JP6332607B2 - 放射線検出器設置治具、放射線検出器設置方法、および試料容器の位置決め方法 - Google Patents

Description

この発明は、放射線検出器設置治具、放射線検出器設置方法、および試料容器の位置決め方法に関する。

従来、測定試料を収容するマリネリ容器などの容器に対して放射線量計を位置決め固定する治具が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−３６９５７号公報

ところで、上記従来技術に係るマリネリ容器などの容器を遮蔽体内に設置して放射線検出器による検出を行なう場合には、放射線検出器の調整および保守のために、遮蔽体内に放射線検出器を収容する作業と遮蔽体内から放射線検出器を取り出す作業とを繰り返し行う場合がある。このため遮蔽体内での放射線検出器の露出量およびマリネリ容器の中心に対する放射線検出器の中心の相対位置などを容易に位置決めすることが望まれている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、遮蔽体内での放射線検出器の相対的な設置位置を容易に位置決めすることが可能な放射線検出器設置治具、放射線検出器設置方法、および試料容器の位置決め方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る放射線検出器設置治具は、放射線検出器のエンドキャップを収容する有底筒型の容器本体であって、試料容器とは異なる容器本体と、前記エンドキャップの先端と前記容器本体の底面との間の間隔を所定間隔に設定する間隔調整部材と、を備え、前記容器本体の先端部は、前記エンドキャップを内部に収容して放射線を遮蔽する遮蔽体に設けられた位置決め部材によって位置決めされる。

（２）上記（１）に係る放射線検出器設置治具は、前記間隔調整部材は、前記容器本体の内部で前記エンドキャップの先端に接触して、前記エンドキャップの先端とともに移動する接触部と、前記接触部と一体に設けられ、前記容器本体の底部に設けられた貫通孔から前記容器本体の外部に突出する突出部と、を備え、前記突出部は、前記エンドキャップの先端と前記容器本体の底面との間の間隔を示す目盛りを表面上に備える。

（３）上記（１）に係る放射線検出器設置治具は、前記間隔調整部材は、前記エンドキャップの先端と前記容器本体の底面との間に挿入および取り出される所定厚さの板状部材であり、前記容器本体は、前記板状部材を内部に挿入するための開口部を備える。

（４）上記（１）から（３）の何れか１つに係る放射線検出器設置治具では、前記容器本体は、先端面上から突出して前記放射線検出器と前記遮蔽体との間に装着される位置調整部材を備える。
（５）上記（４）に係る放射線検出器設置治具では、前記位置調整部材は、前記容器本体の周方向に所定間隔を置いた少なくとも３つ以上の複数の位置で前記容器本体の先端面上から突出している。

（６）本発明の一態様に係る放射線検出器設置方法は、上記（１）から（５）の何れか１つに記載の放射線検出器設置治具を前記遮蔽体の内部に収容し、前記容器本体の先端部を前記位置決め部材によって位置決めする工程と、前記エンドキャップを前記容器本体の内部に挿入し、前記間隔調整部材によって前記エンドキャップの先端と前記容器本体の底面との間の間隔を前記所定間隔に設定する工程と、前記放射線検出器設置治具を前記遮蔽体の内部から取り出す工程と、を含む。

（７）本発明の一態様に係る試料容器の位置決め方法は、上記（１）から（５）の何れか１つに記載の放射線検出器設置治具を前記遮蔽体の内部に収容し、前記容器本体の先端部を前記位置決め部材によって位置決めする工程と、前記エンドキャップを前記容器本体の内部に挿入し、前記間隔調整部材によって前記エンドキャップの先端と前記容器本体の底面との間の間隔を前記所定間隔に設定する工程と、前記放射線検出器設置治具を前記遮蔽体の内部から取り出し、前記遮蔽体の内部に前記試料容器を収容し、前記試料容器を前記位置決め部材によって位置決めする工程と、を含む。

上記（１）に記載の態様に係る放射線検出器設置治具によれば、遮蔽体に位置決めされた容器本体に対してエンドキャップの位置を調整する間隔調整部材を備えることにより、エンドキャップの先端と容器本体の底面との間を所定間隔に設定することができる。これにより遮蔽体に対する放射線検出器の設置位置を容易に位置決めすることができる。

上記（２）に記載の態様に係る放射線検出器設置治具によれば、エンドキャップの先端と容器本体の底面との間の間隔に応じて突出量が変化する突出部を備えるので、突出部の表面上に設けられた目盛りによってエンドキャップの位置を容易に設定することができる。

