JPH02113206A - 合成樹脂光ファイバ及びこれを用いた放射線線量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はα線、Ｘ線、電子線等の放射線の線量を測定す
る放射線線量計に関し、特に合成樹脂光ファイバを用い
て、その線量を測定する線量計に関するものである。

［従来の技術］ 近年、原子力発電及び放射線の医学、産業への応用が活
発に進められてきている。その状況下で放射線の線量を
測定する線量計の使用が増加してきている。

従来、線量計としては、厚さ数ＩＩＩのポリメチルメタ
クリレートの板が用いられており、この板に放射線を照
射し、その後に板の紫外線吸収光景を測定して線量を測
定するものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の線量計は、低線量での測定が困龍
であること、また測定装置である紫外分光光度計が大型
でかつ高価であり、現場での測定が難しい、また試料の
厚さの精密な測定が必要であるというさまざまな問題点
を有している。

本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し１、
簡便かつ精度よく放射線の線量を測定できる合成樹脂光
ファイバ及びこれを用いた放射線線量計を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明は、コア
材層に酸化防止剤を含有させたことを特徴とする合成樹
脂光ファイバであり、またこの光ファイバに放射線を照
射し、たのちコアの光透過量を測定する光透過測定手段
を備えた放射線線量計である。

本発明の合成樹脂光ファイバのコア材としてはポリメチ
ルメタクリレート及びポリスチレンならびに（メタ）ア
クリレート系エステルの重合体、ポリスチレン誘導体の
重合体及びそれらの共重合体など通常合成樹脂光ファイ
バとして提案されているものがあげられる。

また本発明の合成樹脂光ファイバのクラツド材としては
、上記のコア材との間で提案されている通常のクラツド
材、たとえば、フッ素化（メタ）アクリレートの重合体
やポリフッ化ビニリデン、６フツ化プロピレン４フツ化
工チレン共重合体、ポリ４メチル１ペンテン、エチレン
＃酸ビニル共重合体などがある。

また、コア中に含有させる酸化防止剤としては、以下の
ようなものがあげられる。トリエチレングリコール−ビ
ス［３−＜３−ｔブチル−５−メチル−４−しドロキシ
フェニル）プロピオネート］。

２．２−チオ−ジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ
−ブチル−４−しドロキシフェニル）グロピオネート］
、ペンタエリスリチル−テトラキス［３，−（３，５−
ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネ
ート］、２．４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（
４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ−１
，３，５−トリアジン、１，６−ヘキサンシオールービ
ス［３−（３，５ジーｔ−ブチル−４−しドロキシフェ
ニル）プロピオネート］、オクタデシル−３−（３，５
−ジ−ｔ−ブチル−４−しドロキシフェニル）プロピオ
ネート、２−２−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチ
ルフェノール）、Ｎ、Ｎ−へキサメチレンビス（３，５
，−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナマ
ミド）、３゜５−ジ−ｔ−ブチル−４−しドロキシーペ
ンジルフォスフォネートージエチルエステル、１．３゜
５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ
−ブチル−４−しドロキシベンジル）ベンゼン　Ａ：ビ
ス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル
ホスホン酸エチル）カルシウム、Ｂ：ポリエチレンワッ
クス（５０％）、トリス−（３，５，−ジ−ｔ−ブチル
−４−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレイト、既存
化学物質番号（９）１８７１．　＋４）−２５０，＋５
）−３８６６、（５）−１０８１，（５）−５７６８゜
（４）−２３９，（３）−３５１０，（３）−２５２７
，（３）−３５３０，（７）−１９１２゜＋３）−２５
２５，（３）−２５３５，（３）−２５４５，（２）−
１８９４，（３）−２５０１。

（３）−３５０９，＋２）−１３９１，（２）−９１９
，ジラウリルチ第１口ピオネート、ジステアリルチオジ
プロピオネート、シミスチルチオジプロピオネート。

なお、これらの酸化防止剤は、単独もしくは複数用いる
ことができる。また、これらの用いられる量は、コア材
層のポリマに対し、０．００１重量％〜１０重量％の範
囲内で用いられる。なお、　０．００１重量％以下では
本発明の基本原理である放射線によるコア材の着色の効
果が小さすぎて、測定器の感度を著しく高める必要があ
るなど問題が生じる。

また、重量１０％以上では放射線照射以前のコア材層の
光透過性が悪くなり、光ファイバとしての性能に問題が
生じてくる。したがって０．００１〜１０重量％の範囲
で用いる。

また、コア材層に酸化防止剤を含有させる方法としては
コア材層ポリマを加熱溶融させ練り込みにより分散させ
る方法、コア材層のポリマの前駆体（モノマ）時に溶解
せしめポリマを重合させる方法など考えられる。本発明
においては、コア材層に透明性が要求されるため後者の
方法が望ましい。

また、ファイバの作成方法としては、酸化防止剤の入っ
たコア材層ポリマと、それよりも屈折率の低いクラツド
材ポリマを加熱溶融複合押出し、によって得る方法、ク
ラツド材ポリマチューブ内に酸化防止剤の入ったコア材
ポリマの前駆体であるモノマ組成物を注入後重合硬化さ
せる方法などで考えられる。

また光透過量測定手段として、先ず測定系の光源として
は、安価で安定性の高い可視及び近赤外の半導体発光ダ
イオード、代表的なものとし、ては６６０ｎｍ、　７８
０ｎｍ、　８００ｎｉ、　８６０ｎｍに中心波長をもつ
ものがある。ｔた、受光器とし、では、光受光センサに
使用されているもの、フォトトランジスタ、フォトダイ
オード等のものがある。

