JPH0274890A - 結合型シンチレータ - 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〕 この発明は２種類以北の放射線の強度を、１つの光電子
増倍管（以下、「ＰＭＪと略記する）と、■系統のパル
ス増幅器を用いて測定することのできるシンチレータの
構成に関する。

〔従来の技術〕

従来のシンチレータは、例えばガンマ線の検出用にはＮ
ａＩシンチレータが、また、中性子線の検出にはプラス
チックシンチレータがそれぞれ単体で用いられていた。

このため、ガンマ線および中性子線の双方を検出するに
は、ＮａＩシンチレータをＰＭの受光面上に配設したシ
ンチレーション検出器の出力を、パルス増幅器で増幅す
る測定系と、プラスチックシンチレータを異なるＰＭの
受光面上に配設したシンチレーション検出器の出力を、
パルス増幅器で増幅する測定系の２つの測定系を用いて
いた。

このようなシンチレーション検出器は、シンチレータの
利得変動（光出力の変動）とＰＭの利得変動とがあるの
で、特に必要がある場合には、既知の自動利得安定化手
段により利得の安定を図っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、２種類の放射線強度を測定して、これから１
つの物理量を測定する場合、例えば、中性子水分計を用
いて、中性子線の透過強度から試料の体積当りの水分量
を求め、ガンマ線密度計を用いて同じ試料の密度（体積
当りの重量）を求め、これらの測定結果を割算して試料
の重量当りの水分量を得ることがある。

この場合、中性子水分計には、プラスチックシンチレー
ション検出器が用いられ、ガンマ線密度計にはＮａＩシ
ンチレーシッン検出器が用いられる。

このため、中性子水分計と、ガンマ線密度計の２種類の
計測装置を必要とするので、費用がかかるだけでなく、
取扱いが煩雑となる。

この発明はこのような問題点の解消を目的としてなされ
たもので、２種類の放射線の強度を検出して単一のＰＭ
および１系統のパルス増幅器を用いて２種類の放射線測
定器を構成することのできる結合型シンチレータを得る
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る結合型シンチレータは、検出する放射線
の種類が異なるシンチレータを、積み重ねた直列接合型
、左右に２分して接合した並列接合型または一方を他方
の中に埋設した直並列接合型に形成した点を特徴とする
。

〔作　用〕

シンチレータの出力光は、下段のシンチレータを透過し
てＰＭに入射する。

また並列接合型のシンチレータにあっては、並設された
２種類のシンチレータの出力光は、それぞれ直接ＰＭに
入射する。

この２種類のシンチレータの出力光を受けたＰＭは、安
定化された利得でもって増幅してパルス増幅器に検出信
号を出力し、しかるのち、２種類のシンチレータの出力
は、スペクトル特性などを利用して分離され、それぞれ
の測定データが得られる。

この場合、シンチレータの利得変動は、ＰＭの利得変動
に比べて小さいので、ＰＭの利得を安定化すれば、実用
上支障を生じない。

〔発明の実施例〕

以下、２種類のシンチレータに、ガンマ線シンチレータ
と、中性子シンチレータを用いたこの発明の一実施例を
説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す図で、同図（ａｌは
側面図、同図（ｂ）は平面図である。図において、（１
）はＮａＩシンチレータ、（２）はプラスチックシンチ
レータで、２つのシンチレータ（１１、（２１はそれぞ
れ円盤状に形成されて２段に積み重ねられた状態でもっ
て接合されて、直列接合型シンチレータ（３）を構成し
ている。

第２図はこの直列接合型シンチレータ（３）をＰＭ（４
）に装着した状態を示す側面図で、ＮａＩシンチレータ
（１）は、ガンマ線を受けてシンチレーション光を発生
し、このシンチレーション光はプラスチックシンチレー
タ（２）を通ってＰＭ＋４１に入射する。他方、プラス
チックシンチレータ（２）は、中性子線およびガンマ線
をうけてシンチレーション光を発生し、このシンチレー
ション光はＰ　Ｍ　＋４）に入射する。

このプラスチックシンチレータ（２）のガンマ線による
シンチレーション光と、ＮａＩシンチレータ（１）のシ
ンチレーション光の減衰時間は、約２桁相違するので例
えば波形弁別法などの従来の信号処理技術によって容易
に除去することができる。

また、ＮａＩシンチレータ（１）の出力パルスの波高と
パルス数の分布特性は第６図（ａｌに示す分布となり、
プラスチックシンチレータ（２）の中性子線による出力
パルスは第６図（ｂｌに示す分布となり、ＰＨ（４）の
出力パルスは第６図（Ｃ１に示す分布となり、第６図（
Ｃ１中に破線で示したｎ−ウィンドおよびｒ−ウインド
で各ウィンド内の信号成分を抽出することによって、Ｎ
ａＩシンチレータ（１）によるガンマ線の検出信号成分
、およびプラスチックシンチレータ（２）による中性子
線の検出信号成分を分離してとり出すことができる。

