JP4731330B2 - Radiation monitor - Google Patents
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Description
この発明は、放射線モニタ、特に、放射線検出器からの微小な電流信号を周波数信号に変換してその周波数により放射線量または放射能量を測定する放射線モニタに関し、広範囲の放射線レベルを高精度で測定するための放射線モニタに関するものである。 The present invention relates to a radiation monitor, and more particularly to a radiation monitor that converts a minute current signal from a radiation detector into a frequency signal and measures a radiation dose or a radioactivity amount by the frequency, and measures a wide range of radiation levels with high accuracy. The present invention relates to a radiation monitor.
原子力発電所,核燃料再処理施設,粒子線利用施設等では、放射線量または放射能量を測定するために放射線検出器として電離箱,シンチレーション検出器,半導体検出器等を使用し、通常の放射能レベルから事故を想定した放射線レベルまで広い測定範囲をカバーするため、放射線が放射線検出器に作用した結果発生する電流を周波数に変換して測定する放射線モニタが設置されている。 At nuclear power plants, nuclear fuel reprocessing facilities, particle beam utilization facilities, etc., ionization chambers, scintillation detectors, semiconductor detectors, etc. are used as radiation detectors to measure radiation dose or radioactivity, and normal radiation levels In order to cover a wide measurement range from the radiation level to the radiation level assuming an accident, a radiation monitor is installed to measure the current generated by the radiation acting on the radiation detector by converting it into a frequency.
従来のこの種の放射線モニタは、積分器とリセット回路から構成されるエレクトロメータを備え、積分器は演算増幅器と電荷積分コンデンサで構成され、電荷積分コンデンサは負帰還回路として演算増幅器に接続されるため、放射線検出器の出力電流は電荷積分コンデンサで電荷の形態として蓄積し、演算増幅器はその電荷の蓄積の結果として時間的に上昇する電圧を出力し、リセット回路は演算増幅器の出力電圧が所定のレベルに到達したら電荷積分コンデンサを放電してリセットするとともにワンショットパルスを出力する。このようにしてエレクトロメータに電流が入力されていれば、エレクトロメータからは繰り返しパルスが出力され、このパルスを計数することにより放射線量が測定される。 A conventional radiation monitor of this type includes an electrometer composed of an integrator and a reset circuit. The integrator is composed of an operational amplifier and a charge integrating capacitor, and the charge integrating capacitor is connected to the operational amplifier as a negative feedback circuit. Therefore, the output current of the radiation detector is accumulated in the form of charge by the charge integration capacitor, the operational amplifier outputs a voltage that rises with time as a result of the accumulation of the charge, and the reset circuit has a predetermined output voltage of the operational amplifier. When this level is reached, the charge integration capacitor is discharged and reset, and a one-shot pulse is output. If current is input to the electrometer in this way, pulses are repeatedly output from the electrometer, and the radiation dose is measured by counting the pulses.
放射線検出器から出力される電流は、放射線レベルにより1×10−14Aのオーダから1×10−7Aと、測定下限の微小電流を測定でき、かつ測定上限までの広い範囲をカバーして測定できることが要求されている。
放射線レベルをワイドレンジにわたり高精度で測定するために、微小電流領域では、測定誤差の主要因である充電時の電流リークに配慮して電荷積分コンデンサを放電するスイッチに高絶縁のリレー接点を使用し、高電流領域では、測定誤差の主要因であるスイッチの動作時間により発生する欠測時間に配慮して高速で動作する半導体スイッチを使用し、リレー接点と半導体スイッチを並列または直列に接続し、周波数に応じてスイッチを切り換える技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
The current output from the radiation detector can measure a minute current at the lower limit of measurement, from the order of 1 × 10 −14 A to 1 × 10 −7 A depending on the radiation level, and covers a wide range up to the upper limit of measurement. It must be measurable.
