JPH055782A - Neutron absorption dose detector - Google Patents

Neutron absorption dose detector

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JPH055782A
JPH055782A JP15883191A JP15883191A JPH055782A JP H055782 A JPH055782 A JP H055782A JP 15883191 A JP15883191 A JP 15883191A JP 15883191 A JP15883191 A JP 15883191A JP H055782 A JPH055782 A JP H055782A
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neutron
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thermal
neutrons
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博夫 佐藤
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正康 三戸
Hiroki Kumazawa
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Abstract

PURPOSE:To provide the title detector capable of simply measure a neutron absorption dose becoming the basis of the evaluation of the dose equivalent of a neutron according to a direct reading system within a real time. CONSTITUTION:A collection electrode 22a is arranged in an external electrode 20a and an absorbing layer 24 (composed of rubber containing boron B) limiting the transmission of a thermal neutron in a constant ratio is arranged to the neutron incident surface of a thermal neutron detector in which nuclear reaction gas is sealed. An epithermal neutron detector equipped with a deceleration material 26 and covered with a thermal neutron absorbing layer 28 is arranged to the rear of the thermal neutron detector and a proton recoil scintillation detector 30 is further arranged. A part of a thermal neutron transmits through the absorbing layer 24 to reach the thermal neutron detector to be detected thereby. An epithermal neutron is decelerated by the deceleration material 26 to be converted to a thermal neutron and reaches the epithermal neutron detector to be detected thereby. A fast neutron is detected by the proton recoil scintillation detector 30.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、中性子吸収線量検出
器、特に熱中性子から速中性子に至る広エネルギ範囲
(2.5 ×10-2〜2 ×107 eV)の中性子を測定する中性子
吸収線量検出器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a neutron absorption dose detector, and in particular, a neutron absorption dose detection for measuring neutrons in a wide energy range (2.5 x 10 -2 to 2 x 10 7 eV) from thermal neutrons to fast neutrons. Regarding vessels.

【0002】[0002]

【従来の技術】中性子の線量当量を実時間計測するには
電荷を持たない中性子と物質を以下の式3 He +n→3 T+1 P+765keV 10 B+n→7 Li +4 He(α) +2.3MeV に従い相互作用させ、3 He や10Bの核反応や反跳によ
る荷電粒子を発生させてこの荷電粒子を電気的に計測す
ることにより行われる。
According BACKGROUND ART neutron equation 3 below neutrons and materials having no charge dose equivalent to measuring real time of He + n → 3 T + 1 P + 765keV 10 B + n → 7 Li + 4 He (α) + 2.3MeV It is carried out by interacting with each other to generate charged particles due to nuclear reaction or recoil of 3 He or 10 B and electrically measuring the charged particles.

【0003】すなわち、核反応物質3 He や 10 Bに主
に熱中性子nが反応してトリトンT、プロトンP、リチ
ウムLi やアルファ粒子αのような荷電粒子を生じる。
この荷電粒子は765keVや2.3MeVのエネルギ
を持って物質中を飛遊し、そのエネルギに見合った電離
電荷を発生する。この電離電荷を測定することにより中
性子量を測定する。核反応は特に熱中性子の測定に有効
である。一方、核の反跳は中性子が水素核等に衝突して
核を反跳するものであり、反跳核は中性子のエネルギを
全てあるいは一部を得て物質中を飛遊し、核反応同様に
電離電荷等を測定して中性子量を求める。核反跳は特に
速中性子に有効である。
That is, thermal neutrons n mainly react with the nuclear reactants 3 He and 10 B to generate triton T, protons P, lithium Li and charged particles such as alpha particles α.
The charged particles have an energy of 765 keV or 2.3 MeV and fly through the substance to generate an ionization charge corresponding to the energy. The amount of neutrons is measured by measuring this ionized charge. The nuclear reaction is particularly effective for measuring thermal neutrons. On the other hand, the recoil of the nucleus is that neutrons collide with hydrogen nuclei and the like to recoil the nucleus. The ionization charge is measured and the neutron amount is obtained. Nuclear recoil is especially effective for fast neutrons.

