JPH07294653A - High-sensitivity/large-area scintillation detector - Google Patents
High-sensitivity/large-area scintillation detectorInfo
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- JPH07294653A JPH07294653A JP10916394A JP10916394A JPH07294653A JP H07294653 A JPH07294653 A JP H07294653A JP 10916394 A JP10916394 A JP 10916394A JP 10916394 A JP10916394 A JP 10916394A JP H07294653 A JPH07294653 A JP H07294653A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、シンチレ−タとそのシ
ンチレ−タの放射線による発光現象を検出し光電変換し
て増幅出力する光電子増倍装置とから成るシンチレ−シ
ョン検出器に関し、特にシンチレ−タ部の総有効面積を
広げてもバックグラウンドを増加させることがなく広い
測定範囲に亘って感度のよい検出ができるようにしたシ
ンチレ−ション検出器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scintillation detector comprising a scintillator and a photoelectron multiplying device which detects a light emission phenomenon of the scintillator due to radiation, photoelectrically converts the amplified light and outputs the amplified light. The present invention relates to a scintillation detector capable of detecting with high sensitivity over a wide measurement range without increasing the background even if the total effective area of the data area is widened.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、シンチレ−ション検出器は、シ
ンチレ−タとそのシンチレ−タにおける放射線による発
光現象(シンチレ−ション)を検出して光電変換し、電
気信号として出力する光電子増倍管とから成り、シンチ
レ−タとしては固体,液体,気体の3種がある。2. Description of the Related Art Generally, a scintillation detector detects a scintillator and a light emission phenomenon (scintillation) due to radiation in the scintillator, performs photoelectric conversion, and outputs a photomultiplier tube as an electric signal. , And there are three types of scintillators: solid, liquid and gas.
【0003】このようなシンチレ−ション検出器におけ
る検出感度は、その検出器が評価し得る有意の信号量
(例えば、計数率、或は、電流値)で定義され、その値
が小さい程検出感度が高いと評価される。即ち、検出器
におけるシンチレ−タは、測定対象の試料以外からくる
放射線、例えば、宇宙線や自然放射能からの放射線をバ
ックグラウンドとして拾っているため、検出感度は、そ
の検出器の自然計数率(バックグラウンド計数率、以
下、BG値という)の関数であり、BG値の標準偏差σ
(σ=√(Nb))の2〜3倍(2〜3σ)と定義されてい
る。従って、BG値の大きな検出器は、それが小さな検
出器に較べ検出感度は低くなる。The detection sensitivity of such a scintillation detector is defined by a significant signal amount (eg, count rate or current value) that can be evaluated by the detector, and the smaller the value, the higher the detection sensitivity. Is evaluated as high. That is, since the scintillator in the detector picks up radiation coming from other than the sample to be measured, for example, radiation from cosmic rays and natural radioactivity as the background, the detection sensitivity is the natural counting rate of the detector. (Background count rate, hereinafter referred to as BG value), which is the standard deviation σ of the BG value
It is defined as 2 to 3 times (2 to 3σ) of (σ = √ (Nb)). Therefore, a detector with a large BG value has a lower detection sensitivity than a detector with a small BG value.
【0004】ところで、このBG値の大きさは、一般に
検出器におけるシンチレ−タの入射面の有効面積と比例
関係にあり、例えば、有効面積を2倍にするとBG値も
2倍となり、また5倍にするとBG値も5倍となるた
め、ただ単純に有効面積を大きくした場合には、定性的
に検出感度は低下する。例えば、ある有効面積を持った
シンチレ−タの検出器の検出感度を3×√(Nb)とする
と、シンチレ−タの有効面積を単純に5倍にした検出器
の検出感度は3×√(5Nb)となり、検出感度は√
(5)倍だけ低下する。従って、有効面積が小さい程、
即ち有意の信号量が小さい程検出感度が高いと評価され
る。By the way, the magnitude of the BG value is generally proportional to the effective area of the incident surface of the scintillator in the detector. For example, if the effective area is doubled, the BG value is also doubled. Since the BG value becomes 5 times when doubled, the detection sensitivity qualitatively decreases if the effective area is simply increased. For example, if the detection sensitivity of a scintillator detector having a certain effective area is 3 × √ (Nb), the detection sensitivity of a detector in which the effective area of the scintillator is simply multiplied by 5 is 3 × √ ( 5Nb) and the detection sensitivity is √
(5) It decreases by a factor of 2. Therefore, the smaller the effective area,
That is, the smaller the significant signal amount is, the higher the detection sensitivity is evaluated.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、実用の測
定装置においては、検出感度をある値に維持しつつ、シ
ンチレ−タの有効面積を大きくしたいという要求がしば
しばある。例えば、原子力施設への放射性物質の搬入及
び搬出の際、或は、原子力発電所内設備の点検の際に使
用された足場部材や機器,工具等の発電所からの搬出の
際に、また、作業者の出入りの際に、放射能汚染の度合
いを、小さな有効面積のシンチレ−タで形成された検出
器で検出しようとすると、一度に測定できる範囲に限り
があるため、大きな測定対象について迅速かつ正確な検
出測定ができないことがある。大きな有効面積のシンチ
レ−タを有する検出器もあるが、検出感度はあまり期待
できるものではない。現状では、一枚のシンチレ−タの
入射面の大きさが縦,横で約40×30cm大程度の検
出器が主に使用され、その検出器のシンチレ−タ部を相
対移動させて広範囲の測定をしているのが実情であり、
現在のところ広範囲の測定対象に対し満足の行く検出感
度を有する検出器はない。However, in practical measuring devices, it is often required to increase the effective area of the scintillator while maintaining the detection sensitivity at a certain value. For example, at the time of loading and unloading radioactive materials to and from nuclear power facilities, or at the time of unloading scaffolding members, equipment, tools, etc. used at the time of inspecting the facilities inside the nuclear power plant, from the power plant. When people try to detect the degree of radioactive contamination when entering and exiting with a detector formed of a scintillator with a small effective area, the range that can be measured at one time is limited. Accurate detection measurement may not be possible. Although some detectors have a scintillator with a large effective area, the detection sensitivity cannot be expected so much. At present, a detector in which the size of the incident surface of one scintillator is about 40 × 30 cm in length and width is mainly used, and the scintillator portion of the detector is relatively moved to cover a wide range. The reality is that you are measuring
At present, no detector has a satisfactory detection sensitivity for a wide range of measurement targets.
