JPH10232284A - Wavelength shift type radiation sensor and radiation detector - Google Patents

Wavelength shift type radiation sensor and radiation detector

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JPH10232284A
JPH10232284A JP3536997A JP3536997A JPH10232284A JP H10232284 A JPH10232284 A JP H10232284A JP 3536997 A JP3536997 A JP 3536997A JP 3536997 A JP3536997 A JP 3536997A JP H10232284 A JPH10232284 A JP H10232284A
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JP
Japan
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scintillator
wavelength
light
radiation
fiber
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Application number
JP3536997A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuyuki Maekawa
立行 前川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect particularly a β-ray by reducing thickness, size and position dependence and improving sensitivity. SOLUTION: A plurality of shift fibers 2 are disposed symmetrically along a peripheral edge of a scintillator 21. A photodetector 23 is mounted at a lengthwise direction end face of each fiber 22, and a reflector 24 for returning the light into the fiber is provided at the other end face. Reflectors 22a, 25 for reflecting lights toward inward of the scintillator are provided on an outer surface of the fiber 22 in non-contact with the paired scintillators and an outer surface of a peripheral edge of the scintillator provided with no fiber. Substance having smaller refractive index than that of the scintillator is disposed on a flat surface of the scintillator, and its outside of the surface is covered with a reflecting and shielding material for reflecting the light output from the scintillator inward the scintillator and shielding the light from an exterior.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は原子力関連施設等に
おいて例えば表面汚染用として適用される放射線検出技
術に係り、特に発光現象を利用して放射線を検出する波
長シフト型放射線センサおよびそのセンサを用いた放射
線検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation detection technique applied to, for example, surface contamination in nuclear facilities and the like, and in particular, to a wavelength shift type radiation sensor for detecting radiation by utilizing a light emission phenomenon and to use the sensor. Radiation detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の放射線検出装置としては種
々の構成のものが知られており、特に飛程の大きいβ線
の検出装置としては、プラスチック製の大面積のシンチ
レータを用いる場合が多い。
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of radiation detectors of this type are known, and a large area scintillator made of plastic is often used as a detector for .beta.-rays having a large range. .

【0003】図36〜図40は、このような大面積β線
検出センサの各種従来例を示しており、原子力関連施設
における表面汚染検査用として多く用いられているもの
である。
FIGS. 36 to 40 show various conventional examples of such a large-area β-ray detection sensor, which are widely used for surface contamination inspection in nuclear facilities.

【0004】図36に示した放射線センサは箱形のもの
で、集光箱1の1つの面(図の上面)が集光面、他の5
つの内面がすべて光を反射するように処置した反射面と
されている。この集光箱1の上蓋部分を薄いプラスチッ
クシンチレータ2で構成しており、プラスチックシンチ
レータ2の上部(集光箱内面に対して外側)は、β線が
透過可能で、かつ内側へ光を反射することのできる図示
しないシートで覆われている。
The radiation sensor shown in FIG. 36 is of a box shape, and one surface (the upper surface in the figure) of the light collecting box 1 is a light collecting surface and the other 5
The three inner surfaces are all reflective surfaces treated to reflect light. The upper lid portion of the light-collecting box 1 is made of a thin plastic scintillator 2, and the upper part of the plastic scintillator 2 (outside the inner surface of the light-collecting box) is capable of transmitting β-rays and reflects light inward. It is covered with a sheet (not shown) which can be used.

【0005】そして、β線の入射によりシンチレータ2
内に発生した光が集光箱1の内部で反射しながら充満
し、集光箱1内部に据え付けられた光検出器3により検
出される。
[0005] Then, the scintillator 2
The light generated inside is filled while being reflected inside the light collecting box 1, and is detected by the light detector 3 installed inside the light collecting box 1.

【0006】また、図37に示したものは、ガスフロー
型センサで構成した大面積β線用検出装置である。この
装置はβ線がガス中に作るイオン対を収集する一般的な
比例計数管の1つである。この場合は箱型の容器4の上
面を、β線入射が可能でかつガスを封入保持可能なシー
トで構成した入光窓5とし、ガスパイプ6を介してゆっ
くりと電離用ガスを容器4内に流し続けるものである。
FIG. 37 shows a large-area β-ray detecting device constituted by a gas flow type sensor. This device is one of the common proportional counters that collects the ion pairs that beta rays create in the gas. In this case, the upper surface of the box-shaped container 4 is a light incident window 5 formed of a sheet capable of receiving β-rays and enclosing and holding gas, and the ionizing gas is slowly introduced into the container 4 through the gas pipe 6. It keeps flowing.

【0007】また、図38および39に示したものは、
シンチレーションカロリメータで用いられている放射線
センサである。図38の例では、平板状のプラスチック
製シンチレータ2の平坦部に、波長シフトファイバ7を
渦巻状に密着させ、その波長シフトファイバ7の長さ方
向一端面に伝送用光ファイバ8を接続し、図示しない光
検出器まで信号伝送するようになっている。即ち、シン
チレータ2で発生するシンチレーション光が波長シフト
ファイバ7に遭遇して蛍光変換され、この蛍光パルスを
透明な伝送用ファイバ8で伝送するものである。
Further, what is shown in FIGS. 38 and 39 is as follows.
This is a radiation sensor used in a scintillation calorimeter. In the example of FIG. 38, the wavelength shift fiber 7 is spirally adhered to the flat portion of the flat plastic scintillator 2, and the transmission optical fiber 8 is connected to one longitudinal end face of the wavelength shift fiber 7. The signal is transmitted to a photodetector (not shown). That is, the scintillation light generated by the scintillator 2 encounters the wavelength shift fiber 7 and undergoes fluorescence conversion, and this fluorescence pulse is transmitted by the transparent transmission fiber 8.

【0008】さらに、図39に示したセンサも同様の機
能を有しており、四角形板状のプラスチック製のシンチ
レータ2の外周縁に蛍光体を含んだ1対のL字形の樹脂
製の角柱ライトガイド(以下、波長シフトバーと称す
る)9を配置し、この各波長シフトバー9が出会う角部
分を、さらに第2の波長シフトバー10を介して光検出
器11に接続している。シンチレータ2に接している第
1の波長シフトバー9はシンチレーション波長により励
起されて蛍光を放出するものであるが、第2の波長シフ
トバー10は第1の波長シフトバー9が放出した蛍光に
より励起され、さらに長い波長の光を放出するものであ
る。
Further, the sensor shown in FIG. 39 has a similar function, and a pair of L-shaped resin prism lights made of a pair of L-shaped resins each including a phosphor on the outer peripheral edge of a rectangular plate-shaped plastic scintillator 2. A guide (hereinafter, referred to as a wavelength shift bar) 9 is disposed, and a corner portion where each wavelength shift bar 9 meets is further connected to a photodetector 11 via a second wavelength shift bar 10. The first wavelength shift bar 9 in contact with the scintillator 2 is excited by the scintillation wavelength and emits fluorescence, while the second wavelength shift bar 10 is excited by the fluorescence emitted by the first wavelength shift bar 9, and It emits long wavelength light.

【0009】なお、図38、39に示したいずれのセン
サも、図40に示すように、鉛板12等とシンチレータ
2とが交互に多層に積み重ねられて使用されることを想
定している。
It is assumed that both the sensors shown in FIGS. 38 and 39 are used by alternately stacking the lead plate 12 and the like and the scintillator 2 in multiple layers as shown in FIG.

【0010】そして、これらのセンサでは、GeVオー
ダの荷電粒子の入射の結果、電子(β線)とγ線とのカ
スケードシャワーが発生し、多層構造のシンチレータ2
の中をこのシャワーが透過していく。従って、一度に多
量に発生する電子により、各層のシンチレータ2が発光
するようになっているものであり、集光量が多少低くと
も十分実用になるものであった。
In these sensors, a cascade shower of electrons (β-rays) and γ-rays occurs as a result of the incidence of GeV-order charged particles, and the scintillator 2 has a multilayer structure.
This shower passes through the inside. Therefore, the scintillator 2 of each layer emits light by a large amount of electrons generated at one time, and it is practical enough even if the amount of condensed light is slightly low.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、原子力関連
施設等の表面汚染検査では、広い範囲の汚染を一時に測
定したり、測定対象物の周囲を包囲するようにセンサを
多数配置したり、あるいはこれらのセンサを駆動機構で
動かしたりする必要がある。このため、センサ自体の薄
型化、小型軽量化が重要な課題となっている。
By the way, in a surface contamination inspection of a nuclear facility or the like, a wide range of contamination is measured at a time, a large number of sensors are arranged so as to surround the object to be measured, or These sensors need to be moved by a drive mechanism. For this reason, it has become an important issue to make the sensor itself thinner and smaller and lighter.

【0012】図36、37に示したセンサは現在実用化
されており、図38、39に示したものも分野は異なる
が、電子線の検出に使用されている。これらについて上
記目的に照らし、適用の際に解決すべき課題を述べると
以下の通りである。
The sensors shown in FIGS. 36 and 37 are currently in practical use, and the sensors shown in FIGS. 38 and 39 are used for detecting an electron beam, although their fields are different. In light of the above objects, problems to be solved at the time of application are described below.

【0013】図36のセンサでは、まず集光量を確保す
るためには光検出器3の受感部面積を大きくとることが
必要である。したがって、実用的な性能を得るためには
直径2インチ程度の光電子増倍管等を用いる必要があ
る。このため必然的に集光箱1の深さが大きくなり、全
体が大型化すると共に重量面でも増大する。また、大型
の光電子増倍管を用いるほど受光確率は高まるが、光電
面が大きいことに起因して暗電流雑音も大きくなるとい
った相反する条件も存在した。
In the sensor shown in FIG. 36, first, it is necessary to increase the area of the light receiving portion of the photodetector 3 in order to secure the amount of condensed light. Therefore, in order to obtain practical performance, it is necessary to use a photomultiplier tube having a diameter of about 2 inches. For this reason, the depth of the light-collecting box 1 is inevitably increased, so that the overall size is increased and the weight is increased. In addition, the use of a large photomultiplier tube increases the probability of receiving light, but there is a contradictory condition that dark current noise increases due to a large photocathode.

【0014】このため、この方式では現状以上の薄型
化、小型化は困難であった。また受感面から離れた位置
での検出感度が低く、均一な感度を実現するのが困難で
あった。
For this reason, it has been difficult to make the system thinner and smaller than it is now with this method. In addition, the detection sensitivity at a position distant from the sensing surface is low, and it has been difficult to realize uniform sensitivity.

【0015】図37のセンサも表面汚染検査装置で使用
することがある。このタイプのセンサは感度も高く、薄
く製作することも可能であるが、薄膜でガスを封じるこ
とから構造的に脆弱であり、またガスを流すためのガス
パイプ6や図示しないガスボンベ等を備える必要から、
広い設置スペースが必要であり、動きのある部分に適用
するためには複雑な構造を必要とし、さらには保守性が
悪いという大きな欠点があった。
The sensor of FIG. 37 may also be used in a surface contamination inspection device. This type of sensor has high sensitivity and can be made thin, but it is structurally fragile because it seals the gas with a thin film, and it is necessary to provide a gas pipe 6 for flowing gas and a gas cylinder (not shown). ,
A large installation space is required, a complicated structure is required for application to a moving part, and further, there is a major drawback that maintainability is poor.

【0016】図38、39に示したものは、先の2つの
例とは分野が異なり、高エネルギー物理学実験における
シンチレーションカロリメータである。先の汚染検査装
置は通常のβ線検出器として微弱な放射性核種から放出
されるβ線のひとつひとつを計数していくものであった
が、このカロリメータは電子とγ線とのカスケードシャ
ワーの浸透、透過状態を調べるものであり、同時に数多
くの電子(β線)がバースト状に発生したものを検出す
ることを目的として設計されている。このため、発生す
る光量が桁違いに大きく、検出面での感度の位置依存性
やβ線1個の計数漏れなどはあまり問題にされず、それ
よりも多層化する場合の構造的な観点からの検討が加え
られてきた。
FIGS. 38 and 39 show a scintillation calorimeter in a high energy physics experiment in a different field from the previous two examples. The previous contamination inspection device used to count each beta ray emitted from a weak radionuclide as a normal beta ray detector, but this calorimeter uses a cascade shower of electrons and gamma rays to penetrate, It is designed to check the transmission state, and at the same time, to detect a large number of electrons (β rays) generated in a burst. For this reason, the amount of light generated is orders of magnitude larger, and the positional dependence of the sensitivity on the detection surface and the omission of counting of one β-ray are not much of a problem. Considerations have been added.

【0017】図38のセンサでは、シンチレータ2の外
表面が空気層に接しているため、発生した光の半分以上
はシンチレータ2の内部に捕獲される。このため、シン
チレータ2の表面に渦巻き状に配置した波長シフトファ
イバ7に光子が遭遇する確率はシンチレータの面積に対
して接触面積相当でしかないため極めて低く、従って集
光効率が低い。
In the sensor shown in FIG. 38, more than half of the generated light is captured inside the scintillator 2 because the outer surface of the scintillator 2 is in contact with the air layer. For this reason, the probability of photons encountering the wavelength-shifting fiber 7 spirally arranged on the surface of the scintillator 2 is very low because it is only equivalent to the contact area with respect to the area of the scintillator, and the light-collection efficiency is low.

【0018】また、図39のセンサではシンチレータ2
の内部に捕獲されて外周縁に到達した光を波長シフトバ
ー9で蛍光変換しているため、ここまでの効率は良い
が、さらに第2の波長シフトバー10を導入して光の伝
送方向を変えているため、蛍光変換効率と伝送効率とが
自乗される。このため、元来微弱な光がさらに減弱し、
結果的には極めて低い集光量しか得られない。したがっ
て、実際には図40に示すように、積層体系で使用する
ことになるが、この場合に2の波長シフトバー10の配
置が交差状であるため多層化の際に問題となる。実用化
のためには第2の波長シフトバー10をファイバ化する
ことが考えられるが、この結果さらに集光量が低下する
ことになる。
In the sensor shown in FIG. 39, the scintillator 2
Since the light that has been captured inside and has reached the outer peripheral edge is subjected to fluorescence conversion by the wavelength shift bar 9, the efficiency up to this point is high, but the second wavelength shift bar 10 is further introduced to change the light transmission direction. Therefore, the fluorescence conversion efficiency and the transmission efficiency are squared. Because of this, the originally weak light is further reduced,
As a result, only a very small amount of light is obtained. Therefore, as shown in FIG. 40, the two wavelength shift bars 10 are actually used in a stacked system. However, in this case, since the arrangement of the two wavelength shift bars 10 is in a cross shape, there is a problem in multilayering. It is conceivable to use the second wavelength shift bar 10 as a fiber for practical use, but as a result, the amount of condensed light is further reduced.

【0019】以上のように、従来のセンサを通常のβ線
検出器として使用する場合には集光量が不足するため、
検査装置として必要な感度が得られない。また、光学的
な対称性が考慮されておらず、このため集光量が不足
し、発光位置によっては光の検出が不能となる。このよ
うに、面全体に対して一様な集光効率が達成できないた
め、特にβ線の検出感度の位置依存性が大きくなってし
まうという問題があった。
As described above, when the conventional sensor is used as a normal β-ray detector, the amount of condensed light is insufficient.
The sensitivity required for an inspection device cannot be obtained. Further, the optical symmetry is not taken into consideration, so that the amount of condensed light is insufficient, and light cannot be detected depending on the light emission position. As described above, since uniform light-collecting efficiency cannot be achieved over the entire surface, there has been a problem that the position dependency of the β-ray detection sensitivity particularly increases.

【0020】本発明は以上の問題点に鑑みてなされたも
のであり、蛍光変換による集光技術を応用し、薄型化、
小型化が可能で、かつ光学的な対称性等を考慮した配置
設計によって従来以上の感度が得られ、しかも位置依存
性が小さく、特にβ線検出用としての実用化が有効的に
図れる波長シフト型放射線センサおよび放射線検出装置
を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has been made to reduce the thickness by applying a condensing technique based on fluorescence conversion.
A wavelength shift that can be miniaturized and achieves higher sensitivity than before by the layout design that takes into account optical symmetry, etc., and has a small position dependency, especially effective for practical use for β-ray detection A radiation sensor and a radiation detection device are provided.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明では、平板状のシンチレータと、
このシンチレータの周縁部に少なくとも一部が光学的に
密着して接続され、シンチレーション光を吸収して波長
の長い光を放出する波長シフトファイバとを有する波長
シフト型放射線センサにおいて、前記波長シフトファイ
バを前記シンチレータの周縁部に沿って対称的に配置さ
れる複数のもので構成し、その各波長シフトファイバの
長さ方向一端面に光検出器を装着するとともに他端面に
光をその波長シフトファイバ内に戻すための反射体を設
け、かつ前記波長シフトファイバの対シンチレータ非接
触の外側面と、前記波長シフトファイバの配備されない
シンチレータ周縁の外表面とに、前記シンチレータの内
側方に向かって光を反射する反射体を設ける一方、前記
シンチレータの平坦な面に、屈折率が前記シンチレータ
に比べて小さい物質を配備し、さらにその面の外側に、
前記シンチレータから出た光をそのシンチレータの内側
方に反射するとともに外部からの光を遮ることができる
反射・遮光材料を被せ、この反射・遮光材料は前記シン
チレータの少なくとも放射線入射側で測定対象の放射線
が透過可能であることを特徴とする波長シフト型放射線
センサを提供する。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a flat scintillator,
A wavelength-shifting radiation sensor having at least a portion thereof optically in close contact with a peripheral portion of the scintillator and having a wavelength-shifting fiber that absorbs scintillation light and emits light having a long wavelength; The scintillator is constituted by a plurality of symmetrically arranged along the peripheral portion, and a photodetector is attached to one end face in the length direction of each wavelength shift fiber and light is applied to the other end face in the wavelength shift fiber. A reflector is provided for returning the light to the scintillator, and the light is reflected toward the inside of the scintillator on the outer surface of the wavelength-shifting fiber that is not in contact with the scintillator and on the outer surface of the periphery of the scintillator where the wavelength-shifting fiber is not provided. A scintillator having a smaller refractive index than the scintillator on a flat surface of the scintillator. Deploying, further outside of its faces,
The light emitted from the scintillator is reflected to the inside of the scintillator and covered with a reflective / light-shielding material capable of blocking light from the outside. And a wavelength-shifting radiation sensor characterized by being able to transmit light.

【0022】本発明において、シンチレータ内で発生し
た光の半分以上は、シンチレータと空気との屈折率の違
いにより全反射モードでシンチレータ内に捕獲される。
捕獲されたシンチレーション光は側面まで伝搬するた
め、側面で高密度のシンチレーション光が得られる。こ
の側面の一部に1本あるいは複数本束ねた波長シフトフ
ァイバを2組配置しておき、ここにシンチレーション光
が照射されると、その結果波長シフトファイバの内部で
蛍光変換が生じ、その蛍光は波長シフトファイバの中を
全反射モードで捕獲され、ファイバ端面まで到達する。
In the present invention, more than half of the light generated in the scintillator is captured in the scintillator in the total reflection mode due to the difference in the refractive index between the scintillator and air.
Since the captured scintillation light propagates to the side surface, high-density scintillation light is obtained on the side surface. Two or more bundles of one or more wavelength-shifting fibers are arranged on a part of this side surface, and when scintillation light is applied thereto, as a result, fluorescence conversion occurs inside the wavelength-shifting fiber, and the fluorescence is The light is captured in the wavelength-shifted fiber in the total internal reflection mode and reaches the fiber end face.

