JPS63128281A - サ−ベイメ−タ - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、放射線量率等の測定を行うために用いられる
サーベイメータに関する。

「従来の技術」 サーベイメータは、放射線検出器に入射した放射線の単
位時間当たりの値を放射線量率（ｍＲ／ｈｒ；ミリレン
トゲン／時間）あるいは放射線強度（ｃ　ｐ　ｍ　；カ
ウント７分）等で表示するようになっている。ここで放
射線検出器としては、０Ｍ管、シンチレータあるいは電
離箱が主として使用されている。

第３図は従来用いられたサーベイメータの回路構成を表
わしたものである。

放射線検出用の検出器１には、その駆動電源として高圧
電源２が接続されている。検出器１の検出出力３は増幅
器４で増幅され、増幅後のパルス信号５は波形成形回路
６で成形される。成形後のパルス信号７は計数率計８に
入力される。計数率計（ｒａｔｅ　ｍｅｔｅｒ）　３は
人力パルスの数を計数し単位時間当たりの値として出力
する装置である。計数率計８から出力される計数率に関
するデータ９は指示計１０に人力され、表示されること
になる。

第４図は計数率計の基本回路を表わしたものである。

計数率計は容量Ｃ１の充放電用コンデンサ１１、真空管
等からなる電気弁１２および抵抗値Ｒの抵抗と容量Ｃ２
のコンデンサから成るＣＲ回路１３とから構成されてい
る。この計数率計の入力端子１５．１６に入力電圧Ｅの
パルスが毎秒ｎ個到来するものとする。この場合、両出
力端子１７．１８の間に現われる平均出力電圧■は、次
の式に示すようなものとなる。

Ｖ　−ｎ　Ｃ＋　　Ｅ　Ｒ−”・（１）第３図に示した
指示計１０では、これによる読み取りの標準偏差σは、
次の第２式で表わされる。

ここでＣ２ＲはＣＲ回路の時定数τである。すなわち標
準偏差σの変更は、ＣＲ回路１３を構成するコンデンサ
の容量Ｃ２を変更することによって行われている。

ところで、サーベイメータの指示計１０による表示は、
このＣＲ回路１３によって時間的な遅延を生じさせる。

第５図はこの様子を示したものである。同図で縦軸は計
数率（ｃｐｍ）を表わし、横軸は測定開始後の時間を表
わしている。この図では、時定数τが３秒の場合をＸ印
で、１０秒の場合を・印で示しており、これらの場合の
時間目盛りは横軸下方に記されたものが採用される。ま
たこの図では時定数τが３０秒の場合をム印で表わして
おり、この場合の時間目盛りは横軸上方に記されたもの
が採用される。

この第５図から分かるように、指示計１０の針は時間の
経過と共に揺らぎながら所定の値に近づいて行く。所定
の値まで到達するにはある程度の時間を必要とし、時定
数τが大きいほど、所要時間が長くなる。

以上説明した従来のサーベイメータで、放射線量率ある
いは放射線強度の測定や評価を行う場合には、次のよう
な作業が行われていた。

（１）指示計の針が揺らぎ、なかなか一定値に近づくこ
とができないので、測定開始から所定の時間が経過した
時点で指示値の平均を目視する。この場合に読み取られ
る値は、（ｍＲ／ｈｒ）あるいはＣｃｐｍ）といった単
位となる。

（２）目測したデータから放射能量（μＣ１；マイクロ
キューリ）を求めるには、このデータに換算定数を掛は
合わせる。換算定数の単位としては、目視データの単位
が［ｃｐｍ）で表わされている場合には〔μＣｉ／ｃｐ
ｍ：ｌとなる。

（３）検出限界値Ｎイ、。は、次の（３）式を用いて、
手計算によって行っている。

［：ｃｐｍｌ・・・・・・（３） ここで、Ｋは定数であり、通常に＝３である。

またＮ、は自然計数率［ｃｐｍ）である。

（４）２つ以上の異なったものを測定し、比較して有意
な差の有無を判別する場合には、次の（４）式を用いて
計算を行う。そして、その結果が正の場合には、有意差
があると判別される。

