WO2022211068A1 - 非破壊検査装置 - Google Patents

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WO2022211068A1
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dose
radiation
detection unit
shutter
neutron
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PCT/JP2022/016741
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French (fr)
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繁憲 永野
聡 弥延
明 矢島
華子 愛甲
哲 石黒
淑恵 大竹
泰生 若林
正人 高村
Original Assignee
株式会社トプコン
国立研究開発法人理化学研究所
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/005—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using neutrons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/20—Sources of radiation
    • G01N2223/204—Sources of radiation source created from radiated target

Definitions

  • This disclosure relates to a non-destructive inspection device for an object to be inspected using neutron beams.
  • infrastructure structures such as roads, bridges, tunnels, and buildings
  • non-destructive inspection that can analyze the internal structure without destroying the inspected object by using radiation such as X-rays that are transparent to the object. It is done.
  • Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 disclose a non-destructive inspection method that can obtain the salinity concentration distribution inside concrete using a neutron beam and a gamma ( ⁇ ) ray generated by the reaction with the neutron beam. disclosed.
  • Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 that use neutron beams reduce the radiation exposure of workers performing inspections on site and other people in the vicinity, manage exposure doses, and prevent radiation sources by others. security measures are necessary to prevent misuse or abuse of equipment, including
  • the present disclosure has been made in order to solve such problems, and the purpose thereof is to ensure the safety of the surroundings in the non-destructive inspection performed on the object to be inspected using neutron beams.
  • the present invention provides a non-destructive inspection device capable of performing inspection by
  • the nondestructive inspection apparatus includes a neutron irradiation unit capable of irradiating a neutron beam in a predetermined irradiation direction, and a radiation incident from a predetermined detection direction that intersects with the irradiation direction.
  • a detectable radiation detection unit a detectable radiation detection unit; a first housing that covers the neutron irradiation unit and the radiation detection unit and has first openings formed in the irradiation direction and the detection direction;
  • a first shutter that opens and closes an opening of a housing, a first dose detector that detects a radiation dose outside the first housing, and a second dose that detects a radiation dose inside the first housing. Control for prohibiting opening of the first shutter when the radiation dose detected by at least one of the detection unit and the first dose detection unit and the second dose detection unit exceeds a predetermined threshold value and
  • control unit is provided that neither the radiation dose detected by the first dose detection unit nor the second dose detection unit exceeds a predetermined threshold, Control may be performed to open the first shutter during inspection.
  • the neutron irradiation unit includes a neutron beam source that emits neutron beams, and a second housing that covers the neutron beam source and has a second opening formed in the irradiation direction. body and a second shutter that opens and closes the second opening; and a third dose detection unit that detects a dose of radiation in the second housing, wherein the control unit performs the first dose detection. when the radiation dose detected by at least one of the unit, the second dose detection unit, and the third dose detection unit exceeds a predetermined threshold, the first shutter and the second shutter may be prohibited from opening.
  • control unit controls that the radiation doses detected by the first dose detection unit, the second dose detection unit, and the third dose detection unit are all the predetermined doses. On condition that the threshold value is not exceeded, control may be performed so that the first shutter and the second shutter are opened during inspection.
  • control unit opens the first shutter before the second shutter during inspection, and after the radiation detection unit detects the radiation state before neutron beam irradiation, , the second shutter may be controlled to open.
  • the neutron irradiation unit includes a linear accelerator capable of emitting an accelerated charged particle beam, and a target unit capable of generating a neutron beam by being irradiated with the charged particle beam. and the control unit detects charged particles from the linear accelerator when the radiation dose detected by at least one of the first dose detection unit and the second dose detection unit exceeds a predetermined threshold value and the opening of the first shutter may be prohibited.
  • the control unit is provided that the radiation dose detected by the first dose detection unit and the second dose detection unit does not exceed the predetermined threshold value.
  • the charged particles may be emitted from the linear accelerator and the first shutter may be opened during inspection.
  • control unit opens the first shutter before the charged particles are emitted from the linear accelerator during inspection, and the radiation detection unit detects the radiation state before neutron beam irradiation. After detecting , the linear accelerator may be controlled to emit charged particles.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a nondestructive inspection system according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a nondestructive inspection system according to a second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a nondestructive inspection system according to a second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a nondestructive inspection device 1 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the configuration of the nondestructive inspection apparatus 1 of this embodiment will be described below based on these drawings.
  • the nondestructive inspection apparatus 1 of the present embodiment includes a neutron irradiation unit 10 and a gamma ray detection unit (radiation detection unit) 20 provided in a device housing (first housing) 30. .
  • the non-destructive inspection apparatus 1 has a control unit 40.
  • the control unit 40 includes an external dose monitor 41 (first dose detection unit) and an internal dose monitor 42 (second 2 dose detector), a source dose monitor 43 (third dose detector), and an alarm device 44 for issuing an alarm are connected.
  • the non-destructive inspection apparatus 1 is arranged on a bridge B made of concrete, which is an object to be inspected.
  • the neutron irradiation unit 10 has a neutron beam source 11 provided in a radiation source housing (second housing) 12 .
  • the neutron beam source 11 of this embodiment is a radioactive isotope that spontaneously and radially generates neutron beams, such as a 252 Cf ray source.
  • the radiation source housing 12 has a hollow, substantially cubic shape, and in this embodiment, a neutron beam irradiation hole (second opening) 12a is formed in the bottom surface. Further, the radiation source housing 12 is provided with a radiation source shutter (second shutter) 13 for opening and closing the irradiation hole 12a.
  • the radiation source housing 12 and the radiation source shutter 13 are made of a material capable of shielding neutron beams, such as lead and iron.
  • the irradiation hole 12a is, for example, a circular hole, and the radiation source shutter 13 is an opening/closing plate member that slides on the bottom surface of the radiation source housing 12 so as to open and close the irradiation hole 12a by an actuator (not shown).
  • the neutron irradiation unit 10 configured in this manner can irradiate only the neutron beams directed downward where the irradiation holes 12a are provided among the neutron beams radially irradiated from the neutron beam source 11 to the outside. That is, in this embodiment, the downward direction is the irradiation direction D1 of the neutron beam.
  • irradiation and stop (non-irradiation) of the neutron beam can be controlled.
  • the gamma ray detection unit 20 has a detector 21 capable of detecting gamma ( ⁇ ) rays, a collimator 22, and a movable shaft 23.
  • the detector 21 is, for example, a germanium semiconductor detector (Ge detector).
  • a collimator 22 is connected to the tip of the detector 21 , and the detector 21 can detect the amount of gamma rays incident through the collimator 22 .
