JPH03239986A - 個人モニタリング装置 - 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、被曝線量の計測に係り、特に人体の被曝線量
を計測して監視するに好適な個人モニタリング装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来の個人モニタリング装置においては、月刊誌「アイ
ソトープＪ　１９８８年１１月号Ｐ４５〜Ｐ５７に記載
のように、法令改正後の人体への被曝評価を把握するた
め、既存の検出器で計測した線量を、その検出器のエネ
ルギ特性を考慮しである程度の誤差を許容して計測せざ
るを得なかった。

また法令改正後の要求エネルギ特性に対応するようなエ
ネルギ特性をもった検出器も製作されてｕするが、１台
の検出器で目標特性を精度よく満足することは困難であ
り、従来の線量計測用検出器に対し、エネルギ特性は改
善されたものの限界があった。また法令に規定されてい
る１■、３ｍｍ及び７０μｍの各線量当量をそれぞれ個
別計測するため、それぞれの線量当量を計測するように
製作された検出器を個別に準備する必要があった。

一方、放射線の平均エネルギを求める方法として、特公
昭６１−１１３８３号公報に示されるように、エネルギ
特性の良好な検出器と、γ線に対して−様な計数効率を
有するγ線束測定用検出器とを同一の限定空間に挿入し
、２つのエネルギ特性の異なる検出器の出力比をとるこ
とによりγ線の平均エネルギを求める方法が知られてい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の個人モニタリング装置にあっては、エネルギ特性
を調整して計測する線量当量特性に極力近づけるように
しているものであり、しかも計測する線量当量特性は、
一種類（例えば、ｌａｎ線量当量）の特性しか選択でき
ない問題点があった。

本発明の目的は、エネルギ特性の異なる２つの放射線検
出系を用い、それぞれの出力信号を補正演算することに
より、複数の線量当量の計測を同時に行い、人体の臓器
・組織、眼の水晶体及び皮膚のそれぞれについて法令で
求められる計測を満足させる個人モニタリング装置を提
出すること番こある。

〔課題を解決するための手段〕

前記の目的を達成するため、本発明に係る個人モニタリ
ング装置は、エネルギ特性の異なる複数の放射線検出系
を備えて複数の線量当量を検出し被曝量を監視する個人
モニタリング装置におし１て、少くとも２つの放射線検
出系を１台の検出器に設け、それぞれの放射線検出系の
出力信号の比を算出する除算器と、出力信号の比から求
められる平均エネルギと平均エネルギに対する換算係数
とを記憶しかつ換算係数を少くとも１つの出力信号に乗
じてそれぞれの線量当量を演算する線量当量補正部とを
備えた構成とする。

そして、１台の検出器は、放射線によりノ（ルス信号を
発生する検出器で形成され、パルス増幅器と、パルス信
号を波高パルスに整形するディスクリ回路と、ディスク
リレベルを所定の時間周期で２段階に交互に切替えるデ
ィスクリ電圧切替回路とを備えてエネルギ特性の異なる
２つの出力信号を出力する構成でも良い。

また、１台の検出器は、バイアス電圧を印加して動作す
る検出器で形成され、バイアス電圧を所定の時間周期で
２段階に交互に切替えるバイアス電圧切替回路を設けて
エネルギ特性の異なる２つの出力信号を出力する構成で
も良い。

そして、線量当量補正部に、演算したそれぞれの線量を
積分する積分器と、それぞれの積分器の出力を記憶しか
つ読み取り器により経緯を読み出させる手段とを付設し
た構成でも良い。

また、１台の検出器に、少くとも２つの半導体放射線検
出素子を設けた構成でも良い。

そして請求項１〜５のいずれか１項記載の個人モニタリ
ング装置を、所定の場所に設置してエリアモニタを構成
しても良い。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図を参照しながら説明する。

第１図に示されるように、検出器１に、それぞれエネル
ギ特性の異なる少くとも２つの放射線検出糸Ａ及び放射
線検出系Ｂを設け、放射線検出系（検出系）Ａからの出
力信号をａ、検出系Ｂからの出力信号をｂとする。

検出系Ａ及びＢのそれぞれの検出部は、はぼ同一位置に
配置されるが外部より放射線エネルギを受けた時、第２
図に示されるように検出系Ａ及びＢのそれぞれは、エネ
ルギ特性の差により同一放射線エネルギに対して異なる
出力信号ａ、ｂを出力する。

ここで、出力信号ａとｂとの比は、計測する線量当量（
計測エネルギ）の範囲内で、同−比となる点が発生しな
いように検出系Ａ及びＢのそれぞれのエネルギ特性を設
定しておく、これは相互のエネルギ特性の差を漸増又は
漸減することにより調整すれば良く容易に実現可能であ
る。