上記（３）に記載の態様に係る放射線検出器設置治具によれば、容器本体の開口部からエンドキャップの先端と容器本体の底面との間に挿入および取り出される所定厚さの板状部材を備えるので、エンドキャップの位置を容易に設定することができる。

上記（４）に記載の態様に係る放射線検出器設置治具によれば、放射線検出器と遮蔽体との間に装着される位置調整部材を備えるので、容器本体にエンドキャップを挿入する方向の位置決めに加え、放射線検出器と遮蔽体との位置合わせを容易に行なうことができる。

上記（６）に記載の態様に係る放射線検出器設置方法によれば、放射線検出器設置治具を用いて遮蔽体の内部における放射線検出器の位置を容易に精度良く位置決めすることができる。

上記（７）に記載の態様に係る試料容器の位置決め方法によれば、遮蔽体の内部に放射線検出器を挿入する際に用いる放射線検出器設置治具の位置決めと、試料容器の位置決めとに対して、共通の位置決め部材を用いることができる。これにより、遮蔽体の内部における放射線検出器と試料容器との相対位置を容易に精度良く所定位置に設定することができる。

本発明の実施形態に係る放射線検出器設置治具、放射線検出器、および放射線遮蔽体の構成図であり、放射線検出器設置治具および放射線遮蔽体を破断して示す図である。 本発明の実施形態に係る放射線検出器設置治具の断面図である。 本発明の実施形態に係る試料容器、放射線検出器、および放射線遮蔽体の構成図であり、試料容器および放射線遮蔽体を破断して示す図である。 本発明の実施形態の第１の変形例に係る放射線検出器設置治具の断面図である。 本発明の実施形態の第１の変形例に係る放射線検出器設置治具の斜視図である。 本発明の実施形態の第２の変形例に係る放射線検出器設置治具の断面図である。 本発明の実施形態の第３の変形例に係る放射線検出器設置治具を先端面側から見た平面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る放射線検出器設置治具について添付図面を参照しながら説明する。
本実施形態による放射線検出器設置治具１０は、図１および図２に示すように、放射線検出器１１を放射線遮蔽体１２に位置決めするために用いられる。放射線検出器１１は、図３に示すように、放射線遮蔽体１２に位置決めされた後に、放射線遮蔽体１２内に配置される試料容器１３の試料から放出される放射線を検出する。

放射線検出器１１は、例えばゲルマニウム半導体検出器やシリコン半導体検出器などの半導体検出器である。
放射線検出器１１は、垂直型のクライオスタット２１において、放射線の入射窓（図示略）を有するエンドキャップハウジング２２の内部の真空領域に、放射線に対して有感なゲルマニウム結晶やシリコン結晶などの半導体結晶（図示略）を保持している。

クライオスタット２１の内部は、デュワー２３の内部に貯溜された液体窒素に浸漬された銅からなる冷却棒（図示略）との熱的な接触により冷却されている。
半導体結晶に形成された結晶電極（図示略）はエンドキャップハウジング２２の内部に収容された電荷型前置増幅器（図示略）に接続されている。
電荷型前置増幅器は半導体結晶に入射した放射線のエネルギーに応じた波高値を有する出力信号パルスを外部に露出した出力端子（図示略）から出力する。

放射線遮蔽体１２は、放射線検出器１１および測定対象の試料を保持するマリネリ容器などの試料容器１３を内部に収容して、放射線検出器１１をバックグラウンド放射線から遮蔽する。
放射線遮蔽体１２は、複数の部材（図示略）によって構成された箱型に形成されている。放射線遮蔽体１２は、鉛を有する鉛遮蔽部（図示略）と、鉛遮蔽部の表面を被覆するように設けられた鋼材からなる鋼材遮蔽部（図示略）と、鋼材遮蔽部の表面を被覆する腐食防止用などの非導電性の塗膜（図示略）と、を備えている。放射線遮蔽体１２は、内面上に、無酸素銅からなる第１内張（図示略）と、アクリルなどの樹脂からなる第２内張（図示略）とを備えている。

放射線遮蔽体１２は、放射線検出器１１の検出器本体を構成するエンドキャップハウジング２２が挿入される貫通孔１２ａを鉛直方向の下部に備えている。放射線遮蔽体１２は、放射線遮蔽体１２の内部の下面１２Ａ上に設けられた円環状の位置決め部材１２ｂを備えている。位置決め部材１２ｂは、後述する試料容器１３および放射線検出器設置治具１０の各々の外周面に接触して、試料容器１３および放射線検出器設置治具１０の各々を所定位置に位置決めして固定する。