  • the collimator 22 is a cylindrical body made of a gamma-ray shielding material such as lead or iron, and has the function of narrowing down gamma rays incident from the outside to gamma rays in one direction toward the detector 21 . That is, in this embodiment, the axial direction of the collimator 22 is the gamma ray detection direction D2. As shown in FIG. 1, the detection directions D2 intersect at one point on the irradiation direction D1, and this intersection becomes the inspection position P inside the bridge B of the object to be inspected. If the salt concentration at the inspection position P is high, the amount of gamma rays detected by the detector 21 will be higher than normal.
  • a movable shaft 23 extending in the horizontal direction is provided at the rear end portion of the detector 21 .
  • the detector 21 is integral with the collimator 22 and can swing vertically about the movable shaft 23 . By swinging the detector 21 around the movable shaft 23 in this way, it is possible to move the inspection position P in the irradiation direction D1.
  • the device housing 30 covers the neutron irradiation unit 10 and the gamma ray detection unit 20, and has openings 30a (first openings) in the irradiation direction D1 and the detection direction D2.
  • the device housing 30 has a hollow, substantially rectangular parallelepiped shape, and is made of a material capable of shielding neutron rays, such as lead and iron.
  • the neutron irradiation unit 10 is arranged on one side in the horizontal direction, and the gamma ray detection unit 20 is arranged on the other side in the horizontal direction.
  • An opening 30a is formed in the bottom surface of the device housing 30 so as to include the irradiation direction D1 and the detection direction D2.
  • the shape of the opening 30a is not particularly limited as long as it covers the irradiation direction D1 and the detection direction D2.
  • the aperture range of the aperture 30a is designed to include a range in which the detection direction D2 changes when the gamma ray detector 20 oscillates around the movable shaft .
  • An outer shutter 31 (first shutter) for opening and closing the opening 30a is provided on the bottom surface of the device housing 30.
  • the outer shutter 31 is made of a material capable of shielding neutron beams, such as lead or iron.
  • the outer shutter 31 is a plate member that slides on the bottom surface of the apparatus housing 30 so as to open and close the opening 30a by an actuator (not shown).
  • wheels 32 are provided on the outside of the bottom surface of the device housing 30, and the device housing 30 can freely move on the bridge B shape.
  • the wheels 32 are provided directly on the device housing 30.
  • the device housing 30 having no wheels may be placed on a trolley or a moving body so as to be movable.
  • an external dose monitor 41 is provided outside the top surface of the apparatus housing 30 , and the external dose monitor 41 detects the radiation dose around the nondestructive inspection apparatus 1 .
  • An internal dose monitor 42 is provided inside the top surface of the device housing 30 , and the internal dose monitor 42 detects the radiation dose inside the nondestructive inspection device 1 .
  • a source dose monitor 43 is provided inside the top surface of the source housing 12 , and the source dose monitor 43 detects the radiation dose inside the source housing 12 .
  • each dose monitor 41, 42, 43 includes, for example, alpha ( ⁇ ) rays, beta ( ⁇ ) rays, and gamma ( ⁇ ) rays. Also, each dose monitor 41, 42, 43 can detect an air dose rate (microsieverts per hour ( ⁇ Sv/h)) as a radiation dose. It should be noted that the type of radiation and radiation dose that can be detected are not limited to these, as long as the exposure dose of the human body can be detected.
  • the alarm device 44 is provided on the outside of the top surface of the device housing 30 and has a function of issuing an alarm to the surroundings of the nondestructive inspection device 1 .
  • the alarm in the alarm device 44 is, for example, emitting an alarm sound, emitting a voice to notify danger, lighting or blinking a warning light, or displaying a message.
  • the alarm device 44 may not only issue an alarm, but also instruct an action after the alarm or display the reason for the alarm. Actions after the warning include, for example, evacuation, evacuation advice to surrounding areas, and the like.
  • the control unit 40 is a dedicated computer, a general-purpose computer in which software is installed, or the like. , a storage unit capable of storing information such as radiation doses detected by 42 and 43, a display unit capable of displaying calculation results, etc., an input unit accepting operations from the outside, a communication unit capable of communicating information with the outside, etc.
  • the control unit 40 is electrically connected to each dose monitor 41 , 42 , 43 , the radiation source shutter 13 , the outer shutter 31 and the alarm device 44 .
  • the control unit 40 can execute at least safety-related control (hereinafter referred to as safety control) and inspection-related control (hereinafter referred to as inspection control) in the nondestructive inspection apparatus 1 .
  • control unit 40 controls the radiation source shutter 13, the outer shutter 31, and the alarm device 44 according to the radiation dose detected by each dose monitor 41, 42, 43.
  • control unit 40 acquires radiation doses detected by the dose monitors 41, 42, and 43, and when any radiation dose exceeds a predetermined threshold, the radiation source shutter 13 and the outer shutter 31 opening is prohibited, and an alarm is issued by the alarm device 44. - ⁇ As described above, at this time, an action after the warning may be instructed or the reason for the warning may be displayed in addition to the warning.
  • This predetermined threshold is set for each of the dose monitors 41, 42, and 43, for example.
  • the corresponding threshold is defined as a second threshold T2
  • the threshold corresponding to the source dose monitor 43 is defined as a third threshold T3.
  • the first threshold value T1 is set to a value related to the amount of exposure to the human body. Since the dose monitor closer to the neutron radiation source 11 usually has a higher radiation dose, the threshold corresponding to the dose monitor closer to the neutron radiation source 11 is set to a higher value. That is, the first threshold value T1, the second threshold value T2, and the third threshold value T3 become larger in order (T1 ⁇ T2 ⁇ T3).
  • the control unit 40 detects by each dose monitor 41, 42, 43 The radiation dose is monitored, and when the corresponding thresholds T1, T2, and T3 are exceeded, the radiation source shutter 13 and the outer shutter 31 are prohibited from being opened (locked) and an alarm is issued to ensure safety.
  • the control unit 40 mainly controls the radiation source shutter 13, the outer shutter 31, and the gamma ray detection unit 20 in examination control. Specifically, the control unit 40 opens the outer shutter 31 and the radiation source shutter 13 during examination on condition that the radiation dose detected by each dose monitor does not exceed a predetermined threshold.
  • the control unit 40 opens the outer shutter 31 before the radiation source shutter 13 opens. More specifically, the controller 40 opens the outer shutter 31, detects the gamma ray dose before the neutron beam irradiation by the gamma ray detector 20, and then opens the radiation source shutter 13 to irradiate the neutron beam for inspection. conduct.
  • the control unit 40 After ensuring safety through safety control, the control unit 40 performs inspection through inspection control.
  • the gamma rays generated in response to the neutron beams irradiated from the neutron irradiation unit 10 to the object to be inspected are detected by the gamma ray detection unit 20, and the amount of chlorine (salinity concentration) at the inspection position P is detected from the amount of gamma rays detected. ).
  • a specific method for analyzing the salt concentration in the object to be inspected a conventionally known method may be used, for example, the collimate method and the gamma ray intensity comparison method described in Non-Patent Document 1 described above are used.
