WO2018043068A1 - 放射線モニタ、及び放射線モニタの解析方法 - Google Patents

放射線モニタ、及び放射線モニタの解析方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2018043068A1
WO2018043068A1 PCT/JP2017/028792 JP2017028792W WO2018043068A1 WO 2018043068 A1 WO2018043068 A1 WO 2018043068A1 JP 2017028792 W JP2017028792 W JP 2017028792W WO 2018043068 A1 WO2018043068 A1 WO 2018043068A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
radiation
unit
light emitting
emitting unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/028792
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
田所　孝広
克宜 上野
上野　雄一郎
耕一 岡田
修一 畠山
名雲　靖
吉伸 榊原
渋谷　徹
孝広 伊藤
Original Assignee
株式会社日立製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立製作所 filed Critical 株式会社日立製作所
Priority to EP17846077.0A priority Critical patent/EP3508886B1/en
Priority to US16/325,735 priority patent/US10877167B2/en
Publication of WO2018043068A1 publication Critical patent/WO2018043068A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/36—Measuring spectral distribution of X-rays or of nuclear radiation spectrometry
    • G01T1/40—Stabilisation of spectrometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/208—Circuits specially adapted for scintillation detectors, e.g. for the photo-multiplier section
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2002—Optical details, e.g. reflecting or diffusing layers

