WO2005008287A1 - Thermal netron flux monitor - Google Patents

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WO2005008287A1
WO2005008287A1 PCT/JP2004/000481 JP2004000481W WO2005008287A1 WO 2005008287 A1 WO2005008287 A1 WO 2005008287A1 JP 2004000481 W JP2004000481 W JP 2004000481W WO 2005008287 A1 WO2005008287 A1 WO 2005008287A1
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WO
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scintillator
light
neutron flux
thermal neutron
nuclide
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Application number
PCT/JP2004/000481
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French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Masayori Ishikawa
Original Assignee
Toudai Tlo, Ltd.
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Publication date
Application filed by Toudai Tlo, Ltd. filed Critical Toudai Tlo, Ltd.
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T3/00—Measuring neutron radiation
    • G01T3/06—Measuring neutron radiation with scintillation detectors
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
    • G21C17/108—Measuring reactor flux

Definitions

  • the present invention relates to a thermal neutron flux monitor.
  • An object of the present invention is to provide a thermal neutron flux monitor capable of performing stable measurement.
  • a thermal neutron flux monitor includes a first scintillator, a second scintillator, and a light detector.
  • the first scintillator includes a nuclide that causes a nuclear reaction with thermal neutrons.
  • the second scintillator has the nuclide at a concentration lower than that of the first scintillator or is substantially not provided.
  • the photodetector is configured to measure a thermal neutron flux based on emission outputs of the first scintillator and the second scintillator.
  • Nuclide said first scintillator is provided with, for example, a 1Q B or 6 L i.
  • the light emission output used for the measurement is, for example, a difference between the number of light emissions of the first scintillator and the second scintillator having a light amount equal to or more than a threshold value.
  • a light guide path for guiding light generated in the first and second scintillators to the detection unit may be arranged between the first and second scintillators and the light detection unit.
  • the light guide path includes: a first light guide section disposed between the first scintillator and the light detection section; and a second light guide section disposed between the second scintillator and the light detection section. May be provided.
  • the wavelength of the light emitted from the first scintillator and the wavelength of the light emitted from the second scintillator are different, and the light guide path includes light generated in the first scintillator and light generated in the second scintillator. May be guided to the detection unit, and the light detection unit may be configured to measure the thermal neutron flux based on the emission output for each wavelength.
  • the light guide path may be constituted by an optical fiber.
  • the optical fiber may be detachable at an intermediate portion thereof.
  • a reflection layer that reflects light from the first or second scintillator inward and has substantially no sensitivity to thermal neutrons may be provided on the surface of the first or second scintillator.
  • a light shielding layer that blocks disturbance light and transmits thermal neutrons may be provided around the first or second scintillator.
  • the nuclide may be mixed into the first scintillator. Further, the nuclide may be arranged on a surface of the first scintillator.
  • a plastic scintillator may be used as the first or second scintillator.
  • the first scintillator and the second scintillator are connected to one light guide path, and light from the first scintillator and the second scintillator are provided at an intermediate portion of the one light guide path. It is also possible to arrange a color spectral filter for separating light from the light guide, and to configure the light guide unit to send each of the separated light to the light detection unit.
  • the emission colors of the first scintillator and the second scintillator may be “other than blue and different from each other”.
  • a wavelength shifter for converting an emission wavelength may be arranged between the first scintillator and the second scintillator.
  • the second scintillator may include a nuclide different in sensitivity to the thermal neutron from the nuclide.
  • the light detection unit may be configured to measure a y-ray dose in addition to the thermal neutron flux based on light emission outputs of the first scintillator and the second scintillator according to the present invention.
  • the thermal neutron flux monitoring detection element includes a first scintillator, a second scintillator, and a light guide path, and a wavelength of light emitted from the first scintillator and a wavelength of light emitted from the second scintillator are The first scintillator and the second scintillator are arranged at the tip of the light guide path, and the first scintillator and the second scintillator are different from each other. They are arranged in tandem along the extension direction of the optical path.
  • the thermal neutron flux measurement method uses a first scintillator and a second scintillator, wherein the first scintillator includes a nuclide that causes a nuclear reaction with a thermal neutron, and the second scintillator includes the nuclide Is provided at a concentration lower than that of the first scintillator or is substantially not provided, and the thermal neutron flux is measured based on the luminous output of the first scintillator and the second scintillator.
  • the neutron survey meter according to the present invention having the configuration includes a first scintillator, a second scintillator, and a light detection unit.
  • the first scintillator includes a nuclide that causes a nuclear reaction with thermal neutrons.
  • the second scintillator converts the nuclide from the first scintillator. Is provided at a low concentration or is substantially not provided.
  • the photodetector measures a neutron dose based on emission outputs of the first scintillator and the second scintillator.
  • This survey meter further includes a third scintillator.
  • the first scintillator and the second scintillator are arranged inside the third scintillator.
  • the third scintillator is a moderator for neutrons that reach the first scintillator from outside.
  • the light detection unit is configured to measure a fast neutron beam dose applied to the third scintillator by detecting a light emission output from the third scintillator.
  • a neutron beam measurement device includes a first scintillator, a second scintillator, a light detection unit, and a moderator.
  • the first scintillator includes a nuclide that causes a nuclear reaction with a thermal neutron.
  • the second scintillator has the nuclide at a lower concentration than the first scintillator, or has substantially no nuclide.
  • the photodetector is configured to measure a neutron dose based on the emission outputs of the first scintillator and the second scintillator.
  • the moderator moderates fast neutrons to thermal neutrons. Further, the moderator is arranged around the first and second scintillators.
  • the second scintillator in the neutron beam measuring apparatus may include a nuclide having a sensitivity to the thermal neutron different from the nuclide.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a thermal neutron flux monitor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a portion P in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a portion Q in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part of a thermal neutron flux monitor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a thermal neutron flux monitor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the countermeasures against Cherenkov light in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged sectional view of the first scintillator used in the thermal neutron flux monitor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an enlarged sectional view of a principal part of a thermal neutron flux monitor according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an enlarged sectional view of a principal part of a thermal neutron flux monitor according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a graph showing experimental results in an experimental example of the present invention.
  • FIG. 11 is a graph showing experimental results in the comparative example.
  • FIG. 12 is a graph showing experimental results in an experimental example of the present invention.
  • FIG. 13 is a graph showing experimental results in an experimental example of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the thermal neutron flux monitor includes a first scintillator 1 (see FIG. 2), a second scintillator 2 (see FIG. 3), a photodetector 3 (see FIG. 1), and a light guide path 5. It is provided as a main configuration.
  • the first scintillator 1 has a nuclide that causes a nuclear reaction with thermal neutrons.
  • the scintillator 1 of the present embodiment is configured by mixing such a nuclide into a substrate used as a normal scintillator.
  • a scintillator substrate into which nuclides are mixed an organic substance (for example, a plastic scintillator) is used.
  • a scintillator using an inorganic substance for example, a NaI or CsI crystal doped with a small amount of thallium, a ZnS crystal, or an oxide crystal such as BGO may be used.
  • lfl B is used as a nuclide provided in the first scintillator 1.
  • the species not limited to this and can be used 6 L i, uranium, Punoretoniumu, and Gad Riniumu.
  • any nuclide that can cause a nuclear reaction with thermal neutrons may be used.
  • 6 Li An example using 6 Li will be described later as another embodiment.
  • 1Q B is can be incorporated into the interior of the scintillator Ichita substrate, further, since for the emission wavelength it is possible to create an almost clear 1C B containing scintillator, in this embodiment, a nuclide The first scintillator 1 is mixed inside the base material.
  • the second scintillator 2 has the above-mentioned nuclide at a concentration lower than that of the first scintillator or does not substantially have the same.
  • substantially free of nuclides means “even if the nuclear reaction by thermal neutrons occurs in the nuclide, the amount of light emitted from the second scintillator 2 can be distinguished as noise. It means that. With such a light emission amount, light emission from the second scintillator due to thermal neutrons can be removed by setting the threshold value. Also, it is permissible to mix a small amount of nuclides that cause a nuclear reaction with thermal neutrons into the second scintillator 2.
  • the material of the second scintillator 2 is preferably the same material as the base material of the first scintillator 1 (that is, a scintillator using an organic or inorganic substance). This is because the measurement accuracy can be easily improved when the characteristics of the first scintillator 1 and the characteristics of the second scintillator 2 match. However, it is possible to use a material different from that of the first scintillator 1 as the material of the second scintillator 2.
  • the light detection unit 3 is configured to detect light emission outputs of the first scintillator 1 and the second scintillator 2.
  • the photodetector 3 in this embodiment includes a photomultiplier tube 31-36, a waveform shaping amplifier 32-37, a wave height discriminator 33, 38, a counter 34, 39, a computer 40, It is composed of In this embodiment, the photomultiplier tube 31 and the waveform The shaping amplifier 32, the wave height discriminator 33, the counter 34, and the force correspond to the first scintillator 1 and constitute an input system to the computer 40. Similarly, in this embodiment, the photomultiplier tube 36, the waveform shaping amplifier 37, the wave height discriminator 38, and the counter 39 correspond to the second scintillator 2 and constitute an input system to the computer 40. are doing.
  • the photomultiplier tube 31 receives the light from the first scintillator 1 via the light guide 5.
  • the photomultiplier tube 31 is a component that converts light into an electric signal with high sensitivity.
  • the waveform shaping amplifier 32 shapes and amplifies the waveform of the electric signal obtained by the photomultiplier tube 31.
  • the wave height discriminator 33 compares the output value of the shaped electric signal with a threshold value, and removes an electric signal (ie, noise) that does not satisfy the threshold value.
  • the counter 34 counts the signals selected by the wave height discriminator 33. For example, the counter 34 increments the count value by one each time one signal exceeding the threshold value arrives, and outputs it to the computer 40.
  • the photomultiplier tube 36 receives the light from the second scintillator 2 via the light guide 5.
  • the configuration of the photomultiplier tube 36, the waveform shaping amplifier 37, the wave height discriminator 38, and the counter 39 is the same as that of the photomultiplier tube 31, the waveform shaping amplifier 32, the wave height discriminator 33, and the counter 34. Since these are the same, a detailed description of these will be omitted.
  • the computer 40 receives the outputs from the counters 34 and 39 and performs the following operation.
  • the total output based on the counter 39 is subtracted from the total output based on the counter 34.
  • subtraction is performed after multiplying the total output from the counter 39 by a correction coefficient for sensitivity correction. This is for correcting a difference in sensitivity between the first scintillator 1 and the second scintillator 2 .
  • the calculated value is multiplied by a conversion factor to obtain the value of thermal neutron flux.
  • Such an operation in the computer 40 can be easily executed by a computer program.
  • the light guide path 5 includes a first light guide section 51 and a second light guide section 52.
  • these light guides are constituted by optical fibers.
  • the distal end portion 511 of the first light guide section 51 can be attached to and detached from the base section (a part other than the distal end section) of the first light guide section 51 by a detachable section 512.
  • the first scintillator 1 is disposed at the tip of the first light guide 51 and adjacent thereto (see FIG. 2).
  • a reflective layer 513 is formed at a position covering the first light guide section 51 and the first scintillator 1, a reflective layer 513 is formed.
  • the reflection layer 513 is made of a material that reflects light from the first scintillator 1 to the inside and has substantially no sensitivity to thermal neutrons.
  • “has substantially no sensitivity” means “only negligible or rejectable noise is generated”. Examples of such a material, for example titanium oxide (T i 0 2).
  • a light shielding layer 514 for blocking disturbance light and transmitting thermal neutrons is arranged around the first scintillator 1 and the first light guide section 51. That is, the first scintillator 1 and the first light guide 51 are covered with the light shielding layer 514.
  • the second light guide 52 has the same configuration as the first light guide 51. That is, the distal end portion 52 1 of the second light guide portion 52 can be attached to and detached from the base portion of the second light guide portion 52 by the attaching / detaching portion 5 22.
  • the second scintillator 2 is disposed at the tip of the second light guide 52 and adjacent thereto (see FIG. 3).
  • a reflection layer 523 similar to the reflection layer 513 is formed at a position covering the second light guide section 52 and the second scintillator 2.
  • a light shielding layer 524 for blocking disturbance light and transmitting thermal neutrons is arranged.
  • the first scintillator 1 and the second scintillator 2 are arranged at measurement points.
  • the purpose is to measure the thermal neutron flux of the neutron beam irradiated to kill a tumor in a living body, place them near the tumor.