【0006】従って、本発明が解決しようとする課題
は、広い測定範囲の対象に対し、その放射能を迅速かつ
正確に検出測定できるような総有効面積が広いシンチレ
−タ部を有するとともに、該シンチレ−タ部の総有効面
積を拡大したことに起因した検出感度の低下が生じない
ような新たなシンチレ−ション検出器を提供することに
ある。Therefore, the problem to be solved by the present invention is to have a scintillator part having a wide total effective area for rapidly and accurately detecting and measuring the radioactivity of an object having a wide measurement range. It is an object of the present invention to provide a new scintillation detector in which the detection sensitivity does not decrease due to the increase in the total effective area of the scintillator portion.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明の構成は、一定の有効面積
を持ったシンチレ−タとその発光現象を検出して電気信
号に変換し増倍する光電子増倍装置とから成るシンチレ
−ション検出器の複数個を、それらの各シンチレ−タを
互いに隣合せ、かつ、入射面を揃えて配置されたシンチ
レ−タ部と、該シンチレ−タ部における隣合う2枚のシ
ンチレ−タ同士においてそれぞれ取付けられた光電子増
倍装置から出力する信号を加算し検出信号として出力す
る加算演算回路とから成ることを特徴とするものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The structure of the present invention, which has been made for the purpose of solving the above problems, detects a scintillator having a certain effective area and its light emission phenomenon and converts it into an electric signal to increase it. A plurality of scintillation detectors each comprising a photomultiplier for multiplying, a scintillator portion in which the respective scintillators are adjacent to each other, and the incident surfaces are aligned, and the scintillator. It is characterized in that it comprises an addition arithmetic circuit for adding signals output from the photomultipliers respectively attached to two adjacent scintillators in the section and outputting as a detection signal.
【0008】[0008]
【作用】一定の有効面積を持ったシンチレ−タを揃えて
互いに隣合せて並べることによりシンチレ−タ部の総有
効面積の拡大を図ると共に、各シンチレ−タにおける発
光現象をそれぞれ検出し、隣合う2枚のシンチレ−タか
らそれぞれに検出された信号を加算して検出信号として
出力するので、BG値を増大させることなく検出測定領
域を広げることができる。The total effective area of the scintillator portion is expanded by aligning the scintillators having a certain effective area and arranging them next to each other. Since the signals respectively detected from the two matching scintillators are added and output as a detection signal, the detection measurement region can be expanded without increasing the BG value.
【0009】[0009]
【実施例】次に、本発明の実施例を、図1,図2により
説明する。図1は5個のシンチレ−ション検出器を横一
列に隣合せて並べて形成された本発明の実施の一例の高
感度・大面積シンチレ−ション検出器の原理を説明する
ブロック図、図2は複数個のシンチレ−ション検出器に
おけるシンチレ−タを前面を揃えて縦,横に互いに隣合
せて格子状に並べて形成された本発明の検出器の別の一
例の斜視図、図3は図2に示した検出器における補助検
出器の一例の平面図である。Embodiments of the present invention will now be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram for explaining the principle of a high-sensitivity, large-area scintillation detector, which is an example of an embodiment of the present invention formed by arranging five scintillation detectors side by side in a row. FIG. 2 is a perspective view of another example of the detector of the present invention in which the scintillators in a plurality of scintillation detectors are formed by arranging the front faces of the scintillation detectors side by side and adjoining each other in a grid pattern. 3 is a plan view of an example of an auxiliary detector in the detector shown in FIG.
