(57)【要約】      （修正有）【課題】電流を注入することにより環境放射線監視装置の電位計のテストサイクルを行う装置および方法を提供する。【解決手段】環境放射線監視装置１０は、高圧イオン化チャンバ４６と、高圧イオン化チャンバに電気的に接続された電源６０と、高圧イオン化チャンバに電気的に接続された電位計６６とを含む。コントローラ５０が、高圧イオン化チャンバに提供される電源電圧信号を制御し、電位計に注入される一定の電流を生じさせる。この方法は、高圧イオン化チャンバに提供される電圧信号を変動させるステップと、電流信号を測定するステップと、電位計を用いて電流信号を処理するステップと、電圧信号と電位計が適切に動作していることを示す予想される結果とを比較するステップと、を含む。この方法の更なる例は、テスト機能を始動させるおよび停止させるステップを含む。【選択図】図３
2014132258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧イオン化チャンバと、
前記高圧イオン化チャンバに電気的に接続されており、前記高圧イオン化チャンバに入力電圧信号を提供するように構成されている電源と、
前記高圧イオン化チャンバに電気的に接続されている電位計と、
前記電源と前記電位計とに電気的に接続されており、前記高圧イオン化チャンバに提供される前記電源入力電圧信号を制御するように構成されているコントローラと、
を含む環境放射線監視装置。
【請求項２】
前記コントローラがテスト機能を更に含む、請求項１記載の環境放射線監視装置。
【請求項３】
前記コントローラの前記テスト機能が前記電源入力電圧信号を変動させるように構成されている、請求項２記載の環境放射線監視装置。
【請求項４】
前記コントローラの前記テスト機能が前記電源入力電圧信号を線形に傾斜させるように構成されている、請求項３記載の環境放射線監視装置。
【請求項５】
前記コントローラの前記テスト機能が０ボルトから１００ボルトまで一定の割合で前記電源入力電圧信号を線形に傾斜させるように構成されている、請求項４記載の環境放射線監視装置。
【請求項６】
環境放射線監視装置の電位計のためにテストサイクルを行う方法であって、
高圧イオン化チャンバと、前記高圧イオン化チャンバに電気的に接続されており、前記高圧イオン化チャンバに入力電圧信号を提供するように構成されている電源と、前記高圧イオン化チャンバに電気的に接続されている電位計と、前記電源と前記電位計とに電気的に接続されており、前記高圧イオン化チャンバに提供される前記電源入力電圧信号を制御するように構成されているコントローラと、を含む環境放射線監視装置を提供するステップと、
前記高圧イオン化チャンバに提供される前記入力電圧信号を変動させるステップと、
前記高圧イオン化チャンバによって生成される電流信号を測定するステップと、
前記電位計を用いて前記電流信号を処理するステップと、
前記電位計によって生成される出力電圧信号を測定するステップと、
前記出力電圧信号と予測される結果とを比較するステップであって、前記比較が前記電位計の適切な動作を示す、ステップと、
を含む方法。
【請求項７】
前記コントローラがテスト機能を更に含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記コントローラの前記テスト機能が前記電源入力電圧信号を変動させるように構成されている、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記入力電圧信号を変動させる前記ステップが、前記電源入力電圧信号を線形に傾斜させるステップを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記入力電圧信号を変動させる前記ステップが、０ボルトから１００ボルトまで一定の割合で前記電源入力電圧信号を線形に傾斜させるステップを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
環境放射線監視装置の電位計のためにテストサイクルを行う方法であって、
高圧イオン化チャンバと、前記高圧イオン化チャンバに電気的に接続されており、前記高圧イオン化チャンバに入力電圧信号を提供するように構成されている電源と、前記高圧イオン化チャンバに電気的に接続されている電位計と、前記電源と前記電位計とに電気的に接続されており、テスト機能を含み、前記高圧イオン化チャンバに提供される前記電源入力電圧信号を制御するように構成されているコントローラと、を含む環境放射線監視装置を提供するステップと、