  • the distal end portions 5 1 1 to 5 2 1 of the first and second light guide portions 5 1 ′ and 52 are detachable, only the distal end portions 5 1 1 to 5 2 1 are provided.
  • the scintillator can be positioned by holding the scintillator, which facilitates the work.
  • each tip can be made disposable, which facilitates sanitary handling.
  • thermal neutrons are irradiated from outside to the measurement site (eg, tumor).
  • the measurement site eg, tumor
  • gamma rays are also irradiated to the measurement location.
  • the irradiated thermal neutron beam 0 / ray passes through the light shielding layer 5 1 4-5 2 4 and the reflection layer 5 1 3-5 2 3 and reaches the first 'second scintillator 1 ⁇ 2' I do.
  • the “nuclides that cause a nuclear reaction with thermal neutrons” mixed therein react with thermal neutrons to generate energy. Thereby, the first scintillator 1 emits light. Further, the first scintillator 1 emits light due to a reaction between the ⁇ -ray and the substrate of the first scintillator 1. These lights are sent to the photomultiplier tube 31 of the photodetector 3 via the first light guide 51.
  • the reflection layer 513 since the reflection layer 513 is provided, light that is about to leak from the first scintillator 1 to the outside can be returned to the inside. Therefore, light can be efficiently transmitted to the first light guide 51 and the photomultiplier tube 31. Further, in this embodiment, since the light blocking layer 5 14 is formed, it is possible to prevent noise from being mixed in due to disturbance light.
  • the light sent to the photomultiplier tube 31 is converted into an electric signal here.
  • the electric signal is shaped and amplified by a waveform shaping amplifier 32, noise is removed by a wave height discriminator 33, then counted by a counter 34, and the counting result is sent to a computer 40.
  • the second scintillator 2 emits light due to the reaction with the line. 2nd cinch Since the above-mentioned nuclide is provided at a concentration lower than that of the first scintillator or is substantially not provided, the number of nuclear reactions with mature neutrons is smaller than that of the first scintillator, and the number of times of light emission associated therewith is also smaller. .
  • the light generated by the second scintillator 2 is converted into an electric signal by the photomultiplier tube 36 via the second light guide path 52 as in the case of the first scintillator 1. This electric signal is sent to a counter 39 via a waveform shaping amplifier 37 and a wave height discriminator '38, where it is counted. The result of the counting is sent to the computer 40.
  • the computer 40 performs the following operation.
  • the output from the first scintillator 1 contains the effect of the y-ray.
  • the number of arrivals of thermal neutrons can be obtained from the output of the first scintillator 1 by taking into account the influence of ⁇ -rays. Therefore, in this embodiment, there is an advantage that the measurement result of the thermal neutron flux is hardly affected by the ⁇ -ray and the measurement result is stable.
  • the signal is sent to the light detection unit 3 in a light state by using the light guide path 5, there is an advantage that the electrical noise in the path is hardly mixed into the signal.
  • the base material constituting the first and second scintillators is a plastic scintillator, the decay time of light emission is reduced. Damping in plastic scintillators The time is, for example, about Ins. Therefore, according to this embodiment, a high counting rate can be obtained. This makes it possible to measure thermal neutrons in places where thermal neutrons are strong (for example, when thermal neutrons are used for therapy).
  • FIGS. 1 and 2 the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the first scintillator 1 and the second scintillator 2 are arranged in tandem at the tip of one first light guide 51 (see FIG. 4). Further, the emission wavelengths of the first scintillator 1 and the second scintillator 2 in the present embodiment are different from each other. For example, the emission wavelength of the first scintillator 1 is blue, and the emission wavelength of the second scintillator 2 is green. Further, in this embodiment, the first scintillator 1 is arranged on the tip side of the second scintillator 2. However, the second scintillator 2 may be arranged at a more distal end side than the first scintillator 1. In this embodiment, the first scintillator 1, the second scintillator 2, and the tip 511 of the first light guide 51 form an example of the thermal neutron flux monitoring detection element of the present invention.
  • a color spectral filter 53 is disposed in the middle of the first light guide 51 (see FIG. 5).
  • the color spectral filter 53 splits light in accordance with the wavelength.
  • the first light guide section 51 sends the blue light (that is, the light from the first scintillator 1) separated by the color spectral filter 53 to the photomultiplier tube 31.
  • the second light guide section 52 sends the green light (that is, the light from the second scintillator 2) separated by the color spectral filter 53 to the photomultiplier tube 36. That is, the light split by the filter 53 is transmitted to the photomultiplier tubes 31 and 36 through the corresponding light guides.
  • the light emission in the first scintillator 1 and the second scintillator can be counted by the counters 34 and 39, respectively, and sent to the computer 40. Therefore, the thermal neutron flux can be measured as in the case of the first embodiment.
  • the first and second scintillators 1 and 2 are arranged at the tip of one first light guide section 51, the measurement in the case where the measurement location is narrow is performed. There is an advantage that the work of mounting the container is facilitated.
  • the countermeasures against Cherenkov light in the second embodiment can be implemented by, for example, the following means.
  • Thirenkov light is blue radiation emitted when a high-energy charged particle passes through a substance (dielectric) and its velocity is higher than the light velocity in the substance.
  • the emission colors of the first scintillator 1 and the second scintillator 2 are other than blue, and the emission colors of each are different (for example, red and green).
  • a filter 514 that cuts blue is provided (see the broken line in Fig. 5).
  • the red and green light passing through the filter 514 are separated by the color spectral filter 53 to detect light of each wavelength. As a result, the influence of diene-Coff light on the thermal neutron flux measurement can be eliminated.
  • a wavelength shift filter 5 17 is arranged after the first scintillator 1 that emits blue light.
  • An isolator 518 is arranged behind the wavelength shift fiber 517.
  • One surface of the isolator 518 (the surface on the first scintillator 1 side) is a transmission surface, and the other surface (the surface on the second scintillator 2 side) is a reflection surface. This prevents light from the second scintillator 2 from entering the wavelength shift fiber 5 17.
  • a scintillator 2 emitting green or red light is arranged.
  • a normal scintillator that emits blue light can be used as the first scintillator 1.
  • 6 Li is used as the nuclide described in the first embodiment.
  • this embodiment uses a 6 L i F powder 1 1 which is a compound of 6 L i.
  • the 6 ; L iF powder 11 is attached to the outer surface of the base portion of the first scintillator 1 as shown in FIG.
  • the 6 L iF powder 11 is white, and if it is mixed into the first scintillator 1, the amount of light that can be extracted is reduced.
  • 6 L iF powder 11 is attached to the surface of the first scintillator 1, it can also function as a reflector, so that light emitted from the inside of the first scintillator 1 together with the reflector disposed around it can be used. The light is reflected back to the inside, and the amount of light that can be extracted can be increased.
  • some 6 Li compounds are transparent.
  • 6 L i compound is a colored, it is possible to incorporate it within the scintillator.
  • the first scintillator 1 is arranged substantially at the center of the input section of one photomultiplier tube 31. Further, outside the first scintillator 1, a second scintillator 2 is arranged. Further, outside the second scintillator 2, a third scintillator 6 is arranged. Like the second scintillator 2, the third scintillator 6 does not include the nuclide. A reflection layer (not shown) for reflecting light is arranged between each scintillator, so that light emitted from each scintillator can be extracted independently.
  • Photomultiplier tubes 311, 312 and 313 are arranged adjacent to each scintillator (see Fig. 8). That is, each photomultiplier tube receives light emitted from each scintillator and converts it into an electric signal.
  • a waveform shaping amplifier, a wave height discriminator, and a counter similar to those described above are connected to the photomultiplier tube 311 (not shown), and a count value including light emission from a fast neutron beam is output to the computer 40. It is now possible to do so.
  • the photomultiplier tube 312 has the same configuration as that of the photomultiplier tube 36 described above, and can mainly output a V-ray count value to the computer 40.
  • the photomultiplier tube 3 13 has the same configuration as that of the photomultiplier tube 31, and can output the count value of the thermal neutron flux and ⁇ -ray to the computer 40.
  • neutrons arriving from the outside are decelerated by the third scintillator 6, become thermal neutrons, and are measured by the first scintillator 1 inside the third scintillator 6.
  • the fast neutron beam arriving from the outside to the third scintillator 6 is also measured by the third scintillator 6.
  • ⁇ -rays pass through the second and first scintillators 2 and 1 with little attenuation because of their strong penetrating power. Thereby, the second scintillator 2 can perform counting for gamma ray compensation.
  • the survey meter of this embodiment has an advantage that it is possible to simultaneously measure the dose of ⁇ -rays and neutrons.
  • a survey meter is configured using the monitor of the present invention.
  • a neutron detector such as an area monitor or a monitoring post may be configured.
  • the configuration shown in FIG. 8 is possible.
  • Fast neutrons are converted to thermal neutrons by placing a moderator around the first and second scintillators. Can be exchanged.
  • the thermal neutron flux can be measured by the first and second scintillators, and the value can be used to calculate the fast neutron dose.
  • a predetermined calibration curve may be prepared.
  • the first scintillator 1 is mounted on the front face of the input section of the photomultiplier tube 31.
  • the second scintillator 2 is attached to the front of the input section of the photomultiplier tube 36.
  • light from each scintillator is received by the photomultiplier tubes 31 and 36 without passing through the light guide 5.
  • the outputs of the photomultiplier tubes 31 and 36 are sent to waveform shaping amplifiers 32 and 37, respectively.
  • Other configurations and advantages are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the second scintillator 2 includes the nuclide mixed in the first scintillator 1 at a concentration lower than that of the first scintillator, or the first scintillator has a higher concentration of thermal neutrons. Nuclides with different sensitivities. In this case, thermal neutron flux and ⁇ -ray dose can be calculated as follows.
  • ⁇ thermal neutron flux
  • g y-ray dose.
  • outputs X and Y are the counts of counters 34 and 39, respectively.
  • the thermal neutron flux was measured using the apparatus configuration of the first embodiment.
  • the measurement conditions are as follows.
  • 2nd scintillator Plastic scintillator without boron (Coral bread CD J company BC-408)
  • Photomultiplier tube H6780 manufactured by Hamamatsu Photonitas
  • Water phantom Water is filled inside an acrylic resin cylinder with a diameter of 18 cm and a height of 20 cm. Under these conditions, each scintillator placed in the water phantom was irradiated with thermal neutrons from the outside of the water phantom. . In order to verify the validity of the measurement, a conventional gold activation measurement was performed using a 0.26 mm diameter gold wire.
  • FIG. 10 The results are shown in FIG.
  • the horizontal axis in Fig. 10 is the distance from the surface of the water phantom to the thermal neutron flux monitor. It can be seen that the method of the present embodiment obtains almost the same measurement results as the gold activation method. That is, according to the method of the present embodiment, accurate measurement is possible.
  • Figure 12 shows the relationship between the measurement time (horizontal axis) and the count value per second (vertical axis) in this experimental example.
  • the count value based on the first scintillator is A
  • the count value based on the second scintillator is The count value is indicated by B.
  • C A—B will represent the thermal neutron flux.
  • Count B is considered to represent the contribution from the y-ray.
  • Fig. 13 shows an example of the situation of Fig. 12 in another format.
  • the amount of light emitted from each scintillator is divided into channels (horizontal axis), and the count value for each channel (vertical axis) is shown.
  • the measured value based on the first scintillator is indicated by D
  • the measured value based on the second scintillator is indicated by E.
  • F D—E will represent the thermal neutron flux.
  • thermal neutron flux monitor of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • a light guide other than an optical fiber may be used as the light guide.
  • each unit including functional blocks for realizing the above-described embodiment may be hardware, computer software, a network, a combination thereof, or any other means.
  • thermo neutron flux monitor of the present invention it is possible to measure the thermal neutron flux stably.

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Abstract

A thermal neutron flux monitor ensuring a stabilized measurement. The thermal neutron flux monitor comprises a first scintillator (1), a second scintillator (2) and an optical detecting section (3). The first scintillator (1) includes a nuclide causing nuclear reaction with a thermal neutron. The second scintillator (2) includes such a nuclide at a concentration lower than that of the first scintillator (1) or does not include such a nuclide substantially. Both the first scintillator (1) and the second scintillator (2) emit light by reacting with a gamma ray. The optical detecting section (3) measures a thermal neutron flux based on the emission outputs from the first scintillator (1) and the second scintillator (2). The thermal neutron flux can thereby be measured accurately by removing the effect of the gamma ray.