【0010】図1において、1は本発明の一例の検出器
で、破線Aで示されるような一定の有効面積を持ったシ
ンチレ−タC1 とこのシンチレ−タC1 での放射線によ
る発光現象を検出して電気信号に変換し増倍する光電子
増倍管P1 とから成る最小構成単位のシンチレ−ション
検出器を5個、横一列に並べて形成されている。Cは5
個のシンチレ−ション検出器のシンチレ−タC1,C2,
C3,C4,C5を互いに隣合せ、かつ、入射面を揃えて
配置されたシンチレ−タ部である。なお、ここでは各シ
ンチレ−タC1〜C5の有効面積はすべて同一にしてあ
る。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a detector of the present invention, which is a scintillator C 1 having a constant effective area as shown by a broken line A, and an emission phenomenon due to radiation in this scintillator C 1. Is formed, and five scintillation detectors, each of which is a minimum constitutional unit composed of a photomultiplier tube P 1 for detecting and converting the signal into an electric signal and multiplying the signal, are arranged side by side. C is 5
Scintillation detector scintillators C 1 , C 2 ,
This is a scintillator portion in which C 3 , C 4 , and C 5 are adjacent to each other and the incident surfaces are aligned. Here, the scintillation - all the effective area of the capacitor C 1 -C 5 are are the same.
【0011】このシンチレ−タ部Cを構成する各シンチ
レ−タC1〜C5にはそれぞれ光電子増倍管P1,P2,P
3,P4,P5が取付けられており、各シンチレ−タC1〜
C5における放射線による発光現象をこれらの光電子増
倍管P1〜P5によってそれぞれ個別に検出して電気信号
に変換し、増倍出力している。ここで、破線Aで示され
る最小構成単位のシンチレ−ション検出器におけるシン
チレ−タC1 での発光現象は、光電子増倍管P1 により
検出され、その検出感度は、そのシンチレ−タC1 のB
G値の標準偏差σ(σ=√(Nb))とすると、その2〜3
倍(2〜3σ)、即ち、2×√(Nb)〜3×√(Nb)とな
る。なお、他の4個のシンチレ−ション検出器もこの破
線Aで示される最小構成単位のシンチレ−ション検出器
と同じ検出感度である。Each of the scintillators C 1 to C 5 constituting the scintillator portion C has a photomultiplier tube P 1 , P 2 , P respectively.
3 , P 4 , P 5 are attached, and each scintillator C 1 ~
The light emission phenomenon due to radiation at C 5 is individually detected by each of these photomultiplier tubes P 1 to P 5 , converted into an electric signal, and multiplied and output. Here, the light emission phenomenon at the scintillator C 1 in the scintillation detector of the minimum constitutional unit indicated by the broken line A is detected by the photomultiplier tube P 1 , and its detection sensitivity is the scintillator C 1 B
If the standard deviation of the G value is σ (σ = √ (Nb)), then 2-3
Double (2 to 3σ), that is, 2 × √ (Nb) to 3 × √ (Nb). The other four scintillation detectors have the same detection sensitivity as the scintillation detector of the minimum structural unit indicated by the broken line A.
【0012】ところで、上記例の本発明検出器では、シ
ンチレ−タ部Cの総有効面積は、各シンチレ−タC1〜
C5の有効面積を足した面積となるが、その総有効面積
と同じ有効面積の一枚のシンチレ−タを用い、その発光
現象を一つの光電子増倍管で検出すると、その検出感度
は、破線Aで示されるシンチレ−ション検出器の検出感
度に√(5)を乗じた値に低下することになる。従っ
て、検出感度を低下させずにシンチレ−タ部の総有効面
積を拡大するには、所要の面積を等分割した大きさのシ
ンチレ−タを並べて配置し、それぞれのシンチレ−タお
ける発光現象をそれぞれ検出するようにすれば、BG値
を増加させずに、広範囲の測定領域を確保できる。By the way, in the detector of the present invention of the above example, the total effective area of the scintillator portion C is determined by the scintillators C 1 to C 1 .
The area is the sum of the effective areas of C 5 , but if one scintillator with the same effective area as the total effective area is used and the light emission phenomenon is detected by one photomultiplier tube, the detection sensitivity is The detection sensitivity of the scintillation detector indicated by the broken line A is reduced to a value obtained by multiplying √ (5). Therefore, in order to increase the total effective area of the scintillator portion without lowering the detection sensitivity, scintillators of a size equal to the required area are arranged side by side and the light emission phenomenon in each scintillator is reduced. If each is detected, a wide measurement area can be secured without increasing the BG value.
【0013】しかし乍ら、上記のような構成とした場
合、例えば、ある放射能汚染面からの100cps(単位時間
当たりのカウント数)の放射線が、一つのシンチレ−タ
C1 に全面的に作用してそのシンチレ−タC1 が、100c
psの放射線を計測するときは問題ないが、100cpsの放射
能汚染面が隣合う2つのシンチレ−タC1,C2の境界部
上にあって、2つのシンチレ−タC1,C2に作用する放
射線を、それぞれのシンチレ−タC1,C2で50cpsとし
てそれぞれ計測したときは、その放射能汚染面の放射能
を正確に検出できないこととなる。例えば、図1に示し
たように、100cpsの放射線を出す放射能汚染面Qが隣合
う2つのシンチレ−タC2,C3の境界部上の領域で7割
程度シンチレ−タC2 側に位置しているときは、シンチ
レ−タC2側では70cps として計測され、シンチレ−タ
C3 側では30cps として計測されることとなる。However, in the case of the above configuration, for example, 100 cps (counts per unit time) of radiation from a certain radioactive contamination surface acts entirely on one scintillator C 1. And the scintillator C 1 is 100c
There is no problem when measuring ps radiation, but there is a 100 cps radioactive contamination surface on the boundary between two adjacent scintillators C 1 and C 2 , and there are two scintillators C 1 and C 2 . When the acting radiation is measured with each scintillator C 1 and C 2 as 50 cps, the radioactivity on the radioactively contaminated surface cannot be accurately detected. For example, as shown in FIG. 1, about 70% of the area on the boundary between two scintillators C 2 and C 3 where the radioactively contaminated surface Q emitting 100 cps of radiation is adjacent to the scintillator C 2 side. When it is located, the scintillator C 2 side measures 70 cps and the scintillator C 3 side measures 30 cps.