【0023】シンチレータの辺のなかで波長シフトファ
イバを装着していない辺については反射体を設けておく
ことで、シンチレータ内部に光を反射し波長シフトファ
イバに遭遇する確率を高める。また光検出器の接続され
ていない波長シフトファイバ端面に装着される反射体
は、光検出器に接続された片端に光を反射することで集
光量を増大させる働きを持つ。波長シフトファイバのシ
ンチレータに接していない部分に装着する反射体は、波
長シフトファイバで吸収、蛍光変換されずに透過してし
まったシンチレーション光を再度波長シフトファイバ側
に反射することで蛍光変換効率を高める働きを持つ。
By providing a reflector on the side of the scintillator where the wavelength shifting fiber is not mounted, the probability of reflecting light inside the scintillator and encountering the wavelength shifting fiber is increased. Further, the reflector attached to the end face of the wavelength shift fiber to which the photodetector is not connected has a function of reflecting light to one end connected to the photodetector to increase the amount of condensed light. The reflector attached to the portion of the wavelength shifting fiber that is not in contact with the scintillator reflects the scintillation light that has been transmitted through the wavelength shifting fiber without being absorbed and converted by the fluorescence again to the wavelength shifting fiber, thereby improving the fluorescence conversion efficiency. Has the function of enhancing.

【0024】また、シンチレータ表面を覆う反射・遮光
材料は外部から侵入する光を遮断するとともに放射線の
入射窓ともなり、さらにシンチレータ内で全反射されず
に空気中に放射された光に対しても、シンチレータ側に
反射することで波長シフトファイバに遭遇する確率を高
める働きをもつ。
The reflective / shielding material covering the surface of the scintillator blocks light entering from the outside and also serves as an entrance window for radiation. Further, it also prevents light radiated into the air without being totally reflected in the scintillator. Has a function of increasing the probability of encountering a wavelength-shifting fiber by being reflected to the scintillator side.

【0025】請求項2の発明では、平板状のシンチレー
タと、このシンチレータの周縁部に少なくとも一部が光
学的に密着して接続され、シンチレーション光を吸収し
て波長の長い光を放出する波長シフトファイバとを有す
る波長シフト型放射線センサにおいて、前記波長シフト
ファイバは2本以上としてそれらにより前記シンチレー
タの全周縁全体を包囲するものとし、その各波長シフト
ファイバの長さ方向一端面に光検出器を装着するととも
に他端面に光をその波長シフトファイバ内に戻すための
反射体を設け、かつ前記波長シフトファイバの対シンチ
レータ非接触の外側面に、前記シンチレータの内側方に
向かって光を反射する反射体を設ける一方、前記シンチ
レータの平坦な面に、屈折率が前記シンチレータに比べ
て小さい物質を配備し、さらにその面の外側に、前記シ
ンチレータから出た光をそのシンチレータの内側方に反
射するとともに外部からの光を遮ることができる反射・
遮光材料を被せ、この反射・遮光材料は前記シンチレー
タの少なくとも放射線入射側で測定対象の放射線が透過
可能であることを特徴とする波長シフト型放射線センサ
を提供する。
According to the second aspect of the present invention, at least a portion of the scintillator is optically in close contact with the periphery of the scintillator, and the scintillator absorbs scintillation light and emits light having a long wavelength. In the wavelength-shifting radiation sensor having a fiber, the wavelength-shifting fiber includes two or more wavelength-surrounding fibers and surrounds the entire periphery of the scintillator, and a photodetector is provided on one end surface in the longitudinal direction of each wavelength-shifting fiber. A reflector which is attached and provided on the other end face for returning light into the wavelength shift fiber, and which reflects light toward the inside of the scintillator on the outer surface of the wavelength shift fiber which is not in contact with the scintillator. While a body is provided, a substance having a smaller refractive index than that of the scintillator is disposed on a flat surface of the scintillator. And further on the outside of the plane, reflection and capable of blocking the light from the outside as well as reflecting light emitted from the scintillator to the internal side of the scintillators
A wavelength-shifting radiation sensor is provided, wherein a light-shielding material is covered, and the reflection / light-shielding material is capable of transmitting radiation to be measured on at least the radiation incident side of the scintillator.

【0026】本発明では、例えば平板状シンチレータの
側面全周を包囲するように、2本以上の波長シフトファ
イバを用い、各ファイバの全てあるいは一部分を光学的
に密着させて配備する。そして、各波長シフトファイバ
の1端面には光検出器を装着し、残る片端面には光を波
長シフトファイバ内に戻すための反射体を設け、波長シ
フトファイバのシンチレータ側面に密着していない外側
にはシンチレータ内側方向に向かって光を反射する反射
体を設け、さらにシンチレータの上下面(広い面)に
は、屈折率がシンチレータに比べて小さい物質を配備す
る。さらに、その外側ではシンチレータから出た光をシ
ンチレータ側に反射するとともに、外部からの光を遮る
ことのできる反射・遮光材料で覆う。
In the present invention, for example, two or more wavelength shift fibers are used so as to surround the entire periphery of the side surface of the plate-shaped scintillator, and all or a part of each fiber is optically adhered and disposed. Then, a photodetector is attached to one end face of each wavelength shift fiber, and a reflector for returning light into the wavelength shift fiber is provided on the other end face, and the outside that is not in close contact with the scintillator side face of the wavelength shift fiber. Is provided with a reflector that reflects light toward the inside of the scintillator, and a substance having a smaller refractive index than the scintillator is provided on the upper and lower surfaces (wide surfaces) of the scintillator. Further, outside the light, the light emitted from the scintillator is reflected toward the scintillator, and the light is covered with a reflective / light-shielding material capable of blocking light from the outside.

【0027】本発明は、1本ずつあるいは複数本ずつ束
ねた2組の波長シフトファイバを使用するものであり、
請求項1と異なり、平板状シンチレータの全側面に先の
2組の波長シフトファイバが接するようにし、波長シフ
トされていない側面がないようにした構成である。その
作用および機能については請求項1に準じる。
The present invention uses two sets of wavelength-shifting fibers bundled one by one or a plurality of bundles.
Unlike the first aspect, the two sets of wavelength-shifting fibers are in contact with all side surfaces of the flat scintillator, and there is no side surface that is not wavelength-shifted. The function and function are the same as in claim 1.

【0028】請求項3の発明では、平板状のシンチレー
タと、このシンチレータの周縁部に少なくとも一部が光
学的に密着して接続され、シンチレーション光を吸収し
て波長の長い光を放出する波長シフトファイバとを有す
る波長シフト型放射線センサにおいて、前記波長シフト
ファイバを1本として、それにより前記シンチレータの
周縁全体を包囲するものとし、その波長シフトファイバ
の長さ方向両端面に光検出器を装着し、かつ前記波長シ
フトファイバの対シンチレータ非接触の外側面に、前記
シンチレータの内側方に向かって光を反射する反射体を
設ける一方、前記シンチレータの平坦な面に、屈折率が
前記シンチレータに比べて小さい物質を配備し、さらに
その面の外側に、前記シンチレータから出た光をそのシ
ンチレータの内側方に反射するとともに外部からの光を
遮ることができる反射・遮光材料を被せ、この反射・遮
光材料は前記シンチレータの少なくとも放射線入射側で
測定対象の放射線が透過可能であることを特徴とする波
長シフト型放射線センサを提供する。
According to the third aspect of the present invention, at least a part of the flat scintillator is optically connected to the peripheral portion of the scintillator, and the scintillator absorbs the scintillation light and emits light having a long wavelength. A wavelength-shifting radiation sensor having a fiber, wherein the wavelength-shifting fiber is a single fiber, thereby surrounding the entire periphery of the scintillator, and photodetectors are mounted on both end surfaces in the longitudinal direction of the wavelength-shifting fiber. And, on the outer surface of the wavelength-shifted fiber with respect to the non-contact of the scintillator, a reflector that reflects light toward the inside of the scintillator is provided, while on the flat surface of the scintillator, the refractive index is higher than that of the scintillator. Deploy a small substance, and further, outside the surface, the light emitted from the scintillator is inside the scintillator. A wavelength-shifting material, which is capable of transmitting a radiation to be measured on at least the radiation incident side of the scintillator. Type radiation sensor is provided.

【0029】本発明では、平板状シンチレータの側面全
周を包囲するように、1本以上からなる一組の波長シフ
トファイバのすべてあるいは一部分を光学的に密着して
配備し、波長シフトファイバの両端面には光検出器を装
着する。波長シフトファイバのシンチレータ側面に密着
していない外側にはシンチレータ内側方向に向かって光
を反射する反射体を設け、さらにシンチレータの上下面
(広い面)には、屈折率がシンチレータに比べて小さい
物質を配備し、さらにその外側をシンチレータから出た
光をシンチレータ側に反射するとともに、外部からの光
を遮ることのできる反射・遮光材料で覆う。
In the present invention, all or a part of a set of one or more wavelength-shifting fibers is provided in optically close contact with the entire surface of the flat scintillator so as to surround the entire periphery, and both ends of the wavelength-shifting fiber are provided. A photodetector is mounted on the surface. A reflector that reflects light toward the inside of the scintillator is provided on the outside of the wavelength-shifting fiber that is not in close contact with the side of the scintillator, and a material whose refractive index is smaller than that of the scintillator is provided on the upper and lower surfaces (wide surfaces) of the scintillator. Is provided, and the outside thereof is covered with a reflection / light shielding material capable of reflecting light emitted from the scintillator to the scintillator side and shielding light from the outside.

【0030】したがって、本発明は、1本あるいは複数
本を束ねた1組の波長シフトファイバを使用するもので
あり、平板状シンチレータの全周に接するようにした構
造である。このため、光検出器は1組の波長シフトファ
イバの両端にそれぞれ装着され、請求項1および2のよ
うな片端での反射処置は不要である。その他の作用およ
び機能については請求項1に準じる。
Therefore, the present invention uses a set of one or a plurality of bundled wavelength-shifted fibers, and has a structure in contact with the entire periphery of the flat scintillator. For this reason, the photodetectors are mounted on both ends of a set of wavelength-shifting fibers, respectively, and the reflection treatment at one end as in claims 1 and 2 is unnecessary. Other functions and functions are as defined in claim 1.

【0031】請求項4の発明では、平板状のシンチレー
タと、このシンチレータの周縁部に少なくとも一部が光
学的に密着して接続され、シンチレーション光を吸収し
て波長の長い光を放出する波長シフトファイバとを有す
る波長シフト型放射線センサにおいて、前記波長シフト
ファイバは2本として、前記シンチレータの周縁の対向
する部分に配置し、その各波長シフトファイバの長さ方
向両端面に光検出器を装着し、かつ前記波長シフトファ
イバの対シンチレータ非接触の外側面と、前記波長シフ
トファイバの配備されないシンチレータ周縁の外表面と
に、前記シンチレータの内側方に向かって光を反射する
反射体を設ける一方、前記シンチレータの平坦な面に、
屈折率が前記シンチレータに比べて小さい物質を配備
し、さらにその面の外側に、前記シンチレータから出た
光をそのシンチレータの内側方に反射するとともに外部
からの光を遮ることがてきる反射・遮光材料を被せ、こ
の反射・遮光材料は前記シンチレータの少なくとも放射
線入射側で測定対象の放射線が透過可能であることを特
徴とする波長シフト型放射線センサを提供する。
According to the fourth aspect of the present invention, at least a part of the flat scintillator is optically connected to the peripheral portion of the scintillator, and the scintillator absorbs the scintillation light and emits light having a long wavelength. In a wavelength-shifting radiation sensor having fibers, the wavelength-shifting fibers are arranged in two opposing portions of the peripheral edge of the scintillator, and photodetectors are attached to both end surfaces in the longitudinal direction of each wavelength-shifting fiber. And, the outer surface of the scintillator non-contact with the wavelength-shifting fiber, and the outer surface of the peripheral edge of the scintillator where the wavelength-shifting fiber is not provided, while providing a reflector that reflects light toward the inside of the scintillator, On the flat surface of the scintillator,
A substance having a refractive index smaller than that of the scintillator is provided, and furthermore, a reflection / light shielding that reflects light emitted from the scintillator to the inside of the scintillator and shields light from outside, outside the surface thereof. A wavelength-shifting radiation sensor is provided, wherein the reflection / shielding material is capable of transmitting radiation to be measured on at least the radiation incident side of the scintillator.

【0032】即ち、平板状シンチレータの側面の一部分
に、波長シフトファイバ2本以上を用い、各ファイバの
それぞれすべてあるいは一部分を光学的に密着させて配
備し、各波長シフトファイバの両端面に光検出器を装着
し、波長シフトファイバのシンチレータ側面に密着して
いない外側には、シンチレータ内側方向に向かって光を
反射する反射体を設ける。さらに、シンチレータの上下
面(広い面)には、屈折率がシンチレータに比べて小さ
い物質を配備し、さらにその外側をシンチレータから出
た光をシンチレータ側に反射するとともに、外部からの
光を遮ることのできる反射・遮光材料で覆う。
That is, two or more wavelength-shifting fibers are used on a part of the side surface of the flat scintillator, and all or a part of each of the fibers is disposed in close contact with each other, and light is detected on both end surfaces of each wavelength-shifting fiber. A reflector that reflects light toward the inside of the scintillator is provided on the outside of the wavelength shift fiber that is not in close contact with the side of the scintillator. In addition, a material whose refractive index is smaller than that of the scintillator is provided on the upper and lower surfaces (wide surfaces) of the scintillator, and the light outside the scintillator is reflected to the scintillator side, and the outside light is blocked. Cover with a reflective / light-shielding material that can be used.

【0033】本発明は、1本あるいは複数本を束ねた2
組の波長シフトファイバを使用するものであり、請求項
1と同様にシンチレータに対して波長シフトファイバを
配置するが、2組の波長シフトファイバの両端にそれぞ
れ2つ、合計4個の光検出器を装着して使用する。ファ
イバ片端で反射作用を行う代わり、直接光を検出するも
のである。その他の作用および機能については請求項1
に準じる。
According to the present invention, one or a plurality of
A set of wavelength-shifting fibers is used, and the wavelength-shifting fibers are arranged for the scintillator in the same manner as in claim 1, but two photodetectors are provided at each end of the two sets of wavelength-shifting fibers, for a total of four photodetectors. Attach and use. Instead of performing a reflection function at one end of the fiber, the light is directly detected. Claim 1 for other functions and functions
According to.

【0034】請求項5の発明は、平板状のシンチレータ
と、このシンチレータの周縁部に少なくとも一部が光学
的に密着して接続され、シンチレーション光を吸収して
波長の長い光を放出する波長シフトファイバとを有する
波長シフト型放射線センサにおいて、前記シンチレータ
を多角形とし、その各縁辺毎に前記波長シフトファイバ
をそれぞれ配置し、その各波長シフトファイバの長さ方
向一端面にそれぞれ光検出器を装着するとともに他端面
に光をその波長シフトファイバ内に戻すための反射体を
それぞれ設け、かつ前記各波長シフトファイバの対シン
チレータ非接触の外側面に、前記シンチレータの内側方
に向かって光を反射する反射体を設ける一方、前記シン
チレータの平坦な面に、屈折率が前記シンチレータに比
べて小さい物質を配備し、さらにその面の外側に、前記
シンチレータから出た光をそのシンチレータの内側方に
反射するとともに外部からの光を遮ることができる反射
・遮光材料を被せ、この反射・遮光材料は前記シンチレ
ータの少なくとも放射線入射側で測定対象の放射線が透
過可能であることを特徴とする波長シフト型放射線セン
サを提供する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a scintillator having a plate-like shape and a wavelength shifter which is at least partially connected to the periphery of the scintillator in an optically intimate manner, absorbs scintillation light and emits light having a long wavelength. In the wavelength-shifting radiation sensor having a fiber, the scintillator is formed in a polygonal shape, the wavelength-shifting fibers are arranged on each edge thereof, and a photodetector is mounted on one end surface of each wavelength-shifting fiber in the longitudinal direction. At the same time, a reflector for returning light into the wavelength shift fiber is provided on the other end surface, and the light is reflected toward the inside of the scintillator on the non-contact outer surface of each wavelength shift fiber with respect to the scintillator. While a reflector is provided, a substance whose refractive index is smaller than that of the scintillator is placed on a flat surface of the scintillator. And a reflective / light-shielding material capable of reflecting light emitted from the scintillator to the inside of the scintillator and shielding light from the outside, and covering the outside of the surface with the scintillator. A wavelength shift type radiation sensor, characterized in that the radiation to be measured can be transmitted at least on the radiation incident side.

【0035】即ち、平板状シンチレータの側面の一部分
に、辺の数の整数倍に対応した本数の波長シフトファイ
バのそれぞれすべてあるいは一部分を光学的に密着させ
て配備し、各波長シフトファイバの片端面に光検出器を
装着し、残る片端面には光を波長シフトファイバ内に戻
すための反射体を設ける。波長シフトファイバのシンチ
レータ側面に密着していない外側には、シンチレータ内
側方向に向かって光を反射する反射体を設け、さらにシ
ンチレータの上下面(広い面)には、屈折率がシンチレ
ータに比べて小さい物質を配備する。さらに、その外側
をシンチレータから出た光をシンチレータ側に反射する
とともに、外部からの光を遮ることのできる反射・遮光
材料で覆う。
That is, all or a portion of each of the number of wavelength shift fibers corresponding to an integral multiple of the number of sides is optically closely attached to a part of the side surface of the flat scintillator, and one end face of each wavelength shift fiber is provided. And a reflector for returning light into the wavelength shift fiber is provided on the other end surface. A reflector that reflects light inward of the scintillator is provided on the outside of the wavelength-shifting fiber that is not in close contact with the side surface of the scintillator, and the upper and lower surfaces (wide surfaces) of the scintillator have a smaller refractive index than the scintillator. Deploy the substance. Further, the outside thereof is covered with a reflective / light-shielding material that can reflect light emitted from the scintillator to the scintillator side and shield external light.

【0036】本発明は、1本あるいは複数本を束ねた4
組の波長シフトファイバを使用するものであり、平板状
シンチレータの全側面すべてに4組の波長シフトファイ
バと光検出器とを装着し、波長シフトファイバのそれぞ
れの片端には反射体を取り付けて光検出器への集光量を
高めている。その他の作用および機能については請求項
1に準じる。
According to the present invention, one or a plurality of
A set of wavelength-shifting fibers is used. Four sets of wavelength-shifting fibers and a photodetector are mounted on all sides of the flat scintillator, and a reflector is attached to one end of each of the wavelength-shifting fibers. The amount of light focused on the detector is increased. Other functions and functions are as defined in claim 1.

【0037】請求項6の発明では、請求項1から5まで
のいずれかに記載の波長シフト型放射線センサにおい
て、波長シフトファイバと光検出器とは、透明な光ファ
イバ、ライトガイド、またはライトパイプからなる光伝
送用の手段によって接続し、かつ前記光検出器は前記波
長シフトファイバからの光信号を個々に受ける独立した
構成、または一括して受ける共通な構成としたことを特
徴とする波長シフト型放射線センサを提供する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the wavelength shift type radiation sensor according to any one of the first to fifth aspects, the wavelength shift fiber and the photodetector are a transparent optical fiber, a light guide, or a light pipe. Wherein the optical detector is connected independently by means for optical transmission, and the photodetector has an independent configuration for individually receiving optical signals from the wavelength shifting fiber, or a common configuration for collectively receiving optical signals from the wavelength shift fiber. Type radiation sensor is provided.

