JPH0249454B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0249454B2
JPH0249454B2 JP57054119A JP5411982A JPH0249454B2 JP H0249454 B2 JPH0249454 B2 JP H0249454B2 JP 57054119 A JP57054119 A JP 57054119A JP 5411982 A JP5411982 A JP 5411982A JP H0249454 B2 JPH0249454 B2 JP H0249454B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detector
ray
collimator
rays
dust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57054119A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58171652A (ja
Inventor
Masaki Mori
Ryoichi Ishikawa
Someyoshi Arai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DKK Corp
Original Assignee
DKK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DKK Corp filed Critical DKK Corp
Priority to JP57054119A priority Critical patent/JPS58171652A/ja
Publication of JPS58171652A publication Critical patent/JPS58171652A/ja
Publication of JPH0249454B2 publication Critical patent/JPH0249454B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はβ線透過式粉塵濃度測定装置に関し、
更に詳述すればβ線源及び検出器を特殊構造にす
ることにより、放射β線の度数分布曲線を平坦な
ものにすると共に、検出器に到達したβ線を検出
して得られる出力パルスを計測する波高弁別器の
設定レベルを前記平坦領域内に定めることによ
り、測定精度及び感度を向上させた粉塵濃度測定
装置に関する。
大気中や工場排煙中に含まれている浮遊粉塵濃
度を測定する手段として、従来ロール状に巻いた
紙を繰り出して、この紙で被測定気体を所定
流量で所定時間過することにより、被測定気体
中に浮遊している浮遊粉塵を前記繰り出した紙
面に捕集した後、この捕集面にβ線を照射して捕
集粉塵による透過β線の減衰量を検出し、これに
よる捕集粉塵の厚さを求めて被測定気体中の浮遊
粉塵濃度を決定する計測方法、即ち透過型β線厚
さ計の原理を応用した浮遊粉塵濃度の計測方法は
公知のもので、この場合透過するβ線強度と粉塵
の厚さとの間には次の関係式が成立する。
I=Ipexp(−μX) ……(1) ただし、I:材及び粉塵を透過したβ線強度 Ip:材を透過したβ線強度 μ:質量吸収係数(cm2/g) X:粉塵の厚さ(g/cm2) また、被測定気体中の粉塵濃度は次式により算
出される。
C=A/μQtlnIp/I ……(2) ただし A:捕集面積(cm2) Q:過流量(cm3/min) t:捕集時間(min) C:粉塵濃度(g/cm3) よつて、粉塵捕集前後の透過β線強度Ip、Iを
測定することにより、(1)、(2)式を用いて粉塵濃度
を求めることができるものである。
上記原理に基づくβ線透過式粉塵濃度計に用い
られる検出系としては、従来エネルギー分布に関
しては考慮されていなかつた。
しかし、本発明者らは粉塵濃度計の測定精度を
向上させる目的で種々検討しているうちに、下記
のようにエネルギー分布を適当に補正することに
より、例えば温度特性等を改善して測定精度を向
上せしめることに成功した。
即ち、第1図はβ線源から放射されるβ線のエ
ネルギーを表わす波高値とカウント数との関係を
一次式で近似させて示したグラフで、(1)式のIp
Iの測定は、前記グラフに示すように、β線のエ
ネルギースペクトルに対応した波高の高いパルス
ほどカウント数の少ない、ほぼ直線的な傾斜の波
高分布をもつランダムパルス列を有効にカウント
することにあり、このことはIpの測定においては
第1図における波高Epから波高Edまでの間のパ
ルスを全部カウントすることに相当する。ここ
