JPH0274827A

JPH0274827A - ガンマ線レベル計

Info

Publication number: JPH0274827A
Application number: JP22695588A
Authority: JP
Inventors: Kyoichi Miyashita; 恭一宮下
Original assignee: AASUNIKUSU KK; Earthnix Corp
Current assignee: AASUNIKUSU KK; Earthnix Corp
Priority date: 1988-09-10
Filing date: 1988-09-10
Publication date: 1990-03-14

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〕この発明は高さの高い貯留槽内の物質のレベルを検出す
るのに用いられるガンマ線レベル計に関する。

〔従来の技術〕

第７図はこの種の従来の多検出器・単一線源型のガンマ
線レベル計のガンマ線源と放射線検出器との配置を示す
図で、（１）は高さの高い貯留槽、（２）は放射線レベ
ルの大きいガンマ線源、（３ａ）〜（３ｅ）はＧＭ管、
（４）は貯留物質である。

第８図はこのレベル計の貯留槽内のレベルに対する出力
計数率の変化特性を示す図で、ＧＭ管（３）の配設間隔
部分で直線性が損なわれた特性曲線となる。

第９図は従来の単一検出器、多線原型のガンマ線レベル
計の、ガンマ線と放射線検出器と配置を示す図で、（２
ａ）〜（２ｅ）はガンマ線源、（３）はＧＭ管である。

第１０図はその貯留槽内のレベルに対する出力計数率の
変化特性を示す図である。この従来例においても、ガン
マ線源（２ａ）〜（２ｅ）の間で直線性が損なわれた特
性曲線となる。

このように、従来のガンマ線レベル計では。

■　いずれも出力特性の直線性が悪いため、精度のより
レベル測定ができない。

■　多数の検出器、または多数のガンマ線源を必要とす
るので、保守、管理の費用が高価となる。

などの問題点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

この発明は上記のような問題点の解消を目的としてなさ
れたもので、検出効率の良い単一の検出器を用いること
により使用するガンマ線源の強度が小さくて足り、構成
が簡単かフ管理・保守が簡易で、安価なガンマ線レベル
計を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るガンマ線レベル計は、貯留槽の一゛方の
側に１個または所定の間隔でもって複数個のガンマ線源
を配設し、この貯留槽を挾んだ当該ガンマ線源に対向す
る位置に、貯留物のレベルの変動を測定しようとする範
囲をカバーする長さに形成されている細長い棒状のプラ
スチックシンチレータを配設するとともに、このプラス
チックシンチレータの一端に直接またはライトガイドを
介してシンチレーション光が入射するように光電子増倍
管を接合し、この光電子増倍管の出力パルスの計数率ま
たは直流出力電流値から貯留槽内のレベルを算出するよ
うにしたものである。

〔作　用〕

貯留槽に沿って上下方向に配設されている細長い棒状の
プラスチックシンチレータは、ガンマ線源から放出され
て貯留槽内を透過してきたガンマ線を検出してシンチレ
ーション光を放出する。このシンチレーション光は、プ
ラスチックシンチレータおよびライトガイが接続されて
いる場合にはこのライトガイドを通って光電子増倍管に
入射する。このプラスチックシンチレータに入射するガ
ンマ線は、上下方向の広がりをもった透過パターンで貯
留槽内を透過するので、槽内の貯留物質のレベルの変動
に応じて計数率または出力直流電流値が連続的に変化す
る。したがって、槽内のレベルの実測値で計数率または
出力直流値を較正しておけば槽内のレベルを正確にリア
ルタイムで計測することができる。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す図で、（５）
は細長い棒状のプラスチックシンチレータで、例えば断
面１０朋角、長さ２〜３ｍの細長い棒状に形成されてい
る。（６）はライトガイド、（７）は光電子増倍管（以
下、ｌ’−ＰＭＪという）　、（８）はプラスチックシ
ンチレータ（５）の下端部に配設されている微少量のア
ルファ線源、（９）は遮蔽で、（５）〜（９）でガンマ
線検出部α印を構成しており、プラスチックシンチレー
タ（５）が、貯留槽（１）のレベルを計測しようとする
範囲を、ガンマ線源（２）と挾む位置関係でもって配設
されている。なお、破線で示したガンマ線源（２ａ）　
、　（２ｂ）は、計測範囲が長い場合、計測精度を高め
るために適当な間隔で増設したガンマ線源である。

