JP6600648B2 - 放射線を検出するためのデバイス及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、放射線検出デバイス及び施設内の放射線を検出することができる検出システムに関する。

懸念される放射線は、例えば、５０ｋｅＶから６０ＭｅＶまでの間のエネルギーを有する光子、更には、１ＭｅＶよりも高いエネルギーを有する電子である。

電磁的核環境における放射線から人々を保護するためには、放射線への曝露を最少にすることが必須である。合理的に達成可能な限り低く（ＡＬＡＲＡ，ａｓ ｌｏｗ ａｓ ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ ａｃｈｉｅｖａｂｌｅ）の原則の遵守が、作業組織に対する大きな規制的、経済的及びロジスティクス的な影響を有する。

従って、作業者の被曝線量測定が、燃料サイクルの全てのステップにおいて、つまり、その準備から、プラント稼働の監視まで、更には、プラントを解体するための除染追跡調査、その解体からの廃棄物の保管までにおいて行われる。解体法（ロボット工学、遠隔操作、線量測定）が時代と共に発展しており、作業者の被曝を最少にして、永久閉鎖後可能な限り早くインフラを解体することが可能になっている。線量測定によって、廃棄物の保管及び管理を最適にして、作業者に対する除染の影響を予測可能にして、解体計画をロジスティクス、コスト、及びリスク制御に関して最適化して、展開させることができる。サイクルの上流では、線量測定は、稼働中のインフラ（発電所、製造工場等）の放射能の追跡調査に関する。

配管ダクト等の限られたアクセス領域に存在する汚染検出の問題は、特に解決すべき重要なものである。特許文献１には、配管ダクト内の汚染を測定するデバイスが開示されている。その測定は、１Ｄ測定と呼ばれる一次元測定で行われる。以下、“点”、“一次元”、“二次元”との用語の代わりに、“０Ｄ”、“１Ｄ”、“２Ｄ”との略語を多く用いる。

特許文献１に開示されている一つ目のデバイスが図１に示されている。このデバイスは、支持体に挿入された複数の熱ルミネッセンス線量計（例えば、４つの線量計）によって形成された検出素子１を備える。検出素子１は、フレキシブル金属ケーブル２の側壁に固定される。中心に孔が開けられた二枚のディスク３ａ、３ｂが、検出素子１の両側に配置されて、フレキシブル金属ケーブル２が、そのディスクの孔を通る。ディスク３ａ、３ｂは、汚染が測定されるダクト４の内壁に当たる。ディスク３ａ、３ｂは、ケーブルに予め張力を与えることによって、ダクトの軸に実質的に沿って検出素子１を保持する目的を有する。二つのサンドイッチ状の半チューブＴ_１、Ｔ_２が互いに向き合ってダクト４の内壁に配置されて、二枚のディスク間の最小距離を保つ。ダクト内の汚染の検出は、ダクト内に検出素子１を引き込んで、動かすことによって行われる。

図１に示されるデバイスはいくつか欠点を有する。サンドイッチ状の半チューブＴ_１、Ｔ_２の存在は、湾曲に対応できない。従って、このデバイスは、直線状のダクトにおいてのみ使用可能である。更に、熱ルミネッセンス線量計は、各曝露後にアセンブリを分解して、測定を行うための特別な研究所に線量計を運ぶことを要するので、稼働中に使用できない。

特許文献１に開示されている二つ目のデバイスが図２に示されている。

このデバイスは、一連の検出器５を備える。各検出器５は、保護シェル内に挿入された小型ガイガー・ミュラー検出器から成る。シェルは、二本の基本フレキシブル金属ケーブル（各基本フレキシブル金属ケーブルは直径１．６ｍｍである）から成るキャリアケーブル６によって互いに接続される。キャリアケーブル６は、汚染が測定されるダクト４内に全ての検出器を引き入れる機能を有する。電気ケーブル７は、複数の検出器５を互いに接続する。電気ケーブル７は、ガイガー・ミュラー検出器に高電圧を供給し、また、測定信号を伝達する機能を有する。

図２のデバイスも欠点を有する。実際、ガイガー・ミュラー検出器は、小型であっても、比較的嵩張るので、直径８ｍｍの導管等の直径の非常に小さなダクトにおいて線量率測定を行うことができない。ガイガー・ミュラー検出器の他の欠点は、高電圧供給を要し、また、高い線量率で“被曝”するという点である。また、ケーブル長が長過ぎる（例えば、２０ｍ超）の場合には、測定信号の伝達が乱されて、長いケーブル長による小型ガイガー・ミュラー検出器の分解能のずれが１ｍＧｙ／ｈ程度になり、これは、線量率が数μＧｙ／ｈの値に達する最終除染段階において十分なものではない。

上記従来技術の二つのデバイスの共通の欠点は、引き込みことによって設置しなければならないので、分析されるダクトの両端のそれぞれにアクセス部が存在することを要する点である。これら二つのデバイスの他の共通の欠点は、対象となるダクトが比較的大きな直径、典型的には２５ｍｍから５０ｍｍまでの間の直径を有するものになるという点である。

米国特許第５６６５９７２号明細書

Ｓ．Ｍｅｌｌｅ ｅｔ ａｌ．，"Ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｆｉｂｒｅ‐ｏｐｔｉｃ Ｂｒａｇｇ ｇｒａｔｉｎｇ ｓｔｒａｉｎ ｇａｕｇｅ ｓｙｓｔｅｍ"，Ａｐｐｌ．Ｏｐｔ．，３２（１９），１９９３，ｐｐ．３６０１−３６０９ Ｍａｇｎｅ ｅｔ ａｌ．，"Ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ ｄｏｓｅｍｅｔｅｒ ａｎｄ Ａｌ２Ｏ３ Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｆｉｂｒｅ ｓｅｎｓｏｒｓ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｔｈｅｒａｐｙ ‐ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍｓ"，Ｒａｄｉａｔ．Ｐｒｏｔ．Ｄｏｓｉｍ．１３１（１），２００８，ｐｐ．９３−９９ Ａ．Ｒｏｃｈｅｒ，Ｎ．Ｂｌａｎｃ ｄｅ Ｌａｎａｕｔｅ、"Ｃａｒａｃｔｅｒｉｓａｔｉｏｎｓ ｐａｒ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｉｅ ｇａｍｍａ Ｃｄ‐Ｚｎ‐Ｔｅ ｄｅ ｌａ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｄｅｓ ｃｉｒｃｕｉｔｓ ｄｅｓ ｃｅｎｔｒａｌｅｓ ｎｕｃｌｅａｉｒｅｓ"，Ｃｏｎｇｒｅｓ ＳＦＲＰ ２０１３，Ｐａｒｉｓ

本発明は上記欠点を有さないものである。

そこで、本発明は、支持ケーブルに沿って順に分布している少なくとも二つの放射線検出器を備える放射線検出デバイスに関し、各検出器が、少なくとも一つの光ファイバーに光学的に結合された光刺激ルミネッセンス（ＯＳＬ，ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）検出素子を備え、各ＯＳＬ検出素子が、支持ケーブルに固定された機械的部品によって、光ファイバーの第一端部に対向して保持され、機械的部品が、保持手段によってフレキシブルケーブル内に保持され、各光ファイバーの第二端部が、フレキシブルケーブルの同一の第一端部に繋がる。