【0004】このように、熱中性子は核反応を主に生じ
速中性子は核反跳を主に生じるため、核反応を利用して
約109 エネルギ範囲の中性子を測定するためには、熱
中性子を除く高エネルギの中性子(エピサーマル中性
子:0.5 〜5 ×104 eV,速中性子:5 ×104 eV 以上)
については減速し熱中性子化して測定する必要がある。
As described above, thermal neutrons mainly cause nuclear reactions and fast neutrons mainly cause nuclear recoil. Therefore, in order to measure neutrons in the energy range of about 10 9 by utilizing nuclear reactions, thermal neutrons are required. High-energy neutrons excluding (epithermal neutrons: 0.5 to 5 × 10 4 eV, fast neutrons: 5 × 10 4 eV or more)
It is necessary to decelerate and convert to thermal neutrons for measurement.

【0005】一方、核反跳を利用する検出器では中性子
エネルギが低くなると反跳核が得るエネルギも低くなる
ため、測定不能となる検出下限が存在する。また、中性
子の検出感度も熱中性子による核反応の場合より一般に
低い。従って、中性子量を検出する場合には主に核反応
を利用した検出器が用いられることが多い。
On the other hand, in the detector utilizing the nuclear recoil, the lower the neutron energy is, the lower the energy obtained by the recoil nucleus is. In addition, the neutron detection sensitivity is generally lower than in the case of nuclear reaction by thermal neutrons. Therefore, when detecting the amount of neutrons, a detector mainly utilizing a nuclear reaction is often used.

【0006】図5には、このような核反応を利用した検
出器の一例が示されている。図において、熱中性子検出
器は10BF3 ガスあるいは3 Heガスを封入した熱中性
子用比例係数管(直径30mm,長さ50mm)10がポリ
エチレン等から成る減速材12の中心部に内蔵されて構
成される。減速材12の熱中性子用比例係数管10まで
の厚さは約90mmに設定されており、減速材12の外
部より入射したエピサーマル中性子や速中性子は減速さ
れ、熱中性子用比例係数管10に入射する前で熱中性子
になって計測される。一方、外部より入射する熱中性子
は減速材12を通過して熱中性子用比例係数管10で計
測される。
FIG. 5 shows an example of a detector utilizing such a nuclear reaction. In the figure, the thermal neutron detector is configured such that a proportional coefficient tube for thermal neutrons (diameter 30 mm, length 50 mm) 10 BF 3 gas or 3 He gas is enclosed in the center of a moderator 12 made of polyethylene or the like. To be done. The thickness of the moderator 12 up to the proportional coefficient tube 10 for thermal neutrons is set to about 90 mm, and epithermal neutrons and fast neutrons incident from the outside of the moderator 12 are decelerated to the proportional coefficient tube 10 for thermal neutrons. It is measured as thermal neutrons before it is incident. On the other hand, thermal neutrons incident from the outside pass through the moderator 12 and are measured by the proportional coefficient tube 10 for thermal neutrons.

【0007】ここで、熱中性子の減速材12の透過率や
エピサーマル中性子と速中性子が熱化して熱中性子用比
例係数管10へ入射する入射率は、中性子のエネルギに
依存する1cm線量当量換算係数の一定エネルギに対す
る比率に合わせることが望まれる。
Here, the transmittance of the thermal neutron moderator 12 and the incident rate at which the epithermal neutrons and fast neutrons are heated and are incident on the proportional coefficient tube 10 for thermal neutrons are converted into 1 cm dose equivalents which depend on the energy of the neutrons. It is desired to match the ratio of the coefficient to the constant energy.