【0014】このような2つのシンチレ−タの境界部領
域での問題を解決するために、本発明では、横方向又は
縦方向、若しくは、後述するシンチレ−タが格子状に並
べられたシンチレ−タ部では、横方向又は縦方向若しく
は縦,横方向において、前後に隣合う2枚のシンチレ−
タを一組とし、各組の2枚のシンチレ−タにそれぞれ検
出される信号を加算し検出信号として出力するようにし
た。このようにすることによって、例えば、前後に隣合
う2枚のシンチレ−タの境界領域内に位置した100cpsの
放射能汚染面からその放射線が一方のシンチレ−タで30
cps として計測され、他方で70cps として計測されたと
きであっても、それらが加算されて100cpsの検出信号と
して出力するので、正確な検出出力信号が得られる。In order to solve the problem in the boundary region between such two scintillators, the present invention has a scintillator in which the scintillators are arranged in a horizontal direction or a vertical direction or which will be described later in a grid pattern. In the touch panel, two scintillators that are adjacent to each other in the front-back direction in the horizontal direction, the vertical direction, or the vertical and horizontal directions.
Each set of two scintillators has a signal to be detected added thereto and output as a detection signal. By doing so, for example, the radiation from one radioactive ray contaminated surface of 100 scps located in the boundary area of two scintillators adjacent to each other in front and back is 30
Even when measured as cps and on the other hand as 70 cps, they are added and output as a detection signal of 100 cps, so an accurate detection output signal can be obtained.
【0015】而して、図1において、S1 は隣合うシン
チレ−タC1,C2における発光現象をそれぞれ光電子増
倍管P1,P2により検出し、その電気的出力信号を加算
演算するための加算演算回路、S2は同じく、シンチレ
−タC2,C3に取付けられた光電子増倍管P2,P3に設
けられた加算演算回路、S3は同じく、シンチレ−タ
C3,C4に取付けられた光電子増倍管P3,P4に設けら
れた加算演算回路、S4は同じく、シンチレ−タC4,C
5に取付けられた光電子増倍管P4,P5に設けられた加
算演算回路である。なお、これら加算演算回路S1,
S2,S3,S4では、隣合う2枚のシンチレ−タのそれ
ぞれのBG値も加算するため、本発明の検出感度は、破
線Aで示されるシンチレ−タC1 とその光電子増倍管P
1で構成されるシンチレ−ション検出器の検出感度と比
較すると、その検出感度の√(2)倍だけ落ちることと
なる。しかし乍ら、隣合う2枚のシンチレ−タ単位でシ
ンチレ−タの枚数を何枚でも増やすことができるので、
シンチレ−タ部の総有効面積を所要の面積に自由に拡大
でき、しかも、その検出感度は2枚のシンチレ−タで構
成されるシンチレ−ション検出器の検出感度は、3×√
(2Nb)以下に低下することはない。In FIG. 1, S 1 detects the light emission phenomenon in the adjacent scintillators C 1 and C 2 by the photomultiplier tubes P 1 and P 2 , respectively, and the electric output signals thereof are added and calculated. Similarly, S 2 is an addition arithmetic circuit provided for the photomultiplier tubes P 2 , P 3 attached to the scintillators C 2 , C 3 , and S 3 is also a scintillator C. The photomultiplier tubes P 3 and P 4 attached to the photomultiplier tubes 3 and C 4 , and the addition arithmetic circuit S 4 are the scintillators C 4 and C 4 .
5 is an addition arithmetic circuit provided in the photomultiplier tubes P 4 and P 5 attached to 5 . In addition, these addition arithmetic circuits S 1 ,
In S 2, S 3, S 4, two adjacent scintillation - for summing also each BG level of data, the detection sensitivity of the present invention, scintillator indicated by the dashed line A - data C 1 and the photomultiplier Tube P
When compared with the detection sensitivity of the scintillation detector composed of 1 , the detection sensitivity is reduced by √ (2) times. However, since the number of scintillators can be increased in units of two adjacent scintillators,
The total effective area of the scintillator section can be freely expanded to the required area, and the detection sensitivity of the scintillation detector composed of two scintillators is 3 × √.
It does not fall below (2Nb).
