出力する。   A pulse signal is output from the terminal TE of the photomultiplier tube 12-1 to the buffer amplifier 16-1. The buffer amplifier 16-1 outputs the pulse signal to the addition buffer amplifier 18 while maintaining the characteristics related to the peak value of the pulse signal. A pulse signal is output from the terminal TE of the photomultiplier tube 12-2 to the buffer amplifier 16-2. The buffer amplifier 16-2 outputs the pulse signal to the addition buffer amplifier 18 while maintaining the characteristics related to the peak value of the pulse signal. The addition buffer amplifier 18 outputs an energy analysis pulse signal obtained by adding the pulse signals to the level adjustment amplifier 20 and the second MCA 24.

レベル調整アンプ20は、エネルギー分析用パルス信号を調整利得G倍し、第1MCA22に出力する。ここで、調整利得Gは、第1MCA22のエネルギー分解能を、第2MCA24のエネルギー分解能の何倍とするかに基づいて定められている。   The level adjustment amplifier 20 multiplies the energy analysis pulse signal by an adjustment gain G and outputs the result to the first MCA 22. Here, the adjustment gain G is determined based on how many times the energy resolution of the first MCA 22 is set to the energy resolution of the second MCA 24.

液体シンチレータ10において放射線が継続して次々と検出されると、第1MCA22および第2MCA24には、次々とエネルギー分析用パルス信号が入力される。第1MCA22は、次々と入力されるエネルギー分析用パルス信号に基づいて、エネルギースペクトラムを求める。すなわち、エネルギー分析用パルス信号を、その波高値に基づいて複数のエネルギーチャネルのいずれかに弁別し、各チャネルごとに計数率を求める。この際、第1MCA22は、AND回路15から出力されたパルスタイミング信号が示すタイミングに応じて、各エネルギー分析用パルス信号を計数する。第1MCA22は、エネルギースペクトラムのデータを分離測定部26に出力する。このようにして求められるエネルギースペクトラムの横軸は波高値で定まるエネルギーであり、縦軸は各エネルギーチャネルにおける計数率である。   When radiation is continuously detected one after another in the liquid scintillator 10, energy analysis pulse signals are sequentially input to the first MCA 22 and the second MCA 24. The first MCA 22 obtains an energy spectrum based on energy analysis pulse signals that are successively input. That is, the energy analysis pulse signal is discriminated into one of a plurality of energy channels based on the peak value, and the count rate is obtained for each channel. At this time, the first MCA 22 counts each energy analysis pulse signal according to the timing indicated by the pulse timing signal output from the AND circuit 15. The first MCA 22 outputs energy spectrum data to the separation measurement unit 26. The horizontal axis of the energy spectrum thus obtained is energy determined by the peak value, and the vertical axis is the count rate in each energy channel.

第1MCA22が実行する処理と同様の処理によって、第2MCA24は、次々と入力されるエネルギー分析用パルス信号に基づいてエネルギースペクトラムを求める。第2MCA24は、エネルギースペクトラムのデータを分離測定部26に出力する。   The second MCA 24 obtains an energy spectrum based on the energy analysis pulse signals that are successively input by the same process as the process executed by the first MCA 22. The second MCA 24 outputs energy spectrum data to the separation measurement unit 26.

第1MCA22および第2MCA24が、パルスタイミング信号に従いエネルギー分析用パルス信号を計数することで、ノイズを計数する頻度が小さくなり、エネルギースペクトラムに含まれるノイズが抑制される。   When the first MCA 22 and the second MCA 24 count the energy analysis pulse signal according to the pulse timing signal, the frequency of counting noise is reduced, and the noise included in the energy spectrum is suppressed.

このように、レベル調整アンプ20および第1MCA22は、検出部としての液体シンチレータ10、および各光電子増倍管による検出信号に基づいてエネルギースペクトラム(放射線効率)を求める第1分析部を構成する。第2MCA24は、検出信号に基づいてエネルギースペクトラムを求める第2分析部を構成する。   As described above, the level adjustment amplifier 20 and the first MCA 22 constitute a liquid scintillator 10 as a detection unit and a first analysis unit that obtains an energy spectrum (radiation efficiency) based on detection signals from each photomultiplier tube. The second MCA 24 constitutes a second analysis unit that obtains an energy spectrum based on the detection signal.

ここで、第1MCA22のエネルギー分解能は、第2MCA24のエネルギー分解能よりも高く、調整利得G倍であるものとする。また、第1MCA22および第2MCA24が求める各エネルギースペクトラムのエネルギー範囲の下限は0で同一であるものとする。そして、第2MCA24が求めるエネルギースペクトラムのエネルギー範囲の上限は、第1MCA22が求めるエネルギースペクトラムのそれよりも大きく、調整利得G倍であるものとする。すなわち、第2MCA24は、第1MCA22よりも広いエネルギ範囲でエネルギースペクトラムを求める。例えば、第2MCA24が求めるエネルギースペクトラムのエネルギー範囲の上限は、第1MCA22が求めるエネルギースペクトラムのエネルギー範囲の上限の10倍、100倍等とする。   Here, it is assumed that the energy resolution of the first MCA 22 is higher than the energy resolution of the second MCA 24 and is an adjustment gain G times. Further, the lower limit of the energy range of each energy spectrum obtained by the first MCA 22 and the second MCA 24 is assumed to be 0 and the same. The upper limit of the energy range of the energy spectrum obtained by the second MCA 24 is larger than that of the energy spectrum obtained by the first MCA 22 and is an adjustment gain G times. That is, the second MCA 24 obtains an energy spectrum in a wider energy range than the first MCA 22. For example, the upper limit of the energy range of the energy spectrum required by the second MCA 24 is 10 times, 100 times the upper limit of the energy range of the energy spectrum required by the first MCA 22.