In order to measure the radiation level with high accuracy over a wide range, in the minute current region, a highly insulated relay contact is used for the switch that discharges the charge integrating capacitor in consideration of current leakage during charging, which is the main cause of measurement error. However, in the high current region, a semiconductor switch that operates at high speed is used in consideration of the missing measurement time caused by the switch operating time, which is the main cause of measurement errors, and the relay contact and the semiconductor switch are connected in parallel or in series. A technique for switching a switch according to a frequency has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
従来のエレクトロメータは以上のように構成されているため、半導体スイッチの端子は演算増幅器に接続された状態であるため、スイッチの機能としては断の状態でも半導体特有の微小電流リークが発生し、微小電流領域で測定精度に大きく影響するという問題があった。
このような半導体スイッチを用いなくても前述した測定誤差の解消ができれば、高電流領域での測定誤差の問題と微小電流領域での測定誤差の問題の解決を併せて行うことが可能となる。
Since the conventional electrometer is configured as described above, since the terminal of the semiconductor switch is connected to the operational amplifier, a minute current leak peculiar to the semiconductor occurs even when the switch function is off, There is a problem that the measurement accuracy is greatly affected in a minute current region.
If the above-described measurement error can be eliminated without using such a semiconductor switch, it is possible to solve both the measurement error problem in the high current region and the measurement error problem in the minute current region.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、放射線レベルを広範囲にわたり高精度で測定できる放射線モニタを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a radiation monitor capable of measuring radiation levels over a wide range with high accuracy.
この発明に係る放射線モニタは、放射線を検出して電離電流を出力する放射線検出手段と、前記電離電流を入力して電荷として蓄積し、前記電荷の積分値に対応した電圧値が、電荷蓄電開始の電圧レベルから等間隔で順番に設けられた複数の弁別レベルに順次到達する毎に係数用信号を出力し、最後の弁別レベルに到達すると前記蓄積した電荷を放電して再び電荷を蓄積する動作を繰り返す信号生成手段と、前記計数信号を計数した計数値に基づき放射線量を演算して出力する放射線量出力手段と、を設けたものである。 The radiation monitor according to the present invention includes a radiation detection unit that detects radiation and outputs an ionization current, and inputs the ionization current and accumulates it as a charge, and a voltage value corresponding to the integral value of the charge has a charge storage start The coefficient signal is output each time a plurality of discrimination levels sequentially provided at equal intervals from the current voltage level are sequentially reached, and when the last discrimination level is reached, the accumulated charge is discharged and the charge is accumulated again. And a radiation dose output means for calculating and outputting the radiation dose based on the count value obtained by counting the count signal .
この発明によれば、放射線レベルを広範囲にわたり高精度で測定できる放射線モニタを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a radiation monitor capable of measuring radiation levels over a wide range with high accuracy.
実施の形態1.
この発明による実施の形態1を図1から図3までに基づいて説明する。図1は実施の形態1における放射線モニタの構成を示すブロック図である。図2は実施の形態1におけるエレクトロメータの動作を説明する線図である。図3は実施の形態1における測定部の演算手順を示すフローチャートである。
