JPH0424582A - 放射線測定装置 - 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】 ［発明の目的コ 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子力施設で用いられる放射線モニタに利用
可能な放射線測定装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、放射線の入射によって発光するシンチレータを用
いた放射線測定装置が知られている。

かかる装置の構成例を第１３図（ａ）（ｂ）に示す。こ
の装置は、平面状の検知面を有するシンチレータ１が直
方体の遮光ケース２に収容され、シンチレータ１の検知
面が向けられた遮光ケース２の開口が遮光膜３にて覆わ
れている。遮光ケース２内には、シンチレータ１と対向
する位置にシンチレータ１の発光を検知するフォトマル
４ａ。

４ｂが配置されていて、この遮光ケース２がδＰＩ定対
象物の近傍に設置される。フォトマル４ａ。

４ｂからの各出力信号はそれぞれ増幅器５ａ。

５ｂを介してＡＮＤ回路からなる同時計数回路６へ伝送
される。同時計数回路６では、両増幅器５ａ、５ｂから
同時に出力された信号を放射線検知信号として出力する
。

以上のように構成された放射線測定装置は、種々の形状
、大きさを有する測定対象物に遮光ケース２を近接配置
してシンチレータ１の検知面を向けて放射線の測定を行
っている。

ところが、遮光ケース２は厚さ２０〜３０ｃｍ程度の箱
型の構造体であるため、測定対象物が大きい場合には多
数の検出器を設けなければならず装置が大型化し経済的
でない。また、遮光ケース２は固定的な構造体であるた
め、測定対象物の構造的な制約により、測定対象物とシ
ンチレータ１の検知面との距離を一定にして近付けるこ
とができない場合があり、この様な場合には正確な測定
値を得ることができない。

〔発明が解決しようとする課題〕

したがって、従来の放射線測定装置は、検出部が固定的
な構造体であるため、装置が大型化したり、構造的な制
約により測定精度が低下するといった問題があった。

本発明は以上のような実情に鑑みてなされたもので、測
定対象物のいかなる形状にも柔軟に対応でき、高感度で
しかも装置の大型化を抑え得る放射線測定装置を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］ 〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記課題を解決するために、表面が遮光膜にて
被覆され、そのコア層とこのコア層の周囲を覆うクラッ
ド層が互いに屈折率の異なるシンチレータからなり、全
体が可撓性を有するファイバー状のシンチレータ検出素
子と、このファイバー状シンチレータ検出素子の両端に
それぞれ接続された一対の光電子増倍器と、この一対の
光電子増倍器から同時に出力される信号を放射線検知信
号として計数する同時計数器と備えた構成とした。

〔作　用〕

本発明は以上のような手段を講じたことにより、ファイ
バー状シンチレータ検出素子が測定対象物の形状に応じ
た任意の形に成形され、構造的な制約を受けることなく
測定対象物と検出素子とが良好に近接配置される。この
様に配置されたファイバー状シンチレータ検出素子に放
射線が入射するとシンチレータが発光し、この光が光フ
ァイバーとして作用するファイバー状シンチレータ検出
素子内を伝播して、その両端に接続された光電子増倍器
に同時に到達する。そして、一対の光電子増倍器から同
時に出力される信号が同時計数器によって放射線検知信
号として計数される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は第１実施例となる放射線測定装置の構成を示す
図である。

この装置は、全体が可撓性を有するファイバー状シンチ
レータ検出素子１０が渦巻状に巻かれて円形に成形され
、このファイバー状シンチレータ検出素子１０の両端が
光電子増倍機能を有するフォトマルｌｌａ、ｌｌｂにそ
れぞれ接続されている。フォトマルｌｌａの出力は増幅
器１２ａを介してＡＮＤ回路からなる同時計数回路１３
の一方の入力端子に人力し、フォトマルｌｌｂの出力は
増幅器１２ｂを介して同時計数回路１３の他方の入力端
子に入力する。同時計数回路１３は、条件が成立したと
きに放射線検知信号を出力する構成となっている。

ファイバー状シンチレータ検出素子１ｏは、全体が可撓
性を有する細長いバアイバー状をなし、プラスチックシ
ンチレータからなるコア層１４と、このコア層１４の周
囲に形成されコア層１４を形成するシンチレータよりも
光屈折率の低いプラスチックシンチレータからなるクラ
ッド層１５と、このクラッド層１５の周囲を覆う遮光膜
１６とから構成されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