本発明の好ましい実施形態によると、支持ケーブルを取り囲む機械的部品は、第一ねじ孔と、第一ねじ孔と整列した第二ねじ孔を備え、ＯＳＬ検出素子が、第一孔にねじ留めされたねじ自体に取り付けられ、光ファイバが第二孔内に固定される。

本発明の他の特徴によると、保持手段は、変形可能な固体製のキャリアシリンダーを備え、そのキャリアシリンダーに光ファイバーが巻かれ、好ましくは螺旋状に巻かれる。

本発明の更に他の特徴によると、複数の光ファイバーが同一のＯＳＬ検出素子に結合され、複数の光ファイバーが光ファイバー束としてキャピラリーパイプ内にまとめられる。

本発明の更に他の特徴によると、複数のファイバーブラッググレーティングを含む光ファイバーが、キャピラリーパイプ（例えば、ポリイミド）内に挿入されて、フレキシブルケーブルの第一端部に繋がるように他の光ファイバーと同じ様に巻かれる。

本発明の更に他の特徴によると、フレキシブルケーブルの第一端部の反対側の第二端部がチップによって閉鎖される。特定の実施形態では、チップはマイクロホンを備える。

本発明の更に他の特徴によると、支持ケーブルはマルチストランドワイヤである。

本発明の更に他の特徴によると、フレキシブルケーブルはインターロック型金属ホースである。

本発明は、施設内の放射線検出システムにも関し、そのシステムは、本発明に係る放射線検出デバイスと、施設内に放射線検出デバイスを推進させる導入手段とを備える。

本発明の対象は、ミリメートル又はサブミリメートルサイズの小型検出器を収容する非常に小さな直径（典型的には数ミリメートル）を有し、線形（１Ｄ）マッピングを伝え、高レベル放射線（典型的には数十ｋＧｙ以上）に耐え、長距離（典型的には数十メートル以上）でオフセット可能なフレキシブルケーブルである。

非常に低い線量率、例えば、１０μＧｙ／ｈよりも低い線量率の場合、数時間、数日間、数週間、又は数か月間の曝露時間に対して線量を積分することができ、利用可能な線量信号（つまり、満足のいく信号対雑音比を有するもの）を得て、そこから、一般的には１パーセント程度の特定の不確実性で平均線量率を導出することができる。

本発明の検出デバイスの使用に起因する動作モードは、作業組織に有益な影響を与える。作業現場が夜間作業となることは稀であるので、本発明のデバイスを夜間曝露させて、組織への要求を減らすことができる。更に、高感度ケーブル全体を同時に曝露させることができる。非限定的な例として、フレキシブルケーブル内に分布している１６個の検出器に対応して、一日当たり１６点の同時読み取りを行うことができる。従って、本発明に係るケーブルを複数使用することによって、インフラ（ダクト、容器、建物等）全体を調査する際の時間を節約することができる。

本発明の好ましい実施形態によると、検出デバイスは、光刺激ルミネッセンス検出器（ＯＳＬ検出器）から成り、各光刺激ルミネッセンス検出器は、使用される光ファイバーの端部に光学的に結合され、光刺激光をＯＳＬ検出器に伝え、また、放射線への曝露に起因してＯＳＬ検出器によって放出されたルミネッセンスを収集する。有利には、ＯＳＬ検出器の光刺激は、検出器によるＯＳＬ光の放出と、検出器のリセットとを同時に行う。

また、有利には、本発明の検出デバイスは、稼働中に測定を行うことを可能にし、ケーブルは、読み取り工程及びリセット工程全体において適所に残されたままであり、測定がオンラインで遠隔的に行われる。光ファイバーを有する複数の検出器が備わったフレキシブルケーブルを、放射能測定を行いたい箇所（インフラ、ホース、容器等）に配置して、対象となる放射能に応じて使用者が設定する期間（対象となる線量率が低い程、曝露時間は長くなる）にわたって適所に置いたままにする。フレキシブルケーブル内に含まれる各検出器について、光刺激の結果として記録されたルミネッセンスから、線量を導出する。そして、測定された線量と選択された曝露時間との比を設定することによって、ケーブルの感度範囲全体に対して、平均線量率分布を決定することができる。

本発明の他の利点は、ケーブル内に電子機器が存在せず、ケーブルの外の専用キャビネと内にある点である。また、有利には、ＯＳＬ検出器は熱化されず、熱化電子機器を省くことができる。

光学測定は、当然、電磁的な乱れの影響を受けないので、本発明のデバイスは、嵩張る三軸ケーブルを省くことができる。更に、小型ＯＳＬ検出器と、直径の小さな光ファイバー束の存在が、検出器デバイスの体積を最適化して、同一のケーブル外径における測定性能を増大させることができる。等価な体積において、従来のＣＺＴ（テルル化カドミウム亜鉛，Ｃａｄｍｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｔｅｌｌｕｒｉｄｅ）センサーでは単一のセンサーで占有されていた空間内に、複数のＯＳＬ検出器を収容することができる。

本発明によると、線量率に関する測定ダイナミクスは、数μＧｙ／ｈから略１０Ｇｙ／ｈまでで変化して、つまり、５桁から７桁の間（１７ビットから２４ビットに相当）で変化する。この線量率の範囲は、従来の検出器のものよりもはるかに高い。

本発明の改善によると、線量率プロファイルと共に、フレキシブルケーブルに沿った温度プロファイルを決定する。温度が確実に分からない場合には、既知の方法（非特許文献１を参照）に従ってケーブルに沿って延在させたファイバーブラッググレーティングアレイによって、温度プロファイル測定を行うことができる。これによって、線量測定に対する温度の影響を補正することができる。非限定的な例として、還元アルミナ結晶について補正は略０．３％・Ｋ^−１であり得る。

ＯＳＬセンサーは顕著な放射線耐性を有するので、ケーブルは廃棄されない。この特性で、ケーブルの寿命が非常に長い（典型的には数年間）ものになり得るので、作業者の作業時間が節約され、また、消耗品が節約される。更に、ＯＳＬ検出器の応答が時間に対して安定なままであるので、較正と較正との間の期間が長くなり得る。非限定的な例として、１Ｇｙ／ｈの連続的な暴露において、一年一回の較正で十分である（１０ｋＧｙ毎の較正）。

還元アルミナ結晶をＯＳＬ検出素子として用いる場合、４８０〜５５０ｎｍの範囲内の刺激に対して、ＯＳＬの放出は略４００ｎｍで生じる。フッ素シースで純シリカコアの光ファイバーの伝送は、典型的に、４００ｎｍにおいて５０ｄＢ／ｋｍ（０．０５ｄＢ／ｍ）のものである。従って、ＯＳＬ信号は、６０ｍの範囲で１／２に減衰する。実際には、このことは、設備の近くに接続された等価な検出器の積分時間に対して、パイプの端部にある検出器で必要な積分時間を二倍にすることを要する。従って、有利には、多様な除染応用をカバーするため、フレキシブルケーブルは、５０メートルから６０メートル又はそれ以上のの長さを有し得る。

