(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部を有し、放射線エネルギに対応して光を生成してこの光を前記両端部から出力し、且つ互いに直列接続された複数のシンチレータ検出器と、
前記各シンチレータ検出器から出力される光を個別に伝送する複数の測定用光ファイバと、
前記各測定用光ファイバにて伝送される光を個別に光電変換して電気信号を生成し、この電気信号を送出する複数の光電変換回路と、
前記各光電変換回路から送出された電気信号を、同一のシンチレータ検出器に関して前記遅延された時間を相殺するように個別に遅延させて送出する複数の遅延回路と、
前記各遅延回路から送出される電気信号を同時に受けたとき、計数出力信号を送出する複数の同時計数回路と、
前記各同時計数回路から送出される計数出力信号に基づいて、前記放射線エネルギの指示信号を出力する信号処理回路とを有し、
前記各シンチレータ検出器を個別に接続可能とし、前記接続されたシンチレータ検出器から出力される光を個別に伝送する複数の校正用光ファイバと、
前記各校正用光ファイバにて伝送される光を個別に遅延させて前記光電変換回路に送出する複数の校正用光ディレイラインと、
前記各シンチレータ検出器の光出力とは発光波長の異なる高出力光を発生する高出力光源と、
前記各シンチレータ検出器のいずれか一方と前記光電変換回路との間に設けられ、前記高出力光源にて発生された高出力光を前記測定用光ファイバに導く光結合器と、
前記高出力光源による高出力光から前記各光電変換回路を遮蔽するように前記各光電変換回路の前段に設けられた複数のフィルタと、
前記各シンチレータ検出器と前記各フィルタとの間に設けられ、前記測定用光ファイバを通過する光を測定用光ファイバから分岐させるための複数の分岐ラインと、
前記各分岐ラインから分岐される前記高出力光源の高出力光を検出し、前記検出した高出力光を電源として用いる現場補助ユニットと
を備えたことを特徴とする放射線測定システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、放射線の入射によりシンチレータ検出器にて発生する光信号に従って放射線を測定する放射線測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放射線計測の分野では、放射線の入射により放射線検出器から入力される信号に従って放射線を測定する放射線測定システムが広く用いられている。
【０００３】
図１４はこの種の放射線測定システムの構成を示すブロック図である。この放射線測定システムは、ＮａＩ（Ｔｌ）等の検出素子１２１及び測定電子回路１２２からなる複数の放射線検出器１２０が個別にメタルケーブル１２４を介して信号処理部１２５に接続されている。
【０００４】
ここで、各放射線検出器１２３では、検出素子１２１及び測定電子回路１２２にて放射線エネルギを電気信号に変換し、メタルケーブル１２４を介してアナログのパルス列、直流電流値又はデジタル処理後のパルス列の形式にて検出信号を信号処理部１２５に与える。
【０００５】
信号処理部１２５は、各放射線検出器１２３から受ける検出信号に基づいて、放射線エネルギーの指示及び警報出力等を実行する。
【０００６】
また、この種の放射線測定システムとしては他に多重伝送ユニットを用いたものがある。図１５は係る放射線測定システムの構成を示すブロック図である。この放射線測定システムは、図１４に示すシステムに比べ、各放射線検出器１２３から出力される検出信号をメタルケーブル１２４を介して多重伝送ユニット１３１に与え、多重伝送ユニット１３１が各検出信号を多重伝送により信号処理ユニット１３２に与える構成となっている。
【０００７】
ところで、このような放射線測定システムに対し、最近、放射線検出器に代えて、小型、高感度、電気回路との分離という利点を有するシンチレータ検出器を用いたものが特開平３−２４２５９０号公報及び特開平６−５９０４４号公報に開示されている。図１６は係る放射線測定システムの構成を示すブロック図である。この放射線測定システムは、複数のシンチレータ検出器１１が個別に測定用光ファイバ１２及び光電変換回路１３を介して信号処理回路１８に接続されている。
【０００８】
また同様にシンチレータ検出器１１を用いた放射線測定システムは、（社）日本原子力学会「１９９４春の年会」（１９９４年３月２９日〜３１日、於：筑波大学）において発表されている（プログラム番号Ｍ４７）。この放射線測定システムは、各シンチレータ検出器１１が両端部から放射線エネルギに対応して夫々光出力を各測定用光ファイバ１２を通して夫々光ディレイライン１９に送出する。各光ディレイライン１９は夫々光出力を遅延させて個別に光電変換回路１３に送出し、各光電変換回路１３は夫々光出力を電気信号に光電変換して個別に遅延回路１６に送出する。
【０００９】
各遅延回路１６は、夫々電気信号を互いに他方の遅延回路から送出される電気信号と同期させるように遅延させて同時計数回路１７に送出する。
【００１０】
同時計数回路１７は各遅延回路１６から送出された夫々の電気信号を同時に受けたとき、計数出力信号を信号処理回路１８に送出する。
【００１１】
信号処理回路１８ではこの計数出力信号に基づいて放射線エネルギの指示又は警報を出力する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら以上のような放射線測定システムでは、図１４に示すシステムの放射線検出器１２３に代えて、図１６に示すようにシンチレータ検出器１１を用いた場合、シンチレータ検出器１１の数に対応して光電変換回路１３を必要とするため、価格を多大に増大させてしまう問題がある。