【0016】次に、図2により、本発明の別の一例の検
出器2について説明する。この検出器2は、一定の有効
面積を持ったシンチレ−タと光電子増倍管とから成る9
個のシンチレ−ション検出器を、縦,横方向に隣合せて
並べ、それらのシンチレ−タCN1〜CN9の入射面を揃
え、いわば格子状に並べて配置してシンチレ−タ部CN
とし、このシンチレ−タ部CNの各シンチレ−タCN1
〜CN9にそれぞれ光電子増倍管PN1〜PN9を取付け
ると共に、12個の加算演算回路SU1〜SU12を取付
けて形成されている。この図2に示した検出器2におけ
る各シンチレ−タCN1〜CN9を、図1に示した検出器
1に用いているのと同じシンチレ−タを用いると、放射
線汚染面が一枚のシンチレ−タの幅内で横方向又は縦方
向に移動するときは、図1に示した検出器1と同様に3
×√(2Nb)の検出感度で測定することができる。従っ
て、この図2に示した本発明の別の一例の検出器2は、
一定の有効面積を持った1枚のシンチレ−タCN1 の9
倍の総有効面積となり、横方向と縦方向において、前後
に隣合う2枚のシンチレ−タからそれぞれに検出された
信号を加算し検出信号として出力するようにしたので、
検出感度を低下させずに、測定検出範囲を縦,横方向に
広げることができる。Next, referring to FIG. 2, a detector 2 according to another example of the present invention will be described. This detector 2 is composed of a scintillator having a constant effective area and a photomultiplier tube.
The scintillation detectors are arranged side by side in the vertical and horizontal directions, and the incident surfaces of the scintillators CN 1 to CN 9 are aligned, so to speak, so that they are arranged side by side in a grid pattern, so that the scintillator portion CN is formed.
And each scintillator CN 1 of this scintillator portion CN
Each with attaching the photomultiplier tube PN 1 to PN 9 to -CN 9, are formed by attaching a 12 addition operation circuit SU 1 to SU 12. If the scintillators CN 1 to CN 9 in the detector 2 shown in FIG. 2 are the same scintillators used in the detector 1 shown in FIG. When moving in the horizontal or vertical direction within the width of the scintillator, as in the detector 1 shown in FIG.
It can be measured with a detection sensitivity of × √ (2Nb). Therefore, the detector 2 of another example of the present invention shown in FIG.
9 pieces of scintillator CN 1 with a certain effective area
The total effective area is doubled, and in the horizontal and vertical directions, the signals respectively detected from two scintillators adjacent to each other in the front and rear are added and output as a detection signal.
The measurement detection range can be expanded vertically and horizontally without lowering the detection sensitivity.
【0017】しかし乍ら、図2に示した検出器2のシン
チレ−タ部CNにおいて、放射能汚染面(図示せず)
が、4枚のシンチレ−タの中央部における境界部上の領
域に位置したとき、例えば、4枚のシンチレ−タC
N1,CN2,CN4,CN5の中央部の破線で示した境界
部Y上の領域に放射能汚染面(図示せず)が位置したと
き、シンチレ−ション現象が4枚のシンチレ−タC
N1,CN2,CN4,CN5において同時に起き、それが
それぞれの光電子増倍管PN1,PN2,PN4,PN5に
より検出されて電気信号に変換され、それらの出力信号
が縦方向及び横方向でそれぞれ加算されて4つの加算演
算回路SU1,SU3,SU4,SU6から同時に検出信号
が出力される。しかし、これら加算演算回路SU1,S
U3,SU4,SU6からの出力は放射能汚染面の放射能
の強さを正確に出力したものではなく、また加算演算回
路SU3,SU4からの出力を加算演算し又は加算演算回
路SU1,SU6からの出力を加算演算しても検出感度は
√(4)に低下するだけである。However, in the scintillator portion CN of the detector 2 shown in FIG. 2, a radioactive contamination surface (not shown) is present.
Is located in an area on the boundary in the central portion of the four scintillators, for example, four scintillators C
When a radioactive contamination surface (not shown) is located in the area on the boundary Y indicated by the broken line in the central portion of N 1 , CN 2 , CN 4 , and CN 5 , the scintillation phenomenon causes four scintillation phenomena. Ta C
N 1 , CN 2 , CN 4 , CN 5 occur simultaneously, which is detected by the respective photomultiplier tubes PN 1 , PN 2 , PN 4 , PN 5 and converted into an electrical signal, and their output signals are vertically The detection signals are simultaneously output from the four addition operation circuits SU 1 , SU 3 , SU 4 , SU 6 after being added in the horizontal and horizontal directions. However, these addition arithmetic circuits SU 1 , S
The outputs from U 3 , SU 4 , and SU 6 do not accurately output the intensity of the radioactivity on the surface contaminated with radiation, and the output from the addition arithmetic circuits SU 3 and SU 4 is added or arithmetically operated. Even if the outputs from the circuits SU 1 and SU 6 are added and calculated, the detection sensitivity only drops to √ (4).