放射線遮蔽体１２は、架台３１に載置されている。架台３１は、腐食防止用などの非導電性の塗膜によって被覆された表面を有する鋼材などによって箱型に形成されている。架台３１は、デュワー２３を内部に収容している。
架台３１は、ベース３２に載置されている。ベース３２は、腐食防止用などの非導電性の塗膜によって被覆された表面を有する鋼材などによって板状に形成され、表面上に載置された架台３１を支持する。

架台３１の内部において、アルミニウムなどの金属によって板状に形成された検出器台３３は、表面上に載置された放射線検出器１１のデュワー２３を支持する。
高さ調整機構３４は、検出器台３３の鉛直方向の高さ位置を調整する。
スライド機構３５は、検出器台３３の水平方向のスライド移動によって、放射線検出器１１のデュワー２３を架台３１の内部に搬入および内部から搬出する。

試料容器１３は、いわゆるマリネリ容器であって、有底円筒型の試料容器本体４１と、試料容器本体４１の中心軸Ｏに同軸に試料容器本体４１の底面４１Ａ上に設けられた円柱状凹部４２と、を備え、試料容器本体４１の内部に試料を収容する。
試料容器１３は、放射線遮蔽体１２の内部の下面１２Ａに試料容器本体４１の底面４１Ａを接触させ、貫通孔１２ａに円柱状凹部４２を臨ませるように配置され、放射線遮蔽体１２の内部の下面１２Ａによって支持されている。試料容器１３は、試料容器本体４１の外周面４１Ｂが、放射線遮蔽体１２の内部の下面１２Ａ上に設けられた位置決め部材１２ｂに接触することによって、放射線遮蔽体１２の内部の所定位置に位置決め固定されている。

放射線検出器設置治具１０は、放射線検出器１１のエンドキャップハウジング２２を収容する有底筒型の容器本体５１と、エンドキャップハウジング２２の先端２２ａと容器本体５１の底面５１Ａとの間の間隔を所定間隔に設定する間隔調整部材５２と、を備えている。容器本体５１は、エンドキャップハウジング２２の外径よりも僅かに大きい内径を有している。放射線検出器設置治具１０は、容器本体５１のフランジ形状を有する先端部５１ａの外周面５１Ｂが放射線遮蔽体１２の内部に設けられた位置決め部材１２ｂに接触するように形成されている。放射線検出器設置治具１０は、容器本体５１の先端面５１Ｃを放射線遮蔽体１２の内部の下面１２Ａに接触させて、放射線遮蔽体１２の貫通孔１２ａに容器本体５１の内部を臨ませるようにして、放射線遮蔽体１２の内部の所定位置に位置決め固定される。

間隔調整部材５２は、一体に形成された接触部５２ａおよび突出部５２ｂを備えている。接触部５２ａは、容器本体５１の内部でエンドキャップハウジング２２の先端２２ａに接触して、エンドキャップハウジング２２の先端２２ａとともに移動する。突出部５２ｂは、容器本体５１の底部５１ｂに設けられた貫通孔５１ｃから容器本体５１の外部に突出する。突出部５２ｂは、エンドキャップハウジング２２の先端２２ａと容器本体５１の底面５１Ａとの間の間隔を示す目盛り５２ｃを表面上に備えている。目盛り５２ｃは、例えば、エンドキャップハウジング２２の先端２２ａと容器本体５１の底面５１Ａとの間の間隔の数値を示す。なお、目盛り５２ｃは、例えば、エンドキャップハウジング２２の先端２２ａと容器本体５１の底面５１Ａとの間の間隔に対して予め設定されている所定間隔に対応する位置のみを示すものであってもよい。

以下、実施形態の放射線検出器設置治具１０を用いて放射線検出器１１を放射線遮蔽体１２に位置決めする放射線検出器設置方法、および試料容器の位置決め方法について説明する。
先ず、放射線検出器設置治具１０を放射線遮蔽体１２の内部に収容し、容器本体５１の先端部５１ａの外周面５１Ｂを放射線遮蔽体１２内の位置決め部材１２ｂに接触させる。これにより放射線検出器設置治具１０を、放射線遮蔽体１２の貫通孔１２ａに容器本体５１の内部を臨ませるように配置した状態で、放射線遮蔽体１２内の所定位置に位置決めおよび固定する。