そこで、以下の説明では、第1MCA22で求められるエネルギースペクトラムを狭範囲スペクトラムと称し、第2MCA24で求められるエネルギースペクトラムを広範囲スペクトラムと称する。   Therefore, in the following description, the energy spectrum obtained by the first MCA 22 is referred to as a narrow spectrum, and the energy spectrum obtained by the second MCA 24 is referred to as a wide spectrum.

図2には、第2MCA24で求められる広範囲スペクトラムの概形が例示されている。広範囲スペクトラムのエネルギー範囲は0以上、E3以下である。この広範囲スペクトラムは、3種類の核種から発せられた放射線によるものである。3種類の核種のそれぞれのエネルギースペクトラムが合わせられているため、エネルギースペクトラムを表す曲線の曲率は一様ではない。   FIG. 2 illustrates an outline of the wide spectrum required by the second MCA 24. The energy range of the wide spectrum is 0 or more and E3 or less. This wide spectrum is due to radiation emitted from three nuclides. Since the energy spectra of the three nuclides are combined, the curvature of the curve representing the energy spectrum is not uniform.

図3には、第1MCA22で求められる狭範囲スペクトラムの概形が例示されている。狭範囲スペクトラムのエネルギー範囲は、0以上、E2以下である。この狭範囲スペクトラムは、広範囲スペクトラムのエネルギー範囲のうち、0以上、E2以下の部分を切り出し、エネルギー分解能を調整利得G倍としたものである。エネルギーE2よりも高域側の放射線については、第1MCA22によって測定値が除去されている。   FIG. 3 illustrates an outline of a narrow-range spectrum obtained by the first MCA 22. The energy range of the narrow spectrum is 0 or more and E2 or less. This narrow-range spectrum is obtained by cutting out a portion of 0 or more and E2 or less from the energy range of a wide-range spectrum and setting the energy resolution to an adjustment gain G times. For the radiation on the higher frequency side than the energy E2, the measured value is removed by the first MCA 22.

なお、放射線の測定環境には、図3に示される狭範囲スペクトラムよりも低域側のエネルギー0付近に、エネルギー幅が狭いノイズスペクトラムが存在する。第1MCA22は、十分なエネルギー分解能によって、このような狭帯域ノイズスペクトラムを波高弁別によって抑制する機能を有している。   In the radiation measurement environment, there is a noise spectrum with a narrow energy width in the vicinity of energy 0 on the lower frequency side than the narrow range spectrum shown in FIG. The first MCA 22 has a function of suppressing such a narrow band noise spectrum by pulse height discrimination with sufficient energy resolution.

図4には、核種A、核種B、および核種Cのそれぞれのエネルギースペクトラムの概形が例示されている。破線で描かれたエネルギースペクトラム32Aは核種Aによるものである。また、実線で描かれたエネルギースペクトラム32Bは核種Bによるものであり、一点鎖線で描かれたエネルギースペクトラム32Cは核種Cによるものである。核種Cのエネルギースペクトラム32Cは、低域側において核種Aおよび核種Bの各エネルギースペクトラム(32A,32B)に重なる。核種Bのエネルギースペクトラム32Bは、低域側において核種Aのエネルギースペクトラム32Aに重なる。図3に示される広範囲スペクトラムは、核種A、核種B、および核種Cの各エネルギースペクトラムを足し合わせたものに相当する。   In FIG. 4, the outline of each energy spectrum of the nuclide A, the nuclide B, and the nuclide C is illustrated. The energy spectrum 32A drawn with a broken line is due to the nuclide A. The energy spectrum 32B drawn by a solid line is due to the nuclide B, and the energy spectrum 32C drawn by a one-dot chain line is due to the nuclide C. The energy spectrum 32C of the nuclide C overlaps with each energy spectrum (32A, 32B) of the nuclide A and the nuclide B on the low frequency side. The energy spectrum 32B of the nuclide B overlaps the energy spectrum 32A of the nuclide A on the low frequency side. The wide spectrum shown in FIG. 3 corresponds to the sum of the energy spectra of nuclide A, nuclide B, and nuclide C.

例えば、核種A、核種B、および核種Cは、それぞれ、トリチウム(H)、炭素14(14C)、およびリン32(32P)である。なお、図2〜図4に示されたエネルギースペクトラムは、説明のために概形を示したものであり、厳密には実測されるものと異なる。 For example, nuclide A, nuclide B, and nuclide C are tritium ( 3 H), carbon 14 ( 14 C), and phosphorus 32 ( 32 P), respectively. It should be noted that the energy spectrum shown in FIGS. 2 to 4 is a rough outline for explanation, and is strictly different from that actually measured.