で、Epはβ線エネルギーの最大値に対応したパル
ス波高を、またEdはノイズ除去のために測定器
の増幅回路に設けられた波高弁別器の設定レベル
をそれぞれ示す。従つて、Ipは下記(3)式で示され
る。
Ip=∫Eo Edα(Ep−E)dE=α/2〔Ep−Ed2……(
3) (3)式は検出される波高スペクトル自体のゆら
ぎ、検出器で発生する雑音、増幅器の電子回路、
特に電子回路の初段で発生する雑音を無視して計
算したものであるが、実際にはこれらの雑音は無
視し得る、上記雑音の発生は等価的に第1図に示
す波高弁別器の設定レベルEdの変動に対応して
考えることができ、この変動幅を2Voとすると、
雑音が発生している場合には波高弁別器の設定レ
ベルEdはEd+VoとEd−Voとの平均で表わされる
から、計算の結果、雑音を考慮した場合の材の
みを透過したβ線強度Ip′は(4)式となる。
Ip′=α/2{(Ep−(Ed±Vo)}2=α/2(Ep−Ed
2+α/2Vo 2=Ip+α/2Vo 2……(4) (4)式から明らかなように、検出信号に雑音が重
なるとIp′はIpよりもα/2Vo 2だけ大きくなり、この ように雑音に起因する等価的設定レベルの変動は
検出精度に大きな悪影響を及ぼすものである。
上記Vo 2項の生じる理由は、(3)式で示されるよ
うに、度数分布曲線がEの一次式として表現され
ているためであり、数式的には積分結果が{Ep
(Ed±Vo)}2になることによる。そして、前記β
線厚さ計の原理を利用する粉塵濃度計を用いて、
例えば大気中の粉塵濃度を測定する場合には、大
気中の粉塵濃度は一般に小さいものであるので、
大量の大気を処理してその中に浮遊している粉塵
を捕集しても、Ip/Iの値は1に近いものであ
る。このため、Ip中に(4)式右辺第2項に示され
る、雑音に起因する変動項α/2Vo 2を正誤差とし て含むことは、粉塵濃度の測定精度を大きく低下
させることになる。
本発明は、従来検出系における雑音が単なる
S/N比の問題として片付けられていたのに対
し、更に理論的に考察することにより、雑音が原
因となつて雑音レベルの自乗に比例する正誤差
((4)式のα/2Vo 2)が測定値に必ず付加されること を解明し、更に度数分布曲線を第2図に示すよう
な平坦領域を有する曲線に補正できる場合には、
Ipが Ip=α/2(Ep−Eb2+α(Ep−Eb)(Eb−Ed) となつて理論的にVo 2項が消滅することに想到し
た。即ち、第2図の曲線に基づいて上記と同様の
計算を行なつた結果、傾斜領域のIo(Io(A))は下
記式(5)、平坦領域のIo(Io(B))は下記式(6)で表さ
れる。
Io(A)=α/2(Eo−Eb)2 ……(5) Io(B)=α(Eo−Eb)(Eb−Ed) ……(6) ここで、雑音を考慮すると、波高弁別器の設定
レベルはEd±Vnとして表わされるから、Io′(B)は
下記(7)のようになり、Vnの項が消えて測定誤差
として出現しなくなる。
Io′(B)=α(Eo−Eb){Eb−(Ed±Vn)} =α(Eo−Eb)(Eb−Ed) ……(7) よつて、EoからEbまでの全カウント数は下記
式(8)のようになり、Vnの項は消えて測定に全く
影響を与えないものである。
Io=Io(A)+Io(B) =α/2(Eo−Eb)2+α(Eo−Eb)(Eb−Ed) ……(8) 本発明は上記理論に基づいてなされたもので、
度数分布曲線がパルス波高に関係なく平坦特性を
示すように検出系を構成すると共に、検出器に到
達したβ線を検出して得られる出力パルスを計測
する波高弁別器の設定弁別レベルをパルスの度数
分布がβ線エネルギに無関係に平坦な領域内に設
定することにより、測定精度及び感度を向上させ
たβ線透過式粉塵濃度測定装置を提供することを
目的とするものである。
以下、本発明の一実施例につき第3図を参照し
て説明する。
第3図中1は金属製肉厚円板状の放射線源容器
で、その一面の中央部に形成された収納凹部2に
147Pm由来の円板状のβ線源3が装着されて
いる。前記容器1の一面にはジエラルミン製の金
属製肉厚円筒体よりなる線源コリメータ4がその
軸線を容器1の軸線と一致させて装着されてい
る。この線源コリメータ4の内径は前記β線源3
の直径よりも小径に形成されていると共に、その
軸方向長さはβ線源3から放射されるβ線のその
材質中における最大飛程の1/2以上に形成されて
おり、この線源コリメータ4をβ線源に積重する
ことにより、β線源3と線源コリメータ4との重
なつているβ線源3の周縁部から放射されるβ線
はほとんどこのコリメータ4の筒壁により遮閉さ
れて外部に放射し得ず、β線源の中央附近から放
射されるβ線のみが円筒状の線源コリメータ4の
内部空間よりなる窓部5を通つて前方に放射され
