JP6768978B2 - Radiation detector - Google Patents
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Description
この発明は、放射線検出器に関し、例えば、放射線検出器内部の構成部品の故障検知機能を有する放射線検出器に関するものである。 The present invention relates to a radiation detector, for example, a radiation detector having a failure detection function of a component inside the radiation detector.
従来、原子力発電所または放射性同位元素の取扱施設等において、プロセスで使用され排出された水またはガスなどのプロセス流体に含まれる放射線物質を管理するために、外部から入射した放射線を吸収して光に変換するシンチレータとしてプラスチックシンチレータを用いた放射線検出器が使用されている。 Conventionally, in nuclear power plants or facilities handling radioactive isotopes, in order to control radioactive substances contained in process fluids such as water or gas discharged used in the process, radiation incident from the outside is absorbed and light is emitted. A radiation detector using a plastic scintillator is used as a scintillator to convert to.
この種の放射線検出器においては、その放射線測定の重要性から放射線検出器の故障を検知する必要があるため、放射線検出器の内部にライブゼロ線源と呼ばれる小型のRI(Radio Isotope)線源が取付けられている(例えば、特許文献1参照)。また、RI線源を備えた線源用ケースを放射線検出器に取り付け、線源用ケースの線源照射穴から放射線検出器に放射線を入射させる場合もある。
これらのRI線源から放出される放射線を検出し、健全な状態であれば常に一定以上の電流が得られるが、放射線検出器を構成する部品が故障した場合、RI線源から放出された放射線を測定できず、一定以上の電流が得られなくなるため、その電流の未検出をもって放射線検出器の故障を検知できる。In this type of radiation detector, it is necessary to detect the failure of the radiation detector due to the importance of the radiation measurement, so a small RI (Radio Patent) radiation source called a live zero radiation source is inside the radiation detector. Is attached (see, for example, Patent Document 1). In some cases, a radiation source case provided with an RI radiation source is attached to the radiation detector, and radiation is incident on the radiation detector from the radiation source irradiation hole of the radiation source case.
The radiation emitted from these RI radiation sources is detected, and a certain amount of current can always be obtained in a healthy state. However, if the components that make up the radiation detector fail, the radiation emitted from the RI radiation source Can not be measured and a current above a certain level cannot be obtained. Therefore, a failure of the radiation detector can be detected by not detecting the current.
しかしながら、従来の放射線検出器は、放射線検出器内部の故障を検知するために小型のRI線源を用いているので、放射線検出器を廃棄する際に放射線検出器を分解し、RI線源を取り外して別途廃棄する必要があった。また、放射線検出器の組立時にRI線源を既定の位置に取付ける必要があり、故障検知機能のない放射線検出器と比較して構成部品が多くなる問題があった。 However, since the conventional radiation detector uses a small RI radiation source to detect a failure inside the radiation detector, the radiation detector is disassembled when the radiation detector is discarded, and the RI radiation source is used. It had to be removed and disposed of separately. Further, it is necessary to attach the RI radiation source to a predetermined position when assembling the radiation detector, and there is a problem that the number of components is increased as compared with the radiation detector having no failure detection function.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、放射線検出器を廃棄する際のRI線源の管理の削減と構成部品を削減できる放射線検出器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a radiation detector capable of reducing the management of RI radiation sources and the number of components when disposing of the radiation detector. And.
この発明に係る放射線検出器は、放射線を放射光に変換するシンチレータと、前記シンチレータから発光された放射光を電流パルスとして出力する光電子増倍管と、前記シンチレータと前記光電子増倍管との間に設けられたライトガイドと、前記光電子増倍管から出力された電流パルスを電圧パルスに変換して増幅させる前置増幅器と、前記シンチレータに放射線を入射させる開口部を有し、前記シンチレータ、前記ライトガイド、前記光電子増倍管および前記前置増幅器を含んで構成された構成部品を収納するケースと、放射線を放出する化学薬品を含み、前記ライトガイドを前記ケースに固定する固定部材と、を備え、前記固定部材から放出された放射線を検出することで前記構成部品の故障を検知するものである。
また、この発明に係る放射線検出器は、放射線を放射光に変換するシンチレータと、前記シンチレータから発光された放射光を電流パルスとして出力する光電子増倍管と、前記シンチレータと前記光電子増倍管との間に設けられたライトガイドと、前記光電子増倍管から出力された電流パルスを電圧パルスに変換して増幅させる前置増幅器と、前記シンチレータに放射線を入射させる開口部を有し、前記シンチレータ、前記ライトガイド、前記光電子増倍管および前記前置増幅器を含んで構成された構成部品を収納するケースと、前記ケースに接して設けられ、前記ケースの内部に放射線を入射させる線源照射穴を有する線源用ケースと、前記線源用ケースの内部に設けられ、放射線を放出する化学薬品が含まれた稼動板と、を備え、前記稼動板から放出された放射線を検出することで前記構成部品の故障を検知するものである。The radiation detector according to the present invention is between a scintillator that converts radiation into radiated light, a photomultiplier tube that outputs the radiated light emitted from the scintillator as a current pulse, and a photomultiplier tube between the scintillator and the photomultiplier tube. The scintillator has a light guide provided in the scintillator, a preamplifier that converts a current pulse output from the photomultiplier tube into a voltage pulse and amplifies the scintillator, and an opening for injecting radiation into the scintillator. A case for accommodating a component composed of a light guide, the photomultiplier tube and the front amplifier, and a fixing member containing a chemical that emits radiation and fixing the light guide to the case. In addition, the failure of the component is detected by detecting the radiation emitted from the fixing member.