この発明による実施の形態1における放射線モニタの構成を示す図1において、放射線検出器1は放射線を検出して電離電流を出力し、エレクトロメータ2は前記電離電流をパルス列に変換して出力する。測定部3は定周期でそのパルスを計数して計数値に基づき計数率を演算し、その計数率を放射能濃度、線量率等の工学値に変換して出力し、表示部4はその出力を表示する。なお、測定部3の出力は計数率でもよい。
エレクトロメータ2は、積分器21とコンパレータ22と電磁リレー23から構成され、積分器21は演算増幅器211と電荷積分コンデンサ212から構成され、電磁リレー23は電磁コイル231と接点232で構成される。
In FIG. 1 showing the configuration of the radiation monitor according to the first embodiment of the present invention, the
The
この発明による実施の形態1におけるエレクトロメータ2の動作を説明する図2において、積分器21に電離電流が入力されると、演算増幅器211はその電離電流を時間的に積分した結果の電荷を電荷積分コンデンサ212に蓄積し、その電荷量Qに比例する出力電圧V(図2のa)を出力する。出力電圧Vは、電荷積分コンデンサ212に蓄積された電荷量Qを電荷積分コンデンサ212の容量Cで割り算した値に等しい。
コンパレータ22は、演算増幅器211の出力電圧Vが動作電圧Vsに到達したら短時間反転してワンショットパルスPs(図2のb)を出力する。このワンショットパルスPsで電磁リレー23の電磁コイル231が動作し、接点232が閉時間t1だけ開から閉に反転し(図2のc)、電荷積分コンデンサ212に蓄積された電荷を放電させて再び充電させる。したがって、コンパレータ22から出力されるワンショットパルスPsの周波数は、積分器21に入力される電離電流に比例する。
電荷積分コンデンサ212が充放電を繰り返すため、演算増幅器211の出力電圧Vは繰り返し鋸波形となる。電荷積分コンデンサ212の充電が進み過ぎると演算増幅器211の出力電圧は飽和し、電離電流入力と出力電圧の直線性が失われるため、直線性が保たれる範囲内で電荷積分コンデンサ212の放電を行うように、コンパレータ22の動作電圧Vsが設定される。
接点232は、高絶縁でリーク電流が少ないという長所がある反面、動作時間が比較的長いという欠点がある。閉時間t1は放電時間t2より長くなり、閉時間t1だけ欠測が生じる。
In FIG. 2 for explaining the operation of the
When the output voltage V of the
Since the
The
この発明による実施の形態1における測定部の演算手順を示す図3において、ステップS1で測定開始からの経過時間が定周期として設定されている測定時間Tに到達したか判断する。測定時間Tに到達しておればステップS2で計数値Nを読込む。ステップS3で計数値Nと接点の閉時間t1から欠測時間N×t1を求める。ステップS4で測定時間Tと欠測時間N×t1から実測定時間Tr=T−N×t1を求める。ステップS5で測定部3の計数値Nと実測定時間Trから計数率n=N÷Trを求める。ステップS6で計数率nと予め求めておいたバックグラウンド計数率nbから正味計数率nN=n−nbを求める。ステップS7で換算計数kと正味計数率nNから放射能濃度または線量率R=k×nNを求める。ステップS8で放射能濃度または線量率Rを出力する。
In FIG. 3 showing the calculation procedure of the measurement unit according to the first embodiment of the present invention, it is determined whether or not the elapsed time from the start of measurement has reached the measurement time T set as a fixed period in step S1. If the measurement time T has been reached, the count value N is read in step S2. In step S3, a missing time N × t 1 is obtained from the count value N and the contact closing time t 1 . From the measurement time in step S4 T and missing time N × t 1 determining an actual measurement time Tr = T-N × t 1 . In step S5, the count rate n = N ÷ Tr is obtained from the count value N of the
以上のように、この実施の形態1では、測定部3は計数値Nと接点232の閉時間からエレクトロメータ2の欠測時間N×t1を求めて実測定時間Trで計数率nを演算するようにしたので、高絶縁の機械的スイッチの弱点であった高計数率領域における欠測による誤差増大を補償することが可能となり、高精度でワイドレンジの安価な放射線モニタが得られる。
As described above, in the first embodiment, the
この発明による実施の形態1によれば、放射線を検出して電離電流を出力する放射線検出器1からなる放射線検出手段、前記電離電流を入力して電荷積分コンデンサ212に電荷として蓄積しコンパレータ22の動作電圧Vsに相当する前記電荷の積分値に応じた電圧Vの所定値への到達に応じてワンショットパルスPsからなる計数用信号を出力するとともに前記蓄積した電荷を電磁リレー23により放電して再び電荷を蓄積する動作を繰り返す電流/周波数変換手段としてのエレクトロメータ2からなる信号生成手段を備え、前記エレクトロメータ2からなる信号生成手段により生成されたワンショットパルスPsからなる計数用信号を計数した計数値Nと当該測定時間Tから前記放電動作による欠測時間N×t1を除いて求めた実測定時間Tr=T−N×t1に基づき放射線量を演算して出力し測定結果としての放射線量を表示部4に表示する測定部3からなる放射線量出力手段を設けたので、測定誤差の主要因であるスイッチの動作時間により発生する欠測時間を補償して放射線量を求めることが可能となり、全測定レンジを高絶縁のリレー接点でカバーできるようになり、高放射線量まで高精度で測定できるものであって、簡潔な構成により放電動作による欠測時間の影響を排除し、広範囲の放射線レベルを高精度で測定できる放射線モニタを提供することができる。
According to the first embodiment of the present invention, radiation detection means comprising a
実施の形態2.