【0038】即ち、請求項1〜5で述べたセンサにおい
て、波長シフトファイバ端と光検出器との間に光伝送用
の透明な光ファイバ、あるいはライトガイド、ライトパ
イプが介在しており、波長シフトファイバ端からの光信
号が個々の独立したあるいは共通の光検出器に伝送され
る構造を付加している。
That is, in the sensor described in any one of claims 1 to 5, a transparent optical fiber for light transmission, a light guide or a light pipe is interposed between the end of the wavelength shift fiber and the photodetector. A structure is added in which the optical signal from the shift fiber end is transmitted to individual independent or common photodetectors.

【0039】請求項1においては波長シフトファイバ端
に直接光検出器を装着していたが、本発明ではその間に
上記のような光伝送路となり得る部品を介在させ、光伝
送するものである。その他の作用および機能については
請求項1〜5に準じる。
In the first embodiment, the photodetector is directly attached to the end of the wavelength shift fiber, but in the present invention, the optical transmission path is interposed between the optical detector and the optical transmission line as described above. Other functions and functions are according to claims 1 to 5.

【0040】請求項7の発明では、請求項1、4または
5記載の波長シフト型放射線センサにおいて、波長シフ
トファイバに代えて、前記波長シフトファイバと同等の
蛍光機能を有する角柱状または円柱状の透明樹脂あるい
はガラスからなる波長シフトバーを備えたことを特徴と
する波長シフト型放射線センサを提供する。
According to a seventh aspect of the present invention, in the wavelength shift type radiation sensor according to the first, fourth or fifth aspect, a prism or a cylinder having a fluorescence function equivalent to that of the wavelength shift fiber is used instead of the wavelength shift fiber. A wavelength shift type radiation sensor comprising a wavelength shift bar made of a transparent resin or glass is provided.

【0041】即ち、請求項1、4、5で述べたセンサに
おいて、波長シフトファイバの代りとして、波長シフト
ファイバに含まれる蛍光体と同等の作用を持つ蛍光体を
含有する角柱状、あるいは円柱状の樹脂やガラスででき
た波長シフトバーを用いる。
That is, in the sensor described in claims 1, 4, and 5, a prism or a cylinder containing a phosphor having an action equivalent to that of the phosphor contained in the wavelength shift fiber is used instead of the wavelength shift fiber. A wavelength shift bar made of resin or glass is used.

【0042】本発明では、波長シフトファイバはコアに
対して1つ以上のクラッド層を有するが、クラッド層を
周囲の空気で代替させたクラッドなしのファイバを使用
することができる。また蛍光体(波長シフタ)を樹脂や
ガラスで固化し、ライトガイド、ライトパイプ状に加工
した波長シフトバーを波長シフトファイバの代わりとし
て使用することができる。
In the present invention, the wavelength-shifted fiber has one or more cladding layers with respect to the core, but an uncladding fiber in which the cladding layer is replaced with surrounding air can be used. In addition, a wavelength shift bar formed by solidifying a phosphor (wavelength shifter) with resin or glass and processing it into a light guide or light pipe shape can be used as a substitute for a wavelength shift fiber.

【0043】請求項8の発明では、請求項5記載の波長
シフト型放射線センサにおいて、波長シフトファイバに
代えて、前記波長シフトファイバと同等の蛍光機能を有
する角柱状または円柱状の透明樹脂あるいはガラスから
なる波長シフトバーを備え、かつ2以上の前記波長シフ
トバーからの光を合流させて光検出器に導く構成とした
ことを特徴とする波長シフト型放射線センサを提供す
る。
According to an eighth aspect of the present invention, in the wavelength shift type radiation sensor according to the fifth aspect, a prismatic or cylindrical transparent resin or glass having a fluorescence function equivalent to that of the wavelength shift fiber is used instead of the wavelength shift fiber. A wavelength shift bar comprising: a wavelength shift bar comprising: a wavelength shift bar; and a configuration wherein light from two or more of the wavelength shift bars is combined and guided to a photodetector.

【0044】即ち、請求項5で述べたセンサにおいて、
波長シフトファイバの代りとして、波長シフトファイバ
に含まれる蛍光体と同等の作用を持つ蛍光体を含有する
角柱状、あるいは円柱状の樹脂やガラスでできた波長シ
フトバーを用い、さらに2つ以上の波長シフトバーから
の光を合流させて光検出器に導く機能を有するライトガ
イドを備える。
That is, in the sensor described in claim 5,
Instead of a wavelength-shifting fiber, use a wavelength-shifting bar made of resin or glass in the shape of a prism or a cylinder containing a phosphor having the same effect as the phosphor contained in the wavelength-shifting fiber. A light guide having a function of merging light from the shift bar and guiding the light to the photodetector is provided.

【0045】本発明では、波長シフトファイバの代わり
にクラッドなしのファイバあるいは波長シフトバーを使
用することができる。ライトガイドは自由な形状に切
削、研磨等の加工が可能であるため、2つの波長シフト
バーからの光を共通の光検出器に導くようなライトガイ
ドを装着する。あるいは波長シフトバーの端部自体を合
流用ライトガイドの形状に加工しておくこともできる。
In the present invention, a fiber without a clad or a wavelength shift bar can be used instead of the wavelength shift fiber. Since the light guide can be cut or polished into any shape, a light guide that guides light from the two wavelength shift bars to a common photodetector is mounted. Alternatively, the end of the wavelength shift bar itself may be processed into the shape of a merging light guide.

【0046】請求項9の発明では、請求項1から8まで
のいずれかに記載の波長シフト型放射線センサを用いた
放射線検出装置であって、2系統の光検出器から得られ
る検出信号が同時に検出された場合に放射線による信号
とみなし、それ以外の信号を光検出器のノイズ等の信号
として識別する識別手段を備えたことを特徴とする放射
線検出装置を提供する。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a radiation detecting apparatus using the wavelength shift type radiation sensor according to any one of the first to eighth aspects, wherein detection signals obtained from two systems of photodetectors are simultaneously output. Provided is a radiation detection apparatus characterized by including identification means for identifying a signal due to radiation when detected, and identifying other signals as signals such as noise of a photodetector.

【0047】即ち、請求項1〜8で述べたセンサにおい
て、2系統の光検出器から得られる検出信号が同時に検
出される場合に放射線による信号とみなし、それ以外の
信号を光検出器のノイズ等の信号として識別する装置を
合わせ持つ。
That is, in the sensors described in claims 1 to 8, when detection signals obtained from two systems of photodetectors are detected simultaneously, the signals are regarded as signals due to radiation, and other signals are regarded as noises of the photodetectors. It also has a device that identifies it as such a signal.

【0048】光検出器で観測される放射線によるパルス
信号は極めて微弱であり、場合によっては光検出器のノ
イズと波高値と同程度のものもある。本発明は、2系統
の検出器の出力信号について、ノイズも含むシングルフ
ォトン以上の信号全てを検出し、これらの同時計数を行
う。2系統の光検出器のノイズは無相関、ランダムであ
るのに対し、シンチレーション光は検出器内で捕獲、拡
散し2系統の波長シフトファイバにほぼ同時に到達し、
2系統の光検出器で同時に検出されることになる。この
ため同時性が成立したものだけが放射線の入射による信
号でそれ以外の信号は無相関信号、即ち検出器ノイズと
判断することができる。光検出器を4個使用する場合に
はいずれかの2つ、いずれかの3つ、いずれかの4つの
同時計数をとることができる。これらの同時計数回路と
組み合わせて使用する。
The pulse signal due to the radiation observed by the photodetector is extremely weak, and in some cases, the noise signal of the photodetector is almost equal to the peak value. According to the present invention, all signals of single photons or more including noise are detected from the output signals of the two systems of detectors, and their coincidence is performed. The noise of the two photodetectors is uncorrelated and random, whereas the scintillation light is captured and diffused in the detector and reaches the two wavelength-shifted fibers almost simultaneously.
It will be detected simultaneously by two systems of photodetectors. For this reason, only the signal for which the synchronism is established can be determined as a signal due to the incidence of radiation, and the other signals can be determined as uncorrelated signals, that is, detector noise. When four photodetectors are used, any two, any three, and any four coincidence counts can be taken. It is used in combination with these coincidence circuits.

【0049】請求項10の発明では、請求項1から8ま
でのいずれかに記載の波長シフト型放射線センサを用い
た放射線検出装置であって、各光検出器の出力信号のパ
ルス波高値としきい値となる参照電圧値とを比較する比
較手段と、しきい値以下の信号はノイズとみなし、しき
い値を超える信号は放射線検出信号として識別する識別
手段を備えたことを特徴とする放射線検出装置を提供す
る。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a radiation detecting apparatus using the wavelength shift type radiation sensor according to any one of the first to eighth aspects, wherein a pulse peak value of an output signal of each photodetector is used as a threshold. A radiation detector comprising: a comparator for comparing a reference voltage value as a value; and an identifier for identifying a signal lower than the threshold value as noise and a signal exceeding the threshold value as a radiation detection signal. Provide equipment.

【0050】即ち、請求項1〜8で述べたセンサにおい
て、各光検出器の出力信号のパルス波高値としきい値と
なる参照電圧値とを比較し、しきい値以下の信号はノイ
ズとみなし、しきい値を越える信号は放射線検出信号と
して識別する装置を合わせ持つ。
That is, in the sensors described in the first to eighth aspects, the pulse peak value of the output signal of each photodetector is compared with a reference voltage value serving as a threshold value, and a signal less than the threshold value is regarded as noise. , A signal exceeding the threshold is identified as a radiation detection signal.

【0051】本発明では、各光検出器の出力パルス信号
を必要なレベルまで電圧増幅した後、これに対して電圧
比較回路等による参照電圧値をしきい値として比較す
る。そして、一定レベル以上の波高値を持つパルスは放
射線による信号として計算し、レベルに満たない場合は
光検出器および回路系統のノイズとして計数しない。
In the present invention, the voltage of the output pulse signal of each photodetector is amplified to a required level, and then the reference voltage value is compared with a threshold value by a voltage comparison circuit or the like. Then, a pulse having a peak value equal to or higher than a certain level is calculated as a signal due to radiation, and if it is lower than the level, it is not counted as noise of the photodetector and the circuit system.

【0052】請求項11の発明は、請求項1から8まで
のいずれかに記載の波長シフト型放射線センサを上下2
層に密着させ、これら上下のセンサから出力される独立
した信号の有無の組み合わせにより、入射した放射線の
種類をその飛程の長短に基づいて識別する手段を有する
ことを特徴とする放射線検出装置を提供する。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a wavelength shift type radiation sensor according to any one of the first to eighth aspects.
A radiation detection device, characterized in that it has means for identifying the type of incident radiation based on the length of its range by combining the presence or absence of independent signals output from these upper and lower sensors. provide.

【0053】即ち、請求項1〜8の構造を持つセンサを
上下2層に密着させた構成とし、上下独立した信号の有
無の組み合わせにより入射した放射線の種類を識別する
装置を合わせ持つ。
That is, the sensor having the structure of claims 1 to 8 is configured to be in close contact with the upper and lower two layers, and has a device for identifying the type of incident radiation based on the combination of the presence and absence of upper and lower independent signals.

【0054】本発明では、放射線の入射面側(上)を第
1の層、その下を第2の層とする。第1の層は飛程の短
いα線が全エネルギーあるいはそれに近い量のエネルギ
ーを失うときに必要な厚さとする。このためα線が入射
した場合には第1層のみが発光する。β線はα線より平
均的に透過力が高いため第1の層でもエネルギーを一部
失いながら第2の層にも侵入し、この第2の層で残り全
てのエネルギーを失う。第2の層の厚さは入射するβ線
が第1と第2の層で全エネルギーを失うように決定して
おく。また光学的には第1の層と第2の層とを分離し
て、互いの層での発光の影響を受けないようにしてお
く。
In the present invention, the radiation incident surface side (upper) is the first layer, and the lower layer is the second layer. The first layer has a thickness that is necessary when a short-range α-ray loses the total energy or an amount of energy close thereto. Therefore, when α rays enter, only the first layer emits light. Since β-rays have higher transmission power on average than α-rays, they penetrate the second layer while partially losing energy in the first layer, and lose all remaining energy in the second layer. The thickness of the second layer is determined so that the incident β-ray loses all energy in the first and second layers. Optically, the first layer and the second layer are separated from each other so as not to be affected by light emission from the other layers.

【0055】この構成によれば、第1の層だけで信号が
出力された場合、あるいはさらに条件を付加して大きな
(−定波高値以上の)信号が検出された場合にはα線に
よる信号、その他の場合にはβ線の信号として識別する
ことが可能である。
According to this configuration, when a signal is output only from the first layer, or when a large signal (having a value equal to or higher than the constant peak value) is detected with additional conditions, the signal by the α-ray is used. In other cases, it can be identified as a β-ray signal.

【0056】請求項12の発明では、請求項1、2、
4、5、6、7または8に記載の波長シフト型放射線セ
ンサを上下2層に密着させ、これらの各センサを構成す
る複数の波長シフトファイバの一部は上下2層のシンチ
レータいずれからの光も受光して蛍光変換できるように
各シンチレータと接触する構成とし、この共通な波長シ
フトファイバからの検出信号と、上下の各センサから出
力される独立した信号との有無の組み合わせにより、入
射した放射線の種類をその飛程の長短に基づいて識別す
る手段を有することを特徴とする放射線検出装置を提供
する。
According to the twelfth aspect of the present invention,
The wavelength-shifting radiation sensor described in 4, 5, 6, 7, or 8 is adhered to upper and lower two layers, and a part of a plurality of wavelength-shifting fibers constituting each of these sensors is light from any of the upper and lower two-layer scintillators. It is configured to be in contact with each scintillator so that it can also receive and convert fluorescence, and based on the combination of the presence or absence of the detection signal from this common wavelength shift fiber and the independent signals output from the upper and lower sensors, the incident radiation A means for identifying the type of the radiation based on the length of the range.

【0057】即ち、請求項1、2、4、5、6、7、8
で述べた作用により波長シフトファイバを装着した検出
器を上下2層に密着させた構成とし、しかも使用してい
る複数組の波長シフトファイバの一部は上下2層のシン
チレータいずれからの光も受光し蛍光変換できるように
シンチレータと接するように配置し、この共通化した部
分からの検出信号と上下独立した信号の有無の組み合わ
せにより入射した放射線の種類を識別する装置を合わせ
持つ。
That is, claims 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8
The detector with the wavelength-shifting fiber is attached to the upper and lower two layers by the action described in (2), and a part of the plural sets of wavelength-shifting fibers used also receives light from any of the upper and lower two-layer scintillators. In addition, a device is disposed so as to be in contact with the scintillator so as to be able to perform fluorescence conversion, and has a device for identifying the type of incident radiation based on a combination of a detection signal from this common portion and the presence or absence of upper and lower independent signals.

【0058】この場合には請求項11と同様の考え方で
第1の層と第2の層の厚さを決めることができる。請求
項11では第1、第2の層で独立した集光、信号検出系
を用いたが、ここでは、1層分のシンチレータに対して
2組の波長シフトファイバあるいは波長シフトバーを備
え、そのうちの片方は2つの層のシンチレータの両方と
接するように配置されている。この共通の波長シフトフ
ァイバあるいは波長シフトバーで光が検出された時、残
された2層の独立した波長シフトファイバあるいは波長
シフトバーからの光の検出信号との同時性を調べ、同時
性が成立した場合、該当する層で放射線が検出されたも
のと考える。
In this case, the thicknesses of the first layer and the second layer can be determined in the same manner as in the eleventh aspect. In the eleventh aspect, independent light collecting and signal detecting systems are used in the first and second layers. Here, two sets of wavelength shift fibers or wavelength shift bars are provided for one layer of the scintillator. One is placed in contact with both scintillators in the two layers. When light is detected by this common wavelength-shifting fiber or wavelength-shifting bar, the synchronism with the detection signal of light from the remaining two layers of independent wavelength-shifting fiber or wavelength-shifting bar is checked. It is assumed that radiation was detected in the corresponding layer.

【0059】この構成によれば、第1の層だけで信号が
出力された場合、あるいはさらに条件を付加して大きな
(一定波高値以上の)信号が検出された場合にはα線に
よる信号、その他の場合にはβ線の信号として識別する
ことが可能である。
According to this configuration, when a signal is output only from the first layer, or when a large signal (having a certain peak value or more) is detected with additional conditions, a signal based on α rays is used. In other cases, it can be identified as a β-ray signal.

【0060】請求項13の発明では、請求項1から8ま
でのいずれかに記載の波長シフト型放射線センサを用い
た放射線検出装置であって、シンチレータの放射線入射
面側の表面に、荷電粒子との反応によって発光する層を
光学的に密着させて形成し、光検出器からの出力信号を
増幅する増幅手段と、増幅した信号を一定のしきい値を
超える間だけ出力する比較手段と、この比較手段からの
出力信号とその信号の遅延回路による遅延出力信号との
同時性弁別により全放射線の計数値および放射線の種類
毎の計数値を調べる手段を備えたことを特徴とする放射
線検出装置を提供する。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a radiation detecting apparatus using the wavelength-shifting radiation sensor according to any one of the first to eighth aspects, wherein charged particles and Amplifying means for amplifying the output signal from the photodetector, and a comparing means for outputting the amplified signal only when the signal exceeds a certain threshold value. A radiation detection device comprising means for examining a count value of all radiation and a count value for each type of radiation by simultaneous discrimination between an output signal from the comparing means and a delayed output signal of the signal by a delay circuit. provide.

【0061】即ち、請求項1〜8で述べたセンサにおい
て、シンチレータの放射線入射面側の表面に密着させ
て、荷電粒子と反応して発光する層を設け、出力信号を
増幅し一定しきい値を超える間信号を出力する電圧比較
回路の出力と、その信号を時間的に遅らせる遅延回路の
遅延出力との同時性を調べる手段を備える機能を合わせ
持つ。
That is, in the sensor described in any one of claims 1 to 8, a layer which reacts with the charged particles and emits light is provided in close contact with the surface of the scintillator on the radiation incident surface side to amplify the output signal and provide a constant threshold value. And a function for checking the synchronism between the output of the voltage comparison circuit that outputs a signal while the delay time of the signal is output and the delay output of the delay circuit that delays the signal in time.

【0062】請求項11、12の発明はα、β線の弁別
を行うために2層の検出器構造としたが、本発明は基本
構造は1層のみとし、その代わりにシンチレータの放射
線入射面側にα線に反応するシンチレータを塗布する。
塗布する厚さはα線が十分エネルギーを失うが、β線は
透過可能なように決める。塗布したシンチレータや母体
となるシンチレータでの発光はいずれも波長シフトファ
イバ、あるいは波長シフトバーで蛍光変換される。この
ため光検出器の出力には2種類の発光による信号が混合
された状態で観測されるが、シンチレータの種類を変え
ておくことで発光減衰時間に違いが出てくる。
The invention according to claims 11 and 12 has a two-layer detector structure for discriminating .alpha. And .beta. Rays. However, the present invention has only one basic structure, and instead has a radiation incident surface of a scintillator. The side is coated with a scintillator that responds to α-rays.
The thickness to be applied is determined so that α-rays can sufficiently lose energy but β-rays can be transmitted. Light emitted from the applied scintillator or the scintillator serving as a matrix is converted into fluorescence by a wavelength shift fiber or a wavelength shift bar. For this reason, the signal of the two types of light emission is observed in a mixed state in the output of the photodetector. However, changing the type of the scintillator causes a difference in the light emission decay time.