前記テスト機能を始動させるステップであって、前記テスト機能は、始動されていないときとは異なるように入来データの組を処理するように前記コントローラに要求する、ステップと、
前記高圧イオン化チャンバに提供される前記入力電圧信号を変動させるステップと、
前記高圧イオン化チャンバによって生成される電流信号を測定するステップと、
前記電位計を用いて前記電流信号を処理するステップと、
前記電位計によって生成される出力電圧信号を測定するステップと、
前記出力電圧信号と予測される結果とを比較するステップであって、前記比較が前記電位計の適切な動作を示す、ステップと、
前記テスト機能を停止させるステップと、
を含む方法。
【請求項１２】
前記テスト機能が前記電源入力電圧信号を変動させるように構成されている、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記入力電圧信号を変動させる前記ステップが、前記電源入力電圧信号を線形に傾斜させるステップを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記入力電圧信号を変動させる前記ステップが、０ボルトから１００ボルトまで一定の割合で前記電源入力電圧信号を線形に傾斜させるステップを含む、請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電位計の適切な動作をテストすることに関し、更に詳しくは、環境ガンマ放射線監視装置における電位計の適切な動作／応答をテストすることに関する。
【背景技術】
【０００２】
電位計は、処理のために、比較的低いアンペア数の電流信号を電圧信号に変換するのに用いられる。ある例では、電位計は、環境放射線監視装置の高圧イオン化チャンバの出力からのアンペア数が低い電流信号を変換するために、用いることができる。ある例では、１つまたは複数の環境放射線監視装置を、放射線レベルを監視するために、原子力発電所など既知の放射線源に近接した戸外に配置することが可能である。もちろん、環境放射線監視装置は、放射線レベルを監視することを望む任意の場所に配置することができる。
【０００３】
電位計を適切な応答に関してテストするのが望ましい場合がしばしばあり、そのテストによって、環境放射線監視装置のエンドユーザは、電位計の不適切な動作または完全な故障の結果として不正確な環境放射線のデータが生じている可能性がある、と気が付くことがありうる。電位計は、一定の電流をその電位計に注入し、予想される一定の電圧の読取り値について電位計を測定することによって、テストすることが可能である。しかし、比較的小さな電流値を有する電流を電位計に注入するように設計された機器は、高価である可能性がある。また、そのような高価なテスト機器は、実験室での設置においてのみ用いられるのが典型的であって、作業用の放射線監視装置の内部に備え付けるには実際的でないことがありうる。
【０００４】
典型的な環境放射線監視装置は、固定された電圧信号だけを供給する電源を有するが、これは、放射線監視装置の典型的な動作の間は、固定された電圧信号が好ましいからである。ある例では、電源は、一定である４００ボルトの信号を、高圧イオン化チャンバに提供する。環境放射線監視装置に含まれている高圧イオン化チャンバを用い、この高圧イオン化チャンバに入力される電圧の比率を傾斜させることにより比較的小さな一定の電流を生じさせることは、発明性があり有益なことであろう。したがって、テストをする目的のために小さな電流を電位計に注入するための改善された装置および方法に対する必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００５】
以下の概要は、本明細書で論じられているシステムおよび／または方法のいくつかの態様に関する基本的な理解を提供するために、簡略化された概要を与えるものである。この概要は、本明細書で論じられるシステムおよび／または方法の詳細な概観ではない。キーとなる／重要な構成要素を識別することや、そのようなシステムおよび／または方法の範囲の輪郭を明確にすることは、意図していない。その唯一の目的は、後述される更に詳細な説明への前段として、いくつかの概念を簡略化された形式で述べることである。
【０００６】
