JPH0558151B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 開示技術は、原子力カプラントや放射線治療機
関等に於ける作業時の指先等の局部に対する放射
線被曝を作業中随時測定して警告を受けることが
出来るようにした監視警報技術分野に属する。

而して、この出願の発明は、上記原子力カプラ
ントや癌治療の放射線センター等において、所定
作業を行う場合に被曝する放射線に対する検出器
を有し、該検出器からの検出出力信号をSN比を
良好にして送信するためのプリアンプと、被曝量
を測定し、且つ、設定許容量以上の被曝の場合に
は警報を発する装置等を有する測定部とよりな
り、而して、これらの検出器とプリアンプと測定
部が電気的に接続されている放射線用の局部被曝
警報装置に関する発明であり、特に、検出器が手
先や足先の指等に装着可能であるようなリング状
に形成されており、その内部にガンマー線等の放
射線に対して高感度の半導体素子を内蔵し、振動
や湿度に対して充分に配慮された内蔵型にされ
て、上記プリアンプに対しリード線を介して接続
され、又、該プリアンプも腕等に容易に着脱セツ
ト可能な装着具を有しており、上記測定部に対し
同じくリード線を介して電気的に接続され、該測
定部は上述の如く、表示部や警報器を有している
ようにされ、加えて、プリアンプが該検出器を内
蔵し得る収納部を有し、更に、測定部が該検出器
を内蔵したプリアンプを、更に又、内蔵する収納
部を有してこれらの三者が１ユニツトに一体化出
来るようにされている放射線用局部被曝警報装置
に係る発明である。

＜従来技術＞ 周知の如く、近時エネルギー問題のクローズア
ツプと共に原子力プラントに於ける作業や、或
は、飛躍的発展を遂げつつある放射線治療医学の
各センター等の機関での作業においては、作業者
の放射線被曝に対する防御が極めて重要視されて
きている。

而して、これらの放射線被曝を受ける作業エリ
アに於ける各種作業では、プラント施設等の基本
的な構造として放射線に対する遮蔽構造が極めて
厳重に二重、三重に設けられているが、保守点検
整備を含めて人為的な作業を皆無にすることは現
時点では不可能である。

而して、この場合、作業者の全身的な被曝防御
対策は勿論であるが、通常、一般の作業同様にか
かる放射線被曝の可能性のある部位での作業にお
いても圧倒的に指等の局部による作業量が多い。

したがつて、放射線の被曝量は全身でも特に手
先の指等の局部の被曝量が著しく大である。

而して、従来かかる放射線被曝部位での作業者
の被曝防御対策としては基本的に防御服の着用が
あるが、作業計画や作業者の安全性、或は、被曝
治療等に対する関係から放射線量、乃至は、被曝
量を監視測定して過剰被曝を防止するようにされ
ている。

而して、全身用の警報装置付きの線量計は可搬
式のものもあり、該種線量計には計測用のメータ
や許容限度以上の設定量を越える放射線の被曝に
対しては警報器が作動してブザー等で知らせるよ
うにはされている。

さりながら、上述の如く、該種の全身用のもの
は、例えば、胸や腰の衣服の部分に装着して作業
を行うために、前述の如く、全身の中で特に手先
の指等の局部に対する放射線被曝については測
定、警告不可能であり、そのため、該線量計のブ
ザーが設定許容量以上の放射線被曝を警告したと
してもその場合には既に指先等の局部に於いては
それを越える多量の放射線被曝をしている可能性
が大であつて、放射線被曝部位での作業にとつて
は完全でない欠点があつた。

又、所謂フイルムバツジ等を局部的に装着して
これに対処することもままあるが、後処理による
検出工程が必要で作業者自身がこれを監視し、測
定することは出来ないものであつた。

＜発明が解決しようとする問題点＞ これに対し、所謂フイルムリングやTLDリン
グ（サーモルミネツセンスドジメーター）等を指
先等の局部に装着して、作業後にこれらを後処理
して被曝線量を測定するようにされている態様も
あるが、フイルムの厳密な現像処理やその後の測
定を行うようにされており、例えば、サーモルル
ミネツセンスドジメーターについては測定素子を
取り出し、400℃程度の加熱処理を行つて、その
CaSO₄が螢光を発する際の螢光量を測定して被曝
線量を測定するようにされているが、これらの後
処理は極めて煩瑣な手続きが必要で、そのうえ時
間的にも数時間から数日を要し、したがつて、そ
の検出監視は作業者にとつてリアルタイムでは行
われず、事後に行われるため作業中同時平行的に
はその検出監視が不可能であり、後になつて測定
しても、作業時には設定量を越える過剰な被曝を
したかもしれない不具合があつた。

