JPH08285949A - 放射線検出装置 - Google Patents
放射線検出装置Info
- Publication number
- JPH08285949A JPH08285949A JP7090605A JP9060595A JPH08285949A JP H08285949 A JPH08285949 A JP H08285949A JP 7090605 A JP7090605 A JP 7090605A JP 9060595 A JP9060595 A JP 9060595A JP H08285949 A JPH08285949 A JP H08285949A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rays
- detector
- incident
- charged particles
- energy
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 放射線検出装置において、１つの検出器だけ
で中性子についての検出結果とγ線などについての検出
結果とを同時に得る。 【構成】 6 ＬｉＦから成るコンバータ層１２は、中性
子が入射するとα線などの重荷電粒子を放出する。コン
バータ層１２の厚さ設定の結果、コンバータ層１２から
出て検出器１０に入射する重荷電粒子は一定以上のエネ
ルギーを有する。検出器１０は、空乏層の厚さが入射重
荷電粒子の飛程よりも大きくかつ入射重荷電粒子より低
い所定エネルギーのβ線の飛程よりも小さく設定されて
いるため、入射重荷電粒子については全エネルギーを吸
収して一定レベル以上の検出パルスを出力し、入射γ線
などについては一定レベル以下の検出パルスしか出力し
ない。従って、検出器１０の出力パルスを波高弁別する
ことにより、中性子についての検出結果とγ線などにつ
いての検出結果とを同時に得ることができる。
で中性子についての検出結果とγ線などについての検出
結果とを同時に得る。 【構成】 6 ＬｉＦから成るコンバータ層１２は、中性
子が入射するとα線などの重荷電粒子を放出する。コン
バータ層１２の厚さ設定の結果、コンバータ層１２から
出て検出器１０に入射する重荷電粒子は一定以上のエネ
ルギーを有する。検出器１０は、空乏層の厚さが入射重
荷電粒子の飛程よりも大きくかつ入射重荷電粒子より低
い所定エネルギーのβ線の飛程よりも小さく設定されて
いるため、入射重荷電粒子については全エネルギーを吸
収して一定レベル以上の検出パルスを出力し、入射γ線
などについては一定レベル以下の検出パルスしか出力し
ない。従って、検出器１０の出力パルスを波高弁別する
ことにより、中性子についての検出結果とγ線などにつ
いての検出結果とを同時に得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、γ線・β線と中性子と
が混在する施設において用いる放射線検出装置に関す
る。
が混在する施設において用いる放射線検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】放射線取扱施設の中でも、原子炉施設や
加速器施設、核融合炉実験施設、原子炉核燃料再処理施
設などにおいては、γ線やβ線などのほかに中性子が存
在する場合がある。このような施設においては、γ線や
β線のみならず中性子による被ばくの管理も重要であ
り、中性子被ばく管理ためには中性子検出器が必要とさ
れる。
加速器施設、核融合炉実験施設、原子炉核燃料再処理施
設などにおいては、γ線やβ線などのほかに中性子が存
在する場合がある。このような施設においては、γ線や
β線のみならず中性子による被ばくの管理も重要であ
り、中性子被ばく管理ためには中性子検出器が必要とさ
れる。
【０００３】しかしながら、中性子は、荷電粒子ではな
く直接電離作用を起こすことがないので、γ線やβ線な
どの検出に用いる通常の放射線検出器では検出すること
ができない。そこで、中性子の検出のためには、中性子
と物質との反応を利用し、中性子を陽子やα線などの重
荷電粒子（以下、陽子や重水素核、α線などの荷電粒子
を、同じ荷電粒子であるβ線と区別する意味で、「重荷
電粒子」と総称することとする）に変換して検出すると
いう方法が採られる。このような方法を利用した検出器
としては、ＢＦ3 ガスを用いた比例計数管などが従来よ
り知られているが、近年では、半導体検出器を用いた中
性子検出器も用いられるようになっている。
く直接電離作用を起こすことがないので、γ線やβ線な
どの検出に用いる通常の放射線検出器では検出すること
ができない。そこで、中性子の検出のためには、中性子
と物質との反応を利用し、中性子を陽子やα線などの重
荷電粒子（以下、陽子や重水素核、α線などの荷電粒子
を、同じ荷電粒子であるβ線と区別する意味で、「重荷
電粒子」と総称することとする）に変換して検出すると
いう方法が採られる。このような方法を利用した検出器
としては、ＢＦ3 ガスを用いた比例計数管などが従来よ
り知られているが、近年では、半導体検出器を用いた中
性子検出器も用いられるようになっている。
【０００４】この半導体中性子検出器は、Ｓｉなどを用
いた半導体検出器の検出面側に6 ＬｉＦ（フッ化リチウ
ム）から成るコンバータ層を設け、中性子がそのコンバ
ータ層に入射したときに起こる核反応（ｎ，α）によっ
て生成されるα線を半導体検出器で検出することによ
り、間接的に中性子を検出するものである。
いた半導体検出器の検出面側に6 ＬｉＦ（フッ化リチウ
ム）から成るコンバータ層を設け、中性子がそのコンバ
ータ層に入射したときに起こる核反応（ｎ，α）によっ
て生成されるα線を半導体検出器で検出することによ