次に、図1の分離測定部26が、核種A、核種B、および核種Cについて、放射線測定値として崩壊数を求める処理について説明する。この処理は、測定対象のエネルギー範囲を各核種に対応する複数のウィンドウに分割し、高域側のウインドウから順にウィンドウごとに計数率を求め、各計数率に基づき各核種の崩壊数を求めるものである。1つのウィンドウ内において、測定対象外の核種のエネルギースペクトラムが混入する場合には、予め測定されたデータを用いて、測定対象外の核種のエネルギースペクトラムの寄与が除外される。以下、このようなマルチウィンドウ処理について具体的に説明する。   Next, a process in which the separation measurement unit 26 in FIG. 1 calculates the number of decays as the radiation measurement value for the nuclide A, the nuclide B, and the nuclide C will be described. In this process, the energy range to be measured is divided into a plurality of windows corresponding to each nuclide, the count rate is obtained for each window in order from the high frequency side window, and the decay number of each nuclide is obtained based on each count rate. It is. When the energy spectrum of the nuclide that is not the measurement target is mixed in one window, the contribution of the energy spectrum of the nuclide that is not the measurement target is excluded using the data measured in advance. Hereinafter, such multi-window processing will be specifically described.

初めに、図4に示されているように、測定対象とするエネルギー範囲に対し、計数率が求められるエネルギー範囲として、第1ウィンドウW1、第2ウィンドウW2、および第3ウィンドウW3が設定される。すなわち、エネルギー0以上、E1未満のエネルギー範囲に第1ウィンドウW1が設定される。そして、エネルギーE1以上、E2未満のエネルギー範囲に第2ウィンドウW2が設定され、エネルギE2以上、E3以下のエネルギー範囲に第3ウィンドウW3が設定される。この設定は、予めユーザの操作によって行われる。   First, as shown in FIG. 4, a first window W1, a second window W2, and a third window W3 are set as energy ranges for which a counting rate is required for an energy range to be measured. . That is, the first window W1 is set in an energy range of energy 0 or more and less than E1. Then, the second window W2 is set in the energy range of energy E1 or more and less than E2, and the third window W3 is set in the energy range of energy E2 or more and E3 or less. This setting is performed in advance by a user operation.

第3ウィンドウW3は、核種Aおよび核種Bの各エネルギースペクトラムよりも高域における、核種Cのエネルギースペクトラムと重なる領域に設定される。第2ウィンドウW2は、第3ウィンドウW3よりも低域、かつ、核種Aのエネルギースペクトラムよりも高域における、核種Bおよび核種Cの各エネルギースペクトラムが混在する領域に設定される。第1ウィンドウW1は、第2ウィンドウW2よりも低域、かつ、核種A、核種Bおよび核種Cの各エネルギースペクトラムが混在する領域に設定される。   The third window W3 is set in a region overlapping with the energy spectrum of the nuclide C at a higher frequency than each energy spectrum of the nuclide A and nuclide B. The second window W2 is set in a region where the energy spectra of the nuclide B and the nuclide C are mixed in a lower region than the third window W3 and higher than the energy spectrum of the nuclide A. The first window W1 is set to a region where the energy spectrum of the nuclide A, the nuclide B, and the nuclide C is mixed, which is lower than the second window W2.

分離測定部26においては、第1ウィンドウW1および第2ウィンドウW2に対する処理が狭範囲スペクトラムを用いて行われ、第3ウィンドウW3に対する処理が広範囲スペクトラムを用いて行われる。   In the separation measurement unit 26, processing for the first window W1 and the second window W2 is performed using a narrow spectrum, and processing for the third window W3 is performed using a wide spectrum.

ここでは、隣接する2つのウィンドウが接する場合を取り上げているが、これらは離れていてもよい。すなわち、隣接するウィンドウの間には、いずれのウィンドウにも属さない領域が介在してもよい。   Here, a case where two adjacent windows are in contact with each other is taken up, but they may be separated from each other. That is, an area that does not belong to any window may be interposed between adjacent windows.

マルチウィンドウ処理を実行するため、次のようなデータが予め記憶部28に記憶される。これらのデータは、第1ウィンドウW1、第2ウィンドウW2、および第3ウィンドウW3が設定されたという前提の下で、予め実測によって求められる。   In order to execute the multi-window process, the following data is stored in the storage unit 28 in advance. These data are obtained in advance by actual measurement under the premise that the first window W1, the second window W2, and the third window W3 are set.

記憶部28には、試料を含有した液体シンチレータ10についてのESCR値、またはそれと等価なESCR値が記憶されている。ESCR値はクエンチングの度合を示す指標値であり、特許文献3に記載されているように、外部標準線源チャネル比法(ESCR法)(External Standard Channel Ratio)によって求められる。クエンチングとは、試料の含有によりシンチレータの発光効率が低下したり、発せられた光が減衰したりし、放射線の計数効率が低下することをいう。クエチングの度合の変化に応じて各核種のエネルギースペクトラムが変化する。他方、クエンチングの度合が定まると、各核種のエネルギースペクトラムも定まる。したがって、クエンチングの度合いを知ることで、各核種について各ウィンドウに対する計数効率の比率を求めることができる。   The storage unit 28 stores an ESCR value for the liquid scintillator 10 containing the sample or an ESCR value equivalent to the ESCR value. The ESCR value is an index value indicating the degree of quenching, and is obtained by an external standard channel ratio method (ESCR method) as described in Patent Document 3. Quenching means that the luminous efficiency of the scintillator is reduced due to the inclusion of the sample, or the emitted light is attenuated, so that the radiation counting efficiency is lowered. The energy spectrum of each nuclide changes depending on the degree of queuing. On the other hand, when the degree of quenching is determined, the energy spectrum of each nuclide is also determined. Therefore, by knowing the degree of quenching, the ratio of the counting efficiency to each window can be obtained for each nuclide.