Description

熱中性子束モニタ 技裉分野  Thermal neutron flux monitor
本発明は熱中性子束モニタに関する。 背景技術  The present invention relates to a thermal neutron flux monitor. Background art
熱中性子束を精度良く測定する方法明としては、 金の放射化法が知られている。 し かしながら、 金の放射化法では、 熱中性子による放射化、 および、 放射化した金の 放射能測定が必要である。 このため、 この方書法では、 リアルタイムの測定が難しい という問題がある。  As a method for accurately measuring the thermal neutron flux, a gold activation method is known. However, the activation method of gold requires activation by thermal neutrons and measurement of the activity of the activated gold. For this reason, this method has a problem that real-time measurement is difficult.
リアルタイムの測定を可能とするために、 例えば半導体検出器を用いた方法が提 案されている。 しかしながら、 半導体検出器を用いる方法は、 遠隔地における測定 ゃプリァンプを直近に配置できない場合、 電気ノィズの影響により安定した測定が 難しいという問題がある。 発明の開示 - 本発明は、 このような事情に鑑みてなされたものである。 本発明の目的は、 安定 した測定が可能な熱中性子束モニタを提供することである。  In order to enable real-time measurement, for example, a method using a semiconductor detector has been proposed. However, the method using a semiconductor detector has a problem that it is difficult to perform a stable measurement due to the influence of electric noise when a measurement pump in a remote place cannot be arranged in the immediate vicinity. DISCLOSURE OF THE INVENTION-The present invention has been made in view of such circumstances. An object of the present invention is to provide a thermal neutron flux monitor capable of performing stable measurement.
本発明に係る熱中性子束モニタは、 第 1シンチレータと、 第 2シンチレータと、 光検出部とを備えている。 前記第 1シンチレータは、 熱中性子と核反応を起こす核 種を備えている。 前記第 2シンチレータは、 前記核種を第 1シンチレ一タよりも少 ない濃度で備えているか、 あるいは実質的に備えていない。 前記光検出部は、 前記 第 1シンチレータと前記第 2シンチレータの発光出力に基づいて熱中性子束を測定 するものである。  A thermal neutron flux monitor according to the present invention includes a first scintillator, a second scintillator, and a light detector. The first scintillator includes a nuclide that causes a nuclear reaction with thermal neutrons. The second scintillator has the nuclide at a concentration lower than that of the first scintillator or is substantially not provided. The photodetector is configured to measure a thermal neutron flux based on emission outputs of the first scintillator and the second scintillator.
前記第 1シンチレータが備えている核種は、 例えば、 1QBまたは6 L iである。 前記測定に用いられる発光出力とは、 例えば、 前記第 1シンチレータと前記第 2 シンチレータとにおける しきい値以上の光量を有する発光回数の差分である。 前記第 1および第 2シンチレータと前記光検出部との間には、 前記第 1および第 2シンチレータにおいて発生した光を前記検出部に導く導光路を配置することがで さる。 Nuclide said first scintillator is provided with, for example, a 1Q B or 6 L i. The light emission output used for the measurement is, for example, a difference between the number of light emissions of the first scintillator and the second scintillator having a light amount equal to or more than a threshold value. A light guide path for guiding light generated in the first and second scintillators to the detection unit may be arranged between the first and second scintillators and the light detection unit.
前記導光路は、 前記第 1シンチレータと前記光検出部との間に配置された第 1導 光部と、 前記第 2シンチレータと前記光検出部との間に配置された第 2導光部とを 備えていてもよい。  The light guide path includes: a first light guide section disposed between the first scintillator and the light detection section; and a second light guide section disposed between the second scintillator and the light detection section. May be provided.
前記第 1シンチレータから発する光の波長と、 前記第 2シンチレータから発する 光の波長を、 異なるものとし、 前記導光路を、 前記第 1シンチレータにおいて発生 した光と、 前記第 2シンチレータにおいて発生した光とを前記検出部に導く構成と し、 前記光検出部を、 前記波長毎の発光出力に基づいて前記熱中性子束を測定する 構成としても良い。  The wavelength of the light emitted from the first scintillator and the wavelength of the light emitted from the second scintillator are different, and the light guide path includes light generated in the first scintillator and light generated in the second scintillator. May be guided to the detection unit, and the light detection unit may be configured to measure the thermal neutron flux based on the emission output for each wavelength.
前記導光路を光フアイパにより構成してもよい。  The light guide path may be constituted by an optical fiber.
前記光ファイバを、 その中間部において脱着可能としてもよい。  The optical fiber may be detachable at an intermediate portion thereof.
前記第 1または第 2シンチレータの表面に、 前記第 1または第 2シンチレータか らの光を内側に反射し、 かつ、 熱中性子に対する感度を実質的に有しない反射層を 備えることもできる。  A reflection layer that reflects light from the first or second scintillator inward and has substantially no sensitivity to thermal neutrons may be provided on the surface of the first or second scintillator.
前記第 1または第 2シンチレータの周囲に、 外乱光を遮断し、 かつ、 熱中性子を 透過させる光遮蔽層を備えることもできる。  A light shielding layer that blocks disturbance light and transmits thermal neutrons may be provided around the first or second scintillator.
前記核種を、 前記第 1シンチレータの内部に混入してもよい。 また、 前記核種を 、 前記第 1シンチレータの表面上に配置してもよい。  The nuclide may be mixed into the first scintillator. Further, the nuclide may be arranged on a surface of the first scintillator.
前記第 1または第 2シンチレータとして、 プラスチックシンチレータを用いるこ ともできる。  A plastic scintillator may be used as the first or second scintillator.
前記第 1シンチレ一タと第 2シンチレータとを、 1本の導光路に接続し、 前記 1 本の導光路の中間部に、 前記第 1シンチレータからの光と、 前記第 2シンチレータ からの光とを分離する色分光フィルタを配置し、 前記導光部を、 分離されたそれぞ れの前記光を前記光検出部に送る構成とすることも可能である。 The first scintillator and the second scintillator are connected to one light guide path, and light from the first scintillator and the second scintillator are provided at an intermediate portion of the one light guide path. It is also possible to arrange a color spectral filter for separating light from the light guide, and to configure the light guide unit to send each of the separated light to the light detection unit.
前記第 1シンチレータおよぴ第 2シンチレータの発光色は、 「青色以外であり、 かつ、 互いに異なるもの」 であってもよい。  The emission colors of the first scintillator and the second scintillator may be “other than blue and different from each other”.
前記第 1シンチレ一タと第 2シンチレータの間に、 発光波長を変換する波長シフ トフアイパーを配置してもよい。  A wavelength shifter for converting an emission wavelength may be arranged between the first scintillator and the second scintillator.
前記モニタにおいて、 前記第 2シンチレ一タは、 前記熱中性子に対する感度が前 記核種とは異なる核種を備えていてもよい。  In the monitor, the second scintillator may include a nuclide different in sensitivity to the thermal neutron from the nuclide.
前記光検出部は、 前記第 1シンチレータと前記第 2シンチレ一タの発光出力に基 づいて、 前記熱中性子束に加えて、 さらに y線線量を測定するものであってもよい 本発明に係る熱中性子束モニタ用検出素子は、 第 1シンチレ一タと第 2シンチレ 一タと導光路とを備え、 前記第 1シンチレータから発する光の波長と、 前記第 2シ ンチレータから発する光の波長とは、 異なるものとなっており、 前記第 1シンチレ ータと前記第 2シンチレータとは、 前記導光路の先端部に配置されており、 さらに 、 前記第 1シンチレータと前記第 2シンチレータとは、 前記導光路の延長方向に沿 つて縦列に配置されている構成となっている。  The light detection unit may be configured to measure a y-ray dose in addition to the thermal neutron flux based on light emission outputs of the first scintillator and the second scintillator according to the present invention. The thermal neutron flux monitoring detection element includes a first scintillator, a second scintillator, and a light guide path, and a wavelength of light emitted from the first scintillator and a wavelength of light emitted from the second scintillator are The first scintillator and the second scintillator are arranged at the tip of the light guide path, and the first scintillator and the second scintillator are different from each other. They are arranged in tandem along the extension direction of the optical path.
本発明に係る熱中性子束測定方法は、 第 1シンチレータと、 第 2シンチレータと を用い、 前記第 1シンチレータは、 熱中性子と核反応を起こす核種を備えており、 前記第 2シンチレータは、 前記核種を第 1シンチレータよりも少ない濃度で備えて いる力 \ あるいは実質的に備えていないものであって、 前記第 1シンチレ一タと前 記第 2シンチレータの発光出力に基づいて熱中性子束を測定する構成となっている 本発明に係る中性子サーベイメータは、 第 1シンチレータと、 第 2シンチレータ と、 光検出部とを備えている。 前記第 1シンチレータは、 熱中性子と核反応を起こ す核種を備えている。 前記第 2シンチレータは、 前記核種を第 1シンチレータより も少ない濃度で備えているか、 あるいは実質的に備えていない。 前記光検出部は、 前記第 1シンチレータと前記第 2シンチレータの発光出力に基づいて中性子線量を 測定するものである。 このサーベイメータは、 さらに第 3シンチレータを備える。 前記第 1シンチレータおよび前記第 2シンチレータは、 前記第 3シンチレ一タの内 側に配置される。 前記第 3シンチレータは、 外部から前記第 1シンチレータに到達 する中性子に対する減速材となっている。 前記光検出部は、 前記第 3シンチレータ からの発光出力を検出することにより、 前記第 3シンチレータに照射された速中性 子線線量を計測するように構成されている。 The thermal neutron flux measurement method according to the present invention uses a first scintillator and a second scintillator, wherein the first scintillator includes a nuclide that causes a nuclear reaction with a thermal neutron, and the second scintillator includes the nuclide Is provided at a concentration lower than that of the first scintillator or is substantially not provided, and the thermal neutron flux is measured based on the luminous output of the first scintillator and the second scintillator. The neutron survey meter according to the present invention having the configuration includes a first scintillator, a second scintillator, and a light detection unit. The first scintillator includes a nuclide that causes a nuclear reaction with thermal neutrons. The second scintillator converts the nuclide from the first scintillator. Is provided at a low concentration or is substantially not provided. The photodetector measures a neutron dose based on emission outputs of the first scintillator and the second scintillator. This survey meter further includes a third scintillator. The first scintillator and the second scintillator are arranged inside the third scintillator. The third scintillator is a moderator for neutrons that reach the first scintillator from outside. The light detection unit is configured to measure a fast neutron beam dose applied to the third scintillator by detecting a light emission output from the third scintillator.
本発明に係る中性子線計測装置は、 第 1シンチレータと、 第 2シンチレータと、 光検出部と、 減速材とを備える。 前記第 1シンチレータは、 熱中性子と核反応を起 こす核種を備える。 前記第 2シンチレータは、 前記核種を第 1シンチレータよりも 少ない濃度で備えているか、 あるいは実質的に備えていない。 前記光検出部は、 前 記第 1シンチレータと前記第 2シンチレータの発光出力に基づいて中性子線量を計 測する構成となっている。 前記減速材は、 速中性子を熱中性子に減速するものであ る。 さらに、 前記減速材は、 前記第 1および第 2シンチレータの周囲に配置されて いる。  A neutron beam measurement device according to the present invention includes a first scintillator, a second scintillator, a light detection unit, and a moderator. The first scintillator includes a nuclide that causes a nuclear reaction with a thermal neutron. The second scintillator has the nuclide at a lower concentration than the first scintillator, or has substantially no nuclide. The photodetector is configured to measure a neutron dose based on the emission outputs of the first scintillator and the second scintillator. The moderator moderates fast neutrons to thermal neutrons. Further, the moderator is arranged around the first and second scintillators.
前記中性子線計測装置における前記第 2シンチレ一タは、 前記熱中性子に対する 感度が前記核種とは異なる核種を備えていてもよい。 図面の簡単な説明  The second scintillator in the neutron beam measuring apparatus may include a nuclide having a sensitivity to the thermal neutron different from the nuclide. Brief Description of Drawings
図 1は、 本発明の第 1実施形態に係る熱中性子束モニタの概略的構成を示すプロ ック図である。  FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a thermal neutron flux monitor according to the first embodiment of the present invention.
図 2は、 図 1の P部分を拡大した要部断面図である。  FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a portion P in FIG.