り、間接的に中性子を検出するものである。
【０００５】半導体検出器を用いたことにより、中性子
検出器の小型化、高感度化が可能となり、このような半
導体中性子検出器を用いた小型・高感度の中性子用ポケ
ット線量計も開発され、個人の中性子被ばくの監視に利
用されている。
検出器の小型化、高感度化が可能となり、このような半
導体中性子検出器を用いた小型・高感度の中性子用ポケ
ット線量計も開発され、個人の中性子被ばくの監視に利
用されている。
【０００６】そして、前述のような中性子とγ線・β線
とが混在する施設では、放射線管理のために、従来、こ
のような中性子用の線量計とγ・β線用の線量計とを併
用することにより、中性子の線量とγ線・β線の線量と
をそれぞれ個別に測定していた。
とが混在する施設では、放射線管理のために、従来、こ
のような中性子用の線量計とγ・β線用の線量計とを併
用することにより、中性子の線量とγ線・β線の線量と
をそれぞれ個別に測定していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに２種類の線量計を併用して装着するのはかさ張って
不便であるなどの問題もあり、１つの装置で中性子とγ
線・β線の両方の測定を行うことのできる小型の線量計
が要望されている。この要望に応えるために、半導体中
性子検出器とγ線・β線用の半導体検出器とを１つのケ
ース内に組み込んだ線量計も開発されている。
うに２種類の線量計を併用して装着するのはかさ張って
不便であるなどの問題もあり、１つの装置で中性子とγ
線・β線の両方の測定を行うことのできる小型の線量計
が要望されている。この要望に応えるために、半導体中
性子検出器とγ線・β線用の半導体検出器とを１つのケ
ース内に組み込んだ線量計も開発されている。
【０００８】ところが、このような線量計は、各線種に
対応した複数の検出器を基板上に並列して配置する必要
があるため、装置全体としての小型化には限界があっ
た。
対応した複数の検出器を基板上に並列して配置する必要
があるため、装置全体としての小型化には限界があっ
た。
【０００９】本発明はこのような問題を解決するために
なされたものであり、１個の半導体検出器でγ線・β線
と中性子との両方を検出し、得られた検出信号をγ線・
β線についてのものと中性子についてのものとに分離す
ることにより、γ線・β線についての検出結果と中性子
についての検出結果とを同時に得ることができる小型・
軽量の放射線検出装置を提供することを目的とする。
なされたものであり、１個の半導体検出器でγ線・β線
と中性子との両方を検出し、得られた検出信号をγ線・
β線についてのものと中性子についてのものとに分離す
ることにより、γ線・β線についての検出結果と中性子
についての検出結果とを同時に得ることができる小型・
軽量の放射線検出装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明に係る放射線検出装置は、中性子と反応し
て重荷電粒子を放出する薄膜層であって、その反応によ
って生じた重荷電粒子が当該層外に出るまでに失うエネ
ルギーが所定値以下となる厚さに設定されたコンバータ
層と、外界から入射するγ線及びβ線と前記コンバータ
層から入射する重荷電粒子とを検出する半導体検出器で
あって、その空乏層の厚さが、当該半導体物質中におけ
る前記入射重荷電粒子の飛程よりも大きく、かつ前記入
射重荷電粒子のエネルギーよりも小さい所定エネルギー
のβ線の当該半導体物質中における飛程よりも小さく設
定された半導体検出器と、前記入射重荷電粒子のエネル
ギーよりも小さくかつβ線についての前記所定エネルギ
ーよりも大きい弁別閾値に基づき前記検出器の出力パル
スを弁別するパルス弁別回路と、を有し、このパルス弁
別回路の出力に基づき、前記検出器の出力パルスを、中
性子についての検出パルスと、γ線又はβ線についての
検出パルスと、に分離して計数することを特徴とする。
めに、本発明に係る放射線検出装置は、中性子と反応し
て重荷電粒子を放出する薄膜層であって、その反応によ
って生じた重荷電粒子が当該層外に出るまでに失うエネ
ルギーが所定値以下となる厚さに設定されたコンバータ
層と、外界から入射するγ線及びβ線と前記コンバータ
層から入射する重荷電粒子とを検出する半導体検出器で
あって、その空乏層の厚さが、当該半導体物質中におけ
る前記入射重荷電粒子の飛程よりも大きく、かつ前記入
射重荷電粒子のエネルギーよりも小さい所定エネルギー
のβ線の当該半導体物質中における飛程よりも小さく設
定された半導体検出器と、前記入射重荷電粒子のエネル
ギーよりも小さくかつβ線についての前記所定エネルギ
ーよりも大きい弁別閾値に基づき前記検出器の出力パル
スを弁別するパルス弁別回路と、を有し、このパルス弁
別回路の出力に基づき、前記検出器の出力パルスを、中
性子についての検出パルスと、γ線又はβ線についての
検出パルスと、に分離して計数することを特徴とする。
【００１１】また、本発明に係る放射線検出装置は、コ
ンバータ層の放射線入射方向側に、β線を阻止するβ線
フィルタを設けたことを特徴とする。
ンバータ層の放射線入射方向側に、β線を阻止するβ線
フィルタを設けたことを特徴とする。
【００１２】
【作用】コンバータ層と中性子との反応によって生じる
重荷電粒子のエネルギーは、コンバータ層の材質ごとに
決まっている。本発明において、コンバータ層は、生じ
た重荷電粒子がその層外に出るまでの損失エネルギーが
所定値以下となる厚さに設定されているので、層外に出
た重荷電粒子は、ある一定値以上のエネルギーを有する
ことになる。
重荷電粒子のエネルギーは、コンバータ層の材質ごとに
決まっている。本発明において、コンバータ層は、生じ
