JPH05209965A - β線核種濃度測定装置 - Google Patents

β線核種濃度測定装置

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JPH05209965A
JPH05209965A JP1550392A JP1550392A JPH05209965A JP H05209965 A JPH05209965 A JP H05209965A JP 1550392 A JP1550392 A JP 1550392A JP 1550392 A JP1550392 A JP 1550392A JP H05209965 A JPH05209965 A JP H05209965A
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JP
Japan
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nuclide
peak value
spectrum
ray
measured
Prior art date
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JP1550392A
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English (en)
Inventor
Takeshi Ono
剛 小野
Masayasu Mito
正康 三戸
Hiroo Sato
博夫 佐藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Aloka Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 β線核種の核種別濃度を簡便にかつ迅速に求
める。 【構成】 測定された実測スペクトルからステップ10
4において各核種についての実測ピーク値が判定され
る。ステップ105では、各実測ピーク値から核種間相
互の寄与分を減算し、真のピーク値を算出する。ステッ
プ106では、それぞれ真のピーク値に計数効率の逆数
を乗算し、ステップ107では、各核種の濃度が算出さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、β線核種濃度測定装
置、特に複数のβ線核種を含む試料から各核種の濃度を
分離測定できるβ線核種濃度測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】放射線取扱い施設等においては、β線等
の放射線の管理が重要であり、そのための装置として、
ダストモニタや廃水モニタ等が知られている。このよう
な従来の放射線測定装置においては、例えば固体シンチ
レータによってβ線を検出し、その検出結果から気体中
あるいは液体中の放射性物質濃度が算出されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、法改正
等に起因して核種別の核種濃度測定の要請があるにもか
かわらず、従来の放射線測定装置では、核種別濃度測定
を簡便に行うことができず、従来において核種別濃度測
定を行おうとすると、装置が極めて大掛かりとなり、ま
た演算処理が複雑になるという問題があった。
【0004】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、β線核種の核種別濃度を簡便
にかつ迅速に求めることのできるβ線核種濃度測定装置
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数のβ線核種を含む試料からのβ線を
検出する検出手段と、前記検出手段からの検出パルスを
入力してβ線スペクトルを作成するスペクトル作成手段
と、前記作成されたβ線スペクトルに対して各核種の実
測ピーク値を求めるピーク値判定手段と、前記求められ
た各核種の実測ピーク値に対して核種間の寄与分を減算
して各核種の真のピーク値を求めるピーク補正手段と、
前記求められた各核種の真のピーク値から各核種の核種
濃度を演算する演算手段と、を含むことを特徴とする。
【0006】
【作用】上記構成によれば、β線の検出により作成され
たスペクトルから、例えばピークを検索することによっ
て、スペクトルに含まれる各核種の実測ピーク値が判定
される。すなわち、ピークの検索により、試料に含まれ
る核種の種類とその実測ピーク値とが求められる。ここ
で、試料中に含まれる核種が既知であれば、検索を行う
ことなく各核種の実測ピーク値をスペクトルから直接読
み取れる。
【0007】ところで、ある核種の実測ピーク値には、
それ以外の核種スペクトルの裾が及ぼす核種間の寄与分
が含まれ底上げされているので、ピーク補正手段はその
ような寄与分を減算して各核種について真のピーク値を
算出する。つまり、検出されたスペクトルは、個々の核
種スペクトルを合成したものであり、上記ピーク補正手
段は、個々の核種スペクトルのピーク値(真のピーク
値)を認定し、換言すれば、個々の核種スペクトルの分
離を行う。
【0008】そして、β線核種スペクトルのピークは、
周知のように、その核種から出るβ線の最大エネルギー
の1/3のところに生ずるので、このことを利用して演
算手段が、真のピーク値から核種スペクトルを想定し、
そのスペクトル面積を計算することによって、各核種の