この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく
放射線被曝が発生する危険な部位での不可避的な
作業において全身でも特に指先等の局部に於ける
放射線被曝を常時リアルタイムで測定監視するこ
とが出来ない問題点を解決すべき技術的課題と
し、作業時に常時測定監視することが出来、局部
に対する過大な被曝を防止することによつて全身
的にも被曝の線量を低く抑えることが出来、作業
の安全性を向上し、作業計画、管理のレベルアツ
プを図り、更には、作業者の放射線被曝部位での
作業に専念して作業能率の向上が図ることが出
来、副次的には被曝線量測定業務の精度向上を図
り、作業の省略化を促進することが出来るように
して原子力産業における安全技術利用分野に益す
る優れた放射線用局部被曝警報装置を提供せんと
するものである。

＜問題点を解決するための手段・作用＞ 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの出願の発明の構成は、前述問題点を解決す
るために、原子力プラントや放射線治療センター
等に於いて所定の作業を行うに際し、最も放射線
被曝線量の多い指先等の局部に対してガンマ線等
の放射線に対して高感度に作用するバイアス電圧
の低い半導体素子を最適感度で作用するように所
定フイルターを介し、又、振動や防湿のためにシ
リコンゴム等のクツシヨン材を介してモールドさ
れて内蔵した検出器をそのリング形状を用いて装
着セツトし、又、検出出力がSN比を良好にする
べくリード線を介して接続されたプリアンプを腕
のリスト部等にそのバンドを介して同じく装着セ
ツトし、又、該プリアンプに電気的にリード線を
介して接続された測定表示部、及び、ブザー等の
警報器を装備する測定部をそのケース一体的にク
リツプ等を介して胸ポケツト等に装着し、所定の
作業を行うと該検出器に内蔵された上記半導体素
子が作業者に対して照射される放射線を検出し、
二重シールドされたリード線により上記プリアン
プに送信入力され、該プリアンプは検出信号を充
分に増幅し、上記測定部に送信して該測定部はそ
の内部機構の警報設定器とカウンターにより比較
して表示器に表示し、常に、作業者が該表示器で
被曝した放射線の線量を視認することが出来、不
測にして被曝線量が設定許容量を越える場合には
警報器がブザー等を鳴らして作業者に直ちに警告
を発し、作業者は被曝部位を放射線源から退避す
ることが出来るようにし、更には、被曝部位に於
いて局部から検出器を取り外してプリアンプの収
納部に挿入し、更に、該プリアンプを測定部の収
納部に格納して三者一体とし、全身用の被覆警報
装置とすることが出来るようにした技術的手段を
講じたものである。

＜実施例−構成＞ 次に、この出願の発明の１実施例を図面に基づ
いて説明すれば以下の通りである。

この出願の発明の要旨を成す放射線用局部被曝
警報装置１は、第１図に示す様に、装置の外形的
ブロツクとしては指輪状のリングに形成され、作
業者の局部としての手先の指に容易に装着離脱自
在にされるように形成されている検出器２と、同
じく作業者の腕（衣服上の）リストに装着、取外
し可能にされているバンド３と一体的に設けられ
ているプリアンプ４と、作業者の防御服の胸ポケ
ツト、或は、腰等にクリツプ５を介して装着する
ことが出来る測定部６との三体からなつており、
それらは相互に該プリアンプ４を中心に各種作業
に支障のないフレキシブルタイプの二重シールド
状のリード線７によつて電気的に直列接続されて
いる。

而して、これらの各装置の構造、及び、機構を
個別に説明していくと、先ず、検出器２について
は、そのリング本体８内にフイルタ９、半導体素
子１０、クツシヨン材１１が三重に一体的に埋設
されている。

そして、該フイルタ９については、半導体素子
１０のエネルギー特性を改善するために設けられ
ているものであつて、実際のパルス数とレントゲ
ン数が一致しないことによる弊害を除去するため
に、例えば、Sn、Al、Pb、Cd等によつて形成さ
れている。