【0063】光検出器の出力信号を一定範囲内の波高値
まで増幅して、電圧比較器で論理出力に変換した場合、
パルス幅には発光減衰時間に応じて長短ができる。パル
ス幅はある程度波高値にも依存するが、減衰時間の差が
大きい場合には減衰時間がパルス幅を決める主要因とな
るため、パルス幅から減衰時間の長短を識別することが
できる。この識別により発光したシンチレータが分か
り、塗布面での発光か母体シンチレータでの発光かが分
かり、αとβ線の識別が可能である。
When the output signal of the photodetector is amplified to a peak value within a certain range and converted into a logical output by a voltage comparator,
The pulse width can be longer or shorter according to the emission decay time. Although the pulse width depends to some extent on the peak value, if the difference in the decay time is large, the decay time is the main factor in determining the pulse width, so that the length of the decay time can be identified from the pulse width. The scintillator that emitted light is known by this identification, and it is known whether the light is emitted from the application surface or the mother scintillator, and α and β rays can be identified.

【0064】請求項14の発明では、請求項1から8ま
でのいずれかに記載の波長シフト型放射線センサにおい
て、波長シフトファイバまたは波長シフトバーのシンチ
レータへの非接触面に、反射体に代えて他の平板状のシ
ンチレータの周縁部を密着させたことを特徴とする波長
シフト型放射線センサでを提供する。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the wavelength-shifting radiation sensor according to any one of the first to eighth aspects, the wavelength-shifting fiber or the wavelength-shifting bar has a non-contact surface with the scintillator instead of a reflector. A wavelength-shifting radiation sensor characterized in that the peripheral portion of the flat scintillator is closely attached.

【0065】即ち、請求項1〜8においてシンチレータ
に接していない面に設けた反射体の代わりに、別のシン
チレータを密着させた構造を持つ。
That is, a structure in which another scintillator is closely attached instead of the reflector provided on the surface not in contact with the scintillator in the first to eighth aspects is provided.

【0066】本発明は、複数のシンチレータを合わせ、
それらの境界および端面を波長シフトファイバもしくは
波長シフトバーで構成し、受感面積を拡大した検出器で
ある。
The present invention combines a plurality of scintillators,
The boundary and the end face are constituted by a wavelength shift fiber or a wavelength shift bar, and the detector has an enlarged sensing area.

【0067】請求項15の発明では、請求項14記載の
波長シフト型放射線検出センサを用いた放射線検出装置
であって、複数の光検出信号の内、2系統の光検出器か
ら得られる検出信号が同時に検出される場合に放射線に
よる信号とみなし、それ以外の信号を光検出器のノイズ
等の信号として識別する識別手段を備えたことを特徴と
する放射線検出装置を提供する。
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a radiation detecting apparatus using the wavelength shift type radiation detecting sensor according to the fourteenth aspect, wherein a detection signal obtained from two systems of photodetectors among a plurality of photodetection signals. A radiation detection apparatus characterized in that it is provided with an identification unit that considers a signal due to radiation when are simultaneously detected, and identifies other signals as signals such as noise of a photodetector.

【0068】即ち、請求項14において2個を超える複
数個の光検出信号のうち、2系統の光検出器から得られ
る検出信号が同時に検出される場合に放射線による信号
とみなし、それ以外の信号を光検出器のノイズ等の信号
として識別する装置を合わせ持つ。
That is, when the detection signals obtained from the two systems of photodetectors among the plurality of photodetection signals exceeding two at the same time are detected at the same time, it is regarded as a signal due to radiation, and other signals are detected. And a device for identifying as a signal such as noise of a photodetector.

【0069】本発明は、複数のシンチレータから構成さ
れるにもかかわらず、全体をひとつのセンサとみなし、
いずれかのシンチレータに放射線が入射した場合に信号
を出力するようなロジックを使用する。
The present invention regards the whole as one sensor despite being composed of a plurality of scintillators,
Logic that outputs a signal when radiation enters one of the scintillators is used.

【0070】請求項16の発明では、請求項14記載の
波長シフト型放射線検出センサを用いた放射線検出装置
であって、複数の光検出信号のうち、2系統の光検出器
から得られる検出信号が同時に検出される場合に放射線
による信号とみなし、それ以外の信号を光検出器のノイ
ズ等の信号として識別するとともに、信号検出された波
長シフトファイバの組み合わせにより、放射線が入射し
たシンチレータを識別する機能を有することを特徴とす
る放射線検出装置を提供する。
According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a radiation detecting apparatus using the wavelength shift type radiation detecting sensor according to the fourteenth aspect, wherein a detection signal obtained from two systems of photodetectors among a plurality of photodetection signals. Is detected as a signal due to radiation when they are detected simultaneously, and other signals are identified as signals such as noise of a photodetector, and the scintillator to which the radiation is incident is identified by a combination of the detected wavelength shift fibers. A radiation detection device having a function is provided.

【0071】即ち、請求項14において2個を超える複
数個の光検出信号のうち、2系統以上の光検出器から得
られる検出信号が同時に検出される場合に放射線による
信号とみなし、それ以外の信号を光検出器のノイズ等の
信号として識別するとともに、信号検出された波長シフ
トファイバの組み合わせにより、放射線が入射したシン
チレータを識別する機能を合わせ持つ。
In other words, in claim 14, when a detection signal obtained from two or more photodetectors among a plurality of photodetection signals exceeding two is detected simultaneously, it is regarded as a signal due to radiation, and other signals are detected. It has a function of identifying a signal as a signal such as a noise of a photodetector and a function of identifying a scintillator to which radiation has entered by a combination of wavelength-shifted fibers from which the signal is detected.

【0072】本発明では、複数のシンチレータから構成
される請求項15と同様の構造を持つが、全体をひとつ
の検出器としてはみなさず、個々のンチレータに放射線
が入射した場合にシンチレータ別に独立した信号を出力
するようなロジックを使用する。
The present invention has a structure similar to that of the fifteenth embodiment, which is constituted by a plurality of scintillators, but does not consider the whole as one detector, and is independent for each scintillator when radiation is incident on each scintillator. Use logic that outputs signals.

【0073】[0073]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0074】第1実施形態(図1〜図6) 図1は本実施形態による波長シフト型放射線センサの全
体構成を示す斜視図であり、図2はその側面図である。
図3〜図6はシンチレータと波長シフトファイバとの接
続部の複数の異る構成例を示す拡大図である。
First Embodiment (FIGS. 1 to 6) FIG. 1 is a perspective view showing the entire configuration of a wavelength shift type radiation sensor according to the present embodiment, and FIG. 2 is a side view thereof.
3 to 6 are enlarged views showing a plurality of different configuration examples of the connection portion between the scintillator and the wavelength shift fiber.

【0075】本実施形態は請求項1に対応するものであ
り、図1および図2に示すように、四角形平板状のシン
チレータ21と、このシンチレータ21の周縁部に光学
的に密着して接続され、シンチレーション光を吸収して
波長の長い光を放出する波長シフトファイバ22とを有
する。そして、波長シフトファイバ22はシンチレータ
21の周縁部に沿って対称的に配置される複数のもので
構成され、その各波長シフトファイバ22の長さ方向一
端面に光検出器23が装着されるとともに、他端面に光
をその波長シフトファイバ22内に戻すための反射体2
4が設けられている。波長シフトファイバ22の対シン
チレータ非接触面である外側面と、波長シフトファイバ
22の配備されないシンチレータ周縁の外表面とに、シ
ンチレータの内側方に向かって光を反射する反射体22
a,25が設けられている。また、シンチレータ21の
平坦な面に、屈折率がシンチレータ21に比べて小さい
物質が配備され、さらにその面の外側に、シンチレータ
21から出た光をそのシンチレータの内側方に反射する
とともに外部からの光を遮ることができる反射・遮光材
料26が被せてある。この反射・遮光材料26はシンチ
レータ21の少なくとも放射線入射側(上面側)で測定
対象の放射線が透過可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, this embodiment corresponds to a rectangular plate-shaped scintillator 21 and is optically connected to the peripheral edge of the scintillator 21 in close contact therewith. And a wavelength-shifting fiber 22 that absorbs scintillation light and emits light having a long wavelength. The wavelength-shifting fibers 22 are composed of a plurality of wavelength-shifting fibers 22 symmetrically arranged along the periphery of the scintillator 21, and a photodetector 23 is mounted on one end surface of each wavelength-shifting fiber 22 in the longitudinal direction. A reflector 2 on the other end face for returning light into the wavelength shift fiber 22.
4 are provided. A reflector 22 that reflects light toward the inside of the scintillator is provided on the outer surface of the wavelength shifting fiber 22 that is not in contact with the scintillator and on the outer surface of the periphery of the scintillator where the wavelength shifting fiber 22 is not provided.
a, 25 are provided. A substance having a smaller refractive index than that of the scintillator 21 is provided on the flat surface of the scintillator 21. Further, outside the surface, light emitted from the scintillator 21 is reflected inward of the scintillator and externally. A reflective / light-shielding material 26 capable of blocking light is covered. The reflection / shielding material 26 can transmit the radiation to be measured at least on the radiation incident side (upper surface side) of the scintillator 21.

【0076】以上の第1実施形態において、シンチレー
タ21内で発生した光の半分以上は、シンチレータ21
と空気との屈折率の違いにより、全反射モードでシンチ
レータ21内に捕獲される。捕獲されたシンチレーショ
ン光はシンチレータ21の周縁部の側面まで伝搬するた
め、側面で高密度のシンチレーション光が得られる。こ
の側面の一部に1本あるいは複数本束ねた波長シフトフ
ァイバ22を2組配置してあることから、ここにシンチ
レーション光が照射されると、その結果波長シフトファ
イバ22の内部で蛍光変換が生じ、その蛍光は波長シフ
トファイバ22の中を全反射モードで捕獲され、ファイ
バ端面まで到達する。
In the first embodiment, more than half of the light generated in the scintillator 21 is
Due to the difference in the refractive index between the air and the air, the air is captured in the scintillator 21 in the total reflection mode. Since the captured scintillation light propagates to the side surface of the peripheral portion of the scintillator 21, high-density scintillation light is obtained on the side surface. Since one or a plurality of bundled wavelength-shifting fibers 22 are arranged on a part of this side surface, if scintillation light is irradiated here, fluorescence conversion occurs inside the wavelength-shifting fiber 22 as a result. The fluorescence is captured in the wavelength shift fiber 22 in the total reflection mode, and reaches the fiber end face.

【0077】シンチレータ21の周縁部の辺のなかで、
波長シフトファイバ22を装着していない辺について
は、反射体25を設けておくことで、シンチレータ21
内部に光が反射され、波長シフトファイバ22に遭遇す
る確率を高めることができる。
In the side of the peripheral portion of the scintillator 21,
By providing the reflector 25 on the side where the wavelength shift fiber 22 is not attached, the scintillator 21 is provided.
Light is reflected inside and the probability of encountering the wavelength shifting fiber 22 can be increased.

【0078】また、光検出器23の接続されていない波
長シフトファイバ22の端面に装着される反射体24
は、光検出器23に接続された片端に光を反射すること
で、集光量を増大させることができる。
The reflector 24 attached to the end face of the wavelength shift fiber 22 to which the photodetector 23 is not connected
By reflecting light to one end connected to the photodetector 23, the amount of light collected can be increased.

【0079】また、波長シフトファイバ22のシンチレ
ータ21に接していない部分に装着する反射体22a
は、波長シフトファイバ22で吸収、蛍光変換されずに
透過してしまったシンチレーション光を再度波長シフト
ファイバ22側に反射することで、蛍光変換効率を高め
ることができる。
A reflector 22a attached to a portion of the wavelength shift fiber 22 that is not in contact with the scintillator 21
By reflecting the scintillation light transmitted through the wavelength shift fiber 22 without being absorbed and converted by the wavelength shift fiber 22 again to the wavelength shift fiber 22, the fluorescence conversion efficiency can be increased.

【0080】さらに、シンチレータ21の表面を覆う反
射・遮光材料26は外部から侵入する光を遮断するとと
もに放射線の入射窓ともなり、さらにシンチレータ21
内で全反射されずに空気中に放射された光に対しても、
シンチレータ21側に反射することで、波長シフトファ
イバ22に遭遇する確率を高めることができる。
Further, the reflection / shielding material 26 covering the surface of the scintillator 21 blocks light entering from the outside and also serves as a radiation entrance window.
Even for light emitted into the air without being totally reflected inside,
By reflecting the light toward the scintillator 21 side, the probability of encountering the wavelength shift fiber 22 can be increased.

【0081】詳述すると、本実施形態のセンサは、四角
形平板状のシンチレータ21の4辺のうち、2辺に波長
シフトファイバ22を配置し、残る2辺には反射体
が装着してあり、波長シフトファイバ22とシンチレー
タ21との境界は光学的に連続している。波長シフトフ
ァイバ22の端面に接続される光検出器23の取り付け
位置は、シンチレータ21の対角位置とすることで、光
学的な対称性が得られ、位置に依存しない感度を実現で
きる。
More specifically, in the sensor of this embodiment, the wavelength shift fiber 22 is disposed on two sides of the four sides of the rectangular flat scintillator 21 and the reflector is disposed on the remaining two sides.
Are mounted, and the boundary between the wavelength shift fiber 22 and the scintillator 21 is optically continuous. By setting the mounting position of the photodetector 23 connected to the end face of the wavelength shift fiber 22 at a diagonal position of the scintillator 21, optical symmetry is obtained, and sensitivity independent of the position can be realized.

【0082】また、図2に示したように、センサの全体
は反射・遮光材料26により覆われており、外部からの
遮光の役割に加えて、シンチレータ21から放射された
光をシンチレータ21側に戻し、波長シフトファイバ2
2に遭遇する確率を高める役割もあわせ持つ。
As shown in FIG. 2, the entire sensor is covered with a reflective / light-shielding material 26. In addition to the role of shielding light from the outside, light emitted from the scintillator 21 is transmitted to the scintillator 21 side. Return, wavelength shift fiber 2
It also has the role of increasing the probability of encountering 2.

【0083】全体を覆う反射・遮光材料26は、シンチ
レータ21の上部側では放射線の入射窓でもあるため、
透過力の弱い放射線を測定対象とする場合には透過可能
な膜状のものとする必要がある。シンチレータ21の外
周縁の側面や、波長シフトファイバ22の端面に装着す
る反射体25,22aは、こういった膜厚等の制限はな
いため、乱反射体、鏡面反射体等の装着または塗布する
ことにより構成できる。従って、反射体22a,25は
ひとつのセンサの複数箇所に設けられるが、かならずし
も同じ材料であるとはかぎらない。
The reflection / shielding material 26 covering the whole is also a radiation entrance window on the upper side of the scintillator 21, so that
In the case where radiation having a low penetrating power is to be measured, it is necessary to form a film capable of transmitting the radiation. The reflectors 25 and 22a to be attached to the side surface of the outer peripheral edge of the scintillator 21 and the end face of the wavelength shift fiber 22 are not limited by such a film thickness or the like. Can be configured. Therefore, the reflectors 22a and 25 are provided at a plurality of positions of one sensor, but are not always made of the same material.

【0084】また、波長シフトファイバ22に含まれる
蛍光体の吸収波長は、最も効率の良い蛍光変換がなされ
るように、シンチレータ21の発光波長と適合したもの
を使用する。また波長のみならず、シンチレータ21の
側面に集められた光を取りこぼしなく波長シフトファイ
バ22に遭遇させる幾何学条件も必要である。この実例
を図3〜図6に示している。
The absorption wavelength of the phosphor contained in the wavelength shift fiber 22 is adjusted to the emission wavelength of the scintillator 21 so that the most efficient fluorescence conversion is performed. Further, not only the wavelength, but also the geometrical conditions for causing the light collected on the side surface of the scintillator 21 to encounter the wavelength shift fiber 22 without being missed are required. This example is shown in FIGS.

【0085】波長シフトファイバ22の断面形状として
は、丸型、角型等が適用でき、また直径もさまざまであ
り、使用するシンチレータ21に応じて異なる装着方法
が考えられる。以下、角、丸型には無関係に、波長シフ
トファイバ22の太さ(直径または1辺の長さ)とシン
チレータの厚さとの相対関係から説明する。
As the cross-sectional shape of the wavelength-shifting fiber 22, a round shape, a square shape, or the like can be applied, and the diameter also varies, and different mounting methods are conceivable depending on the scintillator 21 to be used. Hereinafter, the relative relationship between the thickness (diameter or length of one side) of the wavelength shift fiber 22 and the thickness of the scintillator will be described irrespective of the corner or round shape.

【0086】図3の例では、シンチレータ21の厚さよ
り波長シフトファイバ22が細い場合の例を示してい
る。この場合、厚み部分全てを覆うように波長シフトフ
ァイバ22を装着することもできるが、これより少ない
本数で集光することもできる。集光効率を高めるため複
数本の波長シフトファイバ22を相互に密着させ、ある
いは離間させて、シンチレータ21の側面に密着させ
る。波長シフトファイバ22のシンチレータ21に密着
していない後方側には反射体24を装着しておき、吸収
を逃れた光を再度戻すことで蛍光変換効率を高める。反
射体24と波長シフトファイバ22の間には、波長シフ
トファイバ22の構成材料と屈折率の類似した透明媒質
27を充填しておく。
FIG. 3 shows an example in which the wavelength shift fiber 22 is thinner than the thickness of the scintillator 21. In this case, the wavelength shift fiber 22 can be attached so as to cover the entire thickness, but it is also possible to collect light with a smaller number. In order to enhance the light collection efficiency, a plurality of wavelength shift fibers 22 are closely attached to each other or separated from each other, and are closely attached to the side surface of the scintillator 21. A reflector 24 is mounted on the rear side of the wavelength shift fiber 22 that is not in close contact with the scintillator 21, and the light that has escaped absorption is returned again to increase the fluorescence conversion efficiency. A space between the reflector 24 and the wavelength shift fiber 22 is filled with a transparent medium 27 having a similar refractive index to the constituent material of the wavelength shift fiber 22.

【0087】図4の例では、シンチレータ21の厚さと
波長シフトファイバ22との太さが同じで波長シフトフ
ァイバ22を1本としている。図5の例では、図4の例
と同様の波長シフトファイバ22を横方向に複数本並べ
て装着してある。これらの場合も波長シフトファイバ2
2の後方には反射体22を装着しておく。
In the example of FIG. 4, the thickness of the scintillator 21 and the thickness of the wavelength shift fiber 22 are the same, and one wavelength shift fiber 22 is used. In the example of FIG. 5, a plurality of wavelength-shifting fibers 22 similar to the example of FIG. Also in these cases, the wavelength shift fiber 2
The reflector 22 is attached behind the 2.

【0088】図6の例では、シンチレータ21の厚さに
対し、波長シフトファイバ22の太さが大きい場合であ
り、複数本束ねた結果、実効的な波長シフトファイバ2
2の厚さがシンチレータ21の厚さを超える構成として
ある。勿論、図示しないが1本の波長シフトファイバ2
2でシンチレータ21の厚さを超えるものとしてもよ
い。
FIG. 6 shows an example in which the thickness of the wavelength shift fiber 22 is larger than the thickness of the scintillator 21.
2 is configured to exceed the thickness of the scintillator 21. Of course, although not shown, one wavelength shift fiber 2
2 may be larger than the thickness of the scintillator 21.