図 3は、 図 1の Q部分を拡大した要部断面図である。  FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a portion Q in FIG.
図 4は、 本発明の第 2実施形態に係る熱中性子束モニタの要部拡大断面図である 図 5は、 本発明の第 2実施形態に係る熱中性子束モニタの概略的構成を示すプロ ック図である。 FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part of a thermal neutron flux monitor according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a thermal neutron flux monitor according to the second embodiment of the present invention.
図 6は、 本発明の第 2実施形態におけるチェレンコフ光対策を説明するための説 明図である。  FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the countermeasures against Cherenkov light in the second embodiment of the present invention.
図 7は、 本発明の第 3実施形態に係る熱中性子束モニタにおいて用いる第 1シン チレータの拡大断面図である。  FIG. 7 is an enlarged sectional view of the first scintillator used in the thermal neutron flux monitor according to the third embodiment of the present invention.
図 8は、 本発明の第 4実施形態に係る熱中性子束モニタの要部拡大断面図である 図 9は、 本発明の第 5実施形態に係る熱中性子束モニタの要部拡大断面図である 図 1 0は、 本発明の実験例における実験結果を示すグラフである。  FIG. 8 is an enlarged sectional view of a principal part of a thermal neutron flux monitor according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 9 is an enlarged sectional view of a principal part of a thermal neutron flux monitor according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a graph showing experimental results in an experimental example of the present invention.
図 1 1は、 比較例における実験結果を示すグラフである。  FIG. 11 is a graph showing experimental results in the comparative example.
図 1 2は、 本発明の実験例における実験結果を示すグラフである。  FIG. 12 is a graph showing experimental results in an experimental example of the present invention.
図 1 3は、 本発明の実験例における実験結果を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 13 is a graph showing experimental results in an experimental example of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明の第 1実施形態に係る熱中性子束モニタを、 図 1〜図 3を参照して 説明する。  Hereinafter, a thermal neutron flux monitor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(第 1実施形態の構成）  (Configuration of the first embodiment)
この実施形態に係る熱中性子束モニタは、 第 1シンチレ一タ 1 (図 2参照) と、 第 2シンチレータ 2 (図 3参照) と、 光検出部 3 (図 1参照) と、 導光路 5とを主 要な構成として備えている。  The thermal neutron flux monitor according to this embodiment includes a first scintillator 1 (see FIG. 2), a second scintillator 2 (see FIG. 3), a photodetector 3 (see FIG. 1), and a light guide path 5. It is provided as a main configuration.
第 1シンチレータ 1は、 熱中性子と核反応を起こす核種を備えている。 本実施形 態のシンチレータ 1は、 通常のシンチレータとして用いられる基材にこのような核 種を混入することにより構成されている。 核種が混入される、 シンチレータ用の基 材としては、 有機物質を用いたもの (例えばプラスチックシンチレータ) であって も、 無機物質を用いたもの （例えば少量のタリウムをドープした N a Iや C s Iの 結晶、 Z n Sの結晶、 または B G Oなどの酸化物結晶を用いたシンチレータ） であ つてもよい。 The first scintillator 1 has a nuclide that causes a nuclear reaction with thermal neutrons. The scintillator 1 of the present embodiment is configured by mixing such a nuclide into a substrate used as a normal scintillator. As a scintillator substrate into which nuclides are mixed, an organic substance (for example, a plastic scintillator) is used. Alternatively, a scintillator using an inorganic substance (for example, a NaI or CsI crystal doped with a small amount of thallium, a ZnS crystal, or an oxide crystal such as BGO) may be used.
本実施形態では、第 1シンチレータ 1に備えられた核種として、 lflBが用いられて いる。 ただし、 核種としては、 これに限らず、 6 L i、 ウラン、 プノレトニゥム、 ガド リニゥムなどを用いることができる。 要するに、 核種としては、 熱中性子と核反応 を起こすものであればよい。 6 L iを用いる例は別の実施形態として後述する。 1QB は、 シンチレ一タ基材の内部に取り入れることが可能であり、 さらに、 発光波長に 対してほぼ透明な 1CB入りシンチレータを作成することが可能であるため、 この実施 形態では、 核種を第 1シンチレータ 1の基材の内部に混ぜ込んでいる。 In the present embodiment, lfl B is used as a nuclide provided in the first scintillator 1. However, as the species, not limited to this and can be used 6 L i, uranium, Punoretoniumu, and Gad Riniumu. In short, any nuclide that can cause a nuclear reaction with thermal neutrons may be used. An example using 6 Li will be described later as another embodiment. 1Q B is can be incorporated into the interior of the scintillator Ichita substrate, further, since for the emission wavelength it is possible to create an almost clear 1C B containing scintillator, in this embodiment, a nuclide The first scintillator 1 is mixed inside the base material.
第 2シンチレータ 2は、 前記したような核種を第 1シンチレータよりも少ない濃 度で備えているか、 あるいは実質的に備えていないものとなっている。 ここで、 「 核種を実質的に備えていない」 とは、 「熱中性子による核反応が核種に生じたとし ても、 それによる第 2シンチレータ 2の発光量が、 ノイズとして区別できる発光量 である」 ことを意味する。 このような発光量であれば、 しきい値を設定することに より、 第 2シンチレータからの、 熱中性子に起因する発光を除去しうるからである 。 また、 熱中性子と核反応を起こす核種を第 2シンチレータ 2に微量に混入するこ とは許容される。 第 2シンチレータ 2の材質としては、 第 1シンチレータ 1の基材 と同様の材質 （つまり有機または無機の物質を用いたシンチレータ） であることが 好ましい。 第 1シンチレータ 1と第 2シンチレータ 2との特性が一致するほうが、 計測精度向上を図りやすいためである。 しかしながら、 第 2シンチレータ 2の材質 として、 第 1シンチレータ 1と異なるものを用いることは可能である。  The second scintillator 2 has the above-mentioned nuclide at a concentration lower than that of the first scintillator or does not substantially have the same. Here, “substantially free of nuclides” means “even if the nuclear reaction by thermal neutrons occurs in the nuclide, the amount of light emitted from the second scintillator 2 can be distinguished as noise. It means that. With such a light emission amount, light emission from the second scintillator due to thermal neutrons can be removed by setting the threshold value. Also, it is permissible to mix a small amount of nuclides that cause a nuclear reaction with thermal neutrons into the second scintillator 2. The material of the second scintillator 2 is preferably the same material as the base material of the first scintillator 1 (that is, a scintillator using an organic or inorganic substance). This is because the measurement accuracy can be easily improved when the characteristics of the first scintillator 1 and the characteristics of the second scintillator 2 match. However, it is possible to use a material different from that of the first scintillator 1 as the material of the second scintillator 2.
光検出部 3は、 第 1シンチレ一タ 1と第 2シンチレータ 2の発光出力を検出する 構成となっている。 この実施形態における光検出部 3は、 光電子增倍管 3 1 - 3 6 と波形整形増幅器 3 2 - 3 7と波高弁別器 3 3 · 3 8とカウンタ 3 4 · 3 9とコン ピュータ 4 0とから構成されている。 この実施形態では、 光電子増倍管 3 1と波形 整形増幅器 3 2と波高弁別器 3 3とカウンタ 3 4と力 第 1シンチレータ 1に対応 し、 コンピュータ 4 0への入力系統を構成している。 同様に、 この実施形態では、 光電子増倍管 3 6と波形整形増幅器 3 7と波高弁別器 3 8とカウンタ 3 9とが、 第 2シンチレータ 2に対応し、 コンピュータ 4 0への入力系統を構成している。 The light detection unit 3 is configured to detect light emission outputs of the first scintillator 1 and the second scintillator 2. The photodetector 3 in this embodiment includes a photomultiplier tube 31-36, a waveform shaping amplifier 32-37, a wave height discriminator 33, 38, a counter 34, 39, a computer 40, It is composed of In this embodiment, the photomultiplier tube 31 and the waveform The shaping amplifier 32, the wave height discriminator 33, the counter 34, and the force correspond to the first scintillator 1 and constitute an input system to the computer 40. Similarly, in this embodiment, the photomultiplier tube 36, the waveform shaping amplifier 37, the wave height discriminator 38, and the counter 39 correspond to the second scintillator 2 and constitute an input system to the computer 40. are doing.
光電子増倍管 3 1は、 第 1シンチレータ 1からの光を、 導光路 5を介して受光す るようになっている。 光電子増倍管 3 1は、 光を高感度で電気信号に変換する部品 である。 波形整形増幅器 3 2は、 光電子増倍管 3 1で得られた電気信号の波形を整 形し、 かつ増幅するものである。 波高弁別器 3 3は、 整形された電気信号の出力値 としきい値とを比較し、 しきい値に満たない電気信号 （つまりノイズ） を除去する ものである。 カウンタ 3 4は、 波高弁別器 3 3で選別された信号を計数するもので ある。 例えば、 カウンタ 3 4は、 しきい値を超えた信号が一つ到来する毎に計数値 を一つィンクリメントしてコンピュータ 4 0へ出力するようになっている。 これら の構成要素は、 従来から知られているので、 これ以上詳しい説明は省略する。  The photomultiplier tube 31 receives the light from the first scintillator 1 via the light guide 5. The photomultiplier tube 31 is a component that converts light into an electric signal with high sensitivity. The waveform shaping amplifier 32 shapes and amplifies the waveform of the electric signal obtained by the photomultiplier tube 31. The wave height discriminator 33 compares the output value of the shaped electric signal with a threshold value, and removes an electric signal (ie, noise) that does not satisfy the threshold value. The counter 34 counts the signals selected by the wave height discriminator 33. For example, the counter 34 increments the count value by one each time one signal exceeding the threshold value arrives, and outputs it to the computer 40. These components have been known in the art, and a detailed description thereof will be omitted.
光電子増倍管 3 6は、 第 2シンチレータ 2からの光を、 導光路 5を介して受光す るようになっている。 光電子増倍管 3 6、 波形整形増幅器 3 7、 波高弁別器 3 8お よびカウンタ 3 9の構成は、 光電子増倍管 3 1、 波形整形増幅器 3 2、 波高弁別器 3 3およびカウンタ 3 4と同様なので、 これらについての詳しい説明は省略する。 コンピュータ 4 0は、 カウンタ 3 4およびカウンタ 3 9からの出力を受け取り、 次のような動作を行う。  The photomultiplier tube 36 receives the light from the second scintillator 2 via the light guide 5. The configuration of the photomultiplier tube 36, the waveform shaping amplifier 37, the wave height discriminator 38, and the counter 39 is the same as that of the photomultiplier tube 31, the waveform shaping amplifier 32, the wave height discriminator 33, and the counter 34. Since these are the same, a detailed description of these will be omitted. The computer 40 receives the outputs from the counters 34 and 39 and performs the following operation.
( 1 ) 各カウンタからの出力に基づいて、 所定時間毎 (例えば 1秒毎) の発光回数 (これを合計出力と称する。 ） を算出する。  (1) Based on the output from each counter, calculate the number of times of light emission for each predetermined time (for example, every 1 second) (this is referred to as total output).
( 2 ) カウンタ 3 4に基づく合計出力から、 カウンタ 3 9に基づく合計出力を減算 する。 ここで、 本実施形態では、 カウンタ 3 9からの合計出力に対して、 感度補正 のための補正係数を乗じたのち、 減算を行っている。 第 1シンチレータ 1と第 2シ ンチレータ 2との間における感度の相違を補正するためである。 減算後、 算出され た値に換算係数を乗じて、 熱中性子束の値を得る。 ( 3 ) 得られた熱中性子束をコンピュータ 4 0の出力部 （ディスプレイやプリンタ など） に出力する。 なお、 熱中性束を出力せずに、 後の処理のために記憶装置に記 憶しておくことも可能である。 (2) The total output based on the counter 39 is subtracted from the total output based on the counter 34. Here, in the present embodiment, subtraction is performed after multiplying the total output from the counter 39 by a correction coefficient for sensitivity correction. This is for correcting a difference in sensitivity between the first scintillator 1 and the second scintillator 2 . After subtraction, the calculated value is multiplied by a conversion factor to obtain the value of thermal neutron flux. (3) Output the obtained thermal neutron flux to the output unit (display, printer, etc.) of the computer 40. It is also possible to store the heat neutral flux in a storage device for later processing without outputting it.
コンピュータ 4 0におけるこのような動作は、 コンピュータプログラムにより容 易に実行可能である。  Such an operation in the computer 40 can be easily executed by a computer program.