  • the neutron irradiation unit 10 and the gamma ray detection unit 20 are covered by the device housing 30, and each radiation dose inside and outside the device housing 30 and inside the radiation source housing 12 Monitors 41, 42 and 43 are provided to monitor the radiation dose. In other words, it is possible to monitor the amount of exposure to the outside of the device, or to monitor the activation of the device itself through long-term use.
  • the control unit 40 prohibits opening the radiation source shutter 13 and the outer shutter 31. , it is possible to prevent neutron beams from being emitted from the neutron irradiation unit 10 to the outside of the apparatus housing 30, thereby suppressing an increase in the amount of radiation exposure to the surroundings. At the same time, by issuing an alarm from the alarm device 44, it is possible to call the attention of surrounding people such as workers.
  • control unit 40 opens the radiation source shutter 13 and the outer shutter 31 on the condition that none of the radiation doses detected by the dose monitors 41, 42, and 43 exceeds a predetermined threshold during examination.
  • control unit 40 controls to open the radiation source shutter 13 after opening the outer shutter 31 and detecting the gamma ray dose before the neutron beam irradiation by the gamma ray detection unit 20 during inspection. Since the gamma ray detection unit 20 is provided in the apparatus housing 30 together with the neutron irradiation unit 10, if the radiation source shutter 13 of the neutron irradiation unit 10 is opened at the same time as or before the outer shutter 31 during inspection, gamma ray detection may occur. There is a risk that the unit 20 will perform inspection based on the amount of gamma rays in the device housing 30 .
  • the outer shutter 31 is opened prior to the radiation source shutter 13, and after the gamma ray detection unit 20 detects the amount of gamma rays outside the apparatus housing 30, the radiation source shutter 13 is opened to obtain more accurate gamma rays. The amount can be detected and the accuracy of inspection can be improved. If the external shutter 31 is opened and the gamma ray detector 20 fails to normally detect the gamma ray dose before the neutron beam irradiation, the inspection can be stopped at this point to prevent exposure due to unnecessary neutron beam irradiation. It is possible to secure more safety.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the nondestructive inspection device 2 according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the configuration of the nondestructive inspection apparatus 2 of the second embodiment will be described below with reference to these drawings.
  • symbol is attached
  • the neutron irradiation unit 10 of the first embodiment uses the neutron beam source 11, but the neutron irradiation unit 50 of the second embodiment uses a linear accelerator 52. Also, the nondestructive inspection apparatus 2 of the second embodiment does not have a source dose monitor.
  • the neutron irradiation unit 50 has a power supply unit 51 , a linear accelerator 52 that emits a proton beam (proton beam) that is a charged particle beam, a deflection unit 53 , a target unit 54 and an irradiation collimator 55 .
  • the power supply unit 51 is a generator that supplies power to each unit.
  • the generator of the power supply unit 51 preferably has power generation performance capable of generating at least protons, which are charged particles, has little voltage fluctuation, and can withstand harmonic currents.
  • the power supply unit 51 may have a battery capable of storing electric power generated by the generator.
  • the linear accelerator 52 has an ion source 52a that emits protons, and is connected from the ion source 52a to the deflection section 53 via a cylindrical acceleration section 52b.
  • the acceleration unit 52b accelerates the protons generated by the ion source 52a and irradiates the deflection unit 53 with the proton beam.
  • the deflection unit 53 deflects the proton beam emitted from the linear accelerator 52 by magnetic force in a direction substantially perpendicular to the incident direction of the proton beam and emits it toward the target unit 54 .
  • the deflection unit 53 has, for example, two opposing magnets and a magnetic field between the opposing magnets.
  • the magnets are electromagnets, and by controlling the current flowing through the electromagnets, it is possible to form a magnetic field with a predetermined magnetic flux density between the magnets.
  • a permanent magnet may be used as the magnet as long as the magnetic flux density can be ensured.
  • the target portion 54 is to collide with protons to generate neutron beams, and is formed containing beryllium, for example.
  • the target section 54 is connected to an irradiation collimator 55 that selects neutron beams in a predetermined direction from the neutron beams generated from the target section 54 .
  • the irradiation collimator 55 can enhance the directivity of the irradiated neutron beam.
  • the irradiation direction D1 of the neutron beam is the downward direction of the apparatus as in the first embodiment.
  • the path from the linear accelerator 52 to the target section 54 has a structure capable of maintaining a high-vacuum state so as not to hinder the flight of the charged particles.
  • the neutron irradiation section 50 configured in this way is electrically connected to the control section 60 .
  • the control unit 60 can cause the neutron irradiation unit 50 to irradiate the neutron beam at an arbitrary timing by controlling the timing at which the ion source 52a emits protons.
  • the control unit 60 of the second embodiment is electrically connected to the external dose monitor 41, the internal dose monitor 42, the external shutter 31, and the alarm device 44 in addition to the neutron irradiation unit 50.
  • the control unit 60 can perform safety-related control (hereinafter referred to as safety control) and inspection-related control (hereinafter referred to as inspection control) in the nondestructive inspection apparatus 2 .
  • control unit 60 controls the ion source 52a, the outer shutter 31, and the alarm device 44 according to the radiation dose detected by each dose monitor 41,42.
  • control unit 60 acquires the radiation dose detected by each of the dose monitors 41 and 42, and prohibits the ion source 52a from emitting protons when one of the radiation doses exceeds a predetermined threshold. , and the opening of the outer shutter 31 is prohibited, and the alarm device 44 issues an alarm.
  • This predetermined threshold value is the same as in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • the control unit 60 mainly controls the ion source 52a, the outer shutter 31, and the gamma ray detection unit 20 in inspection control. Specifically, on condition that the radiation dose detected by each dose monitor 41, 42 does not exceed a predetermined threshold value, the control unit 60 opens the outer shutter 31 during inspection to cause the ion source 52a to emit protons. .
  • control unit 60 opens the outer shutter 31 before the ion source 52a emits protons. More specifically, the controller 60 opens the outer shutter 31, detects the gamma ray dose before the neutron beam irradiation by the gamma ray detector 20, and then causes the ion source 52a to emit protons.
  • Other inspection methods and the like are the same as those in the first embodiment, and description thereof is omitted.
  • the apparatus housing 30 covers the neutron irradiation unit 50 and the gamma ray detection unit 20, and the dose monitors 41 and 42 are provided inside and outside the apparatus housing 30. monitoring the radiation dose. In other words, it is possible to monitor the amount of exposure to the outside of the device, or to monitor the activation of the device itself through long-term use.
  • the control unit 60 prohibits the generation of protons by the ion source 52a and the opening of the outer shutter 31. It is possible to prevent neutron beams from being emitted from the neutron irradiation unit 10 to the outside of the apparatus housing 30, and to suppress an increase in the amount of radiation exposure to the surroundings. At the same time, by issuing an alarm from the alarm device 44, it is possible to call the attention of surrounding people such as workers.