【0089】第2実施形態(図7) 本実施形態は請求項2の発明に対応すものである。 Second Embodiment (FIG. 7) This embodiment corresponds to the second aspect of the present invention.

【0090】本実施形態が第1実施形態と異る点は、波
長シフトファイバ22は2本以上とし、それらによりシ
ンチレータ21の全周縁全体を包囲する点ある。各波長
シフトファイバ22の長さ方向一端面には、それぞれ光
検出器23が装着されるとともに、他端面には光をその
波長シフトファイバ22内に戻すための反射体24が設
けられている。また、波長シフトファイバ22の対シン
チレータ非接触の外側面には、シンチレータ21の内側
方に向かって光を反射する反射体22aが設けられてい
る。なお、本実施形態ではシンチレータの全周囲に波長
シフトファイバ22が設けてあるので、シンチレータ2
1の周縁には反射面が設けられていない。その他の点は
第1実施形態と略同様である。なお、図7においては、
シンチレータ21の平坦な面を覆う反射・遮光材料(図
1,2の26)の図示を省略してある。この点は以下の
各実施形態でも同様である。
The present embodiment differs from the first embodiment in that the number of the wavelength shift fibers 22 is two or more, and they surround the entire periphery of the scintillator 21. A photodetector 23 is mounted on one end face in the length direction of each wavelength shift fiber 22, and a reflector 24 for returning light into the wavelength shift fiber 22 is provided on the other end face. A reflector 22 a that reflects light toward the inside of the scintillator 21 is provided on the outer surface of the wavelength shift fiber 22 that is not in contact with the scintillator. In this embodiment, since the wavelength shift fiber 22 is provided all around the scintillator, the scintillator 2
No reflecting surface is provided on the peripheral edge of No. 1. The other points are substantially the same as the first embodiment. In FIG. 7,
The illustration of the reflective / shielding material (26 in FIGS. 1 and 2) covering the flat surface of the scintillator 21 is omitted. This is the same in the following embodiments.

【0091】即ち、第2実施形態においては、1本ず
つ、あるいは複数本ずつ束ねた2組の波長シフトファイ
バ22を使用して、シンチレータ21の全周縁に2組の
波長シフトファイバ22が接するようにし、波長シフト
されていない側面がないようにしてある。なお、四角形
状のシンチレータ21の2つの角部は波長シフトファイ
バ22の許容曲げ半径以上の曲率で丸めてあり、波長シ
フトファイバ22を配置している。
That is, in the second embodiment, two sets of wavelength shift fibers 22 bundled one by one or a plurality of sets are used so that the two sets of wavelength shift fibers 22 are in contact with the entire periphery of the scintillator 21. And there is no side that is not wavelength shifted. The two corners of the rectangular scintillator 21 are rounded with a curvature larger than the allowable bending radius of the wavelength shift fiber 22, and the wavelength shift fiber 22 is arranged.

【0092】このような第2実施形態によっても、第1
実施形態と同様の作用効果が奏される。なお、1組の波
長シフトファイバ22が2辺を占めることになるが、光
検出器23を対角位置側に装着することで、光学的な対
称性性が達成できるため、良好な感度と、その一様性が
得られる。
According to such a second embodiment, the first
The same operation and effect as in the embodiment can be obtained. Although one set of the wavelength shift fiber 22 occupies two sides, by mounting the photodetector 23 on the diagonal position side, optical symmetry can be achieved, so that good sensitivity and That uniformity is obtained.

【0093】第3実施形態(図8) 本実施形態は請求項3の発明に対応するものである。 Third Embodiment (FIG. 8) This embodiment corresponds to the third aspect of the present invention.

【0094】本実施形態が第1,第2実施形態と異る点
は、波長シフトファイバ22を1本として、それにより
シンチレータ21の周縁全体を包囲するものとした点、
および波長シフトファイバ22の長さ方向両端面に共に
光検出器23を装着した点にある。
This embodiment is different from the first and second embodiments in that only one wavelength shift fiber 22 is used to surround the entire periphery of the scintillator 21.
And that the photodetector 23 is attached to both end surfaces in the longitudinal direction of the wavelength shift fiber 22.

【0095】即ち、本実施形態は、四角形のシンチレー
タ1の4つの角部を波長シフトファイバ22の許容曲げ
半径以上の曲率の円形とし、1本(あるいは複数本を束
ねた1組)の波長シフトファイバ22を平板状シンチレ
ータ21の全周に接するように一周させて配置したもの
である。このため、光検出器23は1組の波長シフトフ
ァイバ22の両端にそれぞれ装着され、第1,第2実施
形態のような片端での反射処置は不要となっている。
That is, in the present embodiment, the four corners of the rectangular scintillator 1 are formed into a circular shape having a curvature larger than the allowable bending radius of the wavelength shifting fiber 22, and one (or a set of a plurality of bundled) wavelength shifting is performed. The fiber 22 is arranged so as to make one round so as to be in contact with the entire circumference of the flat scintillator 21. For this reason, the photodetectors 23 are mounted on both ends of the pair of wavelength shift fibers 22, respectively, and the reflection treatment at one end as in the first and second embodiments is not required.

【0096】本実施形態によれば、波長シフトファイバ
22のいずれかの部分で発生した蛍光が高い確率で両端
に到達し、これを検出することができる。また、シンチ
レータ21内を伝播して波長シフトファイバ22の至る
ところに光が到達することで、複数箇所での蛍光変換が
生じる確率もある。これらは極めて短い時間に発生する
ため、光の総量が高められ、その結果、一様で高い感度
が得られる。
According to the present embodiment, the fluorescence generated in any part of the wavelength shift fiber 22 reaches both ends with a high probability and can be detected. In addition, there is a possibility that the light is propagated in the scintillator 21 and reaches everywhere in the wavelength shift fiber 22, thereby causing fluorescence conversion at a plurality of locations. Since they occur in a very short time, the total amount of light is increased, resulting in uniform and high sensitivity.

【0097】第4実施形態(図9) 本実施形態は請求項4の発明に対応するものである。 Fourth Embodiment (FIG. 9) This embodiment corresponds to the fourth aspect of the present invention.

【0098】本実施形態が第1〜第3実施形態と異る点
は、波長シフトファイバ22は2本として、四角板状の
シンチレータ21の周縁の対向する2つの辺に配置し、
その各波長シフトファイバ22の長さ方向両端面にそれ
ぞれ光検出器23を装着し、波長シフトファイバ22の
対シンチレータ非接触の外側面と、波長シフトファイバ
22の配備されないシンチレータ21周縁の辺の外表面
とに、シンチレータ21の内側方に向かって光を反射す
る反射体22a,24を設けた点にある。
This embodiment is different from the first to third embodiments in that two wavelength-shifting fibers 22 are disposed on two opposing sides of the periphery of a rectangular plate-shaped scintillator 21.
Photodetectors 23 are attached to both end surfaces in the length direction of each wavelength shift fiber 22, and the outer surface of the wavelength shift fiber 22 that is not in contact with the scintillator and the outer side of the peripheral edge of the scintillator 21 where the wavelength shift fiber 22 is not provided. The point is that reflectors 22a and 24 that reflect light toward the inside of the scintillator 21 are provided on the surface.

【0099】即ち、本実施形態は、1本(あるいは複数
本を束ねた2組)の波長シフトファイバ22を使用する
ものであり、第1実施形態と同様に、シンチレータ21
に対して波長シフトファイバ22を配置するが、2組の
波長シフトファイバ22の両端にそれぞれ2つ、合計4
個の光検出器を装着し、直接光を検出するものである。
他の構成および機能については、第1実施形態と略同様
である。
That is, the present embodiment uses one (or two sets of bundled plural) wavelength-shifting fibers 22. Similar to the first embodiment, the scintillator 21 is used.
The wavelength shift fibers 22 are arranged at two ends of each of the two sets of wavelength shift fibers 22, for a total of 4 wavelength shift fibers.
It is equipped with a plurality of photodetectors and detects light directly.
Other configurations and functions are substantially the same as those of the first embodiment.

【0100】本実施形態によれば、波長シフトファイバ
22の両端に光検出器23を装着することで、光量を増
大させながら光学的な対称性性が達成できるため感度と
その一様性を更に高めることができる。
According to the present embodiment, by mounting the photodetectors 23 at both ends of the wavelength shift fiber 22, the optical symmetry can be achieved while increasing the amount of light, so that the sensitivity and the uniformity can be further improved. Can be enhanced.

【0101】第5実施形態(図10) 本実施形態は請求項6の発明に対応するものである。 Fifth Embodiment (FIG. 10) This embodiment corresponds to the sixth aspect of the present invention.

【0102】本実施形態が前記各実施形態と異る点は、
シンチレータを多角形、例えば四角形とし、そのシンチ
レータ21の各縁辺毎に波長シフトファイバ22をそれ
ぞれ配置し、その各波長シフトファイバ22の長さ方向
一端面にそれぞれ光検出器23を装着するとともに他端
面に光をその波長シフトファイバ22内に戻すための反
射体24をそれぞれ設けた点にある。
This embodiment is different from the above embodiments in that
The scintillator has a polygonal shape, for example, a quadrangle, and the wavelength shift fibers 22 are arranged on each edge of the scintillator 21, and the photodetector 23 is attached to one end surface in the longitudinal direction of each wavelength shift fiber 22 and the other end surface. And a reflector 24 for returning light into the wavelength shift fiber 22 is provided.

【0103】特に本実施形態では、各光検出器23が四
角形状のシンチレータ21の各コーナ位置に配置され、
光学的な対称特性が達成できるようになっている。他の
構成については、前記各実施形態と略同様である。
In particular, in the present embodiment, each photodetector 23 is arranged at each corner position of the rectangular scintillator 21,
Optical symmetry can be achieved. Other configurations are substantially the same as those in the above embodiments.

【0104】本実施形態によれば、例えば四角形のシン
チレータ21の4辺すべてに波長シフトファイバ22を
装着することにより、第3実施形態と同様に高い感度が
得られるとともにそれぞれの光検出器23はシンチレー
タ21の各コーナに1個ずつ配置される位置関係とする
ことで、光学的な対称性性が達成でき、それにより良好
な感度およびその一様性がの向上が図られる。
According to the present embodiment, for example, by attaching the wavelength shift fibers 22 to all four sides of the rectangular scintillator 21, high sensitivity can be obtained as in the third embodiment, and each of the photodetectors 23 By providing a positional relationship of being arranged one at each corner of the scintillator 21, optical symmetry can be achieved, thereby improving good sensitivity and improving its uniformity.

【0105】第6実施形態(図11〜図13) 本実施形態は請求項6の発明に対応するものである。波
長シフト型放射線センサにおいて、波長シフトファイバ
22と光検出器23とが、透明な光ファイバ、ライトガ
イド、またはライトパイプからなる光伝送用の手段によ
って接続されている。そして、光検出器23は波長シフ
トファイバ22からの光信号を個々に受ける独立した構
成、または一括して受ける共通な構成とされている。
Sixth Embodiment (FIGS. 11 to 13) This embodiment corresponds to the sixth aspect of the present invention. In the wavelength-shifting radiation sensor, the wavelength-shifting fiber 22 and the photodetector 23 are connected by means of light transmission including a transparent optical fiber, a light guide, or a light pipe. The photodetector 23 has an independent configuration for individually receiving optical signals from the wavelength shift fiber 22, or a common configuration for collectively receiving optical signals.

【0106】即ち、前記の各実施形態では、光検出器2
3は波長シフトファイバ22の端面に直接装着されてい
る。しかしながら、センサの厚みや設置スペース等の制
限、あるいは光検出器23を何かの理由により放射線感
応部から離す必要がある場合には、光検出器23と波長
シフトファイバ22との間に光伝送路となる手段を介入
させることが有効である。
That is, in each of the above embodiments, the photodetector 2
3 is directly mounted on the end face of the wavelength shift fiber 22. However, when the thickness of the sensor and the installation space are limited, or when the photodetector 23 needs to be separated from the radiation sensitive part for some reason, the optical transmission between the photodetector 23 and the wavelength shift fiber 22 is performed. It is effective to intervene means that will be the road.

【0107】図11〜図13は、波長シフトファイバ2
2と光検出器23との間に介在する伝送用光ファイバの
接続構造を各種示している。
FIGS. 11 to 13 show the wavelength shift fiber 2.
Various types of connection structures of transmission optical fibers interposed between the optical fiber 2 and the photodetector 23 are shown.

【0108】図11の例は、同一仕様の波長シフトファ
イバ22と伝送用ファイバ28とを接続したものであ
り、これらは同一の屈折率、開口数を有する。なお、同
一またはそれ以上のコア径を持つ伝送用光ファイバ28
の場合には、最も低損失の接続が可能である。全く同一
の仕様のものが得られない場合は、その近傍の値を持つ
ものも使用できる。
In the example of FIG. 11, a wavelength shift fiber 22 and a transmission fiber 28 having the same specifications are connected, and they have the same refractive index and the same numerical aperture. The transmission optical fibers 28 having the same or larger core diameter
In this case, the connection with the lowest loss is possible. If the same specifications cannot be obtained, those having values in the vicinity can be used.

【0109】また、図12の例は、複数本の波長シフト
ファイバ22を使用する場合では、伝送用光ファイバ2
8と1対1で結合させたものである。
In the example of FIG. 12, when a plurality of wavelength shift fibers 22 are used, the transmission optical fiber 2 is used.
8 and 1: 1.

【0110】図13の例は波長シフトファイバ22のコ
ア径より太い伝送用光ファイバ28を使用する場合であ
り、複数本の波長シフトファイバ22をまとめて太径の
伝送用光ファイバ28に接続させてある。
FIG. 13 shows an example in which a transmission optical fiber 28 having a diameter larger than the core diameter of the wavelength shift fiber 22 is used. A plurality of wavelength shift fibers 22 are collectively connected to the transmission optical fiber 28 having a larger diameter. It is.

【0111】図14〜図16は、伝送用光ファイバ28
と光検出器23との接続構成を示している。
FIGS. 14 to 16 show transmission optical fibers 28.
2 illustrates a connection configuration between the photodetector 23 and the power supply.

【0112】図14は、波長シフトファイバ22の端面
と光検出器23の受光部29とが1対1で接続された場
合を示し、図15は複数本の伝送用光ファイバ28をま
とめて1つの光検出器23の受光部29に接続する場合
を示している。
FIG. 14 shows a case where the end face of the wavelength shift fiber 22 and the light receiving section 29 of the photodetector 23 are connected one-to-one, and FIG. 15 shows a case where a plurality of transmission optical fibers 28 are grouped together. The case where it connects to the light receiving part 29 of two photodetectors 23 is shown.

【0113】検出される信号の相互の時間同時性を検証
するような測定の場合には、2系統以上の光検出器23
の出力が必要となるが、信号とノイズとの区別を光量で
行う場合には、光検出器23の出力は最低1系統でも処
理が可能であるため、複数本の伝送用光ファイバ28を
まとめて光量を増大させることが有効である。
In the case of a measurement for verifying the mutual time synchronization of detected signals, two or more photodetectors 23
However, when the signal and noise are distinguished by the amount of light, the output of the photodetector 23 can be processed by at least one system. It is effective to increase the amount of light.

【0114】図16は、1つの光検出器23の中でも複
数の受光部29を持つ場合を示している。即ち、光検出
器23は内部に複数個相当の光検出器エレメントを組み
込んでいたり(マルチアノード光電子増倍管)、受光部
自体が位置検出が可能(位置検出型光電子増倍管)であ
ったりする。このような光検出器を利用する場合、1つ
の光検出器23の複数の受光部29に、それぞれ伝送用
光ファイバ28を接続すれば、機能、作用面では図14
の場合と同等であるが、接続する光検出器23の台数を
少なくすることができ、装置のコンパクト化等に有効で
ある。
FIG. 16 shows a case where a single photodetector 23 has a plurality of light receiving sections 29. That is, the photodetector 23 incorporates a plurality of photodetector elements therein (multi-anode photomultiplier tube), or the light receiving portion itself can detect the position (position-detection type photomultiplier tube). I do. In the case where such a photodetector is used, if a transmission optical fiber 28 is connected to each of the plurality of light receiving sections 29 of one photodetector 23, the function and the operation can be improved as shown in FIG.
However, the number of photodetectors 23 to be connected can be reduced, which is effective for downsizing the device.

【0115】第7実施形態(図17,18) 本実施形態は、前記各実施形態の波長シフトファイバ2
2に代えて、その波長シフトファイバ22と同等の蛍光
機能を有する角柱状(図17)または円柱状(図18)
の透明樹脂あるいはガラスからなる波長シフトバー30
を備えた波長シフト型放射線センサについてのものであ
る。
Seventh Embodiment (FIGS. 17 and 18) This embodiment relates to the wavelength shift fiber 2 of each of the above embodiments .
In place of 2, a prism (FIG. 17) or a cylinder (FIG. 18) having a fluorescent function equivalent to that of the wavelength shift fiber 22
Wavelength shift bar 30 made of transparent resin or glass
This is for a wavelength-shifting radiation sensor provided with:

【0116】即ち、波長シフトファイバ22はコアに対
して1つ以上のクラッド層を有するが、クラッド層を周
囲の空気で代替させたクラッドなしのファイバ、また蛍
光体(波長シフタ)を樹脂やガラスで固定または固化し
てライトガイド、ライトパイプ状に加工した波長シフト
バー30を、波長シフトファイバ22の代わりとして使
用することができる。
That is, the wavelength-shifting fiber 22 has one or more cladding layers for the core. The cladding layer is replaced with surrounding air without a cladding, and the phosphor (wavelength shifter) is made of resin or glass. The wavelength shift bar 30 fixed or solidified in the above and processed into a light guide or light pipe shape can be used as a substitute for the wavelength shift fiber 22.

【0117】このような波長シフトバー30はコアだけ
の状態、すなわち樹脂やガラス中に波長シフタとなる蛍
光体を入れたものを円柱、角柱、板状に加工したもので
ある。これらはファイバと異なり、任意の太さ、厚さ、
形状に加工できるため蛍光変換に必要な充分な厚みを簡
単につくることができる。ただし、クラッディングがな
いため周囲は空気層とする工夫が必要である。また、太
くなる場合には可とう性は失われるため、可とう性がな
い状態でも可能な配置で使用することが望ましい。
Such a wavelength shift bar 30 is obtained by processing only a core, that is, a resin or a glass in which a phosphor serving as a wavelength shifter is processed into a column, a prism, or a plate shape. These are different from fibers, and can be any thickness, thickness,
Since it can be processed into a shape, a sufficient thickness required for fluorescence conversion can be easily formed. However, since there is no cladding, it is necessary to devise an air layer around the area. In addition, since the flexibility is lost when the thickness is increased, it is desirable to use an arrangement that is possible even when there is no flexibility.

