JPH03242590A - 放射線検出装置及び放射線検出光伝送装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は原子力産業、放射線医療、非破壊検査、放射
光施設などの放射性物質を用いる産業及び研究機関にお
いて放射線の有無の検知や測定に用いる放射線感応発光
波長変換出力装置に関するものである。

［従来の技術］ 放射線の検出や計測をする場合、従来の技術においては
放射線エネルギーを何等かの手段て電気信号に変換し、
その信号を処理することにより指示計に表示したり、電
離放電作用を利用し音に変換するものや、放射線の感応
作用を利用したフィルムバッジなど、各種のものか実用
化されている。

［発明か解決しようとする課題］ しかし、これら従来の放射線検出機器や計ΔＩＩＩの方
法は、電気的処理や特別の読取り装置か必要であり、従
って複雑な信号処理系統を要し、いってもとこても単独
て使用てきるものてはない。また、簡易をの小ｎｆ線に
１−計か開発されているか、電池等の電源を必要とし使
用内聞か限られ、電子デバイス化のために高価なものと
なっている。

この発明はＬ記の如き・ト情に鑑みてなされたちのてあ
り、電源を必要とせず、また、電気的処理や特別の読取
り装置や信シシー処理を必要とせず、いってもどこても
や独て使用てき、かつ使用方法が簡便て放射線の作立を
知らせる五不機能を具備した安価な放射線検出装置を捉
供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ に記の目的を達成するために、この発明の放射線検出製
置は放射線照射により蛍光を発するシンチレータ附と、
前記シンチレータが発する栄光を吸収し、異る波長の蛍
光を励起、集光し光伝送するイケ光性プラスチック光フ
ァイバとからなる放射線感応発光波長変換器を備え、ま
た、必要に応して、該変換器からの検出光を、マイクロ
レンズを’Ａ　／ｌ　Ｌ／た光ファイバを離隔した地点
に伝送するものである。

［作用］ 本発明の構成によれば、放射線か照射されるとシンチレ
ータか蛍光を発する。この蛍光は、蛍光性プラスチック
光ファイバを励起して発光させこの発光した光を集光し
光伝送してファイバ端に光出力させる。この光は、長波
長側に変換されているので、放射線の存在及び強度を色
と輝度て識別することかてきる。

［丈施例］ 以下、この発明の詳細な説明を各実施例を示す図面につ
いて説明する。

第１図は本発明の放射線検出装置の一実施例を示す放射
線感応発光波長変換器の概略構成を示す側面図である。

第１図において、ｌは放射線感応発光波長変換器である
。放射線感応発光波長変換器１は、この例では柱状（円
柱を例示しているか角打ても上板状ても良い）のシンチ
レータ２の上面及び下面に光反射板３か設けられ、この
柱状のシンチレータ２の側面は透光性の光学部材（例え
ばガラス）４か配設され、この光学部材４の側壁面にｉ
ｌｔ光性プラスチック光ファイバ５を巻きつけるように
付設する。蛍光性プラスチック光ファイバ５のＬ端部は
音光を遮断する環状の光学フィルタ７か配設されるか、
蛍光性プラスチ°ンク光ファイバ５の−（、端部のｌｊ
力端部は発光面としてむき出しである。

また、２゛け光セＥ光ファイバ５の下端部は発光を遮光
する遮光部材か配設される。６は、シンチレータ２から
の漏光を反射する機能を兼ね備えた背光を遮光する遮光
部材である。

また、第５図は、第１図の放射線感応発光波長変換器１
の動作を説明する説明図である。

第５図において、検知しようとする放射ｖｊＡか該放射
線感応発光波長変換器１に入射すると、シンチレータ２
か発光して光Ｂを出力し、この光Ｂか蛍光性プラスチッ
ク光ファイバ５に入射し、入射した光Ｂと異る発光波長
スペクトルの光Ｃを蛍光励起し、励起された光Ｃは蛍光
性プラスチック光フアイバ５内を伝送され、蛍光性プラ
スチック光ファイバ５の出力端に光りか出力される。

尚、この発明において、シンチレータ２としては有機シ
ンチレータ、無機シンチレータまたは液体シンチレータ
を使用することかでき、シンチレータ２の形状は任意に
選ぶことかできる。シンチレータ２は例えば市販されて
いるＮａＩシンチレータ、２，５−シフェニルオキサン
ール（ＤＰＯと１１ｆばれる）、　１．４−ビス−２−
（５−フェニルオサソリル）ベンゼン（ｐｏｐｏｐと呼
ばれる）を含むトルエンとキンレン混合溶液の液体シン
チレータか使用できる。光反射板３は白色部材（例えば
酸化マクネシュウムをコーチインクしたもの）を用いる
ことかてきる。円筒状の透光性の光学部、１４はシンチ
レータ２の発光波長の光を透光する光学素材か市販され
ており、これを用いることかできる。