【0008】図6には、この中性子のエネルギに依存す
る1cm線量当量換算係数の一定エネルギに対する比率
が示されている。横軸は中性子のエネルギであり、縦軸
は単位吸収線量に対する1cm線量当量値、すなわち1
cm線量当量換算係数値を表している。また、図中A,
B,C,Dはそれぞれ1cm線量当量換算係数、変換係
数、3mm線量当量換算係数、70μm線量当量換算係
数である。なお、この1cm線量当量換算係数はICR
P(国際放射線防護機構)勧告51に基づくものであ
り、放射線障害防止法でも採用されているものである。
従って、1cm線量当量は中性子のエネルギごとの吸収
線量を測定し、エネルギごとの1cm線量当量換算係数
を乗じることで求めることができるが、エネルギとエネ
ルギごとの吸収線量を時々刻々変化する状態で実時間測
定することは困難である。そこで、各エネルギの単位吸
収線量の中性子が熱中性子化して熱中性子検出器に入射
する比率を線量当量換算係数のエネルギ依存性に合わせ
るのである。
FIG. 6 shows the ratio of the 1 cm dose equivalent conversion coefficient depending on the energy of neutrons to constant energy. The horizontal axis is the neutron energy, and the vertical axis is the 1 cm dose equivalent value per unit absorbed dose, that is, 1
The cm dose equivalent conversion coefficient value is shown. In the figure, A,
B, C and D are a 1 cm dose equivalent conversion factor, a conversion factor, a 3 mm dose equivalent conversion factor and a 70 μm dose equivalent conversion factor, respectively. The 1 cm dose equivalent conversion factor is ICR
It is based on P (International Radiation Protection Organization) Recommendation 51 and is also adopted by the Radiation Hazard Prevention Law.
Therefore, the 1 cm dose equivalent can be obtained by measuring the absorbed dose of each neutron energy and multiplying it by the 1 cm dose equivalent conversion factor of each energy. It is difficult to measure time. Therefore, the ratio of the unit absorbed dose of neutrons of each energy to thermal neutrons and incident on the thermal neutron detector is adjusted to the energy dependence of the dose equivalent conversion coefficient.

【0009】このため、図5に示された従来の検出器で
は、減速材12の中に熱中性子用比例係数管10から約
20mmの位置に熱中性子吸収材14を配置している。
そして、この熱中性子吸収材14には適度に熱中性子を
透過する穴が設けられており、配置位置とこの開口領域
を調節して各エネルギの熱中性子の検出器への入射率あ
るいは感度のエネルギ依存性を図6に示された線量当量
換算係数のエネルギ依存性に合わせるようにしている。
For this reason, in the conventional detector shown in FIG. 5, the thermal neutron absorbing material 14 is arranged in the moderator 12 at a position about 20 mm from the proportional coefficient tube 10 for thermal neutrons.
The thermal neutron absorbing material 14 is provided with a hole that allows thermal neutrons to appropriately pass therethrough, and the arrangement position and the opening area are adjusted so that the thermal neutron of each energy has an incident rate or sensitivity energy of the detector. The dependence is adapted to the energy dependence of the dose equivalent conversion coefficient shown in FIG.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の検
出器では減速材12や吸収材14を配置するので、計測
される有効中性子数が非常に少なくなる問題があった。
As described above, since the moderator 12 and the absorber 14 are arranged in the conventional detector, there is a problem that the number of effective neutrons to be measured is extremely small.

【0011】また、熱中性子用比例係数管10は前述し
たように直径約30mm、長さ約50mmが使用されて
おり、従って中性子の最低検出可能限界が小さく中性子
のバックグラウンドの実時間連続測定が困難であるとい
う問題があった。
As described above, the proportional coefficient tube 10 for thermal neutrons has a diameter of about 30 mm and a length of about 50 mm. Therefore, the minimum detectable limit of neutrons is small and real-time continuous measurement of neutron background is possible. There was a problem that it was difficult.

【0012】更に、減速材12の外形寸法は直径約20
0mm、長さ約300mmとなるため大型で重量も約2
kgと重く、運搬性、操作性に優れない問題があった。
Further, the outer dimensions of the moderator 12 are about 20 in diameter.
Since it is 0 mm and length is about 300 mm, it is large and weighs about 2
There was a problem that it was heavy as kg and was not excellent in transportability and operability.