この発明による実施の形態2を図4および図5について説明する。図4は実施の形態2における放射線モニタの構成を示すブロック図である。図5は実施の形態2におけるエレクトロメータの動作を説明する線図である。
この実施の形態2において、ここで説明する特有の構成以外の構成は、先に説明した実施の形態1における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the radiation monitor according to the second embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the electrometer in the second embodiment.
In the second embodiment, the configuration other than the specific configuration described here has the same configuration contents as the configuration in the first embodiment described above, and exhibits the same operation. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
上記の実施の形態1では、エレクトロメータ2を積分器21とコンパレータ22と電磁リレー23で構成したが、この実施の形態2では、図4のように積分器21と多段波高弁別器24と電磁リレー23で構成する。
この発明による実施の形態2におけるエレクトロメータ2の動作を説明する図5において、多段波高弁別器24は、複数の個別弁別レベルL1,L2,L3,L4,L5…L m を有し(図5のa)、演算増幅器21の出力が電荷蓄積を開始する電圧レベルL0から等間隔で順番に設けられた複数の個別弁別レベルL1,L2,L3,L4,L5…L m に順次到達する毎にワンショットパルスPsを出力し(図5のb)、最後の個別弁別レベルL m に到達したらワンショットパルスPsを出力するとともに電荷積分コンデンサ22に蓄積した電荷を放電して再び電荷を蓄積する動作を繰り返す(図5のc)。
そして、ワンショットパルスPsの計数値Nと測定時間Tとによって計数率を求め、放射能濃度または線量率Rを出力する。
In the first embodiment, the
In FIG. 5 for explaining the operation of the
Then, a count rate by the count value N and the measurement time of the one-shot pulse P s T, and outputs the radioactivity concentration or dose rate R.
ここでは、多段波高弁別器24から出力されるワンショットパルスPsの周波数は、実施の形態1におけるワンショットパルスPsの周波数に個別弁別レベルL1,L2,L3,L4,L5…L m の数を掛け算した値に増加させることができる。
例えば、電離箱から出力される電離電流が10−14Aで、電荷積分コンデンサ212の容量が10pFで、多段波高弁別器24の放電弁別電圧が1Vの場合、
L m に対応したパルスの蓄積電荷量=コンデンサ容量×放電弁別電圧
=10×10−12F×1V=1×10−11クーロン
L m に対応したパルスの周波数=電離電流÷L m に対応した蓄積電荷量
=10−14A÷1×10−11クーロン=0.001s−1
となり、測定時間10000秒で得られる計数は10カウントで、この時の分解能は10%である。個別弁別電圧レベルL1,L2,L3,L4,L5…L m を例えば10mVの間隔で設けることにより、100秒の測定時間で上記と同等の分解能が得られる。また、測定時間を10000秒とすると、分解能は0.1%になる。
Here, the frequency of the one-shot pulse P s output from the multi-stage
For example, when the ionization current output from the ionization chamber is 10 −14 A, the capacitance of the
Accumulated charge amount of pulses corresponding to L m = capacitance × discharge discrimination voltage = 10 × 10 -12 F × 1V = 1 × 10 -11 coulombs
L m pulses of a frequency corresponding to = the ionization current ÷ L corresponding to m was accumulated charge amount = 10 -14 A ÷ 1 × 10 -11 coulombs = 0.001s -1
Thus, the count obtained at a measurement time of 10,000 seconds is 10 counts, and the resolution at this time is 10%. By providing the individual discrimination voltage levels L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 ... L m at an interval of 10 mV, for example, a resolution equivalent to the above can be obtained in a measurement time of 100 seconds. If the measurement time is 10,000 seconds, the resolution is 0.1%.
