JPWO2016170566A1

JPWO2016170566A1 - 放射線測定装置

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Publication number: JPWO2016170566A1
Application number: JP2017513837A
Authority: JP
Inventors: 翔平片山; 茂木　健一; 健一茂木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2017-06-29
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Abstract

放射線検出器（１）と、放射線検出器（１）から出力された検出電流信号の信号変換を行う信号変換部（２１ａ）を備えた測定器（２ａ）と、放射線検出器（１）から出力された検出電流信号を信号変換部（２１ａ）へ供給する信号入力ライン（２０）と有する放射線測定装置において、テストモードを選択した場合には、接点（２７４２，２７５２）を閉じて定電圧源（２７１）と信号入力ライン（２０）とを接続することによりテスト電流信号を検出電流信号に重畳して信号変換部（２１ａ）へ供給し、ノーマルモードを選択した場合には、定電圧源（２７１）を信号入力ライン（２０）と同電位の点に接続するとともに、接点（２７４２，２７５２）を開いて定電圧源（２７１）と信号入力ライン（２０）とを遮断することにより、接点（２７４２，２７５２）に電位差が発生しないようにした。

Description

本発明は、原子力発電所、核燃料再処理施設等で使用される放射線測定装置に関するものである。

原子力発電所、核燃料再処理施設、放射線利用施設等及びそれらの施設周辺に設置される放射線測定装置は、線量率等の測定において、通常の放射線レベルから事故を想定した放射線レベルまでの広い測定レンジをカバーするために、放射線検出器に例えば電離箱を使用し、放射線が電離箱に作用して発生する１０^−１３Ａ（アンペア）オーダから１０⁻ ^７Ａオーダの微小かつ広いレンジの検出電流信号を精度良く測定する必要がある。このような微少電流を測定するために高絶縁を維持した状態で検出電流信号をノイズに強い出力信号に変換して測定し、その測定値を線量率等の工学値に変換して出力している（例えば、特許文献１、２参照）。

また、放射線測定装置は、原子力発電所放射線モニタリング指針ＪＥＡＧ４６０６-２００３に記載されている「検出器のチェックができる線源を有していない場合は、テストモードにおいて電子回路の入力に模擬信号を入力することにより測定系の健全性を確認する。」という要求事項を満たすことが求められている（例えば、非特許文献１参照）。

特開平１−１１３６８９号公報（第３頁左上欄１２行目乃至右上欄１１行目、第１図）特開昭５８−１３７３２６号公報（第２頁右下11行目乃至第３頁左上欄１８行目、第２図）

原子力発電所放射線モニタリング指針ＪＥＡＧ４６０６−２００３（７．３（２）項）

しかしながら、従来の放射線測定装置は微小かつワイドレンジの検出電流信号を測定対象としており、特に下限レンジ領域を良好な精度で測定するためには放射線検出器の出力から測定器の入力までの間で検出電流に混入するリーク電流を低減することが必要であり、テスト機能の有無で比較した場合にテスト機能追加に伴うリーク電流増加が大きいという問題があった。また、環境条件の変化及び経時変化で測定器の入力切換部とテスト電流発生部のインターフェース箇所の絶縁状態が変化してリーク電流が変動するという問題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、テスト機能を搭載してもそれに起因して検出電流信号に混入するリーク電流が増加することがないようにし、下限レンジ領域を良好な精度で測定できる放射線測定装置を提供することを目的とする。

この発明の放射線測定装置は、放射線を検出して検出電流信号を出力する放射線検出器と、前記検出電流信号の信号変換を行う信号変換部、前記信号変換部により変換された信号を処理する信号処理部、前記信号処理部により処理された値を工学値に演算する演算部、ノーマルモードとテストモードを選択操作できる操作部、および前記検出電流信号を模擬したテスト電流信号を発生し、前記検出電流信号に前記テスト電流信号を入力して重畳させるテスト電流発生部を有する測定器と、前記放射線検出器と前記測定器とを接続し、前記テスト電流発生部からの入力端を有する信号入力ラインとを備え、テストモードを選択操作した場合には、前記テスト電流発生部により前記検出電流信号に前記テスト電流信号を重畳させて前記信号変換部により信号変換を行い、ノーマルモードを選択操作した場合には、前記検出電流信号のみを前記信号変換部により信号変換を行うことを特徴とする。