記憶部28には、ESCR値と核種C混入比dとを対応付けた核種C混入比dデータベースが記憶されている。ここで、核種C混入比dは、第3ウィンドウW3での核種Cに対する計数率がNである場合に、第2ウィンドウW2における計数率にN/dだけ、核種Cに基づく計数率が混入することを示す値である。核種C混入比dデータベースによれば、ESCR値に対応する核種C混入比dが求められる。   The storage unit 28 stores a nuclide C mixing ratio d database in which ESCR values and nuclide C mixing ratios d are associated with each other. Here, when the count rate for the nuclide C in the third window W3 is N, the count rate based on the nuclide C is mixed into the count rate in the second window W2 by N / d. It is a value indicating that. According to the nuclide C mixing ratio d database, the nuclide C mixing ratio d corresponding to the ESCR value is obtained.

記憶部28には、ESCR値と核種C混入比eとを対応付けた核種C混入比eデータベースが記憶されている。ここで、核種C混入比eは、第3ウィンドウW3での核種Cに対する計数率がNである場合に、第1ウィンドウW1における計数率にN/eだけ、核種Cに基づく計数率が混入することを示す値である。核種C混入比eデータベースによれば、ESCR値に対応する核種C混入比eが求められる。   The storage unit 28 stores a nuclide C mixture ratio e database in which the ESCR values and the nuclide C mixture ratio e are associated with each other. Here, when the count rate for the nuclide C in the third window W3 is N, the count rate based on the nuclide C is mixed into the count rate in the first window W1 by N / e. It is a value indicating that. According to the nuclide C mixing ratio e database, the nuclide C mixing ratio e corresponding to the ESCR value is obtained.

記憶部28には、ESCR値と核種B混入比fとを対応付けた核種B混入比fデータベースが記憶されている。ここで、核種B混入比fは、第2ウィンドウW2での核種Bに対する計数率がNである場合に、第1ウィンドウW1における計数率にN/fだけ、核種Bに基づく計数率が混入することを示す値である。核種B混入比fデータベースによれば、ESCR値に対応する核種B混入比fが求められる。   The storage unit 28 stores a nuclide B mixture ratio f database in which the ESCR values and the nuclide B mixture ratio f are associated with each other. Here, when the count rate for the nuclide B in the second window W2 is N, the count rate based on the nuclide B is mixed into the count rate in the first window W1 by N / f. It is a value indicating that. According to the nuclide B contamination ratio f database, the nuclide B contamination ratio f corresponding to the ESCR value is obtained.

記憶部28には、第1ウィンドウW1における核種Aに対する計数効率η1、第2ウィンドウW2における核種Bに対する計数効率η2、および、第3ウィンドウW3における核種Cに対する計数効率η3のそれぞれが、ESCR値に対して対応付けられた計数効率データベースが記憶されている。計数効率は、ある核種の崩壊数に対し、1つのウィンドウにて実測される計数率の比率を表し、クエンチングの度合に依存する。すなわち、1つのウィンドウにおいて1つの核種について実測された計数率を計数効率で割ることで、その核種についての崩壊数が求められる。   In the storage unit 28, the counting efficiency η1 for the nuclide A in the first window W1, the counting efficiency η2 for the nuclide B in the second window W2, and the counting efficiency η3 for the nuclide C in the third window W3 are set as ESCR values. A counting efficiency database associated with each other is stored. The counting efficiency represents the ratio of the counting rate measured in one window with respect to the number of decays of a certain nuclide, and depends on the degree of quenching. That is, by dividing the count rate actually measured for one nuclide in one window by the counting efficiency, the number of decays for that nuclide can be obtained.

図5には、分離測定部26が、核種Aの崩壊数ξ(A)、核種Bの崩壊数ξ(B)、および核種Cの崩壊数ξ(C)をそれぞれ求めるフローチャートが示されている。分離測定部26は、記憶部28に記憶されたプログラムを実行し、このフローチャートに従う処理を実行する。すなわち、分離測定部26は、広範囲スペクトラム、狭範囲スペクトラム、および記憶部28に記憶された上記のデータに基づいてマルチウィンドウ処理を実行する。   FIG. 5 shows a flowchart in which the separation measurement unit 26 obtains the decay number ξ (A) of the nuclide A, the decay number ξ (B) of the nuclide B, and the decay number ξ (C) of the nuclide C, respectively. . The separation measurement unit 26 executes the program stored in the storage unit 28 and executes processing according to this flowchart. That is, the separation measurement unit 26 performs multi-window processing based on the wide spectrum, the narrow spectrum, and the above data stored in the storage unit 28.

分離測定部26は、第2MCA24から出力された広範囲スペクトラムのデータに基づいて、第3ウィンドウW3における計数率N3を求める(S101)。すなわち、分離測定部26は、第3ウィンドウW3に属する各チャネルで求められた計数率の加算合計値を計数率N3として求める。分離測定部26は、記憶部28における計数効率データベースを参照し、ESCR値に対応する計数効率η3を読み込み(S102)、次の(数1)に基づいて核種Cの崩壊数を求める(S103)。   The separation measurement unit 26 obtains the count rate N3 in the third window W3 based on the wide spectrum data output from the second MCA 24 (S101). That is, the separation measurement unit 26 obtains the sum total of the count rates obtained for each channel belonging to the third window W3 as the count rate N3. The separation measuring unit 26 refers to the counting efficiency database in the storage unit 28, reads the counting efficiency η3 corresponding to the ESCR value (S102), and obtains the decay number of the nuclide C based on the following (Equation 1) (S103). .