本発明の一態様は、高圧イオン化チャンバを含む環境放射線監視装置を提供する。この環境放射線監視装置は、更に、高圧イオン化チャンバに電気的に接続された電源を含む。この電源は、高圧イオン化チャンバに入力電圧信号を提供するように構成されている。この環境放射線監視装置は、また、高圧イオン化チャンバに電気的に接続された電位計を含む。この環境放射線監視装置は、また更に、電源と電位計とに電気的に接続されたコントローラを含む。このコントローラは、高圧イオン化チャンバに提供される電源入力電圧信号を制御するように構成されている。
【０００７】
本発明の別の態様は、環境放射線監視装置の電位計のためにテストサイクルを行う方法を提供する。この方法は、環境放射線監視装置を提供するステップを含む。この環境放射線監視装置は、高圧イオン化チャンバと、その高圧イオン化チャンバに電気的に接続された電源とを含む。この電源は、高圧イオン化チャンバに入力電圧信号を提供するように構成されている。この環境放射線監視装置は、更に、高圧イオン化チャンバに電気的に接続された電位計を含む。この環境放射線監視装置は、また、電源と電位計とに電気的に接続されたコントローラを含む。このコントローラは、高圧イオン化チャンバに提供される電源入力電圧信号を制御するように構成されている。この方法は、更に、高圧イオン化チャンバに提供される入力電圧信号を変動させるステップを含む。この方法は、更にまた、高圧イオン化チャンバによって生成される電流信号を測定するステップを含む。この方法は、また、電位計を用いて電流信号を処理するステップを含む。この方法は、更に、電位計によって生成される出力電圧信号を測定するステップを含む。この方法は、更にまた、出力電圧信号と予想される結果とを比較するステップを含む。この比較が、電位計の適切な動作を示す。
【０００８】
本発明の別の態様は、環境放射線監視装置の電位計のためにテストサイクルを行う方法を提供する。この方法は、環境放射線監視装置を提供するステップを含む。この環境放射線監視装置は、高圧イオン化チャンバと、その高圧イオン化チャンバに電気的に接続された電源とを含む。この電源は、高圧イオン化チャンバに入力電圧信号を提供するように構成されている。この環境放射線監視装置は、更に、高圧イオン化チャンバに電気的に接続された電位計を含む。この環境放射線監視装置は、また、電源と電位計とに電気的に接続されたコントローラを含む。このコントローラは、高圧イオン化チャンバに提供される電源入力電圧信号を制御するように構成されている。この方法は、また、テスト機能を始動させるステップを含む。このテスト機能は、テスト機能が始動されていないときとは異なるように入来データの組を処理するようにコントローラに要求する。この方法は、更に、高圧イオン化チャンバに提供される入力電圧信号を変動させるステップを含む。この方法は、更にまた、高圧イオン化チャンバによって生成される電流信号を測定するステップを含む。この方法は、また、電位計を用いて電流信号を処理するステップを含む。この方法は、更に、電位計によって生成される出力電圧信号を測定するステップを含む。この方法は、更にまた、出力電圧信号と予想される結果とを比較するステップを含む。この比較が、電位計の適切な動作を示す。この方法は、また、テスト機能を停止させるステップを含む。
【０００９】
本発明の上述のおよびそれ以外の態様は、次の添付の図面を参照しながら以下の説明を読むことにより、本発明が関係する技術分野の当業者に明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】戸外での応用例において用いられる関連機器を伴う例示的な構成における例示的な環境放射線監視装置の概略的な等角図である。
【図２】ふたが開放された状態での、図１の環境放射線監視装置の概略的な等角図である。
【図３】例示的なコントローラと電源との電気回路図であり、図１の環境放射線監視装置において用いられている高圧イオン化チャンバと共に示されている。
【図４】電源によって生成される入力電圧信号の傾斜率と例示的な電位計の出力との間の関係を示すグラフである。
【図５】環境放射線監視装置の電位計のためにテストサイクルを行う例示的な方法のトップレベルの流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の１つまたは複数の態様を組み入れた例示的な実施形態が、図面に記載され図解されている。これらの図解されている例は、本発明に対する限定であることは意図されていない。例えば、本発明の１つまたは複数の態様を、他の複数の実施形態や他のタイプのデバイスにおいてさえ、利用することが可能である。更に、便宜的な目的だけのために本明細書で用いられている用語があるが、そのような用語は、本発明に対する限定と考えるべきではない。また更に、図面では、同じ構成要素を指示するために、同じ参照番号が用いられる。