導光路 5は、 第 1導光部 5 1と第 2導光部 5 2とを備えている。 この実施形態で は、 これらの導光部は、 光ファイバにより構成されている。  The light guide path 5 includes a first light guide section 51 and a second light guide section 52. In this embodiment, these light guides are constituted by optical fibers.
第 1導光部 5 1の先端部 5 1 1は、 着脱部 5 1 2により、 第 1導光部 5 1の基部 (先端部以外の部分） に対して着脱可能となっている。 第 1シンチレータ 1は、 第 1導光部 5 1の先端に、 これと隣接して配置されている （図 2参照） 。 第 1導光部 5 1およぴ第 1シンチレータ 1を覆う位置には、 反射層 5 1 3が形成されている。 反射層 5 1 3は、 第 1シンチレータ 1からの光を内部へ反射し、 かつ、 熱中性子に 対する感度を実質的に有しない材質により構成されている。 ここで、 「感度を実質 的に有しない」 とは、 「無視できるまたは除去できる程度のノイズしか発生しない 」 という意味である。 このような材質としては、 例えばチタン酸化物 （T i 0 2) で ある。 第 1シンチレータ 1およぴ第 1導光部 5 1の周囲には、 外乱光を遮断し、 か つ、 熱中性子を透過させる光遮蔽層 5 1 4が配置されている。 つまり、 第 1シンチ レータ 1および第 1導光部 5 1は、 光遮蔽層 5 1 4により覆われている。 The distal end portion 511 of the first light guide section 51 can be attached to and detached from the base section (a part other than the distal end section) of the first light guide section 51 by a detachable section 512. The first scintillator 1 is disposed at the tip of the first light guide 51 and adjacent thereto (see FIG. 2). At a position covering the first light guide section 51 and the first scintillator 1, a reflective layer 513 is formed. The reflection layer 513 is made of a material that reflects light from the first scintillator 1 to the inside and has substantially no sensitivity to thermal neutrons. Here, “has substantially no sensitivity” means “only negligible or rejectable noise is generated”. Examples of such a material, for example titanium oxide (T i 0 2). Around the first scintillator 1 and the first light guide section 51, a light shielding layer 514 for blocking disturbance light and transmitting thermal neutrons is arranged. That is, the first scintillator 1 and the first light guide 51 are covered with the light shielding layer 514.
第 2導光部 5 2は、 第 1導光部 5 1と同様の構成となっている。 すなわち、 第 2 導光部 5 2の先端部 5 2 1は、 着脱部 5 2 2により、 第 2導光部 5 2の基部に対し て着脱可能となっている。 また、 第 2シンチレータ 2は、 第 2導光部 5 2の先端に 、 これと隣接して配置されている （図 3参照） 。 第 2導光部 5 2およぴ第 2シンチ レータ 2を覆う位置には、 反射層 5 1 3と同様の反射層 5 2 3が形成されている。 第 2シンチレータ 2およぴ第 2導光部 5 2の周囲には、 外乱光を遮断し、 かつ、 熱 中性子を透過させる光遮蔽層 5 2 4が配置されている。  The second light guide 52 has the same configuration as the first light guide 51. That is, the distal end portion 52 1 of the second light guide portion 52 can be attached to and detached from the base portion of the second light guide portion 52 by the attaching / detaching portion 5 22. In addition, the second scintillator 2 is disposed at the tip of the second light guide 52 and adjacent thereto (see FIG. 3). A reflection layer 523 similar to the reflection layer 513 is formed at a position covering the second light guide section 52 and the second scintillator 2. Around the second scintillator 2 and the second light guide 52, a light shielding layer 524 for blocking disturbance light and transmitting thermal neutrons is arranged.
(第 1実施形態の使用方法および動作） つぎに、 本実施形態に係る熱中性子束モニタの使用方法および動作について説明 する。 まず、 第 1シンチレータ 1および第 2シンチレータ 2を、 測定箇所に配置す る。 例えば、 生体内の腫瘍を死滅させるために照射される中性子線の熱中性子束を 測定する用途であれば、 これらを腫瘍の近傍に配置する。 ここで、 本実施形態では 、 第 1 ·第 2導光部 5 1' · 5 2の先端部 5 1 1 - 5 2 1を着脱可能としたので、 先 端部 5 1 1 - 5 2 1のみを持って各シンチレータの位置決めをすることができ、 そ の作業が容易となる。 また、 各先端部をデイスポーザブルとすることができるので 衛生上の扱いが容易となる。 (Method of Use and Operation of First Embodiment) Next, how to use and operate the thermal neutron flux monitor according to the present embodiment will be described. First, the first scintillator 1 and the second scintillator 2 are arranged at measurement points. For example, if the purpose is to measure the thermal neutron flux of the neutron beam irradiated to kill a tumor in a living body, place them near the tumor. Here, in the present embodiment, since the distal end portions 5 1 1 to 5 2 1 of the first and second light guide portions 5 1 ′ and 52 are detachable, only the distal end portions 5 1 1 to 5 2 1 are provided. The scintillator can be positioned by holding the scintillator, which facilitates the work. In addition, each tip can be made disposable, which facilitates sanitary handling.
ついで、 外部から測定箇所 （例えば腫瘍） に対して熱中性子を照射する。 このと き、 熱中性子照射場では、 γ線も測定箇所に対して照射される。 照射された熱中性 子おょぴ 0 /線は、 光遮蔽層 5 1 4 - 5 2 4および反射層 5 1 3 - 5 2 3を通過して 、 第 1 '第 2シンチレータ 1 · 2に到達する。  Next, thermal neutrons are irradiated from outside to the measurement site (eg, tumor). At this time, in the thermal neutron irradiation field, gamma rays are also irradiated to the measurement location. The irradiated thermal neutron beam 0 / ray passes through the light shielding layer 5 1 4-5 2 4 and the reflection layer 5 1 3-5 2 3 and reaches the first 'second scintillator 1 · 2' I do.
第 1シンチレータ 1では、 これに混入されている 「熱中性子と核反応を起こす核 種」 が熱中性子と反応して、 エネルギーを発生する。 これにより、 第 1シンチレ一 タ 1が発光する。 さらに、 第 1シンチレータ 1では、 γ線と第 1シンチレータ 1の 基材と ©反応によっても発光する。 これらの光は、 第 1導光路 5 1を介して、 光検 出部 3の光電子増倍管 3 1に送られる。 本実施形態では、 反射層 5 1 3を設けてい るので、 第 1シンチレータ 1から外部に漏れようとする光を内部に戻すことができ る。 このため、 光を第 1導光路 5 1および光電子増倍管 3 1に効率よく送り出すこ とができる。 さらに、 この実施形態では、 光遮断層 5 1 4を形成したので、 外乱光 によるノィズの混入を防止することができる。  In the first scintillator 1, the “nuclides that cause a nuclear reaction with thermal neutrons” mixed therein react with thermal neutrons to generate energy. Thereby, the first scintillator 1 emits light. Further, the first scintillator 1 emits light due to a reaction between the γ-ray and the substrate of the first scintillator 1. These lights are sent to the photomultiplier tube 31 of the photodetector 3 via the first light guide 51. In the present embodiment, since the reflection layer 513 is provided, light that is about to leak from the first scintillator 1 to the outside can be returned to the inside. Therefore, light can be efficiently transmitted to the first light guide 51 and the photomultiplier tube 31. Further, in this embodiment, since the light blocking layer 5 14 is formed, it is possible to prevent noise from being mixed in due to disturbance light.
光電子増倍管 3 1に送られた光は、 ここで電気信号に変換される。 この電気信号 は、 波形整形増幅器 3 2において波形整形および増幅され、 波高弁別器 3 3におい てノイズが除去された後、 カウンタ 3 4で計数されて、 計数の結果がコンピュータ 4 0に送られる。  The light sent to the photomultiplier tube 31 is converted into an electric signal here. The electric signal is shaped and amplified by a waveform shaping amplifier 32, noise is removed by a wave height discriminator 33, then counted by a counter 34, and the counting result is sent to a computer 40.
一方、 第 2シンチレータ 2では、 線との反応により発光が生じる。 第 2シンチ レータ 2では、 前記した核種を第 1シンチレータよりも少ない濃度で備えている、 あるいは実質的に備えていないため、 熟中性子との核反応回数は第 1シンチレータ よりも少なく、 それに伴う発光回数も少ない。 第 2シンチレータ 2で生じた光は、 第 1シンチレータ 1の場合と同様に、 第 2導光路 5 2を介して、 光電子増倍管 3 6 により電気信号に変換される。 この電気信号は、 波形整形増幅器 3 7、 波高弁別器' 3 8を介してカウンタ 3 9に送られ、 ここで計数される。 計数の結果はコンビユー タ 4 0に送ちれる。 On the other hand, the second scintillator 2 emits light due to the reaction with the line. 2nd cinch Since the above-mentioned nuclide is provided at a concentration lower than that of the first scintillator or is substantially not provided, the number of nuclear reactions with mature neutrons is smaller than that of the first scintillator, and the number of times of light emission associated therewith is also smaller. . The light generated by the second scintillator 2 is converted into an electric signal by the photomultiplier tube 36 via the second light guide path 52 as in the case of the first scintillator 1. This electric signal is sent to a counter 39 via a waveform shaping amplifier 37 and a wave height discriminator '38, where it is counted. The result of the counting is sent to the computer 40.
コンピュータ 4 0は、 次の動作を行う。  The computer 40 performs the following operation.
( 1 ) 各カウンタからの出力に基づいて、 所定時間毎 （例えば 1秒毎） の発光回数 (合計出力） を算出する。 つまり、 第 1およぴ第 2シンチレータ 1および 2におけ る 1秒間の発光回数をそれぞれ力ゥントする。  (1) Based on the output from each counter, calculate the number of times of light emission (total output) every predetermined time (for example, every 1 second). That is, the number of times of light emission per second in the first and second scintillators 1 and 2 is counted.
( 2 ) ついで、 カウンタ 3 4に基づく合計出力から、 カウンタ 3 9に基づく合計出. 力 （補正係数を乗じたもの） を減算し、 この減算値に換算係数を乗じることによつ て熱中性子束を得る。  (2) Then, the total output based on the counter 39 is subtracted from the total output based on the counter 34 (multiplied by a correction coefficient), and the subtracted value is multiplied by a conversion coefficient to obtain a thermal neutron. Get a bunch.
( 3 ) 得られた熱中性子束をコンピュータ 4 0の出力部 (ディスプレイやプリンタ など） に出力する。  (3) Output the obtained thermal neutron flux to the output unit (display, printer, etc.) of the computer 40.
第 1シンチレータ 1からの出力は、 y線の影響を含んでいる。 本実施形態の装置 および方法では、 前記した動作により、 第 1シンチレータ 1の出力から、 γ線によ る影響を考慮し、 熱中性子の到来回数を得ることができる。 したがって、 この実施 形態では、 熱中性子束の計測結果が γ線に影響されにくく、 測定結果が安定すると いう利点がある。  The output from the first scintillator 1 contains the effect of the y-ray. In the apparatus and method according to the present embodiment, the number of arrivals of thermal neutrons can be obtained from the output of the first scintillator 1 by taking into account the influence of γ-rays. Therefore, in this embodiment, there is an advantage that the measurement result of the thermal neutron flux is hardly affected by the γ-ray and the measurement result is stable.
また、 本実施形態では、 導光路 5を用いて、 光の状態で信号を光検出部 3に送つ ているので、 経路中における電気的ノィズが信号に混入しにくいという利点もある さらに、 第 1およぴ第 2シンチレータを構成する基材をプラスチックシンチレ一 タとすれば、 発光の減衰時間が短くなる。 プラスチックシンチレータにおける減衰 時間は、 例えば I n s程度である。 このため、 この実施形態によれば、 高い計数率 を得ることができる。 すると、 熱中性子の強い場 （例えば治療用に熱中性子が使用 される場） での、 熱中性子の計測が可能となる。 Further, in the present embodiment, since the signal is sent to the light detection unit 3 in a light state by using the light guide path 5, there is an advantage that the electrical noise in the path is hardly mixed into the signal. If the base material constituting the first and second scintillators is a plastic scintillator, the decay time of light emission is reduced. Damping in plastic scintillators The time is, for example, about Ins. Therefore, according to this embodiment, a high counting rate can be obtained. This makes it possible to measure thermal neutrons in places where thermal neutrons are strong (for example, when thermal neutrons are used for therapy).