  • the controller 60 opens the outer shutter 31 on the condition that none of the radiation doses detected by the dose monitors 41 and 42 exceeds a predetermined threshold, and the ion source 52a emits protons. By performing emission, it is possible to perform an inspection that ensures safety.
  • control unit 60 controls the ion source 52a to emit protons after the gamma ray detection unit 20 detects the gamma ray dose before the neutron beam irradiation by opening the outer shutter 31 during inspection. Since the gamma ray detection unit 20 is provided in the device housing 30 together with the neutron irradiation unit 10, if the ion source 52a of the neutron irradiation unit 10 generates protons at the same time as or before the outer shutter 31 during inspection, , the gamma ray detection unit 20 may perform inspection based on the amount of gamma rays in the device housing 30 .
  • the outer shutter 31 is opened before the protons are emitted by the ion source 52a, and after the gamma ray detector 20 detects the amount of gamma rays outside the apparatus housing 30, the ion source 52a emits protons. , the gamma ray dose can be detected more accurately, and the accuracy of the inspection can be improved. If the external shutter 31 is opened and the gamma ray detector 20 fails to normally detect the gamma ray dose before the neutron beam irradiation, the inspection can be stopped at this point to prevent exposure due to unnecessary neutron beam irradiation. It is possible to secure more safety.
  • the bridge B is described as the object to be inspected, but the object to be inspected is not limited to this.
  • it can be applied to roads, walls of buildings and tunnels, columns, and other concrete structures.
  • the neutron beam irradiation direction is the device downward direction, but the neutron beam irradiation direction is not limited to this.
  • the neutron beam irradiation direction is horizontal.
  • the irradiation direction of the neutron beam is not limited to one direction, and the neutron beam may be irradiated in multiple directions.
  • openings may be formed in the bottom and side surfaces of the apparatus housing so that the irradiation direction of the neutron beam can be switched between the downward direction and the horizontal direction according to the object to be inspected.
  • the non-destructive inspection apparatus of the above embodiment has only one gamma ray detection unit, the number of gamma ray detection units is not limited to one. Two or more gamma ray detectors may be provided as long as they can be accommodated in the device housing.
  • gamma rays are detected by the gamma ray detection unit and the salinity concentration distribution is analyzed, but the radiation to be detected is not limited to gamma rays.
  • it may be a non-destructive inspection apparatus that detects thermal neutrons generated from an object to be inspected irradiated with neutron beams to detect voids and moisture in the object to be inspected.
  • the controller 40 sets the fourth threshold value T4 is set, and even when the radiation dose detected by the radiation source dose monitor 43 falls below the fourth threshold value, the radiation source shutter 13 and the outer shutter 31 are prohibited from being opened, and the alarm device 44 issues an alarm. good too. As a result, it is possible to prevent a decrease in inspection accuracy and unnecessary inspection due to insufficient energy of the neutron beam source 11 . In addition, it is possible to notify the operator when the neutron beam source should be replaced.