Definitions

  • the present invention relates to a radiation monitor and a method for analyzing the radiation monitor.
  • a radiation monitor for example, there is known a technique for determining that a radiation monitor is not functioning normally when radiation from a weak radiation source (bug source) disposed in the vicinity of the radiation detection element is not detected.
  • a weak radiation source such as a weak radiation source
  • Patent Document 1 discloses a sensor unit having sensitivity to radiation and light, a signal processing unit connected to the sensor unit, a light emitting unit that irradiates the sensor unit with a light pulse, and light emission that controls the operation of the light emitting unit.
  • a radiation monitor including a control unit and a coincidence counting unit is described.
  • the coincidence counting unit takes the coincidence of the signal from the signal processing unit and the signal from the light emission control unit, and if the coincidence coefficient signal cannot be obtained continuously for a certain number of times, the radiation monitor has failed. Is determined.
  • the radiation monitor when it is determined that “the radiation monitor is broken”, it is difficult to determine which of the sensor unit and the light emitting unit is defective.
  • the light emitting unit is disposed so as to irradiate the sensor unit with light (that is, in the vicinity of the sensor unit). Therefore, in a high dose rate environment such as a reactor containment vessel or in a high temperature environment of several hundred degrees Celsius, there is a possibility that a defect may occur in the light emitting section, and there is room for further improving the reliability of the radiation monitor.
  • an object of the present invention is to provide a highly reliable radiation monitor and the like.
  • the present invention is sensitive to radiation and also sensitive to light, and is different from the emission wavelength of a radiation detection element that emits light at a predetermined emission wavelength upon incidence of radiation or light.
  • the light is emitted from the light emitting unit, and the control unit converts the light incident through the wavelength selecting unit that selectively transmits the light having the light emitting wavelength into the electric pulse.
  • the control unit converts the light incident through the wavelength selecting unit that selectively transmits the light having the light emitting wavelength into the electric pulse.
  • the control unit converts the light incident through the wavelength selecting unit that selectively transmits the light having the light emitting wavelength into the electric pulse.
  • the control unit converts the light incident through the wavelength selecting unit that selectively transmits the light having the light emitting wavelength into the electric pulse.
  • a highly reliable radiation monitor or the like can be provided.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a radiation monitor 100 according to the first embodiment.
  • the radiation monitor 100 is a device that detects radiation.
  • the radiation monitor 100 also has a function of determining whether or not its own soundness is present (that is, whether or not the radiation monitor 100 is functioning normally).
  • the radiation monitor 100 includes a radiation detection unit 11, a light emitting unit 12, a light emitting unit control device 13 (control unit), an optical branching unit 14, and optical fibers 15a, 15b, and 15c (optical transmission). Road).
  • the radiation monitor 100 includes a wavelength selection unit 16, a light detection unit 17, a measurement device 18 (control unit), and an analysis / display device 19 (control unit) in addition to the configuration described above. .
  • the radiation detection unit 11 detects radiation and light incident on itself, and is disposed at a predetermined location of a nuclear power plant, for example. As shown in FIG. 1, the radiation detection unit 11 includes a radiation detection element 11a.
  • the radiation detection element 11a is an element that is sensitive to radiation and also sensitive to light, and emits light at a predetermined emission wavelength upon incidence of radiation or light.
  • a radiation detection element 11a for example, a scintillation element containing rare earth elements (neodymium, ytterbium, cerium, praseodymium, etc.) in yttrium aluminum garnet as a base material can be used.
  • the radiation detection element 11a is Nd: YAG (neodymium-added yttrium, aluminum, garnet) will be described.
  • This Nd: YAG has a property of generating photons having an emission wavelength of about 1064 nm when radiation such as ⁇ rays is incident or light from the light emitting section 12 is incident.
  • Nd: YAG which is the radiation detection element 11a
  • the energy level of the radiation detection element 11a transitions to a predetermined excited state by the energy of the radiation. Then, when transitioning from the above-described excited state to a ground state having a low energy level, photons having an emission wavelength of about 1064 nm are generated in the radiation detection element 11a.
  • the radiation detection element 11a having an emission wavelength of 800 nm or more it is possible to suppress degradation of the optical fiber 15a and the like accompanying light transmission.
  • Nd which is the radiation detection element 11a
  • photons having a wavelength of about 1064 nm are generated, and a small number of photons having a wavelength different from 1064 nm are generated. That is, the “emission wavelength” of the radiation detection element 11a means a wavelength at which the photon generation rate is relatively higher than other wavelengths.
  • the radiation detection unit 11 includes a housing that houses the radiation detection element 11a.
  • the housing has a function of transmitting radiation incident from the outside and blocking light incident from the outside.
  • the light emitting unit 12 shown in FIG. 1 is a semiconductor laser used when determining whether or not the radiation monitor 100 is functioning normally. In addition, you may use LED (Light * Emitting * Diode) as the light emission part 12.
  • FIG. The light emitting unit 12 emits light having a wavelength different from the emission wavelength of the radiation detection element 11a.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram relating to photons generated by the radiation detection element 11 a and light from the light emitting unit 12.
  • the horizontal axis represents the wavelength of light
  • the vertical axis represents the light intensity.
  • the wavelength of light from the light emitting unit 12 is shorter than the wavelength of photons generated by the radiation detection element 11 a (that is, the emission wavelength).
  • the photon generated by the radiation detection element 11a and the light emitted from the light emitting unit 12 can be distinguished (transmitting one and blocking the other) in the wavelength selection unit 16 described later.
  • the light emitting unit 12 may emit light at a wavelength of 445 nm, or 520 nm, 650 nm, 780 nm, 808 nm, 905 nm, The light emitting unit 12 may emit light at a wavelength of 980 nm.
  • a photon having an emission wavelength of about 1064 nm is generated in the radiation detection element 11a with the transition from the excited state to the ground state.
  • the present embodiment can also be applied when the light wavelength of the light emitting unit 12 is longer than the light emission wavelength of the radiation detection element 11a.
  • the light emitting unit controller 13 includes electronic circuits such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and various interfaces. Then, the program stored in the ROM is read out and expanded in the RAM, and the CPU executes various processes. In addition, the process which the light emission part control apparatus 13 performs is mentioned later.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the light branching unit 14 branches the light from the radiation detecting unit 11 toward the light emitting unit 12 and the wavelength selecting unit 16. That is, the optical branching unit 14 guides the light incident on the first port 14a through the optical fiber 15a to the optical fiber 15b through the second port 14b and guides the light to the optical fiber 15c through the third port 14c. It has a function.
  • an optical branching unit 14 for example, an optical coupler can be used.
  • the optical branching unit 14 also has a function of guiding the light incident from the light emitting unit 12 through the optical fiber 15b to the radiation detecting unit 11 through the optical fiber 15a.
  • the optical fiber 15 a is an optical transmission path that guides light incident from the light emitting unit 12 through the light branching unit 14 and the like to the radiation detection unit 11 and guides photons generated by the radiation detection unit 11 to the light branching unit 14. . In this way, by transmitting light bidirectionally through the optical fiber 15a, it is possible to reduce the cost as compared with the case where separate optical fibers are used.
  • One end of the optical fiber 15a is inserted into a hole of a housing (not shown) that houses the radiation detection element 11a. The other end of the optical fiber 15 a is connected to the first port 14 a of the optical branching unit 14.
  • the optical fiber 15 b is an optical transmission path that guides light from the light emitting unit 12 to the optical branching unit 14.
  • the optical fiber 15 b has one end connected to the light emitting unit 12 and the other end connected to the second port 14 b of the optical branching unit 14.
  • the optical fiber 15 c is an optical transmission path that guides light incident from the radiation detection unit 11 through the optical branching unit 14 and the like to the wavelength selection unit 16.
  • One end of the optical fiber 15 c is connected to the third port 14 c of the optical branching unit 14, and the other end is connected to the wavelength selection unit 16.
  • the "optical transmission line” is comprised including optical fiber 15a, 15b, 15c.
  • the wavelength selection unit 16 selectively transmits light having a wavelength within a predetermined range.
  • a wavelength selection filter or a spectroscope may be used.
  • the wavelength selection unit 16 can be switched from one of “first mode” and “second mode” described below by the measuring device 18 to the other.
  • the “first mode” is a mode in which light having the emission wavelength of the radiation detection element 11a is transmitted and light from the light emitting unit 12 is blocked.
  • the “second mode” is a mode that transmits light from the light emitting unit 12 and blocks light having the emission wavelength of the radiation detection element 11a.
  • the wavelength selection filter corresponding to each mode described above is selected by the autochanger method.
  • the wavelength selector 16 is a spectroscope
  • the angle of the spectroscope is adjusted corresponding to each mode described above.
  • the light detection unit 17 is a device that converts the light transmitted through the wavelength selection unit 16 into an electric pulse. More specifically, when one photon is incident on the light detection unit 17, one electric pulse is generated by photoelectric conversion.
  • a light detection unit 17 for example, a photomultiplier tube or an avalanche photodiode can be used.
  • the inventors have found through experiments that the dose rate of radiation incident on the radiation detection element 11a is proportional to the number of photons per unit time generated by the radiation detection element 11a.
  • the number of electrical pulses output from the light detection unit 17 to the measurement device 18 per unit time (that is, the count rate) is converted into a radiation dose rate. Yes.
  • the inventors have found through experiments that there is a proportional relationship between the light intensity of light incident on the radiation detection element 11a and the number of photons per unit time generated by the radiation detection element 11a. It was.
  • the relationship between the light intensity of the light emitting unit 12 (that is, the light intensity of light incident on the radiation detection element 11a) and the count rate of electric pulses in the light detection unit 17 is expressed as follows. I try to identify.
  • the measuring device 18 is a device that measures the count rate of the electric pulses input from the light detection unit 17, and is connected to the light detection unit 17 via the wiring k2. Although not shown, the measuring device 18 is configured to include electronic circuits such as a CPU, a ROM, a RAM, and various interfaces. The measuring device 18 reads out a program stored in the ROM and develops it in the RAM so that the CPU executes various processes. It has become.
  • the analysis / display device 19 has a function of determining at least the presence or absence of deterioration of the light emitting unit 12 based on the above-described counting rate and the light intensity of the light emitting unit 12.
  • the analysis / display device 19 includes electronic circuits such as a CPU, ROM, RAM, and various interfaces.
  • the analysis / display device 19 reads a program stored in the ROM, develops it in the RAM, and the CPU executes various processes. It is supposed to be. As shown in FIG. 1, the analysis / display device 19 is connected to the measurement device 18 via the wiring k3 and is connected to the light emitting unit control device 13 via the wiring k4.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the analysis / display device 19 provided in the radiation monitor 100.
  • the analysis / display device 19 includes a storage unit 191, an operation unit 192, an analysis unit 193, a display control unit 194, and a display unit 195.
  • the storage unit 191 stores count rate-dose rate information 191a, light intensity-count rate first information 191b, light intensity-count rate second information 191c, and wavelength-transmittance information 191d.
  • the count rate-dose rate information 191a is information indicating the relationship between the count rate of electric pulses (that is, the photon count rate) input from the measuring device 18 and the dose rate of radiation.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the count rate-dose rate information 191 a stored in the storage unit 191 in the radiation monitor 100.
  • the horizontal axis in FIG. 4 represents the count rate of electric pulses input from the measuring device 18.
  • the vertical axis in FIG. 4 represents the dose rate of radiation incident on the radiation detection element 11a.
  • the count rate and the dose rate are in a proportional relationship.
  • a proportional coefficient of the straight line L0 representing this proportional relationship is stored in advance in the storage unit 191 as count rate-dose rate information 191a (see FIG. 3).
  • the light intensity-counting rate first information 191b, the light intensity-counting rate second information 191c, and the wavelength-transmittance information 191d shown in FIG. 3 will be described later.
  • the operation unit 192 illustrated in FIG. 3 receives a user operation regarding confirmation of whether the radiation monitor 100 is functioning normally, detection of radiation, or the like.
  • the analysis unit 193 has a function of calculating a radiation dose rate based on the count rate input from the measurement device 18 and the count rate-dose rate information 191a. Further, the analysis unit 193 determines the presence or absence of deterioration of the light emitting unit 12 or the like based on the count rate input from the measuring device 18 and the light intensity of the light emitting unit 12 input from the light emitting unit control device 13. It also has a function. The processing executed by the analysis unit 193 will be described later.
  • the display control unit 194 has a function of controlling the display unit 195.
  • the display unit 195 is a display that displays the analysis result of the analysis unit 193 and the like.
  • the light emission part 12, the light emission part control apparatus 13, the wavelength selection part 16, the light detection part 17, the measurement apparatus 18, and the analysis / display apparatus 19 which are shown in FIG. 1 are the control room (not shown) of a nuclear power plant, for example. Placed in.
  • the optical branching unit 14 illustrated in FIG. 1 is disposed in the vicinity of the control room.
  • the radiation detection part 11 is arrange
  • the measurement apparatus 18 sets the wavelength selection unit 16 illustrated in FIG. 1 to the “first mode” described above. That is, the measuring device 18 sets the wavelength selection unit 16 so as to transmit the light having the emission wavelength of the radiation detection element 11a and block the light from the light emitting unit 12.
  • Photons generated by the radiation detection element 11 a enter the optical fiber 15 a and the optical branching unit 14. Then, half of the above-described photons are incident on the wavelength selection unit 16 via the optical fiber 15 c and further pass through the wavelength selection unit 16. Photons that have passed through the wavelength selector 16 are converted into electrical pulses corresponding to each photon by the light detector 17.
  • the measuring device 18 measures the count rate of the electric pulses described above.
  • the analysis / display device 19 converts the count rate into a dose rate based on the count rate-dose rate information 191a, and displays the calculation result of the dose rate.
  • “Inspection” of the radiation monitor 100 is performed in a state where the dose rate of radiation incident on the radiation detection element 11a is at the background level (BG level, natural radiation level). Such “inspection” is often performed periodically in a state where the devices (radiation generation sources) around the radiation monitor 100 are stopped.
  • the “background level” radiation is weak radiation caused by cosmic rays and natural radioactive materials in the ground. And the inspection of whether the radiation monitor 100 is functioning normally is started by predetermined operation via the operation part 192 (refer FIG. 3).
  • FIG. 5 is a flowchart showing processing at the time of inspection of the radiation monitor 100 (see FIG. 1 as appropriate).