た重荷電粒子がその層外に出るまでの損失エネルギーが
所定値以下となる厚さに設定されているので、層外に出
た重荷電粒子は、ある一定値以上のエネルギーを有する
ことになる。
【００１３】半導体検出器（以下、「検出器」と略す）
の空乏層の厚さは、入射する重荷電粒子のその検出器中
における飛程よりも大きく設定されているので、コンバ
ータ層から放出され検出器に入射した重荷電粒子は、検
出器の空乏層内でそのエネルギーを完全に失って停止す
る。この結果、検出器からは、入射重荷電粒子が有して
いた全エネルギーに対応するパルスが出力される。従っ
て、重荷電粒子の検出パルスは、一定値以上のエネルギ
ーに対応した波高を有する。
の空乏層の厚さは、入射する重荷電粒子のその検出器中
における飛程よりも大きく設定されているので、コンバ
ータ層から放出され検出器に入射した重荷電粒子は、検
出器の空乏層内でそのエネルギーを完全に失って停止す
る。この結果、検出器からは、入射重荷電粒子が有して
いた全エネルギーに対応するパルスが出力される。従っ
て、重荷電粒子の検出パルスは、一定値以上のエネルギ
ーに対応した波高を有する。
【００１４】一方、入射したγ線又はβ線についての検
出器の検出パルスは、重荷電粒子の検出パルスよりも小
さくなる。なぜなら、本発明においては、検出器の空乏
層の厚さが入射重荷電粒子のエネルギーよりも小さい所
定エネルギーのβ線の飛程よりも小さく設定されている
ため、入射重荷電粒子以上のエネルギーを有するγ線や
β線が入射した場合は、それらγ線及びβ線が空乏層を
透過してしまい、検出器内で消費されるエネルギーが入
射重荷電粒子のエネルギー以上となることがないからで
ある。
出器の検出パルスは、重荷電粒子の検出パルスよりも小
さくなる。なぜなら、本発明においては、検出器の空乏
層の厚さが入射重荷電粒子のエネルギーよりも小さい所
定エネルギーのβ線の飛程よりも小さく設定されている
ため、入射重荷電粒子以上のエネルギーを有するγ線や
β線が入射した場合は、それらγ線及びβ線が空乏層を
透過してしまい、検出器内で消費されるエネルギーが入
射重荷電粒子のエネルギー以上となることがないからで
ある。
【００１５】従って、入射重荷電粒子のエネルギーより
も小さくかつβ線についての前記所定エネルギーよりも
大きいエネルギー値を弁別閾値としてパルス弁別回路に
よってパルス弁別を行うことにより、γ線又はβ線の検
出パルスと重荷電粒子（すなわち中性子）の検出パルス
とを互いに弁別することができる。これにより、中性子
の検出パルスと、γ線又はβ線の検出パルスと、をそれ
ぞれ別個に計数することが可能となる。
も小さくかつβ線についての前記所定エネルギーよりも
大きいエネルギー値を弁別閾値としてパルス弁別回路に
よってパルス弁別を行うことにより、γ線又はβ線の検
出パルスと重荷電粒子（すなわち中性子）の検出パルス
とを互いに弁別することができる。これにより、中性子
の検出パルスと、γ線又はβ線の検出パルスと、をそれ
ぞれ別個に計数することが可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明に係る放射線検出装置の好適な
実施例を図面に基づいて説明する。
実施例を図面に基づいて説明する。
【００１７】図１は、本発明に係る放射線検出装置の第
１実施例を示すブロック図である。
１実施例を示すブロック図である。
【００１８】図１において、Ｓｉから成る半導体検出器
１０の検出面側には、6 ＬｉＦから成るコンバータ層１
２が設けられている。半導体検出器１０の出力は、増幅
器１４によって線形増幅された後、中性子用波高弁別回
路１６及びγ・β用波高弁別回路１８に入力される。そ
して、中性子用波高弁別回路１６は、増幅器１４の出力
パルスのうち、所定の中性子弁別閾値以上のエネルギー
のパルスのみを波高弁別して出力する。また、γ・β用
波高弁別回路１８は、増幅器１４の出力パルスのうち、
所定のノイズ弁別閾値以上のエネルギーのパルスのみを
波高弁別して出力する。なお、少なくとも検出器１０及
びコンバータ層１２は、遮光や静電遮蔽、外界からの重
荷電粒子の阻止などのために、１０μｍ程度の厚さのア
ルミナイズド・マイラの保護膜２０によって覆われてい
る。
１０の検出面側には、6 ＬｉＦから成るコンバータ層１
２が設けられている。半導体検出器１０の出力は、増幅
器１４によって線形増幅された後、中性子用波高弁別回
路１６及びγ・β用波高弁別回路１８に入力される。そ
して、中性子用波高弁別回路１６は、増幅器１４の出力
パルスのうち、所定の中性子弁別閾値以上のエネルギー
のパルスのみを波高弁別して出力する。また、γ・β用
波高弁別回路１８は、増幅器１４の出力パルスのうち、
所定のノイズ弁別閾値以上のエネルギーのパルスのみを
波高弁別して出力する。なお、少なくとも検出器１０及
びコンバータ層１２は、遮光や静電遮蔽、外界からの重
荷電粒子の阻止などのために、１０μｍ程度の厚さのア
ルミナイズド・マイラの保護膜２０によって覆われてい
る。
【００１９】本実施例では、以上のような構成におい
て、検出器１０の空乏層の厚さは３００μｍ以下、コン
バータ層１２の厚さは１μｍ以下に、それぞれ設定され
ている。
て、検出器１０の空乏層の厚さは３００μｍ以下、コン
バータ層１２の厚さは１μｍ以下に、それぞれ設定され
ている。
【００２０】次に、本実施例の動作について説明する。
【００２１】本実施例の放射線検出装置に、中性子が入
射してきた場合、その入射中性子は、コンバータ層１２
内のＬｉ原子と反応して重荷電粒子を放出する。この反
応は、次のように表される。
射してきた場合、その入射中性子は、コンバータ層１２
内のＬｉ原子と反応して重荷電粒子を放出する。この反
