JPH0567917B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0567917B2
JPH0567917B2 JP2378088A JP2378088A JPH0567917B2 JP H0567917 B2 JPH0567917 B2 JP H0567917B2 JP 2378088 A JP2378088 A JP 2378088A JP 2378088 A JP2378088 A JP 2378088A JP H0567917 B2 JPH0567917 B2 JP H0567917B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photodiode
signal
waveform
radiation
dose
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2378088A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01201184A (en
Inventor
Kimihiko Nakamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP2378088A priority Critical patent/JPH01201184A/en
Publication of JPH01201184A publication Critical patent/JPH01201184A/en
Publication of JPH0567917B2 publication Critical patent/JPH0567917B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はシンチレータとフオトダイオードを用
いて放射線の測定を行う線量測定装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a dose measuring device that measures radiation using a scintillator and a photodiode.

「従来の技術」 放射線が螢光体に衝突すると、点状の閃光を発
する。この現象をシンチレーシヨンといい、シン
チレーシヨン用の螢光体をシンチレータと呼ぶ。
シンチレータを用いて放射線の線量や線量率を測
定する装置を、本明細書では線量測定装置と呼ぶ
ことにする。
``Prior art'' When radiation hits a phosphor, it emits a flash of light. This phenomenon is called scintillation, and the fluorescent substance used for scintillation is called a scintillator.
In this specification, a device that measures radiation dose and dose rate using a scintillator will be referred to as a dosimetry device.

第4図は従来用いられた線量測定装置を示した
ものである。線源1から放出される放射線は、シ
ンチレータ2を通過するときその線量に応じた強
さの光を放出させる。光電子増倍管(PMT)3
はこれを光電変換し、図示しない複数のダイノー
ドによつて順次2次電子の増倍を行う。このよう
にして得られた電流4は微少電流計5に供給さ
れ、測定時間における電流値の積分が行われる。
このようにして、放射線の線量が測定される。単
位時間当りの線量は、線量率と呼ばれる。
FIG. 4 shows a conventionally used dose measuring device. When the radiation emitted from the radiation source 1 passes through the scintillator 2, it emits light with an intensity corresponding to the radiation dose. Photomultiplier tube (PMT) 3
converts this into electricity, and sequentially multiplies the secondary electrons using a plurality of dynodes (not shown). The current 4 thus obtained is supplied to a microammeter 5, and the current value is integrated over the measurement time.
In this way, the radiation dose is measured. The dose per unit time is called the dose rate.

ところでこのような従来の装置では光電子増倍
管3を用いていたので、次のような問題があつ
た。
However, since such a conventional device uses a photomultiplier tube 3, the following problems occur.

(i) 光電子増倍管それ自体の大きさやこれに用い
るバイアス用電源等が原因して検出器自体の小
型化が困難であつた。
(i) It has been difficult to miniaturize the detector itself due to the size of the photomultiplier tube itself and the bias power supply used for it.

(ii) 前記バイアス用電源の消費する電力が大き
く、不経済であつた。
(ii) The bias power source consumes a large amount of power and is uneconomical.

このような問題点を解決するために、フオトダ
イオードを用いて光電変換を行うことが提案され
ている(特願昭59−212726号)。
In order to solve these problems, it has been proposed to perform photoelectric conversion using a photodiode (Japanese Patent Application No. 59-212726).

第5図はこの原理的な構成を表わしたものであ
る。シンチレータ11から放出される光はフオト
ダイオード(PD)12によつて光電変換される。
変換後の電気信号はプリアンプ13およびリニア
アンプ14で増幅され、微少電流計15で放射線
の線量が測定される。
FIG. 5 shows this basic configuration. Light emitted from the scintillator 11 is photoelectrically converted by a photodiode (PD) 12.
The converted electrical signal is amplified by a preamplifier 13 and a linear amplifier 14, and a microammeter 15 measures the radiation dose.

ところがこのような線量測定装置では、フオト
ダイオード12がシンチレータ11の光のみでな
く放射線に対しても直接感応してしまう。この結
果、フオトダイオードからは光電変換後の電気信
号と放射線の検出信号の双方が出力されることと
なる。
However, in such a dosimeter, the photodiode 12 is directly sensitive not only to the light from the scintillator 11 but also to radiation. As a result, the photodiode outputs both an electrical signal after photoelectric conversion and a radiation detection signal.