  • the radiation monitor 100 sets the wavelength selection unit 16 to the first mode using the measurement device 18. That is, the radiation monitor 100 sets the wavelength selection unit 16 so as to transmit light having the emission wavelength of the radiation detection element 11 a and block light from the light emitting unit 12.
  • the radiation monitor 100 causes the light emitting unit 12 to emit light. That is, the radiation monitor 100 causes the light emitting unit control device 13 to cause the light emitting unit 12 to emit light at a wavelength different from the light emission wavelength of the radiation detection element 11a based on a predetermined light intensity setting value.
  • a predetermined light intensity may be maintained, or the light intensity may be changed stepwise.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a light path when the radiation monitor 100 is inspected. 7 indicates the direction in which the light from the light emitting unit 12 is transmitted, and the broken line arrow indicates the direction in which the photons generated by the radiation detection element 11a are transmitted.
  • the light emitted from the light emitting unit 12 enters the radiation detection element 11a through the optical fiber 15a and the like. With this light energy, photons having a predetermined emission wavelength (for example, 1064 nm) are generated in the radiation detection element 11a at a generation rate proportional to the intensity of the irradiated light. This photon is incident on the wavelength selection unit 16 through the optical fibers 15a, 15c, etc., and is transmitted through the wavelength selection unit 16 (broken arrow).
  • a predetermined emission wavelength for example, 1064 nm
  • wavelength selection unit 16 since the wavelength selection unit 16 is set to the “first mode”, the light from the light emitting unit 12 is blocked by the wavelength selection unit 16.
  • step S103 of FIG. 5 the radiation monitor 100 detects photons by the light detection unit 17. As described above, each photon incident on the light detection unit 17 is photoelectrically converted as each electric pulse.
  • step S104 the radiation monitor 100 measures the count rate with the measuring device 18. That is, the radiation monitor 100 uses the measuring device 18 to count the number of electrical pulses per unit time. This value is not only the count rate of electric pulses, but also the count rate of photons that have passed through the wavelength selector 16. The count rate and the light intensity of the light emitting unit 12 are in a proportional relationship.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship in the first mode between the light intensity of the light emitting unit 12 and the count rate.
  • the horizontal axis in FIG. 8 is the light intensity of the light emitting unit 12, and the vertical axis is the count rate measured by the measuring device 18. 8 are obtained when the wavelength selection unit 16 is set to the first mode and the radiation monitor 100 is known to be normal (at the start of use of the radiation monitor 100). Data.
  • the proportionality coefficient of the straight line L1 passing through the circles is stored in advance in the storage unit 191 as light intensity-count rate first information 191b (see FIG. 3) indicating the relationship between the light intensity of the light emitting unit 12 and the count rate. ing.
  • the radiation monitor 100 when the radiation monitor 100 is used, the light emitting unit 12, the optical fibers 15a, 15b, and 15c, and the radiation detection element 11a are all new, so that these components are not deteriorated.
  • the ⁇ mark (see FIG. 8) when any of the above-described parts deteriorates will be described later.
  • step S105 of FIG. 5 the radiation monitor 100 determines whether or not the relationship between the light intensity and the count rate has changed by the analysis / display device 19. That is, in step S105, the analysis / display device 19 determines that the count rate (marked with ⁇ in FIG. 8) caused by the light emitted from the light emitting unit 12 is the light intensity-count rate first information 191b ( ⁇ in FIG. 8). It is determined whether or not it has been lowered with reference to.
  • the proportionality coefficient of the straight line L2 passing through a plurality of ⁇ marks is smaller than the reference straight line L1. That is, at each light intensity, the count rate ( ⁇ mark) at the time of inspection is lower than that at the start of use ( ⁇ mark). In such a case, in step S105 of FIG. 5, the analysis / display device 19 determines that the relationship between the light intensity and the count rate has changed.
  • step S ⁇ b> 106 the radiation monitor 100 determines whether or not the actual light intensity of the light emitting unit 12 is smaller than a predetermined set value by the analysis / display device 19. For example, an inspector connects a light intensity measuring device (not shown) to the light emitting unit 12, and outputs a measurement value (actual light intensity of the light emitting unit 12) from the light intensity measuring device to the analysis / display device 19. You may do it.
  • step S106 When the actual light intensity of the light emitting unit 12 is smaller than the set value in step S106 (S106: Yes), the process of the radiation monitor 100 proceeds to step S107.
  • step S ⁇ b> 107 the radiation monitor 100 determines that the light emitting unit 12 is deteriorated by the analysis / display device 19. This is because the actual light intensity of the light emitting unit 12 is lower than the set value.
  • step S108 the radiation monitor 100 displays on the analysis / display device 19 that the light emitting unit 12 has deteriorated, and ends the processing (“END” in FIG. 6).
  • the light intensity of the light emitting unit 12 is newly adjusted using the light emitting unit control device 13, or the light emitting unit 12 is repaired or replaced.
  • step S106 If the actual light intensity of the light emitting unit 12 is not smaller than the set value in step S106 (S106: No), the process of the radiation monitor 100 proceeds to step S109. In this case, there is a high possibility that at least one of the radiation detection element 11a and the optical fiber 15a has deteriorated.
  • step S109 the radiation monitor 100 sets the wavelength selection unit 16 to the second mode by the measuring device 18. That is, the radiation monitor 100 sets the wavelength selection unit 16 so as to transmit light from the light emitting unit 12 and block light having the emission wavelength of the radiation detection element 11a.
  • the radiation monitor 100 causes the light emitting unit 12 to emit light. Photons generated by the radiation detection element 11a due to the light from the light emitting unit 12 enter the wavelength selection unit 16 through the optical fibers 15a, 15c and the like. This photon is blocked by the wavelength selector 16 set to the second mode. On the other hand, the light emitted from the light emitting unit 12 and reflected / scattered in the radiation detecting unit 11 is incident on the wavelength selecting unit 16 through the optical fibers 15 a and 15 c and transmitted through the wavelength selecting unit 16.
  • step S ⁇ b> 111 the radiation monitor 100 detects photons by the light detection unit 17.
  • step S ⁇ b> 112 the radiation monitor 100 measures the count rate with the measuring device 18. As described above, this count rate is proportional to the light intensity of the light emitting unit 12.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a relationship in the second mode between the light intensity of the light emitting unit 12 included in the radiation monitor 100 and the count rate.
  • the horizontal axis of FIG. 9 is the light intensity of the light emitting unit 12, and the vertical axis is the count rate measured by the measuring device 18.
  • a plurality of circles shown in FIG. 9 are obtained when the wavelength selection unit 16 is set to the second mode and the radiation monitor 100 is known to be normal (at the start of use of the radiation monitor 100). Data.
  • the proportionality coefficient of the straight line L3 passing through these circles is stored in advance in the storage unit 191 as light intensity-count rate second information 191c (see FIG. 3) indicating the relationship between the light intensity of the light emitting unit 12 and the count rate. ing.
  • a plurality of ⁇ marks shown in FIG. 9 will be described later.
  • the radiation monitor 100 determines whether or not the relationship between the light intensity and the count rate has changed by the analysis / display device 19. That is, in step S113, the analysis / display device 19 determines that the count rate (marked with ⁇ in FIG. 9) caused by the light emitted from the light emitting unit 12 is the light intensity-count rate second information 191c ( ⁇ shown in FIG. 9). It is determined whether or not it has been lowered with reference to.
  • the proportionality coefficient of the straight line L4 passing through a plurality of ⁇ marks is smaller than the reference straight line L3. That is, at each light intensity, the count rate ( ⁇ mark) at the time of inspection is lower than that at the start of use ( ⁇ mark).
  • the analysis / display apparatus 19 determines in step S113 in FIG. 6 that the relationship between the light intensity and the count rate has changed (S113: Yes), and the process proceeds to step S114.
  • step S114 the radiation monitor 100 determines by the analysis / display device 19 that the optical fiber 15a has deteriorated. This is because if the optical fiber 15a is deteriorated due to the influence of radiation, light is hardly transmitted through the optical fiber 15a, and the above-described counting rate is lower than that in the normal state.
  • step S115 the radiation monitor 100 calibrates the count rate-dose rate information 191a by the analysis / display device 19. This “calibration” will be described with reference to FIG.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of the wavelength-transmittance information 191 d stored in the storage unit 191 of the radiation monitor 100.
  • the horizontal axis in FIG. 10 represents the wavelength of light transmitted through the optical fiber 15a.
  • the vertical axis in FIG. 10 represents the light transmittance in the optical fiber 15a.
  • the wavelength of light transmitted to the optical fiber 15a becomes longer, the light transmittance suddenly rises from a certain wavelength, and when the light wavelength is further increased, the light transmittance becomes a predetermined value. Converges to a value.
  • the light at each wavelength is not deteriorated (curve h1)
  • the light at each wavelength is not deteriorated (curve h1)
  • the transmittance of is low.
  • the relationship between the wavelength of light and the transmittance of the optical fiber 15a is associated with a predetermined numerical value indicating the degree of deterioration of the optical fiber 15a as wavelength-transmittance information 191d (see FIG. 3) in advance. It is stored in the storage unit 191.
  • the procedure of “calibration” in step S115 in FIG. 6 will be specifically described as follows.
  • the analysis / display device 19 first reads the wavelength of light from the light emitting unit 12. The wavelength value is transmitted from the light emitting unit control device 13 to the analysis / display device 19.
  • the analysis / display device 19 calculates the light transmittance in the optical fiber 15a. This transmittance is calculated based on the light intensity of the light emitting unit 12 and the count rate input from the measuring device 18.
  • the analysis / display device 19 calculates the count rate-dose rate information 191a based on the wavelength of the light emitted from the light emitting unit 12, the light transmittance in the optical fiber 15a, and the wavelength-transmittance information 191d. Perform calibration.
  • the analysis / display device 19 uses the predetermined numerical value ⁇ (a numerical value indicating the degree of deterioration of the optical fiber 15a) associated with the curve h2 passing through the point Q ( ⁇ , ⁇ ) as the wavelength-transmittance information 191d ( Read from the storage unit 191 as shown in FIG.
  • the analysis / display device 19 calculates a new proportionality coefficient by multiplying the proportionality coefficient of the straight line L0 shown in FIG. 4 by the numerical value ⁇ .
  • This new proportionality coefficient is larger than the proportionality coefficient of the straight line L0 in a state where the optical fiber 15a is not deteriorated. Thereby, even if the optical fiber 15a is deteriorated, the radiation dose rate can be calculated with high accuracy. If the optical fiber 15a is significantly deteriorated, the optical fiber 15a may be replaced.
  • step S116 of FIG. 6 the radiation monitor 100 displays the calibration result of step S115 by the analysis / display device 19 and ends the process (END).
  • step S113 the process of the radiation monitor 100 proceeds to step S117.
  • step S117 the radiation monitor 100 determines that the radiation detection element 11a is deteriorated by the analysis / display device 19. If neither the light emitting unit 12 nor the optical fiber 15a is deteriorated, there is a high possibility of deterioration of the radiation detecting element 11a which is the remaining one of the above three causes.
  • step S118 the radiation monitor 100 displays the determination result in step S117 by the analysis / display device 19, and ends the processing (END).
  • the radiation detection element 11a is replaced with a new one.
  • FIG. 11 is a flowchart showing processing at the time of confirming the operation of the radiation monitor 100 (see FIG. 1 as appropriate).
  • the same step number is attached
  • the radiation monitor 100 sets the wavelength selection unit 16 to the first mode, and further sequentially performs light emission of the light emitting unit 12 (S102), photon detection (S103), and count rate measurement (S104). .
  • FIG. 13A is an explanatory diagram illustrating an example of a change in the count rate of the radiation monitor 100.
  • the horizontal axis of Fig.13 (a) is time, and a vertical axis
  • shaft is a count rate in the state in which the wavelength selection part 16 is set to the 1st mode.
  • the count rate nL shown in FIG. 13A is a lower limit value of the measurement range in a predetermined specification of the radiation monitor 100. That is, the radiation monitor 100 can measure the count rate with high accuracy within a predetermined range equal to or greater than the measurement range lower limit value. Even if the count rate is less than the lower limit of the measurement range, the count rate can be measured although it is slightly inferior to the accuracy of the above-mentioned specification.
  • the circles shown in FIG. 13 (a) are the count rates when the wavelength selection unit 16 is set to the first mode before the operation of the nuclear power plant is started.
  • the background level (BG level) count rate n0 At time t1 before the start of operation, since weak natural radiation is incident on the radiation detection element 11a, the background level (BG level) count rate n0. Thereafter, it is assumed that the nuclear power plant starts to operate at time t2.
  • the mark ⁇ shown in FIG. 13A is the count rate when the light emitting unit 12 emits light while the nuclear power plant is operating and the wavelength selection unit 16 is set to the first mode.
  • the decrease in the count rate at time t3 will be described later.
  • FIG. 13B is an explanatory diagram illustrating an example of a change in light intensity of the light emitting unit 12.
  • the light emitting unit 12 emits light with a constant light intensity p after time t2.
  • the light intensity p is set so that the count rate n1 falls between the background level (count rate n0: see FIG. 13A) and the measurement range lower limit value (count rate nL: see FIG. 13A). Is set.
  • count rate n0 see FIG. 13A
  • count rate nL see FIG. 13A
  • FIG. 14A and 14B are explanatory diagrams showing another example of changes in the counting rate and light intensity of the radiation monitor 100.
  • the counting rate may be changed stepwise (see FIG. 14A) by changing the light intensity of the light emitting unit 12 stepwise (see FIG. 14B). And based on the change of the count rate accompanying the change of the light intensity of the light emission part 12, you may make it confirm the presence or absence of the soundness of the radiation monitor 100.
  • FIG. 14A the counting rate may be changed stepwise (see FIG. 14A) by changing the light intensity of the light emitting unit 12 stepwise (see FIG. 14B). And based on the change of the count rate accompanying the change of the light intensity of the light emission part 12, you may make it confirm the presence or absence of the soundness of the radiation monitor 100.
  • step S ⁇ b> 201 the radiation monitor 100 determines, by the analysis / display device 19, whether or not the count rate has decreased while the set value of the light intensity of the light emitting unit 12 is maintained. More specifically, the radiation monitor 100 determines whether or not the amount of decrease in the count rate is greater than or equal to a predetermined threshold, and also determines whether or not the count rate has decreased to the background level. If at least one of the two is established, the analysis / display apparatus 19 determines in step S201 that the count rate has decreased.
  • the count rate decreases to the value n0 (background level) at time t3, even though the light emitting unit 12 is maintained at the light intensity p after time t2. is doing.
  • the analysis / display apparatus 19 determines that “the count rate has decreased”.
  • the count rate changes stepwise, but when the light intensity of the light emitting unit 12 is constant, the count rate is also constant. In such a case, in step S201, the analysis / display device 19 determines that “the count rate has not decreased”.
  • step S201 when the count rate does not decrease in step S201 (S201: No), the radiation monitor 100 ends the process (“END” in FIG. 12). This is because there is a high possibility that none of the radiation detection element 11a, the light emitting unit 12, and the optical fiber 15a has deteriorated.
  • step S201 when the count rate has decreased in step S201 (S201: Yes), the process of the radiation monitor 100 proceeds to step S106.