Further, the radiation detector according to the present invention includes a scintillator that converts radiation into radiation, a photoelectron multiplier that outputs radiation emitted from the scintillator as a current pulse, and the scintillator and the photoelectron multiplier. The scintillator has a light guide provided between the two, a preamplifier that converts a current pulse output from the photoelectron multiplying tube into a voltage pulse and amplifies it, and an opening for injecting radiation into the scintillator. A case for accommodating components including the light guide, the photoelectron multiplying tube, and the pre-amplifier, and a radiation source irradiation hole provided in contact with the case and allowing radiation to enter the inside of the case. A radiation source case having a radiation source and a working plate provided inside the radiation source case and containing a chemical that emits radiation are provided, and the radiation emitted from the working plate is detected to detect the radiation. It detects the failure of component parts.
この発明の放射線検出器によれば、内蔵RI線源の代わりに化学薬品を放射線源として使用することにより、放射線検出器の廃棄の際に内蔵RI線源を取り外し、別途廃棄する必要がなくなり、放射線検出器の取り扱いが容易となる。また、化学薬品はライトガイドを固定する固定部材に混合して使用するため、放射線検出器を構成する部品を削減することができる。さらに、固定部材の形状または化学薬品の使用量を自由に変更できることから、放射線検出器内部のスペースを有効活用できる。また、放射線検出器内部で放出される放射線量の調整を容易とすることができる。 According to the radiation detector of the present invention, by using a chemical as a radiation source instead of the built-in RI radiation source, it is not necessary to remove the built-in RI radiation source and dispose of it separately when disposing of the radiation detector. The radiation detector is easy to handle. Further, since the chemicals are mixed and used with the fixing member for fixing the light guide, the number of parts constituting the radiation detector can be reduced. Furthermore, since the shape of the fixing member or the amount of chemicals used can be freely changed, the space inside the radiation detector can be effectively utilized. In addition, the amount of radiation emitted inside the radiation detector can be easily adjusted.
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態1について説明する。
なお、各図面中において、同一符号は同一あるいは相当のものであることを示す。Hereinafter,
In each drawing, the same reference numerals are shown to be the same or equivalent.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1における放射線検出器を示す断面図である。なお、図1において、矢印は放射線の入射方向を示している。
図1に示すように、この発明の実施の形態1に係る放射線検出器1は、外部から入射された例えばβ線12などの放射線を吸収して光に変換するシンチレータとしてプラスチックシンチレータ2を用いている。また、プラスチックシンチレータ2は、光学接合材によりライトガイド3と接合されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a radiation detector according to the first embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 1, the arrow indicates the incident direction of radiation.