この発明によれば、ノーマルモードを選択操作した場合に、検出電流信号のみを信号変換を行うことで、テスト電流による放射線モニタの健全性の確認を簡便に行うことができるだけでなく、検出電流信号をガードしてリーク電流の混入を防止することができ、レンジ下限領域においても安定した高精度の測定を行うことが可能になる。

この発明の実施の形態１における放射線測定装置の構成を示す回路図である。この発明の実施の形態２における放射線測定装置の構成を示す回路図である。この発明の実施の形態３における放射線測定装置の構成を示す回路図である。この発明の実施の形態３における放射線測定装置の信号変換動作を示す図である。この発明の実施の形態４における放射線測定装置の構成を示す回路図である。この発明の実施の形態５における放射線測定装置の構成を示す回路図である。この発明の実施の形態６における放射線測定装置の構成を示す回路図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における放射線測定装置の構成を示す図である。図１に示すように、放射線測定装置は、放射線検出器１と、測定器２ａとから構成されている。放射線検出器１は、放射線を検出して検出電流信号を出力する。測定器２ａは、信号入力ライン２０、信号変換部２１ａ、信号処理部２２、演算部２３、ＤＣ電源２４、表示・操作部２５、高圧電源部２６、テスト電流発生部２７を有している。

信号変換部２１ａにおいて、ログＩ／Ｖ変換部２１１ａは、放射線検出器１から出力された検出電流信号を信号入力ライン２０経由で入力して電流値の対数に比例する電圧信号に変換し、反転増幅器２１２は、その電圧信号を反転すると共に増幅して出力する。検出電流信号は、測定レンジ下限付近で１０^−１３Ａオーダと極めて微小であるが、上記のように信号変換して増幅することにより、耐ノイズ性が強化される。その増幅された電圧信号を信号処理部２２が測定し、その測定値を演算部２３が線量率等の工学値に変換し、表示・操作部２５が工学値を表示する。表示・操作部２５は、工学値の表示機能の他に、通常の測定を行うノーマルモードと測定器２ａの健全性を確認するテストモードを、例えば表示画面上のボタン操作で選択切換できる。

高電圧電源部２６は、放射線検出器１に高電圧を供給して放射線を検出させる。テスト電流発生部２７ａは、ＤＣ電源２４から直流電圧が供給されてテスト電流信号を発生し、表示・操作部２５における選択切換操作により、テストモードで検出電流信号に重畳させてテスト電流を注入し、ノーマルモードでその注入を遮断して検出電流信号の電位と同電位の０Ｖラインにテスト電流を迂回させる。

次に、この発明の実施の形態１における放射線測定装置の動作について説明する。放射線測定装置の動作は、テスト電流発生部２７ａにおけるテスト電流発生、テストモード時のテスト電流注入、ノーマルモード時のテスト信号発生部２７ａから検出電流信号へのリーク電流混入防止に分けられ、それぞれについての動作を説明する。

表示・操作部２５は、テストモードの切換操作として、例えばテスト電流値の異なるテスト１のテストモード２５ｔ１とテスト２のテストモード２５ｔ２のどちらかを選択できる。テスト電流発生部２７ａにおいて、定圧電源２７１はＤＣ電源２４からＤＣ電圧が供給されることで定電圧を発生して出力する。その定電圧がテスト１に対応する可変抵抗２７２で降圧調整される。同様に、定圧電源２７１の出力の定電圧がテスト２に対応する可変抵抗２７３で降圧調整される。

テスト１を選択した場合（テストモード２５ｔ１を選択）、第１の切換リレー２７４のコイル２７４１が励磁されて接点２７４２が開から閉に反転し、可変抵抗２７２で調整された電圧が信号入力ライン２０に接続された高抵抗２７６に供給されることによりテスト１としてのテスト電流が生成され、信号入力ライン２０に注入されて検出信号電流に重畳される。テスト２を選択した場合（テストモード２５ｔ２を選択）、第２の切換リレー２７５のコイル２７５１が励磁されて接点２７５２が開から閉に反転し、可変抵抗２７３で調整された電圧が信号入力ライン２０に接続された高抵抗２７７に供給されることによりテスト２としてのテスト電流が生成され、信号入力ライン２０に注入されて検出信号電流に重畳される。