  • step S106 the radiation monitor 100 determines whether or not the actual light intensity of the light emitting unit 12 is smaller than a predetermined set value.
  • the radiation monitor 100 determines that the light emitting unit 12 is deteriorated (S107), and displays the determination result (S108). .
  • the radiation monitor 100 sets the wavelength selection unit 16 to the second mode in step S109.
  • the second mode is a mode that transmits light from the light emitting unit 12 and blocks light having the emission wavelength of the radiation detection element 11a.
  • the radiation monitor 100 causes the light emitting unit 12 to emit light (S110: see FIG. 12), detects photons by the light detection unit 17 (S111), and measures the count rate by the measuring device 18. (S112).
  • step S113 the radiation monitor 100 determines whether or not the relationship between the light intensity and the count rate has changed. That is, in step S113, the analysis / display device 19 determines whether or not the count rate caused by the light emitted from the light emitting unit 12 is decreased with reference to the light intensity-count rate second information 191c.
  • step S113 If the relationship between the light intensity and the count rate has changed in step S113 (S113: Yes), the radiation monitor 100 determines that the optical fiber 15a has deteriorated (S114). The radiation monitor 100 calibrates the counting rate / dose rate information 191a (S115), and displays the calibration result (S116). The calibration procedure of the count rate-dose rate information 191a is the same as that at the time of checking the radiation monitor 100.
  • step S113 the process of the radiation monitor 100 proceeds to step S202.
  • the radiation monitor 100 sets the wavelength selection unit 16 to the first mode. That is, the radiation monitor 100 sets the wavelength selection unit 16 so as to transmit light having the emission wavelength of the radiation detection element 11 a and block light from the light emitting unit 12.
  • step S203 the radiation monitor 100 determines whether or not the relationship between the light intensity and the count rate has changed. That is, the radiation monitor 100 determines whether or not the count rate due to the light emitted from the light emitting unit 12 is decreased with reference to the light intensity-count rate first information 191b.
  • the process of the radiation monitor 100 proceeds to step S204.
  • step S204 the radiation monitor 100 determines that the radiation detection element 11a has deteriorated. This is because the count rate is lower than normal even though the optical fiber 15a is not deteriorated. In this case, the radiation detection element 11a is replaced with a new one.
  • step S205 the radiation monitor 100 displays the determination result in step S204 by the analysis / display device 19.
  • step S203 when there is no change in the relationship between the light intensity and the counting rate in step S203 (S203: No), the process of the radiation monitor 100 proceeds to step S206.
  • the radiation monitor 100 determines that the dose rate of the radiation incident on the radiation detection element 11a has changed.
  • step S207 the radiation monitor 100 causes the analysis / display device 19 to display the determination result in step S206.
  • the radiation monitor 100 ends a series of processes (END).
  • the light emitting unit 12 is caused to emit light at a wavelength different from the light emission wavelength of the radiation detection element 11a during inspection of the radiation monitor 100 or operation confirmation. Accordingly, one of the photons generated by the radiation detection element 11 a and the light from the light emitting unit 12 can be selectively transmitted through the wavelength selection unit 16. And the location where abnormality occurred in the radiation monitor 100 can be specified by switching the setting (the 1st mode and the 2nd mode) of the wavelength selection part 16 suitably. That is, it can be easily specified which of the light emitting unit 12, the optical fiber 15a, and the radiation detection element 11a has deteriorated.
  • the above-described inspection and operation confirmation are performed by the analysis / display device 19 of the radiation monitor 100 or the like. Therefore, it is not necessary for an inspector to perform in the vicinity of the radiation detection unit 11 or to remove the radiation monitor 100 for inspection. Thereby, for example, even in a harsh environment with a high dose rate, the radiation monitor 100 can be easily inspected and confirmed.
  • the count rate-dose rate information 191a is calibrated (S115). Thereby, even if the optical fiber 15a is deteriorated by radiation, the radiation can be detected with high accuracy without replacing the optical fiber 15a.
  • a highly reliable radiation monitor 100 can be provided.
  • the radiation monitor 100A (see FIG. 15) according to the second embodiment is different from the first embodiment in that it further includes light attenuation filters 21 and 22 (see FIG. 15). Others are the same as in the first embodiment. Therefore, a different part from 1st Embodiment is demonstrated and description is abbreviate
  • FIG. 15 is a configuration diagram of a radiation monitor 100A according to the second embodiment.
  • the light attenuation filter 21 shown in FIG. 15 is a filter that attenuates light transmitted through the wavelength selection unit 16, and is interposed between the wavelength selection unit 16 and the light detection unit 17. By providing the light attenuation filter 21 in this way, even when the count rate of photons transmitted through the wavelength selection unit 16 exceeds the upper limit that can be converted by the light detection unit 17, the count rate of these photons is appropriately set. It can be calculated.
  • the measurement device 18 sets a value obtained by multiplying the count rate of the light transmitted through the light attenuation filter 21 by 10,000 as the count rate of the light transmitted through the wavelength selection unit 16.
  • the light attenuation filter 22 illustrated in FIG. 15 is a filter that attenuates light from the light emitting unit 12, and is installed in the light emitting unit 12. For example, when it is assumed that the light intensity of the light emitting unit 12 is changed in a wide range, it is preferable to provide such a light attenuation filter 22. Thus, for example, even if the light intensity is changed in a wide range of 7 digits in the light emitting unit 12, the count rate of the photons transmitted through the wavelength selecting unit 16 is accurately calculated based on the attenuation rate of the light attenuation filters 21 and 22. It can be calculated. Note that the processing related to the inspection and operation check of the radiation monitor 100A is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the radiation monitor 100A since the radiation monitor 100A includes the light attenuation filters 21 and 22, even a radiation with a very high dose rate can be detected with high accuracy.
  • the wavelength selection unit 16 regardless of whether the wavelength selection unit 16 is set to the first mode or the second mode, the light intensity of the light emitting unit 12 can be adjusted over a wide range by the light emitting unit control device 13, and the counting rate based on the light intensity can be analyzed and analyzed.
  • the display device 19 can calculate accurately.
  • the third embodiment is different from the first embodiment in that the radiation monitor 100B (see FIG. 16) includes n radiation detection elements 111a to 11na (see FIG. 16) having different emission wavelengths. Moreover, the point which selectively permeate
  • FIG. 16 is a configuration diagram of a radiation monitor 100B according to the third embodiment.
  • the radiation monitor 100B includes n radiation detection units 111 to 11n.
  • the radiation detection unit 111 is connected to the optical branching unit 14 through an optical fiber 151a.
  • the other radiation detection unit 112 and the like are also connected to the optical branching unit 14 via the optical fiber 152a and the like.
  • the radiation detection unit 111 includes a radiation detection element 111a.
  • the other radiation detection units 112 and the like also include a radiation detection unit 112a and the like. The emission wavelengths of these radiation detection elements 111a to 11na will be described with reference to FIG.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram regarding photons generated by a plurality of radiation detection elements and light from the light emitting unit 12 in the radiation monitor 100B.
  • the horizontal axis in FIG. 17 is the wavelength of light, and the vertical axis is the light intensity.
  • a curve i1 shown in FIG. 17 indicates the characteristics of photons generated by the radiation detection element 111a (see FIG. 16).
  • curves i2 and i3 indicate characteristics of photons generated by the radiation detection elements 112a and 113a (see FIG. 16).
  • the other radiation detection elements 114a to 11na are not shown.
  • the wavelength of light from the light emitting unit 12 is different from the emission wavelength of the radiation detection element 111a and the like.
  • FIG. 17 illustrates the characteristics of the radiation detection elements 111a to 113a, but the radiation detection elements 111a to 11na have different emission wavelengths. That is, the radiation detection elements 111a to 11na have different wavelengths of photons generated by irradiating the radiation or light to the radiation detection elements 111a to 11na.
  • the wavelength selection unit 16 shown in FIG. 16 transmits light of the emission wavelength of the radiation detection element selected by the measurement device 18 among the radiation detection elements 111a to 11na, and blocks light of other wavelengths. It has a function to do. And the radiation detection element used as object is switched sequentially by the measuring apparatus 18, and the wavelength of the light which permeate
  • information regarding the emission wavelengths of the radiation detection elements 111a to 11na is stored in advance in association with the identification information of the radiation detection elements 111a to 11na.
  • the analysis / display device 19 calculates the radiation dose rate based on the photon count rate from the radiation detection element selected by the measurement device 18. Thereby, the dose rate of the radiation incident on the radiation detection elements 111a to 11na can be calculated individually. Further, the analysis / display device 19 determines the presence or absence of deterioration of the radiation detection element selected by the measurement device 18 and the optical fiber connected to the radiation detection element. Accordingly, it is possible to individually determine whether or not the radiation detection elements 111a to 11na and the optical fibers 151a to 15na are deteriorated. In addition, since the process regarding the inspection and operation check of the radiation monitor 100B is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the analysis / display device 19 calculates the count rate of photons from the radiation detection elements selected by the measurement device 18 among the radiation detection elements 111a to 11na having different emission wavelengths. Thereby, the dose rate can be measured at a plurality of locations in the nuclear power plant. In addition, it is possible to determine whether or not the radiation detection elements 111a to 11na and the optical fibers 151a to 15na are deteriorated.
  • the number of the light emitting units 12 is sufficient. Therefore, the cost required for the light emitting unit 12 can be reduced as compared with the configuration in which the plurality of light emitting units 12 are provided.
  • the fourth embodiment is different from the first embodiment in that the radiation monitor 10C (see FIG. 18) includes n radiation detection units 111 to 11n. Further, the fourth embodiment is provided with an optical switch 23 connected to the radiation detection units 111 to 11n and an optical switch control device 24 (control unit) that controls the optical switch 23. This is different from the embodiment. Others are the same as in the first embodiment. Therefore, a different part from 1st Embodiment is demonstrated and description is abbreviate
  • FIG. 18 is a configuration diagram of a radiation monitor 100C according to the fourth embodiment.
  • the radiation monitor 100C includes radiation detection units 111 to 11n, optical fibers 151a to 15na, an optical switch 23, and an optical switch control device 24.
  • the radiation monitor 100C includes the components such as the light emitting unit 12 described in the first embodiment.
  • the optical switch 23 guides the light from the light emitting unit 12 to the radiation detection unit selected by the optical switch control device 24 among the plurality of radiation detection units 111 to 11n, and transmits the light from the radiation detection unit to the wavelength selection unit. 16 is provided.
  • an optical switch 23 for example, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) that switches a light path using static electricity can be used.
  • a known mechanical optical switch or waveguide optical switch may be used as the optical switch 23 . As shown in FIG. 18, the optical switch 23 is connected to the radiation detection unit 111 and the like through an optical fiber 151a and the like, and is connected to the optical branching unit 14 through an optical fiber 15d.
  • the optical switch control device 24 is a device that controls the optical switch 23, and is connected to the optical switch 23 via the wiring k5 and to the analysis / display device 19 via the wiring k6.
  • the optical switch control device 24 includes electronic circuits such as a CPU, a ROM, a RAM, and various interfaces, reads out a program stored in the ROM, develops it in the RAM, and the CPU executes various processes. Yes.
  • the optical switch control device 24 selects one radiation detection unit from among the radiation detection units 111 to 11n. Then, the optical switch control device 24 controls the optical switch 23 to guide the light from the light emitting unit 12 to the one radiation detection unit described above and guide the light from the radiation detection unit to the wavelength selection unit 16. .
  • an optical switch that guides light from the light emitting unit 12 to the radiation detecting unit 111 and guides light from the radiation detecting unit 111 to the light branching unit 14, for example. 23 is controlled. In this state, the presence or absence of deterioration of the radiation detection element 111a or the like is determined in the same manner as in the first embodiment.
  • Information indicating which one of the radiation detection units 111 to 11n is selected is transmitted from the optical switch control device 24 to the analysis / display device 19 via the wiring k6.
  • the emission wavelengths of the radiation detection elements 111a to 11na may or may not be the same.
  • the measurement device 18 transmits a photon of the emission wavelength of the target radiation detection element through the wavelength selection unit 16, The wavelength selector 16 is controlled so that light of other wavelengths is blocked.
  • the analysis / display device 19 calculates the count rate related to the one selected by the optical switch control device 24 from the radiation detection units 111 to 11n. Thereby, the dose rate can be measured at a plurality of locations in the nuclear power plant. In addition, it is possible to determine whether or not the radiation detection elements 111a to 11na and the optical fibers 151a to 15na are deteriorated.
  • the number of the light emitting units 12 is sufficient. Therefore, the cost required for the light emitting unit 12 can be reduced as compared with the configuration in which the plurality of light emitting units 12 are provided.
  • the radiation monitor 100 and the like according to the present invention have been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these descriptions, and various modifications can be made.
  • the configuration in which the radiation monitor 100 (see FIG. 1) includes the light branching unit 14 has been described, but the light branching unit 14 may be omitted.
  • FIG. 19 is a configuration diagram of a radiation monitor 100D according to a modification. As shown in FIG. 19, the light emitting section 12 and the radiation detection element 11a are connected via an optical fiber 15e, and the radiation detection element 11a and the wavelength selection section 16 are connected via another optical fiber 15f. Good. Even with such a configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. The same applies to the second to fourth embodiments.
  • the wavelength ⁇ of the light emitting unit 12 may be changed.
  • the analysis / display device 19 deteriorates the optical fiber 15a based on a plurality of points ( ⁇ , ⁇ ) specified by the wavelength ⁇ of the light emitting unit 12 and the light transmittance ⁇ in the optical fiber 15a. Specify the degree of.
  • the radiation monitor 100A includes the light attenuation filters 21 and 22
  • the present invention is not limited thereto. That is, one of the light attenuation filters 21 and 22 may be omitted.
  • the present invention is not limited to this. That is, a device having a plurality of functions among the light emitting unit control device 13, the measurement device 18, and the analysis / display device 19 may be provided.
  • the embodiments can be combined as appropriate.
  • the second embodiment and the third embodiment may be combined to include a plurality of radiation detection elements 111a to 11na having different emission wavelengths and light attenuation filters 21 and 22.
  • the second embodiment and the fourth embodiment may be combined.
  • the configuration in which the radiation monitor 100 is installed in the nuclear power plant has been described, but examples of the installation location of the radiation monitor 100 include the following locations.
  • spent fuel storage pools in nuclear power plants, inside / outside reactor pressure vessels, inside / outside reactor containment vessels, inside / outside suppression pools, inside / outside reactor buildings, reprocessing facilities, etc. is there.
  • the radiation monitor 100 may be installed in a radiation medical facility, or may be used for detection of fuel debris (the molten reactor fuel is cooled and solidified).