以上のように、エレクトロメータ2のコンパレータ22を多段波高弁別器24に置き換えることにより、積分器21の電荷蓄積コンデンサ212における放電リセットに伴う欠測の割合を増加させることなく、エレクトロメータ2の出力であるワンショットパルスPsの周波数を、単位時間当たりの放電リセット回数に多段波高弁別器24の個別弁別レベルL1,L2,L3,L4,L5…L m の段数を乗じたものに増加することができるため、放射線モニタの下限側の測定レンジを拡大し、微小な電離電流を高精度で測定できる。
As described above, by replacing the
そして、この実施の形態2においても、測定部3で測定時間Tから欠測時間N×t 1 ÷mを除いた実測定時間Trに基づき放射線量に相当する計数率を演算することにより、欠測時間N×t 1 ÷mによる影響を排除し、測定レンジを上限側にも拡大することができる。
すなわち、多段波高弁別器24における個別弁別電圧レベルL1,L2,L3,L4,L5…L m で生成されるワンショットパルスPsの計数値Nにより放射線量に相当する計数率nを求める場合、計数値Nと測定時間Tから欠測時間N×t 1 ÷mを除いた実測定時間Trとによって計数率nを求め、計数率n=N÷Trとすることで、欠測時間N×t 1 ÷mの影響を排除し、放射線量に相当する計数率nを正確に求めることができる。なお、この時のTrは、Tr=T−N÷m(個別弁別レベルの段数)×t1となる。
Also in the second embodiment, the
That is, the count rate corresponding to a radiation dose by a separate discrimination voltage level L 1, L 2, L 3 , L 4, L 5 ... one-shot pulse is generated in L m P s count value N in the multi-stage
(2A)この発明による実施の形態2によれば、放射線を検出して電離電流を出力する放射線検出器1からなる放射線検出手段、前記電離電流を入力して電荷積分コンデンサ212に電荷として蓄積し、前記電離電流による電荷を電荷積分コンデンサ212を有する積分器21によって積分し多段波高弁別器24における個別弁別レベルL1,L2,L3,L4,L5…L m のレベル差に相当する所定の積分量毎にワンショットパルスPsからなる計数用信号を生成する電流/周波数変換手段としてのエレクトロメータ2からなる信号生成手段を備え、前記エレクトロメータ2からなる信号生成手段により生成されたワンショットパルスPsからなる計数用信号を計数した計数値Nと当該測定時間Tから放射線量を演算して出力し測定結果としての放射線量を表示部4に表示する測定部3からなる放射線量出力手段を設けたので、放電に伴う欠測時間を増やさずに1パルス当たりの電荷量を小さくすることが可能となり、微小電流領域の応答を速くすることができ、電流分解能を改善できるため、微小放射線量まで高精度で測定できるものであって、放電動作による欠測時間の影響を排除し、広範囲の放射線レベルを高精度で測定できる放射線モニタを提供することができる。
(2A) According to the second embodiment of the present invention, radiation detecting means comprising a
(2B)この発明による実施の形態2によれば、前記(2A)項の構成において、前記測定部3からなる放射線量出力手段は、前記信号生成手段により生成されたワンショットパルスPsからなる計数用信号を計数した計数値Nと当該測定時間Tから前記放電動作による欠測時間N×t 1 ÷mを除いて求めた実測定時間Trに基づき放射線量を演算して出力するようにしたので、放電に伴う欠測時間を増やさずに1パルス当たりの電荷量を小さくすることが可能となり、微小電流領域の応答を速くすることができ、電流分解能を改善できるため、微小放射線量まで高精度で測定できるものであって、放電動作による欠測時間の影響を排除し、広範囲の放射線レベルを高精度で測定できるとともに、放電動作による欠測時間の影響を排除し、広範囲の放射線レベルを高精度で測定できる放射線モニタを提供することができる。
(2B) according to the second embodiment according to the present invention, in the configuration of the (2A) sections wherein the radiation amount output means comprising measuring
実施の形態3.