テスト１で注入されるテスト電流値は、バックグラウンドレベルの検出電流信号が無視できるような値を目安に、また、テスト２のテスト電流値は、テスト１に対して２桁以上大きい値を目安に調整される。なお、第１の切換リレー２７４、第２の切換リレー２７５としては、それぞれの接点２７４２、２７５２が気密容器に封入されて１０^１５Ωオーダの高絶縁を維持できるものであり、市販の容易に入手できるリードリレーが適用できる。

表示・操作部２５において、テスト１の選択（テストモード２５ｔ１を選択）からノーマルを選択（ノーマルモード２５ｎを選択）すると、第１の切換リレー２７４のコイル２７４１は非励磁となり接点２７４２は閉から開に反転すると共に、基準電位接続リレー２７９のコイル２７９１は励磁から非励磁になり、接点２７９２は開から閉に反転して第１の切換リレー２７４の開になった接点２７４２の可変抵抗２７２側を信号入力ライン２０と同電位の０Ｖに接続してテスト１としてのテスト電流を０Ｖに迂回させる。同様に、表示・操作部２５において、テスト２の選択（テストモード２５ｔ２を選択）からノーマルを選択（ノーマルモード２５ｎを選択）すると第２の切換リレー２７５のコイル２７５１は励磁から非励磁となり接点２７５２は閉から開に反転すると共に、基準電位接続リレー２７９のコイル２７９１は励磁から非励磁になり、接点２７９３は開から閉に反転して第２の切換スイッチ２７５の開になった接点２７５２の可変抵抗２７３側を信号入力ライン２０と同電位の０Ｖに接続してテスト２としてのテスト電流を０Ｖに迂回させる。

基準電位接続リレー２７９は、テスト１（テストモード２５ｔ１）に対応したダイオード２７８ａ、テスト２（テストモード２５ｔ２）に対応したダイオード２７８ｂの並列接続を経由したＤＣ電源２４の負荷として動作し、テスト１（テストモード２５ｔ１）またはテスト２（テストモード２５ｔ２）のいずれの選択でもコイル２７９１が励磁され、接点２７９２、２７９３は開となり、ノーマル（ノーマルモード２５ｎ）コイル２７９１が非励磁になると接点２７９２、２７９３は閉となる。これに伴い、接点２７４２および接点２７５２のそれぞれの接続端Ｂおよび接続端Ｃは、テスト電流発生部２７ａの信号入力ライン２０への入力端Ａと同電位（０Ｖ）となり、リーク電流の混入を防止でき、レンジ下限付近においても安定した高精度の測定を行うことができる。なお、基準電位接続リレー２７９の接点は第１の切換リレー２７４の接点２７４２及び第２の切換リレー２７５の接点２７５２のような高絶縁は要求されないので汎用リレーが適用可能である。

以上のように、この発明の実施の形態１における放射線測定装置では、テスト信号発生部２７ａを備え、テストモード２５ｔ１、２５ｔ２の選択した場合には、連動した第１の切換リレー２７４または第２の切換リレー２７５の開から閉に反転した接点２７４２または２７５２を経由し、信号入力ライン２０に接続された高抵抗で定電圧を降圧調整した電圧を印加することで信号入力ライン２０へテスト電流を注入して検出電流信号に重畳させ、ノーマルモードを選択した場合には、連動した第１の切換リレー２７４または第２の切換リレー２７５の閉から開に反転した接点２７４２または２７５２によりテスト電流の注入を遮断し、開に反転した接点２７４２及び２７５２の可変抵抗側を、同様に連動した基準電位接続リレー２７９の開から閉に反転した接点２７９２及び２７９３により信号入力ライン２０の入力端Ａの電位と同電位の０Ｖに接続してテスト電流を０Ｖに迂回させ、ノーマルモード時のテスト電流遮断箇所の接続端Ｂ、Ｃを同電位に固定して電位差が発生しないようにしたことで、テスト電流による放射線モニタの健全性の確認を簡便に行うことができるだけでなく、検出電流信号をガードしてリーク電流の混入を防止することができ、レンジ下限領域においても安定した高精度の測定を行うことができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、信号変換部２１ａの信号入力ライン２０が０Ｖであるが、実施の形態２では、オフセット調整可能で信号入力ライン２０の電位が０Ｖ以外の場合について説明する。

