JPH05133874A - γ線を用いた密度測定方法及びγ線密度測定装置 - Google Patents

γ線を用いた密度測定方法及びγ線密度測定装置

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JPH05133874A
JPH05133874A JP29862691A JP29862691A JPH05133874A JP H05133874 A JPH05133874 A JP H05133874A JP 29862691 A JP29862691 A JP 29862691A JP 29862691 A JP29862691 A JP 29862691A JP H05133874 A JPH05133874 A JP H05133874A
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JP
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JP29862691A
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Inventor
Kenichi Hasegawa
賢一 長谷川
Kuniyoshi Watanabe
邦芳 渡辺
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Tokimec Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 放射線源から放射して被測定試料を通過した
γ線パルスの単位時間当たりの数を計数し、この計数値
に基づいて被測定試料の密度を測定する密度測定方法及
びγ線密度測定装置において、雑音等の影響を除去し
て、精度の高い測定を実現することを目的とする。 【構成】 被測定試料が存在しない条件で予め測定した
γ線エネルギーレベル対計数値のデータを補償用データ
として取得しておき、実際に被測定試料を測定したとき
のγ線エネルギーレベル対計数値のデータから上記補償
用データを減算処理し、この減算処理で得られる計数結
果に基づいて被測定試料の密度を測定することとした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、γ線パルスを被測定試
料に放射してその被測定試料を通過してきたγ線パルス
の数を計数し、その計数値から被測定試料の密度を求め
る密度測定方法及びγ線密度測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、道路舗装用アスファルトやコンク
リート等の被測定試料の密度を測定する密度測定装置と
して、特開昭62−12835号公報に開示したものが
ある。この密度測定装置の構造及び測定原理を、図6な
いし図9に基づいて説明すると、まず、図6において、
道路舗装用アスファルト等の被測定試料1にγ線パルス
を放射する放射線源2と、被測定試料1内を通過してき
たγ線パルスを検出するNaIシンチレーションカウン
タ等の検出器3が密度測定装置の筐体4内に設けられ、
更に、放射線源2が被測定試料1の方向にのみ放射され
るように、他の周囲を鉛等の遮蔽箱5で遮蔽している。
【0003】そして、検出器3が、単位時間当たりのγ
線パルス数を、各γ線エネルギーEγ毎に計数すること
により、図7に示すようなγ線エネルギーEγ対計数値
Nの特性データXを演算部6へ供給し、演算部6が、例
えば、一次散乱γ線の期待される散乱γ線エネルギーレ
ベルの範囲Eγ1〜Eγ2の計数値を積算し、その積算
結果ΣNに対して、次式(1)の演算を行うことによ
り、被測定試料1の密度ρを算出する。
【0004】
【数1】
【0005】又、他のγ線密度測定装置を図8及び図9
に基づいて説明すると、測定装置の筐体7内に、鉛等の
遮蔽箱8で遮蔽されたγ線パルス放射用の放射線源9を
配置すると共に、コリメータ機能を有する遮蔽材10に
収容されたGM管11を配置している。そして、放射線
源9から放射され被測定試料12を通ってきたγ線パル
スの単位時間当たりの計数値Nを各γ線エネルギーレベ
ルEγ毎に求めることで、図9に示すようなγ線エネル
ギーレベルEγ対計数値Nの特性データYを得る。 次
に、演算部(図示せず)が、一次散乱γ線の期待される
散乱γ線エネルギーレベルの範囲Eγ1〜Eγ2の計数
値を積算し、その積算結果ΣNに対して、上記式(1)
の演算を行うことにより、被測定試料12の密度ρを算
出する。ここで、コリメータ機能を有する遮蔽材10の
γ線入力部が一定の角度で傾斜していることから、積算
結果ΣNは、図9の斜線部分の積算値に相当する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのような従