【0013】本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑
みなされたものであり、その目的は、中性子の線量当量
評価の基本となる吸収線量を直読式で簡便かつ経済的に
実時間計測することが可能な中性子吸収線量検出器を提
供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object thereof is to measure the absorbed dose, which is the basis of the dose equivalent evaluation of neutrons, in a direct-reading type simply and economically in real time. It is to provide a neutron absorption dose detector capable of

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の中性子吸収線量検出器は、熱中性子
検出器と、この熱中性子検出器の背面に配置され、熱中
性子検出器の中性子入射面側あるいは出射面側に0.5
eVないし5×104 eVのエネルギを有するエピサー
マル中性子を減速して熱中性子化する減速材が2mmな
いし12mm配置され、かつ熱中性子を吸収する吸収層
で被覆されて構成されるエピサーマル中性子検出器と、
このエピサーマル中性子検出器の背面に配置され、5×
104 eV以上のエネルギを有する速中性子を検出する
シンチレーション検出器とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the neutron absorption dose detector according to claim 1 is disposed in the back surface of the thermal neutron detector and the thermal neutron detector. 0.5 on the neutron entrance side or exit side of
Epithermal neutron detection constructed by arranging a moderator for decelerating epithermal neutrons having an energy of eV to 5 × 10 4 eV to generate thermal neutrons by 2 mm to 12 mm and coating with an absorption layer absorbing thermal neutrons A vessel,
Located on the back of this epithermal neutron detector, 5x
And a scintillation detector for detecting fast neutrons having an energy of 10 4 eV or more.

【0015】また、上記目的を達成するために、請求項
2記載の中性子吸収線量検出器は、熱中性子検出器と、
この熱中性子検出器の背面に配置され、熱中性子検出器
の中性子入射面側及び出射面側に0.5eVないし5×
104 eVのエネルギを有するエピサーマル中性子を減
速して熱中性子化する減速材が1mmないし6mm配置
され、かつ熱中性子を吸収する吸収層で被覆されて構成
されるエピサーマル中性子検出器と、このエピサーマル
中性子検出器の背面に配置され、5×104 eV以上の
エネルギを有する速中性子を検出するシンチレーション
検出器とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the neutron absorbed dose detector according to claim 2 is a thermal neutron detector,
It is placed on the back surface of this thermal neutron detector, and 0.5 eV to 5 × on the neutron incident surface side and the emission surface side of the thermal neutron detector.
An epithermal neutron detector configured by disposing a moderator for decelerating epithermal neutrons having energy of 10 4 eV into thermal neutrons by 1 mm to 6 mm and covering with an absorption layer absorbing thermal neutrons, A scintillation detector arranged on the back surface of the epithermal neutron detector for detecting fast neutrons having an energy of 5 × 10 4 eV or more.

【0016】更に、上記目的を達成するために、請求項
3記載の中性子吸収線量検出器は、請求項1又は2記載
の中性子吸収線量検出器において、前記熱中性子検出器
の中性子入射面側に一定比率の熱中性子を制限透過する
第2の吸収層が配置されることを特徴とする。
Further, in order to achieve the above object, the neutron absorption dose detector according to claim 3 is the neutron absorption dose detector according to claim 1 or 2, wherein the neutron absorption surface side of the thermal neutron detector is on the neutron incident surface side. It is characterized in that a second absorption layer that restricts and transmits a fixed ratio of thermal neutrons is arranged.

【0017】[0017]

【作用】このように、本発明の中性子吸収線量検出器は
熱中性子検出器とシンチレーション検出器を巧みに組み
合わせ、熱中性子、エピサーマル中性子及び速中性子を
個別に計測するものである。すなわち、熱中性子は熱中
性子検出器で検出されるが、エピサーマル中性子はこの
熱中性子検出器に減速材を設け、かつ全周を熱中性子吸
収層で被覆されたエピサーマル中性子検出器で熱中性子
化され検出される。
As described above, the neutron absorption dose detector of the present invention skillfully combines the thermal neutron detector and the scintillation detector to individually measure thermal neutrons, epithermal neutrons and fast neutrons. That is, thermal neutrons are detected by a thermal neutron detector, but epithermal neutrons are provided with a moderator in this thermal neutron detector, and thermal neutrons are detected by an epithermal neutron detector whose entire circumference is covered with a thermal neutron absorption layer. Are detected and detected.