【００１３】
また、図１４に示すシステムでは、放射線検出器１２３から出力される検出信号が測定電子回路１２２にて処理されていることから、線源校正による検出感度のトレーサビリティーを確保し、放射線検出器１２３単品の校正にて放射線測定システムを校正可能となっている。
【００１４】
これに対し、シンチレータ検出器１１を用いる場合、シンチレータ検出器１１並びに測定用光ファイバ１２の特性を合わせて放射線測定システムの特性が決定されるため、シンチレータ検出器１１単品の校正では放射線測定システムを校正できず、放射線源を用いて放射線測定システム全体に対して検出感度校正をする必要がある。従って、校正作業にて顕著なずれが発見された場合、シンチレータ検出器１１と測定用光ファイバ１２以降の測定系とのどちらの異常であるかをさらに調べて調整する必要があり、校正作業に手間がかかっている。また、校正作業中は、通常測定が不可となり、測定の連続性を損なう問題がある。
【００１５】
本発明は上記実情を考慮してなされたもので、シンチレータ検出器の数に対応する数の光電変換回路を必要とせずに価格の低廉化を図りつつ、校正作業の手間を低減でき、さらに測定の連続性を確保し得る放射線測定システムを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に対応する発明は、両端部を有し、放射線エネルギに対応して光を生成してこの光を前記両端部から出力し、且つ互いに直列接続された複数のシンチレータ検出器と、前記各シンチレータ検出器から出力される光を個別に伝送する複数の測定用光ファイバと、前記各測定用光ファイバにて伝送される光を個別に光電変換して電気信号を生成し、この電気信号を送出する複数の光電変換回路と、前記各光電変換回路から送出された電気信号を、同一のシンチレータ検出器に関して前記遅延された時間を相殺するように個別に遅延させて送出する複数の遅延回路と、前記各遅延回路から送出される電気信号を同時に受けたとき、計数出力信号を送出する複数の同時計数回路と、前記各同時計数回路から送出される計数出力信号に基づいて、前記放射線エネルギの指示信号を出力する信号処理回路とを有し、前記各シンチレータ検出器を個別に接続可能とし、前記接続されたシンチレータ検出器から出力される光を個別に伝送する複数の校正用光ファイバと、前記各校正用光ファイバにて伝送される光を個別に遅延させて前記光電変換回路に送出する複数の校正用光ディレイラインと、前記各シンチレータ検出器の光出力とは発光波長の異なる高出力光を発生する高出力光源と、前記各シンチレータ検出器のいずれか一方と前記光電変換回路との間に設けられ、前記高出力光源にて発生された高出力光を前記測定用光ファイバに導く光結合器と、前記高出力光源による高出力光から前記各光電変換回路を遮蔽するように前記各光電変換回路の前段に設けられた複数のフィルタと、前記各シンチレータ検出器と前記各フィルタとの間に設けられ、前記測定用光ファイバを通過する光を測定用光ファイバから分岐させるための複数の分岐ラインと、前記各分岐ラインから分岐される前記高出力光源の高出力光を検出し、前記検出した高出力光を電源として用いる現場補助ユニットとを備えた放射線測定システムである。
【００２１】
【作用】
従って、請求項１に対応する発明は、互いに直列接続された複数のシンチレータ検出器が、放射線エネルギに対応して光を生成してこの光を両端部から出力し、複数の測定用光ファイバが各シンチレータ検出器から出力される光を個別に伝送し、複数の光電変換回路が、各測定用光ファイバにて伝送される光を個別に光電変換して電気信号を生成し、この電気信号を送出し、複数の遅延回路が、各光電変換回路から送出された電気信号を、同一のシンチレータ検出器に関して遅延された時間を相殺するように個別に遅延させて送出し、複数の同時計数回路が、各遅延回路から送出される電気信号を同時に受けたとき、計数出力信号を送出し、信号処理回路が、各同時計数回路から送出される計数出力信号に基づいて、放射線エネルギの指示信号を出力する測定系を有することから、直列接続された各シンチレータ検出器が夫々の光出力を互いに異なるタイミングにて光電変換回路へ与える一方、各遅延回路が光電変換回路の出力を遅延させて同一のタイミングにて同時計数回路に与えるので、シンチレータ検出器の数に対応する数の光電変換回路を必要とせずに価格の低廉化を図ることができる。
【００２２】
さらに、各シンチレータ検出器を個別に接続可能とし、接続されたシンチレータ検出器から出力される光を個別に伝送する複数の校正用光ファイバと、各校正用光ファイバにて伝送される光を個別に遅延させて光電変換回路に送出する複数の校正用光ディレイラインとを備えているので、校正作業の手間を低減でき、さらに測定の連続性を確保させることができる。
【００２６】
また、請求項１に対応する発明は、高出力光源が、各シンチレータ検出器の光出力とは発光波長の異なる高出力光を発生し、光結合器が高出力光源にて発生された高出力光を測定用光ファイバに導き、複数のフィルタが、高出力光源による高出力光から各光電変換回路を遮蔽し、複数の分岐ラインが、測定用光ファイバを通過する光を測定用光ファイバから分岐させ、現場補助ユニットが各分岐ラインから分岐される高出力光源の高出力光を検出し、検出した高出力光を電源として用いるので、現場補助ユニット用の電源ケーブルを不要とし、システムの簡素化を図ることができる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２９】