来のγ線密度測定装置にあっては、まず、図6に示す構
造のγ線密度測定装置では、被測定試料1を通過しない
γ線パルス、例えば遮蔽箱5から漏洩するγ線パルスが
直接に検出器3に影響することから、雑音成分が増加
し、測定精度の向上の妨げとなる問題があった。
【0007】一方、図8に示すコリメータ機能を具備す
る測定装置にあっては、構造が大掛かりとなることや、
所定角度で傾斜しているγ線入力部を介して到達するγ
線パルスのみを検出することから計数効率が低くなり、
エネルギーレベルの低いγ線パルスに対する計数値を求
めるために計測時間が長くなったり、雑音成分が多すぎ
て有効な測定結果を得ることができない等の問題があっ
た。
【0008】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、より精度の高いγ線を用いた密度測定方
法及びγ線密度測定装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、被測定試料に対して放射線源からγ
線パルスを放射し、該被測定試料中を通過してきたγ線
パルスの単位時間当たりの数を計数して、該計数値に基
づいて被測定試料の密度を求めるγ線を用いた密度測定
方法及びγ線密度測定装置において、被測定試料が存在
しない条件で予め測定したγ線エネルギーレベル対計数
値のデータを補償用データとして取得した後、実際に上
記被測定試料を測定したときのγ線エネルギーレベル対
計数値のデータから上記補償用データを減算処理し、こ
の減算処理で得られる計数値に基づいて該被測定試料の
密度を求めることとした。
【0010】
【作用】このようなγ線による密度測定方法及びγ線密
度測定装置によれば、被測定試料が存在しない条件で予
め測定したγ線エネルギーレベル対計数値のデータを補
償用データとして取得しておき、実際に被測定試料を測
定したときのγ線エネルギーレベル対計数値のデータか
ら上記補償用データを減算処理するので、実際の測定デ
ータから雑音成分等を除去することができ、被測定試料
の密度を高精度で測定することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。まず、図1に基づいてγ線密度測定装置の構造を説
明すると、道路舗装用アスファルト等の被測定試料13
にγ線パルスを放射する放射線源14と、被測定試料1
3内を通過してきたγ線パルスを検出するNaIシンチ
レーションカウンタ等の検出器15が密度測定装置の筐
体16内に固定され、更に、放射線源14のγ線パルス
放射方向を被測定試料13の方向にのみ設定するため
に、筐体16内に固定された鉛等の遮蔽箱17で放射線
源14の他の周囲を遮蔽している。
【0012】検出器15は、被測定試料13を通ってき
た単位時間当たりのγ線パルス数を、各γ線エネルギー
Eγ毎に計数する。検出器15が検出した計数値のデー
タは、筐体16の外に設けられている処理装置18に供
給され、処理装置18内に設けられているマイクロコン
ピュータ等から成る演算部19と半導体メモリ等から成
る記憶メモリ20によって、補償処理及び被測定試料の
密度演算を実行する。
【0013】次に、かかる実施例の動作を説明する。ま
ず、実際の被測定試料の密度を測定する以前の初期段階
において、筐体16及び筐体16内に設けられている放
射線源14、遮蔽箱17及び検出器15を、放射線源1
4の放射するγ線パルスが被測定試料13に影響しない
高さまで持ち上げる。この持ち上げ動作は、図示しない
リフト機構によって行う。
【0014】そして、この持ち上げた状態で、放射線源
14から所定のエネルギーレベルのγ線パルスを空隙に
向けて放射し、検出器15がその時の単位時間当たりの
γ線パルス数をエネルギーレベル毎に計数する。但し、
この初期段階では、被測定試料を通過したγ線パルスを
検出するのではないことから、このエネルギーレベル毎
の計数値は、γ線パルスの漏洩特性等の測定装置の構造
に関連する特性を示すこととなる。
【0015】そして、この計数値のデータを処理部18
の記憶メモリ20の補償用データとして格納する。次
に、図1に示すように、測定装置を被測定部13上に設
置し、放射線源14のγ線パルスの放射エネルギーと検
出器15の測定感度を上記初期段階と等しい動作条件に
設定して、被測定試料13を通過してきたγ線パルスの
計数値をエネルギーレベル毎に検出器15で測定する。
【0016】そして、この被測定試料13に関する実際
の計測値のデータを処理部18の演算部19に転送す
る。演算部19は、まず、記憶メモリ20に格納されて
いる補償用データと実際の計測値のデータとの減算処理
をエネルギーレベル毎に行う。即ち、補償用データが図