赤色又は近赤外で放出するＯＳＬ検出器（例えば、ＭｇＳ：Ｃｅ，Ｓｍ、又は、Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７‐Ｍｎ）でより大きな範囲に達することができる。これによって、減衰は８ｄＢ／ｋｍ程度となり、ＯＳＬ信号は、波長６５０ｎｍにおいて４００ｍの範囲で１／２に減衰する。このようなフレキシブルＯＳＬは、寸法が非常に大きなインフラ（プラント、保管場所等）に適合可能な顕著な面積をカバーすることができる。

特許文献１に記載の１Ｄデバイスと比較して、本発明のデバイスの独創性は以下の本質的な点にある：
‐ 推進によりダクト内に挿入可能である点。検査される施設に侵入するためのアクセス部は一つしかない場合が多いので、推進は、作業現場に最も適した動作モードである；
‐ １ｃｍ未満の直径及び３ｃｍという小さな曲率半径を有するダクト内に挿入可能である点；
‐ 感度の顕著な変動がなく数十ｋＧｙの線量に耐えることができる放射線耐性ＯＳＬ検出器から成る点。従って、時間に対して安定な線量応答を有する取り外し不可能なケーブルの製造を検討することができる；
‐ 電磁的な乱れからは当然に保護され、顕著なオフセットが検討可能である点；
‐ 線量範囲（３から４桁）と積分時間範囲（２から３桁）の組み合わせで、線量率範囲が顕著なもの（５から７桁）である点。従って、曝露時間を変更することによって、同じケーブルが、非常に強力な“被曝”環境（典型的は１０Ｇｙ／ｈ）及び低い“被曝”環境（典型的には１μＧｙ／ｈ）において動作可能である。
‐ 光子エネルギー範囲が顕著である点（典型的には５０ｋｅＶから６ＭｅＶ以上）
‐ 光ファイバーが“過剰長さ（オーバーレングス）”を有し、破断を伴わずにケーブルの機械的構造の屈曲を可能にする点；
‐ 本発明の改良において、本発明のデバイスは、線量率測定と共に温度測定を提供し、必要であれば、温度変動に対して測定が全く影響されないようにする点。

本発明の更なる特徴及び利点は、添付図面を参照する好ましい実施形態を読むことによって明らかとなるものである。

上述のように、従来技術に係る一つ目の放射線検出デバイスを示す。 上述のように、従来技術に係る二つ目の放射線検出デバイスを示す。 本発明に係る放射線検出デバイスの概略図を示す。 本発明の放射線検出デバイスの詳細図を示す。 本発明の放射線検出デバイスの詳細図を示す。 本発明の放射線検出デバイスの詳細図を示す。 本発明の放射線検出デバイスの詳細図を示す。 本発明の放射線検出デバイスを閉鎖するための素子を示す。 本発明の放射線検出デバイスを閉鎖するための素子を示す。 本発明の放射線検出デバイスに関連する線量率測定設備の概略図を示す。 本発明に係る放射線検出デバイスを用いた施設内放射線検出システムを示す。

図面全体にわたって、同じ参照符号は同じ要素を指称する。

図３は、本発明に係る放射線検出デバイスを構成する主要素子の概略図を示し、図４Ａ〜図４Ｄは、本発明の検出デバイスの詳細図を示す。

本デバイスは、フレキシブルケーブルＦＬ内に配置された一組のＯＳＬ検出器Ｄ_ｉ（ｉ＝１、２、３等）を備える。検出器Ｄ_ｉは、支持ケーブルＭＢを用いて互いに接続される。各検出器Ｄ_ｉには、光ファイバー束Ｆ_ｉが備わっている。図４Ｃは、検出器Ｄ_ｉの縦断面図を示す。図４Ｄは、同じ検出器の横断面図を示す。

フレキシブルケーブルＦＬは、好ましくは、インターロック型金属ホースである。インターロック型金属ホースはシングルロック型又はダブルロック型のものであり得る。シングルロックホースは、ダブルロックホースよりも高い柔軟性と高い内径／外径比を有するが、機械的強度が低い。

実際には、解体応用については、例えば、図４Ａに示されるようなダブルロックホースが好ましい。非限定的な例として、ダブルロックホースは、ステンレス製であり、広範な公称直径、典型的には４ｍｍから１００ｍｍまでの間の公称直径から選択され得る。本発明の特定の実施形態では、ホースは、例えば、内径４．８ｍｍ、外径８．５ｍｍのものである。ホースの最小曲率半径は３５ｍｍである。単位長さ当たりの重量は、例えば、１１２ｇ／ｍである。他のケーブル、例えば、塩化ポリビニル（ＰＶＣ，ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）層で覆われた編組フレキシブル金属シースも使用可能である。このような金属フレキシブルケーブルは、予め形成されたステンレス鋼金属ストリップから作られる。このようなケーブルは浸漬されることが多いので、ポリマーコーティングＲが外側に適用される（例えばコーティングされる）。コーティングＲは、推進の促進（その平滑な特性による低い摩擦）及び除染作業の促進（解体に関する）という利点も有する。コーティングとして利用可能なポリマーの中で、ポリエチレン（ＰＥ，ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）が、その温度耐性（１０５℃まで架橋形態）、耐放射性、十分な化学的安定性（特に、除染に使用される酸に対する化学的安定性）のため、推奨される。

上述のように、支持ケーブルＭＢが検出器Ｄ_ｉを互いに接続する。従来技術（特許文献１を参照）とは異なり、支持ケーブルＭＢは、ダクト内部に検出器を伸ばす又は挿入するために使用されるものではない。本発明の範囲内において、ダクト内に検出器を伸ばす又は挿入するのに必要な力は、単一のフレキシブルケーブルＦＬに与えられる。このフレキシブルケーブルＦＬは、直径に起因して、その曲げ剛性が支持ケーブルのものよりもはるかに高いため、座屈せずに推進力に有利に耐えることができる。本発明の範囲内において、支持ケーブルＭＢは、検出器同士を接続して、その間に一定のギャップを保つためのみに使用される。

本発明の検出デバイスの全体的なサイズは、主にファイバー束の直径（一般的には２００μｍから６００μｍ程度）の関数であり、その直径が検出性能に影響する。ケーブルの直径を増大させることによって、又は、ファイバーがまとまった束の直径（典型的には１００μｍ）を減少させることによって、高い測定性能を得ることができる。ユニット検出器Ｄ_ｉ及びまとめられた光ファイバーが占有する体積は、フレキシブルケーブルＦＬの直径の二乗の関数である。従って、一定のフレキシブルケーブル直径においては、例えば、束（６４本のファイバー）の直径を１／２にすることによって、性能を４倍にすることができる。この直径の減少に起因する信号の減少は、同一の信号対雑音比を保つためには露光時間を４倍にすることを要する。本発明の範囲内において、ファイバー束を形成するのに用いられる光ファイバーは、小さな直径（典型的には１００μから２００μｍ）を有する。従って、簡単にファイバーを巻くこと、曲げ応力を減少させることが有利に可能となる。非限定的な例として、六角配置で配置された７本のファイバーで構成された例示的なファイバー束が、図４Ｂに示されている。ファイバーｆｂは、接着剤によって、又は、放射線耐性ポリマー（例えば、シリコーン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン）から形成されたフレキシブルキャピラリーパイプＫ内に挿入させることによって、まとめられる。また、例えば、１９本のファイバーの束等のより多数のファイバーを小さな直径でまとめることもできる。