【００１２】
環境放射線監視装置１０の例示的な実施形態が、図１に概略的に示されている。環境放射線監視装置１０は、戸外での応用例における関連機器を備えた例示的な構成１２として示されている。図１は可能性のある構造／構成／その他の一例を示しているだけであること、かつ、本発明の範囲内で他の複数の例を考えられることを理解すべきである。一般的に、このような構成１２は戸外の場所に配置され、それによって、環境放射線監視装置１０は、その局所的な地域の大気における低レベルのガンマ放射線を監視する機能を実行することができる。ガンマ放射線は、既知のまたは時には未知の線源からのものでありうることを理解すべきである。
【００１３】
構成１２は、保護用の囲い１４の内部に配置された制御パッケージなどの関連機器を含みうる。そのような他の関連機器は、環境放射線監視装置１０と協同して動作する。保護用の囲い１８の内部に配置されたバッテリなどの外部電源もまた、構成１２の中に提供することができる。電源は、構成１２の内部に電力を提供するのに用いることができるが、これには環境放射線監視装置１０による使用の可能性も含まれる。環境放射線監視装置１０と、保護用の囲い１４の内部に配置された制御パッケージと、保護用の囲い１８の内部に配置された外部電源とは、任意の構造的な構成の上に配置することが可能である。示されている例では、構成１２のこれらの部分は、中央ポスト２６から延びる第１および第２のアーム２０および２４上に配置されている。中央ポスト２６は、構成１２を所望の位置に固定しつつ、動作用の機器のための堅固な支持体として機能する。
【００１４】
構成１２の追加的な関連機器は、太陽電池パネルのアレイ３０を含みうる。太陽電池パネルのアレイ３０は、バッテリなどの外部電源を充電するように構成できる。アンテナ３６を含む通信機器を構成１２の内部に設けることも可能であり、それによって、制御用のパッケージと遠隔的に配置されたデバイス／ネットワーク／など（図示せず）との間の通信が可能になる。例えば、アンテナ３６は、環境放射線監視装置１０からの取得データを運ぶ信号を送信すること、かつ、遠隔的に配置されたデバイス／ネットワーク／などからソフトウェアの更新を受信することが可能である。
【００１５】
図１に示されている構成１２は限定的ではなく、それ以外の構成も想到されることを理解すべきである。例えば、環境放射線監視装置１０と関連機器とは、気象測定機器を収納する構造物に典型的である包囲された構造物の内部に収納することが可能である。包囲された構造物の少なくとも１つの壁または戸は、この包囲された構造物の内部と外部との間で空気の自由な交換を許容するよろい窓を含みうる。別の例では、環境放射線監視装置１０と関連機器とを、可動式のデバイス上に配置することも可能である。環境放射線監視装置１０は、多数の異なる構成１２において用いることが可能であると共に、流路や集中など環境放射線レベルの様々な態様を測定するために、単独でまたは複数で用いることが可能である。
【００１６】
次に図２を参照すると、環境放射線監視装置１０の例示的で概略的な表現が示されている。環境放射線監視装置１０は、ふた４２を含む保護用の囲い４０を含みうる。示されていないが、ふた４２は、囲い４０に任意の数の方法で取り付けることが可能であり、その方法には、これらに限定しないが、ヒンジ、ラッチ、圧入などが含まれる。囲い４０は、環境放射線監視装置１０の個々のコンポーネントのために空間を提供する内部容積４４を含む。囲い４０とふた４２との合わせ面の１つまたは複数には、密封を提供することが可能である。囲い４０の内部容積４４は、環境放射線監視装置１０が戸外に配置されている間には周囲の大気がほとんどまたはまったく保護用の囲い４０の中に侵入することができないように密封することが可能であることを理解すべきである。湿気など大気状態からの保護に加え、囲い４０とふた４２とは、環境放射線監視装置１０を物理的損傷から保護するのにも役立ちうる。取り扱いまたは配置する間の物理的損傷からの保護は、内部容積４４の中のある量のクッション材（明瞭にする目的のために図示されていない）によって提供されうる。このクッション材には、発泡スチロール、フォームラバー、または衝撃や急速な減速などの効果を減少させる傾向を有する任意の数のそれ以外の材料が含まれうる。
【００１７】