（１０は計測部で、Ｐ　Ｍ　＋７１の出力パルス増幅器
（ＬＡ）α２）と、ウィンド型パルス高さ弁別器（ＰＨ
Ｄ　）　１３）と、ＡＧＣ回路（１５）と、Ｐ　Ｍ　（
７１に高電圧を供給する高圧電源（１６１とで構成され
ている。

つぎに動作を説明する。

ガンマ線源（２）から放出されたガンマ線は、貯留槽（
１）内を透過してプラスチックシンチレータ（５）に入
射し、シンチレーション光を放出させる。したがって、
貯留槽（１）内の貯留物質（４）の量の多小、すなわち
レベルの高低に応じて、放出されるシンチレーション光
の数が減増する。このシンチレーション光は、プラスチ
ックシンチレータ（５）内およびライトガイド（６）を
通ってＰＭ（７１に入射し、光信号に変換されて増幅さ
れる。

他方、アルファ線源（８）から放出されたアルファ線は
、一般に５．５　ＭｅＶ程度の高いエネルギを有してお
り、プラスチックシンチレータ（５）に、ガンマ線より
も、明るいシンチレーション光を放出させる。第５図は
ガンマ線によるＰ　Ｍ　（７１の出力パルスの波高分布
Ａとアルファ線による出力パルスの波高分布Ｂの関係を
示す図で、アルファ線による出力パルスは、ガンマ線の
それよりも、パルス波高値が高く、かつ鋭いピーク特性
をもつものになる。

ＬＡα旧よごれらのＰＭｆ７）の出力パルスを増幅し、
ウィンド型ＰＨＤ（１３１は第５図中に示した波高値り
、Ｈ間の出力パルスを抽出して出力端子（１０）から出
力する。

他方、ＡＧＣ回路ｕ９は、第５図に示したアルファ線に
よるピークＢの波高値が一定値となるようにＨＶＱ６１
の出力電圧を調節してＰＭ（７）の利得が一定となるよ
うに利得制御を行う。

この結果、貯留槽（１）内のレベルの変化の実測値に対
する計数率は、第６図中の０印で示したようになり、各
計測点の間を最小２乗法で補足すれば、変換曲線Ａのよ
うになる。

なお、△印で示した測定点および変換曲線Ｂは、複数の
ガンマ線源（２１、（２ａ）、（２ｂ）を第１図に破線
で示したように配設した場合のもので、精度よく計測範
囲を広げることができる。

第２図はガンマ線検出部００）の他の実施例を示す図で
、（１７１はＮａＩシンチレータ、（１８）は微少量の
ガンマ線源で、このガンマ線源より放出されたガンマ線
によりＮａＩシンチレータｕ′７）で放出されたシンチ
レーション光が、ライトガイド（６）を通ってＰＭ　（
７）に入射するように構成したものである。

周知のように、ＮａＩシンチレータ０′７）はガンマ線
によって第５図に示したような光電ピークを生じるので
、この光電ピークを用いて第１図の実施例と同様にＰＭ
（７）の自動利得制御を行うことができる。

第３図はガンマ線検出部（１ωの更に他の実施例を示す
図で、貯留槽（１）のレベル計測位置が３ｍ以上と高い
場合に好適に用いることのできるものである。

図において、　（１９）は細長い棒状のライトガイドで
プラスチックシンチレータ（５）と同じ断面形状に形成
されている。■は短いプラスチックシンチレータで、こ
れも同じ断面形状に形成されていて、プラスチックシン
チレータ（５）、ライトガイドａｇｌ、プラスチックシ
ンチレータの、ライトガイド（６）％ＰＭ（７）の順に
接合されており、プラスチックシンチレータ■には、微
少量のアルファ線源（８）が配設されている。

このように構成されたガンマ線検出器（ｌ■は、プラス
チックシンチレータ（５）で放出されたシンチレーショ
ン光は、プラスチックシンチレーション（５）、ライト
ガイド（ＩＪ、プラスチックシンチレータω、ライトガ
イド（６）を通ってＰＭ（７）に入射し、他方、プラス
チックシンチレータ回内でアルファ線によって放出され
たシンチレータ光は、ライトガイド（６）を通ってＰＭ
（７１に入射するので減衰が少なく、ＡＧＣ制御に十分
なレベルの光電ピークＢを形成することができるととも
に、ＰＭ（７）の位置を保守等の便利な位置に設置した
状態でＯＡ部のプラスチックシンチレータ（５）の配設
位置を高い位置に設定することができる。