この発明による実施の形態3を図6および図7について説明する。図6は実施の形態3における放射線モニタの構成を示すブロック図である。図7は実施の形態3における放射線モニタの切換動作を説明するための線図である。
この実施の形態3において、ここで説明する特有の構成以外の構成は、先に説明した実施の形態1または実施の形態2における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the radiation monitor according to the third embodiment. FIG. 7 is a diagram for explaining the radiation monitor switching operation in the third embodiment.
In the third embodiment, the configuration other than the specific configuration described here has the same configuration contents as the configuration in the first embodiment or the second embodiment described above, and exhibits the same operation. is there. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
上記実施の形態2では、エレクトロメータ2を積分器21と多段波高弁別器24と電磁リレー23で構成したが、この実施の形態3では、図6のように、エレクトロメータ2を積分器21とコンパレータ22と多段波高弁別器24と電磁リレー23で構成し、多段波高弁別器24における個別弁別電圧レベルL1,L2,L3,L4,L5…L m で生成されるワンショットパルスPs(図5参照)の計数値Nと測定時間Tとによって計数率を求め、放射能濃度または線量率Rを出力するとともに、コンパレータ22は多段波高弁別器24の最後の弁別レベルL m に対応する動作電圧Vsを超えたら、実施の形態1と同様にワンショットパルスPsを出力するとともに電荷積分コンデンサ212に蓄積した電荷を放電して再び電荷を蓄積する動作を繰り返す。
測定部3は、コンパレータ22から出力されるワンショットパルスPsと多段波高弁別器24からそれぞれ出力されるワンショットパルスPsについて、その両方を入力し、それぞれのワンショットパルスPsを測定して計数率nを求め、電離電流が増加してコンパレータ22の出力に基づく計数率nが所定の値R1を超えたら、その後に続く演算に用いる計数率nを、コンパレータ24の出力に基づく計数率からコンパレータ22の出力に基づく計数率nに切り換える。
図7はこの切換動作を説明する線図である。多段波高弁別器24の出力に基づく計数率nによる出力増加時の出力特性が特性線AUで示され、計数率nが所定の値R1を超えると、特性線BUに示されるコンパレータ22の出力に基づく出力特性となる。
電離電流の増加で計数率の切り換えを行った後、電離電流が低下し、コンパレータ22の出力に基づく計数率nから多段波高弁別器24の出力に基づく計数率nに復帰させるときは、特性線BDに示されるコンパレータ22の出力に基づく出力特性が前記所定値R1よりも小さな所定値R2で切換えられ、特性線ADに示される多段波高弁別器24の出力に基づく出力特性となる。
このように、ヒステリシス効果を持たせて前記切換値R1よりも低い所定の値R2で切り換えを行うことにより、切換動作時におけるハンチング動作を確実に防ぐことができる。
上記切換値R1と切換値R2は、多段波高弁別器24の出力のワンショットパルスPsの周波数が増加し、パルス同士がつながって見かけ上の計数率が低下する窒息現象の影響が現れない数値領域で選定される。
In the second embodiment, the
FIG. 7 is a diagram for explaining this switching operation. The output characteristic when the output is increased by the count rate n based on the output of the multistage
After switching the count rate by increasing the ionization current, the ionization current decreases, and when returning from the count rate n based on the output of the
As described above, by performing the switching at the predetermined value R2 lower than the switching value R1 with a hysteresis effect, it is possible to reliably prevent the hunting operation during the switching operation.