3の実線で示すNA(Eγ)、実際の計測値のデータが
図3中の一点鎖線で示すNB(Eγ)であるとすると、
NA(Eγ)−NB(Eγ)の減算を行い、この演算に
よって、被測定試料13を通過しないで検出器15に到
達したガンマ線パルスの影響や、測定装置自身が持つ固
有の特性等の雑音成分が除去されることとなる。
【0017】次に、演算部19が、この減算処理された
計数値データNA(Eγ)−NB(Eγ)について、一
次散乱γ線の期待される散乱γ線エネルギーレベルの範
囲Eγ1〜Eγ2の計数値を積算し、その積算結果ΣN
に対して、上記式(1)の演算を行うことにより、被測
定試料13の密度ρを算出する。このように、この実施
例によれば、従来問題となっていた、雑音成分を除去す
るための補償処理を装置の大形化等を招来することなく
簡易に実現することができ、高精度の密度測定方法及び
密度測定装置を提供することができる。
【0018】次に他の実施例を図4ないし図5と共に説
明する。まず、密度測定装置の構成を図4に基づいて述
べると、道路舗装用アスファルト等の被測定試料21に
γ線パルスを放射する放射線源22と、被測定試料21
内を通過してきたγ線パルスを検出するNaIシンチレ
ーションカウンタ等の2個の検出器23,24が密度測
定装置の筐体25内に固定され、更に、放射線源22の
γ線パルス放射方向を被測定試料21の方向にのみ設定
する為に、筐体25内に固定された鉛等の遮蔽箱26で
放射線源22の他の周囲を遮蔽している。
【0019】検出器23は放射線源22から所定の距離
L1、検出器24は放射線源22から所定の距離L2
(但し、L1<L2)の位置に設けられ、夫々被測定試
料21を通ってきた単位時間当たりのγ線パルス数を、
各γ線エネルギーEγ毎に計数する。検出器23,24
が検出した計数値のデータは、筐体25の外に設けられ
ている処理装置27に供給され、処理装置27内に設け
られているマイクロコンピュータ等から成る演算部28
と半導体メモリ等から成る記憶メモリ29によって、補
償処理及び被測定試料の密度演算を実行する。
【0020】次に、かかる他の実施例の動作を説明す
る。まず、実際の被測定試料の密度を測定する以前の初
期段階において、筐体25及び筐体25内に設けられて
いる放射線源22、遮蔽箱26及び検出器23,24
を、放射線源22の放射するγ線パルスが被測定試料2
1に影響しない高さまで持ち上げる。この持ち上げ動作
は、図示しないリフト機構によって行う。
【0021】そして、この持ち上げた状態で、放射線源
22から所定のエネルギーレベルのγ線パルスを空隙に
向けて放射し、検出器23,24がその時の単位時間当
たりのγ線パルス数をエネルギーレベル毎に計数する。
但し、この初期段階では、被測定試料を通過したγ線パ
ルスを検出するのではないことから、このエネルギーレ
ベル毎の計数値は、γ線パルスの漏洩特性等の測定装置
の構造に関連する特性を示すこととなる。
【0022】そして、検出器23の計数値NA2のデー
タと検出器24の計数値NB2のデータとを記憶メモリ
29に補償用データとして格納する。次に、図4に示す
ように、測定装置を被測定部21上に設置し、放射線源
22のγ線パルスの放射エネルギーと検出器23,24
の測定感度を上記初期段階と等しい動作条件に設定し
て、被測定試料21を通過してきたγ線パルスの計数値
をエネルギーレベル毎に検出器23,24で測定する。
【0023】そして、検出器23によるこの計測値NA
1のデータと、検出器24による計測値NB1のデータ
を処理部27の演算部28に転送する。次に、演算部2
8は、まず、記憶メモリ29に格納されている補償用デ
ータNA2と実際の計測値NA1のデータとの減算処
理、及び補償用データNB2と実際の計測値NB1のデ
ータとの減算処理を行う。
【0024】即ち、検出器23による補償用データが図
5の2点鎖線NA2、実際の計測値データが実線NA
1、検出器24による補償用データが点線NB2、実際
の計測値データが1点鎖線NB1で示す分布を有するも
のとすると、γ線エネルギーレベル毎に、NA=NA1
−NA2とNB=NB1−NB2の減算処理を行う。こ
の演算によって、被測定試料22を通過しないで検出器
23,24に到達したガンマ線パルスの影響や、測定装
置自身が持つ固有の特性等の雑音成分が除去された計数
値NAとNBが求まる。
【0025】次に、演算部28が、この減算処理された
計数値データNAとNBについて、一次散乱γ線の期待
される散乱γ線エネルギーレベルの範囲Eγ1〜Eγ2
の計数値を積算し、夫々の積算結果ΣNAとΣNBに基
づいて、次式(2)の演算を行うことにより、被測定試
料21の密度ρを算出する。
【0026】
【数2】
【0027】この実施例によれば、計数値の比ΣNA/