【0118】なお、図17,18の例ではシンチレータ
21の側面に波長シフトバー30を装着し、そのまわり
に反射体24を配置したセンサの部分的な構造を示す。
波長シフトバー30を使用する場合には、全反射条件を
成立させるため周囲に空気層の存在が必要である。しか
しながら、シンチレータ21からの光は波長シフトバー
30に密着している方が入射しやすい。この相反する条
件を解決するために、波長シフトバー30をシンチレー
タ21の厚みよりも大きく(太く)、かつ、シンチレー
タ21側から侵入した光のほとんど全てを吸収するのに
必要な厚さをもつ角柱、あるいは円柱とするのが効果的
である。角柱は円柱に比べて内部で発生した蛍光の捕獲
効率が高いためより効率のよい集光ができる。
The examples of FIGS. 17 and 18 show a partial structure of a sensor in which a wavelength shift bar 30 is mounted on a side surface of a scintillator 21 and a reflector 24 is arranged around the bar.
When the wavelength shift bar 30 is used, it is necessary to have an air layer around to satisfy the condition of total reflection. However, light from the scintillator 21 is more likely to be incident when it is in close contact with the wavelength shift bar 30. In order to solve this contradictory condition, the wavelength shift bar 30 is made larger (thicker) than the thickness of the scintillator 21 and has a thickness necessary to absorb almost all of the light entering from the scintillator 21 side. Alternatively, it is effective to use a column. The prism has a higher efficiency of capturing fluorescent light generated inside than the cylinder, and thus can collect light more efficiently.

【0119】シンチレータ21と波長シフトバー30と
は空気を境界として接するか、あるいは波長シフトバー
30の太さおよび直径が明らかにシンチレータ21の厚
みより大きい場合には密着して接合しても良い。空気を
境界として接する場合には、波長シフトバー30の一部
に溝状の切り込みを入れて接着剤等を使わずに溝部分に
シンチレータ21を挟み込む等の組み合わせも可能であ
る。
The scintillator 21 and the wavelength shift bar 30 may be in contact with each other with air as a boundary, or when the thickness and the diameter of the wavelength shift bar 30 are clearly larger than the thickness of the scintillator 21, they may be joined closely. When air is used as a boundary, a combination of forming a groove-like cut in a part of the wavelength shift bar 30 and inserting the scintillator 21 in the groove without using an adhesive or the like is also possible.

【0120】波長シフトバー30は太い場合には可とう
性はないが、クラッディングに相当する空気との屈折率
の差が大きいため、捕獲効率が高く集光量が多い。この
ため第1、4、5実施形態で述べた波長シフトファイバ
22を曲げて配置する必要のないセンサについては、波
長シフトファイバ22の代わりとして効果的に適用する
ことができる。
The wavelength shift bar 30 is not flexible when it is thick, but has a large trapping efficiency and a large amount of condensed light because of a large difference in refractive index from air, which corresponds to cladding. For this reason, a sensor which does not need to bend and arrange the wavelength shift fiber 22 described in the first, fourth, and fifth embodiments can be effectively applied instead of the wavelength shift fiber 22.

【0121】第8実施形態(図19) 本実施形態は波長シフトファイバ22と同等の蛍光機能
を有する角柱状または円柱状の透明樹脂あるいはガラス
からなる波長シフトバー30を備え、この波長シフトバ
ー30は2個所からの光を合流させて光検出器23に導
く構成となっている。
Eighth Embodiment (FIG. 19) This embodiment is provided with a prismatic or cylindrical transparent resin or glass wavelength shift bar 30 having a fluorescent function equivalent to that of the wavelength shift fiber 22. The light from the locations is combined and guided to the photodetector 23.

【0122】図19に示す例では、波長シフトバー30
を2本のものが出会う形状に予め加工して、シンチレー
タ21の4辺にこの波長シフトバー30の2組を装着し
ておき、合流部に光検出器23をそれぞれ装着する構成
となっている。
In the example shown in FIG.
Are processed in advance into a shape in which two meet each other, two sets of the wavelength shift bars 30 are mounted on four sides of the scintillator 21, and the photodetectors 23 are mounted on the merging portions.

【0123】本実施形態の構成によれば、集光量が高
く、しかも光学的対称性を兼ね備えたセンサが実現でき
る。
According to the configuration of the present embodiment, a sensor having a high light-collecting amount and also having optical symmetry can be realized.

【0124】第9実施形態(図20,21) 本実施形態は、前述した第1〜第8実施形態のいずれか
に記載の波長シフト型放射線センサを用いた放射線検出
装置であり、2系統の光検出器から得られる検出信号が
同時に検出された場合に放射線による信号とみなし、そ
れ以外の信号を光検出器のノイズ等の信号として識別す
る識別手段を備えたものである。
Ninth Embodiment (FIGS. 20 and 21) This embodiment is a radiation detecting apparatus using the wavelength shift type radiation sensor according to any of the above-described first to eighth embodiments. When the detection signals obtained from the photodetectors are detected simultaneously, the detection signals are regarded as signals due to radiation, and identification means for identifying other signals as signals such as noise of the photodetectors is provided.

【0125】即ち、本実施形態の装置では、例えば2系
統の光検出器から出力される信号を同時計数装置に取り
込み、その信号の同時性のあるものは放射線による信号
であり、同時性がないものはランダムに発生している光
検出器23や回路のノイズとして識別するものである。
That is, in the apparatus according to the present embodiment, for example, signals output from two systems of photodetectors are taken into the coincidence counting device, and those having the synchronism are radiation signals and have no synchronism. The object is identified as noise of the photodetector 23 or the circuit which is generated at random.

【0126】図20に示した装置は、前述した光検出器
23からノイズであれ放射線によるパルスであれ、信号
が出力たことを検出して論理信号A,Bを出力する信号
検出装置31と、2系統以上の論理信号A,Bの論理積
をとることで同時性を検証する同時計数装置32と、そ
の出力を計数する計数装置33とを備えて構成される。
The apparatus shown in FIG. 20 detects a signal output from the photodetector 23, whether it is a noise or a pulse due to radiation, and outputs logic signals A and B, The system is provided with a coincidence counting device 32 for verifying synchronism by taking a logical product of two or more logical signals A and B, and a counting device 33 for counting its output.

【0127】また、図21に示した装置は、4個の光検
出器23を使用する場合の構成を示している。図20の
ものと同様に、信号検出装置31と、同時計数装置32
と、計数装置33とを備え、同時計数装置9には4つの
論理信号A,B,C,Dの入力がなされる。この場合、
論理演算の種類としては4信号A,B,C,Dのうち、
いずれか2つ、いずれか3つ、4つ全ての同時計数の成
立というような選択肢がある。そこで、ノイズが弁別で
き、放射線による信号の高い検出確率を達成するために
は、通常の場合、いずれか2つの同時計数の成立という
条件が適当である。光検出器23のノイズ計数率が高い
場合等には、3つ同時、4つ同時という論理演算が有効
な場合もあり得る。いずれの場合でも、この論理演算出
力を計数装置13で計数することで、高精度の放射線検
出が行える。
The apparatus shown in FIG. 21 shows a configuration in which four photodetectors 23 are used. 20, the signal detection device 31 and the coincidence counting device 32
And a counter 33, and the coincidence device 9 receives four logic signals A, B, C, and D. in this case,
As the type of logical operation, among the four signals A, B, C, and D,
There are options such as establishment of any two, any three, or all four coincidences. Therefore, in order to be able to discriminate noise and to achieve a high detection probability of a signal due to radiation, the condition that any two coincidences are satisfied is usually appropriate. For example, when the noise count rate of the photodetector 23 is high, the logical operation of three simultaneous operations or four simultaneous operations may be effective. In any case, high-accuracy radiation detection can be performed by counting the logical operation output by the counter 13.

【0128】第10実施形態(図22) 本実施形態は、前記の波長シフト型放射線センサを用い
た放射線検出装置であって、各光検出器の出力信号のパ
ルス波高値としきい値となる参照電圧値とを比較する比
較手段と、しきい値以下の信号はノイズとみなし、しき
い値を超える信号は放射線検出信号として識別する識別
手段を備えたものである。
Tenth Embodiment (FIG. 22) This embodiment is a radiation detecting apparatus using the above-mentioned wavelength-shifting radiation sensor, wherein the pulse peak value and the threshold value of the output signal of each photodetector are referred to. It is provided with a comparing means for comparing the voltage value and a signal below the threshold value as noise and a signal exceeding the threshold value as a radiation detection signal.

【0129】即ち、図22に示すように、各光検出器の
出力パルス信号は増幅装置34で必要なレベルまで電圧
増幅され、電圧パルス出力が得られる。この信号Vが比
較手段としての比較装置35に入力され、参照電圧Vre
f と比較される。パルス波高値がVref より大きい間だ
け、論理出力がなされ、これにより識別手段としての機
能が果される。そして、この論理出力が計数装置36に
よって計数する。
That is, as shown in FIG. 22, the output pulse signal of each photodetector is voltage-amplified to a required level by the amplifier 34, and a voltage pulse output is obtained. This signal V is input to a comparison device 35 as comparison means, and the reference voltage Vre
is compared to f. As long as the pulse peak value is higher than Vref, a logical output is made, thereby serving as a discriminating means. The logical output is counted by the counting device 36.

【0130】Vref を、光検出器および回路ノイズのレ
ベルより僅かに高く設定しておくことで、これを超える
信号はすべて放射線による信号とみなすことができる。
By setting Vref slightly higher than the level of the photodetector and the circuit noise, all signals exceeding this can be regarded as signals due to radiation.

【0131】波長シフトファイバ22の出力を伝送用光
ファイバ28でまとめて1つの光検出器3に導くような
場合には、同時性を検証できないが、逆に全ての光出力
を加算するため大きな信号が得られる。従って、本実施
形態はこのような構成の場合に特に有効な手段として適
用することができる。
In the case where the outputs of the wavelength shift fiber 22 are led together by the transmission optical fiber 28 to one photodetector 3, the synchronization cannot be verified. A signal is obtained. Therefore, the present embodiment can be applied as a particularly effective means in such a configuration.

【0132】第11実施形態(図23,24) 本実施形態は、前述した波長シフト型放射線センサを上
下2層に密着させ、これら上下のセンサから出力される
独立した信号の有無の組み合わせにより、入射した放射
線の種類をその飛程の長短に基づいて識別する手段を有
する放射線検出装置についてのものである。
Eleventh Embodiment (FIGS. 23 and 24) In this embodiment, the above-described wavelength shift type radiation sensor is brought into close contact with the upper and lower two layers, and the presence or absence of independent signals output from these upper and lower sensors is determined. The present invention relates to a radiation detection apparatus having means for identifying the type of incident radiation based on the length of its range.

【0133】即ち、図23に示すように、シンチレータ
21が2層備えられ、その各シンチレータ21に波長シ
フトファイバ22が第1〜第5実施形態のいずれかの方
式で独立して装着されている。
That is, as shown in FIG. 23, two layers of scintillators 21 are provided, and the wavelength shift fibers 22 are independently mounted on each of the scintillators 21 in any of the first to fifth embodiments. .

【0134】このように、放射線の入射面側(上側)の
センサを第1の層(U)、その下側のセンサを第2の層
(L)とした場合、第1の層(U)は飛程の短いα線が
全エネルギーあるいはそれに近い量のエネルギーを失う
ときに必要な厚さとする。このためα線が入射した場合
には第1層(U)のみが発光する。β線はα線より平均
的に透過力が高いため第1の層(U)でもエネルギーを
一部失いながら第2の層(L)にも侵入し、この第2の
層(L)で残り全てのエネルギーを失う。第2の層
(L)の厚さは入射するβ線が第1と第2の層で全エネ
ルギーを失うように決定しておく。また光学的には第1
の層と第2の層とを分離して、互いの層での発光の影響
を受けないようにしておく。
As described above, when the sensor on the radiation incident surface side (upper side) is the first layer (U) and the lower sensor is the second layer (L), the first layer (U) Is the thickness required when a short-range α-ray loses the total energy or energy close to it. Therefore, when α-rays enter, only the first layer (U) emits light. Since β rays have higher penetrating power on average than α rays, even the first layer (U) penetrates into the second layer (L) while partially losing energy, and remains in the second layer (L). Loses all energy. The thickness of the second layer (L) is determined so that the incident β-ray loses all energy in the first and second layers. Optically, the first
And the second layer are separated from each other so as not to be affected by light emission in the other layers.

【0135】この構成によれば、第1の層だけで信号が
出力された場合、あるいはさらに条件を付加して大きな
(−定波高値以上の)信号が検出された場合にはα線に
よる信号、その他の場合にはβ線の信号として識別する
ことが可能である。
According to this configuration, when a signal is output only from the first layer, or when a large signal (having a value equal to or higher than the constant peak value) is detected by adding further conditions, the signal by the α-ray is used. In other cases, it can be identified as a β-ray signal.

【0136】図24は上段のセンサをU、下段のセンサ
をLと表現した場合の、信号検出有り(Τ)、検出無し
(F)の状態の組み合わせの真理値表である。4つの組
み合わせに状態として番号の0〜4を割り振り、この中
で何らかの信号検出がなされた1〜3場合の判定を考え
る。状態1の場合はα線入射、状態2、3の場合にはβ
線入射として識別することができる。
FIG. 24 is a truth table of a combination of a state with signal detection (Τ) and a state without signal detection (F) when the upper sensor is expressed as U and the lower sensor is expressed as L. Numbers 0 to 4 are assigned to the four combinations as states, and determination of the first to third cases in which some signal detection is performed is considered. In the case of state 1, α ray is incident, in the case of states 2, 3, β
It can be identified as line incidence.

【0137】状態1として、想定したエネルギーを下回
るβ線が入射する場合も考えられる場合には、上段
(U)での波高値を識別し、波高値が一定以上の信号を
有する場合α線、それに満たない小さな信号はβ線とい
う識別方法を付加することも有効である。
As state 1, when it is conceivable that β-rays having a lower energy than expected are incident, the peak value at the upper stage (U) is identified. It is also effective to add a β-ray discrimination method for small signals less than that.

【0138】第12実施形態(図25) 本実施形態は前記第11実施形態の変形例であり、上下
2層に密着した各センサを構成する複数の波長シフトフ
ァイバの一部は上下2層のシンチレータいずれからの光
も受光して蛍光変換できるように各シンチレータと接触
する構成とし、この共通な波長シフトファイバからの検
出信号と、上下の各センサから出力される独立した信号
との有無の組み合わせにより、入射した放射線の種類を
その飛程の長短に基づいて識別する手段を有する構成の
放射線検出装置についてのものである。
Twelfth Embodiment (FIG. 25) This embodiment is a modification of the eleventh embodiment, and a part of the plurality of wavelength shift fibers constituting each sensor closely contacted with the upper and lower two layers is composed of upper and lower two layers. Combination of the detection signal from this common wavelength shift fiber and the presence / absence of independent signals output from each of the upper and lower sensors, so that the light from each scintillator can be received and converted into fluorescence so as to be in contact with each scintillator. Accordingly, the present invention is directed to a radiation detecting apparatus having a means for identifying the type of incident radiation based on the range of the radiation.

【0139】図25に示すように、波長シフトファイバ
22(波長シフトバー30でもよい)が1部上下段共通
であり(22A)、残る片方が独立とされている(22
B)。
As shown in FIG. 25, one part of the wavelength shift fiber 22 (may be the wavelength shift bar 30) is common to the upper and lower stages (22A), and the other one is independent (22A).
B).

【0140】この場合には第11実施形態と同様の考え
方で第1の層(U)と第2の層(L)の厚さを決めるこ
とができる。即ち、1層分のシンチレータ21に対して
2組の波長シフトファイバ22を備え、そのうち片方は
2つの層のシンチレータの両方と接するように配置され
ているので、この共通の波長シフトファイバあるいは波
長シフトバーで光が検出された時、残された2層の独立
した波長シフトファイバあるいは波長シフトバーからの
光の検出信号との同時性を調べ、同時性が成立した場
合、該当する層で放射線が検出されたものと考えられ
る。
In this case, the thicknesses of the first layer (U) and the second layer (L) can be determined in the same way as in the eleventh embodiment. That is, two sets of wavelength shift fibers 22 are provided for one layer of the scintillator 21, one of which is disposed so as to be in contact with both of the two layers of the scintillator. When the light is detected in the above, the synchronism with the detection signal of the light from the remaining two layers of independent wavelength shift fiber or the wavelength shift bar is checked, and if the synchronization is established, the radiation is detected in the corresponding layer. It is thought that it was.

【0141】この構成によれば、第1の層(U)だけで
信号が出力された場合、あるいはさらに条件を付加して
大きな(一定波高値以上の)信号が検出された場合には
α線による信号、その他の場合にはβ線の信号として識
別することが可能である。つまり、共通側と上段側の同
時計数があった場合、上段での信号検出とみなし、図2
4でいうU(上段)がTと考える。このようにすると、
線種判定ロジックは第11実施形態と同様となる。
According to this configuration, when a signal is output only from the first layer (U), or when a large (above a certain peak value) signal is detected with additional conditions, α-ray , And in other cases, a β-ray signal. In other words, if there is a coincidence count on the common side and the upper side, it is regarded as signal detection on the upper side, and FIG.
The U (upper row) referred to in 4 is considered to be T. This way,
The line type determination logic is the same as in the eleventh embodiment.

【0142】状態1として、想定したエネルギーを下回
るβ線が入射する場合も考えられる場合には、上段
(U)のみ独立して配置されている系統から得られる信
号の波高値を識別し、波高値が一定以上の信号を有する
場合α線、それに満たない小さな信号はβ線という識別
方法を付加することも有効である。
In the state 1, when it is considered that a β-ray having energy lower than the assumed energy is incident, the peak value of the signal obtained from the system in which only the upper stage (U) is independently arranged is identified, It is also effective to add a discrimination method called α-ray when the high value has a signal equal to or more than a certain value, and β-ray for a small signal less than the α-ray.

【0143】第13実施形態(図26〜図28) 本実施形態は、シンチレータの放射線入射面側の表面
に、荷電粒子との反応によって発光する層を光学的に密
着させて形成し、光検出器からの出力信号を増幅する増
幅手段と、増幅した信号を一定のしきい値を超える間だ
け出力する比較手段と、この比較手段からの出力信号と
その信号の遅延回路による遅延出力信号との同時性弁別
により全放射線の計数値および放射線の種類毎の計数値
を調べる手段を備えた放射線検出装置についてのもので
ある。
Thirteenth Embodiment (FIGS. 26 to 28) In the thirteenth embodiment, a layer which emits light by reaction with charged particles is formed on the surface of the scintillator on the radiation incident surface side by optically contacting the scintillator. Amplifying means for amplifying an output signal from the amplifier, comparing means for outputting the amplified signal only when the signal exceeds a certain threshold value, and an output signal from the comparing means and a delayed output signal of the signal by a delay circuit. The present invention relates to a radiation detecting apparatus provided with means for examining a count value of all radiation and a count value for each type of radiation by simultaneous discrimination.

【0144】図26、27、28に基づいて説明する。
シンチレータ21に波長シフトファイバ22がこれまで
述べてきたいずれかの方式で装着されているものとす
る。シンチレータ21には発光減衰時間の極めて短い
(10ns)プラスチックシンチレータを適用し、その
放射線入射面には荷電粒子検出用として、例えばα線等
で発光し、かつ発光減衰時間の極端に長いシンチレータ
21A、例えばZnS(Ag)(発光減衰時間10μ
s)を塗布しておく。α線が入射した場合はこのZnS
(Ag)層のシンチレータ21Aで発光し、β線やγ線
が入射した場合にはプラスチックシンチレータ21で発
光するようになっている。
A description will be given with reference to FIGS.
It is assumed that the wavelength shift fiber 22 is attached to the scintillator 21 by any of the methods described above. A plastic scintillator having an extremely short luminescence decay time (10 ns) is applied to the scintillator 21, and a scintillator 21A which emits light with, for example, α-rays and has an extremely long luminescence decay time on its radiation incident surface for detecting charged particles. For example, ZnS (Ag) (emission decay time 10 μm)
s) is applied. When α rays enter, this ZnS
Light is emitted by the scintillator 21A of the (Ag) layer, and emitted by the plastic scintillator 21 when β-rays or γ-rays enter.