The switching value R1 and switch value R2 increases the frequency of the one-shot pulse P s of the output of the multi-stage
以上のように、コンパレータ22と多段波高弁別器24の両方を備え、それぞれワンショットパルスPsを出力し、測定部3はそれぞれのワンショットパルスPsを入力し、それぞれの入力に基づく計数率nを求めて、欠測の少ない正確な計数率nを出力できるように選択した上で、測定レンジ下限を広げたために測定レンジ上限が縮小することを防止でき、分解能を低下させることなく、高精度でワイドレンジの電離箱式放射線モニタを得ることができる。
As described above, with both of the
そして、この実施の形態3においても、測定部3で測定時間から欠測時間を除いた実測定時間に基づき放射線量に相当する計数率nを演算することにより、欠測時間による影響を排除し、測定レンジを上限側にも拡大することができる。
すなわち、多段波高弁別器24における個別弁別電圧レベルL1,L2,L3,L4,L5…L m で生成されるワンショットパルスPsの計数値Nにより放射線量に相当する計数率nを求める場合、計数値Nと測定時間Tから欠測時間N×t 1 ÷mを除いた実測定時間Trとによって計数率nを求め、計数率n=N÷Trとすることで、欠測時間N×t 1 ÷mの影響を排除し、放射線量に相当する計数率nを正確に求めることができる。
また、コンパレータ22から出力されるワンショットパルスPsの計数値Nにより放射線量に相当する計数率nを求める場合、計数値Nと測定時間Tから欠測時間N×t1を除いた実測定時間Trとによって計数率nを求め、計数率n=N÷Trとすることで、欠測時間N×t 1 の影響を排除し、放射線量に相当する計数率nを正確に求めることができる。
Also in the third embodiment, the
That is, the count rate corresponding to a radiation dose by a separate discrimination voltage level L 1, L 2, L 3 , L 4, L 5 ... one-shot pulse is generated in L m P s count value N in the multi-stage
Also, the case of obtaining a count rate n corresponding to the radiation dose by the count value N of the one-shot pulse P s output from the
(3A)この発明による実施の形態3によれば、放射線を検出して電離電流を出力する放射線検出器1からなる放射線検出手段、前記電離電流を入力して電荷積分コンデンサ212に電荷として蓄積し、前記電離電流による電荷を電荷積分コンデンサ212を有する積分器21によって積分し多段波高弁別器24における個別弁別レベルL1,L2,L3,L4,L5…L m のレベル差に相当する所定の積分量毎にワンショットパルスPsからなる計数用信号を出力するものであって、前記電荷の積分値に対応した電圧値Vが、電荷蓄積開始の電圧レベルL0から等間隔で順番に設けられた複数の弁別レベルL1,L2,L3,L4,L5…L m に順次到達する毎にワンショットパルスPsからなる計数用信号を出力する電流/周波数変換手段としての多段波高弁別器24による第1の信号生成手段、前記電荷の積分値に応じた電圧値Vが、前記第1の信号生成手段における多段波高弁別器24の最後の弁別レベルL m 以上に設定された所定の電圧値に到達することにより、ワンショットパルスPsからなる計数用信号を出力するとともに前記蓄積した電荷を放電して再び電荷を蓄積する動作を繰り返す電流/周波数変換手段としてのコンパレータ22による第2の信号生成手段を備え、前記第1および第2の信号生成手段により生成された前記ワンショットパルスPsからなる計数用信号をそれぞれ計数し、それらの計数値Nと当該測定時間Tに基づき放射線量をそれぞれ演算し、前記第1および第2の信号生成手段により生成された前記ワンショットパルスPsからなる計数用信号により演算された各々の放射線量を比較して、コンパレータ22による放射線量が所定値R1を超えると多段波高弁別器24による第1の信号生成手段による放射線量測定結果からコンパレータ22による第2の信号生成手段による放射線量測定結果に切換えて出力しコンパレータ22による放射線量が所定値R2以下になるとコンパレータ22による第2の信号生成手段による放射線量測定結果から多段波高弁別器24による第1の信号生成手段による放射線量測定結果に切換えて出力する所定の切換基準に基づき前記第1および第2の信号生成手段による放射線量測定結果を切り換えて出力し表示部4に表示する測定部3からなる放射線量出力手段を設けたので、第1の信号生成手段としての多段波高弁別器24による電流/周波数変換手段のワンショットパルスPsが重なるような高放射線量になっても、周波数が低減された第2の信号生成手段としてのコンパレータ22による電流/周波数変換手段のワンショットパルスPsに基づく測定結果による放射線量に切り換えて出力することにより、高精度の測定を維持して測定レンジ上限を広げることができるものであって、放電動作による欠測時間の影響を縮小し、広範囲の放射線レベルを高精度で測定できる放射線モニタを提供することができる。
(3A) According to the third embodiment of the present invention, radiation detection means comprising the
(3B)この発明による実施の形態3によれば、前記(3A)項の構成において、前記測定部3からなる放射線量出力手段は、前記第1および第2の信号生成手段により生成されたワンショットパルスPsからなる計数用信号を計数した計数値Nと測定時間Tから前記放電動作による欠測時間を除いて求めた実測定時間Trに基づき放射線量を演算して出力するようにしたので、第1の信号生成手段としての電流/周波数変換手段のワンショットパルスPsが重なるような高放射線量になっても、周波数が低減された第2の電流/周波数変換手段のワンショットパルスPsに基づく放射線量に切り換えて出力することにより、高精度の測定を維持して測定レンジ上限を広げることができるとともに、放電動作による欠測時間の影響を排除し、広範囲の放射線レベルを高精度で測定できる放射線モニタを提供することができる。
(3B) According to the third embodiment of the present invention, in the configuration of the item (3A), the radiation dose output means including the
1 放射線検出器、2 エレクトロメータ、21 積分器、211 演算増幅器、212 電荷積分コンデンサ、22 コンパレータ、23 電磁リレー、231 電磁コイル、232 接点、24 多段波高弁別器、3 測定部、4 表示部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記電離電流を入力して電荷として蓄積し、前記電荷の積分値に対応した電圧値が、電荷蓄積開始の電圧レベルから等間隔で順番に設けられた複数の弁別レベルに順次到達する毎に計数用信号を出力し、最後の弁別レベルに到達すると前記蓄積した電荷を放電して再び電荷を蓄積する動作を繰り返す信号生成手段と、
前記計数用信号を計数した計数値に基づき放射線量を演算して出力する放射線量出力手段と、を設けたことを特徴とする放射線モニタ。 Radiation detection means for detecting radiation and outputting an ionization current;
The ionization current is input and accumulated as a charge, and the voltage value corresponding to the integrated value of the charge is counted each time it sequentially reaches a plurality of discrimination levels provided in order from the voltage level at the start of charge accumulation at equal intervals. outputs use signal, a signal generating means for repeating the operation of accumulating the last to reach the discrimination level and the accumulated discharge and again charges the electric charges,
Radiation monitor, characterized in that a, the radiation amount output means for calculating and outputting a radiation dose based on the count value obtained by counting the count signal.
前記電離電流を入力して電荷として蓄積し、前記電荷の積分値に対応した電圧値が、電荷蓄積開始の電圧レベルから等間隔で順番に設けられた複数の弁別レベルに順次到達する毎に第1の計数用信号を生成する第1の信号生成手段と、
前記電荷の積分値に対応した電圧値が、前記第1の信号生成手段の最後の弁別レベルに到達する毎に第2の計数用信号を生成するとともに前記蓄積した電荷を放電して再び電荷を蓄積する動作を繰り返す第2の信号生成手段と、
前記第1の計数用信号および前記第2の計数用信号をそれぞれ計数して、それらの計数値に基づき放射線量をそれぞれ演算し、演算された各々の前記放射線量を比較して所定の切換基準に基づき前記第1の信号生成手段および前記第2の信号生成手段による放射線量測定結果を切り換えて出力する放射線量出力手段と、を設けたことを特徴とする放射線モニタ。 Radiation detection means for detecting radiation and outputting an ionization current ;
Each time the ionization current is input and accumulated as a charge, the voltage value corresponding to the integrated value of the charge reaches each of a plurality of discrimination levels sequentially provided at equal intervals from the voltage level at which charge accumulation starts . First signal generating means for generating one counting signal ;
Each time the voltage value corresponding to the integrated value of the electric charge reaches the final discrimination level of the first signal generating means, a second counting signal is generated and the accumulated electric charge is discharged to recharge the electric charge. Second signal generating means for repeating the storing operation ;
Said first counting signal and the second count signal by counting each calculated radiation dose based on their count values, respectively, compared to predetermined switching criteria the radiation dose of the computed each the first signal generating means and the radiation amount output means and the radiation monitor, characterized in that a for switching and outputting radiation dose measurement result by the second signal generating means based on.
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