図２は、この発明の実施の形態２における放射線測定装置の構成を示す図である。図２に示すように、測定器２ｂにオフセット電圧調整用電源２１３３が設けられた信号変換部２１ｂを備える。テスト電流発生部２７ｂは、オフセット調整可能で信号入力ライン２０の電位が０Ｖ以外の電位に設定され得る。テスト電流発生部２７ｂにおいては、ノーマルモードを選択した場合には、可変抵抗２７０により、定圧電源２７１の出力の定電圧を信号入力ライン２０の電位と同じ基準電位に降圧調整され、連動した第１の切換リレー２７４または第２の切換リレー２７５の閉から開に反転した接点２７４２または２７５２の可変抵抗側を、同様に連動した基準電位接続リレー２７９の開から閉に反転した接点２７９２及び２７９３により、それぞれ信号入力ライン２０の電位と同電位の基準電位に接続してテスト電流を基準電位に迂回させる。その他の構成については、実施の形態１の放射線測定装置と同様であり、その説明を省略する。

この構成により、信号変換部２１ｂの信号ライン２０の電位が０Ｖ以外であっても、ノーマルモードを選択した場合に、接点２７４２および接点２７５２のそれぞれの接続端Ｂおよび接続端Ｃは、テスト電流発生部２７ａの信号入力ライン２０への入力端Ａと同電位となり、リーク電流の混入を防止でき、レンジ下限付近においても安定した高精度の測定を行うことができる。

以上のように、この発明の実施の形態２における放射線測定装置では、テスト信号発生部２７ｂを備え、テストモード２５ｔ１、２５ｔ２の選択した場合には、連動した第１の切換リレー２７４または第２の切換リレー２７５の開から閉に反転した接点２７４２または２７５２を経由し、信号入力ライン２０に接続された高抵抗で定電圧を降圧調整した電圧を印加することで信号入力ライン２０へテスト電流を注入して検出電流信号に重畳させ、ノーマルモードを選択した場合には、オフセット電圧調整用電源２１３３による０Ｖ以外の電位に対して、テスト電流発生部２７ｂの可変抵抗２７０により、定圧電源２７１の出力の定電圧を信号入力ライン２０の電位と同じ基準電位に降圧調整することで、信号入力ライン２０の入力端Ａの電位と同電位に接続してテスト電流を基準電位に迂回させ、ノーマルモード時のテスト電流遮断箇所の接続端Ｂ、Ｃを同電位に固定して電位差が発生しないようにしたことで、信号変換部の信号ラインの電位が０Ｖ以外であっても、テスト電流による放射線モニタの健全性の確認を簡便に行うことができるだけでなく、検出電流信号をガードしてリーク電流の混入を防止することができ、レンジ下限領域においても安定した高精度の測定を行うことができる。

実施の形態３．
実施の形態１および実施の形態２では、それぞれ信号変換器２ａ、２ｂで検出電流信号を入力して電流値の対数に比例する電圧信号に変換し、その増幅された電圧信号を信号処理部２２で測定する場合について示したが、実施の形態３では、放射線検出器１から出力された検出電流信号を矩形波パルス信号に変換し信号処理部で測定する場合について説明する。

図３は、この発明の実施の形態３における放射線測定装置の構成を示す図である。図３に示すように、信号変換部２１ｃにおいて、電荷積分部２１３は、検出電流信号の電荷を積分して電荷に比例して上昇する電圧に変換し、電圧比較・矩形波パルス変換部２１４は、その電圧が設定された値に到達したらワンショット状の矩形波パルスを出力し、電荷放電部２１５ａはその矩形波パルスが出力されている間で電荷積分部２１３に積分された電荷を放電する。

電荷放電部２１５ａにおいては、定電圧源２１５１は定電圧を出力し、固定抵抗２１５２はその定電圧を定電流に変換して電荷積分部２１３の放電電流とし、ダイオード２１５３は順方向の放電電流を流し、逆方向の電荷積分部２１３からの電流の流出を防止する。第１の半導体スイッチ２１５５は片端が定電圧源２１５１の出力に、もう一方の片端がダイオード２１５３のアノードに接続される。第２の半導体スイッチ２１５６は片端がダイオード２１５３のアノードに、もう一方の片端が０Ｖに接続される。固定抵抗２１５２は片端がダイオード２１５３のカソードに、もう一方の片端が信号入力ライン２０に接続される。電荷放電部２１５ａは、電圧比較・矩形波パルス変換部２１４から矩形波パルスを入力している間、第１の半導体スイッチ２１５５を閉とし、第２の半導体スイッチ２１５６を開とし、ダイオード２１５３と固定抵抗２１５２を経由して信号入力ライン２０に放電電流を注入して電荷積分部２１３に積分された電荷を放電し、矩形波パルスの入力がない間は第１の半導体スイッチ２１５５を開にして放電電流を遮断し、第２の半導体スイッチ２１５６を閉にしてダイオード２１５３のアノードを０Ｖに電位固定する。