ΣNBに基づいて密度ρを求めるので、被測定試料21
の内部の密度ρを高精度で測定できる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
測定試料が存在しない条件で予め測定したγ線エネルギ
ーレベル対計数値のデータを補償用データとして取得し
ておき、実際に被測定試料を測定したときのγ線エネル
ギーレベル対計数値のデータから上記補償用データを減
算処理するので、実際の測定データから雑音成分等を除
去することができ、被測定試料の密度を高精度で測定す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるγ線密度測定装置の一実施例の構
成を示す構成説明図である。
【図2】一実施例における測定処理を説明するための説
明図である。
【図3】一実施例における補償処理の原理を説明するた
めの説明図である。
【図4】本発明によるγ線密度測定装置の他の実施例の
構成を示す構成説明図である。
【図5】他の実施例における補償処理の原理を説明する
ための説明図である。
【図6】従来のγ線密度測定装置の構成を示す構成説明
図である。
【図7】従来のγ線密度測定装置における密度測定原理
を説明する為の説明図である。
【図8】従来の他のγ線密度測定装置の構成を示す構成
説明図である。
【図9】従来の他のγ線密度測定装置における密度測定
原理を説明する為の説明図である。
【符号の説明】
13,21;被測定試料 14,22;放射線源 15,23,24;検出器 16,25;筐体 17,26;遮蔽箱 18,27;処理部 19,28;演算部 20,29;記憶メモリ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年11月14日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被測定試料に対して放射線源からγ線パル
    スを放射し、該被測定試料中を通過してきたγ線パルス
    の単位時間当たりの数を計数して、該計数値に基づいて
    被測定試料の密度を求めるγ線を用いた密度測定方法に
    おいて、 被測定試料が存在しない条件で予め測定したγ線エネル
    ギーレベル対計数値のデータを補償用データとして取得
    した後、 実際に前記被測定試料を測定したときのγ線エネルギー
    レベル対計数値のデータから上記補償用データを減算処
    理し、この減算処理で得られる計数値に基づいて該被測
    定試料の密度を求めることを特徴とするγ線を用いた密
    度測定方法。
  2. 【請求項2】被測定試料に対して放射線源からγ線パル
    スを放射する放射線源と、該被測定試料中を通過してき
    たγ線パルスの単位時間当たりの数を計数する検出器
    と、該計数値に基づいて被測定試料の密度を演算する処
    理手段とを具備するγ線密度測定装置において、 前記処理手段が、被測定試料が存在しない条件で予め測
    定したγ線エネルギーレベル対計数値のデータを補償用
    データとして記憶する記憶手段を有し、 実際に前記被測定試料を測定したときのγ線エネルギー
    レベル対計数値のデータから上記補償用データを減算処
    理して、この減算処理で得られる計数値に基づいて該被
    測定試料の密度を求めることを特徴とするγ線密度測定
    装置。
JP29862691A 1991-11-14 1991-11-14 γ線を用いた密度測定方法及びγ線密度測定装置 Pending JPH05133874A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002003055A3 (en) * 2000-06-29 2002-05-02 Troxler Electronic Lab Inc Apparatus and method for gamma-ray determination of bulk density of samples
CN109827870A (zh) * 2019-03-11 2019-05-31 中国科学院国家空间科学中心 一种基于x射线吸收的地面大气密度测量方法
JP2019132632A (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 ソイルアンドロックエンジニアリング株式会社 密度測定装置および密度測定方法
JP2021004747A (ja) * 2019-06-25 2021-01-14 ソイルアンドロックエンジニアリング株式会社 密度測定装置および密度測定方法

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