又、半導体素子１０は当該実施例が放射線のガ
ンマ線に高感度で作動し、且つ、バイアス電圧の
低い、例えば、CdTe、Si等を用い、シリコンゴ
ム等の上記クツシヨン材１１によりモールドさ
れ、リング本体８内に埋設されてリード線７の先
端に接続されている。

該半導体素子１０は物性的には湿度を嫌い、
又、ガンマ線に対する検出信号は極めて微弱であ
るので、ノイズを抑え、SN比を良好にしなけれ
ばならないために上記クツシヨン材１１にモール
ドされて一体的に埋設されている。

即ち、放射線被曝の可能性のある部位での作業
に際しては安全性を確保するために先述の如く特
殊な防御服を着用するが、該種防御服は、当然の
ことながら、密閉タイプであるために作業中発汗
が激しく、したがつて、汗による湿度が発生し、
湿気が検出器に侵入するのを避けるためにシリコ
ンゴム密閉成形方式を採用しており、したがつ
て、防湿性が完全に保たれるようなIC製品のよ
うな設計態様の場合は、必ずしもモールド成形す
る必要はない。

而して、当該実施例においては、シリコンゴム
１１にモールドされて埋設することにより、上記
対湿性が充分であると共に、ガタツキによる振動
防止にも役立つている。

而して、該半導体素子１０がシリコンゴム１１
によりモールドされていることは、上述の如く振
動に対して一種の肪振シールドされているうえ
に、更に、二重シールド方式にすることにより振
動によるノイズ発生を防止し、上記SN比を良好
にしている。

そして、二重シールドの設計にすることによ
り、電磁誘導に対してもその影響を少くするよう
にされている。

而して、該半導体素子１０からの微弱な検出信
号をプリアンプ４に送信するリード線７について
も二重シールドの同軸ケーブルにしてノイズを除
去し、又、ガンマ線による検出パルスを間違つて
送信することのないようにされている。

而して、該プリアンプ４は上記半導体素子１０
の検出する微弱な検出信号をSN比を良好にして
ノイズレスにする上記各機構に加えて前記測定部
６に対して検出信号を充分に増幅するために設け
られており、その性能は高利得FET電荷有感増
幅器とされており、上記検出器２同様に所定に振
動、及び、湿度に対する安定性を有するような機
構にされて前述した如く、バンド３により腕に装
着可能なリスト型の小型にされている。

したがつて、その電気回路部は上述半導体素子
１０同様に、例えば、シリコンゴムモールド成形
にされてそのケース内に固定収納されるようにし
ても良い。

そして、測定部６に対するリード線７について
は半導体素子１０との接続リード線７と同様に低
ノイズ用の同軸ケーブルを用いるようにする。

そして、このような構成とすることにより従来
一般的には検出器と測定部との間の有効距離が僅
か数cmまでしか延長出来ず、したがつて、作業の
自由度が奪われていたのが、当該実施例によれば
作業の自由度に充分な距離である1.5ｍまで延長
することが可能とされている。

而して、該プリアンプ４内には適宜クランプを
介して上記検出器２を容易に収納、取出可能な収
納部１２が形成されている。

勿論、該収納部１２は電気回路部１３と干渉し
ない位置、及び、スペースを有しているものであ
る。

そして、前記測定部６の適宜設計された回路部
１４は、上記リード線７を介してプリアンプ４に
接続されており、又、そのケーシングの側面に検
出された放射線のガンマ線の被曝量をデジタル表
示したり、或は、明かるさ、又は、色で表示する
表示部１５が設けられていると共に、被曝線量が
設定許容度以上になつた場合には、警告を発する
ように警報発生器としてのブザー１６が設けられ
ている。

そして、これらの機構を制御する回路は、従来
の周知の回路設計で充分であり、そのブロツクの
ダイヤグラムは、例えば、第３図に示す通りであ
る。

又、該測定部６の内部には上記プリアンプ４を
容易に収納取出可能な収納部１７が設けられて適
宜開閉蓋が用いられて設けられている。

したがつて、前述の如く、該プリアンプ４の収
納部１２に検出器２を収納した後に該プリアンプ
４を測定部６の収納部１７に収納してもガンマ線
に対する検出測定機能は何等損われることなく充
分に保持されるために三者一体型の全身用の被曝
警報装置として使用出来、この場合はそのケース
の背面に設けられたクリツプ５により前述同様に
防御服のポケツト、或は、腰に装着して用いるこ
とが可能であり、又、局部被曝警報装置として三
者を分離して所定に装着することは随時所望に可
能であることは勿論のことである。