図２に示されている環境放射線監視装置１０の概略的な表現には、環境放射線監視装置１０のいくつかの個別のコンポーネントの、ある可能な構成が含まれている。高圧イオン化チャンバ４６が、内部容積４４の中に配置されている。高圧イオン化チャンバ４６は、通過してその高圧イオン化チャンバ４６の中に入るガンマ放射線の量に比例する電流信号の出力を生成するように構成されている。高圧イオン化チャンバ４６の外壁が、後述される電子回路を含むように構成された付属の電位計の囲い４８を含みうる。高圧イオン化チャンバ４６と電位計の囲い４８の中の電子回路の一方または両方を、線５２を経由してコントローラ５０に電気的に接続することが可能である。
【００１８】
次に図３を参照すると、例示的な環境放射線監視装置１０の電気回路図が示されている。環境放射線監視装置１０は電源６０を含む。この電源は、囲い１８の内部の電源（最も適切には図１に示されている）、および／または、そこから電力が提供される別個の電力コンポーネントでありうる。電源６０は、線６２を経由して高圧イオン化チャンバ４６に電気的に接続されており、入力電圧信号６４を提供する。電源６０は、囲い４０の外部に配置されることがありうるし（最も適切には図２に示されている）、または、囲い４０の内部容積４４の中に配置される場合もありうる。
【００１９】
電位計６６は線６８を経由して高圧イオン化チャンバ４６に電気的に接続され、線６８は、高圧イオン化チャンバ４６からの信号を電位計６６へ送ることができる。典型的な動作の間には、高圧イオン化チャンバ４６は、高圧イオン化チャンバ４６の中に入るガンマ放射線の量に比例する信号を生成する。この信号は、比較的小さなものでありうる。ある例では、この信号は、約１ｘ１０-11アンペア（ａｍｐｓ）である。別の例では、この信号は、約１ｘ１０-13ａｍｐｓである。
【００２０】
電位計６６は、演算増幅器（ＯＰアンプ）７２を含むが、これは電気増幅器の一例である。ＯＰアンプ７２は、高圧イオン化チャンバ４６から信号を受け取り、その信号を、コントローラ５０による読取りが可能なアナログ電圧信号に変換する。電位計６６は、ＯＰアンプ７２に電気的に接続された補償回路７６を含む。ある例では、補償回路７６は、並列に電気的に接続された抵抗７８とコンデンサ８０とスイッチ８２とを含みうる。図３の補償回路７６は、並列に電気的に接続された抵抗７８とコンデンサ８０とスイッチ８２とを含むある部分回路を示しているが、他の構成も考慮しうることを理解すべきである。例えば、抵抗とコンデンサとスイッチとをそれぞれが含む複数の部分回路を、それぞれの部分回路が、ひとつおきの部分回路と並列に電気的に接続されるように、電気的に接続することが可能である。既に述べたように、電位計６６は電位計の囲い４８の内部に含めることが可能である。
【００２１】
電位計６６は、線８４によって、コントローラ５０と電気的に接続されることが可能である。コントローラ５０は、電位計６６からのアナログ信号出力を、任意の数の方法で処理する。ある例では、コントローラ５０の内部のアナログデジタルコンバータが、アナログ信号をデジタル信号に変換することができる。次に、マイクロプロセッサ９０が、デジタル信号を受け取り、デジタル信号に対して任意の必要な補正を実行することができる。補正されたデジタル信号は、適切な出力９４を通じて後で検索するために電子的メモリ９２に配置することが可能である。ある例示的な出力としては、保護用の囲い４０に配置される標準的な風雨に耐えるポートでありうる（図２に最も適切に示されている）。あるいは、補正されたデジタル電圧信号を、例えばアンテナや衛星デッシュなどのような双方向の通信システムなど、それ以外の例示的な出力９４を経由して、別の場所に送信することが可能である。
【００２２】
電位計６６は、いったん環境放射線監視装置１０に設置されると、その動作／応答性をテストすることは困難である。環境放射線監視装置１０の回路において用いられる電流は比較的低いために、そのような小さな電流量をテスト動作のために電位計６６の中に確実に注入するための適切な選択肢は、少数だけしか存在しない。このようなテストの困難性は、実験室と環境放射線監視装置１０の現場での配置場所との両方で存在する。例えば、電位計６６の中に比較的低い電流信号を注入するように構成されているデバイスを、環境放射線監視装置１０に含ませることは可能であろう。しかし、回路を追加することにより、この選択肢を非現実的なものにしてしまう漏れ電流の可能性が生じうる。更に、温度などの環境因子が、そのような低い電流におけるテスト電流信号に大きく影響する。別の例では、そのような低い電流信号を生成するのに用いられる実験室用のデバイスは、比較的高価でありうる。
【００２３】