る。前記β線源3に装着されたコリメータ4の窓
部5の開口端にはアルミニウム等の金属薄膜より
なる線源スクリーン6が前記窓部5の開口端を覆
うごとく積重されており、前記窓部5を通り抜け
て外部に放射されるβ線のうちエネルギーの小さ
いものが、このスクリーン6によつてカツトされ
る。
7はロール状に巻き取られた材で、このロー
ル状材7から繰り出された材は捕集部(図示
せず)に送られ、ここで所定流量で送られる被測
定気体を過せしめられて、これにより材表面
に気体中の浮遊粉塵の沈着層8が形成された後、
前記窓部5の前方のβ線放射路中に送られる。
前記ロール状材7から送り出され、粉塵の沈
着層8をその表面に形成した後、窓部5の前方に
送られた材の更に前方には、β線検出器9が配
設されている。この検出器9としては半導体検出
器、シンチレーシヨンカウンタ、電離箱等が使用
できるが、全空乏層型の半導体検出器がS/N比
の点で特に好ましい。この検出器9は前記線源コ
リメータ4とほぼ同一の検出器コリメータ10が
その検出面11に装着されており、このコリメー
タ10の軸線と線源コリメータ4の軸線とはほぼ
一致せしめられている。沈着層8を透過したβ線
は、次いで検出器コリメータ10の窓部13を通
り抜けて検出器9の検出面11に入射され、ここ
においてβ線が検出されてその強度に応じた電気
信号に変換された後、得られた電気侵信号はプリ
アンプ及びリニアアンプよりなる増幅器14に送
られ、パルス信号として取り出されて波高弁別器
15に送られる。この弁別器15は予め設定され
た所定電圧レベル以上の入力信号のみを弁別して
信号処理部16に送るもので、これにより所定パ
ルス波高以上のβ線のみが弁別されて信号処理部
16に送られ、ここで予め求めてある材のみの
場合のβ線強度に対応する計測値と、上記操作に
より粉塵を沈着させた場合に測定されたβ線計測
値とを用いて所定の演算が行なわれ、その結果粉
塵濃度が記録部17に表示される。
第4図は上記実施例装置(第3図の装置)にお
いて、β線源3として85μCiの 147Pmを、線源コ
リメータ4として軸長10mm、内径5mmのジエラル
ミン製円筒を、検出器コリメータ10として軸長
2mm、内径5mmのアルミニウム製円筒を、また波
高弁別器15の代りにマルチチヤネルアナライザ
を用いて、β線源3から放射されるβ線のスペク
トルを求めた結果を示すものである。図中、曲線
S,T,U,Vはそれぞれ線源スクリーン6とし
て厚さ10、20、30、50μのアルミニウム箔を用い
た場合を示すものである。また、比較のために上
記装置において線源コリメータ4及び線源スクリ
ーン6を取り除いた場合、線源スクリーン6及び
検出器コリメータ10を取り除いた場合、線源ス
クリーン6のみを取り除いた場合の検出スペクト
ルをそれぞれ曲線P,Q,Rで示した。なお、カ
ウント時間は100秒間で、線源3と検出器9の検
出面11との間の距離は27mmに保ち、また検出器
9には全空乏層型の半導体検出器を使用した。比
較例の曲線P,Q,Rにおいては、平坦部分が現
われないのに対し、線源コリメータ4、線源スク
リーン6、検出器コリメータ10を具備する場合
のβ線検出スペクトル曲線(S,T,U,V)に
は広い平坦部が現われる。このように、β線源3
に線源コリメータ4及び線源スクリーン6を装着
すると共に、β線検出器9に検出器コリメータ1
0を装着することにより、β線源3から検出器9
に向けて放射されるβ線のスペクトル曲線が確実
に平坦部を有するようになる。
本実施例の粉塵濃度測定装置においてはβ線源
3に線源コリメータ4及び線源スクリーン6を装
着し、更に検出器9に検出器コリメータ10を装
着することにより、β線源3から検出器9に向け
て放射されるβ線のスペクトル曲線に平坦部を形
成すると共に、波高弁別器15の設定レベルを前
記平坦領域内に定めて、この状態で(2)式における
Ip、Iを求め、これらから粉塵の沈着層8の厚さ
を算出するようにしたので、前述した雑音に起因
するVo 2項が現われず、このためIp、Iの値を精
度良く求めることができる。従つて、IpとIとの
極微小差も有意の値として取扱い得、粉塵濃度測
定における測定精度、感度及び長時間に亘るこれ
らの安定性は高いものである。
なお、本実施例においてはβ線源3に 147Pm
を用いたが、これに限られず、 14C、 85Kr等を
用いることもでき、また線源コリメータ4及び検
出器コリメータ10を円筒形に形成したがこれに
限られず各種形状のものに形成でき、その他本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して差支え
ない。
而して、本発明はβ線源と、材と、前記材
を透過して到達するβ線源からのβ線強度を検出