(数1) ξ(C)=N3/η3   (Expression 1) ξ (C) = N3 / η3

分離測定部26は、第1MCA22から出力された狭範囲スペクトラムのデータに基づいて、第2ウィンドウW2における計数率N2を求める(S104)。すなわち、分離測定部26は、第2ウィンドウW2に属する各チャネルで求められた計数率の加算合計値を計数率N2として求める。また、分離測定部26は、記憶部28における核種C混入比dデータベースを参照し、ESCR値に対応する核種C混入比dを読み込む(S105)。さらに、分離測定部26は計数効率データベースを参照し、ESCR値に対応する計数効率η2を読み込み(S106)、次の(数2)に基づいて核種Bの崩壊数を求める(S107)。   The separation measurement unit 26 obtains the count rate N2 in the second window W2 based on the narrow-range spectrum data output from the first MCA 22 (S104). That is, the separation measuring unit 26 obtains the sum total of the count rates obtained for each channel belonging to the second window W2 as the count rate N2. Further, the separation measurement unit 26 refers to the nuclide C mixing ratio d database in the storage unit 28 and reads the nuclide C mixing ratio d corresponding to the ESCR value (S105). Further, the separation measurement unit 26 refers to the counting efficiency database, reads the counting efficiency η2 corresponding to the ESCR value (S106), and obtains the decay number of the nuclide B based on the following (Expression 2) (S107).

(数2) ξ(B)=(N2−N3/d)/η2   (Expression 2) ξ (B) = (N2−N3 / d) / η2

ここで、N3/dは第2ウィンドウW2についての計数率N2に含まれる、核種Cについての計数率である。(N2−N3/d)は、計数率N2から核種Cについての計数率(混入値)を減算したものであり、核種Bについての計数率となる。この計数率を計数効率η2で割ることで核種Bの崩壊数が求められる。   Here, N3 / d is a count rate for the nuclide C included in the count rate N2 for the second window W2. (N2-N3 / d) is obtained by subtracting the count rate (mixed value) for nuclide C from the count rate N2, and is the count rate for nuclide B. By dividing this counting rate by the counting efficiency η2, the number of decays of nuclide B can be obtained.

すなわち、(数2)に表されているように、分離測定部26は、第2ウィンドウW2内に混入した測定対象外の核種Cのエネルギースペクトラムによる混入値(N3/d)、第2ウィンドウW2における計数率N2、および計数効率η2に基づいて、核種Bについての崩壊数ξ(B)を求める。   That is, as shown in (Equation 2), the separation measurement unit 26 includes the mixed value (N3 / d) based on the energy spectrum of the non-measurement nuclide C mixed in the second window W2, and the second window W2. The decay number ξ (B) for the nuclide B is obtained based on the count rate N2 and the count efficiency η2.

分離測定部26は、第1MCA22から出力された狭範囲スペクトラムのデータに基づいて、第1ウィンドウW1における計数率N1を求める(S108)。すなわち、分離測定部26は、第1ウィンドウW1に属する各チャネルで求められた計数率の加算合計値を計数率N1として求める。また、分離測定部26は、記憶部28における核種C混入比eデータベースを参照し、ESCR値に対応する核種C混入比eを読み込む(S109)。加えて、分離測定部26は、記憶部28における核種B混入比fデータベースを参照し、ESCR値に対応する核種B混入比fを読み込む(S110)。さらに、分離測定部26は、計数効率データベースを参照し、ESCR値に対応する計数効率η1を読み込み(S111)、次の(数3)に基づいて核種Aの崩壊数を求める(S111)。   The separation measurement unit 26 obtains the count rate N1 in the first window W1 based on the narrow-range spectrum data output from the first MCA 22 (S108). That is, the separation measuring unit 26 obtains the sum total of the count rates obtained for each channel belonging to the first window W1 as the count rate N1. Further, the separation measuring unit 26 refers to the nuclide C mixing ratio e database in the storage unit 28 and reads the nuclide C mixing ratio e corresponding to the ESCR value (S109). In addition, the separation measurement unit 26 refers to the nuclide B contamination ratio f database in the storage unit 28 and reads the nuclide B contamination ratio f corresponding to the ESCR value (S110). Further, the separation measurement unit 26 refers to the counting efficiency database, reads the counting efficiency η1 corresponding to the ESCR value (S111), and obtains the decay number of the nuclide A based on the following (Equation 3) (S111).

(数3) ξ(A)=[N1−N3/e−(N2−N3/d)/f]/η1   (Expression 3) ξ (A) = [N 1 −N 3 / e− (N 2 −N 3 / d) / f] / η 1

ここで、N3/eは、計数率N1に含まれる、核種Cについての計数率である。(N2−N3/d)/fは、計数率N1に含まれる、核種Bについての計数率である。[N1−N3/e−(N2−N3/d)/f]は、第1ウィンドウW1についての計数率N1から、核種Bおよび核種Cについての各計数率(混入値)を減算したものであり、核種Aについての計数率となる。この計数率を計数効率η1で割ることで核種Aの崩壊数が求められる。   Here, N3 / e is a count rate for nuclide C included in the count rate N1. (N2-N3 / d) / f is a count rate for nuclide B included in the count rate N1. [N1-N3 / e- (N2-N3 / d) / f] is obtained by subtracting each count rate (mixed value) for nuclide B and nuclide C from the count rate N1 for the first window W1. , The counting rate for nuclide A. By dividing this counting rate by the counting efficiency η1, the number of decays of nuclide A can be obtained.

