JPH06123779A - 放射線計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放射線検出部の電源投入直後において放射線
検出部に異常が生じてないか否かを検出し、電源投入直
後における放射線検出部を確実に保護できるようにした
放射線計測装置を提供すること。 【構成】 放射線検出部７の駆動電源２８をオンにした
とき、放射線検出部７から出力されるインヒビット信号
ｄの個数が設定値ｉよりも少なければ、前記駆動電源２
８を直ちにオフするように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射線検出器と、この
放射線検出器の出力を積分して出力するプリアンプ部
と、このプリアンプ部の出力が一定レベルに達したとき
インヒビット信号を出力してプリアンプ部をリセットす
るリセット用フィードバック部とからなる放射線検出部
を備えた放射線計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】前記放射線計測装置の一つに、試料に対
して一次Ｘ線を照射し、試料から放出される蛍光Ｘ線の
強度に基づいて試料中に含まれる成分の定量分析を行う
蛍光Ｘ線分析装置がある。図２は従来の蛍光Ｘ線分析装
置の構成を概略的に示す図で、この図において、１は開
口２を備えた試料載置台で、この試料載置台１の開口２
が形成された部分は、例えば固体状の試料３を載置でき
るように構成されている。

【０００３】前記試料載置台１の下方には、Ｘ線源４
と、このＸ線源４からの一次Ｘ線５が前記試料３に照射
されたときに発生する蛍光Ｘ線６を検出する放射線検出
部（蛍光Ｘ線検出部）７とが設けられている。

【０００４】前記Ｘ線源４は、詳細には図示してない
が、高電圧発生回路８から供給される高電圧によって駆
動されて一次Ｘ線を発生するＸ線管と一次Ｘ線フィルタ
とからなり、Ｘ線管から出力された一次Ｘ線５は、一次
フィルタを通過することにより、例えばある元素を励起
するのに効率のよいエネルギー分布を持つ一次Ｘ線５と
なって試料３に照射されるようにしてある。

【０００５】前記放射線検出部７は、前記蛍光Ｘ線６を
検出し、蛍光Ｘ線６の入射エネルギーに応じた電流信号
ａを出力するＸ線検出器９と、このＸ線検出器９の出力
ａを積分して出力するプリアンプ部１０と、このプリア
ンプ部１０の出力ｂが一定レベルｃに達したときインヒ
ビット信号ｄを出力してプリアンプ部１０をリセットす
るリセット用フィードバック部１１とからなる。

【０００６】より詳しく説明すると、前記Ｘ線検出器９
は、例えばＳｉ（Ｌｉ）などの半導体検出素子１２とこ
れを駆動する高圧電源１３とからなり、半導体検出素子
１２に入射する蛍光Ｘ線６のエネルギーに応じたアナロ
グ電流信号ａを出力するように構成されている。

【０００７】前記プリアンプ部１０は、電界効果トラン
ジスタ１４、アンプ１５、積分用コンデンサ１６などか
らなり、前記Ｘ線検出器９からのアナログ電流信号ａを
完全積分してアナログ電圧信号ｂを出力するように構成
されている。

【０００８】前記リセット用フィードバック部１１は、
前記アナログ電圧信号ｂと比較電源１７からの基準電圧
ｃとを比較する比較器１８と、この比較器１８の出力側
に抵抗１９を介して一端が接続されると共に、他端が電
源２０に接続された発光素子２１とからなり、前記アナ
ログ電圧信号ｂが一定レベル（基準電圧ｃ）に達したと
きに、図３に示すようなインヒビット信号ｄを発して発
光素子２１を発光させて前記積分用コンデンサ１６に蓄
積された電荷を放電させることにより、前記プリアンプ
部１０をリセットさせるように構成されている。そし
て、蛍光Ｘ線６が入射する毎に、放射線検出部７から出
力されるアナログ電圧信号ｂは、図３に示すように階段
状に上昇するが、一定のレベルｃになると、ゼロに戻る
といった動作を繰り返す。

【０００９】２２は前記プリアンプ部１０の出力側に接
続されるリニアアンプ部で、プリアンプ部１０からの出
力ｂを平滑処理してアナログ電圧信号ｅを出力するよう
に構成されている。