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Abstract

非破壊検査装置１は、所定の照射方向Ｄ１に中性子線を照射可能な中性子照射部１０と、照射方向Ｄ１と交差する所定の検出方向Ｄ２から入射するガンマ線を検出可能なガンマ線検出部２０と、中性子照射部１０及びガンマ線検出部２０を覆い、照射方向Ｄ１上及び検出方向Ｄ２上に開口部３０ａが形成された装置筐体３０と、装置筐体３０の開口部３０ａを開閉する外シャッタ３１と、装置筐体３０内の放射線量を検出する外部線量モニタ４１と、装置筐体３０外の放射線量を検出する内部線量モニタ４２と、各線量モニタ４１、４２の少なくともいずれか一つにより検出された放射線量が所定の閾値を超えたときには外シャッタ３１を開けることを禁止する制御部４０と、を備える。

Description

非破壊検査装置
　本開示は、中性子線を用いた被検査物の非破壊検査装置に関するものである。
　近年、道路、橋梁、トンネル、建築物等のインフラストラクチャー（以下、インフラ構造物という）の老朽化に対して、適切な維持管理、補修、更新が望まれている。
　このようなインフラ構造物の検査においては、物体に対して透過性を有するＸ線等の放射線を用いることで、被検査物を破壊することなく内部構造を解析することが可能な非破壊検査が行われている。
　特に近年においては、Ｘ線よりも透過性の高い中性子線を用いた非破壊検査装置も検討されている。例えば、特許文献１及び非特許文献１には、中性子線とその中性子線との反応で発生するガンマ（γ）線を利用してコンクリート内部の塩分濃度分布を得ることができる非破壊検査方法が開示されている。
特開２０１１－８５４８１号公報
理化学研究所/若林泰生・吉村雄一・水田真紀・池田裕二郎・大竹淑恵、「コンクリート内の非破壊塩分測定法NPGA日本工業出版　検査技術 2019年2月号
　中性子線を用いる特許文献１及び非特許文献１のような技術においては、現場で検査を行う作業者やその他周囲の者に対する放射線被爆を抑えたり、被爆量を管理したり、他者による放射線源を含む装置の誤用や悪用を防いだり、等の安全対策が必要である。
　本開示はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、被検査物に対して中性子線を用いて行う非破壊検査において、周囲への安全性を確保して検査を行うことができる非破壊検査装置を提供するものである。
　上記した目的を達成するために、本開示に係る非破壊検査装置は、所定の照射方向に中性子線を照射可能な中性子照射部と、前記照射方向と交差する所定の検出方向から入射する放射線を検出可能な放射線検出部と、前記中性子照射部及び前記放射線検出部を覆い、前記照射方向上及び前記検出方向上に第１の開口部が形成された第１の筐体と、前記第１の筐体の開口部を開閉する第１のシャッタと、前記第１の筐体外の放射線量を検出する第１の線量検出部と、前記第１の筐体内の放射線量を検出する第２の線量検出部と、前記第１の線量検出部及び第２の線量検出部の少なくともいずれか一つにより検出された放射線量が所定の閾値を超えたときには前記第１のシャッタを開けることを禁止する制御部と、を備える。
　また、上記非破壊検査装置として、前記制御部は、前記第１の線量検出部及び前記第２の線量検出部により検出された放射線量がいずれも所定の閾値を超えていないことを条件に、検査時に前記第１のシャッタを開けるよう制御してもよい。
　また、上記非破壊検査装置として、前記中性子照射部は、中性子線を放射する中性子線源と、前記中性子線源を覆い、前記照射方向上に第２の開口部が形成された第２の筐体と、
　前記第２の開口部を開閉する第２のシャッタと、前記第２の筐体内の放射線量を検出する第３の線量検出部と、を有し、前記制御部は、前記第１の線量検出部、前記第２の線量検出部、及び前記第３の線量検出部の少なくともいずれか一つにより検出された放射線量が所定の閾値を超えたときには前記第１のシャッタ及び前記第２のシャッタを開けることを禁止してもよい。
　また、上記非破壊検査装置として、前記制御部は、前記第１の線量検出部、前記第２の線量検出部、及び前記第３の線量検出部により検出された放射線量がいずれも前記所定の閾値を超えていないことを条件に、検査時に前記第１のシャッタ及び前記第２のシャッタを開けるよう制御してもよい。
　また、上記非破壊検査装置として、前記制御部は、検査時において前記第１のシャッタを前記第２のシャッタよりも先に開け、前記放射線検出部により中性子線照射前の放射線状態を検出した後、前記第２のシャッタを開けるよう制御してもよい。
　また、上記非破壊検査装置として、前記中性子照射部は、加速された荷電粒子線を出射可能な線形加速器と、前記荷電粒子線が照射されることで中性子線を発生可能なターゲット部と、を有し、前記制御部は、前記第１の線量検出部、前記第２の線量検出部の少なくともいずれか一つにより検出された放射線量が所定の閾値を超えたときには前記線形加速器からの荷電粒子の出射を禁止し、且つ前記第１のシャッタを開けることを禁止してもよい。
　また、上記非破壊検査装置として、前記制御部は、前記第１の線量検出部、及び前記第２の線量検出部により検出された放射線量がいずれも前記所定の閾値を超えていないことを条件に、検査時に前記線形加速器からの荷電粒子の出射を行い、且つ前記第１のシャッタを開けるよう制御してもよい。
　また、上記非破壊検査装置として、前記制御部は、検査時において前記第１のシャッタを前記線形加速器からの荷電粒子の出射よりも先に開け、前記放射線検出部により中性子線照射前の放射線状態を検出した後、前記線形加速器からの荷電粒子の出射を行うよう制御してもよい。
　上記手段を用いる本開示によれば、被検査物に対して中性子線を用いて行う非破壊検査において、周囲への安全性を確保して検査を行うことができる。
本開示の第１実施形態に係る非破壊検査システムを示す概略構成図である。 本開示の第２実施形態に係る非破壊検査システムを示す概略構成図である。
　以下、本開示の実施形態を図面に基づき説明する。
（第１実施形態）
　まず本開示の第１実施形態について説明する。
　図１は、本開示の第１実施形態に係る非破壊検査装置１の概略構成図である。以下これらの図に基づき本実施形態の非破壊検査装置１の構成について説明する。
　図１に示すように、本実施形態の非破壊検査装置１は、中性子照射部１０とガンマ線検出部（放射線検出部）２０が装置筐体（第１の筐体）３０内に設けられている。また、非破壊検査装置１は制御部４０を有し、当該制御部４０にはそれぞれの設置箇所において放射線量を検出する外部線量モニタ４１（第１の線量検出部）、内部線量モニタ４２（第２の線量検出部）、線源線量モニタ４３（第３の線量検出部）や、警報を行う警報器４４が接続されている。本実施形態では、非破壊検査装置１が被検査物であるコンクリートからなる橋Ｂ上に配置されている。
　中性子照射部１０は、中性子線源１１が線源筐体（第２の筐体）１２内に設けられている。本実施形態の中性子線源１１は自発的に放射状に中性子線を発生させる放射性同位体であり、例えば２５２Ｃｆ線源である。
