JPS58171688A - 中性子計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、中性子をパルス計測する中性子計測装置に
関するものである。

従来の中性子計測装置としては第１図に示すように、中
性子有感物質を含む中性子検出器（１）、中性子パルス
を増巾する増巾器ψ）、増巾器用力信号の内、有効な中
性子信号成分を抽出弁別する第１弁別器（３）、及びこ
の弁別出力信号を平滑積分する第１計数率回路（４）を
備えたものである。

−このような中性子計測装置においては、中性子を高感
度・高精反で測定するという機能と共に一万、これを警
報装置として用いた場合の様に１発生する警報に対し高
い信頼性が要求されていｔコ。

この為、検出部分と信号処理部分に於ける動作や定量性
を常時及び随時確認し、装置全体について動作機能の健
全性を保障しなければならなかった。

従来、動作機能の健全性の確認のための板圧方法として
は、較正用線源を用いて１間けつ的な定量性の確認を行
うことが一般的であった。

例えば、中性子エリアモニタの場合には、較正用線源と
してＲａ−Ｂｅ　、　Ａｍ−Ｂ・、又は自発核分裂を起
こすＣｆ−２５２等が用いらｎている。

従来の中性子計測装置の動作機能の健全性の確認は手動
操作によって行なわれており、健全性の確認を行ってい
る間には１本来の中性子束の計測を中断させねばならな
かった。

従来の中性子計測装置は１以上の様に、装置が正常な動
作状態にあることの確認が常時は出来ないという基本的
な欠点の他、較正用線源を用いて装置の動作機能の健全
性を確認する際には、対象とする中性子束を測定するこ
とができない状態になるという欠点もあった。

この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
為になされたもので、中性子検出器内部にαエミッタ物
質を封入することにより外部からの較正用線源を用いる
ことなく、動作機能の確認と定鍬性の確認を常時行なう
乙とのできる中性子計測装置を提供することを目的とし
ている。

以下、この発明の一実施例を図面にもとづき説明する。

第２図はこの発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。

第２図に於いて、（５）は中性子と反応して第１のパル
ス信号を発生する中性子有感物質と、ガス中の電離作用
によって第２のパルス信号を発生するαエミッタが封入
された中性子検出器、（６）は石１のパルス信号と第２
のパルス信号を増巾する増巾器、（７）は第１のパルス
信号を抽出する゛第１弁別器。

（８）は第１の弁別出力信号を平滑積分する第１計数率
回路、（９）は第２のパルス信号を抽出するＭ！弁別器
、　ＱＯは第２の弁別出力信号を平滑積分する第２計数
率回路である。

以上のように構成された中性子計測装置の動作を説明す
る。

以下、中性子計測装置の具体的な例としてＢＦｓ計数管
を用いた場合を取上げて説明する。

αエミッタを含むＢＦ３計数管は、中性子有感物質であ
るボロンを用いているので次の（ｎ、α）反応を起こす
。

Ｂ１０十−→ＬＩ７＋♂＋１７８Ｍ・マ　−・（１）か
かる反応において、反応生成物であるＬｌとα粒子がガ
ス中で電離作用を生じて中性子による第１パルス信号を
発生させる。

又、中性子検出器（５）内にはαエミッタ物質が封入さ
れているので、αエミッタ物質から飛び出したα粒子は
、中性子検出器（５）内の封入ガス（この場合はＢＦｓ
ガス）に対する電離作用によってα線による第２パルス
信号を発生させる。

この結果、第８図に示すパルス波高スペクトルが待られ
る。図中、ムは中性子による第１パルス信号、Ｂはγ線
によるパルス信号及び回路ノイズ。

Ｃはαエミッタによる第２パルス信号に基づくスペクト
ルである。

図に示すように、第２パルス信号スペクトルＣは１ｍｌ
パルス信号スペクトル人と分離可能な部分に、単峰性ビ
ークを形成している。

中性子検出器（５）で発生したそれぞれの信号は。

増巾器（２）において十分に増巾されて後、信号処理が
行われる。

これらの信号の内、第１パルス信号（４）は、第１弁別
器（２）の上下限レベル設定により、γ線パルス、回路
ノイズや第２パルス信号（ｍｌ）を°分離して抽出弁別
さ口る。次にこの弁別出力信号を第１計数率回路（８）
に伝えｎば、中性子束に比０例した値が得らｎる点は、
従来と同様である。