・・・・・・（４） ここでＮＩ　およびＮ２　は、それぞれの測定対象の計
数値である。

である。

「発明が解決しようとする問題点」 以上説明した従来のサーベイメータでは、放射線強度等
の評価を行う場合に、測定時間および測定値について次
のような問題点があった。

すでに説明したように、サーベイメータでは指示計の針
が揺らいで時間の経過と共に正確な値に近づいていくの
で、理想的には充分長い時間が経過した後に指示値の読
み取りを行う必要がある。

正しい値を求めるために必要な時間Ｔは、時定数および
測定誤差に依存し、次の（５）式で表わされる。

Ｔ−τβ、、　（１００／　　（１００−α））〔ｓｅ
Ｃ〕・・・・・・（５） ここで、αは正しい値に対する百分率く％）である。

この（５）式より、例えば９５％の確からしさで測定を
行う場合には、時定数τの３倍の時間が経過した後にデ
ータを採る必要のあることが分かる。このようなことを
考慮せずに、目測を行いデータを採った場合には、大き
な誤差を生じさせることになる。

そこで本発明の目的は、短時間に正確な測定結果を得る
ことができるサーベイメータを提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 本発明では、（ｉ）放射線検出器と、（１１）この放射
線検出器の測定開始から測定値の読み取りを行うまでの
測定時間を設定する測定時間設定手段と、（ｉｉｉ　）
放射線検出器の測定値をこの測定時間設定手段によって
設定された測定時間に応じて補正する演算手段とをサー
ベイメータに具備させる。

ここで、サーベイメータには演算手段によって補正され
た測定値についての標準偏差を求める標準偏差演算手段
と、この標準偏差演算手段によって求められた値を表示
する標準偏差表示手段とを具備させて標準偏差を示すよ
うにしてもよい。

また、サーベイメータには演算手段によって補正された
測定値について有意差の有無を判別する判別手段と、こ
の判別手段の判別結果を表示する有意差表示手段とを具
備させて有意差の有無を表示させることも有効である。

更に、サーベイメータには設置された環境下における放
射線検出器の検出限界を求める検出限界演算手段と、こ
の検出限界演算手段によって求められた値を表示する検
出限界表示手段とを具備させてもよく、これにより、サ
ーベイメータの測定の行なえる限界を知ることができる
。

なお、測定時間設定手段は１つの時間を固定的に設定で
きるようになっていてもよいが、複数の測定時間の中か
ら１つを選択する選択手段であっでもよいし、測定時間
を可変調整できるようになっていてもよい。

本発明によれば、データのサンプリングを行う時間を測
定時間設定手段によって設定し、これに応じて測定デー
タの補正を行うことにしたので、短時間の測定でも正確
な測定が可能となる。

「実施例」 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例におけるサーベイメータの概
要を表わしたものである。このサーベイメータで第３図
と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明
を適宜省略する。

さて、この実施例のサーベイメータでも、検出器１の検
出出力３は増幅器４で増幅され、増幅後のパルス信号５
が波形成形回路６で成形される。

成形後のパルス信号７はリセットボタン２１を介して計
数率計８に入力される。計数率計８の出力側は指示計１
０に接続されている。従ってリセットボタン２１がオン
状態では、計数率計８から出力される計数率に関するデ
ータ９は、指示計１０に入力され、第３図に示した従来
のサーベイメータと同様に表示されることになる。

ところで本実施例のサーベイメータでは、リセットボタ
ン２１を経た計数率に関するデータ９が測定時間選択器
２２にも供給されるようになっている。測定時間選択器
２２の出力データ２３は、第１の計算回路２４と第２の
計算回路２５の双方に並列的に入力されるようになって
いる。ここで第１の計算回路２４は、正確値を計算する
正確値計算回路であり、第２の計算回路２５は標準偏差
を計算するための標準偏差計算回路である。これらの計
算回路２４．２５の出力データ２６．２７は、それぞれ
対応して設けられた第１または第２の表示計２８．２９
に入力され、表示される。