すなわち、(数3)に表されているように、分離測定部26は、第1ウィンドウW1内に混入した測定対象外の核種Cのエネルギースペクトラムによる混入値(N3/e)、測定対象外の核種Bのエネルギースペクトラムによる混入値(N2−N3/d)/f、第1ウィンドウW1における計数率N1、および計数効率η1に基づいて、核種Aについての崩壊数ξ(A)を求める。   That is, as expressed in (Equation 3), the separation measurement unit 26 determines that the mixed value (N3 / e) of the nuclide C outside the measurement target mixed in the first window W1 is not measured. The decay number ξ (A) for the nuclide A is determined based on the mixed value (N2−N3 / d) / f of the nuclide B energy spectrum, the count rate N1 in the first window W1, and the count efficiency η1.

分離測定部26は、核種A、核種Bおよび核種Cについて求められた各崩壊数を、ベクレル等の所定の単位に換算し、表示部としてのモニタ30に出力する。モニタ30は、各核種について崩壊数を表示する。   The separation measurement unit 26 converts each decay number obtained for the nuclide A, the nuclide B, and the nuclide C into a predetermined unit such as becquerel and outputs it to a monitor 30 as a display unit. The monitor 30 displays the number of decays for each nuclide.

なお、上記ステップS101〜S111の計算順序およびデータ読み込み順序は一つの例である。分離測定部26は、その他の計算順序およびデータ読み込み順序で、(数1)〜(数3)に基づき、各核種について崩壊数を求めてもよい。例えば、先に計数率N1〜N3を求め、さらに、核種C混入比d、核種C混入比e、および核種B混入比f、計数効率η1〜η3を記憶部28から読み込んだ後に、(数1)〜(数3)を計算してもよい。   The calculation order and the data reading order in steps S101 to S111 are just an example. The separation measurement unit 26 may obtain the decay number for each nuclide based on (Equation 1) to (Equation 3) in other calculation orders and data reading orders. For example, the count rates N1 to N3 are obtained first, and the nuclide C mixture ratio d, the nuclide C mixture ratio e, the nuclide B mixture ratio f, and the count efficiencies η1 to η3 are read from the storage unit 28, ) To (Equation 3) may be calculated.

さらに、分離測定部26は、狭範囲スペクトラムまたは広範囲スペクトラムをモニタ30に表示し、表示されたスペクトラムに基づいてユーザが各ウィンドウを設定するようにしてもよい。また、ここでは、クエンチングの度合を表す指標値としてESCR値を用いた例につき説明した。このような指標値としては、外部標準法(ESR法)や試料チャンネル比法(SCR法)等、その他の方法によって求められた指標値を用いてもよい。   Further, the separation measurement unit 26 may display a narrow-range spectrum or a wide-range spectrum on the monitor 30, and the user may set each window based on the displayed spectrum. Further, here, an example in which an ESCR value is used as an index value indicating the degree of quenching has been described. As such an index value, an index value obtained by another method such as an external standard method (ESR method) or a sample channel ratio method (SCR method) may be used.

一般に、放射線測定装置によって複数種の放射線を測定する場合、広いエネルギー範囲で放射線が測定される。したがって、放射線測定装置には、広いエネルギー範囲で測定可能であることが要求される。他方、測定対象の放射線のエネルギースペクトラムの低域側には、エネルギー幅の狭いノイズスペクトラムが存在する。したがって、放射線測定装置には、狭帯域のノイズスペクトラムを検出し、その影響を抑制するための十分なエネルギー分解能が要求される。   Generally, when a plurality of types of radiation are measured by a radiation measuring apparatus, the radiation is measured in a wide energy range. Therefore, the radiation measuring apparatus is required to be able to measure in a wide energy range. On the other hand, there is a noise spectrum with a narrow energy width on the lower side of the energy spectrum of the radiation to be measured. Therefore, the radiation measuring apparatus is required to have a sufficient energy resolution for detecting a narrow band noise spectrum and suppressing the influence thereof.

本実施形態に用いられる第1MCA22のエネルギー分解能は、第2MCA24のエネルギー分解能よりも高い。また、第2MCA24が求める広範囲スペクトラムのエネルギー範囲の上限は、第1MCA22が求める狭範囲スペクトラムのそれよりも大きい。そして、エネルギー分解能が高い方の第1MCA22によって、低エネルギー領域にある狭帯域のノイズスペクトラムによる測定への影響が抑制される。これによって、ノイズスペクトラムの影響を抑制し、かつ、広いエネルギー範囲で測定を行うことができる。   The energy resolution of the first MCA 22 used in the present embodiment is higher than the energy resolution of the second MCA 24. Further, the upper limit of the energy range of the wide spectrum obtained by the second MCA 24 is larger than that of the narrow spectrum obtained by the first MCA 22. The first MCA 22 having the higher energy resolution suppresses the influence on the measurement by the narrow band noise spectrum in the low energy region. As a result, the influence of the noise spectrum can be suppressed and measurement can be performed in a wide energy range.