なお、上記実施例では、計測部αｌ）はパルス出力を出
力する構成としたものを示したが、ＰＭ（７）の直流出
力分を増幅した直流電流出力を計測値として取り出す構
成としてもよい。

第４図はこの一構成例を示すブロック回路図で、（２１
１は直流増幅器である。

この直流電流出力の値も第６図に示すように計数率と同
様の変化特性を示すものとなる。

〔発明の効果〕

この発明によれば細長い棒状のプラスチックシンチレー
タと、１つのＰＭとを用いて検出部分の長いガンマ線検
出部を構成し、貯留槽を挾んで１つまたは所定の間隔で
高さ方向に配設された複数個のガンマ線源と細長いプラ
スチックシンチレータとを対向するように配設して透過
ガンマ線環を検出するようにしたので、従来のＧＭ管を
用いた検出器に比べて検出感度を２桁程度高めることが
できるので、その分だけガンマ線源の強度を少なくする
ことができるので、安価で、取扱いおよび保守の容易な
ガンマ線レベル計が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す図、第２図お
よび第３図はガンマ線検出部のそれぞれ異なる実施例の
構成を示す図、第４図は計測部の他の構成例のブロック
回路図、第５図はガンマ線とアルファ線によるプラスチ
ックシンチレータの出力パルスの波高分布を示す図、第
６図は第１図の実施例の貯留槽のレベルと計測値との関
係を示す図、第７図は従来の単一線源・多数検出器型ガ
ンマ線レベル計のガンマ線源と検出器の配置関係を示す
図、第８図はこの従来例の貯留槽内のレベルと計測値と
の関係を示す図、第９図は従来の多数線源・単一検出器
型のガンマ線レベル計のガンマ線源と検出器の配置関係
を示す図、第１０図はこの従来例の貯留槽内のレベルと
計測値との関係を示す図である。（１）　・・・貯留槽、（２）、　（２ａ）、（２ｂ）
　、　（＋８）　−ガンマ線源。（５）、（至）・・・プラスチックシンチレータ、（６
１、（１Ｆ・・ライトガイド、（７）・・・ＰＭ、＋８
１・・・アルファ線源、（９）・・・遮蔽、０■・・・
ガンマ線検出部、（１１）・・・計測部。なお、各図中、同一符号はそれぞれ同一、または相当部
分を示す。特許出願人　アースニクス株式会社 ″″２−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）貯留槽の一方の側に配設されている１個または所
定の間隔でもって配設されている複数個のガンマ線源と
、当該貯留槽を挾んで上記ガンマ線源と対向する位置に
配設された当該貯留槽内の物質のレベルを計測しようと
する範囲に相当する長さに形成されている細長い棒状の
プラスチックシンチレータと、このプラスチックシンチ
レータの一端に直接またはライトガイドを介して光学的
に接合されたシンチレーション光を受光する光電子増倍
管とを備え、上記光電子増倍管の出力パルスの計数率ま
たは出力直流電流値にもとづいて上記貯留槽内のレベル
を算出するように構成してなるガンマ線レベル計。
（２）出力パルス計数率または出力直流電流値を、貯留
槽内物質の実測したレベルにもとづいて較正した値を書
き込んだメモリを備え、計測値に対応するメモリの内容
を計測レベルとして出力するように構成してなる特許請
求の範囲第１項記載のガンマ線レベル計。
（３）光電子増倍管に接合されるプラスチックシンチレ
ータの端部の近傍に配設された微少量のアルファ線源、
または当該光電子増倍管にシンチレーション光を入射せ
しめるＮａＩシンチレータおよびこのＮａＩシンチレー
タの近傍に配設されている微少量のガンマ線源と、上記
アルファ線源により生じた波高分布のピークまたは上記
ＮａＩシンチレータより入射するシンチレーション光に
より生じた光電ピークの波高値が一定値となるように上
記光電子増倍管の利得を制御する自動利得制御手段とを
備えた特許請求の範囲第１項記載のガンマ線密度計。