【００１０】２３は例えば計数型のＡＤ変換器で、前記
アナログ電圧信号ｅをディジタル信号ｆに変換するもの
である。

【００１１】２４は例えばマイコンなどの制御部で、前
記ディジタル信号ｆを分析処理して前記Ｘ線検出器９に
入射する蛍光Ｘ線のエネルギースペクトルを出力するマ
ルチチャンネルアナライザーなどの信号処理回路や演算
回路やメモリを備えると共に、前記高電圧発生回路８の
オンオフ制御など各種の制御を行うように構成されてい
る。なお、ｇは制御部２４から高電圧発生回路８に対し
て送られる指令を示す。

【００１２】上記構成の蛍光Ｘ線分析装置においては、
Ｘ線源５から一次Ｘ線５を試料３に対して照射し、その
とき試料３において生ずる蛍光Ｘ線６の強度に基づいて
試料３中に含まれる成分の種類およびその量（濃度）を
調べることができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に構成された蛍光Ｘ線分析装置においては、通常、高圧
電源１３や電源１７などをオンにして半導体検出素子１
２や比較器１８を駆動した場合、蛍光Ｘ線６が半導体検
出素子１２に入射していないにも拘らず、リセット用フ
ィードバック部１１からインヒビット信号ｄが出力され
る。その理由は次の通りである。

【００１４】すなわち、比較器１８に対する電源１７に
おける電圧の立ち上がりの時定数が例えば０．１秒と云
った短いのに対し、半導体検出素子１２に対する高圧電
源１１３は、図示してないが、コンデンサなどを用いた
フィルタ回路を介して接続されており、その時定数が数
１０秒もあるため、半導体検出素子１２に対する印加電
圧が定常状態になるまでに数１０秒もかかり、前記電源
１７の投入後、前記印加電圧が定常状態になるまでは、
半導体検出素子１２に電流が流れ、これがプリアンプ部
１０の電界効果トランジスタ１４に供給される。

【００１５】従って、あたかも、蛍光Ｘ線６が半導体検
出素子１２に入射したときと同じように、プリアンプ部
１０において完全積分が行われ、アナログ電圧信号ｂが
出力され、これが図４に示すように、ある勾配をもって
直線的に増加し、一定レベルに達すると、前記アナログ
電圧信号ｂがゼロに戻ると共に、リセット用フィードバ
ック部１１からインヒビット信号ｄが出力される。そし
て、結果的には、前記印加電圧が定常状態になるまでに
複数のインヒビット信号ｄが出力されることになる。

【００１６】しかしながら、前記電界効果トランジスタ
１４が故障していたり、また、半導体検出素子１２を冷
却する液体窒素がなくなっていたりすると、前記電源１
３，１７の投入が行われても、インヒビット信号ｄは全
く生じないか、仮に生じても１つだけと言うように極め
て少なくなる。

【００１７】なお、前記高圧電源１３による半導体検出
素子１２への印加電圧が定常状態になると、蛍光Ｘ線６
が半導体検出素子１２に入射したときのみ、電界効果ト
ランジスタ１４に所定の電流が流れる。

【００１８】ところが、従来の蛍光Ｘ線分析装置におい
ては、このような点については全くと言ってよいほど注
意が払われてなく、従って、放射線検出部の電源投入直
後に異常が発生して、所望の分析が行えないことがあっ
た。このような問題は、半導体検出素子１２を用いてＸ
線やγ線などを検出したり計測する他の放射線計測装置
においても生じていた。

【００１９】本発明は、上述の事柄に留意してなされた
もので、その目的とするところは、放射線検出部の電源
投入直後において放射線検出部に異常が生じてないか否
かを検出し、電源投入直後における放射線検出部を確実
に保護できるようにした放射線計測装置を提供すること
にある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る放射線計測装置は、放射線検出部の駆
動電源をオンにしたとき、放射線検出部から出力される
インヒビット信号の個数が設定値よりも少なければ、前
記駆動電源を直ちにオフするように構成されている。

【００２１】

【作用】前記構成によれば、放射線検出部の駆動電源を
オンにしたとき、放射線検出部から出力されるインヒビ
ット信号の個数が設定値よりも少なければ、電界効果ト
ランジスタが故障していたり、また、半導体検出素子を
冷却する液体窒素がなくなっているなど、放射線検出部
に異常が生じていると判断でき、前記駆動電源を直ちに
オフすることにより、放射線検出部を確実に保護でき
る。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照しなが
ら説明する。