図４は、信号変換部２１ｃの信号動作を示す図であり、ａは検出電流信号の電荷が積分されて電荷に比例して上昇する電圧に変換した電圧値であり、その電圧値が設定された値ｂに到達したら積分した電荷を放電し、放電の定電流と矩形波パルスの幅で決まる放電量に相当するｄのレベルで再び充電が開始される。なお、ｄはａのレベルがドリフトしても０Ｖを割り込まないように放電量が設定される。

信号変換部２１ｃのような検出電流を電流値に比例する繰り返し周波数の矩形波パルス信号に変換するものは、信号入力ライン２０の電流、電荷放電部２１５ａ等で発生するプラスのリーク電流、および電荷積分コンデンサ２１３２等で発生するマイナスのリーク電流が相殺された後のリーク電流はオフセット調整に含めてオフセット電圧調整用電源により調整される。

この場合においても、実施の形態２と同様に、測定器２ｃのテスト電流発生部２７ｂは、ノーマルモードを選択した場合に、オフセット電圧調整用電源２１３３による０Ｖ以外の電位に対して、可変抵抗２７０により、定圧電源２７１の出力の定電圧を信号入力ライン２０の電位と同じ基準電位に降圧調整され、連動した第１の切換リレー２７４または第２の切換リレー２７５の閉から開に反転した接点２７４２または２７５２の可変抵抗側を、同様に連動した基準電位接続リレー２７９の開から閉に反転した接点２７９２及び２７９３により、それぞれ信号入力ライン２０の電位と同電位の基準電位に接続してテスト電流を基準電位に迂回させる。その他の構成については、実施の形態１および実施の形態２の放射線測定装置と同様であり、その説明を省略する。

この構成により、信号変換部２１ｃの信号ライン２０の電位が０Ｖ以外であっても、ノーマルモードを選択した場合に、接点２７４２および接点２７５２のそれぞれの接続端Ｂおよび接続端Ｃは、テスト電流発生部２７ｂの信号入力ライン２０への入力端Ａと同電位となり、リーク電流の混入を防止でき、レンジ下限付近においても安定した高精度の測定を行うことができる。

以上のように、この発明の実施の形態３における放射線測定装置では、検出電流信号を矩形波パルス信号に変換する信号変換部２１ｃを用いる場合であっても、テスト信号発生部２７ｂを備え、テストモード２５ｔ１、２５ｔ２の選択した場合には、連動した第１の切換リレー２７４または第２の切換リレー２７５の開から閉に反転した接点２７４２または２７５２を経由し、信号入力ライン２０に接続された高抵抗で定電圧を降圧調整した電圧を印加することで信号入力ライン２０へテスト電流を注入して検出電流信号に重畳させ、ノーマルモードを選択した場合には、オフセット電圧調整用電源２１３３による０Ｖ以外の電位に対して、テスト電流発生部２７ｂの可変抵抗２７０により、定圧電源２７１の出力の定電圧を信号入力ライン２０の電位と同じ基準電位に降圧調整することで、信号入力ライン２０の入力端Ａの電位と同電位に接続してテスト電流を基準電位に迂回させ、ノーマルモード時のテスト電流遮断箇所の接続端Ｂ、Ｃを同電位に固定して電位差が発生しないようにしたことで、検出電流信号を矩形波パルス信号に変換する場合であっても、テスト電流による放射線モニタの健全性の確認を簡便に行うことができるだけでなく、検出電流信号をガードしてリーク電流の混入を防止することができ、レンジ下限領域においても安定した高精度の測定を行うことができる。