【0145】波長シフトファイバ22からの光はまとめ
て最大限の光量で光検出器23に送り込まれる。増幅装
置34により、波高値が一定範囲の電圧レベルになるよ
うに増幅される。ここで増幅装置34のゲインは小さな
信号に対しては大きく、大きな信号に対しては小さくは
たらくような動作をするものであり、結果的に出力信号
は一定範囲内のパルス波高を持った信号aとなる。この
信号aを比較装置35に入力し、参照電圧値を超える間
だけ論理出力bを得る。この論理出力パルスのパルス幅
は波高値がほぼ一定範囲内にあるため、プラスチックシ
ンチレータからの光によるものは短く、ΖnS(Αg)
からの光によるものは著しく長い。
The light from the wavelength shift fiber 22 is sent to the photodetector 23 with the maximum amount of light. The amplifying device 34 amplifies the peak value so that the peak value becomes a voltage level within a certain range. Here, the gain of the amplifying device 34 operates so as to be large for a small signal and small for a large signal. As a result, the output signal is a signal a having a pulse height within a certain range. Becomes The signal a is input to the comparison device 35, and a logical output b is obtained only when the signal a exceeds the reference voltage value. The pulse width of this logical output pulse is short due to the light from the plastic scintillator because the peak value is within a substantially constant range, and ΔnS (Δg)
Light from the light source is significantly longer.

【0146】そこで、図27に示すように、パルス幅識
別装置37により論理出力パルス(b)と、これを遅延
装置37を介して時間Tdだけ遅らせたもの(c)との
論理積を弁別装置39でとる。この時のタイミングチャ
ートを示したものが図28である。
Therefore, as shown in FIG. 27, the logical product of the logical output pulse (b) by the pulse width discriminating device 37 and the logical output pulse (c) delayed by the time Td through the delay device 37 is discriminated by the discriminating device. Take at 39. FIG. 28 shows a timing chart at this time.

【0147】図28において、遅れ時間Tdはプラスチ
ックシンチレータの減衰時間(10ns)より大きくZ
nS(Ag)のそれより小さい値とする。もしパルス幅
が短い場合、遅延したパルスとの論理積はFALSEで
あるが、幅の広いパルスである場合は論理積出力はTR
UEとなる。
In FIG. 28, the delay time Td is larger than the decay time (10 ns) of the plastic scintillator and Z
It is set to a value smaller than that of nS (Ag). If the pulse width is short, the logical product with the delayed pulse is FALSE, but if the pulse is wide, the logical product output is TR
Become a UE.

【0148】従って、比較装置35の出力を計数してお
き、この論理積出力をα線計数値として差し引くこと
で、全計数、α線、β線の計数値が得られる。パルスの
立ち上がり時間弁別の専用回路は従来から実用化されて
はいたが、複雑かつ高価であり、しかも充分な光量を持
つパルスにしか適用できなかった。
Therefore, by counting the output of the comparison device 35 and subtracting the logical product output as the α-ray count value, the total count, α-ray and β-ray count values can be obtained. Although a dedicated circuit for discriminating the rise time of a pulse has been practically used, it is complicated and expensive, and can be applied only to a pulse having a sufficient light quantity.

【0149】しかしながら本実施形態においては、目的
が2種類の大きく異なる立ち上がり時間を持つパルスの
弁別をするだけであるため、このような極めて簡素な回
路構成の装置により弁別が可能になる。
However, in this embodiment, since the purpose is only to discriminate between two types of pulses having greatly different rise times, discrimination can be performed by such an apparatus having a very simple circuit configuration.

【0150】第14実施形態(図29〜図31) 本実施形態は、波長シフトファイバまたは波長シフトバ
ーのシンチレータへの非接触面に、反射体に代えて他の
平板状のシンチレータの周縁部を密着させた波長シフト
型放射線センサについてのものである。即ち、複数のシ
ンチレータ21を合わせ、それらの境界および端面を波
長シフトファイバ22(もしくは波長シフトバー30)
で構成し、受感面積を拡大してある。
Fourteenth Embodiment (FIGS. 29 to 31) In this embodiment, the periphery of another flat scintillator instead of the reflector is closely attached to the non-contact surface of the wavelength shift fiber or the wavelength shift bar to the scintillator. This is for the wavelength shift type radiation sensor. That is, a plurality of scintillators 21 are combined, and their boundaries and end faces are set to the wavelength shift fiber 22 (or the wavelength shift bar 30).
And the sensing area is enlarged.

【0151】図29に示したように、長方形の平板状シ
ンチレータ1を3枚接合し、それらの間に波長シフトフ
ァイバ22を挟み込み込むとともに両側の2辺にも装着
する。各波長シフトファイバ22の片端には反射体24
を、もう片方の端面には光検出器23を装着する。光検
出器23をこの場合4個(a,b,c,d)使用し、相
対する位置にそれぞれ装着するようにすることで光学的
対称性を得る。
As shown in FIG. 29, three rectangular plate-like scintillators 1 are joined, a wavelength shift fiber 22 is sandwiched between them, and attached to two sides on both sides. A reflector 24 is provided at one end of each wavelength shift fiber 22.
, And a photodetector 23 is attached to the other end face. In this case, four (a, b, c, and d) photodetectors 23 are used, and optical symmetry is obtained by mounting them at opposing positions.

【0152】場合によっては、図中破線で示すようにさ
らにシンチレータ1を分割し、縦方向にも波長シフトフ
ァイバ22を挟み込み、それらに別に4個の光検出器2
3(e,f,g,h)を設ける構成とすることもでき
る。このようにして、必要とする受感面積分、この構造
を拡張していくことができる。これによれば感度と、そ
の位置依存生を損なうことなく大面積化が可能である。
図30および図31に示すように、この場合にも波長シ
フトファイバ22と光検出器23の間を伝送用光ファイ
バ30で接続することが可能てある。特に大型の検出器
では重量が重くなるため電子回路を遠隔化するメリット
は大きい。
In some cases, the scintillator 1 is further divided as shown by a broken line in the figure, a wavelength shift fiber 22 is also sandwiched in the longitudinal direction, and four photodetectors 2
3 (e, f, g, h) may be provided. In this way, the structure can be expanded by the required sensing area. According to this, it is possible to increase the area without deteriorating the sensitivity and its position-dependent production.
As shown in FIGS. 30 and 31, also in this case, the transmission optical fiber 30 can connect between the wavelength shift fiber 22 and the photodetector 23. In particular, a large detector has a large weight, so that the advantage of remote electronic circuits is great.

【0153】第15実施形態(図32,33) 本実施形態は、第14実施形態の波長シフト型放射線検
出センサを用いた放射線検出装置であって、複数の光検
出信号のうち、2系統の光検出器から得られる検出信号
が同時に検出される場合に放射線による信号とみなし、
それ以外の信号を光検出器のノイズ等の信号として識別
する識別手段を備えた放射線検出装置についてのもので
ある。
Fifteenth Embodiment (FIGS. 32 and 33) This embodiment is a radiation detection apparatus using the wavelength shift type radiation detection sensor of the fourteenth embodiment, and includes two systems out of a plurality of light detection signals. When the detection signals obtained from the photodetectors are detected at the same time, it is regarded as a signal due to radiation,
The present invention relates to a radiation detection apparatus provided with an identification unit that identifies other signals as signals such as noise of a photodetector.

【0154】本実施形態では複数のシンチレータ21か
ら構成されるにもかかわらず、全体をひとつのセンサと
みなし、いずれかのシンチレータ21に放射線が入射し
た場合に信号を出力するようなロジックを使用する。
In this embodiment, although the whole is constituted by a plurality of scintillators 21, the whole is regarded as one sensor, and a logic for outputting a signal when radiation is incident on any of the scintillators 21 is used. .

【0155】即ち、図32に示したように、本実施形態
では識別手段としての論理演算装置40および計数装置
41を備え、センサ中で、光検出器23がa,b,c,
d部分相当からの光をそれぞれ観測している場合に、隣
合う2つの波長シフトファイバ21の論理積の和を識別
し、計数するものである。
That is, as shown in FIG. 32, in the present embodiment, a logical operation device 40 and a counting device 41 as identification means are provided, and in the sensor, the photodetectors 23 are a, b, c,
When the light from the d portion is observed, the sum of the logical product of two adjacent wavelength-shifting fibers 21 is identified and counted.

【0156】図33は、論理演算装置40で、隣合う3
つの論理積の和を識別するものである。
FIG. 33 shows a logical operation device 40 in which three adjacent
It identifies the sum of two logical products.

【0157】このように、論理装置40を使用すること
で、複数のシンチレータ21を組み合わせた状態でも、
全面があたかも連続した1つの面と考えた測定が行え
る。
As described above, by using the logic device 40, even when a plurality of scintillators 21 are combined,
The measurement can be performed as if the entire surface were regarded as one continuous surface.

【0158】第16実施形態(図34,35) 本実施形態は、第14実施形態の波長シフト型放射線検
出センサを用い、複数の光検出信号のうち、2系統の光
検出器から得られる検出信号が同時に検出される場合に
放射線による信号とみなし、それ以外の信号を光検出器
のノイズ等の信号として識別するとともに、信号検出さ
れた波長シフトファイバの組み合わせにより、放射線が
入射したシンチレータを識別する機能を有する放射線検
出装置についてのものである。
Sixteenth Embodiment (FIGS. 34 and 35) This embodiment uses the wavelength shift type radiation detection sensor of the fourteenth embodiment, and detects a plurality of light detection signals obtained from two systems of photodetectors. When signals are detected simultaneously, it is regarded as a signal due to radiation, other signals are identified as signals such as noise of the photodetector, etc., and the scintillator to which the radiation is incident is identified by the combination of the detected wavelength shift fiber. This is for a radiation detection device having a function of performing

【0159】本実施形態では、複数のシンチレータ21
から構成されるセンサについて、全体をひとつの検出器
としてはみなさず、個々のンチレータに放射線が入射し
た場合にシンチレータ別に独立した信号を出力するよう
なロジックを使用する。
In this embodiment, a plurality of scintillators 21
Is not considered as a single detector, but logic that outputs an independent signal for each scintillator when radiation enters each of the scintillators is used.

【0160】即ち、図34および図35に示すように、
本実施形態では論理演算装置41を備え、光検出器23
がa,b,c,d,e,f,g,h部分相当からの光を
それぞれ観測している場合に、分割された1つのシンチ
レータ21の周囲の光検出器23が同時計数した場合に
は、その当該面での信号であると認識し、シンチレータ
21の分割数と同数の独立した位置別信号として、放射
線の入射位置の識別をすることができる。
That is, as shown in FIGS. 34 and 35,
In this embodiment, a logical operation device 41 is provided, and the photodetector 23 is provided.
Is observing light from portions corresponding to the a, b, c, d, e, f, g, and h portions, and when the photodetectors 23 around one of the divided scintillators 21 perform simultaneous counting. Is recognized as a signal on the surface, and the incident position of the radiation can be identified as independent position-specific signals equal in number to the number of divisions of the scintillator 21.

【0161】[0161]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、小型で
薄く軽量であり、しかも光学的に対称とすることで感度
が高く、その位置依存性が小さい放射線、特にβ線の検
出装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention, an apparatus for detecting radiation, in particular β-rays, which is small, thin and lightweight, has high sensitivity by being optically symmetric, and has a small position dependency. Can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態による波長シフト型放射
線センサを示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing a wavelength shift type radiation sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す波長シフト型放射線センサの側面
図。
FIG. 2 is a side view of the wavelength shift type radiation sensor shown in FIG.

【図3】前記第1実施形態における波長シフトファイバ
部の一構成例を示す拡大図。
FIG. 3 is an enlarged view showing a configuration example of a wavelength shift fiber unit according to the first embodiment.

【図4】前記第1実施形態における波長シフトファイバ
部の他の構成例を示す拡大図。
FIG. 4 is an enlarged view showing another configuration example of the wavelength shift fiber unit in the first embodiment.

【図5】前記第1実施形態における波長シフトファイバ
部のさらに他の構成例を示す拡大図。
FIG. 5 is an enlarged view showing still another configuration example of the wavelength shift fiber unit in the first embodiment.

【図6】前記第1実施形態における波長シフトファイバ
部の別の構成例を示す拡大図。
FIG. 6 is an enlarged view showing another configuration example of the wavelength shift fiber section in the first embodiment.

【図7】本発明の第2実施形態における波長シフト型放
射線センサを示す斜視図。
FIG. 7 is a perspective view showing a wavelength shift type radiation sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3実施形態における波長シフト型放
射線センサを示す斜視図。
FIG. 8 is a perspective view showing a wavelength shift type radiation sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4実施形態における波長シフト型放
射線センサを示す斜視図。
FIG. 9 is a perspective view showing a wavelength shift type radiation sensor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第5実施形態における波長シフト型
放射線センサを示す斜視図。
FIG. 10 is a perspective view showing a wavelength shift type radiation sensor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】本発明に係る波長シフト型放射線センサの第
6実施形態としてのファイバ接続構造の一例を示す図。
FIG. 11 is a view showing an example of a fiber connection structure as a sixth embodiment of the wavelength shift type radiation sensor according to the present invention.

【図12】本発明に係る波長シフト型放射線センサの第
6実施形態としてのファイバ接続構造の他の例を示す
図。
FIG. 12 is a view showing another example of a fiber connection structure as a sixth embodiment of the wavelength shift type radiation sensor according to the present invention.

【図13】本発明に係る波長シフト型放射線センサの第
6実施形態としてのファイバ接続構造の別の例を示す
図。
FIG. 13 is a diagram showing another example of a fiber connection structure as a sixth embodiment of the wavelength shift type radiation sensor according to the present invention.

【図14】本発明に係る波長シフト型放射線センサの第
6実施形態としてのファイバと光検出器との接続構造の
一例を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a connection structure between a fiber and a photodetector as a sixth embodiment of the wavelength shift type radiation sensor according to the present invention.

【図15】本発明に係る波長シフト型放射線センサの第
6実施形態としてのファイバと光検出器との接続構造の
他の例を示す図。
FIG. 15 is a view showing another example of a connection structure between a fiber and a photodetector as a sixth embodiment of the wavelength shift type radiation sensor according to the present invention.

【図16】本発明に係る波長シフト型放射線センサの第
6実施形態としてのファイバと光検出器との接続構造の
別の例を示す図。
FIG. 16 is a view showing another example of a connection structure between a fiber and a photodetector as a sixth embodiment of the wavelength shift type radiation sensor according to the present invention.

【図17】本発明に係る波長シフト型放射線センサの第
7実施形態としての波長シフトバーの接続構造の一例を
示す図。
FIG. 17 is a diagram showing an example of a wavelength shift bar connection structure as a seventh embodiment of the wavelength shift type radiation sensor according to the present invention.

【図18】本発明に係る波長シフト型放射線センサの第
7実施形態としての波長シフトバーの接続構造の他の例
を示す図。
FIG. 18 is a view showing another example of a wavelength shift bar connection structure as a seventh embodiment of the wavelength shift type radiation sensor according to the present invention.

【図19】本発明に係る波長シフト型放射線センサの第
8実施形態としての波長シフトバーの接続構造を示す
図。
FIG. 19 is a diagram showing a connection structure of a wavelength shift bar as an eighth embodiment of the wavelength shift type radiation sensor according to the present invention.

【図20】本発明に係る放射線検出装置についての第9
実施形態の一構成例を示す図。
FIG. 20 is a ninth embodiment of the radiation detecting apparatus according to the present invention.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an embodiment.

【図21】本発明に係る放射線検出装置についての第9
実施形態の他の構成例を示す図。
FIG. 21 is a ninth view of the radiation detection apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating another configuration example of the embodiment.

【図22】本発明に係る放射線検出装置についての第1
0実施形態を示す系統図。
FIG. 22 is a first diagram illustrating the radiation detection apparatus according to the present invention;
The system diagram which shows 0 embodiment.

【図23】本発明に係る放射線検出装置についての第1
1実施形態を示す構成図。
FIG. 23 is a first diagram illustrating the radiation detecting apparatus according to the present invention;
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment.

【図24】図23に示す系統の作用説明図。FIG. 24 is an operation explanatory view of the system shown in FIG. 23;

【図25】本発明に係る放射線検出装置についての第1
2実施形態を示す構成図。
FIG. 25 is a first diagram illustrating the radiation detection apparatus according to the present invention;
The block diagram which shows 2nd Embodiment.

【図26】本発明に係る放射線検出装置についての第1
3実施形態を示す系統図。
FIG. 26 shows a first example of the radiation detecting apparatus according to the present invention.
The system diagram which shows 3rd Embodiment.

【図27】図26の信号系統の続きを示す図。FIG. 27 is a diagram showing a continuation of the signal system in FIG. 26;

【図28】図25および図26に示した系統の作用説明
図。
FIG. 28 is an operation explanatory view of the system shown in FIGS. 25 and 26;

【図29】本発明に係る波長シフト型放射線センサにつ
いての第14実施形態を示す構成図。
FIG. 29 is a configuration diagram showing a fourteenth embodiment of the wavelength shift type radiation sensor according to the present invention.

【図30】図29のファイバ接続構造を示す図。FIG. 30 is a diagram showing the fiber connection structure of FIG. 29;

【図31】図29のファイバ接続構造を示す図。FIG. 31 is a diagram showing the fiber connection structure of FIG. 29;

【図32】本発明に係る放射線検出装置についての第1
5実施形態による一系統例を示す図。
FIG. 32 shows a first example of the radiation detecting apparatus according to the present invention.
The figure which shows one system example by 5th Embodiment.

【図33】本発明に係る放射線検出装置についての第1
5実施形態による他の系統例を示す図。
FIG. 33 is a first diagram illustrating the radiation detection apparatus according to the present invention;
The figure which shows the other example of a system by 5th Embodiment.

【図34】本発明に係る放射線検出装置についての第1
6実施形態による一系統例を示す図。
FIG. 34 is a first diagram illustrating the radiation detection apparatus according to the present invention;
The figure which shows one system example by 6th Embodiment.

【図35】本発明に係る放射線検出装置についての第1
6実施形態による他の系統例を示す図。
FIG. 35 is a first view of the radiation detection apparatus according to the present invention.
The figure which shows the other example of a system by 6th Embodiment.

【図36】従来の一構成例を示す図。FIG. 36 is a diagram showing an example of a conventional configuration.

【図37】従来の他の構成例を示す図。FIG. 37 is a diagram showing another conventional configuration example.

【図38】従来の別の構成例を示す図。FIG. 38 is a diagram showing another conventional configuration example.

【図39】従来のさらに別の構成例を示す図。FIG. 39 is a diagram showing still another example of the conventional configuration.