次に、架台３１のスライド機構３５によって検出器台３３をスライド移動させて、放射線検出器１１のエンドキャップハウジング２２の先端２２ａを、放射線遮蔽体１２の貫通孔１２ａに臨ませる。そして、高さ調整機構３４によって検出器台３３の鉛直方向の高さ位置を調整し、エンドキャップハウジング２２を放射線検出器設置治具１０の容器本体５１の内部に挿入する。これにより間隔調整部材５２の接触部５２ａはエンドキャップハウジング２２の先端２２ａに接触して、エンドキャップハウジング２２の先端２２ａとともに容器本体５１の底面５１Ａに向かい移動する。間隔調整部材５２の突出部５２ｂは、接触部５２ａの移動に伴い、容器本体５１の貫通孔５１ｃから外部に突出する突出量が増大する。この突出部５２ｂの目盛り５２ｃが、エンドキャップハウジング２２の先端２２ａと容器本体５１の底面５１Ａとの間の間隔に対して予め設定されている所定間隔に対応する目盛り位置を指し示す状態に到達したときに、高さ調整機構３４による検出器台３３の上昇を停止する。

次に、高さ調整機構３４による検出器台３３の鉛直方向の高さ位置を維持した状態で、放射線検出器設置治具１０を取り出し、必要に応じて保護用のキャップ４３をエンドキャップハウジング２２に装着し、放射線遮蔽体１２の内部に試料容器１３を収容する。試料容器１３を、放射線遮蔽体１２の内部の下面１２Ａに試料容器本体４１の底面４１Ａを接触させ、貫通孔１２ａに円柱状凹部４２を臨ませるように配置する。試料容器本体４１の外周面４１Ｂを、放射線遮蔽体１２の内部の位置決め部材１２ｂに接触させることによって、試料容器１３を放射線遮蔽体１２の内部の所定位置に位置決め固定する。

上述したように、本実施形態による放射線検出器設置治具１０によれば、放射線遮蔽体１２に位置決めされた容器本体５１に対してエンドキャップハウジング２２の位置を調整する間隔調整部材５２を備えることにより、エンドキャップハウジング２２の先端２２ａと容器本体５１の底面５１Ａとの間を容易に所定間隔に設定することができる。これにより放射線遮蔽体１２に対する放射線検出器１１の設置位置を容易に位置決めすることができる。
さらに、エンドキャップハウジング２２の先端２２ａと容器本体５１の底面５１Ａとの間の間隔に応じて突出量が変化する突出部５２ｂを備えるので、突出部５２ｂの表面上に設けられた目盛り５２ｃによってエンドキャップハウジング２２の位置を容易に設定することができる。

また、本実施形態による放射線検出器設置方法によれば、放射線検出器設置治具１０を用いて放射線遮蔽体１２の内部における放射線検出器１１の位置を容易に精度良く位置決めすることができる。
また、本実施形態による試料容器の位置決め方法によれば、放射線遮蔽体１２の内部に放射線検出器１１を挿入する際に用いる放射線検出器設置治具１０の位置決めと、試料容器１３の位置決めとに対して、共通の位置決め部材１２ｂを用いることができる。これにより、放射線遮蔽体１２の内部における放射線検出器１１と試料容器１３との相対位置を容易に精度良く所定位置に設定することができる。

以下に、上述した実施形態の第１の変形例について説明する。
第１の変形例の放射線検出器設置治具１０は、図４および図５に示すように、上述した実施形態の間隔調整部材５２の代わりに、エンドキャップハウジング２２の先端２２ａと容器本体５１の底面５１Ａとの間に挿入および取り出される所定厚さの板状の間隔調整部材６１を備えている。容器本体５１は、板状の間隔調整部材６１を容器本体５１の内部の底面５１Ａとエンドキャップハウジング２２の先端２２ａとの間に挿入するための開口部６２を備えている。

この第１の変形例の放射線検出器設置治具１０を用いて放射線検出器１１を放射線遮蔽体１２に位置決めする場合には、適宜のタイミングで間隔調整部材６１をエンドキャップハウジング２２の先端２２ａと容器本体５１の底面５１Ａとの間に挿入する。つまり、高さ調整機構３４によって検出器台３３の鉛直方向の高さ位置を調整しつつ、エンドキャップハウジング２２を放射線検出器設置治具１０の容器本体５１の内部に挿入する際に、間隔調整部材６１を開口部６２から容器本体５１の内部に挿入する。そして、すきまゲージなどを用いて、間隔調整部材６１と容器本体５１の底面５１Ａとの間の間隔を調整することによって、エンドキャップハウジング２２の先端２２ａと容器本体５１の底面５１Ａとの間の間隔を所定間隔に設定する。
この第１の変形例によれば、実際にエンドキャップハウジング２２の先端２２ａと容器本体５１の底面５１Ａとの間の間隔を視認しつつ所定間隔に調整することができる。