また、試料の測定が行われる前の検出器１によるデータ
９は、第３の計算回路３１に供給され、ここで検出限界
値の計算が行われる。検出限界値とは、測定に使用され
たサーベイメータ自身の特性やこのサーベイメータを設
置した環境に左右される値である。この検出限界値より
も大きな値が第１の計算回路２４で計算されない限り、
ノイズ成分と区別することができない。

試料の測定時における第１および第２の計算回路２４．
２５の出力データ２６．２７は第４の計算回路３２に供
給される。第４の計算回路では、有意差を判定するため
の計算が行われる。第３および第４の計算回路３１．３
２の間には、検出限界比較ボタン３３が取りつけられて
おり、有意差の判定の際には検出限界値が第４の計算回
路３２に供給されることになる。これら第３および第４
の計算回路３１．３２の出力データ３４．３５はそれぞ
れ対応した第３または第４の表示計３６．３７に供給さ
れ、表示されることになる。なお、この第１図で破線３
９で囲んだ部分が従来のサーベイメータ（第３図）と同
一と見做せる回路部分であり、これ以外の部分が従来と
は異なった回路部分である。

さて本実施例のサーベイメータで、第１の計算回路２４
は次の（６）式で表わした計算を行い、測定開始から充
分な時間が経過した時点で読み取られるべき値としての
正確値Ａを計算する。

Ａ＝Ｎ／　（１−ｅｘｐ（−Ｔ／　ｒ　）　）　−（６
）ここで、Ｔは測定開始から指示内容の読み取りを行う
までの時間であり、本実施例ではリセットボタン２１が
オンとなって測定が開始された時点から測定時間選択器
２２が測定の終了を指示するまでの時間である。また、
Ｎは測定開始後Ｔ時間経過時の読み取り値である。

すなわち、この実施例のサーベイメータでは、計数率計
８の選択した時定数τと読取時間Ｔの双方を知ることで
、たとえこのうちの読取時間Ｔが短くても計算結果とし
ての正確値Ａを従来に比して４〜８倍まで高めることが
できる。

第２図は計数率の正確さを従来のサーベイメータと比較
したものである。すでに第５図で説明したように時定数
τが長く、かつ読取時間が短い場合には、第２図で破線
で示した従来の測定結果からも示されるように正しい値
（充分時間をかけて測定した値）に対して４０〜８０％
の誤差が生じる。これに対して第１の計算回路２４を使
用すると、計算結果として得られた値は、第２図で実線
で示したように±１０％以内の誤差範囲で正しい値を示
すことになる。

さて、放射線計測では、ある測定値に対してその標準偏
差σおよび検出限界値Ｎ　ｍ　ｉ　ｈを求め、これらの
記録を行うのが通則である。標準偏差σは、従来から次
の（７）式を用いて表わしている。

これら標準偏差、検出限界値の算出力よび有意差の有無
の判定は、測定データを一旦計算可能な別の場所に移動
させた後、手計算によって行っていた。従って、測定場
所ではこれらの値を有効に活用することはできず、かつ
計算結果を迅速に得ることができないという問題もあっ
た。

これに対して本実施例のサーベイメータでは、第２およ
び第３の計算回路２５．３１によって瞬時に計算結果が
表示される。まず、第２の計算回路２５による標準偏差
σの計算は次の（８）式を用いて行われる。

（以下余白） ・・・・・・　（８） 次に、第３の計算回路による検出限界値Ｎ　’１ｎ　の
計算は次の（９）式を用いて行われる。

ただし、検出限界についてはすでに説明したように、試
料の測定時のデータから求められるのではなく、試料の
測定される環境において測定の行われるサーベイメータ
の測定限界として求められる。