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

信頼性の高い放射線モニタ等を提供する。放射線モニタ（１００）は、所定の発光波長で発光する放射線検出素子（１１ａ）を有する放射線検出部（１１）と、前記発光波長とは異なる波長の光を発する発光部（１２）と、前記発光波長の光を透過させ、発光部（１２）からの光を遮断する第１モードに設定される波長選択部（１６）と、光を伝送する光ファイバ（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）と、波長選択部（１６）を透過した光を電気パルスに変換する光検出部（１７）と、前記電気パルスの計数率を測定する測定装置（１８）と、前記計数率と、発光部（１２）の光強度と、に基づいて、少なくとも発光部（１２）の劣化の有無を判定する解析・表示装置（１９）と、を備える。

Description

放射線モニタ、及び放射線モニタの解析方法
　本発明は、放射線モニタ、及び放射線モニタの解析方法に関する。
　放射線モニタに関して、例えば、放射線検出素子の付近に配置された微弱な放射線源（バグソース）の放射線が検出されない場合、放射線モニタが正常に機能していないと判定する技術が知られている。しかしながら、このような放射線モニタでは、放射線源の線量率を下回る放射線を検出することが困難であり、また、放射線源の管理が煩瑣であるという事情がある。
　前記した放射線源が不要な放射線モニタとして、例えば、光パルスを用いた特許文献１に記載の技術が知られている。すなわち、特許文献１には、放射線及び光に感度を有するセンサ部と、センサ部に接続される信号処理部と、センサ部に光パルスを照射する発光部と、発光部の動作を制御する発光制御部と、同時計数部と、を備える放射線モニタについて記載されている。前記した同時計数部は、信号処理部からの信号と、発光制御部からの信号と、の同時計数をとり、一定回数連続で同時係数信号が得られなかった場合、放射線モニタが故障していると判定する。
特許第５３３６８３６号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、「放射線モニタが故障している」と判定された場合において、センサ部及び発光部のいずれに不具合が生じているかを判別することが困難である。
　また、特許文献１に記載の技術では、センサ部に光を照射するように（つまり、センサ部の付近に）発光部が配置される。したがって、原子炉格納容器等の高線量率環境下や、摂氏数百度の高温環境下では、発光部に不具合が生じる可能性があり、放射線モニタの信頼性をさらに高める余地がある。
　そこで、本発明は、信頼性の高い放射線モニタ等を提供することを課題とする。
　前記課題を解決するために、本発明は、放射線に感度を有するとともに、光にも感度を有し、放射線又は光の入射によって所定の発光波長で発光する放射線検出素子の前記発光波長とは異なる波長の光を発光部から発し、前記発光波長の光を選択的に透過させる波長選択部を介して入射した光を制御部が電気パルスに変換し、前記電気パルスの計数率と、前記発光部の光強度とに基づいて、少なくとも前記発光部の劣化の有無を判定することを特徴とする。
　本発明によれば、信頼性の高い放射線モニタ等を提供できる。
本発明の第１実施形態に係る放射線モニタの構成図である。 本発明の第１実施形態に係る放射線モニタの放射線検出素子で生成される光子、及び発光部からの光に関する説明図である。 本発明の第１実施形態に係る放射線モニタが備える解析・表示装置の機能ブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る放射線モニタの記憶部に格納されている計数率‐線量率情報の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る放射線モニタの点検時における処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る放射線モニタの点検時における処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る放射線モニタの点検時における光の径路を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る放射線モニタの発光部の光強度と計数率との第１モードにおける関係を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る放射線モニタの発光部の光強度と計数率との第２モードにおける関係を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る放射線モニタの記憶部に格納されている波長‐透過率情報の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る放射線モニタの動作確認時における処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る放射線モニタの動作確認時における処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る放射線モニタの計数率及び光強度の変化の例を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る放射線モニタの計数率及び光強度の変化の別の例を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る放射線モニタの構成図である。 本発明の第３実施形態に係る放射線モニタの構成図である。 本発明の第３実施形態に係る放射線モニタにおいて複数の放射線検出素子で生成される光子、及び発光部からの光に関する説明図である。 本発明の第４実施形態に係る放射線モニタの構成図である。 本発明の変形例に係る放射線モニタの構成図である。
≪第１実施形態≫
＜放射線モニタの構成＞
　図１は、第１実施形態に係る放射線モニタ１００の構成図である。
　放射線モニタ１００は、放射線を検出する機器である。また、放射線モニタ１００は、自身の健全性の有無（つまり、放射線モニタ１００が正常に機能しているか否か）を判定する機能等も有している。
　図１に示すように、放射線モニタ１００は、放射線検出部１１と、発光部１２と、発光部制御装置１３（制御部）と、光分岐部１４と、光ファイバ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ（光伝送路）と、を備えている。また、放射線モニタ１００は、前記した構成の他に、波長選択部１６と、光検出部１７と、測定装置１８（制御部）と、解析・表示装置１９（制御部）と、を備えている。
　放射線検出部１１は、自身に入射する放射線や光を検出するものであり、例えば、原子力プラントの所定箇所に配置される。図１に示すように、放射線検出部１１は、放射線検出素子１１ａを備えている。放射線検出素子１１ａは、放射線に感度を有するとともに、光にも感度を有し、放射線又は光の入射によって所定の発光波長で発光する素子である。このような放射線検出素子１１ａとして、例えば、母材であるイットリウム・アルミニウム・ガーネットに希土類元素（ネオジム、イッテルビウム、セリウム、プラセオジウム等）を含有したシンチレーション素子を用いることができる。
　本実施形態では、一例として、放射線検出素子１１ａがＮｄ：ＹＡＧ（ネオジム添加イットリウム・アルミニウム・ガーネット）である場合について説明する。このＮｄ：ＹＡＧは、γ線等の放射線が入射したり、発光部１２からの光が入射したりすると、約１０６４ｎｍの発光波長の光子を生成する性質を有している。
　例えば、放射線検出素子１１ａであるＮｄ：ＹＡＧに放射線が入射すると、この放射線のエネルギによって、放射線検出素子１１ａのエネルギ準位が所定の励起状態に遷移する。そして、前記した励起状態から、エネルギ準位の低い基底状態に遷移するとき、放射線検出素子１１ａにおいて約１０６４ｎｍの発光波長の光子が生成される。
　なお、発光部１２からの光が放射線検出素子１１ａに入射し、この光のエネルギによって放射線検出素子１１ａで光子が生成される場合についても同様のことがいえる。このように、発光波長が８００ｎｍ以上の放射線検出素子１１ａを用いることで、光の伝送に伴う光ファイバ１５ａ等の劣化を抑制できる。
　ちなみに、放射線検出素子１１ａであるＮｄ：ＹＡＧに放射線又は光が入射した場合、約１０６４ｎｍの波長の光子が生成されるとともに、１０６４ｎｍとは異なる波長の光子も少数ではあるが生成される。つまり、放射線検出素子１１ａの「発光波長」とは、他の波長に比べて光子の生成率が比較的高い波長を意味している。
　また、図１では図示を省略したが、放射線検出部１１は、放射線検出素子１１ａを収容するハウジングを備えている。このハウジングは、外部から入射する放射線を透過させるとともに、外部から入射する光を遮断する機能を有している。
　図１に示す発光部１２は、放射線モニタ１００が正常に機能しているか否かの判定を行う際に用いられる半導体レーザである。なお、発光部１２としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いてもよい。この発光部１２は、放射線検出素子１１ａの発光波長とは異なる波長の光を発するようになっている。
　図２は、放射線検出素子１１ａで生成される光子、及び発光部１２からの光に関する説明図である。なお、図２の横軸は光の波長であり、縦軸は光強度である。
　図２に示す例では、放射線検出素子１１ａで生成される光子の波長（つまり、発光波長）よりも、発光部１２からの光の波長の方が短くなっている。これによって、放射線検出素子１１ａで生成された光子と、発光部１２から発せられた光とを、後記する波長選択部１６において区別（一方を透過させ、他方を遮断）できる。
　なお、放射線検出素子１１ａがＮｄ：ＹＡＧ（発光波長：１０６４ｎｍ）である場合において、例えば、４４５ｎｍの波長で発光部１２を発光させてもよいし、また、５２０ｎｍ、６５０ｎｍ、７８０ｎｍ、８０８ｎｍ、９０５ｎｍ、９８０ｎｍといった波長で発光部１２を発光させてもよい。前記した波長のいずれであっても、その波長の光が放射線検出素子１１ａに入射すると、励起状態から基底状態への遷移に伴って、放射線検出素子１１ａにおいて約１０６４ｎｍの発光波長の光子が生成される。
　また、放射線検出素子１１ａの発光波長よりも発光部１２の光の波長の方が長い場合にも、本実施形態を適用できる。
　図１に示す発光部制御装置１３は、発光部１２を制御する装置であり、配線ｋ１を介して発光部１２に接続されている。発光部制御装置１３は、図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成されている。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。なお、発光部制御装置１３が実行する処理については後記する。
　光分岐部１４は、放射線検出部１１からの光を発光部１２及び波長選択部１６に向けて分岐させるものである。つまり、光分岐部１４は、光ファイバ１５ａを介して第１ポート１４ａに入射した光を、第２ポート１４ｂを介して光ファイバ１５ｂに導くとともに、第３ポート１４ｃを介して光ファイバ１５ｃに導く機能を有している。このような光分岐部１４として、例えば、光カプラを用いることができる。
　放射線検出部１１から光ファイバ１５ａを介して光分岐部１４に入射した光は、１：１の割合で光ファイバ１５ｂ，１５ｃに分かれて伝送される。このうち、光ファイバ１５ｃを介して伝送される光に基づいて、放射線の検出や、放射線モニタ１００の点検等が行われる。
　また、光分岐部１４は、発光部１２から光ファイバ１５ｂを介して入射した光を、光ファイバ１５ａを介して放射線検出部１１に導く機能も有している。
　光ファイバ１５ａは、発光部１２から光分岐部１４等を介して入射する光を放射線検出部１１に導くとともに、放射線検出部１１で生成された光子を光分岐部１４に導く光伝送路である。このように、光ファイバ１５ａを介して双方向で光の伝送を行うことで、別々の光ファイバを用いる場合と比較して、コストの低減を図ることができる。光ファイバ１５ａの一端は、放射線検出素子１１ａを収容するハウジング（図示せず）の孔に差し込まれている。光ファイバ１５ａの他端は、光分岐部１４の第１ポート１４ａに接続されている。
　光ファイバ１５ｂは、発光部１２からの光を光分岐部１４に導く光伝送路である。光ファイバ１５ｂは、一端が発光部１２に接続され、他端が光分岐部１４の第２ポート１４ｂに接続されている。
　光ファイバ１５ｃは、放射線検出部１１から光分岐部１４等を介して入射する光を波長選択部１６に導く光伝送路である。光ファイバ１５ｃは、一端が光分岐部１４の第３ポート１４ｃに接続され、他端が波長選択部１６に接続されている。
　なお、発光部１２から放射線検出部１１に光を伝送するとともに、放射線検出部１１から波長選択部１６に光を伝送する「光伝送路」は、光ファイバ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを含んで構成される。
　波長選択部１６は、所定範囲内の波長の光を選択的に透過させるものである。このような波長選択部１６として、波長選択フィルタを用いてもよいし、また、分光器を用いてもよい。
　波長選択部１６は、測定装置１８によって、次に説明する「第１モード」及び「第２モード」の一方から他方に切替可能になっている。
　「第１モード」とは、放射線検出素子１１ａの発光波長の光を透過させ、発光部１２からの光を遮断するモードである。
　「第２モード」とは、発光部１２からの光を透過させ、放射線検出素子１１ａの発光波長の光を遮断するモードである。
　例えば、波長選択部１６が複数枚の波長選択フィルタを備える構成では、前記した各モードに対応する波長選択フィルタがオートチェンジャ式で選択される。また、波長選択部１６が分光器である場合には、前記した各モードに対応して、分光器の角度が調整される。
　光検出部１７は、波長選択部１６を透過した光を電気パルスに変換する機器である。より詳しく説明すると、光検出部１７に１つの光子が入射すると、光電変換によって１つの電気パルスが生成されるようになっている。このような光検出部１７として、例えば、光電子増倍管やアバランシェフォトダイオードを用いることができる。
　発明者らは、放射線検出素子１１ａに入射する放射線の線量率と、放射線検出素子１１ａで生成される単位時間当たりの光子の個数と、が比例関係にあることを実験により見出した。本実施形態では、この比例関係に基づいて、光検出部１７から測定装置１８に出力される電気パルスの単位時間当たりの個数（つまり、計数率）を、放射線の線量率に換算するようにしている。
　また、発明者らは、放射線検出素子１１ａに入射する光の光強度と、放射線検出素子１１ａで生成される単位時間当たりの光子の個数と、の間にも比例関係があることを実験により見出した。本実施形態では、この比例関係に基づいて、発光部１２の光強度（つまり、放射線検出素子１１ａに入射する光の光強度）と、光検出部１７における電気パルスの計数率と、の関係を特定するようにしている。
　測定装置１８は、光検出部１７から入力される電気パルスの計数率を測定する装置であり、配線ｋ２を介して光検出部１７に接続されている。測定装置１８は、図示はしないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成され、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。
　解析・表示装置１９は、前記した計数率と、発光部１２の光強度と、に基づいて、少なくとも発光部１２の劣化の有無を判定する機能を有している。解析・表示装置１９は、図示はしないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成され、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。図１に示すように、解析・表示装置１９は、配線ｋ３を介して測定装置１８に接続されるとともに、配線ｋ４を介して発光部制御装置１３に接続されている。
　図３は、放射線モニタ１００が備える解析・表示装置１９の機能ブロック図である。
　図３に示すように、解析・表示装置１９は、記憶部１９１と、操作部１９２と、解析部１９３と、表示制御部１９４と、表示部１９５と、を備えている。
　記憶部１９１には、計数率‐線量率情報１９１ａと、光強度‐計数率第１情報１９１ｂと、光強度‐計数率第２情報１９１ｃと、波長‐透過率情報１９１ｄと、が格納されている。
　計数率‐線量率情報１９１ａは、測定装置１８から入力される電気パルスの計数率（つまり、光子の計数率）と、放射線の線量率と、の関係を示す情報である。
　図４は、放射線モニタ１００に記憶部１９１に格納されている計数率‐線量率情報１９１ａの説明図である。
　図４の横軸は、測定装置１８から入力される電気パルスの計数率である。図４の縦軸は、放射線検出素子１１ａに入射する放射線の線量率である。
　図４に示すように、計数率と線量率とは比例関係になっている。この比例関係を表す直線Ｌ０の比例係数が、計数率‐線量率情報１９１ａ（図３参照）として、予め記憶部１９１に格納されている。
　なお、図３に示す光強度‐計数率第１情報１９１ｂ、光強度‐計数率第２情報１９１ｃ、及び波長‐透過率情報１９１ｄについては後記する。
　図３に示す操作部１９２は、放射線モニタ１００が正常に機能しているか否かの確認や、放射線の検出等に関するユーザの操作を受け付けるものである。
　解析部１９３は、測定装置１８から入力される計数率と、計数率‐線量率情報１９１ａと、に基づいて、放射線の線量率を算出する機能を有している。また、解析部１９３は、測定装置１８から入力される計数率と、発光部制御装置１３から入力される発光部１２の光強度と、に基づいて、発光部１２等の劣化の有無を判定する機能も有している。なお、解析部１９３が実行する処理については後記する。
　表示制御部１９４は、表示部１９５を制御する機能を有している。
　表示部１９５は、解析部１９３の解析結果等を表示するディスプレイである。
　なお、図１に示す発光部１２、発光部制御装置１３、波長選択部１６、光検出部１７、測定装置１８、及び解析・表示装置１９は、例えば、原子力プラントの制御ルーム（図示せず）に配置される。図１に示す光分岐部１４は、制御ルームの付近に配置される。また、放射線検出部１１は、原子炉格納容器等の所定箇所に配置される。したがって、放射線検出部１１と光分岐部１４とを接続する光ファイバ１５ａは、その長さが数百ｍに及ぶことが多く、また、放射線の影響で徐々に劣化する。
＜放射線モニタの処理＞
（１．放射線の測定）
　放射線の測定を行う際に測定装置１８は、図１に示す波長選択部１６を、前記した「第１モード」に設定する。つまり、測定装置１８は、放射線検出素子１１ａの発光波長の光を透過させ、発光部１２からの光を遮断するように波長選択部１６を設定する。
　放射線検出部１１に外部から放射線（例えば、γ線）が入射すると、この放射線のエネルギによって、放射線検出素子１１ａで光子が生成される。前記したように、単位時間当たりに生成される光子の個数は、放射線の線量率に比例する。
　放射線検出素子１１ａで生成された光子は、光ファイバ１５ａ、光分岐部１４に入射する。そして、前記した光子のうちの半分が、光ファイバ１５ｃを介して波長選択部１６に入射し、さらに、波長選択部１６を透過する。
　波長選択部１６を透過した光子は、光検出部１７において、光子ひとつひとつに対応する電気パルスに変換される。測定装置１８は、前記した電気パルスの計数率を測定する。解析・表示装置１９は、計数率‐線量率情報１９１ａに基づいて、計数率を線量率に換算し、その線量率の算出結果を表示する。