蛍光性プラスチック光ファイバ５は、例えば、ＩＩ本石
油化学株式会社か市販しているオブテクＩ・ロン（商品
名）を用いることかてきる。この蛍光ＰＬプラスチック
光ファイバ５には６種類かあり、それぞれ励起光波長域
か異なるため、シンチレータ２の発光特姓と整合をとる
ことにより蛍光性プラスチック光ファイバの効果的な端
点発光出力を７’）ることかできる、螢光性プラスチッ
ク光ファイバ５の発光出力端の反対の端点は白色部材て
遮光する。

遮光部材６は内面を白色部材（例えば酸化マクネシュウ
ム）てコーディングしたｆＭ板アルミ容器を用いること
かできる。

光学フィルタ７は蛍光性プラスチック光ファイバ５の励
起光波長の光を背光から除くためのものであり、市販の
光学フィルタを用いることかてきる。

４−、記、雷光性プラスチック光ファイバ５は蛍光励起
波長域の異るものを２種角採用することにより２段階の
出力も可能である。すなわち、シンチレータ２にＮａ１
（Ｔｕ）を採用した場合の発光波長スペクトルを第４図
（ａ）に示しているか、４１００入をピーク波長として
両側にスペクトルの長い裾野を持っている。蛍光性プラ
スチック光ファイバ５に第４図（ｂ）に示す品番Ｆ２０
１とＦ２０２を採用したとすると、Ｆ２０１はシンチレ
ータ２の発光波長と励起波長か良く一致しているかＦ２
０２はシンチレータ２の発光波長の長波長に感度かある
。しかし、Ｆ２０２への感応入射光量は小さい。

従って、低放射線線量率てはＦ２０１か発光発色する。

高放射線線量率になるに従って、シンチレータ２の発光
ｉａが多くなり、それによってＦ２０２の励起波長領域
の長波長側の発光量か多くなるのて、Ｆ２０２の発光発
色に至る。従って、低放射線線星十と高放射線線量率の
２段階の出力表示か可能となる。

また、透光性の光学部材４と、遮光部材６の蛍光性プラ
スチック光ファイバ５か占める空間を除いた窄隙部にシ
リコングリス（例えば、応用光研Ｆ業株式会社の製造販
売するオプチカルセメント（商品名）を充てんすること
によって出力端の発光発色の効率かよくなる。

第２１”ａ（ａ）は本発明の他の実施例である放射線感
心発光波長変換器の概略構成を示す側面図で、同図（ｂ
）は同図（ａ）の平面図である。第２１ｊ４において、
入射する放射線強度によって２波長の発光出力を得るも
のである。

：ｊｒ）２［Ａ（ａ）において、１１は放射線感応発光
波Ｌ（変換ぶである。放射線感応発光波長変換器１１は
、この例ては柱状（１１］社を例示しているか角社でも
平板状でも良い）の円環柱シンチレータ８及び円柱シン
チレータ１２の上面及び下面に光反射板３か、円環柱シ
ンチレータ８および円柱シンチレータ１２の外側壁部は
透光性の光学部材（例えばガラス）４か配設され、円環
柱シンチーレータ８の内側壁部は両面反射板３か配設さ
れる。円柱シンチレータ１２及び円環柱シンチレータ８
のそれぞれの外側壁部の光学部材の外側には第１図の実
施例と同様に蛍光性プラスチック光ファイバ５か巻きつ
けるように付設される。ここて、円環社シンチレータ８
と円柱シンチレータ１２は、放射線強度によって異った
発光量となるように異なる容積（さらに異種のシンチレ
ータとすることもてきる）とし、それぞれに付設される
蛍光性プラスチック光ファイバ５は異なる発光波長のも
のを用いる。

６は内面か反射機能を有する遮光部材であり白色部材（
例えば酸化マクネシュウム）をコーティングした薄板状
のアルミ容器を用いることかできる。

光学フィルタ７は蛍光性プラスチック光ファイバ５に対
応するもので、それぞれの蛍光性プラスチック光ファイ
バ５か１７光の中の励起光波長の光て発光するのを防ぐ
ためにそれぞれの励起光波長に対応した市販の光学フィ
ルタを用いることかできる。