・・・・・・（９） 用いて説明する。この第２図は、同一の測定対象すなわ
ち測定試料を、時定数１０秒で読取時間をいろいろ変え
ながら測定した結果である。

今、読取時間が１０秒の場合と１５秒の場合について従
来の測定方法について考察する。１０秒の場合の計数率
は４０００ｃｐｍであり、１５秒の場合のそれが５２０
０ｃｐｍである。単位［ｃｐｍ　）を〔ＣｐＳ〕（カウ
ント７秒）に変えると、有意差の判定式は次のようにな
る。

＃１１．７　［ＣＩ］Ｓ　）　＞０ このように従来のサーベイメータで１０秒と１５秒の場
合の測定値を比較してみると有意差が有りとされ、測定
データが偏差の中に入らない。

一方、本実施例のサーベイメータで第１の計算回路２４
により正確値が求められた場合について、同様に測定時
間が１０秒と１５秒の場合について考察する。この場合
には、有意差の判定式は次のようになる。

ｕ ＝−０，８’（ｃｐｓ　）　＜０ 但し、ここでＢ− このように、本実施例のサーベイメータでは、測定時間
が１０秒と１５秒の場合の比較結果から有意差無しとさ
れる。すなわち、測定時間の長短に係わらず正しい測定
が行われることがわかる。

なお、以上説明した実施例では測定時間選択器２２で測
定時間を複数設定できるようにしたが、ただ１種類の測
定時間で測定を行ってもよい。また、測定時間を連続的
に変化させるようにしてもよい。特に測定時間が固定さ
れている場合には、ＲＯＭ　（リード・オンリ・メモリ
）に演算結果をテーブルとして記憶させておき、これを
読み出すことにより正確値を出力することも可能である
。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば比較的短時間の測定
で正確な測定結果を得ることができるので、特に作業者
がサーベイメータを携帯していくつもの地点における放
射線の測定を行うような場合には、被曝を最小限度に止
めることが可能となる。また非常に多くの試料を測定す
る時、作業全体の時間を短縮させることができ、かつ、
放射線防護上の正しい判断を即刻提供することができ作
業が効率化する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を説明するため
のもので、このうち第１図はサーベイメータの回路構成
を示すブロック図、第２図はこのサーベイメータと従来
のサーベイメータの測定結果を示す説明図、第３図は従
来のサーベイメータの回路構成を示すブロック図、第４
図は計数率計の回路図、第５図は時定数による測定結果
の変動を示す特性図である。 １・・・・・・検出器、２１・・・・・・リセットボタ
ン、２２・・・・・・測定時間選択器、 ２４・・・・・・第１の計算回路、 ２５・・・・・・第２の計算回路、 ２８・・・・・・第１の表示計、 ２９・・・・・・第２の表示計、 ３１・・・・・・第３の計算回路、 ３２・・・・・・第４の計算回路、 ３３・・・・・・検出限界比較ボタン、３６・・・・・
・第３の表示計、 ３７・・・・・・第４の表示計。 出　願　人　　　　富士ゼロックス株式会社代　　理　
　人　　　　　　弁理士　　山　　内　　梅　　雄第５
図 〕用足開始後の詩間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射線検出器と、この放射線検出器の測定開始から
   測定値の読み取りを行うまでの測定時間を設定する測定
   時間設定手段と、前記放射線検出器の測定値をこの測定
   時間設定手段によって設定された測定時間に応じて補正
   する演算手段とを具備することを特徴とするサーベイメ
   ータ。 ２、演算手段によって補正された測定値についての標準
   偏差を求める標準偏差演算手段と、この標準偏差演算手
   段によって求められた値を表示する標準偏差表示手段と
   を具備することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のサーベイメータ。 ３、演算手段によって補正された測定値について有意差
   の有無を判別する判別手段と、この判別手段の判別結果
   を表示する有意差表示手段とを具備することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のサーベイメータ。 ４、設置された環境下における放射線検出器の検出限界
   を求める検出限界演算手段と、この検出限界演算手段に
   よって求められた値を表示する検出限界表示手段とを具
   備することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のサ
   ーベイメータ。 ５、測定時間設定手段が複数の測定時間の中から１つを
   選択する選択手段であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のサーベイメータ。