　なお、後記する点検や動作確認を行っているとき以外は、発光部１２を発光させる必要は特にない。
（２．放射線モニタの点検時）
　放射線モニタ１００の「点検」は、放射線検出素子１１ａに入射する放射線の線量率が、バックグラウンドレベル（ＢＧレベル、自然放射線レベル）の状態で行われる。このような「点検」は、放射線モニタ１００の周囲の機器（放射線の発生源）を停止させた状態で、定期的に行われることが多い。なお、「バックグラウンドレベル」の放射線とは、宇宙線や地中の天然放射性物質に起因する微弱な放射線である。そして、操作部１９２（図３参照）を介した所定の操作によって、放射線モニタ１００が正常に機能しているか否かの点検が開始される。
　図５は、放射線モニタ１００の点検時における処理を示すフローチャートである（適宜、図１を参照）。
　ステップＳ１０１において放射線モニタ１００は、測定装置１８によって、波長選択部１６を第１モードに設定する。つまり、放射線モニタ１００は、放射線検出素子１１ａの発光波長の光を透過させ、発光部１２からの光を遮断するように波長選択部１６を設定する。
　ステップＳ１０２において放射線モニタ１００は、発光部１２を発光させる。すなわち、放射線モニタ１００は、発光部制御装置１３によって、所定の光強度の設定値に基づき、放射線検出素子１１ａの発光波長とは異なる波長で発光部１２を発光させる。なお、発光部１２の光強度に関しては、例えば、所定の光強度を持続させてもよいし、また、光強度を段階的に変化させてもよい。
　図７は、放射線モニタ１００の点検時における光の径路を示す説明図である。
　なお、図７に示す実線矢印は、発光部１２からの光が伝送される向きを示し、破線矢印は、放射線検出素子１１ａで生成された光子が伝送される向きを示している。
　発光部１２から発せられた光は、光ファイバ１５ａ等を介して放射線検出素子１１ａに入射する。この光のエネルギによって、放射線検出素子１１ａにおいて所定の発光波長（例えば、１０６４ｎｍ）の光子が、照射された光の強度に比例する生成率で生成される。この光子は、光ファイバ１５ａ，１５ｃ等を介して波長選択部１６に入射し、波長選択部１６を透過する（破線矢印）。
　また、発光部１２から伝送されて放射線検出部１１内で反射・散乱した光も、光ファイバ１５ａ，１５ｃ等を介して波長選択部１６に入射する（実線矢印）。前記したように、波長選択部１６は「第１モード」に設定されているため、発光部１２からの光は波長選択部１６で遮断される。
　図５のステップＳ１０３において放射線モニタ１００は、光検出部１７で光子を検出する。前記したように、光検出部１７に入射するひとつひとつの光子が、ひとつひとつの電気パルスとして光電変換される。
　ステップＳ１０４において放射線モニタ１００は、測定装置１８で計数率を測定する。つまり、放射線モニタ１００は、測定装置１８によって、単位時間当たりの電気パルスの個数を計数する。この値は、電気パルスの計数率であるとともに、波長選択部１６を透過した光子の計数率でもある。この計数率と、発光部１２の光強度と、は比例関係にある。
　図８は、発光部１２の光強度と計数率との第１モードにおける関係を示す説明図である。図８の横軸は、発光部１２の光強度であり、縦軸は、測定装置１８によって測定された計数率である。
　図８に示す複数の○印は、波長選択部１６が第１モードに設定された状態で、放射線モニタ１００が正常であることが既知であるとき（放射線モニタ１００の使用開始時）に得られたデータである。これらの○印を通る直線Ｌ１の比例係数が、発光部１２の光強度と計数率との関係を示す光強度‐計数率第１情報１９１ｂ（図３参照）として、予め記憶部１９１に格納されている。
　なお、放射線モニタ１００の使用開始時には、発光部１２、光ファイバ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、及び放射線検出素子１１ａのいずれも新品であるため、これらの各部品は劣化していない。前記した各部品のうちいずれかが劣化した場合の●印（図８参照）については後記する。
　図５のステップＳ１０５において放射線モニタ１００は、光強度と計数率との関係が変化したか否かを、解析・表示装置１９によって判定する。つまり、ステップＳ１０５において解析・表示装置１９は、発光部１２から発せられた光に起因する計数率（図８に示す●印）が、光強度‐計数率第１情報１９１ｂ（図８に示す○印）を基準として低下しているか否かを判定する。
　図８に示す例では、複数の●印を通る直線Ｌ２の比例係数が、基準となる直線Ｌ１よりも小さくなっている。つまり、各光強度において、点検時における計数率（●印）が、使用開始時（○印）よりも低くなっている。このような場合、図５のステップＳ１０５において解析・表示装置１９は、光強度と計数率との関係が変化したと判定する。
　なお、前記した変化の原因として、発光部１２の劣化、光ファイバ１５ａの劣化、及び放射線検出素子１１ａの劣化の３通りが挙げられる。本実施形態では、この３通りのうちいずれに該当するかを、ステップＳ１０６～Ｓ１１８（図５、図６参照）の処理によって判別するようにしている。
　図５のステップＳ１０５において光強度と計数率との関係が変化した場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、放射線モニタ１００の処理はステップＳ１０６に進む。
　ステップＳ１０６において放射線モニタ１００は、解析・表示装置１９によって、発光部１２の実際の光強度が、所定の設定値よりも小さいか否かを判定する。例えば、検査員が、発光部１２に光強度測定装置（図示せず）を接続し、この光強度測定装置から解析・表示装置１９に測定値（発光部１２の実際の光強度）を出力するようにしてもよい。
　ステップＳ１０６において発光部１２の実際の光強度が設定値よりも小さい場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、放射線モニタ１００の処理は、ステップＳ１０７に進む。
　ステップＳ１０７において放射線モニタ１００は、解析・表示装置１９によって、発光部１２が劣化していると判定する。発光部１２の実際の光強度が、設定値よりも低下しているからである。
　ステップＳ１０８において放射線モニタ１００は、発光部１２が劣化している旨を解析・表示装置１９に表示して、処理を終了する（図６の「ＥＮＤ」）。この場合には、発光部制御装置１３を用いて発光部１２の光強度が新たに調整されたり、発光部１２の修理・交換が行われたりする。
　また、ステップＳ１０６において発光部１２の実際の光強度が設定値よりも小さくない場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、放射線モニタ１００の処理はステップＳ１０９に進む。この場合には、放射線検出素子１１ａ及び光ファイバ１５ａのうち少なくとも一方が劣化している可能性が高い。
　ステップＳ１０９において放射線モニタ１００は、測定装置１８によって、波長選択部１６を第２モードに設定する。つまり、放射線モニタ１００は、発光部１２からの光を透過させ、放射線検出素子１１ａの発光波長の光を遮断するように波長選択部１６を設定する。
　図６のステップＳ１１０において放射線モニタ１００は、発光部１２を発光させる。発光部１２からの光に起因して放射線検出素子１１ａで生成された光子は、光ファイバ１５ａ，１５ｃ等を介して波長選択部１６に入射する。この光子は、第２モードに設定された波長選択部１６で遮断される。一方、発光部１２から発せられて放射線検出部１１内で反射・散乱した光は、光ファイバ１５ａ，１５ｃ等を介して波長選択部１６に入射し、この波長選択部１６を透過する。
　ステップＳ１１１において放射線モニタ１００は、光検出部１７で光子を検出する。
　ステップＳ１１２において放射線モニタ１００は、測定装置１８で計数率を測定する。この計数率は、前記したように、発光部１２の光強度に比例している。
　図９は、放射線モニタ１００が備える発光部１２の光強度と計数率との第２モードにおける関係を示す説明図である。
　図９の横軸は、発光部１２の光強度であり、縦軸は、測定装置１８によって測定された計数率である。
　図９に示す複数の○印は、波長選択部１６が第２モードに設定された状態で、放射線モニタ１００が正常であることが既知であるとき（放射線モニタ１００の使用開始時）に得られたデータである。これらの○印を通る直線Ｌ３の比例係数が、発光部１２の光強度と計数率との関係を示す光強度‐計数率第２情報１９１ｃ（図３参照）として、予め記憶部１９１に格納されている。なお、図９に示す複数の●印については後記する。
　図６のステップＳ１１３において放射線モニタ１００は、光強度と計数率との関係が変化したか否かを、解析・表示装置１９によって判定する。つまり、ステップＳ１１３において解析・表示装置１９は、発光部１２から発せられた光に起因する計数率（図９に示す●印）が、光強度‐計数率第２情報１９１ｃ（図９に示す○印）を基準として低下しているか否かを判定する。
　図９に示す例では、複数の●印を通る直線Ｌ４の比例係数が、基準となる直線Ｌ３よりも小さくなっている。つまり、各光強度において、点検時における計数率（●印）が、使用開始時（○印）よりも低くなっている。このような場合、図６のステップＳ１１３において解析・表示装置１９は、光強度と計数率との関係が変化したと判定し（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１４の処理に進む。
　ステップＳ１１４において放射線モニタ１００は、解析・表示装置１９によって、光ファイバ１５ａが劣化していると判定する。放射線の影響で光ファイバ１５ａが劣化すると、光ファイバ１５ａを介して光が伝送されにくくなり、前記した計数率が正常時よりも低くなるからである。
　ステップＳ１１５において放射線モニタ１００は、解析・表示装置１９によって、計数率‐線量率情報１９１ａを校正する。この「校正」について、図１０を用いて説明する。
　図１０は、放射線モニタ１００の記憶部１９１に格納されている波長‐透過率情報１９１ｄの説明図である。
　図１０の横軸は、光ファイバ１５ａを介して伝送される光の波長である。図１０の縦軸は、光ファイバ１５ａにおける光の透過率である。
　図１０に示すように、光ファイバ１５ａに伝送される光の波長が長くなるにつれて、ある波長から光の透過率が急激に上昇し、光の波長をさらに長くすると、光の透過率が所定の値に収束する。
　また、光ファイバ１５ａが劣化していない状態（曲線ｈ１）に比べて、光ファイバ１５ａが劣化した状態（曲線ｈ２）や、光ファイバ１５ａがさらに劣化した状態（曲線ｈ３）では、各波長における光の透過率が低くなっている。このように、光ファイバ１５ａにおける光の波長と透過率との関係が、光ファイバ１５ａの劣化の程度を示す所定の数値に対応付けて、波長‐透過率情報１９１ｄ（図３参照）として、予め記憶部１９１に格納されている。
　図６のステップＳ１１５の「校正」の手順について具体的に説明すると、次のようになる。解析・表示装置１９は、まず、発光部１２の光の波長を読み込む。この波長の値は、発光部制御装置１３から解析・表示装置１９に送信される。
　次に、解析・表示装置１９は、光ファイバ１５ａにおける光の透過率を算出する。この透過率は、発光部１２の光強度と、測定装置１８から入力される計数率と、に基づいて算出される。そして、解析・表示装置１９は、発光部１２の光の波長と、光ファイバ１５ａにおける光の透過率と、前記した波長‐透過率情報１９１ｄと、に基づいて、計数率‐線量率情報１９１ａの校正を行う。
　図１０に示す例では、発光部１２から波長λの光が発せられているとき、光ファイバ１５ａを介して光が透過率τで伝送されている。したがって、解析・表示装置１９は、点Ｑ（λ，τ）を通る曲線ｈ２に対応付けられた所定の数値φ（光ファイバ１５ａの劣化の程度を示す数値）を、波長‐透過率情報１９１ｄ（図３参照）として記憶部１９１から読み出す。
　そして、解析・表示装置１９は、図４に示す直線Ｌ０の比例係数に数値φを乗算することによって、新たな比例係数を算出する。この新たな比例係数は、光ファイバ１５ａが劣化していない状態での直線Ｌ０の比例係数よりも大きな値になる。これによって、仮に光ファイバ１５ａが劣化していたとしても、放射線の線量率を高精度で算出できる。なお、光ファイバ１５ａの劣化が著しい場合には、光ファイバ１５ａを交換してもよい。
　図６のステップＳ１１６において放射線モニタ１００は、解析・表示装置１９によって、ステップＳ１１５の校正結果を表示し、処理を終了する（ＥＮＤ）。
　また、ステップＳ１１３において光強度と計数率との関係に変化がない場合（Ｓ１１３：Ｎｏ）、放射線モニタ１００の処理はステップＳ１１７に進む。
　ステップＳ１１７において放射線モニタ１００は、解析・表示装置１９によって、放射線検出素子１１ａが劣化していると判定する。発光部１２も光ファイバ１５ａも劣化していないとすれば、前記した３通りの原因の残り一つである放射線検出素子１１ａの劣化の可能性が高いからである。
　ステップＳ１１８において放射線モニタ１００は、解析・表示装置１９によって、ステップＳ１１７の判定結果を表示し、処理を終了する（ＥＮＤ）。この場合には、放射線検出素子１１ａが新しいものに交換される。
（３．放射線モニタ１００の動作確認時）
　前記した「点検」が原子力プラント（図示せず）の停止中に行われるのに対して、放射線モニタ１００が正常に動作しているか否かの「動作確認」は、原子力プラントの稼動中に行われる。つまり、放射線検出素子１１ａに入射する放射線の線量率が、いわゆるバックグラウンドレベル（ＢＧレベル、自然放射線レベル）よりも高い状態で「動作確認」が行われる。
　図１１は、放射線モニタ１００の動作確認時における処理を示すフローチャートである（適宜、図１を参照）。
　なお、放射線モニタ１００の点検時のフローチャート（図５、図６参照）と同様の処理には、同一のステップ番号を付している。
　ステップＳ１０１において放射線モニタ１００は、波長選択部１６を第１モードに設定し、さらに、発光部１２の発光（Ｓ１０２）、光子の検出（Ｓ１０３）、及び計数率の測定（Ｓ１０４）を順次に行う。
　図１３（ａ）は、放射線モニタ１００の計数率の変化の例を示す説明図である。
　図１３（ａ）の横軸は時刻であり、縦軸は、波長選択部１６が第１モードに設定されている状態での計数率である。
　図１３（ａ）に示す計数率ｎＬは、放射線モニタ１００の所定の仕様における測定範囲下限値である。つまり、放射線モニタ１００は、この測定範囲下限値以上の所定範囲内であれば、計数率を高精度で測定できるようになっている。なお、測定範囲下限値未満の計数率であっても、前記した仕様の精度よりは若干劣るものの、計数率を測定可能である。
　図１３（ａ）に示す○印は、原子力プラントの運用開始前において、波長選択部１６を第１モードに設定した状態での計数率である。運用開始前の時刻ｔ１では、放射線検出素子１１ａに微弱な自然放射線が入射しているため、バックグラウンドレベル（ＢＧレベル）の計数率ｎ０になっている。その後、時刻ｔ２に原子力プラントが稼動し始めたとする。
　図１３（ａ）に示す●印は、原子力プラントを稼動し、さらに波長選択部１６を第１モードに設定した状態で、発光部１２を発光させたときの計数率である。なお、時刻ｔ３における計数率の低下については、後記する。
　図１３（ｂ）は、発光部１２の光強度の変化の例を示す説明図である。
　図１３（ｂ）に示す例では、時刻ｔ２以後に発光部１２が一定の光強度ｐで発光している。また、バックグラウンドレベル（計数率ｎ０：図１３（ａ）参照）と、測定範囲下限値（計数率ｎＬ：図１３（ａ）参照）と、の間に計数率ｎ１が収まるように光強度ｐが設定されている。これによって、測定範囲下限値である計数率ｎＬ付近の微弱な放射線を検出しつつ、発光部１２の発光に起因する光子も検出できる。
　このように発光部１２を発光させると、放射線検出素子１１ａには、原子力プラントの稼動に伴う放射線が入射するとともに、発光部１２からの光も入射する。これらの放射線や光のエネルギによって放射線検出素子１１ａで生成された光子は、第１モードに設定された波長選択部１６を透過して、光検出部１７に入射する（図７参照）。
　図１４（ａ）、（ｂ）は、放射線モニタ１００の計数率及び光強度の変化の別の例を示す説明図である。
　このように、発光部１２の光強度を段階的に変化させることによって（図１４（ｂ）参照）、計数率を段階的に変化させてもよい（図１４（ａ）参照）。そして、発光部１２の光強度の変化に伴う計数率の変化に基づいて、放射線モニタ１００の健全性の有無を確認するようにしてもよい。
　再び、図１１に戻って説明を続ける。
　ステップＳ２０１において放射線モニタ１００は、発光部１２の光強度の設定値が維持されている状態で計数率が低下したか否かを、解析・表示装置１９によって判定する。より詳しく説明すると、放射線モニタ１００は、計数率の低下量が所定閾値以上であるか否かを判定し、また、計数率がバックグラウンドレベルまで低下したか否かについても判定する。前記した２つのうち少なくとも一方が成立している場合、ステップＳ２０１において解析・表示装置１９は、計数率が低下したと判定する。
　図１３（ａ）、（ｂ）に示す例では、時刻ｔ２以後において発光部１２が光強度ｐで維持されているにもかかわらず、時刻ｔ３において計数率が値ｎ０（バックグラウンドレベル）まで低下している。このような場合、ステップＳ２０１において解析・表示装置１９は、「計数率が低下した」と判定する。
　また、図１４（ａ）、（ｂ）に示す例では、計数率が段階的に変化しているものの、発光部１２の光強度が一定のときには、計数率も一定になっている。このような場合、ステップＳ２０１において解析・表示装置１９は、「計数率は低下していない」と判定する。
　前記したように、ステップＳ２０１において計数率が低下していない場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、放射線モニタ１００は、処理を終了する（図１２の「ＥＮＤ」）。放射線検出素子１１ａ、発光部１２、及び光ファイバ１５ａのいずれも劣化していない可能性が高いからである。
　一方、ステップＳ２０１において計数率が低下した合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、放射線モニタ１００の処理はステップＳ１０６に進む。
　ステップＳ１０６において放射線モニタ１００は、発光部１２の実際の光強度が所定の設定値よりも小さいか否かを判定する。発光部１２の実際の光強度が設定値よりも小さい場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、放射線モニタ１００は、発光部１２が劣化していると判定し（Ｓ１０７）、その判定結果を表示する（Ｓ１０８）。
　一方、ステップＳ１０６において発光部１２の光強度が設定値よりも小さくなっていない場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１０９において放射線モニタ１００は、波長選択部１６を第２モードに設定する。前記したように、第２モードとは、発光部１２からの光を透過させ、放射線検出素子１１ａの発光波長の光を遮断するモードである。
　ステップＳ１０９の処理を行った後、放射線モニタ１００は、発光部１２を発光させ（Ｓ１１０：図１２参照）、光検出部１７で光子を検出し（Ｓ１１１）、測定装置１８で計数率を測定する（Ｓ１１２）。
　次に、ステップＳ１１３において放射線モニタ１００は、光強度と計数率との関係が変化したか否かを判定する。つまり、ステップＳ１１３において解析・表示装置１９は、発光部１２から発せられた光に起因する計数率が、光強度‐計数率第２情報１９１ｃを基準として低下しているか否かを判定する。