また、放射線線量計とし、ての使用方法は、ファイバの
光透過性能をあらかじめ測定した後、ファイバに一定線
量の放射線を照射し、ここでファイバのコア層の酸化防
止剤が反応しコアポリマ層が線量に応じて着色する。こ
の着色の度合を、ファイバの光透過性能を測定すること
により求める方法である。光ファイバであるため、光の
透過量の測定は比較的容易であり、かつわずかな着色で
も大きく透過光が変化するため低線量の放射線でも高感
度の測定できるという特徴を有している。

また、ファイバと光源、受光器を接続した状態でファイ
バ部のみを照射することにより放射線の線量をリアルタ
イムでモニタすることもできる。

［実施例］ 次に本発明を実施例を用いて説明する。

（実施例１） 内径１．０ｍｍ　、外径２．ＯＩｌｍの６−フッ化エチ
レン４−フッ化プロピレンチューブ内にメタクリル酸メ
チル１００重量部、酸化防止剤としてペンタエリスリチ
ル−テトラキス［３−（３，５−ジー七−ブチルー４−
ヒドロキシフェニル）１０ビオネート］０．１重量部及
びテトラキス（メキレンドデシルチオプロビオネート）
メタン０．１重量部、重合開始剤０．５重量部の組成の
モノマを注入し、加熱し重合硬化させプラスチック光フ
ァイバを得た。

このファイバ２ｍに６０ＣＯｒ線を１００ＲＡＤ／ｈの
線量で照射した。このファイバの６６０ｎｍＬＥＤ光の
透過光量を測定した結果を第１図に示す。第１図に示す
様に線量と光量保持率との間に相関関係があることが確
認され、線量計として良好な特性を有することが確認さ
れた。

（実施例２） メチルメタクリレート９０重量部、エチルアクリレート
１０重量部、ラウロイルパーオキサイド０．５重量部、
ｎ−ブチルメルカプタン０．２重量部、酸化防止剤とし
てオクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−
しドロキシフェニル）プロピオネート０．１重量部及び
２．２−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノ
ール）０，１重量部のモノマ組成物を塊状重合し、・得
られたポリマをコア材としてまたフッ化ビニリデン−４
７ツ化工チレン共重合体をクラツド材として複合紡糸口
金より押出成形し、コア径１．０ｉｉ、クラッド厚０．
１ｍ１Ｍの光ファイバを得た。得られたファイバを実施
例１と同様にγ線を照射し１、この特性を測定した。

第１図に同様に示す。実施例１と同様、線量計として良
好な放射線特性を有していることがわかった。

比較例１ 実施例２中の酸化防止剤を除いたメチルメタクリレート
９０重量部、エチルアクリレート１０重量部。

ラウロイルパーオキサイド０．５重量部、ｎ−ブチルメ
ルカプタン０．２　ｆ！量部のモノマ組成物を塊状重合
し、得られたポリマをコア材として、またフッ化ビニリ
デン−４フヅ化工チレン共重合体をクラット材として複
合紡糸口金より押出成形し、コア径ｔ、ｏｎｍ　、クラ
ッド厚０．１１１１１の光ファイバを得た。得られたフ
ァイバを実施例１と同様にγ線を照射し、その特性を測
定した。第１図に示す。このファイバは放射線に対して
感度が小さいことがわかった。

比較例２ メチルメタクリレート９０重量部、エチルアクリレート
１０重量部、ｎ−ブチルメルカプタン０，２重量部、ラ
ウロイルパーオキサイド０．５重量部、オクタデシル−
３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニ
ル）プロピオネート０．０００５重量部のモノマ組成物
を塊状に重合し得られたポリマをコア材として、またフ
ッ化ビニリデン４フツ化エチレン共重合体をクラツド材
として複合紡糸口金より押出成形し、コア径１．０ｒｉ
ｎ　、クラッド厚０、　ＩＩＩの光ファイバを得た。得
られたファイバを実施例１と同様にγ線を照射しその特
性を測定した。第１図に示す、このファイバは放射線に
対して感度が小さいことがわかった。

比較例３ メチルメタクリレート９０ｆ！量部、エチルアクリレー
ト１０重量部、ｎ−ブチルメルカプタン０．２重量部、
ラウロイルパーオキサイド０．５重量部、オクタデシル
−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェ
ニル）１２重量部のモノマ組成物を塊状重合し得られた
ポリマをコア材として、またフッ化ビニリデン−４７ツ
化工チレン共重合体をクラツド材として複合紡糸口金よ
り押出成形し、コア径１．０ｎ１１．クラヅド厚０．１
ｉｌの光ファイバを得た。得られたファイバは初期光透
過性が悪く、１ｍの長さのファイバでも光透過は確認で
きなかった。

［発明の効果］ 以上説明してきたことから明らかなように本発明によれ
ば次の如き優れた効果を発揮する。

［１）　　コア材層に酸化防止剤を含有させることで、
酸化防止剤が放射線線量に応じて着色する光ファイバと
が得られる。

Ｉｇ＋　　従って、放射線照射後の光ファイバの光透過
量測定することで、従来のフィルム型放射線線量計に比
べて放射線線量を容易にかつ正確にまた従来測定がむず
かしかった低線量レベルでの測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明及び比較例における照射線量と光量保持
率の関係を示す図である。 特許出願人　　日立電線株式会社 代理人弁理士　　絹　谷　信　雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コア材層に酸化防止剤を含有させたことを特徴とす
   る合成樹脂光ファイバ。 ２、コア材層中に含まれる酸化防止剤の含有量が、コア
   材層に対し０．００１〜１０重量％である請求項１記載
   の合成樹脂光ファイバ。 ３、コア材層に酸化防止剤を含有させた合成樹脂光ファ
   イバと、その光ファイバに放射線を照射したのちコアの
   光透過量を測定する光透過量測定手段とを備えたことを
   特徴とする放射線線量計。