(第 2実施形態）  (Second embodiment)
次に、 本発明の第 2実施形態に係るモユタおよびこれを用いた測定方法を、 図 4 および図 Sに基づいて説明する。 この実施形態では、 第 1実施形態と共通する構成 については同一符号を用いて説明を省略する。  Next, a monitor and a measuring method using the same according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
本実施形態のモニタでは、 第 1シンチレータ 1と第 2シンチレータ 2とが、 1本 の第 1導光部 5 1の先端に、 縦列で配置されている （図 4参照） 。 また、 本実施形 態における第 1シンチレータ 1と第 2シンチレータ 2の発光波長は、 互いに異なる ものとなっている。 例えば、 第 1シンチレータ 1の発光波長は青色、 第 2シンチレ ータ 2の発光波長は緑色の波長ととなっている。 さらに、 この実施形態では、 第 1 シンチレータ 1が、 第 2シンチレータ 2よりも先端側に配置されている。 ただし、 第 2シンチレータ 2を、 第 1シンチレータ 1よりも先端側に配置してもよい。 この 実施形態では、 第 1シンチレータ 1、 第 2シンチレータ 2およぴ第 1導光部 5 1の 先端部 5 1 1によって、 本発明における熱中性子束モニタ用検出素子の一例が構成 されている。  In the monitor according to the present embodiment, the first scintillator 1 and the second scintillator 2 are arranged in tandem at the tip of one first light guide 51 (see FIG. 4). Further, the emission wavelengths of the first scintillator 1 and the second scintillator 2 in the present embodiment are different from each other. For example, the emission wavelength of the first scintillator 1 is blue, and the emission wavelength of the second scintillator 2 is green. Further, in this embodiment, the first scintillator 1 is arranged on the tip side of the second scintillator 2. However, the second scintillator 2 may be arranged at a more distal end side than the first scintillator 1. In this embodiment, the first scintillator 1, the second scintillator 2, and the tip 511 of the first light guide 51 form an example of the thermal neutron flux monitoring detection element of the present invention.
第 1導光部 5 1の中間部には、 色分光フィルタ 5 3が配置されている （図 5参照 ) 。 色分光フィルタ 5 3は、 波長に対応して光を分岐させるものである。 第 1導光 部 5 1は、 色分光フィルタ 5 3によって分光された青色の光 (つまり第 1シンチレ ータ 1からの光） を光電子増倍管 3 1に送るようになつている。 第 2導光部 5 2は 、 色分光フィルタ 5 3によって分光された緑色の光 (つまり第 2シンチレータ 2力 らの光） を光電子増倍管 3 6に送るようになつている。 つまり、 フィルタ 5 3で分 光された光は、 それぞれ対応する導光部を通って、 光電子增倍管 3 1および 3 6に 送られる。  A color spectral filter 53 is disposed in the middle of the first light guide 51 (see FIG. 5). The color spectral filter 53 splits light in accordance with the wavelength. The first light guide section 51 sends the blue light (that is, the light from the first scintillator 1) separated by the color spectral filter 53 to the photomultiplier tube 31. The second light guide section 52 sends the green light (that is, the light from the second scintillator 2) separated by the color spectral filter 53 to the photomultiplier tube 36. That is, the light split by the filter 53 is transmitted to the photomultiplier tubes 31 and 36 through the corresponding light guides.
本実施形態のモニタによれば、 第 1シンチレータ 1における発光と第 2シンチレ ータ 2における発光とを、 それぞれ、 カウンタ 3 4とカウンタ 3 9により計数して 、 コンピュータ 4 0に送ることができる。 したがって、 第 1実施形態の場合と同様 に、 熱中性子束の測定ができる。 According to the monitor of this embodiment, the light emission in the first scintillator 1 and the second scintillator The light emission from the data 2 can be counted by the counters 34 and 39, respectively, and sent to the computer 40. Therefore, the thermal neutron flux can be measured as in the case of the first embodiment.
また、 第 2実施形態のモニタによれば、 一本の第 1導光部 5 1の先端に第 1およ ぴ第 2シンチレータ 1および 2を配置しているので、 測定箇所が狭い場合における 測定器の取り付け作業が容易になるという利点がある。  Further, according to the monitor of the second embodiment, since the first and second scintillators 1 and 2 are arranged at the tip of one first light guide section 51, the measurement in the case where the measurement location is narrow is performed. There is an advantage that the work of mounting the container is facilitated.
なお、 第 2実施形態におけるチェレンコフ光対策は、 例えば以下の手段で実施で きる。 チヱレンコフ光とは、 エネルギーの高い荷電粒子が物質 （誘電体） 内を通過 するとき、 この粒子の速度が物質内の光速度より大きい場合に発する青い放射光で ある。  The countermeasures against Cherenkov light in the second embodiment can be implemented by, for example, the following means. Thirenkov light is blue radiation emitted when a high-energy charged particle passes through a substance (dielectric) and its velocity is higher than the light velocity in the substance.
( 1 ) 第 1シンチレータ 1およぴ第 2シンチレータ 2の発光色を青色以外とし、 か つ、 それぞれの発光色も異ならせる （例えば、 赤色と緑色とする） 。  (1) The emission colors of the first scintillator 1 and the second scintillator 2 are other than blue, and the emission colors of each are different (for example, red and green).
( 2 ) 光検出部 3の手前に、 青色をカットするフィルタ 5 1 4を設ける （図 5中破 線参照） 。 このフィルタ 5 1 4を通過した赤色と緑色を色分光フィルタ 5 3で分光 して、 それぞれの波長の光を検出する。 これにより、 熱中性子束測定へのチヱレン コフ光の影響を除去できる。  (2) In front of the light detection unit 3, a filter 514 that cuts blue is provided (see the broken line in Fig. 5). The red and green light passing through the filter 514 are separated by the color spectral filter 53 to detect light of each wavelength. As a result, the influence of diene-Coff light on the thermal neutron flux measurement can be eliminated.
ただし、 シンチレータからの発光色は、 一般に青色が多く、 赤色や緑色は特殊で ある。 そこで、 波長シフトファイバを用いて、 青色発光の波長を赤色や緑色にシフ トさせる方法を、 図 6を用いて説明する。 この例では、 青色で発光する第 1シンチ レータ 1の後に、 波長シフトフアイパ 5 1 7が配置されている。  However, the color of light emitted from the scintillator is generally blue, and red and green are special. Therefore, a method of shifting the wavelength of blue light emission to red or green using a wavelength shift fiber will be described with reference to FIG. In this example, a wavelength shift filter 5 17 is arranged after the first scintillator 1 that emits blue light.
波長シフトファイバ 5 1 7の後側には、 アイソレータ 5 1 8が配置される。 アイ ソレータ 5 1 8の一方の面 （第 1シンチレータ 1側の面） は透過面、 他方の面 （第 2シンチレータ 2側の面) は、 反射面となっている。 これにより、 第 2シンチレ一 タ 2からの光が波長シフトフアイパ 5 1 7に進入することを防止する。  An isolator 518 is arranged behind the wavelength shift fiber 517. One surface of the isolator 518 (the surface on the first scintillator 1 side) is a transmission surface, and the other surface (the surface on the second scintillator 2 side) is a reflection surface. This prevents light from the second scintillator 2 from entering the wavelength shift fiber 5 17.
アイソレータ 5 1 8の後方には、 緑色又は赤色発光のシンチレータ 2が配置され る。 この方法によれば、 第 1シンチレータ 1として、 通常の青色発光のものを用いる ことができる。 Behind the isolator 518, a scintillator 2 emitting green or red light is arranged. According to this method, a normal scintillator that emits blue light can be used as the first scintillator 1.
第 2実施形態における他の構成および利点は前記第 1実施形態と同様なので詳細 な説明を省略する。  The other configurations and advantages of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, and thus detailed description will be omitted.
(第 3実施形態）  (Third embodiment)
次に、 本発明の第 3実施形態に係るモニタを図 7に基づいて説明する。 この第 3 実施形態では、 第 1実施形態で説明した核種として、 6 L iが用いられている。 具体 的には、 この実施形態では、 6 L iの化合物である6 L i F粉末 1 1を用いている。 この6； L i F粉末 1 1は、 この実施形態では、 図 7に示されているように、 第 1シン チレータ 1の基材部分の外表面に付着させられている。 6 L i F粉末 1 1は白色であ り、 第 1シンチレータ 1の内部にこれを混入すると、 取り出せる光量が低下してし まう。 6 L i F粉末 1 1を第 1シンチレータ 1の表面に付着させれば、反射材として も機能し得るので、 その周囲に配置された反射材と共に第 1シンチレータ 1の内部 から発せられた光を反射して内部に戻し、 取り出せる光量を増加させることができ る。 もちろん、 6 L iの化合物には透明なものも存在する。 さらに、 6 L i化合物が 有色であっても、 シンチレータの内部にこれを混入することは可能である。 Next, a monitor according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, 6 Li is used as the nuclide described in the first embodiment. Specifically, in this embodiment uses a 6 L i F powder 1 1 which is a compound of 6 L i. In this embodiment, the 6 ; L iF powder 11 is attached to the outer surface of the base portion of the first scintillator 1 as shown in FIG. The 6 L iF powder 11 is white, and if it is mixed into the first scintillator 1, the amount of light that can be extracted is reduced. If 6 L iF powder 11 is attached to the surface of the first scintillator 1, it can also function as a reflector, so that light emitted from the inside of the first scintillator 1 together with the reflector disposed around it can be used. The light is reflected back to the inside, and the amount of light that can be extracted can be increased. Of course, some 6 Li compounds are transparent. In addition, 6 L i compound is a colored, it is possible to incorporate it within the scintillator.
その他の構成は第 1実施形態または第 2実施形態と同様とすることができるので 、 詳細な説明は省略する。 なお、 第 1シンチレータ 1において光を取り出す面 （図 7中下面） には6 L i粉末 1 1を付着させないことが好ましい。 Other configurations can be the same as those of the first embodiment or the second embodiment, and thus detailed description is omitted. In addition, it is preferable that the 6 Li powder 11 is not attached to the surface of the first scintillator 1 from which light is extracted (the lower surface in FIG. 7).
(第 4実施形態）  (Fourth embodiment)
次に、 本発明の第 4実施形態に係る中性子サーベイメータを図 8に基づいて説明 する。 この第 4実施形態では、 一つの光電子増倍管 3 1における入力部のほぼ中央 に第 1シンチレータ 1が配置されている。 さらに第 1シンチレータ 1の外側に、 第 2シンチレータ 2が配置されている。 さらに、 第 2シンチレータ 2の外側に、 第 3 シンチレータ 6が配置されている。 第 3シンチレータ 6は、 第 2シンチレータ 2と 同様に、 前記した核種を含まない構成となっている。 各シンチレータの間には、 光を反射する反射層 （図示せず） が配置されており、 各シンチレータにおける発光を独立に取り出すことができるようになつている。 各 シンチレータには、 それぞれ、 光電子増倍管 3 1 1 , 3 1 2および 3 1 3が隣接し て配置されている （図 8参照） 。 すなわち、 各光電子増倍管は、 各シンチレータか らの発光を受け取って電気信号に変換するようになっている。 光電子増倍管 3 1 1 には、 前記と同様の波形整形増幅器、 波高弁別器、 カウンタが接続されており (図 示せず） 、 速中性子線による発光を含んだ計数値をコンピュータ 4 0に出力するこ とができるようになつている。 光電子増倍管 3 1 2は、 前記した光電子増倍管 3 6 と同様の構成であり、 主に V線計数値をコンピュータ 4 0に出力できるようになつ ている。 光電子増倍管 3 1 3は、 光電子増倍管 3 1と同様の構成であり、 熱中性子 束おょぴ γ線の計数値をコンピュータ 4 0に出力できるようになつている。 Next, a neutron survey meter according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, the first scintillator 1 is arranged substantially at the center of the input section of one photomultiplier tube 31. Further, outside the first scintillator 1, a second scintillator 2 is arranged. Further, outside the second scintillator 2, a third scintillator 6 is arranged. Like the second scintillator 2, the third scintillator 6 does not include the nuclide. A reflection layer (not shown) for reflecting light is arranged between each scintillator, so that light emitted from each scintillator can be extracted independently. Photomultiplier tubes 311, 312 and 313 are arranged adjacent to each scintillator (see Fig. 8). That is, each photomultiplier tube receives light emitted from each scintillator and converts it into an electric signal. A waveform shaping amplifier, a wave height discriminator, and a counter similar to those described above are connected to the photomultiplier tube 311 (not shown), and a count value including light emission from a fast neutron beam is output to the computer 40. It is now possible to do so. The photomultiplier tube 312 has the same configuration as that of the photomultiplier tube 36 described above, and can mainly output a V-ray count value to the computer 40. The photomultiplier tube 3 13 has the same configuration as that of the photomultiplier tube 31, and can output the count value of the thermal neutron flux and γ-ray to the computer 40.