実施の形態４．
実施の形態３では、電荷放電部２１５ａのリーク電流を信号変換部２１ｃで調整した場合を示したが、実施の形態４では、電荷放電部についてもテスト電流発生部で基準電位に高圧調整する場合について説明する。

図５は、この発明の実施の形態４における放射線測定装置の構成を示す図である。図５に示すように、測定器２ｄの電荷放電部２１５ｂにおいて第２の半導体スイッチ２１５６の片端をダイオード２１５３のアノードに、もう一方の片端をテスト電流発生部２７ｃの信号入力ライン２０の電位と同じ基準電位に接続し、電荷積分部２１３の電荷積分時にダイオード２１５３のアノードとカソードの電位差をなくして信号入力ライン２０へのリーク電流の混入を更に抑制するようにした。その他の構成については、実施の形態３の放射線測定装置と同様であり、その説明を省略する。

この構成により、信号変換部２１ｄの信号ライン２０の電位が０Ｖ以外であっても、ノーマルモードを選択した場合に、接点２７４２および接点２７５２のそれぞれの接続端Ｂおよび接続端Ｃは、テスト電流発生部２７ｂの信号入力ライン２０への入力端Ａと同電位となるだけでなく、第２の半導体スイッチ２１５６の接続端Ｄも、入力端Ａと同電位となることから、実施の形態３と同様のテスト電流発生部２７ｃから信号入力ライン２０へのリーク電流の混入抑制の効果に、信号変換部２１ｄの電荷放電部２１５ｂから信号入力ライン２０へのリーク電流の混入抑制の効果が加わって、レンジ下限付近においてより安定した高精度の測定を行うことができる。

以上のように、この発明の実施の形態４における放射線測定装置では、検出電流信号を矩形波パルス信号に変換する信号変換部２１ｄを用いる場合であっても、テスト信号発生部２７ｃを備え、テストモード２５ｔ１、２５ｔ２の選択した場合には、連動した第１の切換リレー２７４または第２の切換リレー２７５の開から閉に反転した接点２７４２または２７５２を経由し、信号入力ライン２０に接続された高抵抗で定電圧を降圧調整した電圧を印加することで信号入力ライン２０へテスト電流を注入して検出電流信号に重畳させ、ノーマルモードを選択した場合には、オフセット電圧調整用電源２１３３による０Ｖ以外の電位に対して、テスト電流発生部２７ｃの可変抵抗２７０により、定圧電源２７１の出力の定電圧を信号入力ライン２０の電位と同じ基準電位に降圧調整することで、信号入力ライン２０の入力端Ａの電位と同電位に接続してテスト電流を基準電位に迂回させ、ノーマルモード時のテスト電流遮断箇所の接続端Ｂ、Ｃ、および閉じた第２の半導体スイッチ２１５６の接続端Ｄを同電位に固定して電位差が発生しないようにしたことで、検出電流信号を矩形波パルス信号に変換する場合であっても、テスト電流による放射線モニタの健全性の確認を簡便に行うことができるだけでなく、検出電流信号をガードしてリーク電流の混入を防止することができ、レンジ下限領域においてもさらに安定した高精度の測定を行うことができる。

実施の形態５．
実施の形態５では、信号入力ラインとして同軸ケーブルを用いた場合について示す。

図６は、この発明の実施の形態５における放射線測定装置の構成を示す図である。図６に示すように、測定器２ｅの信号変換器２１ｅにおいて、放射線検出器１から測定器２ｅへの検出電流信号の信号入力ラインとして同軸ケーブル２００を備える。同軸ケーブル２００は、片端を放射線検出器１に接続し、もう一方を測定器２ｅの入力に接続するが、シールドとしての外部導体２００ａについては、放射線検出器側をオープンにし、測定器側をテスト電流発生部２７ｄに設けた信号入力ライン２００の電位と同電位のラインに接続する。例えば、テスト電流発生部２７ｄの信号入力ライン２００の電位と同じ基準電位に接続する電荷放電部２１５ｃの第２の半導体スイッチ２１５６の接続端Ｅに、外部導体２００ａを接続する。その他の構成については、実施の形態４およびの放射線測定装置と同様であり、その説明を省略する。

この構成により、ノーマルモードを選択した場合に、同軸ケーブル２００の外部導体２００ａが接続する第２の半導体スイッチ２１５６の接続端Ｅも、入力端Ａと同電位となることから、同軸ケーブル２００ａ内における信号入力ライン２００へのリーク電流混入を防止できると共に、外来ノイズに対して検出電流信号を保護できる。