【0018】一方、ここで、減速材は熱中性子検出器の
周囲、すなわち熱中性子検出器の中性子入射面側あるい
は出射面側、あるいはその両面に所定厚さ配置され、こ
れによりエピサーマル中性子のみを熱中性子化して熱中
性子検出器での検出を可能としている。
On the other hand, here, the moderator is arranged around the thermal neutron detector, that is, on the neutron incident surface side or the emission surface side of the thermal neutron detector, or on both surfaces thereof, with a predetermined thickness, whereby only the epithermal neutrons are provided. It is converted into thermal neutrons and can be detected by a thermal neutron detector.

【0019】一方、速中性子はこれら熱中性子検出器や
エピサーマル中性子検出器を通過してシンチレーション
検出器に到達し、核反跳による放射光を計測することに
より検出される。
On the other hand, fast neutrons pass through these thermal neutron detectors and epithermal neutron detectors, reach the scintillation detectors, and are detected by measuring the emitted light due to nuclear recoil.

【0020】なお、熱中性子検出器に入射する比率を線
量当量換算係数のエネルギ依存性に合わせるには熱中性
子検出器からの検出信号を電気的に処理すればよく、ま
た熱中性子検出器の中性子入射面側に一定比率の熱中性
子を制限透過する吸収層を設けて入射時に制限して比率
を合わせればよい。
In order to match the ratio of incidence to the thermal neutron detector with the energy dependence of the dose equivalent conversion coefficient, the detection signal from the thermal neutron detector may be electrically processed. An absorption layer that restricts and transmits a certain ratio of thermal neutrons may be provided on the incident surface side, and the ratio may be adjusted by limiting the time of incidence.

【0021】[0021]

【実施例】以下、図面を用いながら本発明に係る中性子
吸収線量検出器の好適な実施例を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the neutron absorbed dose detector according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】第1実施例 図1には、本第1実施例の構成が示されており、本実施
例の熱中性子検出器は外部電極20aの内部に集電極2
2aを配置し、内部にヘリウム−33 He等の核反応ガ
スを封入した電離箱が用いられている。外部電極20a
は陰電圧にバイアスされており、また集電極22aは図
示しない測定回路に接続されている。
First Embodiment FIG. 1 shows the configuration of the first embodiment. The thermal neutron detector of this embodiment has a collector 2 inside an external electrode 20a.
2a was placed, ionization chamber enclosing the nuclear reaction gas helium -3 3 the He and the like are used therein. External electrode 20a
Is biased to a negative voltage, and the collecting electrode 22a is connected to a measuring circuit (not shown).

【0023】外部電極20aの中性子入射面側には一定
の開口面積を有するホウ素Bを含むゴムから成る吸収層
24が配置されており、飛来する熱中性子の一部を吸収
して一定比率の熱中性子のみを透過する。
An absorption layer 24 made of rubber containing boron B and having a constant opening area is disposed on the neutron incident surface side of the external electrode 20a, and absorbs a part of incoming thermal neutrons to generate a constant proportion of heat. Only neutrons penetrate.

【0024】そして、飛来した熱中性子はこの核反応ガ
スと以下の式に示す核反応を起こして電離電荷を生じ、
集電極22aに集められて検出される。すなわち、3 He +n→3 T+1 P+765keV である。
The thermal neutrons that have flown in cause a nuclear reaction represented by the following equation with this nuclear reaction gas to generate an ionizing charge,
It is collected by the collecting electrode 22a and detected. That is, 3 He + n → 3 T + 1 P + 765 keV.