【００２３】図１は、本発明に係る放射線計測装置の一
構成例を示し、この図において、図２に示した符号と同
一符号は同一物である。

【００２４】図１において、２５は放射線検出部７の構
成部材の一つであるリセット用フィードバック部１１か
ら出力されるインヒビット信号ｄを計数するカウンタ、
２６はカウンタ２５の出力ｈを所定の設定値ｉと比較す
るディジタルコンパレータである。そして、この実施例
においては、前記出力ｈが設定値ｉよりも少なければ、
コンパレータ２６からアラーム信号ｊが出力され、制御
部２４に入力されるようにしてある。

【００２５】そして、２７は放射線検出部７に対する駆
動電源２８をオンオフするためのスイッチで、制御部２
４からの制御指令ｋによって開閉制御される。

【００２６】このように構成された放射線計測装置にお
いて、スイッチ２７を閉じると、放射線検出部７に対し
て駆動電源２８の電圧が印加される。このとき、放射線
検出部７に何の異常も生じていないときは、既に説明し
たように、リセット用フィードバック部１１からインヒ
ビット信号ｄが出力され、放射線検出部７における半導
体検出素子１２への印加電圧が定常状態になるまでには
複数のインヒビット信号ｄが出力される。

【００２７】従って、前記ディジタルコンパレータ２６
における設定値ｉを例えば「１」としておけば、この場
合、コンパレータ２６からアラーム信号ｊが出力される
ことはない。

【００２８】しかしながら、前記電界効果トランジスタ
１４が故障していたり、また、半導体検出素子１２を冷
却する液体窒素がなくなっていたりすると、インヒビッ
ト信号ｄは全く生じないか、仮に生じても１つだけと言
うように極めて少なくなるので、この場合、コンパレー
タ２６からアラーム信号ｊが出力され、これが制御部２
４に入力される。このアラーム信号ｊを受けた制御部２
４は、直ちにスイッチ２７に対して駆動電源２７をオフ
とするための指令ｋを送る。これによって、放射線検出
部７への電源供給が停止され、放射線検出部７が保護さ
れる。

【００２９】そして、前記のようにアラーム信号ｊが制
御部２４に入力されたとき、制御部２４から適宜の警報
機器（図外）に対して警報発生指令ｍを発するようにし
てもよい。

【００３０】なお、前記実施例においては、アラーム信
号ｊが制御部２４に入力されたとき、制御部２４が放射
線検出部７全体を駆動する電源２８をオフするようにし
ているが、これに代えて、Ｘ線検出器９における高圧電
源１３（図２参照）をオフするようにしてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放射線検出部の電源投入直後において放射線検出部に異
常が生じてないか否かを検出することができ、従って、
異常が生じている場合は、電源をオフすることにより放
射線検出部を確実に保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放射線計測装置の一構成例を示す
ブロック図である。

【図２】従来の放射線計測装置の構成を示すブロック図
である。

【図３】放射線検出部におけるアナログ電圧信号とイン
ヒビット信号との関係を説明するための図である。

【図４】駆動電源投入直後における放射線検出部におけ
るアナログ電圧信号とインヒビット信号との関係を説明
するための図である。

【符号の説明】

７…放射線検出部、８…高電圧発生回路、９…放射線検
出器、１０…プリアンプ部、１１…リセット用フィード
バック部、２８…駆動電源、ａ…Ｘ線検出器の出力、ｂ
…プリアンプ部の出力、ｄ…インヒビット信号、ｈ…計
数値、ｉ…設定値。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線検出器と、この放射線検出器の出
   力を積分して出力するプリアンプ部と、このプリアンプ
   部の出力が一定レベルに達したときインヒビット信号を
   出力してプリアンプ部をリセットするリセット用フィー
   ドバック部とからなる放射線検出部を備えた放射線計測
   装置において、前記放射線検出部の駆動電源をオンにし
   たとき、放射線検出部から出力されるインヒビット信号
   の個数が設定値よりも少なければ、前記駆動電源を直ち
   にオフするように構成したことを特徴とする放射線計測
   装置。