第 4実施形態のサーベイメータにおいては、 外部から到来した中性子は、 第 3シ ンチレータ 6により減速され、 熱中性子となって、 第 3シンチレータ 6の内側にあ る第 1シンチレータ 1により計測される。 また、 外部から第 3シンチレータ 6に到 来した速中性子線も、 第 3シンチレータ 6により計測される。  In the survey meter of the fourth embodiment, neutrons arriving from the outside are decelerated by the third scintillator 6, become thermal neutrons, and are measured by the first scintillator 1 inside the third scintillator 6. In addition, the fast neutron beam arriving from the outside to the third scintillator 6 is also measured by the third scintillator 6.
さらに、 γ線は、 透過力が強いため、 ほとんど減衰せずに、 第 2およぴ第 1シン チレータ 2および 1を通過する。 これにより、 第 2シンチレータ 2では、 γ線補償 のための計数を行うことができる。  Further, γ-rays pass through the second and first scintillators 2 and 1 with little attenuation because of their strong penetrating power. Thereby, the second scintillator 2 can perform counting for gamma ray compensation.
この実施形態のサーベイメータでは、 γ線おょぴ中性子線の線量を同時に計測す ることが可能になるという利点がある。  The survey meter of this embodiment has an advantage that it is possible to simultaneously measure the dose of γ-rays and neutrons.
なお、 この第 4実施形態では、 本発明のモニタを用いてサーベイメータを構成し たが、 これに限らず、 例えば、 エリアモニタやモニタリングポストなどの中性子線 検出装置を構成することも可能である。 この場合の構成としては、 例えば、 図 8に 示す構成が可能である。 ただし、 第 3シンチレータ 6に代えて、 単なる減速材を用 いることが可能である。 また、 この減速材からの出力を検出する必要はない。 第 1 •第 2シンチレータの周囲に減速材を配置することで、 高速中性子を熱中性子に変 換できる。 さらに、 熱中性子束を第 1 ·第 2シンチレータで.計測し、 その値を速中 性子線量を算出することができる。 なお、 換算のためには、 例えば、 所定の検量線 を作成しておけばよい。 In the fourth embodiment, a survey meter is configured using the monitor of the present invention. However, the present invention is not limited to this. For example, a neutron detector such as an area monitor or a monitoring post may be configured. In this case, for example, the configuration shown in FIG. 8 is possible. However, it is possible to use a simple moderator instead of the third scintillator 6. It is not necessary to detect the output from the moderator. Fast neutrons are converted to thermal neutrons by placing a moderator around the first and second scintillators. Can be exchanged. In addition, the thermal neutron flux can be measured by the first and second scintillators, and the value can be used to calculate the fast neutron dose. For the conversion, for example, a predetermined calibration curve may be prepared.
(第 5実施形態）  (Fifth embodiment)
次に、 本発明の第 5実施形態に係るモニタを図 9に基づいて説明する。 この第 5 実施形態では、 光電子増倍管 3 1の入力部前面に第 1シンチレータ 1が取り付けら れている。 また、 光電子增倍管 3 6の入力部前面に第 2シンチレータ 2が取り付け られている。 この実施形態では、 各シンチレータからの光を、 導光路 5を介さずに 、 光電子増倍管 3 1および 3 6により受光している。 光電子増倍管 3 1および 3 6 の出力は、 波形整形増幅器 3 2および 3 7にそれぞれ送られる。 他の構成および利 点は前記第 1実施形態と同様なので説明を省略する。  Next, a monitor according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, the first scintillator 1 is mounted on the front face of the input section of the photomultiplier tube 31. The second scintillator 2 is attached to the front of the input section of the photomultiplier tube 36. In this embodiment, light from each scintillator is received by the photomultiplier tubes 31 and 36 without passing through the light guide 5. The outputs of the photomultiplier tubes 31 and 36 are sent to waveform shaping amplifiers 32 and 37, respectively. Other configurations and advantages are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
(第 6実施形態）  (Sixth embodiment)
次に、 本発明の第 6実施形態に係るモニタを説明する。 この第 6実施形態では、 第 2シンチレータ 2が、 前記第 1シンチレータ 1に混入された核種を第 1シンチレ ータよりも少ない濃度で備えている、 あるいは第 1シンチレ一タとは熱中性子に対 する感度が異なる核種を備えている。 この場合、 以下のようにして、 熱中性子束と γ線線量を計算できる。  Next, a monitor according to a sixth embodiment of the present invention will be described. In the sixth embodiment, the second scintillator 2 includes the nuclide mixed in the first scintillator 1 at a concentration lower than that of the first scintillator, or the first scintillator has a higher concentration of thermal neutrons. Nuclides with different sensitivities. In this case, thermal neutron flux and γ-ray dose can be calculated as follows.
第 1シンチレータ 1からの出力を、 X = an + bg (a, cは熱中性子に対する感度 The output from the first scintillator 1 is calculated as X = an + bg (a, c
) ヽ <- 第 2シンチレータ 2からの出力を、 Y = cn + dg (b，dは γ線に対する感度） 、 とする。 ここで、 η:熱中性子束、 g: y線線量である。 また、 この例では、 出力 X , Yは、 それぞれ、 カウンタ 3 4または 3 9でのカウント数である。 ) ヽ <-The output from the second scintillator 2 is Y = cn + dg (b and d are sensitivity to γ-ray). Here, η: thermal neutron flux, g: y-ray dose. In this example, outputs X and Y are the counts of counters 34 and 39, respectively.
これらを n， gについて解くと、  Solving these for n and g gives
dX - bY aY - cX dX-bY aY-cX
n = , g = n =, g =
ad— DC ad― be となる。 このように、 各シンチレ一タの出力 X，Yから、 熱中性子束と γ線線量を計算 することができる。 ad— DC ad— be It becomes. In this way, the thermal neutron flux and γ-ray dose can be calculated from the outputs X and Y of each scintillator.
(実験例）  (Experimental example)
第 1実施形態の装置構成を用いて熱中性子束の測定を行った。 測定条件は下記の 通りである。  The thermal neutron flux was measured using the apparatus configuration of the first embodiment. The measurement conditions are as follows.
(測定条件）  (Measurement condition)
第 1シンチレータ ：ホウ素入りプラスチックシンチレータ (サンゴバン CD J社製 BC-454) 1st scintillator: Plastic scintillator containing boron (Saint-Gobain CD-J BC-454)
第 2シンチレータ ： ホウ素なしプラスチックシンチレータ （サンゴパン CD J社製 B C- 408) 2nd scintillator: Plastic scintillator without boron (Coral bread CD J company BC-408)
第 1導光部おょぴ第 2導光部：光ファイバ （三菱レイヨン社製 PM— 324 1— H1st light guide section 2nd light guide section: Optical fiber (Mitsubishi Rayon PM-324 1-H
D、 長さ 1 Om、 直径 1 mm) D, length 1 Om, diameter 1 mm)
光電子増倍管：浜松フォトニタス社製 H 6780 Photomultiplier tube: H6780 manufactured by Hamamatsu Photonitas
水ファントム：直径 1 8 cmX高さ 20 c mのアクリル樹脂製筒の内部に水を充填 この条件化で、 水ファントム中に配置した各シンチレ一タに、 水ファントムの外 側から熱中性子を照射した。 測定の妥当性を検証するため、 直径 0. 26mmの金 線を用いて、 従来の金の放射化法による測定も行った。 Water phantom: Water is filled inside an acrylic resin cylinder with a diameter of 18 cm and a height of 20 cm. Under these conditions, each scintillator placed in the water phantom was irradiated with thermal neutrons from the outside of the water phantom. . In order to verify the validity of the measurement, a conventional gold activation measurement was performed using a 0.26 mm diameter gold wire.
結果を図 1 0に示す。 図 10の横軸は、 水ファントムの表面から本熱中性子束モ ニタまでの距離である。 本実施形態の方法は、 金の放射化法とほぼ同じ測定結果を 得ていることがわかる。 すなわち、 本実施形態の方法によれば、 精度のよい測定が 可能である。  The results are shown in FIG. The horizontal axis in Fig. 10 is the distance from the surface of the water phantom to the thermal neutron flux monitor. It can be seen that the method of the present embodiment obtains almost the same measurement results as the gold activation method. That is, according to the method of the present embodiment, accurate measurement is possible.
比較のため、 第 1シンチレータのみでの計測を行った。 結果を図 1 1に示す。 熱 中性子束が低下するほど測定精度が悪くなることがわかる。  For comparison, measurement was performed using only the first scintillator. The results are shown in FIG. It can be seen that the lower the thermal neutron flux, the worse the measurement accuracy.
本実験例における、'測定時間 （横軸） と、 1秒あた.りの計数値 （縦軸） との関係 を図 1 2に示す。 第 1シンチレータに基づく計数値を A、 第 2シンチレータに基づ く計数値を Bで示す。 C = A— Bが熱中性子束を表すことになる。 計数値 Bは y線 による寄与を表していると考えられる。 Figure 12 shows the relationship between the measurement time (horizontal axis) and the count value per second (vertical axis) in this experimental example. The count value based on the first scintillator is A, and the count value based on the second scintillator is The count value is indicated by B. C = A—B will represent the thermal neutron flux. Count B is considered to represent the contribution from the y-ray.
図 1 2の状況を別の形式で表した例を図 1 3に示す。 この図では、 各シンチレ一 タからの発光量をチャネルに分割して表し （横軸） 、 チャネル毎の計数値 （縦軸） を表している。 第 1シンチレータに基づく計測値が D、 第 2シンチレータに基づく 計測値が Eで示される。 F = D— Eが熱中性子束を表すことになる。  Fig. 13 shows an example of the situation of Fig. 12 in another format. In this figure, the amount of light emitted from each scintillator is divided into channels (horizontal axis), and the count value for each channel (vertical axis) is shown. The measured value based on the first scintillator is indicated by D, and the measured value based on the second scintillator is indicated by E. F = D—E will represent the thermal neutron flux.
なお、 本発明の熱中性子束モニタは、 上記した実施の形態に限定されるものでは なく、 本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは当然で ある。 例えば、 導光路としては、 光ファイバ以外の導光路を用いても良い。  It should be noted that the thermal neutron flux monitor of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, a light guide other than an optical fiber may be used as the light guide.
また、 前記実施形態を実現するための各部 （機能ブロックを含む） の具体的手段 は、 ハードウエア、 コンピュータソフトウェア、 ネットワーク、 これらの組み合わ せ、 その他の任意の手段を用いることができる。  Specific means of each unit (including functional blocks) for realizing the above-described embodiment may be hardware, computer software, a network, a combination thereof, or any other means.
さらに、 機能プロックどうしが複合して一つの機能プロックに集約されても良い 。 また、 一つの機能ブロックの機能が複数の機能ブロックの協働により実現されて も良い。 産業上の利用の可能性  Further, functional blocks may be combined into one functional block. Further, the function of one functional block may be realized by cooperation of a plurality of functional blocks. Industrial potential
本発明の熱中性子束モニタによれば、 熱中性子束を安定して測定することが可能 となる。  According to the thermal neutron flux monitor of the present invention, it is possible to measure the thermal neutron flux stably.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 第 1シンチレータと、 第 2シンチレータと、 光検出部とを備えており、 前記第 1シンチレータは、 熱中性子と核反応を起こす核種を備えており、 前記第 2シンチ レータは、 前記核種を第 1シンチレータよりも少ない濃度で備えているか、 あるい は実質的に備えておらず、 前記光検出部は、 前記第 1シンチレータと前記第 2シン チレータの発光出力に基づいて熱中性子束を測定することを特徴とする熱中性子束 モニタ。 1. A first scintillator, a second scintillator, and a photodetector are provided, the first scintillator includes a nuclide that causes a nuclear reaction with thermal neutrons, and the second scintillator includes the nuclide. The photodetector measures the thermal neutron flux based on the light emission output of the first scintillator and the second scintillator. A thermal neutron flux monitor characterized in that:
2 . 前記第 1シンチレータが備えている核種は 1Q Bであることを特徴とする請求 項 1に記載の熱中性子束モニタ。 2. The thermal neutron flux monitor according to claim 1, wherein the nuclide of the first scintillator is 1QB .