第７図は直列接合型シンチレータ（３）を用いた含水率
検出装置のブロック回路図で、（８）はプラスチックシ
ンチレータ（２）のガンマ線検出信号成分を除去するパ
ルス波形弁別器（ＰＳＤ）、（９）はパルス増幅器（Ｌ
Ａ）、ｄｌｌ、ｔ　ＮａＩ　シンチレータ（１）（７）
　カニ／　７　線による光電ピーク部分のみを抽出する
γ−ウィンド、θ１）はプラスチックシンチレータ（２
）の中性子線による出力部分のみを抽出するｎ−ウィン
ド、０２）は割算器で（ｎ−ウィンドの出力）／（ｒ−
ウィンドの出力）×（補正係数）の演算を行って、被測
宝物中の含水率（重量比）を算出する。０３）はＡＧＣ
回路、α→はＰＭ（４）の高圧電源で、ｒ線の光電ピー
クの位置が一定となるようにＰＭ（４１の利得を制御し
ている。

なお、直列接合型シンチレータ（３）では、プラスチッ
クシンチレータ（２）の厚さを変えて、ＮａＩシンチレ
ータ（１）のシンチレーション光の透過距離を変えるこ
とにより、第６図ＦＣ＋に示した間隔りを変えることが
できる。

第３図はこの発明の実施例を示す図で、同図（ａｌは側
面図、同図ｆｂ）は平面図である。この実施例は並列接
合型シンチレータの一例を示しており、Ｎａ　Ｉシンチ
レータ（１）およびプラスチックシンチレータ（２）は
それぞれ半円柱状に形成されていて、円柱状に接合され
、Ｐ　Ｍ　ｆ４）の受光面に装着される。

第４図は並列接合型シンチレータの他の構成例を示す側
面で、並列接合型シンチレータ（６）の直径をＰＭｆ４
）より大きい径に形成し、光ガイド（７）で連結して装
着する構成としたものである。

第５図は直列接合型と並列接合型とを混合した直並列接
合型シンチレータ（８）の−構成例を示す図で、ＮａＩ
シンチレータ（１）を光ガイドを兼ねたプラスチックシ
ンチレータ（２）内に埋設したものである。

これら第３図ないし第５図に示した接合型シンチレータ
も、第１図に示した直列接合型シンチレータ（３）と同
様に、第７図に示した水分含有率測定装置に適用するこ
とができる。

なお、上記実施例では、ＮａＩシンチレータと、中性子
線、検出用のプラスチックシンチレータとを用いた接合
型シンチレータを示したが、ＮａＩシンチレータと、ベ
ータ線検出用のプラスチックシンチレータとの組合せで
もよく、更に他の組合せとしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明は、検出する放射線の種類が異
なるシンチレータを一体に構成して単一のＰＭにシンチ
レーション光を入射せしめるように構成した接合型シン
チレータであるから、一系統のＰＭおよびパルス増幅系
でもって２種類の放射線計測を行うことができる計測装
置を構成することができ、さらに従来の中性子線計測装
置ではできなかった光電ビークを用いた自動利得制御を
行うことができる効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る直列接合型シンチレータの一例
を示す図、第２図はこの直列接合型シンチレータをＰＭ
に装着した状態を示す図、第３図および第４図は、この
発明に係る並列接合型シンチレータのそれぞれ異なる実
施例を示す図、第５図はこの発明に係る直並列接合型シ
ンチレータの一例を示す図、第６図（ａｌ　、　（ｂＪ
はＮａＩシンチレータおよびプラスチックシンチレータ
の光１！出カスベクトル図、第６図（Ｃ）はこの発明に
係る接合型シンチレータの光電比カスベクトル図、第７
図は直列接合型シンチレータを用いた含水率測定装置の
ブロック回路図である。 （１）・・・ＮａＩシンチレータ、（２）・・・プラス
チックシンチレータ、（３）・・・直列接合型シンチレ
ータ、（４）・・・ＰＭ、＋６１・・・並列接合型シン
チレータ、（７）・・・光ガイド、（８）・・・直並列
接合型シンチレータ。 なお、各図中同一符号は同一、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 （α） 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）検出する放射線の異なる２種類のシンチレータを
   積み重ねて接合した直列接合型、左右に２分して接合し
   た並列接合型またはいずれか一方を他方の中に埋設した
   直並列接合型に形成し、当該２種類のシンチレータの光
   出力を単一の光電子増倍管に入射せしめるように構成し
   てなる結合型シンチレータ。