濃度を演算する。ここで、現実のβ線の検出において
は、100%の計数効率を得ることはほぼ不可能で、一
定の計数効率が存在するので、核種別濃度の演算におい
ては、真のピーク値に係数効率の逆数を乗算して正確な
濃度演算を行う。
【0009】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。
【0010】図1には、本発明に係るβ線核種濃度測定
装置の全体構成が示されている。このβ線核種濃度測定
装置は、検出部10と、計測部12とで構成されてい
る。
【0011】まず、図2を用いて検出部10について説
明する。この検出部10は、シンチレータ14と、2つ
のライトガイド16a,16bと、2つの光電子増倍管
18a,18bと、で構成されており、シンチレータ1
4には、試料を通過させる検出孔14aが複数貫通形成
されている。本実施例の測定装置は、気体中のβ線核種
の測定を行うものであり、以下の説明においては、気体
試料中に 3H、14C、32Pが含まれているものとする。
なお、このような検出部10によってもちろん液体試料
を測定することも可能である。
【0012】本実施例において、シンチレータ14とし
てはプラスチックシンチレータが用いられており、検出
孔14aの直径は例えば1mmであり、その長さは例え
ば100mmである。また、検出孔14aは本実施例に
おいて900個程度形成されており、その各検出孔14
aの容積は70cm3 である。
【0013】図1において、計測部12について説明す
ると、一対の光電子増倍管18a,18bの出力は、そ
れぞれ一対のアンプ20a,20bによって増幅が行わ
れた後、同時計数回路22に送出されている。同時計数
回路22は、一方の光電子増倍管18aの検出パルスと
他方の光電子増倍管18bの検出パルスとが同時に入力
された時のみカウントを行うものである。すなわち、こ
の同時計数回路22は、2つの検出パルスを入力するA
ND回路と、そのAND回路の出力をカウントするカウ
ンタと、を含む。このように、同時計数を行うことによ
り、光電子増倍管自体が発生するランタム的なパルス性
ノイズをカウントせずに、β線のみを忠実にカウントす
ることができる。
【0014】なお、本実施例では、単一のシンチレータ
14のみを用いたが、β線に対して異なる感度を有する
例えば3つのシンチレータを配置し、それぞれの計測結
果から後述するβ線スペクトルを求めても良い。
【0015】同時計数回路22から出力された出力信号
は、演算回路24に送られ、後述するようにこの演算回
路24にて各核種についての濃度が演算され、その結果
が表示器26に送られて、所定の表示が行われる。な
お、演算回路24にて行われる具体的な信号処理につい
ては後に図3を用いて説明する。
【0016】図4には、β線スペクトルが示されてい
る。図において横軸はβ線のエネルギーであり、縦軸は
計数率値である。
【0017】図において100で示される実線は、試料
からのβ線が100%計数された場合の理想スペクトル
を示している。この理想スペクトル100は、それぞれ
破線で示される個々の核種の理想スペクトル102、1
04、106を合成したものである。
【0018】なお、図4において、108で示される実
線は、実際の試料を測定した場合に演算回路24によっ
て作成される実測スペクトルであり、この実測スペクト
ル108は、上記同様に、図において破線で示される3
つの核種の実測スペクトル112、114、116を合
成したものである。ただし、各核種スペクトル112、
114、116の裾が重なり合うので各スペクトルのみ
を独立して測定することは不可能であり、後述するよう
な演算によって各核種スペクトルの分離を行う。
【0019】以上のように、理想のスペクトル100に
対して実測スペクトル108は、計数率値が大きく減少
しており、核種の濃度算出にあたっては、計数効率を考
慮しなければならないことが理解される。
【0020】次に、図3を用いて本発明に係るβ線核種
濃度測定装置の動作について説明する。
【0021】ステップ101では、検出部10によって
β線の検出が行われる。ステップ102では、演算回路
24によって、図4に示した実測スペクトル108が作
成される。
【0022】ステップ103では、演算回路24によっ
て、実測スペクトル108についてピーク値が検索さ
れ、図4に示した例では、 3H、14C、32Pについての
3つのピークが調べられる。
【0023】ステップ104では、ステップ103で調
べられた3つのピークについての計数率値すなわち実測
ピーク値が判定され、演算回路24に内蔵された図示さ
れていないデータメモリに格納される。これと共に、演
算回路24は、3つの実測ピーク値から試料中に含まれ
ている核種の種類を判定する。すなわち、β線の核種ス
ペクトルは、その核種からでるβ線の最大エネルギーの
1/3のところにピークが生ずるので、これとは逆に、
ピークが生じたβ線のエネルギーから核種が容易に判定
される。なお、予め試料中に含まれる核種が既知であれ
ば、ステップ103を行うことなく、ステップ104に
おいてスペクトルから直接、実測ピーク値を読み取って
もよい。
【0024】ステップ105においては、実測ピーク値
から真のピーク値が算出されている。具体的に説明する
と、図4に示したように、実測スペクトル108は、核
種スペクトルを合成したものであり、ステップ104で