ファイバー状シンチレータ検出素子１０が測定対象物の
形状に応じて良好に配置できる形状に成形される。本実
施例のように円形に成形する場合としては、ダストモニ
タで円形に集塵したろ紙パターンを測定対象物とする場
合が考えられる。これにより、ファイバー状シンチレー
タ検出素子１０の検出面と測定対象物とが最も効率的に
測定可能な状態で対向する。

この様に配置された検出素子１０に放射線が入射すると
、シンチレータからなるコア層１４の放射線入射位置が
発光する。この光は、コア層１４トクラッド層１５との
境界面で全反射しながら両端方向へ伝播し、フォトマル
ｌｌａ、ｌｌｂにそれぞれ検出される。フォトマルｌｌ
ａ、ｌｌｂに光が入射すると、それぞれ電気信号に変換
されて増幅器１２ａ、１２ｂに出力され、そこで増幅さ
れて同時計数回路１３に伝送される。

ここで、フォトマル１１．増幅器１２の回路には熱等に
よる雑音が発生し、これがパルスとなって現れる。第３
図に示すように、雑音によるパルスはランダムに発生す
るのに対し、放射線の検知信号は両フォトマルｌｌａ、
ｌｌｂから同時に出力されるので、同時計数回路１３で
は、両入力端子に同時に入力があったとき、すなわちＡ
ＮＤ条件を満たすときに放射線検知信号を出力し、これ
を逐次計数していくことにより放射線の測定が行われる
。

この様に本実施例によれば、全体が可撓性を有しプラス
チックシンチレータからなるファイバー状のシンチレー
タ検出素子１０を光ファイバーとして作用させるように
したので、測定対象物の形状に応じて最も効率的に測定
できる形状に容易に成形でき、したがって、高精度な測
定値を得ることができる。しかも、同時計数回路１３で
ノイズ成分をカットするようにしたので測定値に対する
信頼性が向上する。

また、フォトマルｌｌａ、ｌｌｂと測定対象物に近接さ
せるシンチレータ検出素子１０とが離れた構成なので、
例えば測定対象が液体の場合には、シンチレータ部を液
中に直接挿入して測定することができ、高感度測定が可
能になると共に、水漏れ保護等の対策が必要なくなり装
置を簡素化できるといった利点がある。

なお、上記実施例では検出部にプラスチックシンチレー
タを用いた例を説明したが、放射線によって光を発生す
る性質の物であれば他のものであっても良い。

また、第４図に示すように、測定対象物が配管のような
ものであれば、ファイバー状シンチレータ検出素子１７
を螺旋状にまたは平行に並べて配管径に応じた径を有す
る筒形構造とすれば良好な放射線測定が可能となる。

また、第５図に示すように、同じ長さの複数のファイバ
ー状シンチレータ検出素子１８を並べて長方形の検出面
を形成し、各ファイバー状シンチレータ検出素子１８の
両端に光ファイバー１９ａ。

１９ｂをそれぞれ接続してフォトマル２０ａ。

２０ｂにそれぞれ接続する。なお、各ファイバー状シン
チレータ検出素子１８の長さを変えることにより、菱形
や曲線を持った検出面とすることができる。

また、第６図に示すように、平行に配列された複数のフ
ァイバー状シンチレータ検出素子２１に、これと直交す
る方向に複数のファイバー状シンチレータ検出素子２２
を織り込んで、布状構造とすることもできる。

このような布状構造のファイバー状シンチレータ検出素
子を用いれば、例えば放射線管理区域から持ち出すもの
を包み込むようにして表面汚染を測定でき、高感度な測
定が可能となる。

さらに、測定対象物の形状に応じて円錐状のものや、棒
状のもの等種々変形可能である。

第７図に本発明の第２実施例を示す。

この実施例は、α線用のファイバー状シンチレータ層２
３と、β線用のファイバー状シンチレータ層２４とが２
層構造をなしている。２層構造をなすファイバー状シン
チレータ層の断面構造を第８図に示す。同図に示すよう
に、放射線入射側にＺｕＳからなるα線検出層２５とこ
の層の下に配列された複数の光ファイバー２６とからα
線用のファイバー状シンチレータ層２３が構成されてい
て、その裏面にプラスチックシンチレータからなるコア
層とクラッド層を有するβ線検出用の複数のフィバ−状
プラスチックシンチレータ２７から構成されるβ線用の
ファイバー状シンチレータ層２４が形成されている。