テストの目的で電位計６６に注入するための信頼できる低い電流を生成する装置および方法について、説明する。高圧イオン化チャンバ４６の内部構成により、それをコンデンサとして動作させることが可能になる。ある例では、高圧イオン化チャンバ４６を、直径が１０インチ（２５．４ｃｍ）の球形であり、中心の内部アノードが直径２インチ（５．０８ｃｍ）であって、組み立てられたデバイスのキャパシタンスが約８ピコファラッドとなるように構成することができる。電圧信号がコンデンサに印加されると、そのコンデンサは、関係式Ｉ＝Ｃｘ（ｄＶ／ｄｔ）によって決定される電流を生成する。ここで、Ｉは電流出力、Ｃはデバイスのキャパシタンス、（ｄＶ／ｄｔ）は入力電圧の変化率である。したがって、このコンデンサに印加される電圧信号が一定の割合で傾斜している場合には、方程式の（ｄＶ／ｄｔ）の部分は定数になる。結果的には、このコンデンサのキャパシタンスが一定のままであると、このコンデンサによって結果的に生成される電流信号は、一定の大きさを有することになる。
【００２４】
この関係を使うと、エンドユーザは、環境放射線監視装置１０内部のコントローラ５０によって動作可能なテスト機能９６を用いて、電位計６６が適切に機能しているかどうかを判断することができる。テスト機能９６は、高圧イオン化チャンバ４６に提供される入力電圧信号６４を制御するように構成されている。線９８は、テスト機能９６から電源６０への制御信号のための経路を提供することができる。高圧イオン化チャンバ４６の電流出力を決定する上述の方程式に従い、テスト機能９６は、電源６０からの入力電圧信号６４を制御して高圧イオン化チャンバ４６によって提供される所定の電流信号１００を生成することができる。ある例では、テスト機能９６は、一定の電流を有する電流信号１００を生成するように、電源６０を制御して、線形であり傾斜を有する入力電圧信号６４を生成することができる。より特定の例では、テスト機能９６は、テスト動作の間は入力電圧信号６４を０ボルトから１００ボルトまで一定の割合で線形に傾斜させるように、電源６０を制御することができる。
【００２５】
正確に傾斜を有する入力電圧信号６４を入力として用いると、高圧イオン化チャンバ４６は、典型的な動作の間に高圧イオン化チャンバ４６によって生成される小さな電流と類似する、比較的小さな電流を有する信頼できる電流信号１００を生成する傾向を有する。これらの小さな電流は、電位計６６の応答をテストするために好適である。線６８は、電流信号１００を電位計６６に運び、電位計６６では、電流信号１００が、読取り可能な出力電圧信号１１０に変換される。結果的に得られる出力電圧信号１１０は、Ｖ＝ＩｘＲという関係に従う。ここで、Ｖは出力電圧信号１１０を表し、Ｉは電流信号１００を表し、Ｒは電位計６６の抵抗を表す。
【００２６】
コントローラ５０は、電流信号１００が一定の電流を有するかどうかを判断するために、線１１２を通る電流信号１００を測定することができる。電位計６６の抵抗値は既知の定数であり、電流信号１００もコントローラ５０によって測定される一定の値を有するから、出力電圧信号１１０は、予測可能な一定の値を有することが予想される。コントローラは、電位計６６が適切で予想された応答を有するかどうかを判断するために、線８４に沿って進行する出力電圧信号１１０の電圧値を評価することができる。
【００２７】
次に図４を参照すると、プロット１１４は、高圧イオン化チャンバ４６に供給された入力電圧信号６４の様々な傾斜率への応答の結果として例示的な電位計６６から出力される電流信号の振る舞いを示している。水平方向のＸ軸は、ボルト／秒の単位で測定された、例示的な電源６０によって高圧イオン化チャンバ４６に供給される入力電圧信号６４の傾斜率を表す。垂直方向のＹ軸は、ミリボルトの単位で測定された、例示的な電位計６６の出力を表す。示されているように、入力電圧信号６４のある特定の傾斜率が、一定の出力電圧信号１１０を生成する。プロット１１４の菱形の点は、テストの間に実際に測定された値を表し、他方で、プロット１１４の点線部分は予想される値を表す。ある例では、この例示的な電位計の出力は、Ａｘ入力電圧信号の傾斜率＋Ｂという形式を有しうる。ここで、ＡおよびＢは定数である。
【００２８】
図３に戻ると、電位計６６が適切で予想される応答をもはや有していないことをテスト機能９６の結果が示す場合には、その電位計は交換されなければならない可能性がある。ある例では、電位計６６を交換するために、サービス担当の技術者を派遣して、現場に物理的に居合わせるようにすることができる。更に別の例では、電位計６６の交換のために、環境放射線監視装置１０を取り外し、サービス担当の部署に送ることが可能である。
【００２９】
図５には、環境放射線監視装置１０のための電位計６６に対するテストサイクルを行う例示的な方法が、一般的に記載されている。この方法は、図２および３に示されている例示的な環境放射線監視装置１０に関連して実行することができる。この方法は、環境放射線監視装置１０を提供するステップ１２０を含む。環境放射線監視装置１０は、高圧イオン化チャンバ４６と、高圧イオン化チャンバ４６に電気的に接続された電源６０とを含む。電源６０は、入力電圧信号６４を高圧イオン化チャンバ４６に提供するように構成されている。環境放射線監視装置１０は、また、高圧イオン化チャンバ４６に電気的に接続された電位計６６を含む。環境放射線監視装置１０は、更に、電源６０と電位計６６とに電気的に接続されたコントローラ５０を含む。コントローラ５０は、高圧イオン化チャンバ４６に提供される電源６０の入力電圧信号６４を制御するように構成されている。
【００３０】
この方法のある例では、電位計のためのテストサイクルは、テスト機能９６を始動させるステップ１２５を含みうる。テスト機能９６は、これらに限定されないが、コントローラ５０からの信号と、遠隔地からの信号と、環境放射線監視装置１０の位置に存在するオペレータによる手動での始動とを含む任意の数の適切な手段によって始動されうる。テスト機能９６は、いったん始動されると、コントローラ５０に、テスト機能９６が始動されていないときとは異なるように入来データの組を処理することを要求する。ある例では、テスト機能９６の間にコントローラ５０によって受け取られた出力電圧信号１１０のデータは、メモリ位置に保存され、送信され、または、通常動作の間に受け取られた出力電圧信号１１０のデータとは別にそれ以外の処理がなされる。テスト機能９６の始動の間に保存されたデータは、後で検索が可能である。テスト機能９６の間に入来データを異なるように処理することにより、電位計６６のテストデータとガンマ放射線の存在を示す通常時に収集されたデータとを混同する可能性が最小化される。
【００３１】
この方法は、更に、高圧イオン化チャンバ４６に提供される入力電圧信号６４を変動させるステップ１３０を含む。ある例では、入力電圧信号６４を一定の割合で傾斜させ、高圧イオン化チャンバ４６に提供することが可能であり、高圧イオン化チャンバ４６は、それに応えて、一定の電流値を有する電流信号１００を生成する。ある特定の例では、入力電圧信号を変動させることは、０ボルトから１００ボルトまで一定の割合で、電源６０の入力電圧信号６４を線形に傾斜させることを含む。
【００３２】
この方法は、また、高圧イオン化チャンバ４６によって生成される電流信号１００を測定するステップ１４０を含む。上述したように、コントローラ５０は、電流信号１００が一定の電流を有するかどうかを判断するために、線１１２を通る電流信号１００を測定することができる。この方法は、更に、電位計６６を用いて電流信号１００を処理するステップ１５０を含む。上述したように、線６８は、電流信号１００を電位計６６に運び、電位計６６では、電流信号１００が、読取り可能な出力電圧信号１１０に変換される。結果的に得られる出力電圧信号１１０は、Ｖ＝ＩｘＲという関係に従う。ここで、Ｖは出力電圧信号１１０を表し、Ｉは電流信号１００を表し、Ｒは電位計６６の抵抗を表す。
【００３３】
この方法は、また、電位計６６によって生成される出力電圧信号１１０を測定するステップ１６０を含む。コントローラ５０の中のマイクロプロセッサ９０が、線１１２を経由してコントローラ５０に提供される出力電圧信号１１０を測定することができる。電位計６６の抵抗値は既知の定数であり、電流信号１００もコントローラ５０によって測定される一定の値を有するから、出力電圧信号１１０は、予測可能な一定の電圧を有することが予想される。
【００３４】
この方法は、更に、出力電圧信号１１０と、マイクロプロセッサ９０の中のソフトウェアによって前もって決定可能である予想される結果と、を比較するステップ１７０を含む。複数回の比較で、出力電圧信号１１０が、傾斜した入力電圧信号６４に基づく予想電圧と同一か、またはほとんど同一であるならば、電位計６６が適切な動作をしていることを示す。複数回の比較で、出力電圧信号１１０と予想電圧との間に比較的大きな差があるならば、電位計６６の応答が悪いことを示している可能性がある。
【００３５】