する検出器と、検出した信号を増幅して出力する
増幅器とからなり、前記材で被測定気体を過
して被測定気体中の浮遊粉塵を材で捕集すると
共に、前記捕集した粉塵による透過β線の減衰量
を前記検出器で検出し、これを前記増幅器で増幅
して出力することにより被測定気体中の浮遊粉塵
量を決定するβ線透過式粉塵濃度測定装置におい
て、β線源のβ線放射面に、β線放射面よりも小
面積の窓部を有しかつその材質中におけるβ線の
最大飛程の1/2以上の厚さを有する線源コリメー
タ及び金属薄板よりなる線源コリメータを順次装
着し、また検出器のβ線検出面にはβ線源のβ線
放射面よりも小面積の窓部を有しかつその材質中
におけるβ線の最大飛程の1/2以上の厚さを有す
る検出器コリメータを装着して、β線源コリメー
タ窓部及び線源スクリーンを透過して放射された
β線を検出器コリメータ窓部を通して検出器で検
出すると共に、得られた検出器のパルス出力を増
幅器で増幅してこれをパルスの度数分布曲線にお
けるパルスの度数分布曲線が平坦な領域内にその
弁別レベルを設定した波高弁別器に送り、前記設
定した弁別レベル以上のパルス出力を計測するよ
う構成したので、従来の装置において発生する
Vo 2項を確実に除去し得、その測定精度、測定感
度及び長期間に亘るこれらの安定性の向上は著し
いものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はβ線源から放射されるβ線の波高値と
カウント数との関係を示すグラフ、第2図は本発
明測定装置の理論を説明するために用いるグラ
フ、第3図は本発明の一実施例を示す概略構成
図、第4図は同例において波高弁別器の代りにマ
ルチチヤネルアナライザを接続して各種測定条件
で測定した各チヤネルに対するカウント数の関係
を示すグラフである。 3……β線源、4……線源コリメータ、5……
窓部、6……線源スクリーン、7……材、8…
…粉塵の沈着層、9……β線検出器、10……検
出器コリメータ、13……窓部、14……増幅
器、15……波高弁別器、16……信号処理部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 β線源と、材と、前記材を透過して到達
    するβ線源からのβ線の強度を検出する検出器
    と、検出した信号を増幅して出力する増幅器とか
    らなり、前記材で被測定気体を過して被測定
    気体中の浮遊粉塵を材で捕集すると共に、前記
    捕集した粉塵による透過β線の減衰量を前記検出
    器で検出し、これを前記増幅器で増幅して出力す
    ることにより被測定気体中の浮遊粉塵量を決定す
    るβ線透過式粉塵濃度測定装置において、β線源
    のβ線放射面に、β線放射面よりも小面積の窓部
    を有しかつその材質中におけるβ線の最大飛程の
    1/2以上の厚さを有する線源コリメータを該コリ
    メータの筒壁によりβ線放射面の周縁部を覆つた
    状態で配設すると共に、この線源コリメータの開
    口端を覆つて金属薄板よりなる線源スクリーンを
    装着し、また検出器のβ線検出面にはβ線源のβ
    線放射面よりも小面積の窓部を有しかつその材質
    中におけるβ線の最大飛程の1/2以上の厚さを有
    する検出器コリメータをその軸線を上記β線コリ
    メータの軸線と一致させた状態で配設して、β線
    源コリメータ窓部及び線源スクリーンを順次透過
    して放射されたβ線を検出器コリメータ窓部を通
    して検出器で検出すると共に、得られた検出器の
    パルス出力を増幅器で増幅してこれをパルスの度
    数分布曲線におけるパルスの度数分布が平坦な領
    域内にその弁別レベルを設定した波高弁別器に送
    り、前記設定した弁別レベル以上のパルス出力を
    計測するよう構成したことを特徴とするβ線透過
    式粉塵濃度測定装置。
JP57054119A 1982-04-01 1982-04-01 β線透過式粉塵濃度測定装置 Granted JPS58171652A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57054119A JPS58171652A (ja) 1982-04-01 1982-04-01 β線透過式粉塵濃度測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57054119A JPS58171652A (ja) 1982-04-01 1982-04-01 β線透過式粉塵濃度測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58171652A JPS58171652A (ja) 1983-10-08