第6図はこれを説明するためのものであり、線
源としてコバルト60を使用した例を表わしてい
る。この図で実線17はシンチレータ11から放
出されるパルス光のエネルギ(パルスの波高)と
それらの所定時間内におけるカウント数の関係を
表わしている。破線18はフオトダイオード12
による放射線の検出信号であり、これら実線17
と破線18で示されるカウント数の和が測定結果
として実際に得られることになる。
FIG. 6 is for explaining this and shows an example in which cobalt 60 is used as a radiation source. In this figure, a solid line 17 represents the relationship between the energy of pulsed light (pulse height) emitted from the scintillator 11 and the number of counts within a predetermined time. Dashed line 18 is photodiode 12
These solid lines 17
The sum of the counts shown by the broken line 18 is actually obtained as the measurement result.

「発明が解決しようとする課題」 このようにフオトダイオードを使用した線量測
定装置では、フオトダイオードが放射線にも感応
する結果、線量の測定を精度良く行うことが出来
ないという問題があつた。
``Problem to be Solved by the Invention'' As described above, the dose measuring device using a photodiode has a problem in that the photodiode is also sensitive to radiation, making it impossible to measure the dose with high accuracy.

本発明はこのような事情に鑑み、光電変換素子
としてフオトダイオードを用い、しかも放射線の
直接的な影響を除去することのできる線量測定装
置を提供することをその目的とする。
In view of these circumstances, an object of the present invention is to provide a dose measuring device that uses a photodiode as a photoelectric conversion element and can eliminate the direct effects of radiation.

「課題を解決するための手段」 本発明では、シンチレータと、この出力を光電
変換するフオトダイオードと、フオトダイオード
の出力を増幅する増幅器と、シンチレータに放射
線が入射したとき増幅器からこれに対応して出力
される第1のパルス信号とフオトダイオードに放
射線が入射したときこの増幅器からこれに対応し
て出力される第2のパルス信号とを識別する波形
弁別回路と、この波形弁別回路の弁別結果に応じ
て第1のパルス信号のみを通過させ第2のパルス
信号の通過を遮断するゲートと、このゲートを通
過した電気信号を積分して線量の測定を行う測定
手段とを線量測定装置に具備させる。
``Means for Solving the Problems'' The present invention includes a scintillator, a photodiode that photoelectrically converts the output, an amplifier that amplifies the output of the photodiode, and when radiation is incident on the scintillator, the amplifier responds to the radiation. A waveform discrimination circuit that discriminates between a first pulse signal to be output and a second pulse signal that is output from the amplifier in response to radiation incident on the photodiode, and a discrimination result of the waveform discrimination circuit. The dose measuring device is equipped with a gate that allows only the first pulse signal to pass through and blocks the second pulse signal, and a measuring means that measures the dose by integrating the electrical signal that has passed through the gate. .

本発明によれば、光電変換によるフオトダイオ
ードの出力波形と、X線あるいはγ線に直接感応
した結果フオトダイオードから出力される波形と
の相違に着目し、波形弁別回路で前者の出力波形
のみを選択して線量の測定を行うので、精度の高
い測定が可能となる。ここで波形弁別回路は、各
種の方法で第1のパルス信号と第2のパルス信号
を識別することができる。例えば、波形弁別回路
に入力するパルス信号の立ち上がり時間の長短に
よつてこれらの信号を識別してもよいし、まずパ
ルス信号を波形整形手段でバイポーラな波形に整
形し、整形後の波形のゼロクロス点をゼロクロス
点検出手段で検出し、波形の立ち上がりからゼロ
クロス点までの時間の長短によつてこれらの判別
を行つてもよい。
According to the present invention, by focusing on the difference between the output waveform of a photodiode due to photoelectric conversion and the waveform output from the photodiode as a result of direct sensitivity to X-rays or γ-rays, a waveform discrimination circuit detects only the output waveform of the former. Since the dose is measured selectively, highly accurate measurement is possible. Here, the waveform discrimination circuit can discriminate between the first pulse signal and the second pulse signal using various methods. For example, these signals may be identified by the length of the rise time of the pulse signal input to the waveform discrimination circuit, or the pulse signal may be first shaped into a bipolar waveform by a waveform shaping means, and the zero cross of the shaped waveform may be identified. The points may be detected by a zero-crossing point detection means, and the determination may be made based on the length of time from the rise of the waveform to the zero-crossing point.