応は、次のように表される。
【００２２】
【数１】6 Ｌｉ ＋ ｎ ＝ ｔ ＋ α ＋ ４．７８ＭｅＶ なお、上式において、「α」はα粒子、「ｔ」はトリチ
ウム核（3 Ｈ）を示す。また、この反応の際に生じた
４．７８ＭｅＶのエネルギーのうち２．０５ＭｅＶがα
粒子の運動エネルギーとなり、残りの２．７３ＭｅＶが
トリチウム核の運動エネルギーとなる。
ウム核（3 Ｈ）を示す。また、この反応の際に生じた
４．７８ＭｅＶのエネルギーのうち２．０５ＭｅＶがα
粒子の運動エネルギーとなり、残りの２．７３ＭｅＶが
トリチウム核の運動エネルギーとなる。
【００２３】このようにして生じたα線及びトリチウム
核は、コンバータ層１２から外に出た後、検出器１０に
よって検出される。このとき、α線及びトリチウム核
は、コンバータ層１２から外に出るまでに、コンバータ
層１２自体によってその運動エネルギーを吸収される。
ところが、本実施例では、コンバータ層１２の厚さは１
μｍ以下の小さい値となっているので、α線及びトリチ
ウム核のエネルギー損失は３００ｋｅＶ以下に抑えられ
る。従って、本実施例においては、コンバータ層１２か
ら放出され検出器１０に入射するα線及びトリチウム核
は、理論上１．７５ＭｅＶ以上の運動エネルギーを有す
ることになる。
核は、コンバータ層１２から外に出た後、検出器１０に
よって検出される。このとき、α線及びトリチウム核
は、コンバータ層１２から外に出るまでに、コンバータ
層１２自体によってその運動エネルギーを吸収される。
ところが、本実施例では、コンバータ層１２の厚さは１
μｍ以下の小さい値となっているので、α線及びトリチ
ウム核のエネルギー損失は３００ｋｅＶ以下に抑えられ
る。従って、本実施例においては、コンバータ層１２か
ら放出され検出器１０に入射するα線及びトリチウム核
は、理論上１．７５ＭｅＶ以上の運動エネルギーを有す
ることになる。
【００２４】そして、本実施例では、検出器１０の空乏
層の厚さは３００μｍとなっており、この厚さはＳｉ半
導体中におけるα線及びトリチウム核の飛程（数十μ
ｍ）よりも遥かに大きいので、コンバータ層１２から検
出器１０に入射したα線及びトリチウム核は、検出器１
０の空乏層内でその運動エネルギーを完全に失う。この
結果、検出器１０からは、入射した重荷電粒子のほぼ全
運動エネルギーに対応した波高の検出パルスが出力され
る。
層の厚さは３００μｍとなっており、この厚さはＳｉ半
導体中におけるα線及びトリチウム核の飛程（数十μ
ｍ）よりも遥かに大きいので、コンバータ層１２から検
出器１０に入射したα線及びトリチウム核は、検出器１
０の空乏層内でその運動エネルギーを完全に失う。この
結果、検出器１０からは、入射した重荷電粒子のほぼ全
運動エネルギーに対応した波高の検出パルスが出力され
る。
【００２５】一方、本実施例の放射線検出装置にγ線又
はβ線が入射してきた場合、γ線及びβ線は、薄いコン
バータ層１２ではほとんど減弱されずに検出器１０に入
射する。前述したように検出器１０の空乏層の厚さは３
００μｍとなっており、この厚さの空乏層を通過する際
のβ線のエネルギー損失は３００ｋｅＶ以下となる。す
なわち、３００ｋｅＶより大きなエネルギーを持つβ線
が入射したとしても、そのようなβ線は空乏層を透過
し、その空乏層中では最大３００ｋｅＶ程度のエネルギ
ーしか損失しない。従って、本実施例の構成では、β線
が入射した場合に検出器１０から出力される検出パルス
は、高々３００ｋｅＶに対応する波高しか有しない。ま
た、γ線はβ線よりも透過力が強く、γ線の空乏層内で
のエネルギー損失はβ線以下となるため、γ線について
の検出器１０の検出パルスの波高も高々３００ｋｅＶと
なる。
はβ線が入射してきた場合、γ線及びβ線は、薄いコン
バータ層１２ではほとんど減弱されずに検出器１０に入
射する。前述したように検出器１０の空乏層の厚さは３
００μｍとなっており、この厚さの空乏層を通過する際
のβ線のエネルギー損失は３００ｋｅＶ以下となる。す
なわち、３００ｋｅＶより大きなエネルギーを持つβ線
が入射したとしても、そのようなβ線は空乏層を透過
し、その空乏層中では最大３００ｋｅＶ程度のエネルギ
ーしか損失しない。従って、本実施例の構成では、β線
が入射した場合に検出器１０から出力される検出パルス
は、高々３００ｋｅＶに対応する波高しか有しない。ま
た、γ線はβ線よりも透過力が強く、γ線の空乏層内で
のエネルギー損失はβ線以下となるため、γ線について
の検出器１０の検出パルスの波高も高々３００ｋｅＶと
なる。
【００２６】図２は、本実施例における検出器１０の出
力パルスのエネルギースペクトルを示している。図２に
示すように、反応によって生じた重荷電粒子の検出パル
スは約１．７５ＭｅＶ以上となり、γ線及びβ線の検出
パルスは３００ｋｅＶ以下となるので、これらは容易に
分離することができる。
力パルスのエネルギースペクトルを示している。図２に
示すように、反応によって生じた重荷電粒子の検出パル
スは約１．７５ＭｅＶ以上となり、γ線及びβ線の検出
パルスは３００ｋｅＶ以下となるので、これらは容易に
分離することができる。
【００２７】すなわち、重荷電粒子の検出パルスの最小
エネルギーとγ線又はβ線の検出パルスの最大エネルギ
ーとの間のエネルギー値を中性子弁別閾値とし、この中
性子弁別閾値に基づき検出器１０の出力パルスを弁別す
ることにより、重荷電粒子の検出パルスとγ線又はβ線
の検出パルスとを完全に弁別することができる。
エネルギーとγ線又はβ線の検出パルスの最大エネルギ
ーとの間のエネルギー値を中性子弁別閾値とし、この中
性子弁別閾値に基づき検出器１０の出力パルスを弁別す
ることにより、重荷電粒子の検出パルスとγ線又はβ線