また、本実施形態に係る放射線測定装置では、2つのマルチチャネルアナライザを用いて、共通のエネルギー分析用パルス信号について、エネルギー範囲の異なるエネルギースペクトラムが求められる。これによって、簡単な構成で複数のエネルギー範囲について放射線測定を迅速に行うことができる。   In the radiation measurement apparatus according to the present embodiment, energy spectra having different energy ranges are obtained for the common energy analysis pulse signal using two multi-channel analyzers. As a result, radiation measurement can be quickly performed for a plurality of energy ranges with a simple configuration.

図6には、変形例に係る放射線測定装置の構成が示されている。この放射線測定装置は、図1に示されている放射線測定装置について、第1MCA22を第1波高弁別計数部34に置き換え、第2MCA24を第2波高弁別計数部36に置き換えたものである。図1に示される構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。   FIG. 6 shows a configuration of a radiation measuring apparatus according to a modification. This radiation measurement apparatus is the same as the radiation measurement apparatus shown in FIG. 1 except that the first MCA 22 is replaced with a first wave height discrimination counting unit 34 and the second MCA 24 is replaced with a second wave height discrimination counting unit 36. The same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第1波高弁別計数部34は、第1波高弁別部38、第1計数部40、第2波高弁別部42、および第2計数部44を備える。第1波高弁別部38は、次々と入力されるエネルギー分析用パルス信号のうち、第1ウィンドウW1のエネルギー範囲内にあるものを波高値に応じて弁別し、第1計数部40に出力する。第1計数部40は、第1波高弁別部38によって弁別されたエネルギー分析用パルス信号を計数し、計数率N1を分離測定部26に出力する。   The first wave height discrimination counting unit 34 includes a first wave height discrimination unit 38, a first counting unit 40, a second wave height discrimination unit 42, and a second counting unit 44. The first wave height discriminating unit 38 discriminates among the pulse signals for energy analysis inputted one after another within the energy range of the first window W1 according to the crest value, and outputs it to the first counting unit 40. The first counting unit 40 counts the energy analysis pulse signal discriminated by the first wave height discriminating unit 38 and outputs the count rate N1 to the separation measuring unit 26.

第2波高弁別部42は、次々と入力されるエネルギー分析用パルス信号のうち、第2ウィンドウW2のエネルギー範囲内にあるものを波高値に応じて弁別し、第2計数部44に出力する。第2計数部44は、第2波高弁別部42によって弁別されたエネルギー分析用パルス信号を計数し、計数率N2を分離測定部26に出力する。   The second wave height discriminating unit 42 discriminates among the pulse signals for energy analysis that are successively input within the energy range of the second window W <b> 2 according to the peak value, and outputs the discriminated signal to the second counting unit 44. The second counting unit 44 counts the energy analysis pulse signal discriminated by the second wave height discriminating unit 42 and outputs the count rate N2 to the separation measuring unit 26.

第2波高弁別計数部36は、第3波高弁別部46および第3計数部48を備える。第3波高弁別部46は、次々と入力されるエネルギー分析用パルス信号のうち、第3ウィンドウW3のエネルギー範囲内にあるものを波高値に応じて弁別し、第3計数部48に出力する。第3計数部48は、第3波高弁別部46によって弁別されたエネルギー分析用パルス信号を計数し、計数率N3を分離測定部26に出力する。   The second wave height discrimination counting unit 36 includes a third wave height discrimination unit 46 and a third counting unit 48. The third wave height discriminating unit 46 discriminates among the pulse signals for energy analysis inputted one after another within the energy range of the third window W3 according to the crest value, and outputs it to the third counting unit 48. The third counting unit 48 counts the energy analysis pulse signal discriminated by the third wave height discriminating unit 46 and outputs the count rate N3 to the separation measuring unit 26.

分離測定部26は、第1波高弁別計数部34から出力された計数率N1およびN2と、第2波高弁別計数部36から出力された計数率N3を用いて、上述のマルチチャネル処理に従い、核種A、核種Bおよび核種Cについてそれぞれ、崩壊数ξ(A)、崩壊数ξ(B)および崩壊数ξ(C)を求める。   The separation measuring unit 26 uses the count rates N1 and N2 output from the first wave height discrimination counting unit 34 and the count rate N3 output from the second wave height discrimination counting unit 36 according to the above-described multi-channel processing and For A, nuclide B and nuclide C, the decay number ξ (A), decay number ξ (B) and decay number ξ (C) are determined.

このような構成によれば、必要なウィンドウについてのみ波高弁別および計数が行われるため、マルチチャネルアナライザを用いる場合よりも構成が簡単となる。   According to such a configuration, since the peak height discrimination and counting are performed only for the necessary windows, the configuration is simpler than when a multi-channel analyzer is used.

10 液体シンチレータ、12−1,12−2 光電子増倍管、14−1,14−2 波形整形アンプ、15 AND回路、16−1,16−2 バッファアンプ、18 加算バッファアンプ、20 レベル調整アンプ、22 第1マルチチャネルアナライザ(第1MCA)、24 第2マルチチャネルアナライザ(第2MCA)、26 分離測定部、28 記憶部、30 モニタ、32A,32B,32C エネルギースペクトラム、34 第1波高弁別計数部、36 第2波高弁別計数部、38 第1波高弁別部、40 第1計数部、42 第2波高弁別部、44 第2計数部、46 第3波高弁別部、48 第3計数部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Liquid scintillator, 12-1, 12-2 Photomultiplier tube, 14-1, 14-2 Waveform shaping amplifier, 15 AND circuit, 16-1, 16-2 Buffer amplifier, 18 addition buffer amplifier, 20 level adjustment amplifier , 22 First multi-channel analyzer (first MCA), 24 Second multi-channel analyzer (second MCA), 26 Separation measurement unit, 28 Storage unit, 30 Monitor, 32A, 32B, 32C Energy spectrum, 34 First wave height discrimination counting unit , 36 2nd wave height discrimination counting part, 38 1st wave height discrimination part, 40 1st counting part, 42 2nd wave height discrimination part, 44 2nd counting part, 46 3rd wave height discrimination part, 48 3rd counting part.