【0025】この熱中性子検出器の背面には0.5eV
〜5×104 eVのエネルギを有するエピサーマル中性
子を検出するエピサーマル中性子検出器が設けられてい
る。このエピサーマル中性子検出器は、前述した熱中性
子検出器を構成する外部電極20b、集電極22b及び
内部に封入された核反応ガス及び外部電極20bの背面
に2mmないし12mmの厚さで配置されたポリエチレ
ンの減速材26から構成されており、集電極22bは図
示しない測定回路に接続されている。この減速材26は
エピサーマル中性子を衝突により減速させて熱中性子化
する機能を有しており、この減速材26中で衝突して熱
中性子化されたエピサーマル中性子は封入された核反応
ガスと前述した核反応を起こして電離電荷を生じ、集電
極22bで検出される。
On the back surface of this thermal neutron detector is 0.5 eV
An epithermal neutron detector is provided for detecting epithermal neutrons having an energy of ˜5 × 10 4 eV. This epithermal neutron detector is arranged with a thickness of 2 mm to 12 mm on the back surface of the external electrode 20b, the collecting electrode 22b, the nuclear reaction gas sealed inside and the external electrode 20b which constitute the thermal neutron detector described above. The moderator 26 is made of polyethylene moderator 26, and the collector electrode 22b is connected to a measuring circuit (not shown). The moderator 26 has a function of decelerating epithermal neutrons by collision to convert them into thermal neutrons. The above-mentioned nuclear reaction is caused to generate ionized charges, which are detected by the collecting electrode 22b.

【0026】また、このエピサーマル中性子検出器は、
吸収層24と同様のポリエチレンで構成された吸収層2
8で全周が被覆されており、熱中性子が検出器に到達す
るのを防止している。従って、この検出器ではエピサー
マル中性子のみが検出されることになる。
Further, this epithermal neutron detector is
Absorption layer 2 made of polyethylene similar to the absorption layer 24
The entire circumference is covered with 8 to prevent thermal neutrons from reaching the detector. Therefore, only epithermal neutrons will be detected by this detector.

【0027】そして、このエピサーマル中性子検出器の
背面にはプロトンリコイルシンチレーション検出器3
0、ライトガイド32及び光電子増幅管34が配置され
ており、5×104 eV以上のエネルギを有する速中性
子を検出する構成となっている。すなわち、速中性子が
このプロトンリコイルシンチレーション検出器に入射す
ると、プロトンと核反跳を起こしてプロトンにエネルギ
を与え、その放射光をライトガイド32で集光して光電
子倍増管34で電気信号に変換する。
On the back surface of this epithermal neutron detector, a proton recoil scintillation detector 3 is provided.
0, the light guide 32, and the photoelectron amplifying tube 34 are arranged to detect fast neutrons having energy of 5 × 10 4 eV or more. That is, when fast neutrons enter this proton recoil scintillation detector, they cause nuclear recoil with the protons to give energy to the protons, and the emitted light is condensed by the light guide 32 and converted into an electric signal by the photomultiplier tube 34. To do.

【0028】このように、本第1実施例では熱中性子検
出器、エピサーマル中性子検出器、速中性子検出器をそ
れぞれ独立に設けて互いに組み合わせることにより、熱
中性子から速中性子までの広範囲のエネルギの中性子を
確実かつ簡便に検出することができる。
As described above, in the first embodiment, the thermal neutron detector, the epithermal neutron detector, and the fast neutron detector are independently provided and combined with each other, so that a wide range of energy from thermal neutrons to fast neutrons can be obtained. Neutrons can be detected reliably and easily.

【0029】なお、このように本実施例では熱中性子、
エピサーマル中性子及び速中性子を個別に検出してお
り、従って図1において熱中性子の入射比率を制限する
ために配置された吸収層24は必ずしも必要でなく、集
電極22aに設けられた測定回路内で熱中性子の検出比
率を換算係数に合致するように信号処理することにより
図1の検出器と全く同一の検出結果を得ることができ
る。
As described above, in this embodiment, thermal neutrons,
Since the epithermal neutrons and the fast neutrons are detected individually, the absorption layer 24 arranged to limit the incidence ratio of thermal neutrons in FIG. By performing signal processing so that the detection ratio of thermal neutrons matches the conversion factor, it is possible to obtain the same detection result as that of the detector of FIG.