「実施例」 以下実施例につき本発明を詳細に説明する。"Example" The present invention will be explained in detail with reference to Examples below.

第1図は本発明の一実施例の線量測定装置を表
わしたものである。この装置でフオトダイオード
21はシンチレータ22の出力する光パルスを光
電変換する他、すでに説明したようにフオトダイ
オード21に直接入射したX線やγ線に感応す
る。シンチレータ22としては、例えばNaI(ヨ
ウ化ナトリウム)やCsI(ヨウ化セシウム)の結晶
が用いられる。
FIG. 1 shows a dose measuring device according to an embodiment of the present invention. In this device, the photodiode 21 not only photoelectrically converts the optical pulse output from the scintillator 22, but also is sensitive to X-rays and γ-rays directly incident on the photodiode 21, as described above. As the scintillator 22, for example, NaI (sodium iodide) or CsI (cesium iodide) crystals are used.

フオトダイオード21の出力波形aは第2図a
に示すようなものとなる。同図で実線23はフオ
トダイオード21で光電変換された信号のパルス
波形を表わしている。これに対して破線24は、
フオトダイオード21自身が放射線に感応した結
果として出力されるパルス波形を表わしている。
これらは比較を容易にするために、あたかも両信
号がフオトダイオード21から同時に出力された
ように表わしているが、実際には全く時間的に無
関係に互いに独立して発生するものであり、両波
形がこのように時間的に重複して存在する可能性
は少ない。これら両波形を比較すると、フオトダ
イオード21にX線やγ線が直接入射した場合に
は、時間幅のより短い急峻なパルス波形が得られ
ることがわかる。
The output waveform a of the photodiode 21 is shown in Fig. 2a.
It will look like the one shown below. In the figure, a solid line 23 represents the pulse waveform of a signal photoelectrically converted by the photodiode 21. On the other hand, the broken line 24 is
It represents a pulse waveform output as a result of the photodiode 21 itself being sensitive to radiation.
For ease of comparison, these are shown as if both signals were output from the photodiode 21 at the same time, but in reality they are generated independently of each other with no relation to time, and both waveforms are It is unlikely that these two locations overlap in time in this way. Comparing these two waveforms, it can be seen that when X-rays or γ-rays are directly incident on the photodiode 21, a steep pulse waveform with a shorter time width is obtained.

チヤージセンシテイブプリアンプ25はこれら
の入力信号を増幅し、第2図bに示すような信号
bを出力する。リニアアンプ26はこの信号bを
増幅し、信号c(第2図c)として出力する。信
号cは、遅延回路27を経てゲート28に供給さ
れるが、波形弁別回路29にも供給される。波形
弁別回路29では、信号cがフオトダイオード2
1の光電変換に基づくものか放射線の入射に基づ
くものかを判別する。そして前者の場合にはゲー
ト28を開くためのゲート通過信号d(第2図d)
を発生させる。ゲート通過信号dはゲート28に
供給される。前記した遅延回路27は、波形弁別
回路の処理時間だけ信号cを遅延させるための回
路である。
The charge sensitive preamplifier 25 amplifies these input signals and outputs a signal b as shown in FIG. 2b. The linear amplifier 26 amplifies this signal b and outputs it as a signal c (FIG. 2c). The signal c is supplied to the gate 28 via the delay circuit 27, but is also supplied to the waveform discrimination circuit 29. In the waveform discrimination circuit 29, the signal c is output from the photodiode 2.
It is determined whether the method is based on photoelectric conversion (1) or the incidence of radiation. In the former case, a gate passage signal d (FIG. 2 d) for opening the gate 28
to occur. The gate passing signal d is supplied to the gate 28. The delay circuit 27 described above is a circuit for delaying the signal c by the processing time of the waveform discrimination circuit.