そして出力信号ａとｂとを除算器２に入力して出力信号
の比ａ　／　ｂ　＝　ｃの演算を行ない、この出力信号
の比Ｃの値から平均放射線エネルギ（平均エネルギ）Ｅ
を導出する。一方、この導出した平均エネルギＥに対し
、予め設定しておいた平均エネルギＥに対する換算係数
特性より換算係数Ｆを算出し、２つの検出系Ａ、Ｈのう
ち少くとも１つの出力信号すに換算係数Ｆを乗じて目標
の線量当量率を算出する。

すなわち第２図〜第４図に、シリコン半導体式検出器を
用いた場合の１ａｌ線量当量の補正要領について一例を
示す。検出系ＡとＢとは、放射線エネルギに対する感度
（出力信号）が図示のａ、ｂのように異なる。

ここで検出系Ｂのエネルギ特性を、目標とするｌａｌ線
量当量特性に補正するため、はぼ幾何学的に同一位置に
ある検出系Ａ及び検出系Ｂのそれぞれの検出部に、平均
放射線エネルギＥ０が照射された時のそれぞれの検出部
から同時期に出力されるアナログ又はデジタル量の比で
ある感度比（出力信号の比）Ｃ０を求める。この感度比
Ｃ０に対するエネルギ導出カーブ第３図を、第２図に示
される検出系Ａ及び検出系Ｂのエネルギ特性の差である
出力信号の比Ｃの値により予め設定しておき、この感度
比Ｃ６に対する平均放射線エネルギＥ０を求める。

次に平均放射線エネルギＥ０に対し、検出系Ｂの感度す
が目標の１ｃＭ線量当量に対する感度と一致するように
、予め設定していた第４図の換算係数Ｆ０を乗じて線量
当量としてｌ）　Ｘ　Ｆ　ｏ　（１ｃｐｓ　）を出力す
る。このように感度すを補正して出力することにより、
目標の１１線量当量特性に精度良く−ＬＭした線量当量
を計測することができる。

同様にして３ａ＋＋線量当量及び７０μｍ線量当量を、
第１図に示される出力信号ａ及び出力信号の比Ｃを用い
てそれぞれ同時に演算し、それぞれの線量当量補正部３
より線量当量としてｂＸＦｏ（３ｍ）及びｂ　ｘ　Ｆ、
（７０ｐ　ｍ）’を出力する。当然、感度比Ｃ０から平
均放射線エネルギＥ０及び平均放射線エネルギＥ。から
換算係数Ｆ０を求めることを、一つの補正特性に集約し
て演算することは可能である。各線量当量は、積分器４
により任意の時間それぞれ積分され、その出力は任意の
時間内に被曝した線量当量として記憶されかつ出力され
る。

線量当量切替スイッチ５により、１ａｎ４！量当量、３
Ｗ線量当量及び７０μｍ線量当量のうち指示・記録装置
７へ出力したい線量当量を選択するものであり、線量当
量率／積算線量当量切替スイッチ６は、瞬時の線量当量
率を監視しその場所の放射線の強さを知る場合と、それ
までの被曝積算値である線量当量を知る場合に切替える
ことにより、容易に確認できるものである。そして読み
取り器により線量当量の経緯を読み出させる手段を設け
ても良い。

なお、２つの放射線検出系をもつ意味は、第２図に示す
ようにエネルギ特性の異なるそれぞれの検出系が同一の
放射線エネルギを照射された時、その照射された放射線
エネルギに対する感度（照射されたエネルギにおける単
位強さの放射線に対する検出系の出力信号）に比例した
それぞれ異なる出力信号を発生し、このそれぞれ異なる
出力信号の差異を測定することにより、一般に複数のエ
ネルギをもつ放射線エネルギの平均的な平均エネルギを
求めるためである。

また検出系Ａの出力信号と検出系Ｂの出力信号との比を
とる意味は、検出系Ａと検出系Ｂの検出部に同時に照射
される放射線エネルギの強さにかかわらず、それぞれの
検出系の感度（単位強さの放射線に対する検出系の出力
信号）の比を求めることである。ここで第２図に示すよ
うに放射線エネルギ（平均エネルギ）に対する検出系Ａ
の感度と検出系Ｂの感度の比は、予め感度比として分っ
ているため、照射された放射線エネルギに対し、この感
度比を求めることにより、照射された放射線の平均エネ
ルギを求めることができるものである。