尚、この検出において、円環柱シンチレータ８１円柱シ
ンチレータ１２、光反射板３、透光性の光学部材４、蛍
光性プラスチック光ファイバ５、遮光部材６、光学フィ
ルタ７は先に説明した第１図の放射線感応発光波長変換
器ｌと同一または同一の作用をするものてあり、放射線
検出の方法は第１図の場合とｒａｉｌ様なのて詳しい説
明は省略する。

尚、本発明はγ線を対魚としているか、中性子線、β線
、Ｘ線にも適用てきることは明白である。また、形状に
ついては自在である。

また、第３［Ａは本発明の放射線検出光伝送’Ａ置の一
実施例を示した説明図てあり、第１図、第２間における
光学フィルタ７を除き、蛍光性プラスチック光ファイバ
５の各出力端に光学レンズとしてのマイクロレズ９を装
着し光伝送光ファイバ１０を接続することにより前記装
置より出力された光を＃陥した地点まて伝送する装置て
あり、既イｆ−の光伝送技術により容易に実現てきるこ
とは明白である。また、中なる放射線検出光伝送装置と
して使用する場合は、蛍光性プラスチック光ファイバ５
は多数本である必要はなく、−本ても良い。

因みに、本発明者らはＩＲ／Ｈ，程度のγ線照射て一本
の蛍光性プラスチック光ファイバの出力端て自熱光の下
ても視認てきる輝度があることを確認している。

ｍ４１７Ｉ（ａ）はシンチレータの発光の例として、Ｎ
ａ１（Ｔ！；Ｌ）の発光波長スペクトルを示したちのて
あり、同図（ｂ）は蛍光性プラスチック光ファイバの光
吸収発光特性の例を示す図である。第４図よりＮａＩ（
７文）シンチレータの場合、品番Ｆ２０１の緑色に発光
する蛍光性プラスチック光ファイバか適していることか
わかる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の放射線検出器における
放射線感応発光波長変換器ては、放射線の入射によりシ
ンチレータて発光した蛍光散乱光を蛍光性プラスチック
光ファイバて波長変換、集光・光伝送することにより蛍
光性プラスチック光ファイバの出力端てはその光を肉眼
ても確認でき、電源、信号処理系、分析システムのいら
ない、梅めて簡素て安価な放射線の存在を知らせる表示
装置とすることかできる。また、検出部ての光電変換を
必要としない放射線検出光伝送装置をも実現てきる。

【図面の簡単な説明】

第１ｊＡは本発明の放射線検出装置の一実施例を示す放
射線感応発光波長変換器の概略構成を示す側面図、第２
図（ａ）は本発明の他の実施例てあの−・Ｔ施例を示し
た説明図、第４図（ａ）はシンチレータの発光の例とし
て、Ｎａ１（７文）の発光波長スペクトルを示したもの
であり、同図（ｂ）は蛍光性プラスチック光ファイバの
光吸収発光特性の例を示す図、第５図は第１図の放射線
感応発光波長変換器ｌの動作を説明する説明図である。 間中。 １１：放射線感応発光波長変換器 ８．１２・シンチレータ 光反射板 透光性の光学部材 蛍光性プラスチック光ファイバ 遮光部材 光学フィルタ 円環柱シンチレータ マイクロレンズ 光伝送光ファイバ 円柱シンチレータ 放射線検出光伝送装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射線照射により蛍光を発する固体もしくは液体
   のシンチレータを含む層と、このシンチレータが発する
   蛍光を吸収し長波長側の蛍光を励起し、集光し、光伝送
   する少くとも１つの蛍光性プラスチック光ファイバとか
   らなる放射線感応発光波長変換器を具備し、この放射線
   感応発光波長変換器は前記シンチレータからの漏光を防
   止する反射板と蛍光性プラスチック光ファイバへ放射線
   の入射による蛍光発光を伝達するための透光性の光学部
   材とを備え、かつ、該変換器内部に対し光反射機能を有
   する背光遮光部材に覆われ、前記蛍光性プラスチック光
   ファイバの先端出力部は背光中の励起波長光を遮光する
   ための光学フィルタに覆われたことを特徴とする放射線
   検出装置。
2. （２）請求項（１）に記載の放射線感応発光波長変換器
   を同心円柱状に多層、または平板状に多層配設して放射
   線線量レベルを段階的に表示できるようにしたことを特
   徴とする放射線検出装置。
3. （３）請求項（１）または（２）に記載の放射線検出装
   置における各蛍光性プラスチック光ファイバの出力端そ
   れぞれに、マイクロレンズを装着した光ファイバが接続
   され、前記放射線検出器から離隔した地点に出力を伝送
   することを特徴とする放射線検出光伝送装置。