この方法のある例では、電位計６６のためのテストサイクルは、テスト機能９６を停止させるステップ１７５を含みうる。テスト機能９６が終了すると、コントローラ５０は、入来データを、適切な出力９４を通じて後に検索するように電子的メモリ９２に配置可能な現実のガンマ放射線検出データとして、扱うことが可能となる。ある例示的な出力としては、保護用の囲い４０に設置される標準的な風雨に耐えるポートでありうる（図２に最も適切に示されている）。あるいは、補正されたデジタル電圧信号を、例えばアンテナや衛星デッシュその他のような双方向通信システムなど、それ以外の例示的な出力９４を経由して、別の場所に送信することが可能である。
【００３６】
環境放射線監視装置１０の内部に含まれる電位計６６のテストは、上述した方法のステップに従って、戸外でなされうる。しかし、時には、電位計のテストを、環境放射線監視装置１０の内部に取り付けられている典型的な状態の外で行うことも望ましい。例えば、電位計６６は、最終的な顧客への納品の前に適切な動作／応答性を確認することの助けになるように、環境放射線監視装置１０に取り付けられる前に、実験室での設定でテストされる場合がありうる。ベンチの上で、電位計６６を、コントローラ５０とテスト機能９６とを用いることなく、上述したのと類似の方法でテストすることが可能である。方法のこの例では、電位計６６のためのテストサイクルは、図５に示されているように、ステップ１２０から、ステップ１２５を無視して、直接ステップ１３０に進むことができる。方法のこの例では、ステップ１７５も無視することが可能である。
【００３７】
この方法の更なる例では、コントローラ５０のテスト機能９６は、電源６０の入力電圧信号６４を変動させるように構成される。ある特定の例では、コントローラ５０のテスト機能９６は、電源６０の入力電圧信号６４を変動させるように構成される。コントローラ５０は、電源６０の入力電圧信号６４を線形に傾斜させることによって、入力電圧信号６４を変動させることができる。より特定の例では、コントローラ５０は、電源６０の入力電圧信号６４を０ボルトから１００ボルトまで一定の割合で線形に傾斜させることによって、入力電圧信号６４を変動させることができる。
【００３８】
説明されている例では、これらの方法および装置は、電位計６６からの適切な応答に関する信頼性の高いテストを提供することにより、環境放射線監視装置１０から取得されるデータが正確であることを確認するのに役立つ比較的安価な手段を提供している。説明された方法および装置は、高圧イオン化チャンバ４６からの電流を注入することによって、環境放射線監視装置１０における電位計６６の動作／応答性の簡略化されたテストを提供する。これらの方法および装置は、環境放射線監視装置１０のエンドユーザが、電位計６６からの適切な応答に関して遠隔的にテストを行い、電位計６６のテスト結果を比較的短い時間で受け取ることを助けることができる。
【００３９】
本発明について、上述した例示的な実施形態を参照しながら、説明がなされてきた。本明細書を読み理解すれば、他者は修正および改変を想到できることであろう。本発明の１つまたは複数の態様を組み入れている例示的な実施形態は、そのような修正や改変のすべてを、それらが添付の特許請求の範囲に属する限り、含むことが意図されている。
【符号の説明】
【００４０】
１０  環境放射線監視装置
１２  構成
１４  保護用の囲い
１８  保護用の囲い
２０  第１のアーム
２４  第２のアーム
２６  中央ポスト
３０  太陽電池パネルのアレイ
３６  アンテナ
４０  保護用の囲い
４２  ふた
４４  内部容積
４６  高圧イオン化チャンバ
４８  電位計の囲い
５０  コントローラ
５２  線
６０  電源
６２  線
６４  入力電圧信号
６６  電位計
６８  線
７２  演算増幅器
７６  補償回路
７８  抵抗
８０  コンデンサ
８２  スイッチ
８４  線
９０  マイクロプロセッサ
９２  電子メモリ
９４  出力
９６  テスト機能
９８  線
１００  電流信号
１１０  出力電圧信号
１１２  線
１２０  環境放射線監視装置を提供する
１２５  テスト機能を始動させる
１３０  第１の電圧信号を変動させる
１４０  高圧イオン化チャンバにより生成される電流信号を測定する
１５０  電位計を用い電流信号を処理する
１６０  電位計により生成される第２の電圧信号を測定する
１７０  第２の電圧信号と予想される結果とを比較する
１７５  テスト機能を停止させる
【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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【外国語明細書】
2014132258000001.pdf