図１は本発明の第１の実施例に係る放射線測定システムの構成を示すブロック図である。この放射線測定システムは、シンチレータ検出器１１ａの両端部が個別に測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２、光スイッチ部１５及び光ディレイライン１９ａ１，１９ａ２を介して光電変換回路１３ａ，１３ｂに接続されている。
【００３０】
同様に、シンチレータ検出器１１ｂの両端部が個別に測定用光ファイバ１２ｂ１，１２ｂ２、光スイッチ部１５及び光ディレイライン１９ｂ１，１９ｂ２を介して光電変換回路１３ａ，１３ｂに接続されている。
【００３１】
一方、図示しない線源校正室から敷設された２系統の校正用光ファイバ１４は、個別に光スイッチ部１５及び光ディレイライン１９を介して共通の光電変換回路１３ａ，１３ｂに接続されている。
【００３２】
光電変換回路１３ａ，１３ｂは分岐部を有するメタルケーブルに接続され、メタルケーブルは分岐部から夫々遅延回路１６，１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２に接続されている。各遅延回路１６は同時計数回路１７に接続され、各遅延回路１６ａ１，１６ａ２は同時計数回路１７ａに接続され、各遅延回路１６ｂ１，１６ｂ２は同時計数回路１７ｂに接続されている。各同時計数回路１７，１７ａ，１７ｂは共通の信号処理回路１８に接続されている。
【００３３】
ここで、各シンチレータ検出器１１ａ，１１ｂは、放射線エネルギを光に変換して夫々両端部から個別に測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２，１２ｂ１，１２ｂ２に出力する機能をもっている。
【００３４】
各測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２，１２ｂ１，１２ｂ２は、各シンチレータ検出器１１ａ，１１ｂの光出力を個別に光スイッチ部１５に導くものである。
【００３５】
一方、各校正用光ファイバは、線源校正室から与えられる光出力を個別に光スイッチ部に導くものである。
【００３６】
光スイッチ部１５は、各測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２，１２ｂ１，１２ｂ２及び各校正用光ファイバ１４に対応して個別に光スイッチを有し、各測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２，１２ｂ１，１２ｂ２及び各校正用光ファイバ１４から与えられる光出力を各光スイッチを個別に介して各光ディレイライン１９，１９ａ１，１９ａ２，１９ｂ１，１９ｂ２に与えるものである。なお、各光スイッチは、操作者の設定操作等により、個別に開閉可能となっている。
【００３７】
各光ディレイライン１９，１９ａ１，１９ａ２，１９ｂ１，１９ｂ２は、光電変換回路の共通化を図るため、光スイッチ部１５から与えられる各光出力を個別に遅延させて光電変換回路１３ａ，１３ｂに送出するものであり、光電変換回路１３ａ，１３ｂに与えられる各光出力のタイミングを互いに異ならせる機能をもっている。なお、各光ディレイライン１９，１９ａ１，１９ａ２，１９ｂ１，１９ｂ２は、各シンチレータ検出器１１ａ、１１ｂから光スイッチ部１５を通して与えられる各光出力のうち、一方のシンチレータ検出器１１ａに対応する２つの光出力を互いに時間差τａ  をもたせるように遅延させ、他方のシンチレータ検出器１１ｂに対応する互いに時間差τｂ  をもたせるように遅延させている。また、τａ  とτｂ  とは互いに異なる値である。
【００３８】
光電変換回路１３ａ，１３ｂは、各光ディレイライン１９，１９ａ１，１９ａ２，１９ｂ１，１９ｂ２から送出される光出力を電気信号に光電変換し、この電気信号をメタルケーブルに送出する機能をもっている。
【００３９】
メタルケーブルは光電変換回路１３ａ，１３ｂから送出される電気信号を分岐部にて分岐して各遅延回路１６，１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２に並列に与えるものである。
【００４０】
各遅延回路１６，１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２は、個別に遅延時間が設定可能であって、各メタルケーブルから与えられる電気信号を個別に遅延させて同時計数回路１７，１７ａ，１７ｂに与える機能を有し、具体的には、同一のシンチレータ検出器１１ａ（１１ｂ）の各光出力に対応する各電気信号を同時にそのシンチレータ検出器１１ａ（１１ｂ）に対応する同時計数回路１７ａ（１７ｂ）に与えるため、前述した時間差τａ  又は時間差τｂ  を相殺するように遅延時間が設定されている。
【００４１】
各同時計数回路１７，１７ａ，１７ｂは、各遅延回路１６，１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２から送出された夫々の電気信号を同時に受けたとき、計数出力信号を信号処理回路１８に送出するものである。
【００４２】
信号処理回路１８は、同時計数回路１７，１７ａ，１７ｂから送出される計数出力信号に基づいて、各シンチレータ検出器１１ａ，１１ｂ及び線源校正室に対応して放射線エネルギの指示を出力する機能を有し、さらに、警報を出力可能な機能をもっている。
【００４３】
次に、以上のように構成された放射線測定システムの動作を図２の省略ブロック図及び図３のタイムチャートを用いて説明する。
