JPH0627842B2 - 放射線計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は複数の電流電離箱型放射線検出器を備えた放射
線計測装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

放射線の計測をおこなうための検出器として、原理や構
造が簡単で信頼性の高い電離箱が広く用いられている。

第３図は電離箱を用いた放射線計測装置の原理を示す基
本構成図である。バイアス電源１００によって増幅器３
００を介して電離箱２００の電極間にバイアス電圧を印
加しておき、放射線による電離によって電離箱２００の
電極間に流れる信号を増幅器３００を介して増幅して取
出し、信号処理回路４００に送って放射線の計測をおこ
なうようにしている。

第４図はある領域の放射線分布を監視するさいに用いら
れる放射線計測装置の基本構成図を示したものである。
多数の電離箱２００を監視領域に分散配置し、おのおの
の電離箱２００に対応するバイアス電源１００と増幅器
３００とを設け、これらの増幅器３００からの信号を単
一の信号処理回路４００に収集して集中的な表示や警報
レベル判定あるいは総合的な処理等をおこなうように構
成していた。

第４図に示す装置では、おのおのの電離箱２００に対し
てそれぞれバイアス電源１００と増幅器３００とを対応
して設ける構成となっているが、これに対して共用のバ
イアス電源および測定用バイアス電源と単一の増幅器と
を用いて、多数の電離箱からの信号をスイッチで切換え
て信号を収集する多重化方式が提案されている。

第５図はこのような多重化方式による放射線計測装置の
一例を示す構成図を示したものである。監視領域に分散
配置された多数の電離箱１ａ〜１ｅには信号線２４が接
続されており、この信号線２４により過電流防護素子２
ａ〜２ｅとダイオード１３ａ〜１３ｅを介して共通のバ
イアス電圧Ｖ_Cが共通バイアス電源１６により印加され
ている。

スイッチ制御回路１１および選択スイッチ１２によって
１つの信号線２４ｄが基準抵抗１４に接続されると、こ
の信号線２４ｄの電位は測定用バイアス電源１５から供
給されるバイアス電圧分だけ共用バイアス電圧よりわず
かに高くなる。

その結果、この信号線２４ｄに挿入されているダイオー
ド１３ｄはオフとなり信号電流は基準抵抗１４を通って
流れ、信号電流に比例する電圧が基準抵抗１４の両端に
あらわれる。

この基準抵抗１４の両端の電圧を、増幅器１７を用いて
増幅し、これをＡ／Ｄ変換器１８によりディジタル化
し、アイソレータ１９を介して信号に重畳されているバ
イアス電位を除去した後シリアル変換器２１に伝送す
る。シリアル変換器２１が周辺信号入力器２０から入力
信号とともにこの信号を光送受信器２２に送り込むと、
光送受信器２２はこの信号を光信号に変換して光ファイ
バ２３を介して図示しない信号処理装置に転送する。

このような多重化方式による計測装置においては、一部
の電離箱に特別なバイアス電圧を必要とする場合これに
対処することができない。

第６図（ａ），（ｂ）はそれぞれ電離箱の電圧印加特性
を示した特性図で、印加電圧と出力電流との関係を示し
ている。第６図（ａ）は正常な電離箱の特性を示したも
のであり、第６図（ｂ）は不具合モードを示す電離箱の
特性を示したものである。第６図（ｂ）に示すような特
性を示す電離箱においては、印加電圧を与えるバイアス
電圧を高くすることによって正常な電離箱と同等の性能
を得ることができるが、共用のバイアス電源を用いる多
重化方式を採用した場合、このような不具合モードを示
す電離箱を生かして使用できないという問題があった。

また第５図に示す装置では、できるだけ電離箱１ａ〜１
ｅに近いところに信号選択スイッチ１２の部分を置くこ
とにより、信号線の削減効果をはかることができるが、
反面、特定の電離箱についてたとえば健全性確認のため
に電流と電圧との間のプラトー特性を測定する場合、測
定者が計測器をかかえて信号選択スイッチ１２のおかれ
た場所におもむき、所定の信号線をはずして特性測定器
につなぎかえて測定を行なわなければならないという不
便さがあった。

なお、第５図に示す共用バイアス電源６を遠隔操作によ
り可変できるようにする方法も考えられるが、こうする
と測定対象以外の電離箱も特性測定が終了するまで通常
の監視測定を中断しなくてはならなくなる不便が生ず
る。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、任意の電
離箱に任意のバイアス電圧を印加した状態で放射線計測
をおこなうことのできる多重化方式による放射線計測装
置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、それぞれ信号線を備えた複数の放射線検出器
と、これらの放射線検出器に共用する信号増幅器および
バイアス電源とを有し、前記信号線を選択的に前記信号
増幅器に接続することにより放射線の計測をおこなう放
射線計測装置において、前記信号線に第２のバイアス電
圧を与える第２のバイアス電源と、前記バイアス電源に
よるバイアス電圧が印加された前記信号線の少なくとも
１つに前記第２のバイアス電圧を重畳させるように前記
第２のバイアス電源を選択的に接続するスイッチ手段と
を備えたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を図示する実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック回路図
である。なお以下の説明において第５図に示した従来の
装置と同一の部分には同一符号を付しその詳細説明を省
略する。

第１図に示すように本発明よる装置では、信号線２４に
ダイオード３ａ〜３ｅとスイッチエレメント６ａ〜６ｅ
とを直列に挿入し、これらのダイオード３ａ〜３ｅとス
イッチエレメント６ａ〜６ｅとにそれぞれ選択スイッチ
４および６を取付け、部分バイアス電源５またはプラト
ー測定用電源７が第２のバイアス電源として、第２のバ
イアス電源を共用バイアス電源１６による第１のバイア
ス電圧に重畳して任意の信号線２４に供給できるような
構成となっている。