　線源筐体１２は、中空の略立方体形状をなしており、本実施形態では底面に中性子線の照射孔（第２の開口部）１２ａが形成されている。また線源筐体１２には、照射孔１２ａを開閉する線源シャッタ（第２のシャッタ）１３が設けられている。線源筐体１２及び線源シャッタ１３は例えば鉛、鉄等の中性子線を遮蔽可能な材料により形成されている。照射孔１２ａは例えば円孔であり、線源シャッタ１３は図示しないアクチュエータにより照射孔１２ａを開閉するよう線源筐体１２の底面上を摺動する開閉板部材である。
　このように構成された中性子照射部１０は、中性子線源１１から放射状に照射される中性子線のうち、照射孔１２ａが設けられている下方に向かう中性子線のみを外部に照射可能である。つまり、本実施形態では下方が中性子線の照射方向Ｄ１となる。そして、線源シャッタ１３の開閉により中性子線の照射と停止（非照射）を制御可能である。
　ガンマ線検出部２０は、ガンマ（γ）線を検出可能な検出器２１と、コリメータ２２と、可動軸２３と、を有している。
　検出器２１は、例えばゲルマニウム半導体検出器（Ｇｅ検出器）である。検出器２１の先端にはコリメータ２２が接続されており、検出器２１はコリメータ２２を介して入射されるガンマ線量を検出可能である。
　コリメータ２２は、例えば鉛、鉄等のガンマ線を遮蔽する材料からなる筒体であり、外部から入射されてくるガンマ線のうち検出器２１に向かう一方向のガンマ線に絞り込む機能を有する。つまり、本実施形態ではコリメータ２２の軸線方向がガンマ線の検出方向Ｄ２である。図１に示すように検出方向Ｄ２は照射方向Ｄ１上の一点で交わり、この交点が被検査物の橋Ｂ内部における検査位置Ｐとなる。この検査位置Ｐの塩分濃度が高いと検出器２１にて検出されるガンマ線量が通常よりも高くなる。
　検出器２１の後端部分には水平方向に延びる可動軸２３が設けられている。検出器２１はコリメータ２２と一体に、可動軸２３を軸として鉛直方向に揺動可能である。このように可動軸２３回りに検出器２１が揺動することで、照射方向Ｄ１上で検査位置Ｐを移動させることが可能である。
　装置筐体３０は、中性子照射部１０及びガンマ線検出部２０を覆っており、照射方向Ｄ１上及び検出方向Ｄ２上に開口部３０ａ（第１の開口部）が形成されている。
　詳しくは、装置筐体３０は、中空の略直方体形状をなしており、例えば鉛、鉄等の中性子線を遮蔽可能な材料により形成されている。装置筐体３０は、内部にて水平方向一側に中性子照射部１０が配置され、水平方向他側にガンマ線検出部２０が配置されている。
　そして、装置筐体３０の底面において、照射方向Ｄ１上及び検出方向Ｄ２上を開口内に含む開口部３０ａが形成されている。開口部３０ａは照射方向Ｄ１上及び検出方向Ｄ２上を開口内に含まれれば特に開口形状は限定されないが、例えば本実施形態では矩形孔とする。なお、当該開口部３０ａは、ガンマ線検出部２０が可動軸２３回りに揺動により検出方向Ｄ２が変化する範囲を含むように開口範囲が設計されている。
　また、装置筐体３０の底面には、開口部３０ａを開閉する外シャッタ３１（第１のシャッタ）が設けられている。外シャッタ３１は例えば鉛、鉄等の中性子線を遮蔽可能な材料により形成されている。外シャッタ３１は図示しないアクチュエータにより開口部３０ａを開閉するよう装置筐体３０の底面上を摺動する板材である。
　また、装置筐体３０の底面外側には、車輪３２が設けられており、装置筐体３０は橋Ｂ状を自由に移動可能である。なお、本実施形態では装置筐体３０に直接車輪３２が設けられているが、例えば車輪を有していない装置筐体３０を台車や移動体に載せることで移動可能としてもよい。
　本実施形態では、装置筐体３０の頂面外側に外部線量モニタ４１が設けられおり、外部線量モニタ４１は非破壊検査装置１の外部周辺の放射線量を検出する。また、装置筐体３０の頂面内側に内部線量モニタ４２が設けられており、内部線量モニタ４２は非破壊検査装置１の内部の放射線量を検出する。さらに、線源筐体１２の頂面内側に線源線量モニタ４３が設けられており、線源線量モニタ４３は線源筐体１２内の放射線量を検出する。
　各線量モニタ４１、４２、４３が検出可能な放射線には、例えばアルファ（α）線、ベータ（β）線、ガンマ（γ）線が含まれる。また、各線量モニタ４１、４２、４３は放射線量として空間線量率（マイクロシーベルト毎時（μSv/ｈ））を検出可能である。なお、検出可能な放射線の種類や放射線量はこれに限られるものではなく、人体の被爆量を検出できるものであればよい。
　警報器４４は、装置筐体３０の頂面外側に設けられており、非破壊検査装置１の周囲に対して警報を行う機能を有している。警報器４４における警報は、例えば警報音を発したり、危険を知らせる音声を発したり、警告灯を点灯又は点滅させたり、メッセージを表示したりする。また、警報器４４は、単に警報を発するのみではなく、警報後のアクションを指示したり、警報の理由を表示したり、してもよい。警報後のアクションとしては、例えば避難、周辺への避難勧告等、がある。
　制御部４０は、専用のコンピュータや、ソフトウエアがインストールされた汎用のコンピュータ等であり、図示しないが、例えば、演算処理を行う演算部、ガンマ線検出部２０により検出したガンマ線量や各線量モニタ４１、４２、４３で検出した放射線量等の情報を記憶可能な記憶部、演算結果等を表示可能な表示部、外部からの操作等を受け付ける入力部、外部と情報の通信が可能な通信部、等を有している。
　制御部４０は、各線量モニタ４１、４２、４３、線源シャッタ１３、外シャッタ３１、警報器４４と電気的に接続されている。制御部４０は、少なくとも非破壊検査装置１における安全に関する制御（以下、安全制御という）と、検査に関する制御（以下、検査制御という）を実行可能である。
　制御部４０は、安全制御において、各線量モニタ４１、４２、４３により検出された放射線量に応じて線源シャッタ１３、外シャッタ３１、及び警報器４４を制御する。
　具体的には、制御部４０は、各線量モニタ４１、４２、４３により検出された放射線量を取得し、いずれかの放射線量が所定の閾値を超えたときには、線源シャッタ１３及び外シャッタ３１を開けることを禁止し、警報器４４による警報を発する。なお上述した通りこの際に、警報だけでなく、警報後のアクションを指示したり、警報の理由を表示したり、してもよい。
　この所定の閾値は、例えば各線量モニタ４１、４２、４３のそれぞれに対応して設定されており、本実施形態では外部線量モニタ４１に対応する閾値を第１の閾値Ｔ１、内部線量モニタ４２に対応する閾値を第２の閾値Ｔ２、線源線量モニタ４３に対応する閾値を第３の閾値Ｔ３とする。特に第１の閾値Ｔ１は人体へ被爆量に関係する値に設定されている。そして、通常、中性子線源１１に近い線量モニタほど高い放射線量となることから、中性子線源１１に近い線量モニタに対応する閾値ほど高い値に設定されている。つまり、第１の閾値Ｔ１、第２の閾値Ｔ２、第３の閾値Ｔ３の順に大きい値となる（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）。
　非破壊検査装置１に異常が発生したり、長期間の利用により装置自体が放射化したりすることで放射線量は増加することから、制御部４０は、各線量モニタ４１、４２、４３により検出された放射線量を監視し、対応する閾値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を超えたときには線源シャッタ１３及び外シャッタ３１を開けることを禁止（ロック）し、警報を行うことで、安全性を確保する。
　制御部４０は、検査制御においては、主に線源シャッタ１３、外シャッタ３１、ガンマ線検出部２０を制御する。具体的には制御部４０は、各線量モニタにより検出された放射線量が所定の閾値を超えていないことを条件に、検査時に外シャッタ３１及び線源シャッタ１３を開ける。
　特に検査時において、制御部４０は外シャッタ３１を線源シャッタ１３よりも先に開ける。より具体的には、制御部４０は外シャッタ３１を開けて、ガンマ線検出部２０により中性子線照射前のガンマ線量を検出した後、線源シャッタ１３を開けて検査のための中性子線の照射を行う。