以上のように、この発明の実施の形態５における放射線測定装置では、検出電流信号を矩形波パルス信号に変換する信号変換部２１ｅを用いる場合であっても、テスト信号発生部２７ｄを備え、テストモード２５ｔ１、２５ｔ２の選択した場合には、連動した第１の切換リレー２７４または第２の切換リレー２７５の開から閉に反転した接点２７４２または２７５２を経由し、信号入力ライン２０に接続された高抵抗で定電圧を降圧調整した電圧を印加することで信号入力ライン２０へテスト電流を注入して検出電流信号に重畳させ、ノーマルモードを選択した場合には、オフセット電圧調整用電源２１３３による０Ｖ以外の電位に対して、テスト電流発生部２７ｄの可変抵抗２７０により、定圧電源２７１の出力の定電圧を信号入力ライン２００の電位と同じ基準電位に降圧調整することで、信号入力ライン２００の入力端Ａの電位と同電位に接続してテスト電流を基準電位に迂回させ、ノーマルモード時のテスト電流遮断箇所の接続端Ｂ、Ｃ、および同軸ケーブル２００の外部導体２００ａが接続する閉じた第２の半導体スイッチ２１５６の接続端Ｅを同電位に固定して電位差が発生しないようにしたことで、信号入力ラインとして同軸ケーブルを用いた場合であっても、テスト電流による放射線モニタの健全性の確認を簡便に行うことができるだけでなく、同軸ケーブル２００ａ内における信号入力ライン２００へのリーク電流も含めて検出電流信号をガードしてリーク電流の混入を防止することができ、レンジ下限領域においてもさらに安定した高精度の測定を行うことができる。さらに、外来ノイズに対して検出電流信号を保護できる。

実施の形態６．
実施の形態１および実施の形態２では、テスト電流発生部２７ａ、２７ｂは常時ＤＣ電源２４から電源が供給される場合について示したが、実施の形態６では、テストモードに連動して電源が供給される場合について示す。

図７は、この発明の実施の形態６における放射線測定装置の構成を示す図である。図７に示すように、測定器２ｆにおいて、テストモードに連動してＤＣ電源２４からテスト電流発生部２７ｅの定電圧源２７１に電圧が供給され、信号入力ライン２０にテスト電流が注入されるようになり、ノーマルモードを選択した場合には、連動してＤＣ電源２４からテスト信号発生部２７ｆの定電圧源２７１へ電圧供給が遮断され、信号入力ライン２０へのテスト電流の注入が遮断される。ＤＣ電源２４からの電圧供給遮断で定電圧源２７１の出力は０Ｖに固定され、ノーマルモードで開になった第１の切換リレー２７４の接点２７４２及び第２切換リレー２７５の接点２７５２の可変抵抗側も０Ｖに固定され、信号入力ライン２０の０Ｖと同電位になる。その他の構成については、実施の形態１の放射線測定装置と同様であり、その説明を省略する。

この構成により、ノーマルモードを選択した場合に、実施の形態１と同様に、テスト電流発生部２７ｅから信号ライン２０をガードしてリーク電流の混入を抑制でき、レンジ下限領域においても安定した高精度の測定を行うことができる。

以上のように、この発明の実施の形態６における放射線測定装置では、テスト信号発生部２７ａを備え、テストモード２５ｔ１、２５ｔ２の選択した場合には、連動した第１の切換リレー２７４または第２の切換リレー２７５の開から閉に反転した接点２７４２または２７５２を経由し、信号入力ライン２０に接続された高抵抗で定電圧を降圧調整した電圧を印加することで信号入力ライン２０へテスト電流を注入して検出電流信号に重畳させ、ノーマルモードを選択した場合には、連動した第１の切換リレー２７４または第２の切換リレー２７５の閉から開に反転した接点２７４２または２７５２によりテスト電流の注入を遮断し、開に反転した接点２７４２及び２７５２の可変抵抗側で、同様に連動してＤＣ電源２４からテスト信号発生部２７ｅの定電圧源２７１へ電圧供給が遮断され、信号入力ライン２０の０Ｖに固定して電位差が発生しないようにしたことで、テスト電流による放射線モニタの健全性の確認を簡便に行うことができるだけでなく、検出電流信号をガードしてリーク電流の混入を防止することができ、レンジ下限領域においても安定した高精度の測定を行うことができる。