＜実施例−作用＞ 上述構成において、作業者が原子力プラントの
各施設内や、或は、放射線治療センター等の医療
機関に入つて所定の検査等の作業を行うに際し、
検出器２をそのリング本体８をして手先の指等に
簡易に装着し、又、プリアンプ４についてはその
バンド３を介して防御服の上から腕の所望位置に
装着し、一方、測定部６についてはそのケースの
裏面に設けられたクリツプ５を介して該防御服の
胸ポケツトに装着し、その表示部１５が容易に可
視状態にして測定部６のスイツチを入れてメイン
アンプとプリアンプ４を動作状態にして所定の作
業を行う。

したがつて、この場合、検出器２、プリアンプ
４、測定部６は全て装着状態にあるために、作業
の自由度は何等妨げず、又、三者はそれぞれフレ
キシブルなリード線７によつて接続されているた
めに、作業中の屈伸や姿勢変化は何等影響はな
く、被曝警報装置１の機能は何等阻害されない。

而して、作業者に対するガンマ線の被曝がある
と、局部被曝警報装置１として該検出器２の半導
体素子１０が当該ガンマ線を直ちに検出し、その
微弱な検出信号をリード線７を介しプリアンプ４
により増幅されて、更に、リード線７を介し測定
部の測定回路１４で処理され、第３図に示すブロ
ツクダイアグラムの回路によりその検出信号は設
定器を介してカウンターにより比較演算され、設
定許容量以下か、これを越えるかを常に自動対比
演算し、又、その検出被曝線量は表示部１５に所
定に表示され、したがつて、作業者は作業中の被
曝量をリアルタイムで所望に任意に視認して監視
することが出来る。

特に、指先による配管、機器等の補修作業にお
いては、これが充分に安全確認手段となり、警報
器のブザー１１が鳴らない限りにおいては、作業
に専念することが出来る。

而して、作業中に設定許容量以上のガンマ線を
被曝すると、その検出信号は、第３図の測定回路
のカウンターにより設定量以上の被曝線量である
ことを表示部１５に表示すると共に、自動的に警
報器１６のブザーを鳴らし、作業者に被曝超過状
態を知らせ、作業者が当該表示部１５を視認する
ことによつて当該状態での被曝線量を知ることが
出来、適宜に退避したり、所定の処置を講ずるこ
とが出来る。

而して、この場合、検出器２のフイルタ９はエ
ネルギーの異なるγ線に対して半導体素子１０の
感度を均一にする役目を果たし、又、半導体素子
１０はシリコンゴム１１に一体モールドされてい
ることにより、一種の防振機能を果たして振動に
よるノイズ発生を防止し、更に、前述の二重シー
ルドにより電磁シールドされて良好なSN比を維
持し、ノイズ発生のない検出信号をリード線７を
介してプリアンプ４に送信し、プリアンプ４は当
該入力信号をノイズレスの状態で更に良好に増幅
して測定部６の測定回路１４に送信することが出
来る。

この場合、プリアンプ４も、シリコンゴム等に
より二重シールドされていることにより、回路全
体においてSN比が良好に維持され、ノイズレス
の状態は保たれる。

又、全体が当該二重シールドによる防湿構造に
なつているために、密閉型の防御服を装着されて
も湿度による機能変化は防止される。

そして、作業用具の装着等の種々の都合や装備
機器との干渉のために止むを得ず、上述の如き検
出器２とプリアンプ４と測定部６が分離されて所
定の位置に装着される局部被曝警報装置として動
作させられない制約の基においては、例えば、検
出器２をプリアンプ４の収納部１２に収納して二
者一体化したり、更には、該検出器２を一体に収
納したプリアンプ４を測定部６の収納部１７に収
納して三者一体にし、全身用の被曝警報装置とし
て用いることが出来、或は、当該三者一体の全身
用の被曝警報装置の状態から随時所望の状態にお
いて三者別体、或は、二者別体の態様にして使用
することが出来る使用状態の自由度は常に保証さ
れている。

尚、この出願の発明の実施態様は上述実施例に
限るものでないことは勿論であり、例えば、リー
ド線やケーブル等の切断時の警報を発する自己機
能維持装置等を設ける等種々の態様が採用可能で
ある。