【0018】そこで、本発明では、図3に示したよう
に、シンチレ−タ部CNにおいて、補助検出器3を形成
する。即ち、互いに隣合せて縦,横方向に並べられた4
枚のシンチレ−タCN1,CN2,CN4,CN5の組合せ
(この組合せは、9枚のシンチレ−タを格子状に並べた
場合は4組となる)を単位とし、各シンチレ−タC
N1,CN2,CN4,CN5を、破線l1,l2で示す分割
線により左右に等分割(実際に切断分割するのではな
い)すると共に、これら分割したシンチレ−タの境界部
Yを含む側にそれぞれ補助光電子増倍管PM1,PM2,
PM4,PM5を取付け、各シンチレ−タCN1,CN2,
CN4,CN5の、シンチレ−タの境界部Y側を含む分割
した側におけるシンチレ−ション現象だけを検出するよ
うにし、それぞれの分割領域におけるBG値を分割しな
い一枚のシンチレ−タのBG値の1/2としている。Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 3, the auxiliary detector 3 is formed in the scintillator portion CN. That is, 4 arranged vertically and horizontally next to each other
The scintillators CN 1 , CN 2 , CN 4 , and CN 5 are used as a unit (each combination has four sets when nine scintillators are arranged in a grid), and each scintillator is used as a unit. C
N 1 , CN 2 , CN 4 , CN 5 are equally divided into left and right (not actually cut and divided) by dividing lines indicated by broken lines l 1 and l 2 , and the boundary portion of these divided scintillators is divided. Auxiliary photomultiplier tubes PM 1 , PM 2 ,
PM 4, fitted with a PM 5, each scintillator - motor CN 1, CN 2,
Only the scintillation phenomenon on the divided side of CN 4 and CN 5 including the boundary Y side of the scintillator is detected, and the BG value in each divided region is not divided. It is set to 1/2 of the value.
【0019】而して、相隣合う補助光電子増倍管P
M1,PM2からの出力を加算演算回路SM1 により加算
し、また、相隣合う補助光電子増倍管PM4,PM5から
の出力を加算演算回路SM2 により加算すると、加算演
算回路SM1,SM2からの検出感度はそれぞれ3×√(N
b)となる。従って、補助加算演算回路SX1を設けこれ
ら加算演算回路SM1,SM2からの検出出力信号を加算
演算すると、この補助加算演算回路SX1から出力され
る検出感度は、3×√(2Nb)となる。なお、加算演算回
路SM1を補助光電子増倍管PM1,PM4の加算回路と
し、加算演算回路SM2は補助光電子増倍管PM2,PM
5の加算回路としても上記と同様の検出結果が得られ
る。また、各シンチレ−タCN1,CN2,CN4,CN5
は、上下に等分割してもよい。図2に示した検出器では
このような補助検出器3が4個設けられている。Thus, auxiliary photomultiplier tubes P adjacent to each other
When the outputs from M 1 and PM 2 are added by the addition operation circuit SM 1, and the outputs from the adjacent auxiliary photomultipliers PM 4 and PM 5 are added by the addition operation circuit SM 2 , the addition operation circuit SM 2 is added. The detection sensitivity from 1 and SM 2 is 3 × √ (N
b). Therefore, when the auxiliary addition operation circuit SX 1 is provided and the detection output signals from these addition operation circuits SM 1 and SM 2 are added and calculated, the detection sensitivity output from this auxiliary addition operation circuit SX 1 is 3 × √ (2Nb). Becomes The addition arithmetic circuit SM 1 is an addition circuit for the auxiliary photomultipliers PM 1 , PM 4 , and the addition arithmetic circuit SM 2 is for the auxiliary photomultipliers PM 2 , PM.
Even with the adder circuit of 5 , the same detection result as above can be obtained. Also, each scintillator CN 1 , CN 2 , CN 4 , CN 5
May be equally divided vertically. The detector shown in FIG. 2 is provided with four such auxiliary detectors 3.
【0020】ここでは、補助検出器3は、図3に示した
例でいえば、4個の補助光電子増倍管PM1,PM2,P
M4,PM5から同時に電気信号の出力があったとき作動
するようにし、同時に、加算演算回路SU1,SU3,S
U4,SU6からの出力は検出信号として取扱わないよう
にしているが、これ以外の他の信号処理手段によっても
よい。Here, the auxiliary detector 3 is, in the example shown in FIG. 3, four auxiliary photomultiplier tubes PM 1 , PM 2 , P.
The operation is performed when electric signals are simultaneously output from M 4 and PM 5 , and at the same time, addition operation circuits SU 1 , SU 3 , and S 5 are simultaneously activated.
The outputs from U 4 and SU 6 are not handled as detection signals, but other signal processing means may be used.
【0021】なお、本発明は上記実施例のものに限られ
るものではなく、一定の有効面積を持ったシンチレ−タ
の枚数(即ち、構成単位となるシンチレ−ション検出器
の枚数)を、所要の総面積に応じて増やすことができ、
その場合はシンチレ−タの枚数に応じて補助検出器、即
ち、補助加算演算回路の数も増えることとなる。例え
ば、一定の有効面積を持った16枚のシンチレ−タを使
用し、正格子状に並べた場合は、24個の加算演算回路
と9個の補助加算演算回路が必要となる。また、16枚
のシンチレ−タを2列にして横方向に並べたときは、2
2個の加算演算回路と7個の補助加算演算回路が必要と
なる。The present invention is not limited to the above embodiment, but the number of scintillators having a certain effective area (that is, the number of scintillation detectors as constituent units) is required. Can be increased according to the total area of
In that case, the number of auxiliary detectors, that is, the number of auxiliary addition arithmetic circuits also increases according to the number of scintillators. For example, when 16 scintillators having a constant effective area are used and arranged in a regular lattice, 24 adder arithmetic circuits and 9 auxiliary adder arithmetic circuits are required. Moreover, when 16 scintillators are arranged in two rows and arranged side by side,
Two addition arithmetic circuits and seven auxiliary addition arithmetic circuits are required.