As shown in FIG. 1, the
ライトガイド3の内側側面には、例えば酸化チタンからなる反射材膜4が塗布され、プラスチックシンチレータ2から発光された放射光を効率的に光電子増倍管6に導くように構成されている。また、プラスチックシンチレータ2の放射線入射面側には、空隙を介して、例えばアルミマイラーからなる反射シート5が設けられている。反射シート5は、プラスチックシンチレータ2から発光された放射光のうち、ライトガイド3と反対側の放射線入射面側に向かう放射光を、ライトガイド3に向けて反射する。
A
ライトガイド3は、光学接合材により光電子増倍管6と接合されている。光電子増倍管6は、プラスチックシンチレータ2から発光された放射光を電子に変換増幅して電流パルスとして取り出す。さらに、前置増幅器7は、光電子増倍管6から出力された電流パルスを電圧パルスに変換して増幅させて出力する。ケーブル8は、前置増幅器7から出力された出力信号を後段の電子回路(図示せず)に送出する。
The
検出器ケース9は、プラスチックシンチレータ2に放射線を入射させる開口部を有し、プラスチックシンチレータ2、ライトガイド3、光電子増倍管6および前置増幅器7を含んで構成された構成部品を収納する。プラスチックシンチレータ2および反射シート5は、検出器ケース9の開口部側に配置されている。検出器ケース9の内部には、ライトガイド3を固定するために、例えばエポキシ系樹脂からなるクッション10が設けられている。また、ライトガイド3と検出器ケース9のシール部にはパッキン11が設けられ、検出器ケース9内を気密に保持している。
The detector case 9 has an opening for injecting radiation into the
この発明の実施の形態1に係る放射線検出器1のクッション10には、放射線を放出する化学薬品として、例えばケイ酸ジルコニウム等が混合されている。クッション10に含まれるケイ酸ジルコニウム等から一定の放射線が放出され、プラスチックシンチレータ2にて放射光に変換される。放射光は、光電子増倍管6にて電子に変換増幅され、電気信号として取り出される。この電気信号を監視することで、プラスチックシンチレータ2の破損や光電子増倍管6の故障、ケーブル8の断線等を検視することができる。
The
なお、クッションに混合する物質は、ケイ酸ジルコニウムに限定されるものではなく、一般的に使用されている化学薬品でありかつ一定の放射線を放出するものであれば良い。
この発明の実施の形態1に係る放射線検出器1は、一般的な化学薬品であるケイ酸ジルコニウムを放射線源として使用することにより、放射線検出器1の廃棄の際に、内蔵RI線源を取り外し別途廃棄する必要がなくなり、放射線検出器1の取り扱いが容易となる。また、ケイ酸ジルコニウムは、ライトガイド3を固定するクッションに混合して使用するため、放射線検出器1を構成する部品を削減することができる。The substance mixed in the cushion is not limited to zirconium silicate, but may be a commonly used chemical and emit a certain amount of radiation.
The
さらに、クッション10の形状やケイ酸ジルコニウムの使用量を自由に変更できることから、放射線検出器1の内部のスペースを有効活用でき、また、放射線検出器1の内部で放出される放射線量の調整が容易となる。これにより、この発明の実施の形態1によれば、取り扱いに優れた放射線検出器1を得ることができる。
なお、放射線検出器1において、原子力発電所または放射性同位元素の取扱施設等における放射線の検出は、電流の瞬時値が規定の値を超えた場合で確認できる。一方、放射線検出器1を構成する構成部品の故障検出は、電流の平均値が規定の値を下回った場合で確認することができ、放射線の検出と区別されている。Furthermore, since the shape of the
In the
また、この発明の実施の形態1における放射線検出器1は、シンチレータとして例えばポリスチレンなどのプラスチックの中に有機発光物資が溶かし込まれたプラスチックシンチレータ2を用いたが、シンチレータとして半導体部材を用いても良い。具体的には、放射線を光に変換する部材として、例えば、シリコンまたはゲルマニウムからなる半導体を用いた半導体型の放射線検出器1を構成してもよい。
Further, the
実施の形態2.
図2は、この発明の実施の形態2における放射線検出器の全体構造を示す断面図である。以下に、この発明の実施の形態2に係る放射線検出器の構成について図2を用いて説明する。
図2に示すように、この発明の実施の形態2における放射線検出器1には、検出器ケース9の内部に放射線を入射させる線源照射穴24を有する線源用ケース23が検出器ケース9の開口部側に接して設けられている。また、線源用ケース23の内部には、放射線量を調整する稼動板22が設けられている。また、稼動板22には、放射線を放出する化学薬品が含まれている。そして、稼動板22から放出された放射線が、線源照射穴24を通り、放射線検出器1にて電気信号に変換される。この電気信号を検出することで、放射線検出器1内部の構成部品の故障を検知することができる。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the overall structure of the radiation detector according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration of the radiation detector according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the
さらにまた、稼動板22は、放射線検出器1との距離または板厚を変更することで、放射線検出器1に到達する放射線量を調節することが可能である。
また、放射線照射が不要な場合は、稼動板22を放射線検出器1と平行になるように回転させることで放射線検出器1に到達する放射線を遮蔽することが可能となる。Furthermore, the moving
When radiation irradiation is not required, the working
この発明の実施の形態2における放射線検出器1は、放射線を放射光に変換するシンチレータと、シンチレータから発光された放射光を電流パルスとして出力する光電子増倍管6と、シンチレータと光電子増倍管6との間に設けられたライトガイド3と、光電子増倍管6から出力された電流パルスを電圧パルスに変換して増幅させる前置増幅器7と、シンチレータに放射線を入射させる開口部を有し、シンチレータ、ライトガイド3、光電子増倍管6および前置増幅器7を含んで構成された構成部品を収納するケースと、ケースに接して設けられ、ケースの内部に放射線を入射させる線源照射穴24を有する線源用ケース23と、線源用ケース23の内部に設けられ、放射線を放出する化学薬品が含まれた稼動板22と、を備え、稼動板22から放出された放射線を検出することで構成部品の故障を検知することができる。
The
また、この発明の実施の形態2における放射線検出器1においても実施の形態1と同様に、シンチレータとしてプラスチックシンチレータ2を用いても、半導体部材を用いても良い。
この発明の実施の形態2においては、従来備えられていたRI線源を削減して、稼動板22に放射線を放出する化学薬品を含ませたことで、放射線検出器1の廃棄の際に、内蔵RI線源を取り外し、別途廃棄する必要がなくなり、放射線検出器1の取り扱いが容易となる効果がある。Further, in the
In the second embodiment of the present invention, the previously provided RI radiation source is reduced and the operating
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In the present invention, each embodiment can be freely combined, and each embodiment can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.