　ステップＳ１１３において光強度と計数率との関係が変化した場合（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）、放射線モニタ１００は、光ファイバ１５ａが劣化していると判定する（Ｓ１１４）。そして、放射線モニタ１００は、計数率‐線量率情報１９１ａを校正し（Ｓ１１５）、その校正結果を表示する（Ｓ１１６）。なお、計数率‐線量率情報１９１ａの校正手順については、放射線モニタ１００の点検時と同様である。
　一方、ステップＳ１１３において光強度と計数率との関係に変化がない場合（Ｓ１１３：Ｎｏ）、放射線モニタ１００の処理はステップＳ２０２に進む。
　ステップＳ２０２において放射線モニタ１００は、波長選択部１６を第１モードに設定する。つまり、放射線モニタ１００は、放射線検出素子１１ａの発光波長の光を透過させ、発光部１２からの光を遮断するように波長選択部１６を設定する。
　ステップＳ２０３において放射線モニタ１００は、光強度と計数率との関係が変化したか否かを判定する。つまり、放射線モニタ１００は、発光部１２から発せられた光に起因する計数率が、光強度‐計数率第１情報１９１ｂを基準として低下しているか否かを判定する。光強度と計数率との関係が変化した場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、放射線モニタ１００の処理はステップＳ２０４に進む。
　ステップＳ２０４において放射線モニタ１００は、放射線検出素子１１ａが劣化していると判定する。光ファイバ１５ａが劣化していないにもかかわらず、正常時よりも計数率が低くなっているからである。この場合には、放射線検出素子１１ａが新しいものに交換される。
　ステップＳ２０５において放射線モニタ１００は、解析・表示装置１９によって、ステップＳ２０４の判定結果を表示する。
　一方、ステップＳ２０３において光強度と計数率との関係に変化がない場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、放射線モニタ１００の処理はステップＳ２０６に進む。この場合には、発光部１２、放射線検出素子１１ａ、及び光ファイバ１５ａのいずれも劣化していない可能性が高い。したがって、ステップＳ２０６において放射線モニタ１００は、放射線検出素子１１ａに入射する放射線の線量率が変化したと判定する。
　ステップＳ２０７において放射線モニタ１００は、解析・表示装置１９によって、ステップＳ２０６の判定結果を表示する。
　ステップＳ１１６、Ｓ２０５、又はＳ２０７の処理を行った後、放射線モニタ１００は、一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。
＜効果＞
　第１実施形態によれば、放射線モニタ１００の点検中や動作確認中、放射線検出素子１１ａの発光波長とは異なる波長で発光部１２を発光させる。これによって、放射線検出素子１１ａで生成された光子、及び、発光部１２からの光のうちの一方を、波長選択部１６において選択的に透過させることができる。そして、波長選択部１６の設定（第１モード・第２モード）を適宜に切り替えることで、放射線モニタ１００において異常が生じた箇所を特定できる。つまり、発光部１２、光ファイバ１５ａ、及び放射線検出素子１１ａのいずれが劣化したかを簡単に特定できる。
　また、前記した点検や動作確認は、放射線モニタ１００の解析・表示装置１９等によって行われる。したがって、放射線検出部１１の付近に検査員が行ったり、放射線モニタ１００を取り外して検査したりする必要がない。これによって、例えば、高線量率の過酷な環境下であっても、放射線モニタ１００の点検や動作確認を容易に行うことができる。
　また、光ファイバ１５ａが劣化していると判定された場合（Ｓ１１４）、計数率‐線量率情報１９１ａが校正される（Ｓ１１５）。これによって、放射線で光ファイバ１５ａが劣化したとしても、光ファイバ１５ａを交換することなく、放射線を高精度で検出できる。
　また、電離箱や半導体検出器を用いる従来技術のように、放射線検出部１１に高電圧を印加する必要がない。したがって、水素・酸素雰囲気の環境下であっても水素爆発等が生じるおそれがなく、また、電気ノイズも生じない。このように、第１実施形態によれば、信頼性の高い放射線モニタ１００を提供できる。
≪第２実施形態≫
　第２実施形態に係る放射線モニタ１００Ａ（図１５参照）は、光減衰フィルタ２１，２２（図１５参照）をさらに備えている点で、第１実施形態とは異なっている。なお、その他については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
　図１５は、第２実施形態に係る放射線モニタ１００Ａの構成図である。
　図１５に示す光減衰フィルタ２１は、波長選択部１６を透過した光を減衰させるフィルタであり、波長選択部１６と光検出部１７との間に介在している。このように光減衰フィルタ２１を設けることで、波長選択部１６を透過した光子の計数率が、光検出部１７で変換可能な上限を超えている場合でも、これらの光子の計数率を適切に算出できる。
　例えば、光減衰フィルタ２１として、光強度を十分の一に減衰させるＮＤフィルタ（Neutral Density Filter）を４枚重ねたものを用いる場合、波長選択部１６を透過した光は、光減衰フィルタ２１において一万分の一の光強度に減衰する。したがって、測定装置１８は、光減衰フィルタ２１を透過した光の計数率を一万倍した値を、波長選択部１６を透過した光の計数率とする。
　図１５に示す光減衰フィルタ２２は、発光部１２からの光を減衰させるフィルタであり、発光部１２に設置されている。例えば、発光部１２の光強度を広範囲で変化させることが想定される場合には、このような光減衰フィルタ２２を設けることが好ましい。これによって、例えば、発光部１２において７桁分の広範囲で光強度を変化させても、光減衰フィルタ２１，２２の減衰率に基づいて、波長選択部１６を透過した光子の計数率を正確に算出できる。
　なお、放射線モニタ１００Ａの点検や動作確認に関する処理については、第１実施形態と同様であるから、説明を省略する。
＜効果＞
　第２実施形態によれば、放射線モニタ１００Ａが光減衰フィルタ２１，２２を備えているため、非常に高い線量率の放射線でも高精度で検出できる。また、波長選択部１６を第１モード・第２モードのいずれに設定した場合でも、発光部制御装置１３によって発光部１２の光強度を広範囲で調整でき、その光強度に基づく計数率を解析・表示装置１９において正確に算出できる。
≪第３実施形態≫
　第３実施形態は、放射線モニタ１００Ｂ（図１６参照）が、発光波長の異なるｎ個の放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａ（図１６参照）を備える点が、第１実施形態とは異なっている。また、放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａのうち一つの発光波長を、波長選択部１６を介して選択的に透過させる点が、第１実施形態とは異なっている。なお、その他については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
　図１６は、第３実施形態に係る放射線モニタ１００Ｂの構成図である。
　図１６に示すように、放射線モニタ１００Ｂは、ｎ個の放射線検出部１１１～１１ｎを備えている。放射線検出部１１１は、光ファイバ１５１ａを介して光分岐部１４に接続されている。同様に、他の放射線検出部１１２等も、光ファイバ１５２ａ等を介して光分岐部１４に接続されている。
　また、放射線検出部１１１は、放射線検出素子１１１ａを備えている。同様に、他の放射線検出部１１２等も、放射線検出部１１２ａ等を備えている。これらの放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａの発光波長について、図１７を用いて説明する。
　図１７は、放射線モニタ１００Ｂにおいて複数の放射線検出素子で生成される光子、及び発光部１２からの光に関する説明図である。
　図１７の横軸は光の波長であり、縦軸は光強度である。図１７に示す曲線ｉ１は、放射線検出素子１１１ａ（図１６参照）で生成される光子の特性を示している。同様に、曲線ｉ２，ｉ３は、放射線検出素子１１２ａ，１１３ａ（図１６参照）で生成される光子の特性を示している。なお、図１７では、他の放射線検出素子１１４ａ～１１ｎａ（図１６参照）については、図示を省略している。
　図１７に示すように、発光部１２からの光の波長と、放射線検出素子１１１ａ等の発光波長と、は異なっている。また、図１７では、放射線検出素子１１１ａ～１１３ａの特性を例示したが、放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａは、それぞれ、発光波長が異なっている。つまり、放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａは、自身に放射線や光が照射されることによって生成される光子の波長が、それぞれ異なっている。
　図１６に示す波長選択部１６は、第１モードにおいて、放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａのうち、測定装置１８によって選択された放射線検出素子の発光波長の光を透過させ、他の波長の光を遮断する機能を有している。そして、対象となる放射線検出素子が測定装置１８によって順次に切り替えられ、それに応じて、波長選択部１６を透過する光の波長が切り替えられるようになっている。
　なお、測定装置１８には、放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａの発光波長に関する情報が、放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａの識別情報に対応付けて、予め記憶されている。
　解析・表示装置１９は、測定装置１８が選択した放射線検出素子からの光子の計数率に基づいて、放射線の線量率を算出する。これによって、放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａに入射する放射線の線量率を個別的に算出できる。
　また、解析・表示装置１９は、測定装置１８が選択した放射線検出素子や、この放射線検出素子に接続されている光ファイバ等の劣化の有無を判定する。これによって、放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａや光ファイバ１５１ａ～１５ｎａ等の劣化の有無を個別的に判定できる。
　なお、放射線モニタ１００Ｂの点検や動作確認に関する処理は、第１実施形態と同様であるから、説明を省略する。
＜効果＞
　第３実施形態によれば、解析・表示装置１９は、発光波長の異なる放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａのうち、測定装置１８によって選択された放射線検出素子からの光子の計数率を算出する。これによって、原子力プラントにおいて線量率を複数箇所で測定できる。また、放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａや光ファイバ１５１ａ～１５ｎａ等の劣化の有無を判定できる。
　また、複数の放射線検出部１１１～１１ｎを設ける構成でも、発光部１２の個数は一つで足りる。したがって、複数の発光部１２を設ける構成と比べて、発光部１２に要するコストを低減できる。
≪第４実施形態≫
　第４実施形態は、放射線モニタ１０Ｃ（図１８参照）が、ｎ個の放射線検出部１１１～１１ｎを備える点が、第１実施形態とは異なっている。また、第４実施形態は、放射線検出部１１１～１１ｎに接続された光スイッチ２３と、この光スイッチ２３を制御する光スイッチ制御装置２４（制御部）と、を備えている点が、第１実施形態とは異なっている。なお、その他については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
　図１８は、第４実施形態に係る放射線モニタ１００Ｃの構成図である。
　図１８に示すように、放射線モニタ１００Ｃは、放射線検出部１１１～１１ｎと、光ファイバ１５１ａ～１５ｎａと、光スイッチ２３と、光スイッチ制御装置２４と、を備えている。その他、放射線モニタ１００Ｃは、第１実施形態で説明した発光部１２等の各構成を備えている。
　光スイッチ２３は、複数の放射線検出部１１１～１１ｎのうち、光スイッチ制御装置２４によって選択された放射線検出部に発光部１２からの光を導くとともに、この放射線検出部からの光を波長選択部１６に導く機能を有している。このような光スイッチ２３として、例えば、静電気を利用して光の経路を切り替えるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を用いることができる。その他、光スイッチ２３として、周知のメカニカル光スイッチや導波路式光スイッチを用いてもよい。
　図１８に示すように、光スイッチ２３は、光ファイバ１５１ａ等を介して放射線検出部１１１等に接続されるとともに、光ファイバ１５ｄを介して光分岐部１４に接続されている。
　光スイッチ制御装置２４は、光スイッチ２３を制御する装置であり、配線ｋ５を介して光スイッチ２３に接続されるとともに、配線ｋ６を介して解析・表示装置１９に接続されている。光スイッチ制御装置２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成され、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。
　光スイッチ制御装置２４は、放射線検出部１１１～１１ｎの中から一つの放射線検出部を選択する。そして、光スイッチ制御装置２４は、光スイッチ２３を制御することによって、前記した一つの放射線検出部に発光部１２からの光を導くとともに、この放射線検出部からの光を波長選択部１６に導く。
　放射線モニタ１００Ｃの点検や動作確認を行う際には、例えば、発光部１２からの光を放射線検出部１１１に導き、さらに、放射線検出部１１１からの光を光分岐部１４に導くように光スイッチ２３が制御される。この状態で、第１実施形態と同様にして、放射線検出素子１１１ａ等の劣化の有無が判定される。なお、放射線検出部１１１～１１ｎのうちいずれが選択されているかを示す情報は、光スイッチ制御装置２４から配線ｋ６を介して解析・表示装置１９に送信される。
　ちなみに、放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａの発光波長は、同一であってもよいし、また、同一でなくてもよい。放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａの発光波長が同一でない場合には、波長選択部１６の第１モードにおいて測定装置１８は、対象となる放射線検出素子の発光波長の光子が波長選択部１６を透過し、他の波長の光が遮断されるように波長選択部１６を制御する。
　放射線検出素子１１１ａや光ファイバ１５１ａに関して一連の「点検」が行われた後、他の放射線検出素子１１２ａ等や光ファイバ１５２ａ等に関しても順次に「点検」が行われる（「動作確認」についても同様）。なお、放射線モニタ１００Ｃの点検や動作確認に関する処理については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
＜効果＞
　第４実施形態によれば、放射線検出部１１１～１１ｎの中から光スイッチ制御装置２４が選択したものに関する計数率が、解析・表示装置１９によって算出される。これによって、原子力プラントにおいて複数箇所で線量率を測定できる。また、放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａや光ファイバ１５１ａ～１５ｎａ等の劣化の有無を判定できる。
　また、複数の放射線検出部１１１～１１ｎを設ける構成でも、発光部１２の個数は一つで足りる。したがって、複数の発光部１２を設ける構成と比べて、発光部１２に要するコストを低減できる。
≪変形例≫
　以上、本発明に係る放射線モニタ１００等について各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
　例えば、第１実施形態では、放射線モニタ１００（図１参照）が光分岐部１４を備える構成について説明したが、光分岐部１４を省略してもよい。
　図１９は、変形例に係る放射線モニタ１００Ｄの構成図である。
　図１９に示すように、発光部１２と放射線検出素子１１ａとを光ファイバ１５ｅを介して接続するとともに、放射線検出素子１１ａと波長選択部１６とを別の光ファイバ１５ｆを介して接続してもよい。このような構成でも、第１実施形態と同様の効果が奏される。なお、第２～第４実施形態についても同様のことがいえる。
　また、第１実施形態で説明したステップＳ１１５の「校正」（図６参照）において、発光部１２の波長λを変化させてもよい。この場合において解析・表示装置１９は、発光部１２の波長λと、光ファイバ１５ａにおける光の透過率τと、によって特定される複数の点（λ，τ）に基づいて、光ファイバ１５ａの劣化の程度を特定する。
　また、第２実施形態では、放射線モニタ１００Ａ（図１５参照）が光減衰フィルタ２１，２２を備える構成について説明したが、これに限らない。すなわち、光減衰フィルタ２１，２２のうち一方を省略してもよい。
　また、各実施形態では、発光部制御装置１３、測定装置１８、及び解析・表示装置１９が別体である構成について説明したが、これに限らない。すなわち、発光部制御装置１３、測定装置１８、及び解析・表示装置１９のうち複数の機能を兼ね備えた装置を設けてもよい。
　また、各実施形態は、適宜組み合わせることができる。例えば、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせ、発光波長の異なる複数の放射線検出素子１１１ａ～１１ｎａを備えるとともに、光減衰フィルタ２１，２２を備える構成にしてもよい。同様に、第２実施形態と第４実施形態とを組み合わせてもよい。
　また、各実施形態では、放射線モニタ１００が原子力プラントに設置される構成について説明したが、放射線モニタ１００の設置箇所として、例えば、次の箇所が挙げられる。すなわち、原子力発電所内の使用済み燃料貯蔵プール、原子炉圧力容器の内・外、原子炉格納容器の内・外、サプレッションプールの内・外、原子炉建屋の内・外、再処理施設等である。その他、放射線モニタ１００を放射線医療設備に設置してもよいし、また、燃料デブリ（溶融した原子炉燃料が冷えて固まったもの）の検知に用いてもよい。
　また、各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
　１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ　放射線モニタ
　１１，１１１，１１２，…，１１ｎ　放射線検出部
　１１ａ，１１１ａ，１１２ａ，…，１１ｎａ　放射線検出素子
　１２　発光部
　１３　発光部制御装置（制御部）
　１４　光分岐部
　１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ，１５１ａ，１５２ａ，…，１５ｎａ　光ファイバ（光伝送路）
　１６　波長選択部
　１７　光検出部
　１８　測定装置（制御部）
　１９　解析・表示装置（制御部）
　２１，２２　光減衰フィルタ
　２３　光スイッチ
　２４　光スイッチ制御装置（制御部）