ところで第2図cに示すように、波形弁別回路
29に入力される信号cは、放射線の入射に基づ
くもの(実線23)の方がフオトダイオード21
の光電変換に基づくもの(破線24)よりもその
立ち上がりが急である。従つて所定の信号レベル
までの立ち上がり時間を測定し、これを基準値と
比較することにより、これら2種類の信号の弁別
を行うことができる。シンチレータ22から光パ
ルスが放出された場合には、信号cが遅延されて
ゲート28に到達するそのタイミングでゲート通
過信号dが発生する。この結果、遅延後の信号c
が信号eとしてゲート28を通過し、波高分析器
31に供給されることになる。波高分析器31は
例えば微少電流計によつて構成されており、シン
チレータ22によつて光電変換された放射線の線
量を正確に測定することになる。
By the way, as shown in FIG. 2c, the signal c input to the waveform discrimination circuit 29 is based on the incidence of radiation (solid line 23), and the signal c input to the waveform discrimination circuit 29 is
The rise is steeper than that based on photoelectric conversion (broken line 24). Therefore, by measuring the rise time to a predetermined signal level and comparing it with a reference value, it is possible to discriminate between these two types of signals. When a light pulse is emitted from the scintillator 22, a gate passing signal d is generated at the timing when the signal c is delayed and reaches the gate 28. As a result, the delayed signal c
passes through the gate 28 as a signal e and is supplied to the pulse height analyzer 31. The pulse height analyzer 31 is composed of, for example, a microcurrent meter, and accurately measures the dose of radiation photoelectrically converted by the scintillator 22.

「変形例」 以上信号波形の立ち上がりによつて2種類の信
号の弁別を行う例を示したが、波形弁別回路29
はこの他各種の方法で波形を弁別することが可能
である。第3図はその一例を表わしたものであ
る。この変形例では、リニアアンプは信号bを増
幅するとともにバイポーラな波形の信号c′(第3
図c′)に整形する。波形弁別回路は信号c′の波形
の立ち上がり時点からゼロクロス点までの時間間
隔を測定し、これを基準値と比較する。同図c′に
示すように、放射線の入射に基づくもの(実線2
3)の方がフオトダイオード21の光電変換に基
づくもの(破線24)よりも時間間隔が長くなる
ので、これにより2種類の信号の弁別が可能とな
る。第3図d′はこの変形例の場合のゲート通過信
号d′の発生タイミングを、また同図e′はゲートを
通過する信号e′を表わしている。
“Modified Example” The example above shows the discrimination between two types of signals based on the rising edge of the signal waveform, but the waveform discrimination circuit 29
It is possible to discriminate waveforms using various other methods. FIG. 3 shows an example of this. In this modification, the linear amplifier amplifies the signal b and also the bipolar waveform signal c' (the third
Format it as shown in Figure c′). The waveform discrimination circuit measures the time interval from the rising point of the waveform of the signal c' to the zero crossing point, and compares it with a reference value. As shown in c' in the same figure, the one based on the incidence of radiation (solid line 2
Since the time interval in case 3) is longer than that based on photoelectric conversion of the photodiode 21 (broken line 24), it becomes possible to discriminate between the two types of signals. FIG. 3 d' shows the timing of generation of the gate passing signal d' in this modification, and FIG. 3 e' shows the signal e' passing through the gate.