α線用のファイバー状シンチレータ層２３の両端はフォ
トマル３１ａ、３１ｂにそれぞれ接続されている。フォ
トマル３１ａは増幅器３２を介して第１の同時計数回路
３３の一方の入力端子に接続され、フォトマル３１ｂは
増幅器３４を介して第１の同時計数回路３３の他方の入
力端子に接続されている。また、β線用のファイバー状
シンチレータ層２４の両端はフォトマル３５ａ、３５ｂ
にそれぞれ接続されている。フォトマル３５ａは増幅器
３６を介して第２の同時計数回路３７の一方の入力端子
に接続され、フォトマル３５ｂは増幅器３８を介して第
２の同時計数回路３７の他方の入力端子に接続されてい
る。そして、第１および第２の同時計数回路３３．３７
は排他的論理和回路からなる非同時計数回路３９にそれ
ぞれ接続されている。

この様に構成された第２実施例では、検出部に入射した
α線は飛程が短いため、最初に入射したα線検出層２５
で捕獲され、α線の励起作用によりα線検出層２５が発
光する。また、α線よりも飛程の長いβ線はα線検出層
２５を通過してプラスチックシンチレータ２７まで至る
ので、α線検出層２５およびプラスチックシンチレータ
２７でそれぞれ発光する。したがって、第９図に示すよ
うに、α線が入射した時には、第１の同時計数回路３３
のＡＮＤ条件が成立して第１の同時計数回路３３の出力
のみが非同時計数回路３９人力し、非同時計数回路３９
の条件が成立してα線検出信号が出力されこれが計数さ
れる。また、β線が入射した場合には、第１および第２
の同時計数回路３３．３７の条件が同時に成立するため
、非同時計数回路３９の条件は成立せずに第２の同時計
数回路３７の出力がβ線検出信号として出力されこれが
計数される。

このような第２実施例によれば、α線とβ線とを区別し
て検出することができ、α線放出核種およびβ線放出核
種の強度を別々に評価できる。特に、原子炉の燃料加工
施設や再処理施設では、α線およびβ線の両者を放出す
る核種が存在するので、この様な場合に極めて有効であ
る。

なお、上記第２実施例では、α線とβ線とを区別して検
出できる例を示したが、第１０図に示すように、放射線
入射側にコア層とクラッド層からなるファイバー状のプ
ラスチックシンチレータ４１を複数並べてβ線用検出層
４２を形成し、この裏面にコア層とクラッド層からなる
ファイバー状のガラスシンチレータ４３を複数並べたγ
線検出層４４を形成する。γ線はβ線よりもさらに飛程
が長いためプラスチックシンチレータ４１を通過してガ
ラスシンチレータ４３まで到達する。したがって、第７
図と同様の回路構成とすることにより、β線とγ線を別
々に検出することができる。

また、第１１図に示すように、ガラスシンチレータ４３
の代わりにγ線を捕獲可能な厚さのプラスチックシンチ
レータ４５を用いるようにしてもよい。

さらにまた、α線、β線、γ線を別々に検出可能とする
ためには、第１２図に示すように、第８図に示す検出部
と第１１図に示す検出部とを組み合わせることにより可
能となる。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、放射線検出部を測
定対象物の形状に応じて最適な測定状態を得るように配
置でき、極めて高感度でしかも装置の大型化を抑えるこ
とができる放射線測定装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の構成図、第２図はファイバー状シ
ンチレータ検出素子の断面図、第３図は同実施例の動作
説明図、第４図はファイバー状シンチレータ検出素子を
配管に設置した状態を示す図、第５図は複数のファイバ
ー状シンチレータ検出素子で長方形の検出面を形成した
放射線検出装置の構成図、第６図は布状構造のファイバ
ー状シンチレータ検出素子を示す図、第７図は第２実施
例の構成図、第８図は同実施例の２層構造をなす検出部
の断面図、第９図は同実施例の動作説明図、第１０図〜
第１２図は検出部の変形例の断面図、第１３図（ａ）（
ｂ）は従来の放射線測定装置の構成図である。 １０・・・フィバ−状シンチレータ検出素子、１１・・
・フォトマル、１２・・・増幅器、１３・・・同時計数
回路、１４・・・コア層、１５・・・クラッド層、１６
・・・遮光膜、３９・・・非同時計数回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図 第 図 第 図 第５図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 １゜ 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面が遮光膜にて被覆され、そのコア層とこのコア層の
   周囲を覆うクラッド層が互いに屈折率の異なるシンチレ
   ータからなり、全体が可撓性を有するファイバー状のシ
   ンチレータ検出素子と、このファイバー状シンチレータ
   検出素子の両端にそれぞれ接続された一対の光電子増倍
   器と、この一対の光電子増倍器から同時に出力される信
   号を放射線検知信号として計数する同時計数器とを具備
   したことを特徴とする放射線測定装置。