求めた実測ピーク値は他の核種による寄与分を含み、底
上げされている。そこで、このステップ105において
は、判定された各核種についてスペクトルを想定し、各
実測ピーク値から核種間相互の寄与分を減算し、真のピ
ーク値を算出している。なお、各核種間相互の寄与分
は、β線の核種スペクトルの一般形が既知であるため、
各実測ピーク値をパラメータとした連立方程式により容
易に求めることができる。あるいは、次に述べる簡便な
手法によっても他核種の寄与分を求めることができる。
【0025】図4に示した例においては、32Pの実測ピ
ーク値は、他核種からの寄与分を含んでおらず、実測ピ
ーク値がそのまま真のピーク値に等しいことが理解され
る。また、14Cの実測ピーク値は、32Pによる寄与分は
含むものの、 3Hの寄与分は含んでいない。従って、14
Cの真のピーク値は、実測ピーク値から32Pによるスペ
クトルの裾が及ぼす寄与分を減算すればよいことが理解
される。さらに、 3Hの実測ピーク値に対する真のピー
ク値は、その実測ピーク値から、14C及び 32Pによる
寄与分を減算すればよいことが理解される。
【0026】従って、32Pの真のピーク値はその実測ピ
ーク値からそのまま求まり、14Cの真のピーク値は32
の核種スペクトルを想定すればそのスペクトルの裾から
容易に求まることが理解され、これは 3Hについても同
様であり、実測ピーク値のなかでエネルギーが高い方の
ピーク値から真のピーク値を求めて行けばよいことが理
解される。
【0027】図5には、以上の処理が簡略化して図示さ
れている。図示されるように、核種Bについての真のピ
ーク値を求める場合には、核種Aについての核種スペク
トルを想定し、そのスペクトルの裾の部分C2を核種B
についての実測ピーク値C1から減算すればよいことが
理解される。
【0028】以上のように、ステップ105において
は、それぞれの実測ピーク値から核種間の寄与分が減算
されてそれぞれ真のピーク値が算出されている。
【0029】ステップ106では、それぞれの真のピー
ク値に対して、計数効率の逆数が乗算されている。すな
わち、検出部10においてカウントされなかったβ線を
考慮し、正確な核種別濃度が求められている。ステップ
107においては、演算回路24にて、ステップ106
で算出された結果から試料中における各核種の濃度が算
出されている。そして、ステップ108において各核種
の濃度が表示されている。
【0030】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るβ線各核種
濃度装置によれば実測ピーク値から簡便かつ迅速に各核
種の濃度を算出することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るβ線核種濃度測定装置の全体構成
を示すブロック図である。
【図2】検出部の構成を示す斜視図である。
【図3】本発明に係るβ線核種濃度測定装置における動
作を示すフローチャートである。
【図4】理想スペクトル100と実測スペクトル108
とを示す説明図である。
【図5】実測ピーク値から真のピーク値を算出する原理
を示す原理説明図である。
【符号の説明】
10 検出部 12 計測部 14 シンチレータ 22 同時計数回路 24 演算回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のβ線核種を含む試料からのβ線を
    検出する検出手段と、 前記検出手段からの検出パルス
    を入力してβ線スペクトルを作成するスペクトル作成手
    段と、 前記作成されたβ線スペクトルについて各核種の実測ピ
    ーク値を求めるピーク値判定手段と、 前記求められた各核種の実測ピーク値について核種間の
    寄与分を減算して各核種の真のピーク値を求めるピーク
    補正手段と、 前記求められた各核種の真のピーク値から各核種の核種
    濃度を演算する演算手段と、 を含むことを特徴とするβ線核種濃度測定装置。
  2. 【請求項2】 複数のβ線核種を含む試料からのβ線を
    検出する検出手段と、 前記検出手段からの検出パルス
    を入力してβ線スペクトルを作成するスペクトル作成手
    段と、 前記作成されたβ線スペクトルに対してピークスキャン
    を行い、各核種の実測ピーク値を求めるピーク値判定手
    段と、 前記求められた各核種の実測ピーク値の内でエネルギー
    が高い方のピーク値から核種間の寄与分を減算しつつ各
    核種の真のピーク値を求めるピーク補正手段と、 前記求められた各核種の真のピーク値に各核種について
    の計数効率の逆数を乗算し、その結果に基づいて各核種
    の核種濃度を演算する演算手段と、 を含むことを特徴とするβ線核種濃度測定装置。
JP1550392A 1992-01-30 1992-01-30 β線核種濃度測定装置 Pending JPH05209965A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1789819A2 (en) * 2004-08-26 2007-05-30 Canberra Industries, Inc. Nuclide identifier system
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