これらの選択スイッチ４および６の切換え動作および部
分バイアス電源５およびプラトー測定用電源７の電圧選
択および極性切換えはデコーダ８により指令される。デ
コーダ８に対する命令信号は光ファイバを介して伝送さ
れる光信号１０から光受信器９を介して与えられるよう
に構成されている。

次にこのような回路構成を用いて任意の信号線２４に部
分バイアス電圧を印加する場合の動作を説明する。

電離箱１ａ〜１ｅのうち仮に電離箱１ｄに共通バイアス
電圧Ｖ_cより高い電圧Ｖ_c＋Ｖ_pが必要となった場合を考
える。この場合遠隔地より送られてくる制御指令用の光
信号１０を光受信器９を介して電気信号に変換し、デコ
ーダ８によりデコードして選択スイッチ４をダイオード
３ｅの前後に接続させる。そして次の制御指令信号によ
り部分バイアス電源５に対し所定の電圧Ｖ_pを発生させ
るよう指令する。

この結果ダイオード３ｄには逆方向電圧が印加された状
態となるため、オフ状態となり電離箱１ｄには信号線２
４を介して共通電圧Ｖ_cに部分バイアス電圧Ｖ_pが重畳さ
れて必要とする電圧Ｖ_c＋Ｖ_pが印加されることになる。

なお第１図に示す実施例ではすべての電離箱１ａ〜１ｅ
のうち部分的にバイアス電圧を変更できるのは１チャン
ネルのみであるが、この部分バイアス回路をあらかじめ
任意の数ｎ個だけ設けておき、このｎ個の電離箱のバイ
アスを共通バイアス電圧より高い値に設定することがで
きる。

第２図はｎ＝２の場合の例を示したものである。ダイオ
ード３ａ〜３ｅに直列にダイオード３′ａ〜３′ｅを挿
入し、この両端に部分バイアス電圧を印加するための選
択スイッチ４′と部分バイアス電源５′とを配置した構
成となっている。このように必要に応じて何チャンネル
でも部分バイアスを印加するように構成することが可能
である。

次に電離箱１ａ〜１ｅのうちの１つを選んでプラトー特
性を測定する場合について説明する。常時はプラトー特
性測定回路の選択スイッチ６の中のスイッチエレメント
６ａ〜６ｅは導通状態にある。

なおこれらのスイッチエレメント６ａ〜６ｅは部分バイ
アス回路におけるダイオード３ａ〜３ｅに相当する。さ
らにプラトー測定用電源７はＯＶでインピーダンスがＯ
Ωとなっている。

今、電離箱１ｂを選んでプラトー特性の測定をおこなう
場合について考える。閉じているスイッチエレメント６
ｂの両端に電源７を繋ぎこみ、スイッチエレメント６ｂ
を開く。この操作は遠隔地より送られてくる制御指令用
の光信号１０により光受信器９およびデコーダ８を介し
ておこなわれる。

次の指令信号によりプラトー測定用電源７は極性が負で
共通バイアス電圧Ｖ_cに等しくなるまでその電圧を変化
させる。すると、電離箱１ｂのバイアス電圧はＯＶとな
る。

その後プラトー測定用電源７の電圧をＯＶ側に戻し、さ
らに正極側に電圧を発生させ所定の電圧が電離箱１ｂに
印加されるよう電源７の電圧を制御する。

このようにしてこの間の印加電圧に対する電離箱１ｂの
出力電流を検出して前述した第５図の場合の動作と同様
にして測定をおこなう。

〔発明の効果〕

以上実施例に基づいて詳細に説明したように本発明では
多数の電離箱に共通のバイアス電圧を印加しつつ、任意
の電離箱に対しても任意のバイアス電圧を印加すること
ができるように構成されている。

また特定の電離箱について部分的なバイアス変更をおこ
なったり、プラトー特性の測定をおこなっても他の電離
箱には影響を与えることなく測定が可能となるという効
果がある。

このように本発明は多重化方式の特徴を生かしつつ、し
かも任意のチャンネルに任意のバイアス電圧を印加する
ことができるという優れた利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック回路
図、第２図は本発明の他の実施例の構成を示すブロック
回路図、第３図は電離箱を検出器として用いる放射線計
測装置の原理を示すブロック図、第４図はある領域の放
射線分布を測定するための従来の計測装置の構成を示す
ブロック図、第５図は従来の多重方式による計測装置の
一例を示すブロック回路図、第６図は電離箱の電流電圧
特性を示す特性図である。 １ａ〜１ｅ…放射線検出用電離箱、４…選択スイッチ、
５…部分バイアス電源、６…選択スイッチ、７…プラト
ー測定用電源、８…デコーダ、１１…スイッチ制御回
路、１２…選択スイッチ、１３ａ〜１３ｅ…ダイオー
ド、１４…基準抵抗、１５…測定用バイアス電源、１６
…共用バイアス電源、１７…増幅器、２４…信号線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ信号線を備えた複数の放射線検出
   器と、これらの放射線検出器に共用する信号増幅器およ
   びバイアス電源とを有し、前記信号線を選択的に前記信
   号増幅器に接続することにより放射線の計測をおこなう
   放射線計測装置において、前記信号線に第２のバイアス
   電圧を与える第２のバイアス電源と、前記バイアス電源
   によるバイアス電圧が印加された前記信号線の少なくと
   も１つに前記第２のバイアス電圧を重畳させるように前
   記第２のバイアス電源を選択的に接続するスイッチ手段
   とを備えたことを特徴とする放射線計測装置。