【００４４】
いま、シンチレータ検出器１１ａにて生成される光出力は、図３（ａ）に示すように、シンチレータ検出器１１ａの両端部のうちの一方と他方から夫々測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２等を介して光ディレイライン１９ａ１，１９ａ２に個別に送出され、これら一方の光ディレイライン１９ａ１の出力を図３（ｂ）に示し、他方の光ディレイライン１９ａ２の出力を図３（ｃ）に示すように、互いに時間差τａ  をもつように個別に遅延されて各光電変換回路１３ａ，１３ｂに送出される。
【００４５】
光電変換回路１３ａ，１３ｂは、夫々光出力を光電変換して電気信号を生成し、図３（ｄ）（ｅ）に示すように、これら２つの電気信号を互いに時間差τａ  をもたせた状態で夫々メタルケーブルに送出する。
【００４６】
メタルケーブルに送出された２つの電気信号は、夫々２つに分岐されて４つの遅延回路１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２に送出される。
【００４７】
ここで、４つの遅延回路１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２のうち、一方の光電変換回路１３ａに接続された２つの遅延回路１６ａ１，１６ｂ１は、一方と他方の同時計数回路１７ａ，１７ｂに個別に接続され、他方の光電変換回路１３ｂに接続された２つの遅延回路１６ａ２，１６ｂ２は一方と他方の同時計数回路１７ａ，１７ｂに個別に接続されている。
【００４８】
また、一方の同時計数回路１７ａに接続された２つの遅延回路１６ａ１，１６ａ２は、互いに時間差τａ  をもつように個別に遅延時間ｔ１，ｔ２が設定されている。但し、ｔ１＝τａ  ＋ｔ２である。
【００４９】
これにより、前述したシンチレータ検出器１１ａの両端部の出力のうち、時間差τａ  だけ早く遅延回路に到着する方が、図３（ｆ）に示すように、遅延回路１６ａ１にて遅延時間ｔ１（＝τａ  ＋ｔ２）だけ遅延されて同時計数回路１７ａに与えられる。また、シンチレータ検出器１１ａの両端部の出力のうち、時間差τａ  だけ遅く遅延回路に到着する方が、図３（ｇ）に示すように、遅延回路１６ａ２にて遅延時間ｔ２だけ遅延されて同時計数回路１７ａに与えられる。
【００５０】
よって、同時計数回路１７ａでは、シンチレータ検出器１１ａの両端部の出力に対応して２つの遅延回路１６ａ１，１６ａ２から電気信号を同時に受けると共に、該電気信号を計数し、図３（ｈ）に示すように、計数出力信号を信号処理回路１８に送出する。
【００５１】
信号処理回路１８は計数出力信号に基づいて放射線エネルギの指示を出力する。
【００５２】
なお、前述した４つの遅延回路１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２のうち、他方の同時計数回路１７ｂに接続された２つの遅延回路１６ｂ１，１６ｂ２は、互いにτａ  とは異なる時間差τｂ  をもつように個別に遅延時間ｔ３，ｔ４が設定されている。但し、ｔ３＝τｂ  ＋ｔ４である。
【００５３】
これにより、前述したシンチレータ検出器１１ａの両端部の出力のうち、時間差τａ  だけ早く遅延回路に到着する方が、遅延回路１６ｂ１にて遅延時間ｔ３（＝τｂ  ＋ｔ４）だけ遅延されて同時計数回路１７ｂに与えられ、時間差τｂ  だけ遅く遅延回路に到着する方が、遅延回路１６ｂ２にて遅延時間ｔ４だけ遅延されて同時計数回路１７ｂに与えられる。
【００５４】
しかしながら、これらτｂ  の遅延回路１６ｂ１，１６ｂ２を通る各電気信号は、合計される遅延時間が一方がτｂ  ＋ｔ４となり、他方がτａ  ＋ｔ４となることにより、同時計数回路１７ｂには互いに異なるタイミングにて与えられるため、図３（ｋ）に示すように、計数されない。
【００５５】
すなわち、各同時計数回路１７ａ、１７ｂは、所定のシンチレータ検出器１１ａに対応して同時に与えられる各電気信号を計数する一方、他のシンチレータ検出器１１ｂに対応して異なるタイミングで与えられる各電気信号を計数しない。
【００５６】
このように、光電変換回路１３ａ，１３ｂを従来よりも共通化しても、各シンチレータ検出器１１ａ，１１ｂの出力に対応して電気信号を弁別して計数することができる。
【００５７】
さらに、本実施例では、計器校正用に線源校正室から校正用光ファイバ１４が敷設されている。従って、校正の際に、シンチレータ検出器１１ａを測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２から取り外して線源校正室にて校正用光ファイバ１４と接続することにより、シンチレータ検出器１１ａを校正することができ、且つ、シンチレータ検出器１１ａの取り外された測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２に基準光源を取付けることにより、測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２、光スイッチ部１５、光ディレイライン１９ａ１，１９ａ２、光電変換回路１３ａ，１３ｂ、各遅延回路１６ａ１，１６ａ２、各同時計数回路１７ａ及び信号処理回路１８からなる測定系を校正することができる。なお、基準光源としては、例えば図４に示すように、両端部に夫々光コネクタ４２を有する容器４１と、各光コネクタ４２の間に設けられてシンチレータの発光波長を透過させる透過部材４３と、容器４１内に設けられて一定光量及び一定波長の光を安定的に発生し、この光を透過部材４３に与える光パルス発生器４４とを備えたものが使用可能である。この光パルス発生器４４は、発光ダイオード、あるいは温度調整器と放射線源とからなるシンチレータが使用される。
【００５８】
さらにまた、線源校正の際に、シンチレータ検出器１１ａの取り外された測定系の光スイッチをオフ状態とし、通常オフ状態の校正用光ファイバ１４の光スイッチをオン状態とすることにより、他の測定チャンネルに影響を与えずに線源校正を実行することができる。
【００５９】
上述したように第１の実施例によれば、各光ディレイライン１９ａ１，１９ａ２，１９ｂ１，１９ｂ２が光スイッチ部１５から与えられる各光出力を個別に遅延させてタイミングを互いに異ならせながら光電変換回路１３ａ，１３ｂに送出し、各遅延回路１６ａ１，１６ａ２が光ディレイライン１９ａ１，１９ａ２による遅延時間を相殺するように光電変換回路１３ａ，１３ｂの出力を個別に遅延させて同時に同時計数回路１７ａに送出することから、光電変換回路の共通化を図ることができ、もって、シンチレータ検出器の数に対応する数の光電変換回路を必要とせずに価格の低廉化を図ることができる。
【００６０】
また、第１の実施例によれば、校正の際に、シンチレータ検出器１１ａを測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２から取り外して線源校正室にて校正用光ファイバ１４と接続することにより、シンチレータ検出器１１ａを校正することができ、且つ、シンチレータ検出器１１ａの取り外された測定用光ファイバ１３に基準光源３１を取付けることにより、測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２、光スイッチ部１５、光ディレイライン１９ａ１，１９ａ２、光電変換回路１３ａ，１３ｂ、各遅延回路１６ａ１，１６ａ２、各同時計数回路１７ａ及び信号処理回路１８からなる測定系を校正することができるので、異常値を示したとしても、校正箇所の特定が容易であり、もって、校正作業の手間を低減させることができる。
【００６１】
さらに、第１の実施例によれば、シンチレータ検出器１１ａの取り外された測定系の光スイッチをオフ状態とし、通常オフ状態の校正用光ファイバの光スイッチをオン状態とすることにより、他の測定チャンネルに影響を与えずに線源校正を実行することができる。測定の連続性を確保することができる。
【００６２】
次に、本発明の第２の実施例に係る放射線測定システムについて説明する。
【００６３】
図５はこの放射線測定システムの構成を示すブロック図であり、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００６４】
すなわち、本実施例システムは、図１に示すシステムの構成を容易化したものであり、具体的には、図１に示すシステムに比べ、各シンチレータ検出器１１ａ，１１ｂを互いに直列接続し、且つ測定系の光ディレイライン１９ａ１〜１９ｂ２を省略した構成となっている。なお、この光ディレイライン１９ａ１〜１９ｂ２は、各シンチレータ検出器１１ａ，１１ｂが直列接続されたことにより、各光電変換回路１３ａ，１３ｂに与えられる光出力のタイミングが自然に異なるものとなるために不要とされて省略されている。
【００６５】
これにより、各シンチレータ検出器１１ａ，１１ｂにて生成された光出力がその両端部から送出された際に、前述同様に、各光出力が互いに時間差をもって光電変換回路１３ａ，１３ｂに与えられる。このとき、一方のシンチレータ検出器１１ａの一端部と他端部とから送出された各光出力の時間差をτａ  とし、他方のシンチレータ検出器１１ｂの一端部と他端部とから送出された各光出力の時間差をτｂ  とすると、前述同様に、各遅延回路１６ａ１〜１６ｂ２にてこれら時間差τａ  ，τｂ  が個別に相殺され、各同時計数回路１７ａ，１７ｂを介して測定が実行される。
【００６６】
また、校正の際には、各シンチレータ検出器１１ａ，１１ｂのうち、例えば一方のシンチレータ検出器１１ａと基準光源３１とを交換することにより、前述同様に、一方のシンチレータ検出器１１ａに対応する光電変換回路１３ａ，１３ｂ、各遅延回路１６ａ１，１６ａ２、各同時計数回路１７ａ及び信号処理回路１８からなる測定系を校正することができる。
【００６７】
さらに、基準光源３１を取外して一方のシンチレータ検出器１１ａを取付け、且つ他方のシンチレータ検出器１１ｂを取外して基準光源３１を取付けることにより、他方のシンチレータ検出器１１ｂに対応する光電変換回路１３ａ，１３ｂ、各遅延回路１６ｂ１，１６ｂ２、各同時計数回路１７ｂ及び信号処理回路１８からなる測定系を校正することができる。
【００６８】
また、線源校正室では、前述同様に、シンチレータ検出器１１ａ（１１ｂ）が校正用光ファイバ１４に取付けられることにより、該シンチレータ検出器１１ａ（１１ｂ）が校正される。
【００６９】
上述したように第２の実施例によれば、第１の実施例に比べ、各シンチレータ検出器１１ａ，１１ｂを直列接続することにより、光ディレイライン１９ａ１〜１９ｂ２を削減し、且つ測定用光ファイバ１２ａ１〜１２ｂ２の使用量を低減させることができる。
【００７０】
次に、本発明の第３の実施例に係る放射線測定システムについて説明する。
【００７１】
図６はこの放射線測定システムの構成を示すブロック図であり、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００７２】
すなわち、本実施例システムは、図１に示すシステムの出力を中央操作室等に設けられる上位の信号処理回路５２に伝送可能としたものであり、具体的には、図１に示すシステムに比べ、信号処理回路１８の後段に接続されたＩ／Ｆとしての信号処理ユニット５３と、この信号処理ユニット５３の出力を時分割多重にて伝送するための多重伝送回路５１と、この多重伝送回路５１の出力を処理する上位の信号処理回路５２とを備えている。なお、多重伝送回路５１と信号処理回路５２とは、互いに光ファイバ又は同軸ケーブルにて接続されている。
【００７３】
ここで、前述した通り、測定又は校正が実行され、信号処理回路１８が放射線エネルギの指示を出力したとする。
【００７４】
信号処理ユニット５３は、この信号処理回路１８の出力を多重伝送回路５１の入力仕様に合わせて多重伝送回路５１に変換出力する。多重伝送回路５１はこの信号処理ユニット５３の出力を時分割処理して上位の信号処理回路５２に出力する。上位の信号処理回路５２は、この時分割されて伝送された出力を受信し、所定の処理を実行する。
【００７５】
上述したように第３の実施例によれば、第１の実施例に比べ、信号処理回路１８の出力を信号処理ユニット５３及び多重伝送回路５１を介して中央操作室等に設けられる上位の信号処理回路５２に伝送することができる。
【００７６】
また、第３の実施例によれば、多重伝送回路５１が既設のものである場合、容易に接続可能なことによるシステムの簡素化及び多重伝送によるケーブル使用量の削減を実現させることができる。
【００７７】
次に、本発明の第４の実施例に係る放射線測定システムについて説明する。
【００７８】
図７はこの放射線測定システムの構成を示すブロック図であり、図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００７９】
すなわち、本実施例システムは、図５に示すシステムの出力を中央操作室等に設けられる上位の信号処理回路５２に伝送可能としたものであり、具体的には、図５に示すシステムに比べ、信号処理回路１８の後段に接続された信号処理ユニット５３と、この信号処理ユニット５３の出力を時分割多重にて伝送するための多重伝送回路５１と、この多重伝送回路５１の出力を処理する上位の信号処理回路５２とを備えている。なお、多重伝送回路５１と信号処理回路１８とは、互いに光ファイバ又は同軸ケーブルにて接続されている。
【００８０】
ここで、前述した通り、測定又は校正が実行され、信号処理回路１８が放射線エネルギの指示を出力したとする。
【００８１】
信号処理ユニット５３は、この信号処理回路１８の出力を多重伝送回路５１の入力仕様に合わせて多重伝送回路５１に変換出力する。多重伝送回路５１はこの信号処理ユニット５３の出力を時分割処理して上位の信号処理回路５２に出力する。上位の信号処理回路５２は、この時分割されて伝送された出力を受信し、所定の処理を実行する。
【００８２】
上述したように第４の実施例によれば、第２の実施例に比べ、信号処理回路１８の出力を信号処理ユニット５３及び多重伝送回路５１を介して中央操作室等に設けられる上位の信号処理回路５２に伝送することができる。
【００８３】
また、第４の実施例によれば、多重伝送回路５１を有する多重伝送装置が既設のものである場合、既設のものと容易に接続可能なことによるシステムの簡素化及び多重伝送によるケーブル使用量の削減を実現させることができる。
【００８４】
次に、本発明の第５の実施例に係る放射線測定システムについて説明する。
【００８５】
図８はこの放射線測定システムの構成を示すブロック図であり、図９はこの放射線測定システムの部分構成を示す模式図であって、図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００８６】
すなわち、本実施例システムは、図５に示すシステムに対し、電源ケーブルの不要な現場補助ユニットを設けたものであって、具体的には図５に示すシステムに比べ、シンチレータ検出器１１ａ，１１ｂの光出力とは発光周波数の異なる高出力光を発生する高出力光源７２と、光スイッチ部１５と光電変換回路１３ａとの間に設けられ、高出力光源７２にて発生された高出力光を測定用光ファイバ１２ａ１に導く光結合器７１と、この光結合器７１と光電変換回路１３ａとの間及び光電変換回路１３ｂの前段に夫々設けられ、高出力光源７１による高出力光から光電変換回路１３ａ，１３ｂを遮蔽するフィルタ７６と、シンチレータ検出器１１ａと光スイッチ部１５との間及びシンチレータ検出器１１ｂと光スイッチ部１５との間に夫々設けられ、測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２を通過する光を測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２から分岐させるための分岐ライン７３と、この分岐ライン７３から分岐されたシンチレータ検出器１１ａ，１１ｂの光出力及び高出力光源７２の高出力光を光検出器７５にて検出して電源とする現場補助ユニット７４とを備えている。
【００８７】
ここで、高出力光源７２は、例えば赤外領域の高出力光を発生するものである。
【００８８】
フィルタ７６は、シンチレータ検出器１１ａ，１１ｂの光出力の波長を透過波長とし、その他の波長の光を遮蔽するものであり、具体的には図１０に示すように、シンチレータ検出器１１ａ，１１ｂの光出力としてのシンチレーション光の波長である数１００ｎｍを透過させ、その他の波長をもつ高出力光を遮蔽するものである。
【００８９】
これにより、高出力光源７２にて発生された高出力光は、光結合部７１を通してシンチレータ検出器１１ａ，１１ｂ及び光電変換回路１３ａに向けて測定用光ファイバ内を進行する。
【００９０】
このとき、光電変換回路１３ａに向けて進行した高出力光はフィルタ７６にて遮断される。一方、シンチレータ検出器１１ａ，１１ｂに向けて進行した高出力光は分岐ライン７３にて分岐されて一部が現場補助ユニット７４に進行する。
【００９１】
現場補助ユニット７４では、この高出力光を光検出器７５にて検出すると共に、検出した高出力光を、例えば光起電効果を用いて動作のための電源に変換する。
【００９２】
これにより、現場補助ユニット７４は、電源ケーブルを設けることなく、所定の動作を実行可能となる。
【００９３】
上述したように第５の実施例によれば、高出力光源７２にて発生する高出力光を測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２を通して現場補助ユニット７４に導くと共に、現場補助ユニット７４がこの高出力光を電源に変換するので、現場補助ユニット用の電源ケーブルを不要とし、システムの簡素化を図ることができる。
【００９４】
次に、本発明の第６の実施例に係る放射線測定システムについて説明する。
【００９５】
図１１はこの放射線測定システムの構成を示すブロック図であり、図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００９６】
すなわち、本実施例システムは、図５に示すシステムを冗長化したものであり、具体的には、図５に示すシステムに加え、各シンチレータ検出器１１ｍ１，１１ｍ２が互いに直列接続されて測定用光ファイバ９１から光スイッチ部１５を介して光電変換回路１３ａ，１３ｂに接続される待機系測定ループが形成され、且つ信号処理回路１８の出力を監視する故障レベル監視回路９３と、この故障レベル監視回路９３に制御されて光スイッチ部１５の各光スイッチを個別にオンオフ制御する光スイッチ制御回路９２とが付加されている。なお、図５に示すシステムでも有する、各シンチレータ検出器１１ａ，１１ｂが互いに直列接続されて測定用光ファイバ１２ａ１，１２ａ２から光スイッチ部１５を介して光電変換回路１３ａ，１３ｂに接続される測定ループを常用系測定ループとする。
【００９７】
ここで、前述した通り、測定又は校正が実行され、信号処理回路１８が放射線エネルギの指示を出力したとする。
【００９８】
故障レベル監視回路９３は、この信号処理回路１８の出力を監視し、図１２に示すように、放射線エネルギの指示が上限値及び下限値の間の所定範囲から逸脱したか否かを判定し、判定結果が所定範囲の逸脱を示すとき、常用系のオン状態をオフ状態として待機系のオフ状態をオン状態とする旨の光スイッチ切替指令を光スイッチ制御回路９２に送出する。
【００９９】
光スイッチ制御回路９２は、この光スイッチ切替指令を受けると、常用系の光スイッチをオン状態からオフ状態に切替えると共に、待機系の光スイッチをオフ状態からオン状態に切替える。なお、光スイッチの切替時間は、機械式の場合、一般に１００ｍ秒以内となっている。
【０１００】
このように、常用系測定ループにて故障等により異常な値が検出されたとき、待機系測定ループに切替えることができ、連続的に測定を実行することができる。
【０１０１】
上述したように第６の実施例によれば、第２の実施例に比べ、待機系測定ループを付加し、且つ故障レベル監視回路９３が信号処理回路１８の出力を監視して異常のときに光スイッチ制御回路９２及び光スイッチ部を介して、測定系を常用系から待機系に切替えるので、常用系測定ループにて故障等により異常な値が検出されたときであっても、欠測状態となることを阻止し、連続的に測定を実行することができる。
【０１０２】
次に、本発明の第７の実施例に係る放射線測定システムについて説明する。
【０１０３】
図１３はこの放射線測定システムの構成を示すブロック図であり、図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１０４】
すなわち、本実施例システムは、図１１に示すシステムを変形したものであり、具体的には図１１に示すシステムに比べ、故障レベル監視回路９３を省略し、光電変換回路１３ａ，１３ｂの出力が判定値よりも高いときに光スイッチ切替指令を光スイッチ制御回路９２に送出する測定回路９４が設けられている。
【０１０５】
ここで、前述した通り、測定又は校正が実行される際に、光電変換回路１３ａ，１３ｂが電気信号を遅延回路１６ａ１〜１６ｂ２，に向けて出力したとする。
【０１０６】
測定回路９４は、この光電変換回路１３ａ，１３ｂの出力を監視し、図１３に示すように、電気信号が判定値よりも高いか否かを判定し、判定の結果、電気信号が判定値よりも高いとき、常用系のオン状態をオフ状態として待機系のオフ状態をオン状態とする旨の光スイッチ切替指令を光スイッチ制御回路９２に送出する。
【０１０７】
光スイッチ制御回路９２は、前述同様に、この光スイッチ切替指令を受けると、常用系の光スイッチをオン状態からオフ状態に切替えると共に、待機系の光スイッチをオフ状態からオン状態に切替える。
【０１０８】
このように、常用系測定ループにて故障等により異常な値が検出されたとき、待機系ループに切替えることができ、連続的に測定を実行することができる。
【０１０９】
上述したように第７の実施例によれば、第２の実施例に比べ、待機系測定ループを付加し、且つ測定回路９４が光電変換回路１３ａ，１３ｂの出力を監視して異常のときに光スイッチ制御回路９２及び光スイッチ部１５を介して、測定系を常用系から待機系に切替えるので、常用系測定ループにて故障等により異常な値が検出されたときであっても、欠測状態となることを阻止し、連続的に測定を実行することができる。
【０１１０】
また、本実施例によれば、特に測定ループの破損等により外部光が侵入した際に、測定ループを切替えることにより外部光を光電変換回路１３ａ，１３ｂに侵入させず、光電変換回路を保護することができる。
【０１１１】
その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、互いに直列接続された複数のシンチレータ検出器が、放射線エネルギに対応して光を生成してこの光を両端部から出力し、複数の測定用光ファイバが各シンチレータ検出器から出力される光を個別に伝送し、複数の光電変換回路が、各測定用光ファイバにて伝送される光を個別に光電変換して電気信号を生成し、この電気信号を送出し、複数の遅延回路が、各光電変換回路から送出された電気信号を、同一のシンチレータ検出器に関して遅延された時間を相殺するように個別に遅延させて送出し、複数の同時計数回路が、各遅延回路から送出される電気信号を同時に受けたとき、計数出力信号を送出し、信号処理回路が、各同時計数回路から送出される計数出力信号に基づいて、放射線エネルギの指示信号を出力する測定系を有することから、直列接続された各シンチレータ検出器が夫々の光出力を互いに異なるタイミングにて光電変換回路へ与える一方、各遅延回路が光電変換回路の出力を遅延させて同一のタイミングにて同時計数回路に与えるので、シンチレータ検出器の数に対応する数の光電変換回路を必要とせずに価格の低廉化を図り得る放射線測定システムを提供できる。
【０１１３】
さらに、各シンチレータ検出器を個別に接続可能とし、接続されたシンチレータ検出器から出力される光を個別に伝送する複数の校正用光ファイバと、各校正用光ファイバにて伝送される光を個別に遅延させて光電変換回路に送出する複数の校正用光ディレイラインとを備えているので、校正作業の手間を低減でき、さらに測定の連続性を確保できる。
【０１１７】
また、請求項１の発明によれば、高出力光源が、各シンチレータ検出器の光出力とは発光波長の異なる高出力光を発生し、光結合器が高出力光源にて発生された高出力光を測定用光ファイバに導き、複数のフィルタが、高出力光源による高出力光から各光電変換回路を遮蔽し、複数の分岐ラインが、測定用光ファイバを通過する光を測定用光ファイバから分岐させ、現場補助ユニットが各分岐ラインから分岐される高出力光源の高出力光を検出し、検出した高出力光を電源として用いるので、現場補助ユニット用の電源ケーブルを不要とし、システムの簡素化を図り得る放射線測定システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る放射線測定システムの構成を示すブロック図、
【図２】同実施例における動作を説明するためのブロック図、
【図３】同実施例における動作を説明するためのタイムチャート、
【図４】同実施例における基準光源の校正を示す断面図、
【図５】本発明の第２の実施例に係る放射線測定システムの構成を示すブロック図、
【図６】本発明の第３の実施例に係る放射線測定システムの構成を示すブロック図、
【図７】本発明の第４の実施例に係る放射線測定システムの構成を示すブロック図、
【図８】本発明の第５の実施例に係る放射線測定システムの構成を示すブロック図、
【図９】同実施例における放射線測定システムの部分構成を示す模式図、
【図１０】同実施例における動作を説明するためのフィルタ特性図、
【図１１】本発明の第６の実施例に係る放射線測定システムの構成を示すブロック図、
【図１２】同実施例における動作を説明するためのブロック図、
【図１３】本発明の第７の実施例に係る放射線測定システムの構成を示すブロック図、
【図１４】従来の放射線測定システムの構成を示すブロック図、
【図１５】従来の放射線測定システムの構成を示すブロック図、
【図１６】従来の放射線測定システムの構成を示すブロック図、
【図１７】従来の放射線測定システムの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１１ａ，１１ｂ…シンチレータ検出器、１２ａ１，１２ａ２，１２ｂ１，１２ｂ２…測定用光ファイバ、１３ａ，１３ｂ…光電変換回路、１４…校正用光ファイバ、１５…光スイッチ部、１６，１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２…遅延回路、１７，１７ａ，１７ｂ…同時計数回路、１８…信号処理回路。
【図１】
0003556313.tif 000002
【図２】
0003556313.tif 000003
【図３】
0003556313.tif 000004
【図４】
0003556313.tif 000005
【図５】
0003556313.tif 000006
【図６】
0003556313.tif 000007
【図７】
0003556313.tif 000008
【図８】
0003556313.tif 000009
【図９】
0003556313.tif 000010
【図１０】
0003556313.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003556313.tif 000014
【図１４】
0003556313.tif 000015
【図１５】
0003556313.tif 000016
【図１６】
0003556313.tif 000017
【図１７】
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