　制御部４０は、安全制御により安全性を確保した上で、検査制御による検査を行う。本実施形態の検査は、中性子照射部１０から被検査物に照射した中性子線に対して発生するガンマ線をガンマ線検出部２０により検出し、ガンマ線の検出量から検査位置Ｐの塩素の量（塩分濃度）を解析する。なお、具体的な被検査物における塩分濃度解析手法については、従来周知の手法を用いればよく、例えば上述の非特許文献１に記載のコリメート法やガンマ線強度比較法を用いる。
　以上のように本実施形態の非破壊検査装置１では、装置筐体３０により中性子照射部１０とガンマ線検出部２０を覆っており、装置筐体３０の内外及び線源筐体１２内に各線量モニタ４１、４２、４３を設けて、放射線量の監視を行っている。つまり、装置外への被爆量を監視したり、長期間の利用により装置自体の放射化を監視したりすることができる。
　そして、制御部４０が各線量モニタ４１、４２、４３の少なくともいずれか一つにより検出された放射線量が所定の閾値を超えたときには線源シャッタ１３及び外シャッタ３１を開けることを禁止することで、中性子照射部１０から装置筐体３０の外への中性子線の放出を防ぎ、周囲の被爆量の増加を抑えることができる。また、同時に警報器４４による警報を発することで、作業者等の周囲の者に注意を喚起することができる。
　そして、制御部４０は、検査時において、各線量モニタ４１、４２、４３により検出された放射線量がいずれも所定の閾値を超えていないことを条件に、線源シャッタ１３及び外シャッタ３１を開けるよう制御することで、安全性を確保した検査を実行することができる。
　特に、制御部４０は、検査時において、外シャッタ３１を開けて、ガンマ線検出部２０により中性子線照射前のガンマ線量を検出した後、線源シャッタ１３を開けるよう制御する。ガンマ線検出部２０は中性子照射部１０とともに装置筐体３０内に設けられていることから、検査時に中性子照射部１０の線源シャッタ１３を外シャッタ３１と同時又は先に開けてしまうと、ガンマ線検出部２０は装置筐体３０内のガンマ線量をベースとして検査を行ってしまうおそれがある。そこで、検査時には外シャッタ３１を線源シャッタ１３よりも先に開けて、ガンマ線検出部２０により装置筐体３０外部のガンマ線量を検出した後に、線源シャッタ１３を開けることで、より正確なガンマ線量を検出することができ、検査の精度を向上させることができる。また、外シャッタ３１を開けてガンマ線検出部２０により中性子線照射前のガンマ線量を正常に検出できなかった場合には、この時点で検査を中止すれば、余計な中性子線の照射による被爆を防ぐことができ、より安全性を確保することができる。
（第２実施形態）
　次に本開示の第２実施形態について説明する。
　図２は、本開示の第２実施形態に係る非破壊検査装置２の概略構成図である。以下これらの図に基づき第２実施形態の非破壊検査装置２の構成について説明する。なお、第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付して、詳しい説明を省略する。
　第１実施形態の中性子照射部１０は中性子線源１１を用いたものであったが、第２実施形態の中性子照射部５０は線形加速器５２を用いている点が異なる。また、第２実施形態の非破壊検査装置２は線源線量モニタを有していない。
　中性子照射部５０は、電源部５１、荷電粒子線である陽子ビーム（プロトンビーム）を出射する線形加速器５２、偏向部５３、ターゲット部５４、照射コリメータ５５を有している。
　詳しくは、電源部５１は、各部に電力を供給する発電機である。電源部５１の発電機は、少なくとも荷電粒子である陽子（プロトン）を発生可能な発電性能を備え、電圧変動が少なく、高調波電流に耐えられるものが好ましい。また、電源部５１は、発電機が発電した電力を蓄電可能なバッテリを有していてもよい。
　線形加速器５２は、陽子を出射するイオン源５２ａを有し、当該イオン源５２ａから円筒状の加速部５２ｂを介して偏向部５３に接続されている。加速部５２ｂは、イオン源５２ａで発生した陽子を加速し、陽子ビームとして偏向部５３に照射する。
　偏向部５３は、線形加速器５２から照射された陽子ビームを、磁力により陽子ビームの入射方向に対して、略垂直方向に偏向しターゲット部５４に向けて出射する。偏向部５３は、例えば２つの対向する磁石を有し、対向する磁石の間に磁場を有する。磁石は電磁石であり、電磁石に流す電流を制御することで、磁石間に所定の磁束密度の磁場を形成することができる。なお、磁石は磁束密度を確保できれば永久磁石を用いてもよい。
　ターゲット部５４は、陽子と衝突して中性子線を生じるものであり、例えばベリリウムを含んで形成されている。ターゲット部５４には、ターゲット部５４から発生した中性子線のうち所定方向の中性子線を選択する照射コリメータ５５が接続されている。照射コリメータ５５によって、照射される中性子線の指向性を高めることができる。中性子線の照射方向Ｄ１は第１実施形態と同様に装置下方である。なお、線形加速器５２からターゲット部５４までは、荷電粒子の飛翔を妨げないようにその経路は高真空状態を維持可能な構造となっている。
　このように構成された中性子照射部５０は、制御部６０と電気的に接続されている。制御部６０は、イオン源５２ａにおける陽子を出射させるタイミングを制御することで、任意のタイミングで中性子照射部５０から中性子線を照射させることが可能である。
　第２実施形態の制御部６０は、中性子照射部５０の他に、外部線量モニタ４１、内部線量モニタ４２、外シャッタ３１、警報器４４と電気的に接続されている。制御部６０は、非破壊検査装置２における安全に関する制御（以下、安全制御という）と、検査に関する制御（以下、検査制御という）を実行可能である。
　制御部６０は、安全制御において、各線量モニタ４１、４２により検出された放射線量に応じてイオン源５２ａ、外シャッタ３１、及び警報器４４を制御する。
　具体的には、制御部６０は、各線量モニタ４１、４２により検出された放射線量を取得し、いずれかの放射線量が所定の閾値を超えたときには、イオン源５２ａによる陽子の出射を禁止し、且つ外シャッタ３１を開けることを禁止し、警報器４４による警報を発する。この所定の閾値に関しては第１実施形態と同様であり、説明を省略する。
　制御部６０は、検査制御においては、主にイオン源５２ａ、外シャッタ３１、ガンマ線検出部２０を制御する。具体的には制御部６０は、各線量モニタ４１、４２により検出された放射線量が所定の閾値を超えていないことを条件に、検査時に外シャッタ３１を開けてイオン源５２ａから陽子を出射させる。
　特に検査時において、制御部６０は外シャッタ３１をイオン源５２ａによる陽子の出射よりも先に開ける。より具体的には、制御部６０は外シャッタ３１を開けて、ガンマ線検出部２０により中性子線照射前のガンマ線量を検出した後、イオン源５２ａによる陽子の出射を行う。その他の検査手法等は第１実施形態と同様であり説明を省略する。
　以上のように第２実施形態の非破壊検査装置２では、装置筐体３０により中性子照射部５０とガンマ線検出部２０を覆っており、装置筐体３０の内外に各線量モニタ４１、４２を設けて、放射線量の監視を行っている。つまり、装置外への被爆量を監視したり、長期間の利用により装置自体の放射化を監視したりすることができる。
　そして、制御部６０が各線量モニタ４１、４２の少なくともいずれかにより検出された放射線量が所定の閾値を超えたときにはイオン源５２ａによる陽子の発生及び外シャッタ３１を開けることを禁止することで、中性子照射部１０から装置筐体３０の外への中性子線の放出を防ぎ、周囲の被爆量の増加を抑えることができる。また、同時に警報器４４による警報を発することで、作業者等の周囲の者に注意を喚起することができる。