【図40】従来例の使用状態を説明するための図。FIG. 40 is a diagram for explaining a use state of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 シンチレータ 22 波長シフトファイバ 22a,24,25 反射体 23 光検出器 26 反射・遮光材料 27 透明媒質 28 伝送用光ファイバ 29 受光部 30 波長シフトバー 31 信号検出装置 32 同時計数装置 33 計数装置 34 増幅装置 35 比較装置 36 計数装置 37 パルス幅識別装置 39 弁別装置 40 論理演算装置 41 計数装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Scintillator 22 Wavelength shift fiber 22a, 24, 25 Reflector 23 Photodetector 26 Reflection / light shielding material 27 Transparent medium 28 Transmission optical fiber 29 Light receiving part 30 Wavelength shift bar 31 Signal detection device 32 Simultaneous counting device 33 Counting device 34 Amplifying device 35 comparison device 36 counting device 37 pulse width discriminating device 39 discriminating device 40 logical operation device 41 counting device

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平板状のシンチレータと、このシンチレ
ータの周縁部に少なくとも一部が光学的に密着して接続
され、シンチレーション光を吸収して波長の長い光を放
出する波長シフトファイバとを有する波長シフト型放射
線センサにおいて、前記波長シフトファイバを前記シン
チレータの周縁部に沿って対称的に配置される複数のも
ので構成し、その各波長シフトファイバの長さ方向一端
面に光検出器を装着するとともに他端面に光をその波長
シフトファイバ内に戻すための反射体を設け、かつ前記
波長シフトファイバの対シンチレータ非接触の外側面
と、前記波長シフトファイバの配備されないシンチレー
タ周縁の外表面とに、前記シンチレータの内側方に向か
って光を反射する反射体を設ける一方、前記シンチレー
タの平坦な面に、屈折率が前記シンチレータに比べて小
さい物質を配備し、さらにその面の外側に、前記シンチ
レータから出た光をそのシンチレータの内側方に反射す
るとともに外部からの光を遮ることができる反射・遮光
材料を被せ、この反射・遮光材料は前記シンチレータの
少なくとも放射線入射側で測定対象の放射線が透過可能
であることを特徴とする波長シフト型放射線センサ。
1. A wavelength having a plate-shaped scintillator and a wavelength-shifting fiber which is connected at least partially to the periphery of the scintillator in optically close contact with the scintillator and absorbs scintillation light and emits light having a long wavelength. In the shift type radiation sensor, the wavelength shift fiber is composed of a plurality of wavelength shift fibers symmetrically arranged along the periphery of the scintillator, and a photodetector is mounted on one end surface of each wavelength shift fiber in the longitudinal direction. A reflector is provided on the other end surface for returning light into the wavelength shift fiber, and the outer surface of the wavelength shift fiber is not in contact with the scintillator, and the outer surface of the periphery of the scintillator where the wavelength shift fiber is not provided, A reflector that reflects light toward the inside of the scintillator is provided, while a flat surface of the scintillator is refracted. A substance whose ratio is smaller than that of the scintillator is provided, and a reflection / light-shielding material capable of reflecting light emitted from the scintillator to the inside of the scintillator and shielding light from the outside is further provided on the outside of the surface. The wavelength shift type radiation sensor, wherein the reflection / shielding material is capable of transmitting the radiation to be measured at least on the radiation incident side of the scintillator.
【請求項2】 平板状のシンチレータと、このシンチレ
ータの周縁部に少なくとも一部が光学的に密着して接続
され、シンチレーション光を吸収して波長の長い光を放
出する波長シフトファイバとを有する波長シフト型放射
線センサにおいて、前記波長シフトファイバは2本以上
としてそれらにより前記シンチレータの全周縁全体を包
囲するものとし、その各波長シフトファイバの長さ方向
一端面に光検出器を装着するとともに他端面に光をその
波長シフトファイバ内に戻すための反射体を設け、かつ
前記波長シフトファイバの対シンチレータ非接触の外側
面に、前記シンチレータの内側方に向かって光を反射す
る反射体を設ける一方、前記シンチレータの平坦な面
に、屈折率が前記シンチレータに比べて小さい物質を配
備し、さらにその面の外側に、前記シンチレータから出
た光をそのシンチレータの内側方に反射するとともに外
部からの光を遮ることができる反射・遮光材料を被せ、
この反射・遮光材料は前記シンチレータの少なくとも放
射線入射側で測定対象の放射線が透過可能であることを
特徴とする波長シフト型放射線センサ。
2. A wavelength having a plate-shaped scintillator and a wavelength-shifting fiber which is connected at least partially to the periphery of the scintillator in optically close contact, absorbs scintillation light and emits light having a long wavelength. In the shift type radiation sensor, the wavelength-shifting fibers are two or more and surround the entire periphery of the scintillator with them, and a photodetector is attached to one end surface in the longitudinal direction of each wavelength-shifting fiber and the other end surface. A reflector for returning light into the wavelength shifting fiber is provided, and a reflector that reflects light toward the inside of the scintillator is provided on an outer surface of the wavelength shifting fiber that is not in contact with the scintillator, A substance whose refractive index is smaller than that of the scintillator is provided on a flat surface of the scintillator, and On the outside, a reflective / light-shielding material capable of blocking light from the outside while reflecting light emitted from the scintillator toward the inside of the scintillator,
The reflection / shielding material is capable of transmitting radiation to be measured on at least the radiation incident side of the scintillator, and is a wavelength shift type radiation sensor.
【請求項3】 平板状のシンチレータと、このシンチレ
ータの周縁部に少なくとも一部が光学的に密着して接続
され、シンチレーション光を吸収して波長の長い光を放
出する波長シフトファイバとを有する波長シフト型放射
線センサにおいて、前記波長シフトファイバを1本とし
て、それにより前記シンチレータの周縁全体を包囲する
ものとし、その波長シフトファイバの長さ方向両端面に
光検出器を装着し、かつ前記波長シフトファイバの対シ
ンチレータ非接触の外側面に、前記シンチレータの内側
方に向かって光を反射する反射体を設ける一方、前記シ
ンチレータの平坦な面に、屈折率が前記シンチレータに
比べて小さい物質を配備し、さらにその面の外側に、前
記シンチレータから出た光をそのシンチレータの内側方
に反射するとともに外部からの光を遮ることができる反
射・遮光材料を被せ、この反射・遮光材料は前記シンチ
レータの少なくとも放射線入射側で測定対象の放射線が
透過可能であることを特徴とする波長シフト型放射線セ
ンサ。
3. A wavelength having a plate-shaped scintillator and a wavelength-shifting fiber that is at least partially optically connected to a peripheral portion of the scintillator and that absorbs scintillation light and emits light having a long wavelength. In the shift type radiation sensor, the wavelength shift fiber is made to be one, thereby surrounding the entire periphery of the scintillator, and a photodetector is attached to both longitudinal end faces of the wavelength shift fiber, and the wavelength shift fiber is attached. A reflector that reflects light toward the inside of the scintillator is provided on the outer surface of the fiber that is not in contact with the scintillator, while a substance having a smaller refractive index than the scintillator is provided on the flat surface of the scintillator. Further, outside the surface, the light emitted from the scintillator is reflected toward the inside of the scintillator, and A wavelength-shifting radiation sensor, wherein a reflection / light-shielding material capable of shielding light from the outside is covered, and the reflection / light-shielding material is capable of transmitting radiation to be measured on at least the radiation incident side of the scintillator.
【請求項4】 平板状のシンチレータと、このシンチレ
ータの周縁部に少なくとも一部が光学的に密着して接続
され、シンチレーション光を吸収して波長の長い光を放
出する波長シフトファイバとを有する波長シフト型放射
線センサにおいて、前記波長シフトファイバは2本とし
て、前記シンチレータの周縁の対向する部分に配置し、
その各波長シフトファイバの長さ方向両端面に光検出器
を装着し、かつ前記波長シフトファイバの対シンチレー
タ非接触の外側面と、前記波長シフトファイバの配備さ
れないシンチレータ周縁の外表面とに、前記シンチレー
タの内側方に向かって光を反射する反射体を設ける一
方、前記シンチレータの平坦な面に、屈折率が前記シン
チレータに比べて小さい物質を配備し、さらにその面の
外側に、前記シンチレータから出た光をそのシンチレー
タの内側方に反射するとともに外部からの光を遮ること
がてきる反射・遮光材料を被せ、この反射・遮光材料は
前記シンチレータの少なくとも放射線入射側で測定対象
の放射線が透過可能であることを特徴とする波長シフト
型放射線センサ。
4. A wavelength having a plate-shaped scintillator and a wavelength-shifting fiber that is at least partially optically connected to a peripheral portion of the scintillator and absorbs scintillation light and emits light having a long wavelength. In the shift type radiation sensor, the wavelength shift fiber is arranged in two opposing portions of the periphery of the scintillator as two fibers,
Photodetectors are attached to both end surfaces in the longitudinal direction of each wavelength-shifting fiber, and the outer surface of the wavelength-shifting fiber with respect to the non-contact with the scintillator, and the outer surface of the peripheral edge of the scintillator where the wavelength-shifting fiber is not provided, While a reflector that reflects light inward of the scintillator is provided, a substance whose refractive index is smaller than that of the scintillator is provided on a flat surface of the scintillator, and a substance exiting from the scintillator is provided outside the surface. Reflected light to the inside of the scintillator and shield the light from the outside by a reflective / light-shielding material, which can transmit the radiation to be measured on at least the radiation incident side of the scintillator. A wavelength-shifting radiation sensor, characterized in that:
【請求項5】 平板状のシンチレータと、このシンチレ
ータの周縁部に少なくとも一部が光学的に密着して接続
され、シンチレーション光を吸収して波長の長い光を放
出する波長シフトファイバとを有する波長シフト型放射
線センサにおいて、前記シンチレータを多角形とし、そ
の各縁辺毎に前記波長シフトファイバをそれぞれ配置
し、その各波長シフトファイバの長さ方向一端面にそれ
ぞれ光検出器を装着するとともに他端面に光をその波長
シフトファイバ内に戻すための反射体をそれぞれ設け、
かつ前記各波長シフトファイバの対シンチレータ非接触
の外側面に、前記シンチレータの内側方に向かって光を
反射する反射体を設ける一方、前記シンチレータの平坦
な面に、屈折率が前記シンチレータに比べて小さい物質
を配備し、さらにその面の外側に、前記シンチレータか
ら出た光をそのシンチレータの内側方に反射するととも
に外部からの光を遮ることができる反射・遮光材料を被
せ、この反射・遮光材料は前記シンチレータの少なくと
も放射線入射側で測定対象の放射線が透過可能であるこ
とを特徴とする波長シフト型放射線センサ。
5. A wavelength having a plate-shaped scintillator and a wavelength-shifting fiber that is connected at least partially to the peripheral edge of the scintillator in optically close contact, absorbs scintillation light, and emits light with a long wavelength. In the shift type radiation sensor, the scintillator is polygonal, the wavelength shift fibers are arranged on each edge thereof, and a photodetector is attached to one end face in the length direction of each wavelength shift fiber, and the other end face is attached to the other end face. Reflectors for returning light into the wavelength shift fiber are provided respectively,
And on the outer surface of each wavelength-shifted fiber with respect to the non-contact of the scintillator, a reflector that reflects light toward the inside of the scintillator is provided, while on the flat surface of the scintillator, the refractive index is higher than that of the scintillator. A small substance is provided, and a reflective / light-shielding material capable of reflecting light emitted from the scintillator to the inside of the scintillator and blocking light from the outside while covering the outside of the surface is further provided. Is a wavelength-shifting radiation sensor, wherein radiation to be measured can be transmitted at least on the radiation incident side of the scintillator.
【請求項6】 請求項1から5までのいずれかに記載の
波長シフト型放射線センサにおいて、波長シフトファイ
バと光検出器とは、透明な光ファイバ、ライトガイド、
またはライトパイプからなる光伝送用の手段によって接
続し、かつ前記光検出器は前記波長シフトファイバから
の光信号を個々に受ける独立した構成、または一括して
受ける共通な構成としたことを特徴とする波長シフト型
放射線センサ。
6. The wavelength-shifting radiation sensor according to claim 1, wherein the wavelength-shifting fiber and the photodetector are a transparent optical fiber, a light guide,
Or connected by means of light transmission comprising a light pipe, and wherein the photodetector has an independent configuration for individually receiving optical signals from the wavelength shift fiber, or a common configuration for collectively receiving optical signals from the wavelength shift fiber. Wavelength shift type radiation sensor.
【請求項7】 請求項1、4または5記載の波長シフト
型放射線センサにおいて、波長シフトファイバに代え
て、前記波長シフトファイバと同等の蛍光機能を有する
角柱状または円柱状の透明樹脂あるいはガラスからなる
波長シフトバーを備えたことを特徴とする波長シフト型
放射線センサ。
7. The wavelength-shifting radiation sensor according to claim 1, wherein the wavelength-shifting fiber is replaced with a prismatic or cylindrical transparent resin or glass having a fluorescent function equivalent to that of the wavelength-shifting fiber. A wavelength shift type radiation sensor comprising a wavelength shift bar.
【請求項8】 請求項5記載の波長シフト型放射線セン
サにおいて、波長シフトファイバに代えて、前記波長シ
フトファイバと同等の蛍光機能を有する角柱状または円
柱状の透明樹脂あるいはガラスからなる波長シフトバー
を備え、かつ2以上の前記波長シフトバーからの光を合
流させて光検出器に導く構成としたことを特徴とする波
長シフト型放射線センサ。
8. The wavelength shift type radiation sensor according to claim 5, wherein a wavelength shift bar made of a prismatic or cylindrical transparent resin or glass having a fluorescent function equivalent to the wavelength shift fiber is used instead of the wavelength shift fiber. A wavelength-shifting radiation sensor, comprising: light from two or more of the wavelength-shifting bars combined and guided to a photodetector.
【請求項9】 請求項1から8までのいずれかに記載の
波長シフト型放射線センサを用いた放射線検出装置であ
って、2系統の光検出器から得られる検出信号が同時に
検出された場合に放射線による信号とみなし、それ以外
の信号を光検出器のノイズ等の信号として識別する識別
手段を備えたことを特徴とする放射線検出装置。
9. A radiation detection apparatus using the wavelength shift type radiation sensor according to claim 1, wherein the detection signals obtained from the two systems of photodetectors are detected at the same time. A radiation detection apparatus comprising: identification means that regards signals as radiation and identifies other signals as signals such as noise of a photodetector.
【請求項10】 請求項1から8までのいずれかに記載
の波長シフト型放射線センサを用いた放射線検出装置で
あって、各光検出器の出力信号のパルス波高値としきい
値となる参照電圧値とを比較する比較手段と、しきい値
以下の信号はノイズとみなし、しきい値を超える信号は
放射線検出信号として識別する識別手段を備えたことを
特徴とする放射線検出装置。
10. A radiation detecting apparatus using the wavelength shift type radiation sensor according to claim 1, wherein a pulse peak value of an output signal of each photodetector and a reference voltage serving as a threshold value. A radiation detecting apparatus comprising: comparing means for comparing a value with a value; and identifying means for identifying a signal less than a threshold value as noise and identifying a signal exceeding the threshold value as a radiation detection signal.
【請求項11】 請求項1から8までのいずれかに記載
の波長シフト型放射線センサを上下2層に密着させ、こ
れら上下のセンサから出力される独立した信号の有無の
組み合わせにより、入射した放射線の種類をその飛程の
長短に基づいて識別する手段を有することを特徴とする
放射線検出装置。
11. The incident radiation according to a combination of the presence and absence of independent signals output from the upper and lower sensors, wherein the wavelength-shifting radiation sensor according to any one of claims 1 to 8 is closely attached to upper and lower layers. A radiation detecting apparatus having means for identifying the type of the object based on the length of the range.
【請求項12】 請求項1、2、4、5、6、7または
8に記載の波長シフト型放射線センサを上下2層に密着
させ、これらの各センサを構成する複数の波長シフトフ
ァイバの一部は上下2層のシンチレータいずれからの光
も受光して蛍光変換できるように各シンチレータと接触
する構成とし、この共通な波長シフトファイバからの検
出信号と、上下の各センサから出力される独立した信号
との有無の組み合わせにより、入射した放射線の種類を
その飛程の長短に基づいて識別する手段を有することを
特徴とする放射線検出装置。
12. The wavelength-shifting radiation sensor according to claim 1, 2, 4, 5, 6, 7, or 8 is adhered to upper and lower two layers, and one of a plurality of wavelength-shifting fibers constituting each of these sensors. The section is configured to be in contact with each scintillator so that light from any of the upper and lower scintillators can be received and converted into fluorescence, and the detection signal from this common wavelength shift fiber and the independent signal output from each of the upper and lower sensors A radiation detection apparatus comprising means for identifying the type of incident radiation based on the range of the incident radiation by a combination of presence and absence of a signal.
【請求項13】 請求項1から8までのいずれかに記載
の波長シフト型放射線センサを用いた放射線検出装置で
あって、シンチレータの放射線入射面側の表面に、荷電
粒子との反応によって発光する層を光学的に密着させて
形成し、光検出器からの出力信号を増幅する増幅手段
と、増幅した信号を一定のしきい値を超える間だけ出力
する比較手段と、この比較手段からの出力信号とその信
号の遅延回路による遅延出力信号との同時性弁別により
全放射線の計数値および放射線の種類毎の計数値を調べ
る手段を備えたことを特徴とする放射線検出装置。
13. A radiation detecting apparatus using the wavelength-shifting radiation sensor according to claim 1, wherein the scintillator emits light on the surface on the radiation incident surface side by reaction with charged particles. Amplifying means for amplifying an output signal from the photodetector, optically contacting the layer, a comparing means for outputting the amplified signal only when the signal exceeds a certain threshold, and an output from the comparing means. A radiation detection apparatus comprising means for examining a count value of all radiation and a count value for each type of radiation by simultaneously discriminating a signal and a delayed output signal of the signal by a delay circuit.
【請求項14】 請求項1から8までのいずれかに記載
の波長シフト型放射線センサにおいて、波長シフトファ
イバまたは波長シフトバーのシンチレータへの非接触面
に、反射体に代えて他の平板状のシンチレータの周縁部
を密着させたことを特徴とする波長シフト型放射線セン
サ。
14. The scintillator according to claim 1, wherein the non-contact surface of the wavelength shift fiber or the wavelength shift bar with respect to the scintillator is replaced with another flat scintillator instead of the reflector. A wavelength-shifting radiation sensor characterized in that the peripheral edge of the radiation sensor is in close contact.
【請求項15】 請求項14記載の波長シフト型放射線
検出センサを用いた放射線検出装置であって、複数の光
検出信号の内、2系統の光検出器から得られる検出信号
が同時に検出される場合に放射線による信号とみなし、
それ以外の信号を光検出器のノイズ等の信号として識別
する識別手段を備えたことを特徴とする放射線検出装
置。
15. A radiation detection apparatus using the wavelength shift type radiation detection sensor according to claim 14, wherein, among the plurality of light detection signals, detection signals obtained from two systems of photodetectors are detected simultaneously. Is considered to be a signal due to radiation,
A radiation detection apparatus comprising identification means for identifying other signals as signals such as noise of a photodetector.
【請求項16】 請求項14記載の波長シフト型放射線
検出センサを用いた放射線検出装置であって、複数の光
検出信号の内、2系統の光検出器から得られる検出信号
が同時に検出される場合に放射線による信号とみなし、
それ以外の信号を光検出器のノイズ等の信号として識別
するとともに、信号検出された波長シフトファイバの組
み合わせにより、放射線が入射したシンチレータを識別
する機能を有することを特徴とする放射線検出装置。
16. A radiation detection apparatus using the wavelength shift type radiation detection sensor according to claim 14, wherein detection signals obtained from two systems of photodetectors are simultaneously detected among the plurality of photodetection signals. Is considered to be a signal due to radiation,
A radiation detection device having a function of identifying other signals as signals such as noise of a photodetector and identifying a scintillator on which radiation is incident by a combination of wavelength-shifted fibers for which signals have been detected.
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