の検出パルスとを完全に弁別することができる。
【００２８】本実施例では、このパルス弁別を中性子用
波高弁別回路１６にて行う。中性子用波高弁別回路１６
において、中性子弁別閾値を例えば１．５ＭｅＶとして
波高弁別を行うことにより、中性子用波高弁別回路１６
からは、中性子の入射によって生じた重荷電粒子の検出
パルスのみが弁別出力される。従って、この中性子用波
高弁別回路１６の出力パルスを計数することにより、入
射する中性子についての計数値を得ることができ、更に
はこの計数値から中性子の線量を求めることができる。
波高弁別回路１６にて行う。中性子用波高弁別回路１６
において、中性子弁別閾値を例えば１．５ＭｅＶとして
波高弁別を行うことにより、中性子用波高弁別回路１６
からは、中性子の入射によって生じた重荷電粒子の検出
パルスのみが弁別出力される。従って、この中性子用波
高弁別回路１６の出力パルスを計数することにより、入
射する中性子についての計数値を得ることができ、更に
はこの計数値から中性子の線量を求めることができる。
【００２９】また、本実施例では、γ線又はβ線につい
ての測定値は、中性子用波高弁別回路１６とγ・β用波
高弁別回路１８との両方の出力信号に基づいて求められ
る。γ・β用波高弁別回路１８は、検出器１０の出力パ
ルスからノイズを除去するための回路であり、所定のノ
イズ弁別閾値以上のエネルギーのパルスのみを弁別出力
する。従って、γ・β用波高弁別回路１８からは、γ線
及びβ線の検出パルスと、中性子の検出パルスとの両方
が出力される。よって、γ・β用波高弁別回路１８の出
力パルスの計数結果から中性子用波高弁別回路１６の出
力パルスの計数結果を減算することにより、γ線及びβ
線についての計数値を得ることができる。そして、更に
この計数値からγ線・β線の線量を求めることができ
る。
ての測定値は、中性子用波高弁別回路１６とγ・β用波
高弁別回路１８との両方の出力信号に基づいて求められ
る。γ・β用波高弁別回路１８は、検出器１０の出力パ
ルスからノイズを除去するための回路であり、所定のノ
イズ弁別閾値以上のエネルギーのパルスのみを弁別出力
する。従って、γ・β用波高弁別回路１８からは、γ線
及びβ線の検出パルスと、中性子の検出パルスとの両方
が出力される。よって、γ・β用波高弁別回路１８の出
力パルスの計数結果から中性子用波高弁別回路１６の出
力パルスの計数結果を減算することにより、γ線及びβ
線についての計数値を得ることができる。そして、更に
この計数値からγ線・β線の線量を求めることができ
る。
【００３０】このように、本実施例によれば、中性子に
起因する重荷電粒子の検出パルスとγ線又はβ線の検出
パルスとを、各々の波高により確実に弁別することがで
きるので、１つの検出器で、中性子についての検出結果
とγ線・β線についての検出結果とを同時に得ることが
可能となる。従って、本実施例によれば、中性子及びγ
線・β線両用の放射線検出装置の更なる小型化を達成す
ることができる。
起因する重荷電粒子の検出パルスとγ線又はβ線の検出
パルスとを、各々の波高により確実に弁別することがで
きるので、１つの検出器で、中性子についての検出結果
とγ線・β線についての検出結果とを同時に得ることが
可能となる。従って、本実施例によれば、中性子及びγ
線・β線両用の放射線検出装置の更なる小型化を達成す
ることができる。
【００３１】図３は、本実施例の変形例を示すブロック
図である。この変形例は、図１の構成において、コンバ
ータ層１２の放射線入射方向側にβ線フィルタ２２を付
加したものである。このβ線フィルタ２２は、例えば軽
金属や樹脂などから成る厚さ約５〜１０ｍｍのフィルタ
であり、外界から検出器１０へのβ線の入射を阻止する
ために設けられる。このβ線フィルタ２２の他の構成
は、図１に示す装置と同様である。
図である。この変形例は、図１の構成において、コンバ
ータ層１２の放射線入射方向側にβ線フィルタ２２を付
加したものである。このβ線フィルタ２２は、例えば軽
金属や樹脂などから成る厚さ約５〜１０ｍｍのフィルタ
であり、外界から検出器１０へのβ線の入射を阻止する
ために設けられる。このβ線フィルタ２２の他の構成
は、図１に示す装置と同様である。
【００３２】従って、この変形例によれば、β線フィル
タ２２によってβ線がカットされるので、γ・β用波高
弁別回路１８からは中性子とγ線のみについての検出パ
ルスが出力される。従って、この変形例によれば、γ・
β用波高弁別回路１８の出力パルスの計数結果から中性
子用波高弁別回路１６の出力パルスの計数結果を減算す
ることにより、γ線のみについての計数値を得ることが
でき、更にはこの計数値からγ線の線量を求めることが
できる。よって、この変形例は、γ線と中性子とを同時
に測定する装置として用いることができる。
タ２２によってβ線がカットされるので、γ・β用波高
弁別回路１８からは中性子とγ線のみについての検出パ
ルスが出力される。従って、この変形例によれば、γ・
β用波高弁別回路１８の出力パルスの計数結果から中性
子用波高弁別回路１６の出力パルスの計数結果を減算す
ることにより、γ線のみについての計数値を得ることが
でき、更にはこの計数値からγ線の線量を求めることが
できる。よって、この変形例は、γ線と中性子とを同時
に測定する装置として用いることができる。
【００３３】また、図１の構成と図３の構成とを並列し
て用いれば、中性子、γ線、β線の各計数値、線量をそ
れぞれ同時に求めることができる。
て用いれば、中性子、γ線、β線の各計数値、線量をそ
れぞれ同時に求めることができる。
【００３４】なお、以上の例では、γ・β用波高弁別回
路１８として、弁別閾値以上のパルスのみを弁別出力す
るタイプの波高弁別回路を用いていたが、この代わり