JPH0249454B2 true JPH0249454B2 (ja) 1990-10-30

Family

ID=12961704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57054119A Granted JPS58171652A (ja) 1982-04-01 1982-04-01 β線透過式粉塵濃度測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58171652A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100526854C (zh) * 2007-07-03 2009-08-12 武汉市天虹仪表有限责任公司 一种β射线烟尘浓度直读监测仪及其确认有效样本的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0120680Y2 (ja) * 1979-05-08 1989-06-21

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58171652A (ja) 1983-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5285489A (en) K-edge filter and an x-ray apparatus employing such a filter
JP3741006B2 (ja) 荷電粒子測定装置およびその測定方法
US20120239310A1 (en) Method and device for recognition of a material making use of its transmission function
US20100038547A1 (en) Radiation dosimeter and radiation dose computing program
US3056027A (en) Apparatus for measuring the thickness of a deposit
JPH06324156A (ja) 放射性エーロゾルから放出されるベータ線、x線光子、コンプトン分布を持ったガンマ放射線を検出する装置のエネルギー校正を行うための方法および装置
US3412249A (en) Backscatter thickness measuring gauge utilizing different energy levels of bremsstrahlung and two ionization chambers
US6822235B2 (en) Environmental radioactivity monitor
US3843884A (en) X-ray gauging method and apparatus with stabilized response
JPH0249454B2 (ja)
US5280513A (en) X-ray microbalance
JP4151935B2 (ja) 放射線測定装置
GB2428291A (en) Radioactivity monitoring apparatus and method
JP3374600B2 (ja) α線ダストモニタ
RU2225017C2 (ru) Способ дифференциальной стабилизации спектрометрического тракта сцинтилляционного блока детектирования гамма-излучения по реперному пику
JPH071305B2 (ja) 放射線検出装置
Ward et al. The rate of emission of alpha particles from radium
US4156139A (en) Method for direct measurement of absorbed dose rate of beta-rays and an instrument therefor
JPH09211133A (ja) 放射線モニタ
JP2703383B2 (ja) パルス波形弁別装置
JPH0720246A (ja) β線検出器およびこのβ線検出器の線量測定回路
JP7395428B2 (ja) ダスト放射線モニタおよびダスト放射線計測方法
JPH0251133B2 (ja)
JP2005049144A (ja) 放射線計測方法
JP2945715B2 (ja) 携帯用中性子線量当量計