又、適用対象はビーム状放射線等の微小部分の
線量の遠隔測定装置として用いたり、或は、放射
線の漏洩部分の探査用の検出器としても用いるこ
とが出来る。

＜発明の効果＞ 以上、この出願の発明によれば、基本的に原子
力プラントや放射線医療機関等の姿勢において技
師や医師、看護婦等の放射線被曝の可能性のある
部位での作業に際して、特に、被曝線量の多い手
足の指先等の局部に対する放射線被曝が作業しな
がらリアルタイムで測定監視が出来るために、作
業者は作業中最小限以下の放射線被曝状態で退避
することが出来る等の所定の安全対策が講じるこ
とが出来るという優れた効果が奏される。

更に、安全性を充分な考慮しての作業計画や作
業管理が出来るという効果が奏され、又、放射線
漏洩等の対策処理が直ちに講ずることが出来ると
いう効果もある。

そして、指等の局部の被曝線量が直ちに検出測
定出来るために、全身の被曝線量は過大にならな
い内に安全対策が講ぜられるという効果も奏され
る。

このようにして、作業者の安全は勿論のこと、
被曝測定業務や精度の向上が簡易に行われ、省力
化コストダウンを図ることが出来るという効果も
奏される。

而して、検出器とプリアンプと測定部が別体に
は付されてはいるものの、プリアンプが検出器
を、又、測定部が該プリアンプを収納することが
出来るために二者、或は、三者一体として部分
的、或は、全身的被曝警報装置として使用するこ
とも出来るという弾力性のある使用の自由度があ
る効果も奏される。

又、検出器と測定部の間にプリアンプを介装
し、しかも、フレキシブルなリード線で接続した
ことにより、指等の局部被曝が検出測定出来るう
えに、その作業の自由度を奪わず、作業の能率化
を図ることが出来るという優れた効果も奏され
る。

而して、検出器の高感度の半導体素子は内蔵タ
イプにされているために、配管や機器等に対する
取扱い作業を指等で行う場合、最も放射線の被曝
が起こりやすい局部の被曝を検出することが出来
るばかりでなく、上記プリアンプが介装接続され
ていて、検出器の半導体素子からの微弱検出信号
を増幅し、ノイズレスのSN比の高い信号を測定
部に送信することが出来るために、従来検出能力
の距離が僅かの数cmであつたものを1.5ｍも延ば
すことが出来るために、作業の自由性を大幅に保
証し、且つ、指先等の局部のスムースな運動を保
証出来るという優れた効果が奏される。

又、特に、局部被曝を検出測定するに際して三
者を別体にして装着することにより位置的に重量
が集中的に印加されないために、作業者の作業性
を低下させないという効果もある。

そして、測定部は、表示部と警報器を有してい
るために、設定許容被曝線量を越えた場合には直
ちに該警報器がブザー等を鳴らして作業者に警告
し、直ちに安全措置を講ずるように保持すること
が出来、したがつて、それまでは作業者は所定作
業に専念することが出来る効果があり、又、設定
許容被曝線量未満のため警報器が作動しない状態
でも所望に表示具における被曝線量を視認するこ
とが出来るという柔軟性がある効果も奏される。

又、検出器やプリアンプは最新の精密工学や電
子工学を用いることが出来るために、軽量化が図
れ、ハンデイで作業性を向上させることにもプラ
スする優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の１実施例の説明図であ
り、第１図は検出器プリアンプ測定部の接続関係
部分断面部分斜視図であり、第２図は測定部の側
面図、第３図はブロツクダイアグラム図である。 ２……検出器、４……プリアンプ、６……測定
部、１……放射線用局部被曝警報装置、１０……
半導体素子、７……リード線、３……装着具、１
６……警報器、１２，１７……収納部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 放射線に対する検出器とプリアンプと測定部
   とが電気的に接続されている被曝警報装置におい
   て、前記検出器は放射線に対する高感度の半導体
   素子を内蔵した指輪状リングに形成されており、
   前記プリアンプは腕部に脱着可能なバンドに一体
   的に取り付けられており、前記測定部は警報器と
   装着用クリツプを有し、前記検出器と前記プリア
   ンプと前記測定部とはリード線を介して電気的に
   接続されており、前記プリアンプは前記検出器を
   収納するための収納部を有し、前記測定部は前記
   プリアンプを収納するための収納部を有している
   ことを特徴とする放射線用局部被曝警報装置。