第５図に、検出器が１台で本発明を適用した個人モニタ
リング装置の他の実施例を示す。第５図は半導体検出器
を用いた放射線検出系の場合であり、半導体検出器１０
で放射線によって生じたパルス信号は、電荷パルス増幅
器１２によって増幅され、コンパレータ１３によりディ
スクリ電圧と比較し、ディスクリ電圧より高い波高をも
つパルス信号のみを波形整形してパルス出力する。この
波形整形されたパルス出力は、平滑回路１４を介し連続
信号として出力される。ここで第６図に示すように、デ
ィスクリ電圧を変化させることにより第２図に示す感度
のエネルギ特性が変わることが知られており、ディスク
リ電圧切替回路１５でこのディスクリ電圧を一定の時間
周期でＶｏｌ、ＶＤ２の２種類の電圧に交互に切替え、
それぞれのディスクリ電圧に対する放射線検出系の出力
信号を測定し、第１図に示す出力信号ａと出力信号すと
して用いることによっても本発明の目的を達成できる。

第７図は、第５図と同様に１台の半導体検出器で構成す
る放射線検出系の場合であり、検出器用バイアス電圧Ｂ
ｙをバイアス電圧切替回路１６で第８図に示すように、
Ｂ　ｙ、　、　Ｂ　Ｖ２の２種類のバイアス電圧に一定
の時間周期で切替え、それぞれのバイアス電圧に対する
放射線検出系の出力信号を測定し、第１図に示す出力信
号ａと出力信号すとして用いることによって本発明の目
的を達成できる。

もちろん、ディスクリ電圧とバイアス電圧の両方を変化
させて第１図に示す出力信号ａと出力信号すに相当する
出力信号を得ることも可能である。

また、第２図、第３図、第４図、第５図及び第７図は、
半導体検出器を１例として説明したが、シンチレーショ
ン検出器、ＧＭ管検出器等のように、パルス信号を発生
する放射線検出器及び電離霜検出器のように直流信号を
発生する放射線検出器についても、同様に本発明を適用
できる。さらに、これら各種の検出器の種類の異なるも
のの組合わせでも充分本発明を適用できる。

さらに、１台の検出器に、少くとも２つの半導体放射線
検出素子を設けた構成でも良い。またこれらの検出器の
うち、１台の検出器を備えた個人モニタリング装置を所
定の場所に常時設置しておくことにより、個人装着の場
合と同等の線量当量を測定できる補正特性をもたせたエ
リアモニタが構成される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、個人モニタリング装置に２つの放射線
検出系を設けることにより、１１線量当量、３ｍｍ線量
当量及び７０μｍ線量当量が同時に計測でき、法令で定
められている人体組織、眼及皮膚のそれぞれの被曝評価
が正確にかつ同時に計測できるため、複数の検出器を用
いることなく正確な被曝評価が容易にできる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図〜
第４図は本発明の補正係数を説明する図、第５図及び第
６図は本発明の他の実施例を示す図、第７図及び第８図
は本発明の他の実施例を示す図である。 １・・・検出器、２・・・除算器、 ３・・・線量当量補正部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エネルギ特性の異なる複数の放射線検出系を備えて
   複数の線量当量を検出し被曝量を監視する個人モニタリ
   ング装置において、少くとも２つの放射線検出系を１台
   の検出器に設け、それぞれの放射線検出系の出力信号の
   比を算出する除算器と、該出力信号の比から求められる
   平均エネルギと該平均エネルギに対する換算係数とを記
   憶しかつ該換算係数を少くとも１つの前記出力信号に乗
   じてそれぞれの線量当量を演算する線量当量補正部とを
   備えたことを特徴とする個人モニタリング装置。 ２、１台の検出器は、放射線によりパルス信号を発生す
   る検出器で形成され、パルス増幅器と、前記パルス信号
   を波高パルスに整形するデイスクリ回路と、デイスクリ
   レベルを所定の時間周期で２段階に交互に切替えるデイ
   スクリ電圧切替回路とを備えてエネルギ特性の異なる２
   つの出力信号を出力することを特徴とする請求項１記載
   の個人モニタリング装置。 ３、１台の検出器は、バスアス電圧を印加して動作する
   検出器で形成され、バイアス電圧を所定の時間周期で２
   段階に交互に切替えるバイアス電圧切替回路を設けてエ
   ネルギ特性の異なる２つの出力信号を出力することを特
   徴とする請求項１又は２記載の個人モニタリング装置。 ４、線量当量補正部に、演算したそれぞれの線量を積分
   する積分器と、それぞれの積分器の出力を記憶しかつ読
   み取り器により経緯を読み出させる手段とを付設したこ
   とを特徴とする請求項１、２又は３記載の個人モニタリ
   ング装置。 ５、１台の検出器に、少くとも２つの半導体放射線検出
   素子を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか
   １項記載の個人モニタリング装置。 ６、請求項１〜５のいずれか１項記載の個人モニタリン
   グ装置を、所定の場所に設置したことを特徴とするエリ
   アモニタ。