【0030】また、本実施例ではエピサーマル中性子検
出器内の減速材26を外部電極20bの背面に配置した
が、図2に示すように減速材26を外部電極20bの中
性子入射面側に配置してもエピサーマル中性子を減速し
て熱中性子化することができる。
Further, in this embodiment, the moderator 26 in the epithermal neutron detector is arranged on the back surface of the external electrode 20b. However, as shown in FIG. 2, the moderator 26 is arranged on the neutron incident surface side of the external electrode 20b. Even so, the epithermal neutrons can be decelerated into thermal neutrons.

【0031】第2実施例 図3には、本発明の第2実施例の構成が示されている。
前述した第1実施例とほぼ同様に電離箱から成る熱中性
子検出器、減速材26を備えた電離箱から成るエピサー
マル中性子検出器、速中性子を検出するプロトンリコイ
ルシンチレーション検出器30を組み合わせて構成され
るが、本第2実施例では減速材26を外部電極20bの
入射側あるいは出射側のいずれかに配置するのではな
く、入射側及び出射側の両方に減速材26a、26bを
それぞれ1mmないし6mm配置してサンドイッチ構造
としている。このように減速材26a、26bを両側に
所定厚さ配置した場合にもエピサーマル中性子をこの両
減速材で減速して熱中性子化することができる。
Second Embodiment FIG. 3 shows the configuration of the second embodiment of the present invention.
Almost the same as in the first embodiment described above, a thermal neutron detector composed of an ionization chamber, an epithermal neutron detector composed of an ionization chamber provided with a moderator 26, and a proton recoil scintillation detector 30 for detecting fast neutrons are combined. However, in the second embodiment, the moderator 26 is not arranged on either the incident side or the emission side of the external electrode 20b, but the moderators 26a and 26b are respectively 1 mm or 2 mm on both the incident side and the emission side. It is arranged 6 mm to form a sandwich structure. Thus, even when the moderators 26a and 26b are arranged on both sides with a predetermined thickness, the epithermal neutrons can be decelerated by both moderators to be converted into thermal neutrons.

【0032】なお、本第2実施例でも吸収層24を配置
せず、集電極22aに接続された測定回路で熱中性子の
検出量を信号処理すれば同様の検出結果を得ることがで
きる。
In the second embodiment as well, the same detection result can be obtained by arranging the absorption layer 24 and performing signal processing of the detected amount of thermal neutrons in the measuring circuit connected to the collecting electrode 22a.

【0033】また、上記第1、第2実施例では減速材2
6にポリエチレンを用いたが、パラフィンや各種プラス
チック、水、黒鉛等の中性子を減速し熱中性子化しやす
い材料を用いることができる。
In the first and second embodiments, the moderator 2 is used.
Polyethylene was used for 6, but materials such as paraffin, various plastics, water, and graphite that can easily decelerate neutrons and turn into thermal neutrons can be used.

【0034】更に、上記第1、第2実施例では吸収層に
ホウ素Bを含んだゴムを用いたが、カドミウムCdを用
いることもでき、また吸収層24も図4に示すように、
(a)一定厚さのホウ素を含むゴム層、(b)開口部を
一様に分布させる、(c)一部分を薄くする等の種々の
態様を用いることができる。
Further, in the first and second embodiments, rubber containing boron B was used for the absorption layer, but cadmium Cd can also be used, and the absorption layer 24 also has a structure as shown in FIG.
Various modes such as (a) a rubber layer containing a constant thickness of boron, (b) uniform distribution of openings, and (c) thinning of a part can be used.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る中性
子吸収線量検出器によれば、熱中性子から速中性子まで
の広エネルギ範囲の中性子の吸収線量を簡便に実時間測
定することができる。
As described above, the neutron absorbed dose detector according to the present invention can easily measure the absorbed dose of neutrons in a wide energy range from thermal neutrons to fast neutrons in real time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の減速材の他の配置における構成図で
ある。
FIG. 2 is a configuration diagram of another arrangement of the moderator of the embodiment.