　そして、制御部６０は、検査時において、各線量モニタ４１、４２により検出された放射線量がいずれも所定の閾値を超えていないことを条件に、外シャッタ３１を開け、イオン源５２ａによる陽子の出射を行うことで、安全性を確保した検査を実行することができる。
　特に、制御部６０は、検査時において、外シャッタ３１を開けて、ガンマ線検出部２０により中性子線照射前のガンマ線量を検出した後、イオン源５２ａによる陽子の出射を行うよう制御する。ガンマ線検出部２０は中性子照射部１０とともに装置筐体３０内に設けられていることから、検査時に中性子照射部１０のイオン源５２ａによる陽子の発生を外シャッタ３１と同時又は先に行ってしまうと、ガンマ線検出部２０は装置筐体３０内のガンマ線量をベースとして検査を行ってしまうおそれがある。そこで、検査時には外シャッタ３１をイオン源５２ａによる陽子の出射よりも先に開けて、ガンマ線検出部２０により装置筐体３０外部のガンマ線量を検出した後に、イオン源５２ａによる陽子の出射を行うことで、より正確なガンマ線量を検出することができ、検査の精度を向上させることができる。また、外シャッタ３１を開けてガンマ線検出部２０により中性子線照射前のガンマ線量を正常に検出できなかった場合には、この時点で検査を中止すれば、余計な中性子線の照射による被爆を防ぐことができ、より安全性を確保することができる。
　以上で本開示の各実施形態の説明を終えるが、本開示の態様はこれらの実施形態に限定されるものではない。
　上記実施形態では、橋Ｂを被検査物として説明しているが、被検査物はこれに限られるものではない。例えば、道路、建物やトンネルの壁や、柱等、その他のコンクリート構造物に適用可能である。
　また、上記実施形態では、中性子線の照射方向を装置下方としているが、中性子線の照射方向はこれに限られるものではない。例えば被検査物が壁や柱である場合には、中性子線の照射方向を水平方向とするのが好ましく、そのような場合は装置筐体の側面に開口部を有する構成とすればよい。
　また、中性子線の照射方向は１方向に限られず複数方向に中性子線を照射可能としてもよい。例えば装置筐体の底面と側面に開口部を形成し、被検査物に応じて中性子線の照射方向を下方と水平方向とに切替可能としてもよい。
　上記実施形態の非破壊検査装置は、ガンマ線検出部を１つのみ備えた構成であるが、ガンマ線検出部の数は１つに限られない。装置筐体内に収納可能であれば２つ以上のガンマ線検出部を備えてもよい。
　また、上記実施形態では、ガンマ線検出部によりガンマ線を検出して塩分濃度分布を解析しているが、検出する放射線はガンマ線に限られるものではない。例えば、中性子線を照射された被検査物から発生する熱中性子を検出して被検査物内の空隙や水分を検出する非破壊検査装置であってもよい。
　また、上記実施形態では、所定の閾値を超えた場合に線源シャッタ１３及び外シャッタ３１を開けることを禁止し、警報器４４による警報を発していたが、他の閾値を設定してもよい。例えば、上記第１実施形態の構成において、線源線量モニタ４３により検出される放射線量は中性子線源１１が放射する中性子線のエネルギーにも相関することから、制御部４０は第４の閾値Ｔ４を設定し、線源線量モニタ４３により検出される放射線量が第４の閾値を下回った場合にも、線源シャッタ１３及び外シャッタ３１を開けることを禁止し、警報器４４による警報を発してもよい。これにより、中性子線源１１のエネルギー不足による検査の精度低下や無駄な検査を防止できる。また、これにより中性子線源の交換時期を作業者等に知らせることができる。
１、２　非破壊検査装置
１０、５０　中性子照射部
１０ａ　照射孔（第２の開口部）
１１　中性子線源
１２　線源筐体（第２の筐体）
１３　線源シャッタ（第２のシャッタ）
２０　ガンマ線検出部（放射線検出部）
２１　検出器
２２　コリメータ
２３　可動軸
３０　装置筐体（第１の筐体）
３０ａ　開口部（第１の開口部）
３１　外シャッタ（第１のシャッタ）
３２　車輪
４０、６０　制御部
４１　外部線量モニタ（第１の線量検出部）
４２　内部線量モニタ（第２の線量検出部）
４３　線源線量モニタ（第３の線量検出部）
４４　警報器
５１　電源部
５２　線形加速器
５２ａ　イオン源
５２ｂ　加速部
５３　偏向部
５４　ターゲット部
５５　照射コリメータ

Claims (8)

  1. 　所定の照射方向に中性子線を照射可能な中性子照射部と、
    　前記照射方向と交差する所定の検出方向から入射する放射線を検出可能な放射線検出部と、
    　前記中性子照射部及び前記放射線検出部を覆い、前記照射方向上及び前記検出方向上に第１の開口部が形成された第１の筐体と、
    　前記第１の筐体の開口部を開閉する第１のシャッタと、
    　前記第１の筐体外の放射線量を検出する第１の線量検出部と、
    　前記第１の筐体内の放射線量を検出する第２の線量検出部と、
    　前記第１の線量検出部及び第２の線量検出部の少なくともいずれか一つにより検出された放射線量が所定の閾値を超えたときには前記第１のシャッタを開けることを禁止する制御部と、
    　を備える非破壊検査装置。
  2. 　前記制御部は、前記第１の線量検出部及び前記第２の線量検出部により検出された放射線量がいずれも所定の閾値を超えていないことを条件に、検査時に前記第１のシャッタを開けるよう制御する
    請求項１に記載の非破壊検査装置。
  3. 　前記中性子照射部は、
    　中性子線を放射する中性子線源と、
    　前記中性子線源を覆い、前記照射方向上に第２の開口部が形成された第２の筐体と、
    　前記第２の開口部を開閉する第２のシャッタと、
    　前記第２の筐体内の放射線量を検出する第３の線量検出部と、を有し、
    　前記制御部は、前記第１の線量検出部、前記第２の線量検出部、及び前記第３の線量検出部の少なくともいずれか一つにより検出された放射線量が所定の閾値を超えたときには前記第１のシャッタ及び前記第２のシャッタを開けることを禁止する
    請求項１又は２に記載の非破壊検査装置。
  4. 　前記制御部は、前記第１の線量検出部、前記第２の線量検出部、及び前記第３の線量検出部により検出された放射線量がいずれも前記所定の閾値を超えていないことを条件に、検査時に前記第１のシャッタ及び前記第２のシャッタを開けるよう制御する
    請求項３に記載の非破壊検査装置。
  5. 　前記制御部は、検査時において前記第１のシャッタを前記第２のシャッタよりも先に開け、前記放射線検出部により中性子線照射前の放射線状態を検出した後、前記第２のシャッタを開けるよう制御する請求項４に記載の非破壊検査装置。
  6. 　前記中性子照射部は、
    　加速された荷電粒子線を出射可能な線形加速器と、
    　前記荷電粒子線が照射されることで中性子線を発生可能なターゲット部と、を有し、
    　前記制御部は、前記第１の線量検出部、前記第２の線量検出部の少なくともいずれか一つにより検出された放射線量が所定の閾値を超えたときには前記線形加速器からの荷電粒子の出射を禁止し、且つ前記第１のシャッタを開けることを禁止する
    請求項１又は２に記載の非破壊検査装置。
  7. 　前記制御部は、前記第１の線量検出部、及び前記第２の線量検出部により検出された放射線量がいずれも前記所定の閾値を超えていないことを条件に、検査時に前記第１のシャッタを開け、且つ前記線形加速器からの荷電粒子の出射を行うよう制御する
    請求項６に記載の非破壊検査装置。
  8. 　前記制御部は、検査時において前記第１のシャッタを前記線形加速器からの荷電粒子の出射よりも先に開け、前記放射線検出部により中性子線照射前の放射線状態を検出した後、前記線形加速器からの荷電粒子の出射を行うよう制御する請求項７に記載の非破壊検査装置。
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