第２パルス信号は、ｊｌｚ弁別器（９）を経て他の信号
成分から分離さｎる。この弁別信号は、第２計数率回路
輔に加えて平均直流値が得られる。

以上の説明から、中性子検出器（５）が検出した第１の
中性子パルス信号は編１弁別器（７）と第１計数率回路
（８）を通じて処理されて中性子束に比例する信号を得
る。こｎと同時に、検出器内のαエミッタが作り出した
第２パルス信号は、第２弁別器（９）と第２計数率回路
Ｑりを通じて測定処理さｎる。

この第２のパルス信号は、較正信号として富に計測監視
できるので、装置健全性の常時確認が行なわれるだけで
なく、このことによって本来の中性子計測の妨げになら
ない効果がある。

次にαエミッタ物質について述べる。ｔＭに−く塗布で
きれば、パルス波高スペクトルが単峰性を示す。第８図
に示すＢＦ３計数管を用いたスペクトルでは、その上限
はＩＮ　（１３式から２丁８Ｍ＠ｖ　　である。

分離弁別容易な為には、αエミッタの有するαエネルギ
ーはこｎより高い方が望ましい。たとえばＵ−２８８、
υ−２８６及びＡｍ−ｊｉ１４１　　が好例であり、中
性子検出器の具体例を第４図に示す。図中、（ロ）はα
エミッタである。（Ｂ）はＩＩＦｌガスである。

次にこの発明の中性子計測装置を警報装置（２）として
用いた場合の実施例を第６図に示す。

第６図の実施例では新たに警報回路■を設け、第１弁別
器（７）、第１計数率回路（８）が作る第１の信号と第
２弁別器（９）、第２計数率Ｎｗｉに）が作る第′２の
信号の２つを入力信号としている。

−転回路■の一実施例を第一図に示す。第６図中１Ｍ！
！信号は入力端子（ロ）を通して故障レベル入力との比
較参照を行なう異常判定器（ロ）を経て、装置が異常状
態であると認めた場合、装置異常出力を発生させる。

第１ｆｉ号は、警報回路（２）のゲート回路（ト）に伝
えられる。第１信号レベルが急騰した場合でも原因が装
置異常であるならば第２回路系の第２信号によって装置
異常出力信号がゲート入力に加わるので、第１信号の通
過を阻止できる。

このような警報装置では、常時ｉｔの動作状態を監視し
、装置の異常をすみやかに検知できるので、健全な機能
を維持できて信頼性の高い警報動作が可能になる。

なお、上記実施例では警報回路で示したがμプロセッサ
を使用しても良い。

又、一実施例として中性子検出器にＢＦ３を用いたが　
、１０　カウンタや■ｅ３カウンターにも適用できる。

以上の様に、Ｃの発明によれば、中性子検出器内にαエ
ミッタを封入し、常時α線によるパルス信号を発生せし
め、新たに別な弁別器と計数率回路を用いたので、常時
較正ができ装置異常状態になれば、すみやかに応答でき
る。又、これを警報装置に用いて新たに警報回路を付加
すれば、更に誤警報防止が達成できる中性子計測装置が
得られる。

第１図は従来の中性子計測袋ｗ１に示すブロック構成図
、第２図は本発明の一実施例による中性子計測装置を示
すブロック構成図、第８図は一実施例におけるパルス波
高スペクトル図、第４図は一実施例における中性子検出
器の内部構成図１Ｍｂ図は一実施例における警報装置に
用いたブロック構成図、第６図は第６図の警報回路を示
す構成図である。

（５）−・中性子検出器、（幻−増巾器、（７）・・・
第１弁別器、（８）−第１計測率回路、（９）−・・第
２°弁別回路、　Ｃ１Ｏ・・・＠２計数率回路、（ロ）
・−警報回路なお１図中、同一符号は同−又は相当部分
を示す。

代理人　葛野信− 第１図 第２図 第３図 ■ 第４図 第５図 第６図 ／り 士、Ｙ許庁長官殿 １、事件の表示　　　特願昭５６−１９８２７１１　号
２、発明の名称 中性子計測装置 ３、補正をする者 代表者片由仁へ部 ４、代理人 ６、手続補正指令書（方式）の日付　昭和５６年４月２
６日、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、　補正の内容 （１）明細書中、第８ページ第１２行と同ページ第１８
行との間に「４、図面の簡単な説明」を挿入する。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）中性子と反応して第１の信号を発生する中性子有
   感物質および所定値以上のエネルギを有し。 ガス中の一一作用によって第２の信号を発生するαエミ
   ッタを内部に封入した甲性子検出器、この中性子振出器
   からの上記第１の信号と上記第２のｆＢ号とを弁別する
   弁別器、および上記弁別器のそ１’ｔぞれの弁別出力を
   計数率信号に変換する計数率回路を備えたことを特徴と
   する中性子パルス−０