以下に、上述した実施形態の第２の変形例について説明する。
第２の変形例の放射線検出器設置治具１０は、図６に示すように、上述した実施形態の容器本体５１の先端面５１Ｃ上から突出して、放射線検出器１１と放射線遮蔽体１２の貫通孔１２ａの壁面との間に装着される位置調整部材６３を備えている。位置調整部材６３は、円環状に形成され、放射線検出器１１と放射線遮蔽体１２の貫通孔１２ａの壁面との間の間隔よりも僅かに小さい径方向幅を有している。
この第２の変形例によれば、容器本体５１の内径がエンドキャップハウジング２２の外径よりも大きい場合であっても、エンドキャップハウジング２２の中心軸を貫通孔１２ａの中心に精度良く位置決めすることができる。

なお、上述した実施形態の第２の変形例においては、位置調整部材６３を円環状としたが、これに限定されず、図７に示す第３の変形例のように、位置調整部材６３は、周方向に所定間隔を置いた少なくとも３つ以上の複数の位置で容器本体５１の先端面５１Ｃ上から突出してもよい。

本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…放射線検出器設置治具、１１…放射線検出器、１２…放射線遮蔽体、１２ｂ…位置決め部材、１３…試料容器、２１…クライオスタット、２２…エンドキャップハウジング、２３…デュワー、３１…架台、３２…ベース、３３…検出器台、３４…高さ調整機構、３５…スライド機構、５１…容器本体、５１ａ…先端部、５２…間隔調整部材、５２ａ…接触部、５２ｂ…突出部、６１…間隔調整部材、６２…開口部、６３…位置調整部材

Claims (7)

1. 放射線検出器のエンドキャップを収容する有底筒型の容器本体であって、試料容器とは異なる容器本体と、
   前記エンドキャップの先端と前記容器本体の底面との間の間隔を所定間隔に設定する間隔調整部材と、を備え、
   前記容器本体の先端部は、前記エンドキャップを内部に収容して放射線を遮蔽する遮蔽体に設けられた位置決め部材によって位置決めされる、
   ことを特徴とする放射線検出器設置治具。
2. 前記間隔調整部材は、前記容器本体の内部で前記エンドキャップの先端に接触して、前記エンドキャップの先端とともに移動する接触部と、前記接触部と一体に設けられ、前記容器本体の底部に設けられた貫通孔から前記容器本体の外部に突出する突出部と、を備え、
   前記突出部は、前記エンドキャップの先端と前記容器本体の底面との間の間隔を示す目盛りを表面上に備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器設置治具。
3. 前記間隔調整部材は、前記エンドキャップの先端と前記容器本体の底面との間に挿入および取り出される所定厚さの板状部材であり、
   前記容器本体は、前記板状部材を内部に挿入するための開口部を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器設置治具。
4. 前記容器本体は、先端面上から突出して前記放射線検出器と前記遮蔽体との間に装着される位置調整部材を備える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の放射線検出器設置治具。
5. 前記位置調整部材は、前記容器本体の周方向に所定間隔を置いた少なくとも３つ以上の複数の位置で前記容器本体の先端面上から突出している、
   ことを特徴とする請求項４に記載の放射線検出器設置治具。
6. 請求項１から請求項５の何れか１つに記載の放射線検出器設置治具を前記遮蔽体の内部に収容し、前記容器本体の先端部を前記位置決め部材によって位置決めする工程と、
   前記エンドキャップを前記容器本体の内部に挿入し、前記間隔調整部材によって前記エンドキャップの先端と前記容器本体の底面との間の間隔を前記所定間隔に設定する工程と、
   前記放射線検出器設置治具を前記遮蔽体の内部から取り出す工程と、
   を含む、
   放射線検出器設置方法。
7. 請求項１から請求項５の何れか１つに記載の放射線検出器設置治具を前記遮蔽体の内部に収容し、前記容器本体の先端部を前記位置決め部材によって位置決めする工程と、
   前記エンドキャップを前記容器本体の内部に挿入し、前記間隔調整部材によって前記エンドキャップの先端と前記容器本体の底面との間の間隔を前記所定間隔に設定する工程と、
   前記放射線検出器設置治具を前記遮蔽体の内部から取り出し、前記遮蔽体の内部に前記試料容器を収容し、前記試料容器を前記位置決め部材によって位置決めする工程と、
   を含む、
   試料容器の位置決め方法。

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