に、ノイズ弁別閾値から中性子弁別閾値までのエネルギ
ー範囲のパルスを弁別出力するシングルチャンネルアナ
ライザを用いることもできる。この場合、シングルチャ
ンネルアナライザの出力パルスを直接計数した結果が、
γ線及びβ線の合計計数値（又はγ線の計数値）とな
る。
路１８として、弁別閾値以上のパルスのみを弁別出力す
るタイプの波高弁別回路を用いていたが、この代わり
に、ノイズ弁別閾値から中性子弁別閾値までのエネルギ
ー範囲のパルスを弁別出力するシングルチャンネルアナ
ライザを用いることもできる。この場合、シングルチャ
ンネルアナライザの出力パルスを直接計数した結果が、
γ線及びβ線の合計計数値（又はγ線の計数値）とな
る。
【００３５】以上の説明においては、コンバータ層１２
の厚さが１μｍ以下、検出器１０の空乏層の厚さが３０
０μｍ以下、中性子弁別閾値が１．５ＭｅＶである例を
示したが、これらの数値はあくまで一例に過ぎない。本
実施例の構成上のポイントは、重荷電粒子（すなわち中
性子）の検出パルスとγ線又はβ線の検出パルスとを、
その波高により完全に分離するところにある。従って、
本実施例の効果を得るには、コンバータ層１２の厚さ及
び検出器１０の空乏層の厚さの組み合わせは、重荷電粒
子の検出パルスのエネルギースペクトルとγ線・β線の
検出パルスのエネルギースペクトルとが互いに重ならな
いような組み合わせであれば、原理上どのような組み合
わせでもよい。また、中性子弁別閾値は、重荷電粒子に
ついてのエネルギースペクトルの最小エネルギーとγ線
・β線についてのエネルギースペクトルの最大エネルギ
ーとの間の値であれば、原理的にはどのような値でもよ
い。
の厚さが１μｍ以下、検出器１０の空乏層の厚さが３０
０μｍ以下、中性子弁別閾値が１．５ＭｅＶである例を
示したが、これらの数値はあくまで一例に過ぎない。本
実施例の構成上のポイントは、重荷電粒子（すなわち中
性子）の検出パルスとγ線又はβ線の検出パルスとを、
その波高により完全に分離するところにある。従って、
本実施例の効果を得るには、コンバータ層１２の厚さ及
び検出器１０の空乏層の厚さの組み合わせは、重荷電粒
子の検出パルスのエネルギースペクトルとγ線・β線の
検出パルスのエネルギースペクトルとが互いに重ならな
いような組み合わせであれば、原理上どのような組み合
わせでもよい。また、中性子弁別閾値は、重荷電粒子に
ついてのエネルギースペクトルの最小エネルギーとγ線
・β線についてのエネルギースペクトルの最大エネルギ
ーとの間の値であれば、原理的にはどのような値でもよ
い。
【００３６】更に、上記の例では、コンバータ層１２と
して6 ＬｉＦを用いたが、コンバータ層１２としては、
中性子と反応して重荷電粒子を放出するものであれば、
原理上どのような材質を用いてもよい。また、検出器１
０についても、Ｓｉ半導体検出器に限らず、他の検出器
（例えばＴｅＣｄ化合物半導体検出器）を用いることが
できる。ただし、このようにコンバータ層１２及び検出
器１０の材質を変更した場合には、これに応じて、コン
バータ層の厚さや空乏層の厚さ、中性子弁別閾値の値を
適宜変更する必要がある。
して6 ＬｉＦを用いたが、コンバータ層１２としては、
中性子と反応して重荷電粒子を放出するものであれば、
原理上どのような材質を用いてもよい。また、検出器１
０についても、Ｓｉ半導体検出器に限らず、他の検出器
（例えばＴｅＣｄ化合物半導体検出器）を用いることが
できる。ただし、このようにコンバータ層１２及び検出
器１０の材質を変更した場合には、これに応じて、コン
バータ層の厚さや空乏層の厚さ、中性子弁別閾値の値を
適宜変更する必要がある。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、コン
バータ層の厚さ及び半導体検出器の空乏層の厚さを、所
定の条件を満たすように設定したことにより、中性子の
検出パルスとγ線又はβ線の検出パルスとを、その波高
により完全に分離することができる。従って、本発明に
よれば、１つの半導体検出器で中性子についての検出結
果とγ線・β線についての検出結果とを同時に得ること
が可能となり、中性子及びγ線・β線を同時に測定する
ことができる小型の放射線検出装置を得ることができ
る。
バータ層の厚さ及び半導体検出器の空乏層の厚さを、所
定の条件を満たすように設定したことにより、中性子の
検出パルスとγ線又はβ線の検出パルスとを、その波高
により完全に分離することができる。従って、本発明に
よれば、１つの半導体検出器で中性子についての検出結
果とγ線・β線についての検出結果とを同時に得ること
が可能となり、中性子及びγ線・β線を同時に測定する
ことができる小型の放射線検出装置を得ることができ
る。
【図１】 本発明に係る放射線検出装置の実施例の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】 実施例における半導体検出器の出力パルスの
エネルギースペクトルを示す図である。
エネルギースペクトルを示す図である。
【図３】 本発明の実施例の変形例の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１０ 半導体検出器、１２ コンバータ層、１４ 増幅
器、１６ 中性子用波高弁別回路、１８ γ・β用波高
弁別回路、２０ 保護膜、２２ β線フィルタ。
器、１６ 中性子用波高弁別回路、１８ γ・β用波高
弁別回路、２０ 保護膜、２２ β線フィルタ。
Claims (2)
- 【請求項１】 中性子と反応して重荷電粒子を放出する
薄膜層であって、その反応によって生じた重荷電粒子が
当該層外に出るまでに失うエネルギーが所定値以下とな