Claims (4)

放射線の検出に応じて信号を出力する検出部と、
前記検出部から出力された同一の検出信号に基づいて、複数の異なるエネルギー範囲につき放射線計数率を求める複数の分析部と、
前記複数の分析部のそれぞれによって求められた放射線計数率に基づいて、複数種の放射線のうちいずれかについて放射線測定値を求める分離測定部と、
を備え
前記複数の分析部は、
第1分析部と、
放射線計数率を求めるエネルギー範囲の下限が前記第1分析部と等しく、放射線計数率を求めるエネルギー範囲の上限が前記第1分析部よりも大きい第2分析部と、を含み、
前記第1分析部が求める放射線計数率についてのエネルギー分解能は、前記第2分析部が求める放射線計数率についてのエネルギー分解能よりも高く、
前記第1分析部および前記第2分析部のうち少なくとも一方は、求められる放射線計数率についてのエネルギー分解能に応じて、前記検出信号のレベルを調整するレベル調整部を備え、
前記分離測定部は、
前記第1分析部が求める放射線計数率に含まれる、測定対象外の放射線の混入値であって、前記第2分析部が求める放射線計数率に基づいて求められる混入値と、前記第1分析部が求める放射線計数率とに基づいて、測定対象の放射線について放射線測定値を求めることを特徴とする放射線測定装置。
A detector that outputs a signal in response to detection of radiation;
Based on the same detection signal output from the detection unit, a plurality of analysis units for obtaining a radiation count rate for a plurality of different energy ranges;
Based on the radiation count rate obtained by each of the plurality of analysis units, a separation measurement unit for obtaining a radiation measurement value for any of a plurality of types of radiation, and
Equipped with a,
The plurality of analysis units include:
A first analysis unit;
A lower limit of an energy range for obtaining a radiation count rate is equal to the first analysis unit, and an upper limit of an energy range for obtaining a radiation count rate is greater than the first analysis unit, and a second analysis unit,
The energy resolution for the radiation count rate required by the first analyzer is higher than the energy resolution for the radiation count rate required by the second analyzer,
At least one of the first analysis unit and the second analysis unit includes a level adjustment unit that adjusts the level of the detection signal according to an energy resolution for a required radiation count rate,
The separation measuring unit is
The mixed value of radiation that is not measured and included in the radiation count rate obtained by the first analysis unit, the contamination value obtained based on the radiation count rate obtained by the second analysis unit, and the first analysis unit A radiation measurement apparatus that obtains a radiation measurement value for the radiation to be measured based on the radiation count rate that is required .
請求項1に記載の放射線測定装置において、
前記複数の分析部のそれぞれは、自らに対応するエネルギー範囲における放射線計数率のスペクトラムを求めるマルチチャネルアナライザを備えることを特徴とする放射線測定装置。
The radiation measurement apparatus according to claim 1 ,
The plurality of each analysis portion, the radiation measuring apparatus characterized by obtaining Bei multichannel analyzer for determining the spectrum of the radiation counting rate in the energy range corresponding to itself.
請求項1または請求項2に記載の放射線測定装置において、
前記複数の分析部のそれぞれは、
1つまたは複数のエネルギー範囲に前記検出信号を弁別する弁別部と、
1つのエネルギー範囲に弁別された前記検出信号に基づいて、その1つのエネルギー範囲について、前記放射線計数率を求める計数部と、
を備えることを特徴とする放射線測定装置。
The radiation measurement apparatus according to claim 1 or 2,
Each of the plurality of analysis units is
A discriminator for discriminating the detection signal into one or more energy ranges;
Based on the detection signal discriminated into one energy range, a counting unit for obtaining the radiation count rate for the one energy range;
A radiation measurement apparatus comprising:
請求項1から請求項のいずれか1項に記載の放射線測定装置において、
前記検出部は、
検出された放射線に応じて光を発する液体シンチレータと、
前記液体シンチレータから発せられた光に応じて前記検出信号を出力する光電子増倍管と、を備え、
前記分離測定部は、前記液体シンチレータにおけるクエンチングの度合に基づいて、β線についての放射線測定値を求めることを特徴とする放射線測定装置。
In the radiation measuring device according to any one of claims 1 to 3 ,
The detector is
A liquid scintillator that emits light in response to the detected radiation;
A photomultiplier tube that outputs the detection signal in response to light emitted from the liquid scintillator,
The separation measurement unit obtains a radiation measurement value for β rays based on a degree of quenching in the liquid scintillator.
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JP4454840B2 (en) * 2000-12-25 2010-04-21 株式会社東芝 Radiation instrumentation system, health diagnosis method thereof, and radiation measurement method
JP2003194953A (en) * 2001-12-25 2003-07-09 Toden Kogyo Co Ltd Radiation measurement program and radiation-measuring apparatus
JP4755061B2 (en) * 2006-10-13 2011-08-24 株式会社日立製作所 Nuclear facility leakage monitoring system and leakage monitoring method thereof

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