有利には、ファイバーｆｂは、光収集を最適にするために低いコア／クラッド比を有する。光ファイバーは、好ましくはシングルモードのものであり、１００μｍから２００μｍまでの間のコア直径を有し、例えば、０．２２から０．４８までの間の開口数ＮＡ（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ａｐｅｒｔｕｒｅ）を有する。

また、ステップインデックス型のマルチモードファイバーや、グレーデッドインデックス型のマルチモードファイバーも使用可能であり、ポリイミド等の硬質ポリマーでコーティングされる。このポリマーは薄膜（数十マイクロメートル）として適用されて、優れた放射線耐性及び温度耐性を有する。

他のアクリレートやテフゼル（登録商標）型ポリマーでコーティングされたファイバーも多く、そのポリマーの最後の数センチメートルを除去して、ファイバー束を形成する。非限定的な例として、以下のステップインデックス型マルチモードファイバーが使用可能である：
‐コア２００μｍ、クラッド２２５μｍ、コーティング５００μｍ、ＮＡ＝０．３９；
‐コア２００μｍ、クラッド２３０μｍ、コーティング５００μｍ、ＮＡ＝０．４８；
‐コア２００μｍ、クラッド２３０μｍ、コーティング５００μｍ、ＮＡ＝０．３７又は０．４３。

使用されるファイバーの種類にかかわらず、ファイバーの六角束は、その束の外径を有する一本のファイバーよりもより低いカバー率を有する。六角束の７本のファイバーによってカバーされる総面積０．２２ｍｍ^２は、その束の外径を有する一本のファイバーの面積では、０．２８３ｍｍ^２に対応する。しかしながら、ファイバーの剛性は、その直径の三乗の関数で増大する。つまり、７本のファイバーの六角束は、等価な直径を有する一本のファイバーのものの２７倍の柔軟性を有し、フレキシブルケーブル内部で巻くのがはるかに簡単である。

更に、所定の曲率半径において、曲げ応力は、ファイバーの直径に比例して変化する。従って、ファイバー束に加えられる応力は、一本のファイバーに対するものよりも３分の１になる。実際には、ファイバーに与えられる変形は、破断の危険性を低下させるために非常に低く１パーセントまでに保つことが望ましい。曲げ変形は、ファイバーの直径をその曲率半径の二倍で割ったものに対応する。直径２００μｍで、最小曲率半径３０ｍｍのファイバーについて、曲げによって生じる最大変形は略０．３３％であり、これは許容可能である。

図４Ｃは、検出器Ｄ_ｉの縦断面図を示し、図４Ｄは、検出器Ｄ_ｉの箇所におけるフレキシブルケーブルの横断面図を示す。

ＯＳＬ検出器結晶９が、光ファイバー束Ｆ_ｉの端部に向かい合って配置される。検出器結晶９及びファイバー束Ｆ_ｉは、クランプｄの二つの同心孔内において互いに向かい合う。第一の孔は、光ファイバー束Ｆ_ｉを収容するので、ファイバー束を収容するのに必要な直径、例えば０．６ｍｍを有する。第二の孔は、ねじ孔であり、例えばステンレス製のグラブねじＶを収容し、そのグラブねじが検出器結晶９を収容する。検出器結晶９は、孔に固定され、例えば、十分な放射線耐性及び機械耐性を有するエポキシ型接着剤によって固定される。ファイバー束Ｆ_ｉは、その取り付け部にも固定され、例えばエポキシ型接着剤を用いて固定される。検出器結晶９とファイバー束Ｆ_ｉとの間のこの結合法は、結晶とファイバー束との間に非常に小さな空隙を残すことができる。また、検出器結晶９とファイバー束Ｆ_ｉの端部とを互いに接触させることもできる。実際には、検出器結晶９とファイバー束Ｆ_ｉとの間には、それらの表面状態に起因にして、厚さ数十マイクロメートルの小さな空隙が存在する。

各クランプは、例えば、略３×３×１０ｍｍ^３の寸法を有するステンレス鋼の平行六面体に機械加工で形成される。鋼の平行六面体は、第一部において、旋盤加工によって機械加工され、次に、第二部において、支持ケーブルの直径に相当する直径を有する孔、例えば直径１ｍｍの孔が開けられる。第二部においては、クランプを形成するために、その全長の半分にわたって、平行六面体に溝も形成される。支持ケーブルＭＢが孔に入れられて、例えばステンレス鋼の二つのねじＶＲによって、クランプを支持ケーブルに締め付ける。代わりに、溶接によって各クランプを支持ケーブルＭＢに固定することができる。

非限定的な例として、支持ケーブルＭＢは、２００ＧＰａ近い弾性率を有するステンレス鋼のマルチストランドワイヤ（例えば、φ（直径）＝１ｍｍ）から成る。４００ＭＰａの応力に相当する４００Ｎ（４０ｋｇ）程度の最大張力を、０．２％の降伏歪み内で加えることができる。

フレキシブルケーブルＦＬ内におけるファイバー束の分布を最適にするため、異なる複数のクランプが、支持ケーブルＭＢに沿って可変角度方向で互いに従って、例えば、螺旋状になる。

クランプの長さは、有利には、フレキシブルケーブルＦＬで保証される最小曲率の関数として設計可能である。非限定的な例として、内径４ｍｍのフレキシブルケーブルＦＬの最小曲率半径が３０ｍｍであることが望まれる場合、直線部分の長さは２０ｍｍを超えないことが望ましい。従って、使用時におけるフレキシブルケーブルの曲げの邪魔にならないように、長さ１０ｍｍのクランプが選択され得る。

図４Ｄは、検出器Ｄ_ｉの箇所におけるフレキシブルケーブルの横断面図を示す。ファイバー束Ｆ_ｊ、Ｆ_ｋ、Ｆ_ｌ等はそれぞれ検出器Ｄ_ｊ、Ｄ_ｋ、Ｄ_ｌ等（図示せず）からのものであり、変形可能な固体製のキャリアシリンダーＳ（例えば発泡体シリンダー）に巻かれていて、好ましくは螺旋状に巻かれている。シリンダーＳは、クランプｄを取り囲む（シリンダーＳは便宜上図３には示されていない）。

ファイバー束Ｆ_ｊ、Ｆ_ｋ、Ｆ_ｌ等は、フレキシブルケーブルＦＬの内壁とクランプｄとの間に位置するキャリアシリンダーＳ上に分布している。好ましくは、ケーブルＦＬの内壁は、ファイバー束を移動させることができるグリースフィルムＧで覆われている。検出器をフレキシブルケーブル内に取り付ける前に、ファイバー束がキャリアシリンダーＳに巻かれる。有利には、使用時に、キャリアシリンダーＳは、ファイバーの移動に抵抗しない。

本発明の特定の実施形態では、ファイバーブラッググレーティングＢが従来のシングルモードファイバーに光学的に刻まれ、そのファイバーは、キャリアシリンダーＳの周りに、光ファイバー束のように巻かれたキャピラリーに挿入される。各ファイバーブラッググレーティングＢは、可能な限り検出器結晶９に近付けられる。既知のように、ブラッググレーティングは、検出器結晶９の温度を測定するのに用いられる。各ファイバーブラッググレーティングは、異なるブラッグ波長で光学的に刻まれて、ホース内におけるその位置を識別することを可能にする。

以下、本発明の検出ケーブルの曲げ挙動を、フレキシブルケーブルの内径が例えば４ｍｍである場合について説明する。この場合、フレキシブルケーブルの曲率半径に揃ったフレキシブルケーブルの内径の両端に位置する二つのファイバー束間の曲率半径の差は実質的に４ｍｍに等しい。

曲率半径の中心から最も遠いファイバー束は、他のファイバー束よりも長い距離、ケーブルＦＬのフルターンで２５ｍｍだけ長い距離を伝わる。具体的には、最悪の場合は、フレキシブルケーブルが常に同じ方向に巻かれている保管状態に対応する（図７参照）。長さ２０ｍのケーブルを半径１５０ｍｍの保管ターンテーブルに巻く場合、ケーブル全体をターンテーブルに巻くには２１巻き必要である。ケーブルの内径の両端に位置する二つのファイバー束の間の長さのずれは、実質的に５２５ｍｍ（２１×２５ｍｍ）に等しい。

本発明の好ましい実施形態によると、ファイバー束は、フレキシブルケーブルの軸周りに螺旋状に巻かれる。結果として、フレキシブルケーブルの所定の長さの直線部分について、各ファイバー束は、ケーブルの直線部分の長さよりも長い長さを有する。以下の説明では、ファイバー束の長さとそれに対応するケーブルの直線部分の長さとの間の差を“過剰長さ（オーバーレングス）”と呼ぶ。ケーブルの内径が実質的に４ｍｍである場合、螺旋は、例えば５０から６０ｍｍ程度のピッチを有する。この構成に従うと、螺旋状の巻きによって得られる過剰長さは、５０ｍｍのピッチ当たり略１．５５ｍｍ、つまり３１ｍｍ／ｍの過剰長さであり、これは、劣化の危険性なく、半径１５０ｍｍのターンテーブルにケーブルを巻くのに十分なものである。

以下、本発明に係る検出デバイスの製造について説明する。全ての検出器Ｄ_ｉ及びファイバー束Ｆ_ｉをまずキャリアシリンダーに巻き、グリースで覆って、フレキシブルケーブル内への挿入を容易にし、また、後の除染工程中におけるケーブル内でのファイバーの移動を容易にする。次に、フレキシブルケーブルＦＬの長さに実質的に等しい長さを有する硬質ロッド状のワイヤープラー（ｗｉｒｅ ｐｕｌｌｅｒ）を支持ケーブルに接続して、フレキシブルケーブルの第一の端部において、そのフレキシブルケーブル内に入れる。ワイヤプラーを入れる際には、フレキシブルケーブルを直線状に保つ。次に、ワイヤプラーを、第一の端部の反対側のフレキシブルケーブルの端部において、フレキシブルケーブルから引き出すことによって、全ての検出器Ｄ_ｉをケーブル内に入れる。全ての検出器Ｄ_ｉがフレキシブルケーブル内に配置されると、ワイヤプラーを取り外して、ファイバー束が出てきた端部の反対側に位置するフレキシブルケーブルの端部に保護シーリングチップを配置する。このチップについては図５Ａ及び図５Ｂを参照して以下で詳細に説明する。シーリングチップの箇所において、支持ケーブルＭＢが切断されて、好ましくは自由端にされる。以下、図６及び図７を参照して詳細に説明するように、チップの反対側に位置するフレキシブルケーブルＦＬの端部の箇所において、ファイバー束Ｆ_ｉ、Ｆ_ｊ、Ｆ_ｋ、Ｆ_ｌ等、キャピラリーＫＰ、及び支持ケーブルＭＢが、フランジに接続される。

図５Ａ及び図５Ｂは、フレキシブルケーブルを閉鎖するための素子を示す。

図５Ａは、本発明の第一実施形態に係るフレキシブルケーブルを閉鎖するための素子を示す。非限定的な例として、閉鎖素子は、フレキシブルケーブルＦＬの端部に溶接された鋼プラグＥＢである。鋼プラグは、ダクト内をケーブルが伝わる際のケーブルの衝撃を和らげる。

図５Ｂは、本発明の第二実施形態に係るフレキシブルケーブルを閉鎖するための素子を示す。本発明の第二実施形態に係る閉鎖素子は、マイクロホンＭＣを備える。閉鎖素子の第一部分Ｐ_１は取り付け部であり、好ましくはステンレス鋼製であって、溶接によってフレキシブルケーブルと一体にされ、第二部分Ｐ_２は、プラグであり、好ましくはジュラルミン製であって、取り付け部にねじ込まれた半球ヘッドのねじで構成される。マイクロホンＭＣは、衝撃保護のためにシリンダーＣＹ（好ましくはシリコーン製）に挿入されて、また、プラグとの音響結合を確実にするためのグリースＧＲ内に埋め込まれる。マイクロホンＭＣは電気ワイヤＡＬに接続される。電気ワイヤＡＬは、マイクロホンに電力供給し、また、マイクロホンによって伝えられる電気信号を回収するためのものである。非限定的な例として、三本の電気ワイヤがマイクロホンから出ていて、フレキシブルケーブルＦＬに存在する三本の電気ワイヤに溶接によって接続される。必要であれば、余分なワイヤを巻いておく。電源用電気ワイヤのうち一本は、マルチストランドケーブルのワイヤに電気的に接続可能であり、フレキシブルケーブル内に存在するワイヤの数を減らすことができる。

マイクロホンを備えた閉鎖素子の使用は、例えば、プール内にフレキシブルケーブルを延伸させる際に生じる。この点に関して、超音波配置構成を用いることができる。マイクロホンは、例えば、ＭＥＭＳ（微小電気機械システム，Ｍｉｃｒｏ‐Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ‐Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）マイクロホンとして知られている小型マイクロホンである。特定の実施形態（図示せず）では、複数のマイクロホンをフレキシブルケーブル内の複数の箇所に配置することもでき、この場合、フレキシブルケーブルの直径はマイクロホンの存在に適合するようにされる。水中にケーブルを延伸させることも可能である。その配置構成は、既知のように、検査されるプール内に少なくとも三つの音源を沈めることによって得られる。可能な動作モードは、壁でのエコーによる音の重なりを減らすために、例えば２０ｋＨｚ近くの任意の周波数でパルスの周期的な音波信号を各音源から逐次的に放出するものである。フレキシブルケーブル内に収容されたＭＥＭＳマイクロホンによって逐次的に受信された三つの信号が、各放出信号と同期されて、その時間遅延を決定する。次に、測定された三つの時間遅延と、既知の水中での音速とから、フレキシブルケーブル内に収容されたマイクロホンと三つの音源を有する局所的基準系との間の距離を決定する。

図６は、本発明の放射線検出デバイスに関連する線量率測定設備の概略図を示す。

閉鎖プラグの反対側に位置するフレキシブルケーブルＦＬの端部から出ている光ファイバー束が、ファイバー束の組Ｅを構成する。その組Ｅのファイバー束は光スイッチＱに接続される。ファイバー束の数は、検出器Ｄ_ｉの数に等しく、例えば１６個である。光スイッチＱは光電検出ブロック１０に接続される。既知のように、光電検出ブロック１０は、レーザー、光電子倍増管、電気機械的シャッター、及び、フィルターを含み、そのフィルターは、ファイバー束での収集の後であって、検出に起因するＯＳＬ検出器の刺激及びルミネッセンスの前に、レーザー光をフィルタリングする（非特許文献２を参照）。

図６に示される設備は、異なる検出器からの読み取りを逐次的に行う。解体や放射線保護における電磁的核応用の場合、制御されていない永続的なソースでの曝露における環境線量率の読み取りが行われる。このため、曝露の前にはリセットが常に行われる。その手順は以下のとおりである：
‐ 光刺激の前に、全てのＯＳＬ検出器をリセットする；
‐ 以前の光刺激を停止して、使用者によって定められる時間Ｔ（数分間、数時間、数日間、数週間、又は数か月間）にわたってＯＳＬ検出器を曝露する；
‐ 光刺激に続いて、異なる複数のＯＳＬ検出器からのＯＳＬルミネッセンスを読み取り、全ての検出器をリセットする。

既知のように、光電検出ブロック１０は、ＯＳＬルミネッセンスのデータを読み取り、各ＯＳＬ検出器についての線量率データＤＢを伝える。

ブロック１０によって検出されたユニットＯＳＬ信号は、ＯＳＬパルス及び基準（値）から成る。基準は、具体的には以下のとおりの異なる現象の寄与による信号である：
‐ ＯＳＬ検出器のバックグラウンドノイズ；
‐ ＯＳＬ検出器結晶の深いトラップの蛍光発光；
‐ ＯＳＬパルスを伝えるファイバー内のシンチレーション及びチェレンコフ効果（これらは、フレキシブルケーブルの周りに存在する環境の放射特性の関数である。）

検出器結晶内に存在する実質的に全てのトラップが空になると（典型的には９９．９％）、ＯＳＬパルスは、読み取り時間Ｔ_ＯＳＬの最後において漸近的な最小値に達する。最後の記録点において漸近的な最小値の平均値の測定が行われる。この平均値を、期間Ｔ_ＯＳＬ全体にわたってＯＳＬパルス信号から減算する。この減算で修正された信号は、外部の乱れ、特に、チェレンコフ効果に依存しないものとなる。修正された信号を時間帯全体にわたって積分して、次に、較正係数で重み付けして、そこから、全曝露時間に対して積分された線量Ｄを導出する。次に、線量Ｄを曝露時間Ｔで割って、平均線量率ＤｄＤを推定する：
ＤｄＤ＝Ｄ／Ｔ

使用者は周期的に取得シーケンスを行うことも、一回の測定を行うこともできる。使用者が周期的に複数の取得を行う場合、光刺激が次の測定用のリセットを行うので、その手順は、有利には二段階（曝露と光刺激）に減る。

同様に、使用者は、施設全体の線量測定の時間を節約するために複数の並列ケーブルで複数の測定を行うことができる。この選択肢は、低被曝環境における長期間曝露（一日、一週間、一か月程度）において特に有利である。この場合、リセット工程のタイムスタンプが、並列で分析される全てのラインに対して行われる。

フレキシブルケーブルの接続解除によって、曝露段階中において作業者がその領域から出ることができる。従って、この段階は作業者の被曝に対する影響が少なく、並列動作モードによって読み取りの時間を節約することができるので、その期間を必要な限り長く選択することができる。

本発明の好ましい実施形態では、直径０．５ｍｍで長さ５ｍｍのＯＳＬ結晶ファイバーが興味深い妥協点となる。Ａｌ_２Ｏ_３：Ｃ結晶での線量分解能は略０．７ｍＧｙと推定される。非限定的な例として、１８時間の曝露時間の場合、平均線量率の分解能は０．７ｍＧｙ／１８ｈ、つまり、４０μＧｙ／ｈである。このような期間は、午後４時前後の一日の終わりに積分を開始して、午前１０時前後の次の日の朝に線量読み取りを行うことで簡単に得られるものである。また、例えば、丸々一週間（つまり、１６８時間）での除染作業現場の端部での測定データを積分することもできる。その線量分解能は、０．７ｍＧｙ／１６８ｈ、つまり、４μＧｙ／ｈである。

本発明の検出デバイスは、線量範囲（３桁から４桁）及び曝露時間範囲（２桁から３桁）の組み合わせによって、線量率（５桁から７桁）に関する大きなダイナミクスを得ることを有利に可能にする。

１Ｄ高感度ケーブルの利点は、線量測定の時間を節約するため、異なる点での複数の測定の読み出し（放射能の線形マッピング）を同時に行う点である。実際、異なる点での読み取りを同時に行うことができて、分析される場所全体に対して点センサーを移動させる場合のような逐次的なものではない。

図７は、本発明に係る検出デバイスを用いる施設内放射線検出システムを示す。一般的に、その施設は、汚染された施設、又は、汚染されずに放射線に晒されている施設であり得る。図７の例では、施設Ｉは、除染の必要がある汚染された施設である。

除染される施設は、例えば、ダクト１１と、ダクトが繋がる容器１２とを備える。検出器が備わったフレキシブルケーブルＦＬを、使用者がアクセス可能な非汚染領域ＺＡからダクト１１内に導入する。注入チューブ１３と、制御レバー１５が備わったモーター１４と、フレキシブルケーブルが巻かれたターンテーブル１６と、モーターをターンテーブルに接続する機械的駆動手段１７とを備える推進デバイスを用いて、フレキシブルケーブルＦＬを施設Ｉ内に導入する。ターンテーブル１６にはマルチファイバーコネクター１８が備わっていて、そのマルチファイバーコネクター１８が、フレキシブルケーブルから測定機器に繋がる屈曲光ファイバーの第二端部を接続する。測定機器は、例えば、マルチファイバー光ケーブル１９と、マルチチャネルコネクター２０と、測定ユニット２１とを備える。

その目的は、除染プロセスに続いて、ダクト及び容器内の線量率を読み出すことである。除染が終わらない限り、施設Ｉはアクセス不能である。

以下説明するように、三段階で測定が行われる。

［段階１：ケーブル推進］
作業者が予めターンテーブルからマルチファイバー光ケーブル１９を接続解除してある。これを忘れている場合には、その筐体内のコネクターの存在が、モーターの始動を防ぐ。

元々ターンテーブル１６の周りに巻かれていたフレキシブルケーブルＦＬの端部を注入チューブ１３に入れる。注入チューブ１３は、ダクト１１の入口に接続されている。作業者が制御レバー１５を“推進”ポジションに設定すると、モーター１４が制御された速度で回転して、機械的駆動手段１７がターンテーブルを回転させる。そして、フレキシブルケーブルＦＬがダクト１１内に進んでいく。