る厚さに設定されたコンバータ層と、 外界から入射するγ線及びβ線と前記コンバータ層から
入射する重荷電粒子とを検出する半導体検出器であっ
て、その空乏層の厚さが、当該半導体物質中における前
記入射重荷電粒子の飛程よりも大きく、かつ前記入射重
荷電粒子のエネルギーよりも小さい所定エネルギーのβ
線の当該半導体物質中における飛程よりも小さく設定さ
れた半導体検出器と、 前記入射重荷電粒子のエネルギーよりも小さくかつβ線
についての前記所定エネルギーよりも大きい弁別閾値に
基づき前記検出器の出力パルスを弁別するパルス弁別回
路と、 を有し、このパルス弁別回路の出力に基づき、前記検出
器の出力パルスを、中性子についての検出パルスと、γ
線又はβ線についての検出パルスと、に分離して計数す
ることを特徴とする放射線検出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の放射線検出装置であっ
て、 前記コンバータ層の放射線入射方向側に、β線を阻止す
るβ線フィルタを設けたことを特徴とする放射線検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7090605A JP2871523B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 放射線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7090605A JP2871523B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 放射線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08285949A true JPH08285949A (ja) | 1996-11-01 |
| JP2871523B2 JP2871523B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=14003116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7090605A Expired - Fee Related JP2871523B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 放射線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2871523B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004534257A (ja) * | 2001-07-09 | 2004-11-11 | ブンデスレプブリーク・ドイチュラント、フェアトレーテン・ドゥルヒ・ダス・ブンデスミンステリウム・フューア・ビルトシャフト・ウント・アルバイト、ディーセス・フェアトレーテン・ドゥルヒ・デン・プレズィデン | 中性子／光子の混合された場で個人線量を測定するための方法及び装置 |
| KR100650325B1 (ko) * | 2005-07-13 | 2006-11-27 | 한국원자력 통제기술원 | 고준위 중성자/감마 검출 시스템 |
| JP2013029361A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Japan Atomic Energy Agency | 半導体放射線測定器 |
| US8729489B2 (en) | 2010-08-23 | 2014-05-20 | Korea Atomic Energy Research Institute | Radiation detecting device to measure gamma-ray and neutron discriminately |
| JP2015010837A (ja) * | 2013-06-26 | 2015-01-19 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 放射線計測装置 |
| JP2015187567A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-29 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 放射線計測装置 |
| CN112130192A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-12-25 | 中国科学院国家空间科学中心 | 一种用于空间中性原子成分分析仪器的抗干扰方法及系统 |
-
1995
- 1995-04-17 JP JP7090605A patent/JP2871523B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004534257A (ja) * | 2001-07-09 | 2004-11-11 | ブンデスレプブリーク・ドイチュラント、フェアトレーテン・ドゥルヒ・ダス・ブンデスミンステリウム・フューア・ビルトシャフト・ウント・アルバイト、ディーセス・フェアトレーテン・ドゥルヒ・デン・プレズィデン | 中性子／光子の混合された場で個人線量を測定するための方法及び装置 |
| KR100650325B1 (ko) * | 2005-07-13 | 2006-11-27 | 한국원자력 통제기술원 | 고준위 중성자/감마 검출 시스템 |