【0022】更に、構成単位となるシンチレ−タの大き
さを調整することによって、シンチレ−タ部の総有効面
積を設定することができる。因みに、各シンチレ−タの
縦,横の長さを20cm〜40cmの範囲で調整し形成
した正方形或は長方形のシンチレ−タを使用することが
できる。シンチレ−タの縦,横の長さを10cm以下に
することもできるが、その場合は検出感度の低下は少な
いが、所要面積を満たすための使用枚数が多くなり、従
って加算演算回路,補助加算演算回路の数もかなり多く
なってしまう。Further, the total effective area of the scintillator portion can be set by adjusting the size of the scintillator which is a constituent unit. Incidentally, a square or rectangular scintillator formed by adjusting the length and width of each scintillator within the range of 20 cm to 40 cm can be used. The length and width of the scintillator can be set to 10 cm or less, but in that case, the detection sensitivity is less deteriorated, but the number of sheets used to satisfy the required area is large, and therefore the addition arithmetic circuit and auxiliary addition are performed. The number of arithmetic circuits also increases considerably.
【0023】なお、本発明の検出器では、加算演算回
路,補助加算演算回路から出力された検出信号は、コン
ピュ−タ(図示せず)で処理し、検出したシンチレ−タ
のシンチレ−タ部における位置関係,検出に係る隣合う
シンチレ−タの並び方向、放射能汚染面の強さやその移
動方向,移動速度等をも測定できる。In the detector of the present invention, the detection signals output from the addition operation circuit and the auxiliary addition operation circuit are processed by a computer (not shown), and the scintillator section of the detected scintillator is processed. It is also possible to measure the positional relationship in, the direction in which adjacent scintillators are arranged for detection, the strength of the radioactively contaminated surface, its moving direction, the moving speed, and the like.
【0024】本発明の検出器は上記各実施例によって説
明した通りのものであるが、シンチレ−タ部を構成する
シンチレ−タには、プラスチックシンチレ−タ,ZnS
(Ag),CsI(Tl),B.G.O,NaI(Tl),Lil(Eu),
アントラセンなど、測定対象に応じて適宜使用すること
ができる。The detector of the present invention is as described in each of the above embodiments, but the scintillator constituting the scintillator portion includes a plastic scintillator, ZnS.
(Ag), CsI (Tl), BGO, NaI (Tl), Lil (Eu),
Anthracene or the like can be appropriately used depending on the measurement target.
【0025】[0025]
【発明の効果】本発明は以上の通りであって、本発明の
検出器は、一定の有効面積を持ったシンチレ−タの前面
を揃えて互いに隣合せて並べることによりシンチレ−タ
部の総有効面積の拡大を図ると共に、各シンチレ−タに
おける発光現象をそれぞれ検出し、隣合うシンチレ−タ
からそれぞれに検出された信号を加算して検出信号とし
て出力するので、BG値を増大させることなく検出測定
領域を広げることができる。即ち、隣合う2枚のシンチ
レ−タ単位でシンチレ−タの枚数を何枚でも増やすこと
ができるので、シンチレ−タ部の総有効面積を所要の面
積に自由に拡大でき、しかも、その検出感度は2枚のシ
ンチレ−タで構成されるシンチレ−ション検出器の検出
感度以下に低下することはない。The present invention is as described above. In the detector of the present invention, the scintillator portions having a certain effective area are aligned next to each other by aligning the front surfaces of the scintillator portions so that the scintillator portion is integrated. As the effective area is increased, the light emission phenomenon in each scintillator is detected, and the signals detected from the adjacent scintillators are added and output as a detection signal, so that the BG value is not increased. The detection and measurement area can be expanded. That is, since the number of scintillators can be increased in units of two adjacent scintillators, the total effective area of the scintillator portion can be freely expanded to a required area, and its detection sensitivity is also increased. Does not fall below the detection sensitivity of a scintillation detector composed of two scintillators.
【0026】また、本発明の検出器は、測定できる対象
の範囲が広いので、例えば、原子力施設へ放射性物質が
搬入され、使用済放射能汚染物質が搬出される出入口に
配置すれば、その搬出入の状況を迅速にキャッチするこ
とができる。また、原子力発電所内設備の点検の際に使
用された足場部材や機器,工具等の搬出の際や作業者の
出入りの際に、放射能汚染の度合いを一度に迅速かつ正
確に検出測定することができる。Further, since the detector of the present invention has a wide range of measurable objects, if it is arranged at the entrance / exit where radioactive materials are carried into nuclear power facilities and used radioactive pollutants are carried out, the detectors can be carried out. You can quickly catch the situation of entering. In addition, when the scaffolding members, equipment, tools, etc. used during the inspection of the facilities inside the nuclear power plant are carried out or when workers are in and out, the degree of radioactive contamination should be detected quickly and accurately at one time. You can
【図1】本発明の一例の高感度・大面積シンチレ−ショ
ン検出器の原理を説明するブロック図。FIG. 1 is a block diagram illustrating the principle of a high-sensitivity, large-area scintillation detector according to an example of the present invention.
【図2】本発明の別の一例の検出器の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a detector according to another example of the present invention.
【図3】図2に示した検出器における補助検出器の一例
の平面図。FIG. 3 is a plan view of an example of an auxiliary detector in the detector shown in FIG.