１放射線検出器、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ測定器、２０、２００信号入力ライン、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ信号変換部、２２信号処理部、２３演算部、２５表示・操作部、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅテスト電流発生部、２００ａ外部導体、２１１ａ、２１１ｂログＩ／Ｖ変換部、２１２
反転増幅部、２１３電荷積分部、２１４電圧比較・矩形波パルス変換部。

この発明の放射線測定装置は、放射線を検出して検出電流信号を出力する放射線検出器と、前記検出電流信号の信号変換を行う信号変換部、前記信号変換部により変換された信号を処理する信号処理部、前記信号処理部により処理された値を工学値に演算する演算部、ノーマルモードとテストモードを選択操作できる操作部、および電源から直流電圧が供給されて前記検出電流信号を模擬したテスト電流信号を発生し、前記検出電流信号に前記テスト電流信号を入力して重畳させるテスト電流発生部、を有する測定器と、前記放射線検出器と前記測定器とを接続し、前記テスト電流発生部から前記放射線検出器と前記測定器との間に入力端を有する信号入力ラインと、を備え、前記テストモードが選択操作された場合には、前記テスト電流発生部により前記検出電流信号に前記テスト電流信号を重畳させて前記信号変換部により信号変換を行い、前記ノーマルモードを選択操作した場合には、前記検出電流信号のみを前記信号変換部により信号変換を行い、前記テスト電流発生部は、前記ノーマルモードが選択操作された場合には、前記テスト電流発生部から前記入力端への前記テスト電流信号の入力を遮断し、かつ、前記入力端の電位と同電位に前記テスト電流信号を迂回させることを特徴とする。

Claims

放射線を検出して検出電流信号を出力する放射線検出器と、
前記検出電流信号の信号変換を行う信号変換部、前記信号変換部により変換された信号を処理する信号処理部、前記信号処理部により処理された値を工学値に演算する演算部、ノーマルモードとテストモードを選択操作できる操作部、および前記検出電流信号を模擬したテスト電流信号を発生し、前記検出電流信号に前記テスト電流信号を入力して重畳させるテスト電流発生部を有する測定器と、
前記放射線検出器と前記測定器とを接続し、前記テスト電流発生部からの入力端を有する信号入力ラインと
を備え、
前記テストモードを選択操作した場合には、前記テスト電流発生部により前記検出電流信号に前記テスト電流信号を重畳させて前記信号変換部により信号変換を行い、前記ノーマルモードを選択操作した場合には、前記検出電流信号のみを前記信号変換部により信号変換を行うことを特徴とする放射線測定装置。
前記テスト電流発生部は、前記ノーマルモードを選択操作した場合には、前記テスト電流信号の入力を遮断し、かつ、前記入力端の電位と同電位に前記テスト電流信号を迂回させることを特徴とする請求項１に記載の放射線測定装置。
前記信号変換部は、前記検出電流信号を入力して電流値の対数に比例する電圧信号に変換するログＩ／Ｖ変換部と、前記電圧信号を反転すると共に増幅して出力する反転増幅器とを有することを特徴とする請求項２に記載の放射線測定装置。
前記信号変換部は、前記検出電流信号を入力して電荷を積分し、前記電荷に比例して上昇する電圧に変換する電荷積分部と、前記電圧が設定された値に到達したらワンショット状の矩形波パルスを出力する電圧比較・矩形波パルス変換部と、前記矩形波パルスが出力されている間に前記電荷積分部に積分された電荷を放電する電荷放電部とを有することを特徴とする請求項２に記載の放射線測定装置。
前記電荷放電部は、前記ノーマルモードを選択操作した場合には、前記テスト電流発生部を介して前記テスト電流信号の入力端の電位と同電位となるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の放射線測定装置。
前記信号入力ラインは、同軸ケーブルで構成され、前記ノーマルモードを選択操作した場合には、前記同軸ケーブルの外部導体が前記テスト電流発生部を介して前記テスト電流信号の入力端の電位と同電位となるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の放射線測定装置。
前記テスト電流発生部は、前記ノーマルモードを選択操作した場合には、前記テスト電流信号が遮断されることを特徴とする請求項１に記載の放射線測定装置。