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によればフオトダ
イオードに放射線が直接入射してもその影響を除
去して線量の測定を行うことができるので、特別
な遮蔽体でフオトダイオードを覆う必要がなく、
線量測定装置の小型化と軽量化に寄与することが
できる。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, even if radiation is directly incident on the photodiode, the effect of radiation can be removed and the dose can be measured. No need to cover
It can contribute to miniaturization and weight reduction of the dosimetry device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例における線量測定装
置の概要を示すブロツク図、第2図はこの装置の
動作を説明するための各種波形図、第3図は波形
弁別回路の他の動作例を説明するための各種波形
図、第4図は光電子増倍管を使用した従来の線量
測定装置の一例を示す構成図、第5図は従来提案
されたフオトダイオード使用の線量測定装置の構
成図、第6図はこの提案された装置で線量を測定
した場合の測定誤差を説明するための波高分布説
明図である。 21……フオトダイオード、22……シンチレ
ータ、25……チヤージセンシテイブプリアン
プ、26……リニアアンプ、28……ゲート、2
9……波形弁別回路、31……波高分析器。
Fig. 1 is a block diagram showing an overview of a dosimetry device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is various waveform diagrams for explaining the operation of this device, and Fig. 3 is another example of the operation of the waveform discrimination circuit. 4 is a configuration diagram showing an example of a conventional dosimetry device using a photomultiplier tube, and FIG. 5 is a configuration diagram of a conventionally proposed dosimetry device using a photodiode. , FIG. 6 is an explanatory diagram of wave height distribution for explaining measurement errors when measuring dose with this proposed device. 21...Photodiode, 22...Scintillator, 25...Charge sensitive preamplifier, 26...Linear amplifier, 28...Gate, 2
9... Waveform discrimination circuit, 31... Wave height analyzer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 シンチレータと、この出力を光電変換するフ
オトダイオードと、フオトダイオードの出力を増
幅する増幅器と、シンチレータに放射線が入射し
たとき前記増幅器からこれに対応して出力される
第1のパルス信号とフオトダイオードに放射線が
入射したときこの増幅器からこれに対応して出力
される第2のパルス信号とを識別する波形弁別回
路と、この波形弁別回路の弁別結果に応じて前記
第1のパルス信号を通過させ第2のパルス信号の
通過を遮断するゲートと、このゲートを通過した
電気信号を積分して線量の測定を行う測定手段と
を具備することを特徴とする線量測定装置。
1. A scintillator, a photodiode that photoelectrically converts this output, an amplifier that amplifies the output of the photodiode, and a first pulse signal that is output from the amplifier in response to radiation incident on the scintillator, and the photodiode. a waveform discriminator circuit that identifies a second pulse signal output from the amplifier in response to radiation incident on the amplifier; and a waveform discriminator circuit that allows the first pulse signal to pass according to the discrimination result of the waveform discriminator circuit. A dose measuring device comprising: a gate that blocks passage of the second pulse signal; and a measuring device that measures the dose by integrating the electrical signal that has passed through the gate.
JP2378088A 1988-02-05 1988-02-05 Dose measuring instrument Granted JPH01201184A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2378088A JPH01201184A (en) 1988-02-05 1988-02-05 Dose measuring instrument

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2378088A JPH01201184A (en) 1988-02-05 1988-02-05 Dose measuring instrument

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01201184A JPH01201184A (en) 1989-08-14
JPH0567917B2 true JPH0567917B2 (en) 1993-09-27

Family

ID=12119841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2378088A Granted JPH01201184A (en) 1988-02-05 1988-02-05 Dose measuring instrument

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01201184A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103185890A (en) * 2011-12-29 2013-07-03 上海新漫传感技术研究发展有限公司 Direct-reading X and gamma personal dosimeter

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01201184A (en) 1989-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7642518B1 (en) Stabilization of a scintillation detector
JP5027124B2 (en) Method and apparatus for detection of co-generated radiation in a single transducer by pulse waveform analysis
EP2113791B1 (en) Sodium iodide sctinitllator with flat plastic scintillator for Compton suppression
KR101864716B1 (en) The smart thin plastic scintillator measuring radiation emitting by alpha, beta and gamma
US9817135B2 (en) Performance stabilization for scintillator-based radiation detectors
US3842278A (en) Liquid scintillation unit with low background noise
US3800143A (en) Agc for radiation counter
KR20050097294A (en) Apparatus and method for detecting a radiation having function of automatic measurement simultaneously beta and gamma ray by using plastic/inorganic scintillator with photodiode phoswich sensor
JP3824211B2 (en) Radiation monitor device
JP2000206249A (en) Improved output circuit for electrical charge detector
JP4151935B2 (en) Radiation measurement equipment
JPH0567917B2 (en)
JP2001194460A (en) Radiation monitor
JPH05249247A (en) Scintillation detector
RU2751458C1 (en) Method for measuring intensity of radiation of unknown composition
JP2001311780A (en) Neutron ray measuring device
US11726219B2 (en) Multimodal photon and neutron imaging devices with fast event-by-event multisampling readout and optimized particle type discrimination
Horn et al. Suppression of background radiation in BGO and NaI detectors used in nuclear reaction analysis
KR101192175B1 (en) Energy Calibration Method of Gamma Ray Scintillation Counter
RU2217777C2 (en) Device for evaluating concentration of radioactive materials
JP3864387B2 (en) Radiation measurement method using photostimulable phosphor
JPH02195292A (en) Semiconductor radiation detector
JPH03189586A (en) Radiation measuring instrument
JPH0933660A (en) Beta-ray dose measuring instrument
Soliduma et al. Performance Test of PIN Photodiode Read Out for γ-Ray Spectroscopy

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees