(57)【要約】【課題】大気環境においても高精度なα線測定を簡易的に実施することができる放射線計測装置及び放射線計測方法を提供する【解決手段】測定対象物の放射するα線を検知するα線検出器１０１と、波高値スペクトルとピーク波高値を算出する信号処理装置１０２と、測定対象物との距離を検知する距離計１０３と、α線検出距離を算出する距離算出装置１０４と、波高値スペクトルとα線検出距離とを基にα線エネルギーを算出するα線エネルギー算出装置１０５と、出力を表示する表示装置１０６と、を備え、α線エネルギー算出装置１０５は、ピーク波高値を複数取得し、ピーク波高値の推移を評価関数で近似し、評価関数からα線検出器と前記測定対象物との距離が０ｍｍにおけるピーク波高値を算出し、事前に取得したピーク波高値−α線エネルギー変換係数を用いて、前記０ｍｍにおけるピーク波高値をα線エネルギーに換算して出力する。【選択図】図１
2020091103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に付随したα線放出核種由来のα線を検知する放射線計測装置であって、
前記測定対象物の放射するα線を検知するα線検出器を有するα線検出部と、
前記α線検出部の出力信号を処理してα線起因の波高値スペクトルとピーク波高値を算出する信号処理装置と、
前記α線検出器と前記測定対象物との距離を検知する距離計と、
前記距離計の出力信号を処理して前記α線検出器と前記測定対象物との間のα線検出距離を算出する距離算出装置と、
前記信号処理装置で得られた前記波高値スペクトルと前記距離算出装置のα線検出距離とを基にα線エネルギーを算出するα線エネルギー算出装置と、
前記信号処理装置と前記距離算出装置と前記α線エネルギー算出装置の出力を表示する表示装置と、
を備え、
前記α線エネルギー算出装置は、
前記α線検出距離に対する前記波高値スペクトルの前記ピーク波高値を複数取得し、
前記ピーク波高値の推移を評価関数で近似し、
前記評価関数から前記α線検出器と前記測定対象物との距離が０ｍｍにおけるピーク波高値を算出し、
事前に取得したピーク波高値−α線エネルギー変換係数を用いて、前記０ｍｍにおけるピーク波高値をα線エネルギーに換算して出力する、
ことを特徴とする放射線計測装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記α線エネルギー算出装置における前記評価関数として、２次以上の多項式もしくは指数関数を使用する、
ことを特徴とする放射線計測装置。
【請求項３】
請求項１において、
事前に解析された固体物質の材質と厚さによるα線エネルギー損失値を保管するα線エネルギー損失値データベースと、
前記α線検出器と前記測定対象物との間に存在する固体物質の材質と厚さを入力値として、前記α線エネルギー損失値データベースを用いてα線エネルギー損失値を算出するα線エネルギー損失値算出装置と、
前記０ｍｍにおけるピーク波高値と前記ピーク波高値−α線エネルギー変換係数と前記α線エネルギー損失値からα線エネルギーを算出する補正対応α線エネルギー算出装置と、
を備え、
前記α線検出器と前記測定対象物との間に存在する固体物質によるα線エネルギー損失値と前記０ｍｍにおけるピーク波高値から得られたα線エネルギーの値を加算することで、測定したα線エネルギーの値を補正する、
ことを特徴とする放射線計測装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記α線検出器と前記測定対象物との間に存在する固体物質を観察する固体物質観察装置を備え、
前記α線エネルギー損失値算出装置は、前記固体物質観察装置で得られた固体物質の材質と厚さを入力値として、入力する、
ことを特徴とする放射線計測装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記α線検出器の近傍に設置されて測定対象物を映す光学カメラを備え、
前記表示装置は、前記光学カメラの画像を表示する、
ことを特徴とする放射線計測装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記α線検出器の位置を２次元のマップとして算出する位置センサと、
前記位置センサが算出した２次元のマップとしての位置算出結果と前記α線エネルギー算出装置における出力とを組み合わせて測定位置におけるα線測定結果を算出するα線マッピング装置と、
前記α線検出器の近傍に設置されて前記測定対象物を映す光学カメラと、
を備え、
前記α線マッピング装置から出力される複数の位置におけるα線測定結果をマップとして前記表示装置に表示する、
ことを特徴とする放射線計測装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記α線検出部は、前記測定対象物に対して異なる複数の距離に段違いに設置された複数の前記α線検出器を有して構成され、
複数台からなる前記信号処理装置は、複数の前記α線検出器の出力信号にそれぞれ対応して信号処理をし、
前記距離計は、前記α線検出部に備えられた複数の前記α線検出器のうち、１台の前記α線検出器と前記測定対象物との距離を検知し、
前記距離算出装置は、前記距離計の出力信号を処理して、前記α線検出部のそれぞれの前記α線検出器と前記測定対象物との距離を算出し、
一つの前記測定対象物に対して、前記α線検出部が２次元的に測定を実施する、
ことを特徴とする放射線計測装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記α線検出器と前記距離計を搭載してそれぞれを移動する移動機構と、
前記移動機構を制御する移動機構制御装置と、
を備え、
前記表示装置は、前記移動機構の制御情報を表示する、
ことを特徴とする放射線計測装置。
【請求項９】
測定対象物に付随したα線放出核種由来のα線を検知する放射線計測方法であって、
前記測定対象物の放射するα線を検知するα線検出手段を有するα線検出部と、
前記α線検出部の出力信号を処理してα線起因の波高値スペクトルとピーク波高値を算出する信号処理手段と、
前記α線検出手段と前記測定対象物との距離を検知する距離計測手段と、
前記距離計測手段の出力信号を処理して前記α線検出手段と前記測定対象物との間のα線検出距離を算出する距離算出手段と、
前記信号処理手段で得られた前記波高値スペクトルと前記距離算出手段のα線検出距離とを基にα線エネルギーを算出するα線エネルギー算出手段と、
前記信号処理手段と前記距離算出手段と前記α線エネルギー算出手段の出力を表示する表示手段と、
を備え、
前記α線エネルギー算出手段は、
前記α線検出距離に対する前記波高値スペクトルの前記ピーク波高値を複数取得し、
前記ピーク波高値の推移を評価関数で近似し、
前記評価関数から前記α線検出手段と前記測定対象物との距離が０ｍｍにおけるピーク波高値を算出し、
事前に取得したピーク波高値−α線エネルギー変換係数を用いて、前記０ｍｍにおけるピーク波高値をα線エネルギーに換算して出力する、
ことを特徴とする放射線計測方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記α線エネルギー算出手段における前記評価関数として、２次以上の多項式もしくは指数関数を使用する、
ことを特徴とする放射線計測方法。
【請求項１１】
請求項９において、
事前に解析された固体物質の材質と厚さによるα線エネルギー損失値を保管するα線エネルギー損失値データベースと、
前記α線検出手段と前記測定対象物との間に存在する固体物質の材質と厚さを入力値として、前記α線エネルギー損失値データベースを用いてα線エネルギー損失値を算出するα線エネルギー損失値算出手段と、
前記０ｍｍにおけるピーク波高値と前記ピーク波高値−α線エネルギー変換係数と前記α線エネルギー損失値からα線エネルギーを算出する補正対応α線エネルギー算出手段と、
を備え、
前記α線検出手段と前記測定対象物との間に存在する固体物質によるα線エネルギー損失値と前記０ｍｍにおけるピーク波高値から得られたα線エネルギーの値を加算することで、測定したα線エネルギーの値を補正する、
ことを特徴とする放射線計測方法。
【請求項１２】
請求項９において、
前記α線検出手段の近傍に設置されて測定対象物を映す光学カメラを備え、
前記表示手段は、前記光学カメラの画像を表示する、
ことを特徴とする放射線計測方法。
【請求項１３】
請求項９において、
前記α線検出手段の位置を２次元のマップとして算出する位置センサと、
前記位置センサが算出した２次元のマップとしての位置算出結果と前記α線エネルギー算出手段における出力とを組み合わせて測定位置におけるα線測定結果を算出するα線マッピング手段と、
前記α線検出手段の近傍に設置されて前記測定対象物を映す光学カメラと、
を備え、
前記α線マッピング手段から出力される複数の位置におけるα線測定結果をマップとして前記表示手段に表示する、
ことを特徴とする放射線計測方法。
【請求項１４】
請求項９において、
前記α線検出部は、前記測定対象物に対して異なる複数の距離に段違いに設置された複数の前記α線検出手段を有して構成され、
複数台からなる前記信号処理手段は、複数の前記α線検出手段の出力にそれぞれ対応して信号処理をし、
前記距離計測手段は、前記α線検出部に備えられた複数の前記α線検出手段のうち、１台の前記α線検出手段と前記測定対象物との距離を検知し、
前記距離算出手段は、前記距離計測手段の出力信号を処理して、前記α線検出部のそれぞれの前記α線検出手段と前記測定対象物との距離を算出し、
一つの前記測定対象物に対して、前記α線検出部が２次元的に測定を実施する、
ことを特徴とする放射線計測方法。
【請求項１５】
請求項９において、
前記α線検出手段と前記距離計測手段を搭載してそれぞれを移動する移動手段と、
前記移動手段を制御する移動機構制御手段と、
を備え、
前記表示手段は、前記移動手段の制御情報を表示する、
ことを特徴とする放射線計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線計測装置及び放射線計測方法に関する。特に測定対象物に含まれるα放出核種由来のα線エネルギーを簡易的に測定し、天然放射性核種と人工放射性核種を弁別可能な放射線計測装置及び放射線計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然界には多くのα線放出核種が存在する。トリウムが核分裂を起こすトリウム系列（Ｔｈ−２３２）には、Ｔｈ−２２８、Ｒａ−２２４、Ｒｎ−２２０、Ｐｏ−２１６、Ｂｉ２１２、Ｐｏ−２１２といった放射性核種が存在する。また、ウラン系列（Ｕ−２３８）には、Ｒａ−２２６、Ｒｎ−２２２、Ｐｏ−２１８、Ｐｏ−２１４、Ｐｏ−２１０といった放射性核種が存在する。更には、過去に実施された核実験等によるフォールアウト（放射性降下物）の影響で、自然界には極僅かにプルトニウム（Ｐｕ−２３９、Ｐｕ−２４０、Ｐｕ−２４２等）やアメリシウム（Ａｍ−２４１、Ａｍ−２４３等）が存在する。
【０００３】
α線計測技術は、ウラン鉱床探査や温泉探査、地震予知、断層解析、原子力発電プラントや放射性廃棄物処理施設、加速器施設などの放射線管理区域における排気モニタや排水モニタ、ダストモニタ、サーベイメータに適用されている。
これらのフィールドや施設においては、α線全量を測定し、各種評価や監視を実施している。この方法ではα線エネルギーを測定することが困難であるため、α線放出核種を把握することは困難である。
α線エネルギーを測定することでα線放出核種を把握するためには、真空チェンバや真空ポンプを使用することで、α線と空気との相互作用によるエネルギーロスを低減し、放射線検出器でα線エネルギーを測定する必要がある。
しかしながら、これらのフィールドや施設においては、真空チェンバや真空ポンプを持ち運びして都度測定することは実用上困難である。このため、より高精度なα線測定を実施し、高度な分析や監視を実現するには、大気環境でα線エネルギーを測定可能な放射線計測装置およびその方法が必要となる。
【０００４】
例えば、特許文献１の［要約］には、「［課題］測定対象物における線量集積箇所の深さを検知することができる放射線測定装置を提供する。［解決手段］コリメータ４を介して入射した放射線を検出する放射線検出素子５、及び放射線検出素子５からの出力信号の波高値を計測する放射線計測回路６を有する放射線検出器１と、放射線計測回路６の計測結果より、放射線のエネルギースペクトルを演算するエネルギースペクトル演算部１３と、エネルギースペクトルから、全エネルギー吸収ピーク領域における計数率と散乱線領域における計数率との比である計数率比を演算する計数率比演算部１４と、予め取得された、計数率比と線量集積箇所の深さとの関係を記憶するデータベース１５と、データベース１５で記憶された関係に基づき、計数率比演算部１４で演算された計数率比から、測定対象物７における線量集積箇所の深さを演算する深さ演算部１６とを備える。」と記載され、放射線測定装置の技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２の［要約］には、「［課題］α線等の荷電粒子を放出する放射性核種を同定したり、放射能強度を測定したりする荷電粒子測定装置における反跳粒子による荷電粒子検出器の汚染を抑制できる荷電粒子測定装置を提供することにある。［解決手段］α線測定装置１００は、測定試料２と半導体検出器１の荷電粒子入射面との間の距離を調節可能な昇降機５、位置センサ５ａ、制御ユニット１３、α線放出核種分析装置４０を備える。α線放出核種分析装置は、最高エネルギ値のα線を放出する核種を特定し、その核種と最高エネルギ値と測定チェンバ７内の真空度モニタ９で測定したＮ2ガス圧とに基づいて前記距離の測定条件距離値ｄを決定し、制御ユニットにおいて昇降機を制御して距離を調節させることを特徴とする。」と記載され、荷電粒子測定装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１２２７９３号公報
【特許文献２】特開２００７−２９８２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フィールドや施設において、より高精度なα線測定を実施し、高度な分析や監視を実現するには、大気環境でα線エネルギーを測定可能な放射線計測装置およびその方法が必要となる。
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、測定対象がα線ではなくγ線となっている。また、線量集積箇所の違いによってエネルギースペクトルにおける全エネルギー吸収ピーク領域の計数率と散乱線領域の計数率との比を利用することで、線量集積箇所の深さと比との評価関数が示されているが、α線放出核種を適用した場合におけるエネルギースペクトルの挙動に関する記述が一切なく、測定対象がα線の場合には、適用できないという課題（問題）がある。
【０００８】
また、特許文献２に開示された技術では、最高エネルギーのα線放出核種を特定し、その核種と最高エネルギー値と測定チェンバ内の真空度モニタで測定したＮ2ガス圧に基づいて、距離値を調整する。そのため、この最高エネルギーを把握するために、真空チェンバに該当する測定チェンバや真空ポンプを備える真空排気装置やガス置換装置を必要とする。しかしながら、これらの装置構成においては、大気環境でα線エネルギーを測定することに関する技術は一切ない。したがって、大気環境でα線エネルギーを測定する場合には、適用できないという課題（問題）がある。
【０００９】
本発明は、前記した課題に鑑みて創案されたものであって、大気環境においても高精度なα線測定を簡易的に実施することができる放射線計測装置、及び放射線計測方法を提供することを課題（目的）とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するために、本発明を以下のように構成した。
すなわち、本発明の放射線計測装置は、測定対象物に付随したα線放出核種由来のα線を検知する放射線計測装置であって、前記測定対象物の放射するα線を検知するα線検出器を有するα線検出部と、前記α線検出部の出力信号を処理してα線起因の波高値スペクトルとピーク波高値を算出する信号処理装置と、前記α線検出器と前記測定対象物との距離を検知する距離計と、前記距離計の出力信号を処理して前記α線検出器と前記測定対象物との間のα線検出距離を算出する距離算出装置と、前記信号処理装置で得られた前記波高値スペクトルと前記距離算出装置のα線検出距離とを基にα線エネルギーを算出するα線エネルギー算出装置と、前記信号処理装置と前記距離算出装置と前記α線エネルギー算出装置の出力を表示する表示装置と、を備え、前記α線エネルギー算出装置は、前記α線検出距離に対する前記波高値スペクトルの前記ピーク波高値を複数取得し、前記ピーク波高値の推移を評価関数で近似し、前記評価関数から前記α線検出器と前記測定対象物との距離が０ｍｍにおけるピーク波高値を算出し、事前に取得したピーク波高値−α線エネルギー変換係数を用いて、前記０ｍｍにおけるピーク波高値をα線エネルギーに換算して出力する、ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の放射線計測方法は、測定対象物に付随したα線放出核種由来のα線を検知する放射線計測方法であって、前記測定対象物の放射するα線を検知するα線検出手段を有するα線検出部と、前記α線検出部の出力信号を処理してα線起因の波高値スペクトルとピーク波高値を算出する信号処理手段と、前記α線検出手段と前記測定対象物との距離を検知する距離計測手段と、前記距離計測手段の出力信号を処理して前記α線検出手段と前記測定対象物との間のα線検出距離を算出する距離算出手段と、前記信号処理手段で得られた前記波高値スペクトルと前記距離算出手段のα線検出距離とを基にα線エネルギーを算出するα線エネルギー算出手段と、前記信号処理手段と前記距離算出手段と前記α線エネルギー算出手段の出力を表示する表示手段と、を備え、前記α線エネルギー算出手段は、前記α線検出距離に対する前記波高値スペクトルの前記ピーク波高値を複数取得し、前記ピーク波高値の推移を評価関数で近似し、前記評価関数から前記α線検出手段と前記測定対象物との距離が０ｍｍにおけるピーク波高値を算出し、事前に取得したピーク波高値−α線エネルギー変換係数を用いて、前記０ｍｍにおけるピーク波高値をα線エネルギーに換算して出力する、ことを特徴とする。
【００１２】
また、その他の手段は、発明を実施するための形態のなかで説明する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、大気環境においても高精度なα線測定を簡易的に実施することができる放射線計測装置、及び放射線計測方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る放射線計測装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るα線検出器の電気パルスの出力波形例を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る信号処理装置の構成例を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る波高値スペクトル演算器におけるα線検知による波高値スペクトルの一例を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るα線エネルギー算出装置におけるα線検出距離とピーク波高値との関係の一例を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るα線エネルギー算出装置における異なるα線エネルギーによるα線検出距離とピーク波高値との関係の一例を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る放射線計測装置を用いたα線測定フローをフローチャート例として示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る放射線計測装置の構成例を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る放射線計測装置の構成例を示す図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る放射線計測装置の構成例を示す図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る信号処理装置で信号処理するα線検知による波高値スペクトルの一例を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る信号処理装置で信号処理する測定対象物が配管である場合の配管表面におけるα線相対強度分布の画像の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る放射線計測装置の構成例を示す図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係る放射線計測装置におけるα線検出部とα線検出部対応信号処理装置の詳細な構成と、α線エネルギー算出装置との接続関係について示す図である。
【図１５】本発明の第６実施形態に係る放射線計測装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態（以下においては「実施形態」と表記する）を、適宜、図面を参照して説明する。
【００１６】
≪第１実施形態・放射線計測装置、放射線計測方法≫
本発明の第１実施形態に係る放射線計測装置の構成と機能を、適宜、図１〜図７を参照して説明する。なお、以下の説明は、主として「放射線計測装置」として説明するが、「放射線計測方法」の説明を兼ねる。
図１は、本発明の第１実施形態に係る放射線計測装置１００の構成例を示す図である。
図１において、放射線計測装置１００は、α線検出器（α線検出手段、α線検出部）１０１と、信号処理装置（信号処理手段）１０２と、距離計（距離計測手段）１０３と、距離算出装置（距離算出手段）１０４と、α線エネルギー算出装置（α線エネルギー算出手段）１０５と、表示装置（表示手段）１０６を備えて構成される。なお、図１においては、放射線計測装置１００によって計測される測定対象物１０８と、そこから放出されるα線１０７も図示されている。
【００１７】
＜放射線計測装置１００の構成・機能・動作の概要＞
α線検出器（α線検出部）１０１は、測定対象物１０８に付着したα線放出核種（不図示）から放出されるα線１０７を検知し、検知に伴う電気信号を発生させる。
α線検出器１０１で検知された電気信号は、信号処理装置１０２に入力する。
信号処理装置１０２では、入力した電気信号を処理して有意な電気パルスを認識し、その信号をα線エネルギー算出装置１０５に送る。
【００１８】
距離計１０３及び距離算出装置１０４では、α線検出器１０１と測定対象物１０８との距離（α線検出距離）を計測、算出して、その距離情報の信号をα線エネルギー算出装置１０５に送る。
α線エネルギー算出装置１０５では、信号処理装置１０２からの信号と、距離算出装置１０４の信号とに基づいて、α線検出距離におけるピーク波高値（図４、図５、図６参照）を算出し、その結果からα線エネルギーを算出する。そして、その情報に関する信号を表示装置１０６に送る。
表示装置１０６は、α線エネルギーに関わる情報を表示する。
【００１９】
＜放射線計測装置１００を構成する各部の構成・機能・動作の詳細＞
次に、放射線計測装置１００を構成するα線検出器１０１、信号処理装置１０２、距離計１０３及び距離算出装置１０４、α線エネルギー算出装置１０５の構成・機能・動作の詳細を順に説明する。
【００２０】
《α線検出器１０１》
α線検出器（α線検出部）１０１は、前記したように、測定対象物１０８に付着したα線放出核種（不図示）から放出されるα線１０７を検知し、検知に伴う電気信号を発生させる。
α線検出器１０１で使用される検出方式としては、半導体方式やシンチレーション方式、ガス方式がある。半導体方式では、半導体としてシリコンやシリコンカーバイド、ダイヤモンド、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＧａＮなどの材料が使用される。
これらの半導体に電極を設けて、半導体内部に一定の電界を印加することで、半導体とα線との相互作用で生じる電子正孔対を収集することが可能となる。
収集された電子正孔対は、半導体に隣接して配置される前置増幅器（不図示）を用いて増倍され、一つのα線検知に対して１つの電気パルスを生成する。なお、この電気パルスを後段の信号処理装置１０２に伝送する。
【００２１】
α線検出器１０１で使用される検出方式がシンチレーション方式では、ＺｎＳ（Ａｇ）、Ｂｉ2Ｇｅ3Ｏ12、Ｇｄ2Ｓｉ2Ｏ7：Ｃｅ、Ｇｄ3Ａｌ2Ｇａ3Ｏ12：Ｃｅ、プラスティックシンチレータなどの材料が使用される。
シンチレータとα線との相互作用で生じるシンチレーション光を光検出器で検知する。ここで、シンチレータを光検出器に取り付ける方式には、シンチレータを直接光検出器に接着する方式や、ライドガイドや光ファイバを介することで光学的に光検出器に接続する方式が挙げられる。
光検出器では光信号を電気信号に変換し、１つのα線検知に対して１つの電気パルスを生成する。この電気パルスを後段の信号処理装置１０２に伝送する。
【００２２】
α線検出器１０１で使用される検出方式がガス方式（ガス増幅方式）では、電界強度によって電離領域、比例領域、ＧＭ領域などのガス増倍領域が異なり、検出方式としては、ＧＭ計数管や電離箱などが使用される。
なお２次元検出器としてのガス増幅方式としては、マルチワイヤ比例計数管やマイクロパターンガス検出器などがある。ガスチェンバ内に有感ガスと電極を設け、ガスチェンバ内部に一定の電界を印加することで、ガスとα線との相互作用で生じる電子正孔対を収集することが可能となる。収集された電子正孔対はガスチェンバに隣接して配置される前置増幅器を用いて増倍され、１つのα線検知に対して１つの電気パルスを生成する。この電気パルスを後段の信号処理装置１０２に伝送する。
【００２３】
以降の実施形態の説明では、一例として半導体方式のα線検出器１０１を使用した場合を想定して説明する。
【００２４】
図２は、本発明の第１実施形態に係るα線検出器１０１の電気パルスの出力波形例を示す図である。
図２において、横軸は時刻（時間の推移）であり、縦軸は電圧（電気パルスの電圧）を示している。
図２においては、バイアス（動作基点の電位）に相当するベースライン１１０９に、電気パルス１１１１が重畳される。また、電気パルスの検知に用いられる「しきい値１１１２」が設定されている。
【００２５】
例えば、α線検出器１０１にα線１０７が入射し検知される検知タイミング１１１０ａにおいて、電気パルス１１１１ａが発生する。なお、図２に示すように、検知タイミング１１１０ａと電気パルス１１１１ａの発生には、若干のタイムラグがある。
また、α線放出核種がα線１０７を放出するタイミングはランダムであり、任意のタイミング、例えば検知タイミング１１１０ｂや検知タイミング１１１０ｃにおいて、電気パルス１１１１ｂや電気パルス１１１１ｃが発生する。
また、電気パルス１１１１ａ，１１１１ｂ，１１１１ｃは、しきい値１１１２を超している。
電気パルスの検知には、後述する信号処理装置１０２に搭載されるコンパレータ１１４で形成された「しきい値１１１２」を使用する。
【００２６】
《信号処理装置１０２》
図３は、本発明の第１実施形態に係る信号処理装置１０２の構成例を示す図である。
図３において、信号処理装置１０２は、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）１１３、コンパレータ１１４、波高値スペクトル演算器１１５を備えて構成されている。なお、これらに付随する各種メモリやＩＣ（Integrated Circuit）は記載しないが、一般的な電子機器に使用される部品を使用するものとする。
図３においては、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）１１３に、α線検出器１０１の出力信号である電気パルス１１１１が入力し、デジタル信号に変換される。
このデジタル信号を、しきい値１１１２を有するコンパレータ１１４を用いて電気パルスを検知する。
【００２７】
波高値スペクトル演算器１１５では、しきい値１１１２を超えた電気パルス１１１１（１１１１ａ，１１１１ｂ，１１１１ｃ：図２）を計数して、波高値を演算、記録する。
なお電気パルスの認識方法として、リーディングエッジ方式やコンスタントフラクションタイミング方式などが存在する。ここでは一例として、リーディングエッジ方式を用いて、しきい値１１１２を設定することで実施する。しきい値１１１２を超える電気パルスが出力された場合に、信号処理装置１０２が有意な電気パルスとして認識する。
【００２８】
図４は、本発明の第１実施形態に係る波高値スペクトル演算器１１５（図３）におけるα線検知による波高値スペクトル１１１６の一例を示す図である。
図４において、横軸は電気パルスの波高値であり、縦軸は電気パルスの計数値を示している。また、波高値スペクトル１１１６において、ピーク１１１７におけるピーク波高値１１１８が示されている。
前記したように、波高値スペクトル演算器１１５（図３）では、しきい値１１１２（図２）を超えた電気パルス１１１１（図３）を１カウントとして計数し、その波高値を記録する。
【００２９】
図４に示す波高値スペクトル１１１６は、複数の電気パルスの波高値を加算した結果である。一般的に、この電気パルス計数は、任意の測定時間において連続して実施され、各電気パルスにおける波高値を加算していく。
α線１０７（図１）の飛程は非常に短いことから、α線検出器１０１（図１）にα線１０７が入射した場合は、ほぼ検知できる。
α線１０７のエネルギーは、α線検出器１０１に付与され、その付与エネルギーによってピーク１１１７（図４）が形成される。波高値スペクトル演算器１１５では波高値スペクトル１１１６（図４）と、ピーク１１１７におけるピーク波高値１１１８（図４）とが記録される。
【００３０】
《距離計１０３、及び距離算出装置１０４》
次に、距離計１０３（図１）、及び距離算出装置１０４（図１）について説明する。
距離計１０３は、α線検出器１０１（図１）と測定対象物１０８（図１）との距離（α線検出距離）に関する情報を計測し、距離算出装置１０４が、その情報に基づきα線検出器１０１と測定対象物１０８との距離（α線検出距離）を算出する。そして、α線検出距離を記録する。
距離計測方式として、接触方式、反射タイプ光学式、透過タイプ光学式、渦電流方式、超音波方式などがある。本発明における距離計１０３及び距離算出装置１０４では、いずれの方式も利用することが可能である。
【００３１】
《α線エネルギー算出装置１０５》
α線エネルギー算出装置１０５（図１）では、信号処理装置１０２（図１）で得られたピーク波高値１１１８（図４）と、距離算出装置１０４（図１）で得られたα線検出距離を入力値として使用する。
なお、後述するα線測定フロー（図７）に示すように、同じ測定ポイントにおいて、複数のα線検出距離におけるピーク波高値を測定し、それらのデータを利用する。
【００３２】
図５は、本発明の第１実施形態に係るα線エネルギー算出装置１０５におけるα線検出距離とピーク波高値との関係の一例を示す図である。
図５において、横軸はα線検出距離であり、縦軸はピーク波高値を示している。なお、縦軸は、対数（ｌｏｇ）表示をしている。また、複数のα線検出距離の測定箇所における複数のピーク波高値１１１９が示され、評価関数１１２０となる特性線（１１２０）上に記録されている。なお、特性点（算出点）１１２１は、α線検出距離０ｍｍにおけるピーク波高値を示している。
【００３３】
α線１０７（図１）は、空気との相互作用によってエネルギーを損失するため、測定対象物１０８（図１）から離れると、α線１０７が有するエネルギー（α線エネルギー）が低下する。エネルギーが低下したα線１０７を検知すると、それはα線検出器１０１への付与エネルギーの低下として計測される。
α線検出器１０１への付与エネルギーは、ピーク波高値（１１１８（図４）、１１１９（図５））と相関があり、一般的には比例関係で表現できるものである。このことから、ピーク波高値１１１９にはα線検出距離による依存性が示される（図５）。
【００３４】
複数のα線検出距離における複数のピーク波高値１１１９に対して、その関係を評価関数としてある任意の関数を近似することができる。例えば、任意の関数には２次以上の多項式もしくは指数関数を用いる。図５においては、２次以上の多項式で近似した評価関数１１２０を一例として図示している。
図５において、評価関数１１２０の切片としては、α線検出距離０ｍｍにおけるピーク波高値１１２１となる。なお、α線検出距離０ｍｍにおけるピーク波高値１１２１は、α線の発生源がα線を発生した直後のピーク波高値を意味している。
α線エネルギー算出装置１０５（図１）では、α線検出距離０ｍｍにおけるピーク波高値１１２１（図５）を記録する。また、α線エネルギー算出装置１０５は、ピーク波高値１１２１を次に示す式（１）を利用して付与エネルギーに変換する。
Ｅ＝Ｃ×ＰＨ      ・・・（１）
式（１）において、Ｅをピーク波高値１１２１に対応した付与エネルギー、Ｃを波高値−付与エネルギー変換係数、ＰＨをピーク波高値１１２１とする。
なお、式（１）は、校正計数でもある。
【００３５】
本（第１）実施形態では、式（１）で得られたピーク波高値１１２１に対応した付与エネルギー（Ｅ）をα線放出核種より放出されたα線エネルギーとみなす。
α線エネルギーとα線放出核種の関連性は、一般的な文献で知られていることから、データベース化が可能である。
このデータベースを基に、算出されたα線エネルギー（Ｅ）から測定対象物１０８に付着したα線放出核種を評価することができる。
また、この評価によって測定されたα線が、天然もしくは人工α線放出核種かを把握することが可能となる。
【００３６】
次に、異なるα線エネルギーによるα線検出距離とピーク波高値との関係について説明する。
図６は、本発明の第１実施形態に係るα線エネルギー算出装置１０５における異なるα線エネルギーによるα線検出距離とピーク波高値との関係の一例を示す図である。
図６において、横軸はα線検出距離であり、縦軸はピーク波高値を示している。なお、縦軸は、対数（ｌｏｇ）表示をしている。また、複数のα線検出距離の測定箇所における複数のピーク波高値１１１９，１１２２，１１２３が示され、評価関数１１２０ａ，１１２０ｂ，１１２０ｃとなる特性線（１１２０ａ，１１２０ｂ，１１２０ｃ）上に記録されている。なお、特性点（算出点）１１２１，１１２４，１１２５は、それぞれのα線検出距離０ｍｍにおけるピーク波高値を示している。
【００３７】
また、図５で示した評価関数１１２０（ピーク波高値１１１９）は、図６においては評価関数１１２０ａ（ピーク波高値１１１９）に対応している。
図６に示すように、評価関数１１２０ａに対応するピーク波高値（α線検出距離０ｍｍにおけるピーク波高値）１１２１に対応するα線エネルギーより高いエネルギーのα線が入射する場合、各α線検出距離におけるピーク波高値１１２２における評価関数１１２０ｂを用いることで、ピーク波高値（α線検出距離０ｍｍにおけるピーク波高値）１１２４が得られる。
また、評価関数１１２０ａに対応するピーク波高値（α線検出距離０ｍｍにおけるピーク波高値）１１２１に対応するα線エネルギーより低いエネルギーのα線が入射する場合、各α線検出距離におけるピーク波高値１１２３における評価関数１１２０ｃを用いることで、ピーク波高値（α線検出距離０ｍｍにおけるピーク波高値）１１２５が得られる。
なお、α線エネルギーが低い場合には、空気中の飛程が短くなることから、測定対象物１０８（図１）に、より接近して測定することになる。
【００３８】
＜α線測定フロー＞
次に、図１に示した放射線計測装置１００を用いたα線測定フローを説明する。
図７は、本発明の第１実施形態に係る放射線計測装置１００（図１）を用いたα線測定フローをフローチャート例として示す図である。
図７において、ステップＳ１００１〜ステップＳ１０１０について説明する。
【００３９】
〈ステップＳ１００１〉
計測を「開始」すると、初めにステップＳ１００１において、測定対象物１０８の近傍の測定ポイントにα線検出器１０１と距離計１０３を配置する。
そして、ステップＳ１００２に進む。
【００４０】
〈ステップＳ１００２〉
ステップＳ１００２においては、測定対象物１０８との距離（α線検出距離）を距離計１０３で測定し、距離算出装置１０４でα線検出距離を算出する。
そして、ステップＳ１００３に進む。
【００４１】
〈ステップＳ１００３〉
ステップＳ１００３においては、α線検出器１０１でα線１０７を検知（測定）し、信号処理装置１０２でピーク波高値１１１８（図４）を算出する。
そして、ステップＳ１００４に進む。
【００４２】
〈ステップＳ１００４〉
ステップＳ１００４においては、α線エネルギー算出装置１０５で、α線検出距離とピーク波高値１１１９（図５）との関係を記録する。
そして、ステップＳ１００５に進む。
【００４３】
〈ステップＳ１００５〉
ステップＳ１００５においては、所定の複数の位置（α線検出距離）でのデータを記録したか判定する）。
記録している場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１００６に進む。
記録していない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１０１０に進む。ステップＳ１０１０については後記する。
【００４４】
〈ステップＳ１００６〉
ステップＳ１００６においては、複数の位置（α線検出距離）でのピーク波高値１１１９（図５）を評価関数１１２０（図５）で近似する。
そして、ステップＳ１００７に進む。
【００４５】
〈ステップＳ１００７〉
ステップＳ１００７においては、評価関数の切片（α線検出距離０ｍｍ）のピーク波高値１１２１（図５）を数値として記録する。
そして、ステップＳ１００８に進む。
【００４６】
〈ステップＳ１００８〉
ステップＳ１００８においては、ピーク波高値１１２１を校正計数である式（１）を用いてα線エネルギーに変換する。
そして、ステップＳ１００９に進む。
【００４７】
〈ステップＳ１００９〉
ステップＳ１００９においては、表示装置１０６で換算結果を表示する。
そして、「終了」する。
【００４８】
〈ステップＳ１０１０〉
前記したステップＳ１００５において、記録していない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１０１０に進む。
このとき、ステップＳ１０１０において、既存データと異なる位置（α線検出距離）にα線検出器１０１と距離計１０３を配置する。
そしてステップＳ１００２に戻り、ステップＳ１００２における前記した測定と算出を継続する。
【００４９】
＜第１実施形態の総括＞
第１実施形態の放射線計測装置、及び放射線計測方法によれば、α線検出器１０１と信号処理装置１０２とを備えることで、波高値スペクトルにおけるα線起因のピークにおけるピーク波高値を算出することが可能となる。
また、距離計１０３と距離算出装置１０４とを備えることで、ピーク波高値の測定結果に対応する測定対象物−検出器間距離を把握することが可能となる。
また、α線エネルギー算出装置１０５を備えることで、評価関数からα線検出器１０１と測定対象物１０８との距離が０ｍｍにおけるピーク波高値を算出し、事前に取得したピーク波高値−α線エネルギー変換係数を用いて、０ｍｍにおけるピーク波高値をα線エネルギーに換算することが可能となる。
【００５０】
また、表示装置１０６を備えることで、信号処理装置１０２と距離算出装置１０４とα線エネルギー算出装置１０５の出力を表示することが可能となる。
また、α線エネルギー算出装置１０５における評価関数として、２次以上の多項式もしくは指数関数を使用することで、０ｍｍにおけるピーク波高値を算出することが可能となる。この機能を備えることで、簡易的に距離０ｍｍにおけるピーク波高値を算出でき、α線エネルギーへの換算を実現することが可能となる。
また、以上の機能を備えることで、大気環境でα線エネルギーを簡易的に実現し、各々のフィールドや施設において、より高精度なα線測定を実施することが可能となる。
【００５１】
＜第１実施形態の効果＞
以上の第１実施形態で説明した放射線計測装置、及びその放射線計測方法を用いることで、真空チェンバや真空ポンプなどの装置を使用せずに、大気環境でα線エネルギーを簡易的に測定できる効果がある。
また、天然もしくは人工α線放出核種を把握することで、高精度なα線測定を簡易的に実施することを可能とする効果がある。
また、測定結果に基づく高度な分析や監視を実現することが可能となる効果がある。
すなわち、本発明の第１実施形態によれば、大気環境においても高精度なα線測定を簡易的に実施することができる放射線計測装置及び放射線計測方法を提供できる。
【００５２】
≪第２実施形態・放射線計測装置、放射線計測方法≫
本発明の第２実施形態に係る放射線計測装置の構成と機能を、図８を参照して説明する。第２実施形態は、α線検出器と測定対象物間における固体物質によるα線エネルギーロスを考慮した放射線計測装置に関するものである。なお、以下の説明は、主として「放射線計測装置」として説明するが、「放射線計測方法」の説明を兼ねる。
【００５３】
図８は、本発明の第２実施形態に係る放射線計測装置２００の構成例を示す図である。
図８において、放射線計測装置２００は、図１で示したα線検出器１０１、信号処理装置１０２、距離計１０３、距離算出装置１０４、表示装置１０６を備えている。さらに、図８において、放射線計測装置２００は、固体物質（物質）１２６、固体物質観察装置１５１、α線エネルギー損失値データベース１２７と、α線エネルギー損失値算出装置（α線エネルギー損失値算出手段）１２８とを備える。
また、図１に示したα線エネルギー算出装置１０５が、図８においては、α線エネルギーの損失値を補正することに対応できるα線エネルギー算出装置である補正対応α線エネルギー算出装置（補正対応α線エネルギー算出手段）１２９となっている。
なお、前記したα線検出器１０１、信号処理装置１０２、距離計１０３、距離算出装置１０４、表示装置１０６については、図１で示した第１実施形態における構成要素と同一であるので、重複する説明は省略する。
【００５４】
以上の図８の構成において、固体物質（物質）１２６が、α線検出器１０１とα線１０７を放出するα線放出核種が付着する測定対象物１０８との間に配置されている。なお、固体物質１２６は、α線を遮蔽せずに透過可能な厚さを有するものとする。また、固体物質１２６は、α線検出器１０１の保護などの役割を持つものである。所定の固体物質１２６においては、その組成や寸法情報は既知であるとする。
なお、固体物質１２６は、特性の安定化のために固体の物質で形成され、ガス（空気）状のものは対象外である。
【００５５】
ただし、固体物質１２６が所定のものでない場合、あるいは複数個を交換して用いられる場合においては、固体物質１２６を認識する必要がある。その場合に、固体物質観察装置１５１が用いられる。
固体物質観察装置１５１は、固体物質１２６の形状（断面）や素材（固有情報）位置などに関する情報を把握する機能を有する装置である。固体物質観察装置１５１がα線エネルギー損失値算出装置１２８に入力する情報として、特に重要なのは、固体物質１２６の材質と、α線の透過方向の厚さである。
また、固体物質観察装置１５１として、光学カメラや超音波装置やレーザ装置が用いることが可能である。
【００５６】
図８において、α線１０７がα線検出器１０１に到達する前に、固体物質１２６でエネルギーを損失する。
そのため、α線エネルギー損失値データベース１２７では、固体物質１２６によるエネルギー損失を事前に解析したα線エネルギー損失値をデータベースとして保管する。
α線エネルギー損失値算出装置１２８では、固体物質観察装置１５１の情報による固体物質１２６の材質とその厚さなどを入力値とし、またα線エネルギー損失値データベース１２７にアクセスして、両方の情報によりα線エネルギー損失値を算出する。
補正対応α線エネルギー算出装置１２９では、α線エネルギー損失値と、α線検出距離０ｍｍにおけるピーク波高値と、波高値−付与エネルギー変換係数とを用いて、α線エネルギーの損失値の補正に対応したα線エネルギーを算出する。
【００５７】
この算出は、次の式（２）を用いて付与されたα線エネルギー（付与エネルギー）に変換して実施される。
Ｅ＝Ｃ×ＰＨ＋ＥＲ      ・・・（２）
式（２）において、Ｅは図５に示したピーク波高値１１２１に対応した付与エネルギー、Ｃは波高値−付与エネルギー変換係数、ＰＨはピーク波高値１１２１、ＥＲは固体物質１２６におけるα線エネルギー損失値とする。
以上、式（２）によって、測定したα線エネルギーの値を補正する。
また、補正対応α線エネルギー算出装置１２９で補正されたα線エネルギーの値を、表示装置１０６が表示する。
【００５８】
＜第２実施形態の効果＞
以上のα線エネルギー損失値データベース１２７とα線エネルギー損失値算出装置１２８を備えた第２実施形態の放射線計測装置、及び放射線計測方法を用いることで、ガス状（空気）以外の物質と厚さによるα線エネルギー損失値を算出し、測定したα線エネルギーの値を補正することが可能となる効果がある。
また、固体物質１２６を測定対象物１０８とα線検出器１０１との間に配置することによって、α線検出器１０１を保護する効果がある。
【００５９】
≪第３実施形態・放射線計測装置、放射線計測方法≫
本発明の第３実施形態に係る放射線計測装置の構成と機能を、図９を参照して説明する。なお、以下の説明は、主として「放射線計測装置」として説明するが、「放射線計測方法」の説明を兼ねる。
図９は、本発明の第３実施形態に係る放射線計測装置３００の構成例を示す図である。
図９において、第３実施形態における放射線計測装置３００は、図１で示した第１実施形態におけるα線検出器１０１、信号処理装置１０２、距離計１０３、距離算出装置１０４、α線エネルギー算出装置１０５が共通の構成である。図９においては、さらに光学カメラ１３０が備えられている。また、図９における表示装置１３１は、図１おける表示装置１０６がα線エネルギー算出装置１０５の出力情報を表示するのに加え、図９の光学カメラ１３０の画像情報を表示するようにしたものである。
【００６０】
以上のように、図９の第３実施形態の放射線計測装置３００が、図１の第１実施形態の放射線計測装置１００と異なるのは、光学カメラ１３０であるので、光学カメラ１３０について主として説明する。なお、その他の重複する説明は、適宜、省略する。
図９において、光学カメラ１３０ではα線検出器１０１における測定対象物１０８を俯瞰的に観察して、その得られた画像情報を表示装置１３１で表示する。
また、光学カメラ１３０をα線検出器１０１に隣接して設置するときには、α線検出器１０１の測定エリアを拡大して観察する。
このように、光学カメラ１３０による画像を表示装置１３１で観察できるので、測定対象物近傍を把握できて、計測の確実性と効率化が図れる。
【００６１】
＜第３実施形態の効果＞
以上の第３実施形態の放射線計測装置、及びその放射線計測方法を用いることで、α線検出器１０１の測定対象およびエリアを目視で観測することが可能となり、計測の確実性と効率化が図れる効果がある。
【００６２】
≪第４実施形態・放射線計測装置、放射線計測方法≫
本発明の第４実施形態に係る放射線計測装置の構成と機能を、図１０を参照して説明する。第４実施形態は測定結果のマッピングに関するものである。なお、以下の説明は、主として「放射線計測装置」として説明するが、「放射線計測方法」の説明を兼ねる。
図１０は、本発明の第４実施形態に係る放射線計測装置４００の構成の一例を示す図である。
図１０において、第４実施形態における放射線計測装置４００は、図１で示した第１実施形態のα線検出器１０１、距離計１０３、距離算出装置１０４が共通の構成である。
【００６３】
図１０においては、さらに光学カメラ１３０、位置センサ１３２、α線マッピング装置（α線マッピング手段）１３３が備えられている。
また、図１０において、信号処理装置１３５、α線エネルギー算出装置１３６、表示装置１３４は、図１における信号処理装置１０２、α線エネルギー算出装置１０５、表示装置１０６のそれぞれの機能を、光学カメラ１３０、位置センサ１３２を追加したこと等による新たな情報に対応させたものである。
光学カメラ１３０では第３実施形態で記載したように、α線検出器１０１における測定対象物１０８を俯瞰的に観察する。
位置センサ１３２では、α線検出器１０１の位置を２次元のマップとして算出する。
【００６４】
《α線検知による波高値スペクトル》
次に、図１１を参照して、α線検知による波高値スペクトルについて説明する。
図１１は、本発明の第４実施形態に係る信号処理装置１３５で信号処理するα線検知による波高値スペクトルの一例を示す図である。
図１１において、横軸は波高値であり、縦軸は計数値を示している。また、波高値スペクトル１１１６のピーク１１１７と計数値範囲１１３７が示されている。
【００６５】
《信号処理装置１３５、α線エネルギー算出装置１３６、α線マッピング装置１３３》
信号処理装置１３５（図１０）では、信号処理装置１０２（図１）における機能に加えて、波高値スペクトル１１１６（図１１）のピーク１１１７（図１１）における計数値の総和を計数値範囲１１３７（図１１）から算出する計数値算出機能を追加している。
α線エネルギー算出装置１３６（図１０）では、α線エネルギー算出装置１０５（図１）における出力に加えて、計数値範囲１１３７（図１１）における計数値の総和も出力する。
【００６６】
図１０に示すα線マッピング装置１３３における入力値は、位置センサ１３２で得られた位置情報と、光学カメラ１３０で得られた画像情報、α線エネルギー算出装置１３６で得られた計数値範囲１１３７（図１１）における計数値の総和とα線エネルギー情報である。
図１０における放射線計測装置４００のα線測定は、測定対象物１０８に対して２次元的に１つの位置ではなく、２次元的に複数の位置を測定するものとする。
α線マッピング装置１３３では、位置と計数値総和、α線エネルギーを画像に重畳する機能を有する。
【００６７】
《α線相対強度分布》
次に、図１２を参照して、α線相対強度分布について説明する。
図１２は、本発明の第４実施形態に係る信号処理装置１３５で信号処理する測定対象物１０８（図１０）が配管１３８（図１２）である場合の配管１３８の表面におけるα線相対強度分布１１３９の画像１１４０の一例を示す図である。
図１２において、配管１３８の表面を格子状に分割された各領域におけるα線相対強度分布１１３９を相対強度で示している。なお、左右にハッチングされた分割領域が最も強度が高く、次に右に細かくハッチングされた分割領域が次に強度が高く、さらに次に左に粗くハッチングされた分割領域が弱く、ハッチング等が何もされていない空白の分割領域がさらに弱い領域として、表記されている。
このように、α線相対強度分布１１３９は、分割領域の強度の表記が変化するに従って計数値総和による相対強度を示し、位置情報と画像情報を組み合わせることで分布情報を形成したものである。
【００６８】
《表示装置１３４》
図１０において、表示装置１３４は、α線マッピング装置１３３からのα線エネルギー情報を画像１４０（図１２）として表示する。
また、表示装置１３４は、複数のα線エネルギーが観測された場合には、複数のα線エネルギー算出結果を表示する。
【００６９】
＜第４実施形態の総括＞
第１実施形態の放射線計測装置、及び放射線計測方法によれば、α線検出器１０１の近傍に位置センサ１３２と、位置センサ１３２の位置算出結果とα線エネルギー算出装置１３６における出力を組み合わせて測定位置におけるα線測定結果を算出するα線マッピング装置１３３とを備え、複数の位置におけるα線測定結果を表示装置１３４においてマップとして表示する。
【００７０】
＜第４実施形態の効果＞
以上の第４実施形態の放射線計測装置、及び放射線計測方法を用いることで、複数の位置におけるα線測定結果をマップとして表示することが可能となる。この機能を有することで、α線測定結果をより明確に可視化することが容易となる。
【００７１】
≪第５実施形態・放射線計測装置、放射線計測方法≫
本発明の第１実施形態に係る放射線計測装置の構成と機能を、適宜、図１３、図１４を参照して説明する。なお、以下の説明は、主として「放射線計測装置」として説明するが、「放射線計測方法」の説明を兼ねる。
図１３は、本発明の第５実施形態に係る放射線計測装置５００の構成の一例を示す図である。
図１３において、放射線計測装置５００は、α線検出部１４１と、α線検出部対応信号処理装置１４２と、距離計１０３と、α線検出部対応距離算出装置１４４と、α線エネルギー算出装置１４３と、表示装置１０６を備えて構成される。
【００７２】
以上において、第５実施形態の放射線計測装置５００が第１実施形態の放射線計測装置１００と異なるのは、α線検出部１４１と、α線検出部対応信号処理装置１４２と、α線検出部対応距離算出装置１４４と、α線エネルギー算出装置１４３である。なお、第５実施形態の放射線計測装置５００における距離計１０３、表示装置１０６は、第１実施形態の放射線計測装置１００における距離計１０３、表示装置１０６と概ね同一であるので、重複する説明は省略する。
【００７３】
《α線検出部１４１、α線検出部対応信号処理装置１４２、α線エネルギー算出装置１４３について》
放射線計測装置５００におけるα線検出部１４１、α線検出部対応信号処理装置１４２、α線エネルギー算出装置１４３について、図１４を参照して、次に説明する。
図１４は、本発明の第５実施形態に係る放射線計測装置５００におけるα線検出部１４１とα線検出部対応信号処理装置１４２の詳細な構成と、α線エネルギー算出装置１４３との接続関係について示す図である。
【００７４】
図１４において、α線検出部１４１は、３台（複数台）のα線検出器１０１を備えて構成されている。また、α線検出部対応信号処理装置１４２は、３台（複数台）の信号処理装置（信号処理部）１０２を備えて構成されている。
３台（複数台）のα線検出器１０１は、それぞれα線検出距離が異なっている。このα線検出距離がそれぞれ異なるα線検出器１０１は、段違いに設置されている。
３台（複数台）の段違いになったそれぞれのα線検出器１０１は、３台（複数台）のそれぞれの信号処理装置１０２に接続する。
３台（複数台）の信号処理装置１０２を備えてなるα線検出部対応信号処理装置１４２は、３台（複数台）の信号処理装置１０２が取得した情報（出力）を、α線エネルギー算出装置１４３に出力を伝送する。
また、距離計１０３及びα線検出部対応距離算出装置１４４では、３台（複数台）のα線検出器１０１と測定対象物１０８との距離（α線検出距離）を算出して、その距離情報の信号をα線エネルギー算出装置１４３に送る。
【００７５】
α線エネルギー算出装置１４３では、α線検出部対応距離算出装置１４４から得られる段違いに設置されたα線検出器１０１の位置関係をα線検出距離に組み込む。
そして、α線検出部対応信号処理装置１４２の信号とα線検出部対応距離算出装置１４４の信号を基に、図５で示したα線検知距離とピーク波高値の関係を算出し、評価関数を用いてα線検知距離０ｍｍにおけるピーク波高値を算出し、α線エネルギーを算出する。
このように、α線検出部１４１を測定対象物１０８に対して２次元的に走査することで、１つの測定対象部に対して３つ（複数）の距離（α線検出距離）におけるα線測定結果を取得することが可能となる。
また、α線エネルギー算出装置１４３は、算出した結果の情報に関する信号を表示装置１０６に送る。表示装置１０６は、取得したα線エネルギーに関わる情報を表示する。
【００７６】
＜第５実施形態の総括＞
第１実施形態の放射線計測装置（放射線計測方法）は、測定対象物１０８に対して複数の異なる距離に段違いに設置された２台以上（複数）の前記α線検出器１０１を有するα線検出部１４１と、α線検出器１０１の出力を処理するα線検出部対応信号処理装置１４２と備える。また、α線検出部１４１に備えられた複数のα線検出器１０１のうち、１台のα線検出器１０１と測定対象物１０８との距離を検知する距離計１０３と、１台のα線検出器１０１と測定対象物１０８との距離を算出し、α線検出部１４１のそれぞれのα線検出器１０１と測定対象物１０８との距離を算出するα線検出部対応距離算出装置１４４とを備える。そして、一つの測定対象物１０８に対して、α線検出部１４１を用いて２次元的に測定を実施することで、一つの測定対象物１０８に対する複数の距離におけるα線測定を簡略化する。
【００７７】
＜第５実施形態の効果＞
一つの測定対象物に対して、α線検出部を用いて２次元的に測定を実施することで、一つの測定対象物に対する複数のα線検出距離におけるα線測定を高速かつ正確に実施でき、測定時間を短縮化することが可能となる。
またα線検出部に搭載する段違いのα線検出器を増やすことで、一つの測定対象部に対するデータを検出器台数分、取得することが可能となる。
また、前記の機能を組み合わせることによって、測定対象物の２次元的な走査や一つの測定対象部に対して２つ以上（複数）の距離におけるα線測定結果を取得することが容易になるという効果がある。
【００７８】
≪第６実施形態・放射線計測装置、放射線計測方法≫
本発明の第６実施形態に係る放射線計測装置の構成と機能を、適宜、図１５を参照して説明する。第６実施形態は、α線検出器の移動方法に関するものである。なお、以下の説明は、主として「放射線計測装置」として説明するが、「放射線計測方法」の説明を兼ねる。
図１５は、本発明の第６実施形態に係る放射線計測装置６００の構成の一例を示す図である。
図１５において、放射線計測装置６００は、α線検出器１０１、信号処理装置１０２、距離計１０３、距離算出装置１０４、α線エネルギー算出装置１０５、移動機構（移動手段）１４５、移動機構制御装置（移動機構制御手段）１４６、表示装置１４７を備えて構成される。
【００７９】
また、図１５において、第６実施形態の放射線計測装置６００におけるα線検出器１０１、信号処理装置１０２、距離計１０３、距離算出装置１０４、α線エネルギー算出装置１０５は、図１に示した第１実施形態の放射線計測装置１００におけるα線検出器１０１、信号処理装置１０２、距離計１０３、距離算出装置１０４、α線エネルギー算出装置１０５と、概ね同一の機能、構成であるので重複する説明は省略する。
【００８０】
図１５において、移動機構１４５は、α線検出器１０１と距離計１０３を搭載して、それらを移動する。移動機構制御装置１４６は、移動機構１４５を制御する。
また、表示装置１４７は、α線エネルギー算出装置１０５のα線エネルギーに関する情報と、移動機構１４５の制御情報とを表示する。
なお、前記した移動機構１４５としては、遠隔操作型ロボットやテレスコピック方式などがある。
また、前記した移動機構制御装置１４６では、α線検出器１０１によるα線測定において、移動機構１４５が適切に動作するように制御するものである。
また、前記した表示装置１４７では、移動機構１４５や移動機構制御装置１４６が正常に動作しているかコンディションを監視するための情報を表示するものである。
この移動機構１４５と移動機構制御装置１４６により、測定者が立ち入れない遠隔地や狭隘部においてもα線計測が実施できる。
【００８１】
＜第６実施形態の効果＞
第６実施形態で説明した放射線計測装置、及び放射線計測方法を用いることで、測定者が立ち入れない遠隔地や狭隘部においてもα線計測が可能となる。
【００８２】
≪その他の実施形態≫
なお、本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものでなく、さらに様々な変形例が含まれる。例えば、前記の実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために、詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成の一部で置き換えることが可能であり、さらに、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成の一部または全部を追加・削除・置換をすることも可能である。
以下に、その他の実施形態や変形例について、さらに説明する。
【００８３】
《距離計、距離算出装置》
図１に示した第１実施形態において、距離計１０３と距離算出装置１０４とによって、α線検出器１０１と測定対象物１０８との距離（α線検出距離）を計測、算出することを説明した。
ただし、距離計１０３と距離算出装置１０４とを別々の装置として配置することに限定されない。
距離計１０３と距離算出装置１０４を一体化した装置であってもよい。
【００８４】
《固体物質観察装置》
図８に示した第２実施形態の放射線計測装置２００において、固体物質１２６の組成や形状（寸法）や位置などの情報を把握するために、固体物質観察装置１５１を備えた構成例を示した。
しかしながら、固体物質１２６の組成や形状（寸法）や位置情報が既知であり明確であるならば、固体物質観察装置１５１を削除することは可能である。
その場合には、既知の固体物質１２６の組成（材質）や形状（厚み寸法）の情報をα線エネルギー損失値算出装置１２８に直接、入力する。
【００８５】
《固体物質》
図８に示した第２実施形態の放射線計測装置２００において、α線検出器の保護などの役割を有する固体物質１２６は、ガス状以外の固体物質であることを説明した。
しかし、固体と液体の境界は不明確であり、固体が物理的に結晶構造を有するものであって、非結晶構造（アモォルファス）の例えばガラスが液体に分類されることもあることを考慮すれば、固体物質１２６は、結晶構造を有する固体に限定されない。
例えば、前記した非結晶構造のガラスやプラスチック（結晶性、非結晶性）を用いてもよい。また、形状が確保される構造、例えば容器を用いれば、液体や粉末状の固体や混合物を固体物質１２６として、用いることも可能である。
【００８６】
《α線検出器、信号処理装置の台数》
図１３、図１４に示した第５実施形態の放射線計測装置５００において、α線検出器１０１と信号処理装置は、それぞれ３台の場合で説明したが、３台に限定されない。２台でも４台以上の複数台であってもよい。
また、３台のα線検出器１０１は、２次元状に配置すると説明したが、測定対象物１０８の形状や放射源の状況によっては、複数のα線検出器１０１を３次元状に配置してもよい。
【００８７】
《評価関数》
第１実施形態の説明において、図５、図６を参照して、複数のピーク波高値（１１１９，１１２２，１１２３）を評価関数（１１２０，１１２０ａ，１１２０ｂ，１１２０ｃ）となる特性線上に記録する方法について説明した。そして、評価関数として、２次以上の多項式、もしくは指数関数を用いることを説明した。
しかし、評価関数は前記の関数に限定されない。多項式と指数関数を含む組み合わせでも良いし、また、他の関数を用いる方法もある。
【００８８】
《放射線》
第１実施形態〜第６実施形態においては、α線検出器１０１を用いることによって、α線を検出することに主眼をおいて説明した。しかし、α線の検出に限定されない。例えば、α線検出器１０１の代わりに、β線（ベータ線）や中性子線の検出器を備えることによって、第１実施形態〜第６実施形態で説明した放射線計測装置を前記の他の放射線計測に応用することも可能である。
【００８９】
《第１実施形態〜第６実施形態の組み合わせ》
第１実施形態〜第６実施形態においては、各種の機能を有する構成要素と、それを組み合わせた構成を有する放射線計測装置、及び放射線計測方法について説明した。しかし、第１実施形態〜第６実施形態に限定されない。第１実施形態〜第６実施形態がそれぞれ有する構成要素と構成を組み合わせることも可能である。
【００９０】
例えば、第２実施形態で説明した図８における固体物質１２６と固体物質観察装置１５１を、第３実施形態で説明した図９における光学カメラ１３０を併せて用いる方法もある。この組み合わせにより、第２実施形態とて第３実施形態の特徴が併せて出現する。
また、図８における固体物質観察装置１５１を図９に示した光学カメラとしての機能に兼用する方法もある。
【００９１】
また、第２実施形態で説明した図８における固体物質１２６を用いる方法を、第４実施形態に組み込み、図１０で説明したα線マッピング装置１３３によるマッピング画像を表示する方法に、α線検出器１０１の保護の機能を含めることも可能である。
【００９２】
また、図１０の第４実施形態で説明したα線マッピング装置１３３によるマッピング画像を作成する方法と、図１４で示した第５実施形態で説明した複数台のα線検出器１０１を備える方法とを組み合わせる方法もある。
この組み合わせによる方法によれば、短時間でマップ画像が得られるという効果がある。
【符号の説明】
【００９３】
１００、２００、３００、４００、５００、６００    放射線計測装置
１０１    α線検出器（α線検出部）、α線検出手段
１０２、１３５    信号処理装置、信号処理手段
１０３    距離計、距離計測手段
１０４    距離算出装置、距離算出手段
１０５、１３６、１４３    α線エネルギー算出装置、α線エネルギー算出手段
１０６、１３１、１３４、１４７    表示装置、表示手段
１０７    α線
１０８    測定対象物
１１３    アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）
１１４    コンパレータ
１１５    波高値スペクトル演算器
１２６    固体物質（物質、ガス状以外の物質）
１２７    α線エネルギー損失値データベース
１２８    α線エネルギー損失値算出装置、α線エネルギー損失値算出手段
１２９    補正対応α線エネルギー算出装置（α線エネルギー算出装置）、補正対応α線エネルギー算出手段
１３０    光学カメラ
１３２    位置センサ
１３３    α線マッピング装置、α線マッピング手段
１３８    配管（測定対象物）
１４１    α線検出部（α線検出器）
１４２    α線検出部対応信号処理装置（信号処理装置）
１４４    α線検出部対応距離算出装置（距離算出装置）
１４５    移動機構、移動手段
１４６    移動機構制御装置、移動機構制御手段
１５１    固体物質観察装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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