【図3】本発明の第2実施例の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の吸収層の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an absorption layer of the present invention.

【図5】従来検出器の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional detector.

【図6】線量当量換算係数の一定エネルギに対する比率
を示すグラフ図である。
FIG. 6 is a graph showing a ratio of a dose equivalent conversion coefficient to constant energy.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 外部電極 22 集電極 24,28 吸収層 26,26a,26b 減速材 30 プロトンリコイルシンチレーション検出器 20 External Electrode 22 Collector Electrode 24, 28 Absorption Layer 26, 26a, 26b Moderator 30 Proton Recoil Scintillation Detector

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 熱中性子検出器と、この熱中性子検出器
の背面に配置され、熱中性子検出器の中性子入射面側あ
るいは出射面側に0.5eVないし5×104 eVのエ
ネルギを有するエピサーマル中性子を減速して熱中性子
化する減速材が2mmないし12mm配置され、かつ熱
中性子を吸収する吸収層で被覆されて構成されるエピサ
ーマル中性子検出器と、このエピサーマル中性子検出器
の背面に配置され、5×104 eV以上のエネルギを有
する速中性子を検出するシンチレーション検出器と、を
有することを特徴とする中性子吸収線量検出器。 【請求項2】 熱中性子検出器と、この熱中性子検出器
の背面に配置され、熱中性子検出器の中性子入射面側及
び出射面側に0.5eVないし5×104eVのエネル
ギを有するエピサーマル中性子を減速して熱中性子化す
る減速材が1mmないし6mm配置され、かつ熱中性子
を吸収する吸収層で被覆されて構成されるエピサーマル
中性子検出器と、このエピサーマル中性子検出器の背面
に配置され、5×104 eV以上のエネルギを有する速
中性子を検出するシンチレーション検出器と、を有する
ことを特徴とする中性子吸収線量検出器。 【請求項3】 請求項1又は2記載の中性子吸収線量検
出器において、前記熱中性子検出器の中性子入射面側に
一定比率の熱中性子を制限透過する第2の吸収層が配置
されることを特徴とする中性子吸収線量検出器。
Claim: What is claimed is: 1. A thermal neutron detector and a rear surface of the thermal neutron detector. The thermal neutron detector has 0.5 eV to 5 × 10 4 on the neutron incident surface side or the emission surface side of the thermal neutron detector. An epithermal neutron detector configured by arranging a moderator for decelerating epithermal neutrons having eV energy into thermal neutrons by 2 mm to 12 mm and covering with an absorption layer absorbing thermal neutrons, and the epithermal neutron detector A scintillation detector, which is disposed on the back surface of the neutron detector and detects fast neutrons having an energy of 5 × 10 4 eV or more, and a neutron absorbed dose detector. 2. A thermal neutron detector and an epi disposed on the back surface of the thermal neutron detector and having an energy of 0.5 eV to 5 × 10 4 eV on the neutron incidence side and the emission side of the thermal neutron detector. An epithermal neutron detector configured by arranging a moderator for decelerating thermal neutrons into thermal neutrons 1 mm to 6 mm and covered with an absorption layer that absorbs thermal neutrons, and a back surface of the epithermal neutron detector And a scintillation detector for detecting fast neutrons having an energy of 5 × 10 4 eV or more, and a neutron absorbed dose detector. 3. The neutron absorption dose detector according to claim 1 or 2, wherein a second absorption layer that restricts and transmits a fixed ratio of thermal neutrons is arranged on the neutron incident surface side of the thermal neutron detector. Characteristic neutron absorbed dose detector.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001255378A (en) * 2000-03-13 2001-09-21 Natl Inst For Fusion Science Radiation detector
JP2003232863A (en) * 2002-12-24 2003-08-22 Natl Inst For Fusion Science Radiation detector
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