Claims (15)

  1. 　放射線に感度を有するとともに、光にも感度を有し、放射線又は光の入射によって所定の発光波長で発光する放射線検出素子を有する放射線検出部と、
    　前記発光波長とは異なる波長の光を発する発光部と、
    　前記発光波長の光を透過させ、前記発光部からの光を遮断する第１モードに設定される波長選択部と、
    　前記発光部から前記放射線検出部に光を伝送するとともに、前記放射線検出部から前記波長選択部に光を伝送する光伝送路と、
    　前記波長選択部を透過した光を電気パルスに変換する光検出部と、
    　前記電気パルスの計数率を測定し、前記計数率と、前記発光部の光強度と、に基づいて、少なくとも前記発光部の劣化の有無を判定する制御部と、を備えること
    　を特徴とする放射線モニタ。
  2. 　前記制御部は、
    　前記波長選択部が前記第１モードに設定された状態で、前記放射線モニタが正常であることが既知であるときの前記発光部の光強度と、前記計数率と、の関係を示す光強度‐計数率第１情報が格納される記憶部を有し、
    　前記放射線検出素子に入射する放射線の線量率が自然放射線レベルの状態で行われる前記放射線モニタの点検において、前記波長選択部を前記第１モードに設定し、所定の光強度の設定値に基づいて前記発光部から発せられた光に起因する前記計数率が、前記光強度‐計数率第１情報を基準として低下している場合において、前記発光部の実際の光強度が前記設定値よりも小さいとき、前記発光部が劣化していると判定すること
    　を特徴とする請求項１に記載の放射線モニタ。
  3. 　前記波長選択部は、前記発光部からの光を透過させ、前記発光波長の光を遮断する第２モードをさらに有し、
    　前記記憶部には、前記波長選択部が前記第２モードに設定された状態で、前記放射線モニタが正常であることが既知であるときの前記発光部の光強度と、前記計数率と、の関係を示す光強度‐計数率第２情報が格納され、
    　前記制御部は、前記第１モードにおける前記計数率が、前記光強度‐計数率第１情報を基準として低下している場合において、前記発光部の実際の光強度が前記設定値よりも小さくないとき、前記波長選択部を前記第２モードに設定し、前記発光部から発せられた光に起因する前記計数率が、前記光強度‐計数率第２情報を基準として低下している場合、前記光伝送路が劣化していると判定すること
    　を特徴とする請求項２に記載の放射線モニタ。
  4. 　前記記憶部には、
    　前記光伝送路における光の波長と透過率との関係が、前記光伝送路の劣化の程度を示す数値に対応付けられた波長‐透過率情報が格納されるとともに、
    　前記計数率と、前記放射線検出素子に入射する放射線の線量率と、の関係を示す計数率‐線量率情報が格納され、
    　前記制御部は、前記光伝送路が劣化していると判定した場合、前記光伝送路を介して伝送される前記発光部の光の波長と、前記光伝送路における光の透過率と、前記波長‐透過率情報と、に基づいて、前記計数率‐線量率情報の校正を行うこと
    　を特徴とする請求項３に記載の放射線モニタ。
  5. 　前記制御部は、前記第１モードにおける前記計数率が、前記光強度‐計数率第１情報を基準として低下している場合において、前記発光部の実際の光強度が前記設定値よりも小さくなっておらず、かつ、前記第２モードにおける前記計数率が、前記光強度‐計数率第２情報を基準として低下していないとき、前記放射線検出素子が劣化していると判定すること
    　を特徴とする請求項３に記載の放射線モニタ。
  6. 　前記制御部は、前記放射線検出素子に入射する放射線の線量率が自然放射線レベルよりも高い状態で行われる前記放射線モニタの動作確認において、前記波長選択部を前記第１モードに設定し、所定の光強度の設定値に基づいて前記発光部から発せられた光に起因する前記計数率が、前記設定値が維持されている状態で低下した場合において、前記発光部の実際の光強度が前記設定値よりも小さいとき、前記発光部が劣化していると判定すること
    　を特徴とする請求項１に記載の放射線モニタ。
  7. 　前記波長選択部は、前記発光部からの光を透過させ、前記発光波長の光を遮断する第２モードをさらに有し、
    　前記制御部は、
    　前記波長選択部が前記第２モードに設定された状態で、前記放射線モニタが正常であることが既知であるときの前記発光部の光強度と、前記計数率と、の関係を示す光強度‐計数率第２情報が格納される記憶部を有し、
    　前記設定値が維持されている状態で前記計数率が低下した場合において、前記発光部の実際の光強度が前記設定値よりも小さくないとき、前記波長選択部を前記第２モードに設定し、前記発光部から発せられた光に起因する前記計数率が、前記光強度‐計数率第２情報を基準として低下している場合、前記光伝送路が劣化していると判定すること
    　を特徴とする請求項６に記載の放射線モニタ。
  8. 　前記記憶部には、
    　前記光伝送路における光の波長と透過率との関係が、前記光伝送路の劣化の程度を示す数値に対応付けられた波長‐透過率情報が格納されるとともに、
    　前記計数率と、前記放射線検出素子に入射する放射線の線量率と、の関係を示す計数率‐線量率情報が格納され、
    　前記制御部は、前記光伝送路が劣化していると判定した場合、前記光伝送路を介して伝送される前記発光部の光の波長と、前記光伝送路における光の透過率と、前記波長‐透過率情報と、に基づいて、前記計数率‐線量率情報の校正を行うこと
    　を特徴とする請求項７に記載の放射線モニタ。
  9. 　前記制御部は、前記設定値が維持されている状態で前記計数率が低下した場合において、前記発光部の実際の光強度が前記設定値よりも小さくなっておらず、かつ、前記第２モードにおける前記計数率が、前記光強度‐計数率第２情報を基準として低下していないとき、前記波長選択部を前記第１モードに設定し、前記発光部から発せられた光に起因する前記計数率が、前記光強度‐計数率第１情報を基準として低下している場合、前記放射線検出素子が劣化していると判定すること
    　を特徴とする請求項７に記載の放射線モニタ。
  10. 　前記制御部は、前記設定値が維持されている状態で前記計数率が低下した場合において、前記発光部の実際の光強度が前記設定値よりも小さくなっておらず、かつ、前記第２モードにおける前記計数率が、前記光強度‐計数率第２情報を基準として低下していないとき、前記波長選択部を前記第１モードに設定し、前記発光部から発せられた光に起因する前記計数率が、前記光強度‐計数率第１情報を基準として低下していない場合、前記放射線検出素子に入射する放射線の線量率が変化した判定すること
    　を特徴とする請求項７に記載の放射線モニタ。
  11. 　前記放射線検出部からの光を前記発光部及び前記波長選択部に向けて分岐させる光分岐部を備え、
    　前記発光部からの光が、前記光伝送路及び前記光分岐部を介して、前記放射線検出部に伝送されること
    　を特徴とする請求項１に記載の放射線モニタ。
  12. 　複数の前記放射線検出部が、それぞれ、発光波長の異なる前記放射線検出素子を有し、
    　前記波長選択部は、前記第１モードにおいて、前記制御部によって選択された前記放射線検出素子の発光波長の光を透過させ、他の波長の光を遮断すること
    　を特徴とする請求項１に記載の放射線モニタ。
  13. 　複数の前記放射線検出部のうち、前記制御部によって選択された前記放射線検出部に前記発光部からの光を導くとともに、前記制御部によって選択された前記放射線検出部からの光を前記波長選択部に導く光スイッチを備えること
    　を特徴とする請求項１に記載の放射線モニタ。
  14. 　前記発光部に設置される光減衰フィルタ、及び、前記波長選択部と前記光検出部との間に介在する別の光減衰フィルタのうち、少なくとも一方を備えること
    　を特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の放射線モニタ。
  15. 　放射線に感度を有するとともに、光にも感度を有し、放射線又は光の入射によって所定の発光波長で発光する放射線検出素子の前記発光波長とは異なる波長の光を発光部から発し、前記発光波長の光を選択的に透過させる波長選択部を介して入射した光を制御部が電気パルスに変換し、前記電気パルスの計数率と、前記発光部の光強度とに基づいて、少なくとも前記発光部の劣化の有無を判定すること
    　を特徴とする放射線モニタの解析方法。
PCT/JP2017/028792 2016-09-01 2017-08-08 放射線モニタ、及び放射線モニタの解析方法 WO2018043068A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17846077.0A EP3508886B1 (en) 2016-09-01 2017-08-08 Radiation monitor and radiation monitor analysis method
US16/325,735 US10877167B2 (en) 2016-09-01 2017-08-08 Radiation monitor and method of analyzing radiation monitor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016171085A JP6681302B2 (ja) 2016-09-01 2016-09-01 放射線モニタ、及び放射線モニタの解析方法
JP2016-171085 2016-09-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018043068A1 true WO2018043068A1 (ja) 2018-03-08

Family

ID=61300635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/028792 WO2018043068A1 (ja) 2016-09-01 2017-08-08 放射線モニタ、及び放射線モニタの解析方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10877167B2 (ja)
EP (1) EP3508886B1 (ja)
JP (1) JP6681302B2 (ja)
WO (1) WO2018043068A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021192358A1 (ja) * 2020-03-25 2021-09-30 株式会社日立製作所 光ファイバ式放射線モニタ及びその使用方法
US11536858B2 (en) 2017-11-10 2022-12-27 Hitachi, Ltd. Radiation monitor and radiation measurement method

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7160572B2 (ja) * 2018-06-15 2022-10-25 株式会社日立製作所 放射線モニタ
JP7063769B2 (ja) * 2018-08-21 2022-05-09 株式会社日立製作所 放射線モニタ
JP7117213B2 (ja) * 2018-10-12 2022-08-12 株式会社日立製作所 放射線モニタ及び放射線の測定方法
EP4020018A1 (de) 2020-12-22 2022-06-29 Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY Dosimeter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH034129A (ja) * 1989-05-31 1991-01-10 Aloka Co Ltd 光子計数用測光装置
JPH0399292A (ja) * 1989-09-04 1991-04-24 Forschungszentrum Juelich Gmbh 核放射能の線量又はその強度を測定する方法とその装置
JP2006234670A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Toshiba Corp 放射線検出器およびその試験方法
JP2013134157A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Hitachi Ltd 線量率計測システム及び線量率計測方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5757425A (en) * 1995-12-19 1998-05-26 Eastman Kodak Company Method and apparatus for independently calibrating light source and photosensor arrays
US6479829B1 (en) * 1999-02-26 2002-11-12 Agency Of Japan Atomic Energy Research Institute Apparatus and method for detecting radiation that uses a stimulate phosphor
US6871084B1 (en) * 2000-07-03 2005-03-22 Srico, Inc. High-impedance optical electrode
US7005646B1 (en) * 2002-07-24 2006-02-28 Canberra Industries, Inc. Stabilized scintillation detector for radiation spectroscopy and method
AU2007209775B2 (en) * 2006-01-30 2013-03-14 The University Of Sydney Fibre optic dosimeter
GB2451803B (en) * 2007-06-28 2010-06-09 Toshiba Res Europ Ltd An optical retrieval system, data storage system, data storage medium and method of optical retrieval and data storage
US8183534B2 (en) * 2007-11-21 2012-05-22 Frederic Lacroix Scintillating fiber dosimeter array
US7955855B2 (en) * 2008-07-11 2011-06-07 Massachusetts Institute Of Technology Detection of materials via nitrogen oxide
JP5336836B2 (ja) * 2008-12-25 2013-11-06 株式会社東芝 放射線モニタ
US8441638B2 (en) * 2010-02-26 2013-05-14 Wyatt Technology Corporation Apparatus to measure particle mobility in solution with scattered and unscattered light
EP3060890A4 (en) * 2013-10-21 2017-11-22 Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy Device and method for optical measurement of a target

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH034129A (ja) * 1989-05-31 1991-01-10 Aloka Co Ltd 光子計数用測光装置
JPH0399292A (ja) * 1989-09-04 1991-04-24 Forschungszentrum Juelich Gmbh 核放射能の線量又はその強度を測定する方法とその装置
JP2006234670A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Toshiba Corp 放射線検出器およびその試験方法
JP2013134157A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Hitachi Ltd 線量率計測システム及び線量率計測方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3508886A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11536858B2 (en) 2017-11-10 2022-12-27 Hitachi, Ltd. Radiation monitor and radiation measurement method
WO2021192358A1 (ja) * 2020-03-25 2021-09-30 株式会社日立製作所 光ファイバ式放射線モニタ及びその使用方法
JP2021156583A (ja) * 2020-03-25 2021-10-07 株式会社日立製作所 光ファイバ式放射線モニタ及びその使用方法
JP7186192B2 (ja) 2020-03-25 2022-12-08 株式会社日立製作所 光ファイバ式放射線モニタ及びその使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6681302B2 (ja) 2020-04-15
US10877167B2 (en) 2020-12-29
JP2018036204A (ja) 2018-03-08
EP3508886A1 (en) 2019-07-10
EP3508886B1 (en) 2023-05-10
US20190204457A1 (en) 2019-07-04
EP3508886A4 (en) 2020-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018043068A1 (ja) 放射線モニタ、及び放射線モニタの解析方法
KR101085312B1 (ko) 방사선량 검출기 및 방사선량계
KR102048245B1 (ko) 수소를 검출 및/또는 주입하기 위한 장치 및 수소를 검출 및/또는 주입하는 방법
JP6524484B2 (ja) 放射線計測方法及び放射線計測装置
WO2019092955A1 (ja) 放射線モニタ、及び放射線の測定方法
JP4828962B2 (ja) 放射能検査方法および装置
JP5089568B2 (ja) 放射性ガスモニタ
US7382945B1 (en) Radiological sensor systems and methods
RU2594364C2 (ru) Система измерения концентрации борной кислоты в первом контуре теплоносителя ядерного энергетического реактора
EP3318898B1 (en) Radiation monitor
JP6689453B2 (ja) 放射線測定装置及び方法
WO2015052822A1 (ja) 試験装置および試験方法
JP5639530B2 (ja) 放射線測定装置および携帯端末装置
WO2016196799A1 (en) Systems and methods for determining an amount of fissile material in a reactor
KR101178707B1 (ko) 누적 편차합 관리도를 이용한 붕소희석 사고 경보 시스템 및 그 방법
JP7195876B2 (ja) 放射線モニタ及び放射線の測定方法
JP2005283327A (ja) 半導体放射線検出器の劣化異常検出装置
US20230017787A1 (en) System for measuring fast neutron fluence for a nuclear reactor, associated installation, measurement method and computer program product
JP4686328B2 (ja) 放射線モニタリング装置
KR20240036866A (ko) 방사선 센서
KR20230056462A (ko) 열적외선 차폐막 성능검사장치
JP2020046251A (ja) 中性子検出方法および中性子検出装置
Das et al. Application of Radiometry Technique for Quality Control of Different components in Nuclear Industry
JPS61167892A (ja) 光フアイバ式放射線洩れ検出器
JP2007263824A (ja) 放射線環境下での水中における化学物質のリアルタイムその場計測方法と装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17846077

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017846077

Country of ref document: EP

Effective date: 20190401