1 本発明の一例の検出器 C1〜C5 シンチレ−タ P1〜P5 光電子増倍管 S1〜S4 加算演算回路 Q 放射能汚染面 2 本発明の別の一例の検出器 CN1〜CN9 シンチレ−タ PN1〜PN9 光電子増倍管 SU1〜SU12 加算演算回路 3 補助検出器 PM1,PM2,PM4,PM5 補助光電子増倍管 SM1,SM2 加算演算回路 SX1 補助加算演算回路 l1,l2 分割線1 Detector of one example of the present invention C 1 to C 5 scintillator P 1 to P 5 Photomultiplier tube S 1 to S 4 Addition arithmetic circuit Q Radioactive contamination surface 2 Detector of another example of the present invention CN 1 ~ CN 9 scintillator PN 1 ~ PN 9 photomultiplier tube SU 1 ~ SU 12 addition arithmetic circuit 3 auxiliary detector PM 1 , PM 2 , PM 4 , PM 5 auxiliary photomultiplier tube SM 1 , SM 2 addition operation Circuit SX 1 Auxiliary addition operation circuit l 1 , l 2 Dividing line
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 田 友 治 神奈川県横浜市磯子区岡村8丁目9番23号 (72)発明者 佐 藤 健 一 東京都品川区豊町2丁目13番11号 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tomoji Harada 8-9-23 Okamura, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture (72) Kenichi Sato 2-13-11 Toyohachi, Shinagawa-ku, Tokyo
Claims (4)
その発光現象を検出して電気信号に変換し増倍する光電
子増倍装置とから成るシンチレ−ション検出器の複数個
を、それらの各シンチレ−タを互いに隣合せ、かつ、入
射面を揃えて配置されたシンチレ−タ部と、該シンチレ
−タ部における隣合う2枚のシンチレ−タ同士において
それぞれ取付けられた光電子増倍装置から出力する信号
を加算し検出信号として出力する加算演算回路とから成
ることを特徴とする高感度・大面積シンチレ−ション検
出器。1. A plurality of scintillation detectors comprising a scintillator having a constant effective area and a photoelectron multiplying device for detecting a light emission phenomenon thereof, converting the light emission phenomenon into an electric signal and multiplying the electric signal. From the scintillator portion in which the respective scintillators are adjacent to each other and the incident surfaces are aligned, and from the photomultipliers respectively attached to the two adjacent scintillators in the scintillator portion. A high-sensitivity, large-area scintillation detector comprising an addition arithmetic circuit for adding output signals and outputting as a detection signal.
互いに隣合せて横方向又は縦方向に一列若しくは2列以
上並べて形成された請求項1の高感度・大面積シンチレ
−ション検出器。2. The high-sensitivity, large-area scintillation detector according to claim 1, wherein the scintillator portion is formed by arranging a plurality of scintillators adjacent to each other in one row or in two or more rows in the horizontal or vertical direction.
互いに隣合せて縦,横方向に並べて形成された請求項1
の高感度・大面積シンチレ−ション検出器。3. The scintillator portion is formed by arranging a plurality of scintillators adjacent to each other in the vertical and horizontal directions.
High-sensitivity, large-area scintillation detector.
せて並べられたシンチレ−タ部において、縦,横で互い
に隣合う4枚のシンチレ−タに関し、前記4枚の各シン
チレ−タに、それらの境界部に接する側のほぼ半分の面
積に対してそれぞれ補助光電子増倍装置を取付けると共
に、隣合う補助光電子増倍装置から出力される信号を加
算し検出信号として出力する加算演算回路を設け、これ
ら加算演算回路からの出力を加算演算する補助加算演算
回路を設けた請求項1〜3のいずれかの高感度・大面積
シンチレ−ション検出器。4. A scintillator part in which a plurality of scintillators are arranged side by side in the vertical and horizontal directions, and in regard to four scintillators which are adjacent to each other in the vertical and horizontal directions, each of the four scintillators is provided. , An auxiliary photomultiplier is attached to almost half of the area on the side of contact with the boundary, and an addition arithmetic circuit that adds signals output from adjacent auxiliary photomultipliers and outputs as a detection signal is added. The high-sensitivity, large-area scintillation detector according to any one of claims 1 to 3, further comprising an auxiliary addition arithmetic circuit which is provided to perform an arithmetic operation on the outputs from these addition arithmetic circuits.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10916394A JPH07294653A (en) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | High-sensitivity/large-area scintillation detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10916394A JPH07294653A (en) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | High-sensitivity/large-area scintillation detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07294653A true JPH07294653A (en) | 1995-11-10 |
Family
ID=14503252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10916394A Pending JPH07294653A (en) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | High-sensitivity/large-area scintillation detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07294653A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007114161A (en) * | 2005-10-24 | 2007-05-10 | Aloka Co Ltd | Article monitor |
US20090175412A1 (en) * | 2000-03-28 | 2009-07-09 | American Science And Engineering, Inc. | Radiation Threat Detection |
JP2010043971A (en) * | 2008-08-13 | 2010-02-25 | Toshiba Corp | Radiation detector |
JP2022096115A (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-29 | 三菱電機プラントエンジニアリング株式会社 | Radioactive contamination measuring system |
-
1994
- 1994-04-26 JP JP10916394A patent/JPH07294653A/en active Pending
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040302 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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A521 | Written amendment |
Effective date: 20040430 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041214 |