1 放射線検出器、2 プラスチックシンチレータ、3 ライトガイド、4 反射材膜、5 反射シート、6 光電子増倍管、7 前置増幅器、8 ケーブル、9 検出器ケース、10 クッション、11 パッキン、12 β線、22 稼動板、23 線源用ケース、24 線源照射穴 1 Radiation detector, 2 Plastic scintillator, 3 Light guide, 4 Reflective film, 5 Reflective sheet, 6 Photomultiplier tube, 7 Pre-amplifier, 8 Cable, 9 Detector case, 10 Cushion, 11 Packing, 12 β ray , 22 Working plate, 23 Source case, 24 Source irradiation hole
Claims (8)
前記シンチレータから発光された放射光を電流パルスとして出力する光電子増倍管と、
前記シンチレータと前記光電子増倍管との間に設けられたライトガイドと、
前記光電子増倍管から出力された電流パルスを電圧パルスに変換して増幅させる前置増幅器と、
前記シンチレータに放射線を入射させる開口部を有し、前記シンチレータ、前記ライトガイド、前記光電子増倍管および前記前置増幅器を含んで構成された構成部品を収納するケースと、
放射線を放出する化学薬品を含み、前記ライトガイドを前記ケースに固定する固定部材と、を備え、
前記固定部材から放出された放射線を検出することで前記構成部品の故障を検知することを特徴とする放射線検出器。A scintillator that converts radiation into synchrotron radiation,
A photomultiplier tube that outputs the synchrotron radiation emitted from the scintillator as a current pulse,
A light guide provided between the scintillator and the photomultiplier tube,
A preamplifier that converts the current pulse output from the photomultiplier tube into a voltage pulse and amplifies it.
A case having an opening for incidenting radiation into the scintillator and accommodating a component configured including the scintillator, the light guide, the photomultiplier tube, and the preamplifier.
A fixing member containing a chemical that emits radiation and fixing the light guide to the case.
A radiation detector characterized in that a failure of the component is detected by detecting the radiation emitted from the fixing member.
前記シンチレータから発光された放射光を電流パルスとして出力する光電子増倍管と、
前記シンチレータと前記光電子増倍管との間に設けられたライトガイドと、
前記光電子増倍管から出力された電流パルスを電圧パルスに変換して増幅させる前置増幅器と、
前記シンチレータに放射線を入射させる開口部を有し、前記シンチレータ、前記ライトガイド、前記光電子増倍管および前記前置増幅器を含んで構成された構成部品を収納するケースと、
前記ケースに接して設けられ、前記ケースの内部に放射線を入射させる線源照射穴を有する線源用ケースと、
前記線源用ケースの内部に設けられ、放射線を放出する化学薬品が含まれた稼動板と、を備え、
前記稼動板から放出された放射線を検出することで前記構成部品の故障を検知することを特徴とする放射線検出器。A scintillator that converts radiation into synchrotron radiation,
A photomultiplier tube that outputs the synchrotron radiation emitted from the scintillator as a current pulse,
A light guide provided between the scintillator and the photomultiplier tube,
A preamplifier that converts the current pulse output from the photomultiplier tube into a voltage pulse and amplifies it.
A case having an opening for incidenting radiation into the scintillator and accommodating a component configured including the scintillator, the light guide, the photomultiplier tube, and the preamplifier.
A radiation source case provided in contact with the case and having a radiation source irradiation hole for injecting radiation inside the case, and a radiation source case.
A working plate provided inside the radiation source case and containing a chemical that emits radiation is provided.
A radiation detector characterized in that a failure of the component is detected by detecting the radiation emitted from the moving plate.
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