3 . 前記第 1シンチレータが備えている核種は 6 L iであることを特徴とする請 求項 1に記載の熱中性子束モニタ。 3. The thermal neutron flux monitor according to claim 1, wherein nuclides provided in the first scintillator are 6 Li.
4 . 前記測定に用いられる発光出力とは、 前記第 1シンチレータと前記第 2シンチ レータとにおける、 しきい値以上の光量を有する発光回数の差分であることを特徴 とする請求項 1〜 3のいずれかに記載の熱中性子束モニタ。  4. The light emission output used for the measurement is a difference between the number of light emissions having a light amount equal to or greater than a threshold value between the first scintillator and the second scintillator. The thermal neutron flux monitor according to any one of the above.
5 . 前記第 1および第 2シンチレータと前記光検出部との間には、前記第 1および 第 2シンチレ一タにおいて発生した光を前記検出部に導く導光路が配置されている ことを特徴とする請求項 1〜 4のいずれか 1項に記載の熱中性子束モニタ。  5. Between the first and second scintillators and the light detector, a light guide path for guiding light generated in the first and second scintillators to the detector is arranged. The thermal neutron flux monitor according to any one of claims 1 to 4, wherein:
6 . 前記導光路は、 前記第 1シンチレータと前記光検出部との間に配置された第 1 導光部と、 前記第 2シンチレータと前記光検出部との間に配置された第 2導光部と を備えていることを特徴とする請求項 5に記載の熱中性子束モニタ。  6. The light guide path includes a first light guide section disposed between the first scintillator and the light detection section, and a second light guide section disposed between the second scintillator and the light detection section. 6. The thermal neutron flux monitor according to claim 5, comprising:
7 . 前記第 1シンチレータから発する光の波長と、 前記第 2シンチレータから発す る光の波長は、 異なるものとなっており、 前記導光路は、 前記第 1シンチレータに おいて発生した光と、 前記第 2シンチレータにおいて発生した光とを前記検出部に 導く構成となっており、 前記光検出部は、 前記波長毎の発光出力に基づいて前記熱 中性子束を測定することを特徴とする請求項 5に記載の熱中性子束モニタ。 7. The wavelength of the light emitted from the first scintillator and the wavelength of the light emitted from the second scintillator are different, and the light guide path includes the light generated in the first scintillator, The light generated in the second scintillator is guided to the detection unit, and the light detection unit performs the heat based on the emission output for each wavelength. 6. The thermal neutron flux monitor according to claim 5, wherein the neutron flux is measured.
8 . 前記導光路は光ファイバにより構成されていることを特徴とする請求項 5〜 7のいずれか 1項請求項に記載の熱中性子束モニタ。  8. The thermal neutron flux monitor according to claim 5, wherein the light guide path is constituted by an optical fiber.
9 . 前記光ファイバは、 その中間部において脱着可能とされていることを特徴とす る請求項 8に記載の熱中性子束モニタ。  9. The thermal neutron flux monitor according to claim 8, wherein the optical fiber is detachable at an intermediate portion thereof.
1 0. 前記第 1または第 2シンチレータの表面には、 前記第 1または第 2シンチレ ータからの光を内側に反射し、 かつ、 熱中性子に対する感度を実質的に有しない反 射層が備えられていることを特徴とする請求項 1〜 9のいずれか 1項に記載の熱中 性子束モニタ。  10. On the surface of the first or second scintillator, there is provided a reflection layer which reflects light from the first or second scintillator inward and has substantially no sensitivity to thermal neutrons. The thermal neutron flux monitor according to any one of claims 1 to 9, wherein the thermal neutron flux monitor is provided.
1 1 . 前記第 1または第 2シンチレータの周囲には、 外乱光を遮断し、 かつ、 熱中 性子を透過させる光遮蔽層が備えられていることを特徴とする請求項 1〜 1 0のい ずれか 1項に記載の熱中性子束モニタ。  11. The method according to claim 1, wherein a light shielding layer that blocks disturbance light and transmits thermal neutrons is provided around the first or second scintillator. Or the thermal neutron flux monitor according to item 1.
1 2. 前記核種は、前記第 1シンチレータの内部に混入されていることを特徴とす る請求項 2に記載の熱中性子束モニタ。  12. The thermal neutron flux monitor according to claim 2, wherein the nuclide is mixed in the first scintillator.
1 3 . 前記核種は、前記第 1シンチレータの表面上に配置されていることを特徴と する請求項 3に記載の熱中性子束モニタ。  13. The thermal neutron flux monitor according to claim 3, wherein the nuclide is disposed on a surface of the first scintillator.
1 4. 前記第 1または第 2シンチレータとして、'プラスチックシンチレータが用い られていることを特徴とする請求項 1〜 1 3のいずれか 1項に記載の熱中性子束モ ニタ。  14. The thermal neutron flux monitor according to any one of claims 1 to 13, wherein a plastic scintillator is used as the first or second scintillator.
1 5 . 前記第 1シンチレ一タと第 2シンチレータとは、 1本の導光路に接続されて おり、 前記 1本の導光路の中間部には、 前記第 1シンチレータからの光と、 前記第 2シンチレータからの光とを分離する色分光フィルタが配置されており、 前記導光 部は、 分離されたそれぞれの前記光を前記光検出部に送る構成となっていることを 特徴とする請求項 7に記載の熱中性子束モ二タ。  15. The first scintillator and the second scintillator are connected to one light guide path, and an intermediate portion of the one light guide path includes light from the first scintillator; 2.A color spectral filter for separating light from the scintillator is disposed, and the light guide unit is configured to send each of the separated lights to the light detection unit. 7. The thermal neutron flux monitor according to 7.
1 6 . 前記第 1シンチレータおよぴ第 2シンチレータの発光色は、 青色以外であり 、 かつ、 互いに異なるものとされていることを特徴とする請求項 1 5に記載の熱中 性子束モニタ。 16. The heat sink according to claim 15, wherein the emission colors of the first scintillator and the second scintillator are other than blue and different from each other. Neutron flux monitor.
1 7 . 前記第 1シンチレ一タと第 2シンチレータの間に、発光波長を変換する波長 シフトフアイバーが配置されていることを特徴とする請求項 1 5に記載の熱中性子 束モニタ。  17. The thermal neutron flux monitor according to claim 15, wherein a wavelength shift fiber for converting an emission wavelength is disposed between the first scintillator and the second scintillator.
1 8 . 前記第 2シンチレータは、 前記熱中性子に対する感度が前記核種とは異なる 核種を備えていることを特徴とする請求項 1〜 1 7のいずれか 1項に記載の熱中性 子束モニタ。  18. The thermal neutron flux monitor according to any one of claims 1 to 17, wherein the second scintillator includes a nuclide having a sensitivity to the thermal neutron different from that of the nuclide.
1 9 . 前記光検出部は、 前記第 1シンチレータと前記第 2シンチレータの発光出力 に基づいて、 前記熱中性子束に加えて、 さらに 線線量を測定することを特徴とす る請求項 1〜 1 8のいずれか 1項に記載の熱中性子束モニタ。  19. The photodetector, according to claim 1, further comprising: measuring a radiation dose in addition to the thermal neutron flux based on emission outputs of the first scintillator and the second scintillator. 8. The thermal neutron flux monitor according to any one of 8.
2 0 . 第 1シンチレ一タと第 2シンチレ一タと導光路とを備え、 前記第 1シンチレ ータから発する光の波長と、 前記第 2シンチレータから発する光の波長とは、 異な るものとなっており、 前記第 1シンチレータと前記第 2シンチレータとは、 前記導 光路の先端部に配置されており、 さらに、 前記第 1シンチレータと前記第 2シンチ レータとは、 前記導光路の延長方向に沿って縦列に配置されていることを特徴とす る、 熱中性子束モニタ用検出素子。  20. It is provided with a first scintillator, a second scintillator, and a light guide path, and the wavelength of light emitted from the first scintillator and the wavelength of light emitted from the second scintillator are different. Wherein the first scintillator and the second scintillator are arranged at the tip of the light guide, and the first scintillator and the second scintillator are arranged in the direction in which the light guide extends. A thermal neutron flux monitor detecting element, which is arranged in tandem along a line.
2 1 . 第 1シンチレータと、 第 2シンチレ一タとを用い、 前記第 1シンチレータは 、 熱中性子と核反応を起こす核種を備えており、 前記第 2シンチレータは、 前記核 種を第 1シンチレータよりも少ない濃度で備えているか、 あるいは実質的に備えて いないものであって、 前記第 1シンチレータと前記第 2シンチレータの発光出力に 基づいて熱中性子束を測定することを特徴とする熱中性子束測定方法。  21. Using a first scintillator and a second scintillator, the first scintillator includes a nuclide that causes a nuclear reaction with thermal neutrons, and the second scintillator converts the nuclide from the first scintillator. Measuring the thermal neutron flux based on the light emission output of the first scintillator and the second scintillator, wherein the thermal neutron flux is provided at a low concentration or substantially not provided. Method.
2 2 . 第 1シンチレ一タと、 第 2シンチレータと、 光検出部とを備えており、 前記 第 1シンチレータは、 熱中性子と核反応を起こす核種を備えており、 前記第 2シン チレータは、 前記核種を第 1シンチレータよりも少ない濃度で備えているか、 ある いは実質的に備えておらず、 前記光検出部は、 前記第 1シンチレータと前記第 2シ ンチレータの発光出力に基づいて中性子線量を測定する中性子サーベイメータであ つて、 さらに第 3シンチレータを備え、 前記第 1シンチレータ 'および前記第 2シン チレータは、 前記第 3シンチレータの内側に配置されており、 前記第 3シンチレ一 タは、 外部から前記第 1シンチレータに到達する中性子に対する減速材となってお り、 前記光検出部は、 前記第 3シンチレータからの発光出力を検出することにより 、 前記第 3シンチレ一タに照射された速中性子線線量を計測するように構成されて いることを特徴とする中†生子サーベイメータ。 22. A first scintillator, a second scintillator, and a light detection unit, wherein the first scintillator includes a nuclide that causes a nuclear reaction with thermal neutrons, and the second scintillator includes: The nuclide is provided at a concentration lower than that of the first scintillator or substantially not provided, and the light detection unit performs a neutron dose based on emission outputs of the first scintillator and the second scintillator. Neutron survey meter And a third scintillator, wherein the first scintillator 'and the second scintillator are arranged inside the third scintillator, and the third scintillator reaches the first scintillator from outside. The light detector detects the light emission output from the third scintillator to measure the fast neutron beam dose applied to the third scintillator. A †† 子 子 survey meter characterized by comprising.
2 3 . 第 1シンチレータと、 第 2シンチレータと、 光検出部と、 減速材とを備え、 前記第 1シンチレータは、 熱中性子と核反応を起こす核種を備えており、 前記第 2 シンチレータは、 前記核種を第 1シンチレータよりも少ない濃度で備えているか、 あるいは実質的に備えておらず、 前記光検出部は、 前記第 1シンチレータと前記第 2シンチレータの発光出力に基づいて中性子線量を計測する構成となっており、 前 記減速材は、 速中性子を熱中性子に減速するものであり、 かつ、 前記減速材は、 前 記第 1および第 2シンチレータの周囲に配置されていることを特徴とする中性子線 計測装置。  23. A first scintillator, a second scintillator, a photodetector, and a moderator, wherein the first scintillator comprises a nuclide that causes a nuclear reaction with thermal neutrons, and the second scintillator comprises: A configuration in which the nuclide is provided at a concentration lower than that of the first scintillator or substantially not provided, and the light detection unit measures a neutron dose based on emission outputs of the first scintillator and the second scintillator. Wherein the moderator slows down fast neutrons to thermal neutrons, and the moderator is arranged around the first and second scintillators. Neutron detector.
2 4. 前記第 2シンチレータは、 前記熱中性子に対する感度が前記核種とは異なる 核種を備えていることを特徴とする W求項 2 3に記載の中性子線計測装置。  24. The neutron beam measurement apparatus according to claim 23, wherein the second scintillator includes a nuclide whose sensitivity to the thermal neutron is different from that of the nuclide.
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