フレキシブルケーブルを推進させるために駆動ローラーが用いられる。ローラーの駆動圧力は、ケーブル強度に応じた最大値まで調整可能である。例えば、２００ｋｇに耐えることができるケーブルの場合、安全係数を考慮して、最大力を５０ｋｇに制限し得る。例えばダクトの断面積の予期せぬ減少による詰まりの場合には、推進は自然に止まり、反動力が摩擦力よりも大きくなると直ぐに、ケーブルがセーブされる。この場合、作業者は、推進工程を止めて、詰まりの原因を調べることが望ましい。

ケーブルを完全に伸ばすと、停止迫台として機能するコアが注入チューブ１３に当たって、ケーブルをブロックし、ターンテーブルのハブに設けられた光リンクを破壊することを防ぐ。この場合、駆動ローラーが滑り、作業者はモーターをシャットダウンして、スイッチをニュートラルにしなければならない。

［段階２：曝露及び率の読み出し］
フレキシブルケーブルが所望の位置に達すると、ケーブルが完全に巻かれているか否かにかかわらず、作業者はモーターをニュートラルにする。

作業者は、ターンテーブルのハブ内に収容されたコネクター１８に測定機器１９、２０、２１を接続する。図６を参照して上述したように、測定機器は、ＯＳＬ検出器を光刺激することができる手段を備える。そうして、ＯＳＬ検出器の光刺激を行うことができる。好ましくは、コネクター１８への測定機器の接続は、モーターへの電力供給を断って、モーターが回転しないようにして行われる。

作業者は、測定機器を接続したままで曝露を待つことができるし、又は、測定機器を接続解除して、他のフレキシブルケーブルの光刺激を行うことができる。

いずれの場合においても、曝露時間の終わりにおいて、測定機器をコネクター１８に接続しなければならず、核放射線の検出に起因するルミネッセンスを読み取る。作業者が測定機器の接続を忘れているのにデータ取得を開始するという望ましくない場合には、フレキシブルケーブルＦＬが接続されていないので、何も起こらない。使用者は何の信号も観測せず、異常を知らせるエラーメッセージがスクリーン上に出る。作業者は、測定機器を接続して、読み取りを行うように求められる。読み取られたルミネッセンスデータに基づいて、計算ユニット３０が線量率を計算する。

［段階３：ケーブル巻き取り］
ルミネッセンスを読み取ると、作業者はターンテーブルのマルチファイバーケーブル１９を再び接続解除して、モーターを回転させることが出来るようにする。作業者は、レバー１５を“巻き取り”ポジションにすることによって、ターンテーブルへのケーブルの巻き取りを開始する。この工程は、回転力をターンテーブルに伝えるベルトを駆動させる第二ハブを回転させることによって行われる。ターンテーブルが段階１の方向とは逆方向に回転して、フレキシブルケーブルＦＬが巻き取られ、好ましくは、“ジグザグ”状に巻き取られ（回転運動と並進運動との交互の組み合わせ）、ターンテーブルの表面全体にわたってケーブルを均一に分布させる。他の巻き取り手順も想定可能である。

有利には、推進段階、巻き取り段階、放射線曝露段階のいずれかに関わらず、フレキシブルケーブルＦＬの測定機器は容易に接続解除可能になっている。測定機器は再利用可能であり、施設全体の除染の時間を節約するために、他のダクト内に推進させておいた他のケーブルでの測定を行うことができる。

有利には、シングルモードファイバーがマルチファイバー光ケーブル１９内に存在していて、フレキシブルケーブル内に存在するファイバーブラッググレーティング含有シングルモードファイバーにコネクター１８を介して接続されていることによって、必要であれば、温度測定を並列で行うことができる。更に、必要であれば、例えば、プール内の測定の場合に、電気コネクター（図示せず）が、フレキシブルケーブルＦＬ内に入れられたマイクロホンからの信号を回収する。

マルチファイバー光ケーブル１９は、ターンテーブルと一体のコネクター１８に接続される。ターンテーブルが推進段階及び巻き取り段階においては回転しているので、光ケーブル１９はこれらの段階において接続解除される。一実施形態では、光ケーブル１９は、端子部（端部から数十センチメートルにおいて）にねじ留めされたコア（二つの半シェル）を含み、そのコアは機械的迫台として機能する。ターンテーブルの出口におけるガイドチューブによって、ケーブルがほどけることが、コアがガイドチューブに当たることで、自然に防がれる。また、差し込まれたコネクターの存在を検知するセンサーが、これを忘れてしまった場合においてモーターが始動することを防ぐための安全装置を起動させる。そのようなコネクターが存在すると、モーターへの電力供給を停止して、モーターが回転することを防ぐ（そして、光ケーブルが破壊させることを防ぐ）。

以下、本発明のＯＳＬ検出器が備わったフレキシブルケーブルのロジスティクスについて説明する。

本発明の１Ｄケーブルの使用は、検査される施設の線量測定全体の時間を節約して、間接的には、除染作業のコスト最適化に寄与する。この動作モードは、長い曝露時間（一日間から一週間程度）を特徴とする低“被曝”環境でのロジスティクスという観点から特に興味深いものである。

使用者は、単一のケーブルを用いて１Ｄ曲線読み出しを行うことができる。この場合、１Ｄケーブルは、その読み取り機器に接続されたままであり、又は、接続解除され得て、曝露段階中において作業者がその領域から出て行くことを可能にする。非限定的な例として、フレキシブルケーブルを用いた１６点の同時測定点読み出しの場合、１Ｄ ＯＳＬ線量測定工程の全期間ＤＴは：
ＤＴ＝Ｔ＋３２×Ｔ_ＯＳＬ
であり、ここで、
Ｔは、曝露期間（例えば、数十分間、数時間、数日間、又は数週間）であり、
Ｔ_ＯＳＬは、ＯＳＬ検出器の読み取り及びリセット期間である（典型的には数十秒間程度）。

使用者は、Ｎ本の１Ｄフレキシブルケーブル、例えば、８本のケーブルを並列に伸ばすことによって、２Ｄ読み出しを行うこともできる。この場合、Ｎ本の１Ｄケーブルが伸ばされて、同時に接続解除されて、並列で分析される全ての曲線についてリセット工程及び読み取り工程がタイムスタンプされる。２Ｄ ＯＳＬ線量測定工程の全期間ＤＴは、フレキシブルケーブルでの１６点の同時測定点読み出しについて以下のとおりである：
ＤＴ＝Ｔ＋３２×８×Ｔ_ＯＳＬ、つまり、
ＤＴ＝Ｔ＋２５６×Ｔ_ＯＳＬ

６ｍＧｙ／ｈの線量率について考えてみる。曝露時間を２時間とすると、線量率のＯＳＬ測定分解能は、実質的に０．２５ｍＧｙ／ｈ（ＳＮＲ＝２４）である。ＯＳＬ線量測定工程の全期間は、１６点の１Ｄ測定点の場合２．２５時間であり、１２８点の２Ｄ測定点の場合４．１時間である。

これらのＯＳＬ線量測定の期間を、ダクト内に挿入して移動させることができる小型（数ｍｍ^３）ＣＺＴ検出器を用いて行われる従来の点（０Ｄ）線量測定の期間と比較することができる。その取得期間は、６ｍＧｙ／ｈの典型的な線量率について１５分間程度である（非特許文献３を参照）。従って、ＣＺＴ検出器での線量測定期間は、１Ｄにおいて４時間（１６×１５分間＝４時間）であり、２Ｄにおいて３２時間（１２８×１５分間＝３２時間）である。

等価な性能において、本発明のデバイスで行われる１Ｄ／２Ｄ ＯＳＬ線量測定は、ＣＺＴ検出器で行われる０Ｄ線量測定よりもはるかに高速である。更に、従来の０Ｄ測定では、読み取りが逐次的に行われるので、作業者が常にスタンバイしていることを要する。しかしながら、ＯＳＬ法は、自動的に全ての検出器のほぼ同時の読み取りモードによるものとなる。従って、作業者の存在は、ＯＳＬ読み取り手順を開始するためのみに必要となる。

この並列ＯＳＬ法は、線量測定時間と作業者の時間とを節約することを可能にする。

本発明の検出デバイスの使用の経済的な関心点に加えて、その放射能の線形マッピングは、動かされる単一の検出器の測定時間と同じ測定時間について、統計的起源の測定不確実性を減らすことができる。そこで、単一点（０Ｄ）検出器が、曝露時間Ｔの終わりにおいて所定の不確実性で線量率測定を伝える場合を考えてみる。その場所のＮ点の測定点を分析にするには、全時間Ｎ×Ｔが必要となる。

他方、ケーブルが、同じ曝露時間Ｔで同時に曝露されるＮ個の検出器から成る場合も考えてみる。測定の統計値は同じであり、測定時間は１／Ｎに減る。従って、期間Ｎ×Ｔで曝露された同じケーブルは、動かされる単一のケーブルに対して１／（√（Ｎ））に改善された不確実性で線量率測定を伝える。

或る場所での同一の線量測定期間について、１Ｄ測定は、線量率測定の結果を改善することができる。例えば、１６点の場合、測定不確実性は１／４に改善される。例えば、１６個の同時に曝露される検出器を有するケーブルが８本の場合、測定不確実性は、単一の検出器と比較して１／１１に改善される。

Ｄ_ｉ 光刺激ルミネッセンス（ＯＳＬ）検出器
ＦＬ フレキシブルケーブル
ＭＢ 支持ケーブル
Ｆ_ｉ 光ファイバー束

Claims (17)

1. 支持ケーブル（ＭＢ）に沿って順に分布している少なくとも二つの放射線検出器（Ｄ_ｉ）を備える放射線検出デバイスであって、各検出器（Ｄ_ｉ）が、少なくとも一つの光ファイバー（Ｆ_ｉ）に光学的に結合された光刺激ルミネッセンス検出素子（９）を備え、各光刺激ルミネッセンス検出素子（９）が、前記支持ケーブル（ＭＢ）に固定された機械的部品（ｄ）によって、前記光ファイバーの第一端部に対向して保持され、前記機械的部品（ｄ）が、変形可能な固体製のキャリアシリンダー（Ｓ）を備える保持手段（Ｓ、Ｆ_ｋ、Ｆ_ｌ、Ｆ_ｊ）によって、フレキシブルケーブル（ＦＬ）内に保持され、前記キャリアシリンダー（Ｓ）に前記光ファイバーが巻かれていて、各光ファイバーの第二端部が、前記フレキシブルケーブル（ＦＬ）の同一の第一端部に繋がることを特徴とするデバイス。
2. 前記支持ケーブル（ＭＢ）を取り囲む前記機械的部品（ｄ）が、互いに整列した第一孔及び第二孔を備え、前記光刺激ルミネッセンス検出素子（９）が前記第一孔内に固定されていて、前記光ファイバー（Ｆ_ｉ）が前記第二孔内に固定されている、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記光ファイバーが螺旋状に巻かれている、請求項１又は２に記載のデバイス。
4. 前記変形可能な固体がポリマーである、請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス。
5. 複数の光ファイバーが同一の光刺激ルミネッセンス検出素子（９）に結合されていて、前記複数の光ファイバーがファイバー束（Ｆ_ｉ）としてキャピラリーパイプ（Ｋ）内にまとめられている、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
6. グリース層（Ｇ）が前記フレキシブルケーブルの内壁を覆っている、請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス。
7. ポリマー層（Ｒ）が前記フレキシブルケーブルの外壁を覆っている、請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス。
8. 複数のファイバーブラッググレーティング（Ｂ）を含むシングルモード光ファイバーが前記機械的部品（ｄ）に固定されていて、前記光ファイバーが、前記フレキシブルケーブル（ＦＬ）の第一端部に繋がる端部を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス。
9. 前記支持ケーブル（ＭＢ）がマルチストランドワイヤである、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
10. 前記フレキシブルケーブル（ＦＬ）がインターロック型金属ホースである、請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイス。
11. 前記フレキシブルケーブル（ＦＬ）の公称直径が４ｍｍから１００ｍｍまでの間である、請求項１から１０のいずれか一項に記載のデバイス。
12. マルチモード光ファイバーのコアの直径が１００μｍから２００μｍまでの間である、請求項１から１１のいずれか一項に記載のデバイス。
13. 前記フレキシブルケーブル（ＦＬ）の第一端部の反対側の第二端部がチップ（ＥＢ）によって閉鎖されている、請求項１から１２のいずれか一項に記載のデバイス。
14. 前記チップがマイクロホン（ＭＣ）を備える、請求項１３に記載のデバイス。
15. 施設（Ｉ）内の放射線検出システムであって、放射線検出デバイスと、前記施設（Ｉ）内に前記放射線検出デバイスを導入するための手段とを備え、前記放射線検出デバイスが請求項１３又は１４に記載のデバイスであり、前記施設（Ｉ）内に前記放射線検出デバイスを導入するための手段が、前記フレキシブルケーブル（ＦＬ）が巻かれるターンテーブル（１６）と、前記施設内に開口していて且つ前記フレキシブルケーブルのチップが入れられる注入チューブ（１３）と、前記施設内に前記フレキシブルケーブル（ＦＬ）を推進させる手段（１４、１５）とを備えることを特徴とする検出システム。
16. 前記施設内に前記フレキシブルケーブル（ＦＬ）を推進させる手段（１４、１５）が、モーター（１４）と、前記モーターに接続された機械的手段（１７）であって、前記モーターに推進命令が与えられると前記ターンテーブル（１６）を回転させる機械的手段（１７）とを備える、請求項１５に記載の検出システム。
17. 前記ターンテーブル（１６）に固定されたマルチファイバーコネクター（１８）が、前記光刺激ルミネッセンス検出素子（９）を刺激して且つ放射線曝露に起因するルミネッセンスを読み取る測定機器（１９、２０、２１）に、前記光ファイバーの第二端部を接続する、請求項１５又は１６に記載の検出システム。

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