| US8729489B2 (en) | 2010-08-23 | 2014-05-20 | Korea Atomic Energy Research Institute | Radiation detecting device to measure gamma-ray and neutron discriminately |
| JP2013029361A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Japan Atomic Energy Agency | 半導体放射線測定器 |
| JP2015010837A (ja) * | 2013-06-26 | 2015-01-19 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 放射線計測装置 |
| JP2015187567A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-29 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 放射線計測装置 |
| CN112130192A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-12-25 | 中国科学院国家空间科学中心 | 一种用于空间中性原子成分分析仪器的抗干扰方法及系统 |
| CN112130192B (zh) * | 2020-09-14 | 2021-04-09 | 中国科学院国家空间科学中心 | 一种用于空间中性原子成分分析仪器的抗干扰方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2871523B2 (ja) | 1999-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6876711B2 (en) | Neutron detector utilizing sol-gel absorber and activation disk | |
| US9046613B2 (en) | Radiation detector | |
| US10107934B2 (en) | Device and method for detecting neutrons and gamma rays | |
| WO2007139915A2 (en) | Neutron and gamma ray monitor | |
| EP2460032A1 (en) | Apparatus and method for neutron detection by capture-gamma calorimetry | |
| EP0272831B1 (en) | Method for neutron dosimetry | |
| EP1989573A1 (en) | Solid state neutron detector | |
| JP2007047066A (ja) | 中性子・γ線非弁別式臨界検出装置 | |
| JP2871523B2 (ja) | 放射線検出装置 | |
| RU2189057C2 (ru) | Сцинтилляционный детектор нейтронного и гамма-излучения | |
| JPH1144768A (ja) | 放射線検出器及びそれを用いた放射線モニタ | |
| RU2158011C2 (ru) | Детектор для регистрации нейтронов и гамма-излучения | |
| JP2000284052A (ja) | β．γ線弁別用ガス充填積層型検出器 | |
| JPH068859B2 (ja) | 食品中β放射性核種含有量測定装置 | |
| RU2259573C1 (ru) | Сцинтилляционный детектор быстрых и тепловых нейтронов | |
| RU2102775C1 (ru) | Устройство для регистрации потоков нейтронов | |
| RU2143711C1 (ru) | Детектор для регистрации ионизирующих излучений | |
| JP2001311780A (ja) | 中性子線測定装置 | |
| JP3595375B2 (ja) | ポジトロン検出装置 | |
| RU2272301C1 (ru) | Сцинтилляционный детектор нейтронов | |
| JPH04326095A (ja) | 中性子増倍体系の臨界監視モニタ | |
| RU2231809C2 (ru) | Детектор нейтронного и гамма-излучений | |
| JP2735937B2 (ja) | 臨界事故監視用中性子検出装置 | |
| US11650339B2 (en) | Spectroscopic sensor for alpha and beta particles | |
| Chotoo et al. | Evaluation of polymer-coated CsI: Tl as an alpha/beta pulse shape discriminating flow cell |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080108 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100108 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |