(57)【要約】【課題】放射性核種の空気中濃度がたとえ十分に低レベルであっても、その増加傾向をいち早く察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】放射線測定装置１０は、γ線が入射すると検出信号Ｓを出力する検出部１１と、地表面側からのγ線に起因する検出信号Ｓの出力を阻止する阻止手段１２と、検出信号Ｓをカウントするカウンタ１５と、計数値Ｘを第１積算期間Ｕ1（＝ｓ×Ｔ）につき保持するデータ保持部１６と、積算値Ｙ1の第１スペクトルを演算する第１演算部１７ａと、第２積算期間Ｕ2（＝ｒ×Ｔ）で積算した積算値Ｙ2の第２スペクトルを演算する第２演算部１７ｂと、放射性核種に由来するγ線の固有エネルギー値に対応するチャンネルＣnにおいて積算値Ｙ(Ｃｎ)の二値判定する判定部１８と、二値判定の結果に基づいて警告情報を発信する情報発信部１９と、を備える。【選択図】  図１
2018004398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間に固定配置されγ線が入射するとそのエネルギーに依存したパルス高さの検出信号を出力する検出部と、
地表面側から入射しようとする前記γ線に起因する前記検出信号の出力を阻止する阻止手段と、
前記エネルギーに基づき設定された複数のチャンネル毎に前記検出信号をカウントするカウンタと、
単位周期で区切って前記カウントした計数値を、少なくとも直近の連続するｓ周期分の第１積算期間につき、保持するデータ保持部と、
前記第１積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第１スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算する第１演算部と、
直近の連続するｒ周期分（ｒ＜ｓ）の第２積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第２スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算する第２演算部と、
前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルの各々における、放射性核種に由来する前記γ線の固有エネルギー値に対応する前記チャンネルにおいて、前記積算値が有意水準を満たすか否かについて二値判定する判定部と、
前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルにおける前記二値判定の結果に基づいて警告情報を発信する情報発信部と、を備えることを特徴とする放射線測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線測定装置において、
直近の連続するｑ周期分（ｑ＜ｒ）の第３積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第３スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算する第３演算部を備え、
前記情報発信部は、前記第３スペクトルにおける前記二値判定の結果にも基づいて前記警告情報を発信することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の放射線測定装置において、
前記二値判定で前記有意水準を満たした前記積算値が、前記積算期間の共通する過去履歴に照らし、増加傾向及び減少傾向のいずれに該当するか評価する評価部を備え、
前記情報発信部は、前記評価の結果にも基づいて前記警告情報を発信することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線測定装置において、
前記放射性核種は、セシウム−１３７及びセシウム−１３４のうち少なくとも一方を対象とすることを特徴とする放射線測定装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線測定装置において、
前記放射性核種に由来する前記γ線の固有エネルギー値に対応する前記チャンネルは、所定範囲で隣接する複数のものが設定され、前記積算値は設定された複数のチャンネルにおけるそれぞれの値を加算したものであることを特徴とする放射線測定装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射線測定装置において、
前記情報発信部は、
複数の前記スペクトルにおける前記二値判定の組み合わせに基づいて段階的な前記警告情報を発信することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線測定装置において、
前記検出部は、シンチレータと光電子増倍管を組み合わせて構成され、
前記阻止手段は、γ線を遮蔽する部材から構成され、前記検出部をその中心軸に沿って内部収容するためのスペースが設けられ、天空側に開口を有することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線測定装置において、
前記検出部は、上下方向に対向配置され、γ線の検出素子が二次元配置してなる一対のコンプトンカメラから構成され、
前記阻止手段は、前記検出信号を同時に出力した上下方向の一対の前記検出素子の二次元位置及び出力エネルギーの関係から、γ線の入射方向を判別し、地表面側から入射したγ線に起因する検出信号の出力を阻止することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項９】
空間に固定配置されγ線が入射するとそのエネルギーに依存したパルス高さの検出信号を出力する検出部と、地表面側から入射しようとする前記γ線に起因する前記検出信号の出力を阻止する阻止手段と、を備える機器から前記検出信号を受信するステップと、
前記エネルギーに基づき設定された複数のチャンネル毎に前記検出信号をカウントするステップと、
単位周期で区切って前記カウントした計数値を、少なくとも直近の連続するｓ周期分の第１積算期間につき、データ保持するステップと、
前記第１積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第１スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算するステップと、
直近の連続するｒ周期分（ｒ＜ｓ）の第２積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第２スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算するステップと、
前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルの各々における、放射性核種に由来する前記γ線の固有エネルギー値に対応する前記チャンネルにおいて、前記積算値が有意水準を満たすか否かについて二値判定するステップと、
前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルにおける前記二値判定の結果に基づいて警告情報を発信するステップと、を含むことを特徴とする放射線測定方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
空間に固定配置されγ線が入射するとそのエネルギーに依存したパルス高さの検出信号を出力する検出部と、地表面側から入射しようとする前記γ線に起因する前記検出信号の出力を阻止する阻止手段と、を備える機器から前記検出信号を受信するステップ、
前記エネルギーに基づき設定された複数のチャンネル毎に前記検出信号をカウントするステップ、
単位周期で区切って前記カウントした計数値を、少なくとも直近の連続するｓ周期分の第１積算期間につき、データ保持するステップ、
前記第１積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第１スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算するステップ、
直近の連続するｒ周期分（ｒ＜ｓ）の第２積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第２スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算するステップ、
前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルの各々における、放射性核種に由来する前記γ線の固有エネルギー値に対応する前記チャンネルにおいて、前記積算値が有意水準を満たすか否かについて二値判定するステップ、
前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルにおける前記二値判定の結果に基づいて警告情報を発信するステップ、を実行させることを特徴とする放射線測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境放射線を測定するための放射線測定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
２０１１年に起きた原子力事故とそれに伴う原子力災害が発生して以来、環境放射線を測定するための放射線測定装置の重要性が再認識され、既存・新設を含めて設備の拡充が各地で進められている。そのような、放射線測定装置として、空間γ線モニタ及びダスト放射線モニタが広く用いられている。
【０００３】
空間γ線モニタは、γ線を測定することにより大気中の単位時間当たりの放射線量である空間線量率（Ｇｙ／ｈ又はＳｖ／ｈ）をリアルタイムで測定するものである。
ダスト放射線モニタは、空気を一定時間に亘り吸引し空気中のダストをフィルタに吸着させ、このフィルタの全β線、全α線等の放射線測定値から大気中のダスト放射能濃度（Ｂｑ／ｃｍ3）を測定するものである（例えば、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】東芝電力放射線テクノサービス株式会社 ＨＰ（http://www.t-rs.co.jp/t-rs/products/p-7.htm）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
原子力災害により指定された帰還困難区域、あるいはその周辺区域等においても、上述の空間γ線モニタ及びダスト放射線モニタが配置され、γ線の空間線量率（Ｇｙ／ｈ又はＳｖ／ｈ）及びダスト放射能濃度（Ｂｑ／ｃｍ3）が継続的に測定されている。
特にこの様な区域を管理する自治体側においては、事故プラント周辺地域であるが故に、廃炉作業等に伴う核分裂生成物（放射性セシウム137Ｃｓ、134Ｃｓなど）等の急な再飛来による内部被ばくを懸念している。
【０００６】
一時的な立入者を内部被ばくから守る観点から、放射能の空気中濃度が低レベルかつ許容範囲にあっても、その空気中濃度に増加及び範囲逸脱の兆候が察知されれば、早期に警告情報の発令が求められる。
しかしながら、現在配置されている空間γ線モニタ及びダスト放射線モニタでは、これらの測定値を組み合わせても、そのような要求に十分に対処できるとはいえない。
【０００７】
前記した空間γ線モニタは、リアルタイム測定であるために環境放射線レベルの変化に対する応答の即時性に優れる。
しかし、空間γ線モニタは、測定地点で検出されるγ線全体から線量率を算出する事を目的にしている。このため、エネルギースペクトルを測定する機能や、エネルギーと計数情報から線量率に換算する機能を有するものもあるが、特定の核種・エネルギーについてのみ着目してデータを処理する機能は設けられていない。
【０００８】
また空間γ線モニタは、空気中及び地表面の両方から放出されるγ線を測定対象としており、日本国内における平均的な自然放射線の成分を考慮した場合、空気中からのγ線の測定値に対する寄与率は、全体の半分弱にしか過ぎない。このため、放射能の空気中濃度が変化したとしても、測定値全体としてみると、変化分はおよそ半分以下に縮小されることになる。
【０００９】
上述の２つの理由により空間γ線モニタは、大気中に浮遊して飛来する放射性核種に由来するγ線を、地表の放射性核種（すでに堆積した核分裂生成核種や40Ｋ等をはじめとする天然放射性核種を含む）や宇宙線に由来するγ線から弁別して監視することができなかった。
【００１０】
一方、ダスト放射線モニタは、空気の吸引時間を長くすることで（例えば一か月）、フィルタへの放射性核種の吸着量を増やす事ができ、このフィルタ部分を取り出してγ線核種分析をする事で、より低検出下限・高感度での核種定性・定量が行える。
しかし、ダスト放射線モニタから取得される測定値の間隔は、空気の吸引時間に依存する。例えば、吸引に２時間程度かけフィルタの放射線測定に１０分程度かかるといった一般的な測定条件では、放射性核種の空気中濃度の変化に対する応答の即時性に劣るといえる。
また、強制的に空気を吸引・排気してダストをフィルタに吸着させるためには、駆動機構及び消耗品が必須の構成要素となり、メンテナンスの負担も避けられない。
【００１１】
このように空間γ線モニタは、空気中及び地表面の放射性核種からのγ線による空間線量率の測定を行うものである。このため、放射性核種の空気中濃度の変化に対する空間線量率の測定値の応答即時性は優れるが、大気中以外の放射線源から入射するγ線の寄与率が大きいために、大気中の放射線源から入射するγ線の変化分を捉えにくい。
【００１２】
一方、ダスト放射線モニタは、大気中以外の放射線源から入射するγ線の影響を受け難くする設計がなされ、かつ空気中濃度が低レベルであっても空気中の放射性核種を高感度で検出・定量できるが、この空気中濃度が変化する場合に応答の即時性が劣る。
このために、空間γ線モニタの測定結果とダスト放射線モニタの測定結果とを組み合わせるだけでは、放射性核種の空気中濃度が低レベルである場合、その増加傾向を察知することが困難であるという課題があった。
【００１３】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、放射性核種の空気中濃度がたとえ十分に低レベルであっても、その増加傾向をいち早く察知することができる放射線測定技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る放射線測定装置において、空間に固定配置されγ線が入射するとそのエネルギーに依存したパルス高さの検出信号を出力する検出部と、地表面側から入射しようとする前記γ線に起因する前記検出信号の出力を阻止する阻止手段と、前記エネルギーに基づき設定された複数のチャンネル毎に前記検出信号をカウントするカウンタと、単位周期で区切って前記カウントした計数値を、少なくとも直近の連続するｓ周期分の第１積算期間につき、保持するデータ保持部と、前記第１積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第１スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算する第１演算部と、直近の連続するｒ周期分（ｒ＜ｓ）の第２積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第２スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算する第２演算部と、前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルの各々における、放射性核種に由来する前記γ線の固有エネルギー値に対応する前記チャンネルにおいて、前記積算値が有意水準を満たすか否かについて二値判定する判定部と、前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルにおける前記二値判定の結果に基づいて警告情報を発信する情報発信部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、放射性核種の空気中濃度がたとえ十分に低レベルであっても、その増加傾向をいち早く察知することができる放射線測定技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る放射線測定装置の実施形態を示すブロック図。
【図２】（Ａ）は実施形態に係る放射線測定装置に適用されるγ線の検出部及びその周辺部材の縦断面図、（Ｂ）は同水平断面図。
【図３】検出部から送信される検出信号を表したグラフ。
【図４】（Ａ）は第１積算期間でカウントされたγ線のエネルギースペクトル（第１スペクトル）を示すグラフ、（Ｂ）は第２積算期間でカウントされたγ線のエネルギースペクトル（第２スペクトル）を示すグラフ。
【図５】放射線測定装置に適用される演算部、判定部及び情報発信部の他の実施形態を示すブロック図。
【図６】有意検出された積算値の増減傾向を評価する評価部の説明図。
【図７】Ｃｓ−１３４及びＣｓ−１３７に由来するγ線のエネルギースペクトルを部分表示したグラフ。
【図８】４種類の積算期間に対する演算部のシーケンス。
【図９】他の実施形態に係る放射線測定装置に適用されるγ線の検出部及びその周辺部材の縦断面図。
【図１０】（Ａ）は剥離型付着膜部を設けた検出部の筐体の側面図、（Ｂ）は犠牲付着部を設けた検出部の筐体の側面図。
【図１１】（Ａ）（Ｂ）は校正機能を設けた検出部の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように実施形態に係る放射線測定装置１０は、空間に固定配置されγ線が入射するとそのエネルギーに依存したパルス高さの検出信号Ｓ（図３参照）を出力する検出部１１と、地表面側から入射しようとするγ線に起因する検出信号Ｓの出力を阻止する阻止手段１２と、前記エネルギーに基づき設定された複数のチャンネルＣ（Ｃ1,Ｃ2,…Ｃn,…）毎に検出信号Ｓをカウントするカウンタ１５と、単位周期Ｔ（Ｔ1,Ｔ2，…Ｔr，…Ｔs）（図３参照）で区切ってカウントした計数値Ｘを少なくとも直近の連続するｓ周期分の第１積算期間Ｕ1（＝ｓ×Ｔ）につき保持するデータ保持部１６と、この第１積算期間Ｕ1において保持されている計数値ＸをチャンネルＣ（Ｃ1,Ｃ2,…Ｃn,…）毎に積算した積算値Ｙ1の第１スペクトル（図４（Ａ）参照）を単位周期Ｔが区切られる毎（図８参照）に演算する第１演算部１７ａと、直近の連続するｒ周期分（ｒ＜ｓ）の第２積算期間Ｕ2（＝ｒ×Ｔ）において保持されている計数値ＸをチャンネルＣ（Ｃ1,Ｃ2,…Ｃn,…）毎に積算した積算値Ｙ2の第２スペクトル（図４（Ｂ）参照）を単位周期Ｔが区切られる毎に演算する第２演算部１７ｂと、第１スペクトル及び第２スペクトルの各々における放射性核種（例えば、Ｃｓ−１３７）に由来するγ線の固有エネルギー値（６６２ｋｅＶ）（図７参照）に対応するチャンネルＣnにおいて積算値Ｙ(Ｃｎ)が有意水準２０（２０ａ，２０ｂ）を満たすか否かについて二値判定する判定部１８（１８ａ，１８ｂ）と、第１スペクトル及び第２スペクトルにおける二値判定の結果に基づいて警告情報を発信する情報発信部１９と、を備える。
【００１８】
このように放射線測定装置１０が構成されることにより、第１積算期間Ｕ1で求められる第１スペクトル（図４（Ａ）参照）と、第２積算期間Ｕ2で求められる第２スペクトル（図４（Ｂ）参照）とが、共に単位周期Ｔの同じ時間間隔で生成される。
【００１９】
事故プラントから放射性核種が外部に放出された場合、極めて小さい固体または液体の粒子に付着して大気中に拡散し、気象条件等により移動する。この粒子を吸引する事による内部被ばくを抑制する観点から、放射性核種の空気中濃度の変化を、法令に基づく許容範囲内であっても、できる限り低いレベルから継続的に監視することは重要である。
【００２０】
一方で、地上に降り積もって沈着した人工放射性核種及び天然放射性核種（Ｋ−４０等）は、内部被ばくの観点からは監視対象外となる。
このために、監視対象となる区域において、地表等に固定化されている放射性核種に由来するγ線の影響を排除しつつ、空気中に拡散している放射性核種に由来するγ線の存在について高感度でリアルタイムに測定・検出することが要求される。
【００２１】
検出部１１は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、シンチレータ３１と光電子増倍管３２を組み合わせたものを採用することができる。
シンチレータ３１にγ線が入射すると、その原子や分子が励起され基底状態に戻るときに、入射したγ線のエネルギーに比例した光強度の蛍光パルスが放出される。観測される蛍光パルスの数は、γ線の入射数に比例する。従って、シンチレータ３１からの蛍光パルスの光強度とその観測数を測定する事で、γ線のエネルギーと入射数を得る事ができる。
【００２２】
シンチレータ３１から放出された蛍光は、光電子増倍管３２に入射して、この蛍光の強度に比例した電流信号に変換された後、必要な電子回路により、蛍光の光強度、即ち入射γ線エネルギーに依存した電圧値を持つパルスである検出信号Ｓに変換される（図３参照）。この検出信号Ｓは、波高識別部１３に送信される。
【００２３】
阻止手段１２は、γ線の遮蔽効果の高い鉛や鉄といった密度の大きい材質で構成された遮蔽ブロック１２ａである。この遮蔽ブロック１２ａは、検出部１１をその中心軸に沿って内部収容するためのスペースが設けられ、天空側に開口を有している。
検出部１１は、この遮蔽ブロック１２の開口から、シンチレータ３１の上部が露出するように固定される。これにより、検出部１１は、その地表面側及び外周面側の大部分が遮蔽ブロック１２ａで覆われ、地表面側から入射しようとするγ線が遮蔽され、そのようなγ線に起因する検出信号Ｓの出力が結果として阻止される。
【００２４】
シンチレータ３１は、遮蔽ブロック１２ａの開口スペースに完全に埋没させるのではなく、その一部を開口から露出させることにより、天空側に対する実効的な指向性を２π近くまで拡張することができる。なおシンチレータ３１の露出量は、大きくし過ぎると地表面側の視野も広がるために、その最適量は内部収容スペースの容積や遮蔽ブロック１２ａの厚さ等も含めた全体最適化を考慮して決定される。
【００２５】
検出部１１と遮蔽ブロック１２は、一体化させたのち全体が筐体３３の内部に収容される。なお実施形態において、検出部１１は地上にある高さを以って設置されているが、必ずしも地上面に直接設置する必要はなく、例えば建屋の屋上等を介して空間に固定配置される場合もある。
【００２６】
大気中から地表面に降り積もって沈着したＣｓ−１３７，１３４等の人工放射性核種やＫ−４０等の天然放射性核種からのγ線は、空気中に浮遊するＣｓ−１３７，１３４を測定しようとする場合、バックグラウンド（ノイズ）成分となる。
実施形態の検出部１１では、阻止手段１２の作用により、地表面側から入射しようとするγ線が遮蔽されるとともに、２πの大気空間が測定対象範囲となる。
環境放射能の監視のため一般的に用いられる空間γ線モニタは、空気、地面の両方から入射するγ線を、総合的に検出するものであるが、本実施形態においては空気中からのγ線のみが監視対象となる。
【００２７】
図３は、検出部１１から波高識別部１３に送信される検出信号Ｓを示すグラフである。このように、検出部１１にγ線が入射すると、そのエネルギーに依存したパルス高さの検出信号Ｓが波高識別部１３に出力される。
ここで、離散的に検出される検出信号Ｓは、大気中に浮遊する放射性核種が放出するγ線に由来するもののみではなく、宇宙線やその他外乱に由来するノイズ成分も多く含まれている。
【００２８】
また、各々の検出信号Ｓのパルス高さは、対応するγ線のエネルギー、すなわちγ線の発生源の種別（核種）に対応する。
ところでγ線は、検出部１１に直接入射する場合と、途中で散乱した後に入射する場合との両方がある。さらには、γ線が直接入射した場合であっても、この検出部１１の内部で、その全エネルギーが寄与するか又は散乱するかによっても、検出信号Ｓのパルスの波高は異なる。
したがって、検出信号Ｓのパルス高さが、γ線の発生源の種別（核種）に厳密に一致付けされるわけではなく、上述した検出部１１に対する入射前後のγ線の散乱現象が、バックグラウンド生成の要因になっている。
【００２９】
図１に戻って説明を続ける。
波高識別部１３は、逐次的に入力する検出信号Ｓのパルス高さを識別し、予めこのパルス高さに対応付けした複数のチャンネルＣ（Ｃ1,Ｃ2,…Ｃn,…）のいずれか一つに分類する。なおこれら複数のチャンネルＣ（Ｃ1,Ｃ2,…Ｃn,…）は、測定開始前に既知のエネルギーのγ線を検出部１１に入射させて行う校正に基づいて、検出信号Ｓのパルス高さとの対応付けが設定されている。
【００３０】
カウンタ１５は、複数のチャンネルＣ（Ｃ1,Ｃ2,…Ｃn,…）の各々に分類された検出信号Ｓを、単位周期Ｔで区切ってカウントする。なお、この単位周期Ｔは、予め任意の値に設定されている。
カウンタ１５は、カウントを開始してから単位周期Ｔが経過したところでカウントを終了し、チャンネルＣ（Ｃ1,Ｃ2,…Ｃn,…）の各々における計数値Ｘ（Ｘ1,Ｘ2,…Ｘn,…）をデータ保持部１６に保持させる。そして、カウンタ１５は、このカウント終了と同時に次の単位周期Ｔにおけるカウントを開始する。
【００３１】
データ保持部１６は、単位周期Ｔの周期で連続的に生成する計数値Ｘ（Ｘ1,Ｘ2,…Ｘn,…）を、直近のｓ周期分の第１積算期間Ｕ1（＝ｓ×Ｔ）につき保持する。つまり、データ保持部１６は、最新で取得した単位周期当たりの計数値Ｘを、ｓ期間前の計数値Ｘに上書きするという動作を繰り返すことにより、直近のｓ周期分の計数値Ｘを保持する。
なお、上述の単位周期Ｔ毎にカウントされた計数値Ｘのデータ保持方式は一例であって、限定されない。
【００３２】
第１演算部１７ａは、ｓ個の連続する単位周期Ｔ（Ｔ1,Ｔ2,…Ｔｓ）の各々に対応付けてデータ保持部１６で保持されている計数値Ｘ（Ｘ1,Ｘ2,…Ｘn,…）を、チャンネルＣ（Ｃ1,Ｃ2,…Ｃn,…）毎に積算した積算値Ｙ1（Ｙ1(Ｃ1),Ｙ1(Ｃ2),…Ｙ1(Ｃn),…）を演算する。
図４（Ａ）は、チャンネル毎の積算値Ｙ1（＝ΣＸ）を第１積算期間Ｕ1（＝ｓ×Ｔ）で除算して規格化した計数率の第１スペクトルを示すグラフである。
なお、図４（Ａ）（Ｂ）のグラフは、積算期間がそれぞれ異なるエネルギースペクトルの状態を比較説明するために、便宜的に縦軸を計数率で表している。しかし演算部１７において、そのような規格化処理を実施する必要性は特にない。
【００３３】
第２演算部１７ｂは、ｓよりも少ないｒ個の連続する単位周期Ｔ（Ｔ1,Ｔ2,…Ｔr）の各々に対応付けてデータ保持部１６で保持されている計数値Ｘ（Ｘ1,Ｘ2,…Ｘn,…）を、チャンネルＣ（Ｃ1,Ｃ2,…Ｃn,…）毎に積算した積算値Ｙ2（Ｙ2(Ｃ1),Ｙ2(Ｃ2),…Ｙ2(Ｃn),…）を演算する。
図４（Ｂ）は、チャンネル毎の積算値Ｙ2（＝ΣＸ）を第２積算期間Ｕ2（＝ｒ×Ｔ）で除算して規格化した計数率の第２スペクトルを示すグラフである。
これら第１スペクトル及び第２スペクトルは、単位周期Ｔ（Ｔ1,Ｔ2，…Ｔｒ，…Ｔｓ）が区切られてデータ保持部１６に最新の計数値Ｘ（Ｘ1,Ｘ2,…Ｘn,…）が保持されるタイミングで演算されることになる。
なおｒ＝１のときは、積算期間Ｕ2は、単位周期Ｔに一致する。
【００３４】
この図４（Ａ）（Ｂ）から、積算期間が長いほど計数率の統計精度が向上し、バックグランドに対する放射性核種に固有のγ線の検出感度が向上するといえる。これは、積算期間が長いほど、検出信号Ｓのうち偶然に検出されたバックグランド成分の積算値が、隣接するもの同士で互いに平坦化していくためである。
【００３５】
このように第１スペクトル及び第２スペクトルは、互いに積算期間Ｕ1,Ｕ2は異なるが、単位周期Ｔが経過する毎に、共に新しい情報に更新されていく。
ところで、積算期間Ｕ1を長くして得られる第１スペクトルは、放射性核種の空気中濃度が低くても上述のように放射性核種の検出感度に優れるが、その空気中濃度の変化に対する応答性が劣る性質がある。
【００３６】
これと反対に、積算期間Ｕ2を短くして得られる第２スペクトルは、放射性核種の空気中濃度変化に対する応答性に優れるが、その空気中濃度が低いときは放射性核種の検出感度が劣る性質がある。
すなわち、一種類の積算期間の長さを調整するだけでは、放射性核種検出の感度と応答性とがトレードオフの関係にある。
【００３７】
判定部１８（１８ａ，１８ｂ）は、監視対象となる放射性核種（例えば、Ｃｓ−１３７）に固有のγ線のエネルギー値（６６２ｋｅＶ）に対応するチャンネル（ここではＣnとする）が予め設定されている。そして、積算期間を長く設定した第１スペクトル（図４Ａ）及び積算期間を短く設定した第２スペクトル（図４Ｂ）の各々において、チャンネルＣnで観測される積算値Ｙnの有意性の有無に基づいて二値判定が行われる。
【００３８】
すなわち、第１スペクトル及び第２スペクトルには、全チャンネルにわたり連続的なバックグランドノイズが重畳されており、このバックグランドノイズに対してチャンネルＣnにおいて積算値が有意に検出されているか否かについて二値判定が行われる。
【００３９】
有意水準２０（２０ａ，２０ｂ）は、チャンネルＣnを指定するとともに、そこで観測される積算値Ｙnについて、両側に連続するチャンネルの積算値を考慮して、二値判定を行うための、アルゴリズムが規定されている。
なお二値判定を行うためのアルゴリズムは、波形からビークを判別するのに一般的に用いられているものを適宜採用することができる。
【００４０】
判定部１８（１８ａ，１８ｂ）は、第１スペクトル及び第２スペクトルの各々において、有意水準２０（２０ａ，２０ｂ）を満たすか否かについて二値判定を実行し、その結果を肯定「１」，否定「０」のそれぞれに対応させて二値出力する。
具体的に判定部１８は、有意水準２０に基づいて、注目するチャンネルＣnにおけるピーク検出有無、あるいは正味計数の有意性について二値判定を行う。
【００４１】
情報発信部１９は、判定部１８（１８ａ，１８ｂ）から受信した第１スペクトル及び第２スペクトルの二値判定の結果「０」，「１」に基づいて、予め設定した警告情報を発信する。この警告情報は、区域内に野外配置されたモニタ、拡声器、さらには区域の放射線の監視を所轄する部門等に、公知の情報伝達手段を用いて伝達される。
【００４２】
ここで、二値判定の結果が（０，０）の場合は、高感度性に優れる第１スペクトル及び高応答性に優れる第２スペクトルがともに、大気中に放射性核種（Ｃｓ−１３７）がほとんど検出されないことを示唆している。
二値判定の結果が（０，１）の場合は、高応答性に優れるが感度の劣る第２スペクトルのみが大気中に放射性核種（Ｃｓ−１３７）を検出したことを示している。これは、少し前までほとんど検出されなかった放射性核種（Ｃｓ−１３７）の空気中濃度が上昇基調にあることを示唆している。
【００４３】
二値判定の結果が（１，０）の場合は、高感度性に優れるが応答の鈍い第１スペクトルのみが大気中に放射性核種（Ｃｓ−１３７）を検出したことを示している。これは、濃度は高くないものの放射性核種（Ｃｓ−１３７）が一定期間にわたり大気中に滞留していることを示唆している。
二値判定の結果が（１，１）の場合は、高感度性に優れる第１スペクトル及び高応答性に優れる第２スペクトルがともに、大気中に放射性核種（Ｃｓ−１３７）を検出したことを示している。これは、許容水準を超える高濃度の放射性核種（Ｃｓ−１３７）が一定期間にわたり大気中に滞留していることを示唆している。
【００４４】
また情報発信部１９は、上述した複数のスペクトルにおける二値判定の組み合わせに基づいて、人間が認識可能な「平常」「注意」「緊急」のように段階的な警告情報を発信してもよい。
【００４５】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る放射線測定装置では、異なる４種類の積算期間でエネルギースペクトルを演算する場合について説明する。
図５は、第２実施形態に係る放射線測定装置の演算部１７、判定部１８及び情報発信部１９を示している。なお図５で示す構成を除く他の構成は図１と同じであるため、重複する説明を省略する。
図８は、演算部１７（１７ａ〜１７ｄ）が、４種類の積算期間Ｕ（Ｕ1，Ｕ2，Ｕ3，Ｕ4）の各々で、計数値Ｘの積算を実行するシーケンスを示している。このシーケンスにおいて時間ｔ0は、検出信号Ｓのカウントを開始した時点であり、時間経過とともに単位周期Ｔ毎に区切ったタイミングを縦線で示し、ｔm（ｍ：自然数）は最新の演算の実行時点を示している。
【００４６】
第２実施形態の演算部１７は、現時点ｔmからｓ周期分さかのぼった第１積算期間Ｕ1における積算値Ｙ1の第１スペクトルを演算する第１演算部１７ａと、現時点ｔmからｒ周期分（ｒ＜ｓ）さかのぼった第２積算期間Ｕ2における積算値Ｙ2の第２スペクトルを演算する第２演算部１７ｂと、現時点ｔmからｑ周期分（ｑ＜ｒ）さかのぼった第３積算期間Ｕ3における積算値Ｙ3の第３スペクトルを演算する第３演算部１７ｃと、現時点ｔmからｐ周期分（ｐ＜ｑ）さかのぼった第４積算期間Ｕ4における積算値Ｙ4の第４スペクトルを演算する第４演算部１７ｄと、を有している。
【００４７】
図８においては、ｐ＝２，ｑ＝４，ｒ＝８，ｓ＝１６の場合を例示しているが、ｐ，ｑ，ｒ，ｓの値は、大きさの順番が変化しない限りにおいて任意の自然数で設定される。
なお最短の積算期間は、ｐ＝１で設定することができ、この場合の積算期間は単位周期Ｔに一致する。
【００４８】
第２実施形態の判定部１８は、第１〜第４スペクトルの各々における放射性核種（例えば、Ｃｓ−１３７）に由来するγ線の固有エネルギー値（６６２ｋｅＶ）に対応するチャンネルＣnにおいて積算値が有意水準２０を満たすか否かについて二値判定するものである。さらに情報発信部１９は、第１〜第４スペクトルにおける二値判定の結果に基づいて警告情報を発信するものである。
【００４９】
なお、積算期間の種類数Ｎは、実施形態においてＮ＝２，４の場合を示したが、積算期間の種類数Ｎに限定はなく、複数であればよい。この場合、情報発信部１９は、２N通りの二値判断の組み合わせにより、警告情報を発信することになる。
積算期間を長くとることは、注目するエネルギーを有するγ線の検出限界をより引き下げ、検出感度をより高める事に相当する。
【００５０】
さらに、積算期間の種類数Ｎを増やすことにより、対象とする放射性核種の空気中濃度やその分布状態が異なるレベルを識別すると共に、長い積算期間が必要な低レベルの放射能濃度状態の中で、突然大きな濃度増大事象が生じる様な過渡変化を把握することができる。そして、高感度測定、迅速な変化の検出、全体の常態の把握に対応でき、より信頼性の高い警告情報を発信することができる。
【００５１】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る放射線測定装置では、図６に示すように、判定部１８における二値判定で有意水準を満たした（「１」判定の）積算値Ｙが、積算期間の共通する過去履歴に照らし、増加傾向及び減少傾向のいずれに該当するか評価する評価部２１を備えている。なお、図６において図１及び図５と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００５２】
図６においては、４種類の積算期間Ｕ（Ｕ1，Ｕ2，Ｕ3，Ｕ4）（図８参照）の各々に対応して評価部２１（２１ａ,２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）が設けられている。
そして、各々の評価部２１（２１ａ,２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）には、注目するチャンネルＣnに関し、対応する積算期間Ｕで演算された積算値Ｙ（Ｙ1(Ｃn)，Ｙ2(Ｃn)，Ｙ3(Ｃn)，Ｙ4(Ｃn)）が、単位周期Ｔ毎に更新されて入力される。
【００５３】
さらに、各々の評価部２１は、積算値Ｙの入力に同期して、判定部１８（１８ａ,１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ）の各々から、対応する積算値Ｙ（Ｙ1(Ｃn)，Ｙ2(Ｃn)，Ｙ3(Ｃn)，Ｙ4(Ｃn)）の有意性を示す二値判定「１」「０」の信号を受信する。
評価部２１（２１ａ,２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）の各々は、有意性が連続して肯定「１」と判定された積算値Ｙの履歴に基づいて、「増加傾向」及び「減少傾向」の評価を行う。各々の評価部２１（２１ａ,２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）から発信される「増加傾向」及び「減少傾向」の評価結果は、情報発信部１９に送られて人間が認識可能な警告情報に変換されて発信される。
【００５４】
ここで、有意性が肯定「１」された積算値Ｙは、その値精度が保証されている。よって有意性が連続する肯定「１」の積算値Ｙの履歴に基づいて、「増加傾向」及び「減少傾向」の評価を行えるのみならず、それら傾向の度合いや「増加」にも「減少」にも属さない「不変」という評価を下すこともできる。
このような評価部２１（２１ａ,２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）を設けることにより、互いにトレードオフの関係にある感度及び応答性の「重き」の比率が各々において異なる複数の積算値Ｙを用い、放射性核種の空気中濃度の変化を多角的に監視することができる。
なお、第３実施形態の情報発信部１９は、評価部２１から出力される積算値Ｙの「増加傾向」及び「減少傾向」の評価結果だけでなく、第１実施形態で説明した判定部１８から出力される二値判定の結果も受信する。
【００５５】
図７は、セシウム−１３７（６６２ｋｅＶ）及びセシウム−１３４（６０６ｋｅＶ）について、現実に観測されたエネルギースペクトルを示している。
これまでの説明は、注目するγ線の固有エネルギーにおいて、対応する検出信号Ｓのパルス高さにばらつきが無い理想状態を前提に行っていた。しかし、現実に観測されるスペクトルは、固有エネルギーの値を中心に正規分布に近い形で拡がりをもって分布している。
そこで、注目するγ線の固有エネルギー値に対応するチャンネルは、正規分布が含まれるように所定範囲で互いに隣接する複数のものが設定される。そしてこの場合、積算値は、所定範囲に設定された複数のチャンネルにおけるそれぞれの値を加算したものが採用される。
【００５６】
さらに、セシウム−１３７とセシウム−１３４のように互いに近接するものは、γ線検出部１１の分解能によっては、図７に示すように、互いにピーク分離することが困難な場合がある。このような場合、セシウム−１３７及びセシウム−１３４の両方のピークを含む所定範囲を加算した積算値を採用してもよい。
【００５７】
（第４実施形態）
第４実施形態に係る放射線測定装置では、判定部１８における二値判定の精度を向上させることを目的として、演算部１７がさらに、互いに隣接するチャンネルにおける積算値の分解能が向上するようにエネルギースペクトルを補正処理することを説明する。
なお第４実施形態に係る放射線測定装置１０の構成は、図１と同じである。
【００５８】
一般に、観測されるγ線のエネルギースペクトルは真のエネルギースペクトルが検出部応答関数を通して見えているものとして、畳み込み積分の形で表わされる。観測波形をｈ(ｔ)、真のエネルギースペクトルをｆ(τ)、エネルギー応答関数をｇ(ｔ)とすると、観測されるエネルギースペクトルｈ(ｔ)は次の式（１）で表される。
ｈ(ｔ)＝∫[-∞,∞] ｆ(τ)・ｇ(ｔ-τ)ｄτ      （１）
【００５９】
検出部固有の応答関数を求め或いは仮定して、式（１）に示す関数に成分分解し、最終的にｆ(ｔ)を求めることがエネルギースペクトルの先鋭化に相当する。これを行うためには、離散フーリエ変換、離散逆フーリエ変換などの数学的手法を用いる事ができる。
この様にエネルギースペクトルを先鋭化することにより、観測される積算値ピークの隣接するもの同士の分解能を向上させることができる。これにより判定部１８における二値判定の精度を向上させることができる。
一般的には、エネルギーにより検出部の応答関数が変わるために、この方法は普遍的に適用できない。一方において本実施形態のように、着目範囲を特定のエネルギー区間のみに狭める場合には、検出部の応答関数をほぼ一定とみなすことができるため、この方法を適用する事ができる。
【００６０】
（第５実施形態）
第５実施形態に係る放射線測定装置では、第１実施形態とは異なる方式の検出部１１及び阻止手段１２について説明する。なお第５実施形態に係る放射線測定装置の全体構成は、図１であらわされる。
図９に示すように、第５実施形態では、検出部１１として対向配置される一対のコンプトンカメラ１１（１１ａ，１１ｂ）を採用している。そして、阻止手段１２として入射方向識別器１２ｂを採用している。
【００６１】
上部のコンプトンカメラ１１ａ及び下部のコンプトンカメラ１１ｂは、ともにγ線検出素子をアレイ状に二次元配置して構成されている。
一対のコンプトンカメラ１１（１１ａ，１１ｂ）をγ線が通過すると、通過点に位置する各々の検出素子から検出信号が同じタイミングで出力される。
【００６２】
入射方向識別器１２ｂは、コンプトン散乱角のエネルギー依存性を表すKlein-Nishina's formulaより、γ線の到来方向が含まれる円錐状の入射視野、即ちγ線の到来方向を示す円錐状の空間を推定する事ができる。
これにより入射方向識別器１２ｂは、この検出信号を出力した上部及び下部の検出素子の二次元位置及び観測エネルギーの関係から、γ線の入射方向を判別する。そして、地表面側から入射したγ線に起因する検出信号Ｓの波高識別部１３への出力を阻止する。
このようにして、第４実施形態に係る放射線測定装置１０では、天空側２π方向から入射するγ線のみに由来する検出信号Ｓを選択的に測定する。
【００６３】
なお、阻止手段１２の具体的な実施形態には特に限定はなく、上述したもの以外でも、地表面側から入射しようとするγ線に起因する検出信号の出力を阻止する機能を有するものであれば、適宜採用される。
【００６４】
（第６実施形態）
第６実施形態に係る放射線測定装置では、検出部１１及び阻止手段１２を内部に収容する筐体３３（図２参照）に特徴を有する。なお第６実施形態に係る放射線測定装置の全体構成は、図１であらわされる。
大気中に浮遊する放射性核種は、時間経過によりやがて地表面に降下する。降下する放射性核種は、筐体３３の上面にも沈着する。従って、長期間にわたり放射線測定装置１０による監視を行う場合には、そのような筐体３３の上面に沈着した放射性核種は、大気中における放射性核種の有無に関する正確な判断の妨げになるために除去する必要がある。
【００６５】
そこで筐体３３の表面は、降下物が蓄積しやすい表面の凹凸をなくすために、ガラスコーティング等により表面を円滑化する加工が施されている。さらにガラスコーティングされた層のさらに上側に、ナノ粒子を塗布、コーティング等する事も、汚れ・塵埃付着を防止する観点において有効である。
【００６６】
さらには図１０（Ａ）に示すように、剥離型付着膜部３４を筐体３３の上部に設けることも有効である。この剥離型付着膜部３４は、剥離可能な薄膜が積層した構造をなしている。そして、剥離型付着膜部３４の上面の薄膜を一枚剥離するという動作により、筐体３３の上面に沈着した放射性核種を除去することができる。
この剥離型付着膜部３４を構成する薄膜は、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）フィルムや、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)フィルムなど、薄くかつ多層に密着させて装着できるものが採用される。
さらには図１０（Ｂ）に示すように、犠牲付着部３５を、筐体３３の表面から隔離してその外周面を覆うように設けることも有効である。
【００６７】
（検出部の校正）
波高識別部１３及びカウンタ１５の機能によりエネルギースペクトルを求める場合、規定される複数のチャネルの各々と測定されるγ線のエネルギーとの間に一定の関係式（一次式、或いは二次の項が極めて小さい二次式）が、予め校正により求められている。さらに、この関係式からチャンネルとエネルギーとを換算する換算係数が求められている。
空間γ線モニタの様に、野外で用いる一般的な放射線計測システムでは、バックグラウンドγ線の一部である、カリウム−４０に固有のγ線のエネルギー（１４６１ｋｅＶ）を用いて上述の換算係数からのずれを求める校正を行う事が多い。しかし、地表面側から入射するγ線の検出を阻止している本発明の実施形態においては、そのようなカリウム−４０のγ線の十分な入射を期待する事ができないため、これを検出部校正に利用することができない。
【００６８】
そこで、各実施形態においては、図１１に示すように、放射線源３６を検出部１１の近傍に配置するようにしている。
図１１（Ａ）は、シンチレータ３１と光検出部３２が光学窓３７を介して接続された検出部１１を示している。シンチレータ３１は、周囲を光学反射体（図示せず）で覆われた上で、密閉容器３８に収められている。この密閉容器３８に密着した形で、放射線源３６が設けられている。
【００６９】
各実施形態では、セシウムを検出対象核種としており、主たる着目エネルギーは６６２ｋｅＶ近傍である。このため、このエネルギーよりも高いエネルギーのγ線を放出する放射線源３６を使った場合、コンプトン散乱成分が、着目するγ線エネルギー領域に被さるため、セシウムに対する検出能力を劣化させるおそれがある。
そこで、放射線源３６としては、着目する核種のγ線のエネルギーよりも低いエネルギーのγ線を放出する核種を選定することが望まれる。
【００７０】
また各実施形態における検出部構成を目的として、図１１（Ｂ）に示すように、光パルスを発生する光基準信号発生装置４０を検出部１１の近傍に配置することも考えられる。
図１１（Ｂ）に拡大して示すように光基準信号発生装置４０の内部には、シンチレータ４１と放射線源３６とが、検出部１１側のシンチレータ３１とは別の密閉容器４２に収容されている。
【００７１】
光基準信号発生装置４０の装着位置は、光検出部３２の光検出可能な部位（受感面）としている。なお、この光基準信号発生装置４０全体が、検出部１１側のシンチレータ３１と共に密閉容器３８の内部に組み込まれた形態をとる場合もありうる。
また、光基準信号発生装置４０のシンチレータ４１は、光検出部３２の受光感度の波長依存性を併せる事も考慮して、検出部１１側のシンチレータ３１と同種の物質を用いる事が好ましい。
【００７２】
図１１（Ｂ）の放射線源３６としては、検出部１１に直接放射線が到達しない事を考慮し、かつ飛程が短くシンチレータ４１には十分な発光量を与えることのできるα線源を採用する。この結果、光基準信号発生装置４０から放出される光パルスは相対的に光量が大きくなる。
このため、光基準信号発生装置４０の光学窓４３の外側に、光強度を波長依存性少なく調整可能なＮＤ（ND:Neutral Density）フィルタ４４を装着する。このＮＤフィルタ４４は、光透過量の波長依存性が小さく、光の波長エネルギースペクトルを歪ませること無く、光強度を弱める事ができる。
【００７３】
各実施形態に係る放射線測定装置１０は、従前から用いられている空間γ線モニタやダスト放射線モニタと併用し、これらの情報を補間することにより、放射性核種の空気中濃度の増大傾向を早期に検知することができる。
また、各実施形態において、検出対象として放射性核種のセシウム１３７であることを中心に述べたが、特に限定はなくγ線を放出する放射性核種を広く検出対象とすることができる。また、検出対象を特に規定せず、有意検出したチャンネル情報に基づいて、大気中に浮遊する放射性核種を弁別することもできる。
【００７４】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の放射線測定装置１０によれば、検出したγ線の計数値の積算期間を少なくとも二種類採用することにより、放射性核種の空気中濃度が低レベルであっても、その増加傾向をいち早く察知することが可能となる。
【００７５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００７６】
以上説明した放射線測定装置１０は、専用のチップ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、又はＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを高集積化させた制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などの外部記憶装置と、ディスプレイなどの表示装置と、マウスやキーボードなどの入力装置と、通信Ｉ／Ｆとを、備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成で実現できる。
【００７７】
また放射線測定装置１０で実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供される。もしくは、このプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、メモリカード、ＤＶＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供するようにしてもよい。
【００７８】
また、本実施形態に係る放射線測定装置１０で実行されるプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせて提供するようにしてもよい。
また、放射線測定装置１０は、構成要素の各機能を独立して発揮する別々のモジュールを、ネットワーク又は専用線で相互に接続し、組み合わせて構成することもできる。
【符号の説明】
【００７９】
１０…放射線測定装置、１１…検出部、１１ａ，１１ｂ…コンプトンカメラ（検出部）１２…阻止手段、１２ａ…遮蔽ブロック（阻止手段）、１２ｂ…入射方向識別器（阻止手段）、１３…波高識別部、１５…カウンタ、１６…データ保持部、１７…演算部、１７ａ…第１演算部、１７ｂ…第２演算部、１７ｃ…第３演算部、１７ｄ…第４演算部、１８…判定部、１８ａ…第１判定部、１８ｂ…第２判定部、１８ｃ…第３判定部、１８ｄ…第４判定部、１９…情報発信部、２０…有意水準、３１…シンチレータ、３２…光電子増倍管（光検出部）、３３…筐体、３４…剥離型付着膜部、３５…犠牲付着部、３６…放射線源、３７…光学窓、３８…密閉容器、４０…光基準信号発生装置、４１…シンチレータ、４２…密閉容器、４３…光学窓、４４…フィルタ。
【図１】
2018004398.tif 000003
【図２】
2018004398.tif 000004
【図３】
2018004398.tif 000005
【図４】
2018004398.tif 000006
【図５】
2018004398.tif 000007
【図６】
2018004398.tif 000008
【図７】
2018004398.tif 000009
【図８】
2018004398.tif 000010
【図９】
2018004398.tif 000011
【図１０】
2018004398.tif 000012
【図１１】
2018004398.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月10日(2017.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間に固定配置されγ線が入射するとそのエネルギーに依存したパルス高さの検出信号を出力する検出部と、
地表面側から入射しようとする前記γ線に起因する前記検出信号の出力を阻止する阻止手段と、
前記エネルギーに基づき設定された複数のチャンネル毎に前記検出信号をカウントするカウンタと、
単位周期で区切って前記カウントした計数値を、少なくとも直近の連続するｓ周期分の第１積算期間につき、保持するデータ保持部と、
前記第１積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第１スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算する第１演算部と、
直近の連続するｒ周期分（ｒ＜ｓ）の第２積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第２スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算する第２演算部と、
前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルの各々における、放射性核種に由来する前記γ線の固有エネルギー値に対応する前記チャンネルにおいて、前記積算値がバックグランドノイズに対して有意に検出されていることを表す有意水準を満たすか否かについて二値判定する判定部と、
前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルにおける前記二値判定の結果に基づいて警告情報を発信する情報発信部と、を備えることを特徴とする放射線測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線測定装置において、
直近の連続するｑ周期分（ｑ＜ｒ）の第３積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第３スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算する第３演算部を備え、
前記情報発信部は、前記第３スペクトルにおける前記二値判定の結果にも基づいて前記警告情報を発信することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の放射線測定装置において、
前記二値判定で前記有意水準を満たした前記積算値が、前記積算期間の共通する過去履歴に照らし、増加傾向及び減少傾向のいずれに該当するか評価する評価部を備え、
前記情報発信部は、前記評価の結果にも基づいて前記警告情報を発信することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線測定装置において、
前記放射性核種は、セシウム−１３７及びセシウム−１３４のうち少なくとも一方を対象とすることを特徴とする放射線測定装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線測定装置において、
前記放射性核種に由来する前記γ線の固有エネルギー値に対応する前記チャンネルは、所定範囲で隣接する複数のものが設定され、前記積算値は設定された複数のチャンネルにおけるそれぞれの値を加算したものであることを特徴とする放射線測定装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射線測定装置において、
前記情報発信部は、
複数の前記スペクトルにおける前記二値判定の組み合わせに基づいて段階的な前記警告情報を発信することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線測定装置において、
前記検出部は、シンチレータと光電子増倍管を組み合わせて構成され、
前記阻止手段は、γ線を遮蔽する部材から構成され、前記検出部をその中心軸に沿って内部収容するためのスペースが設けられ、天空側に開口を有することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線測定装置において、
前記検出部は、上下方向に対向配置され、γ線の検出素子が二次元配置してなる一対のコンプトンカメラから構成され、
前記阻止手段は、前記検出信号を同時に出力した上下方向の一対の前記検出素子の二次元位置及び出力エネルギーの関係から、γ線の入射方向を判別し、地表面側から入射したγ線に起因する検出信号の出力を阻止することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項９】
空間に固定配置されγ線が入射するとそのエネルギーに依存したパルス高さの検出信号を出力する検出部と、地表面側から入射しようとする前記γ線に起因する前記検出信号の出力を阻止する阻止手段と、を備える機器から前記検出信号を受信するステップと、
前記エネルギーに基づき設定された複数のチャンネル毎に前記検出信号をカウントするステップと、
単位周期で区切って前記カウントした計数値を、少なくとも直近の連続するｓ周期分の第１積算期間につき、データ保持するステップと、
前記第１積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第１スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算するステップと、
直近の連続するｒ周期分（ｒ＜ｓ）の第２積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第２スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算するステップと、
前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルの各々における、放射性核種に由来する前記γ線の固有エネルギー値に対応する前記チャンネルにおいて、前記積算値がバックグランドノイズに対して有意に検出されていることを表す有意水準を満たすか否かについて二値判定するステップと、
前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルにおける前記二値判定の結果に基づいて警告情報を発信するステップと、を含むことを特徴とする放射線測定方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
空間に固定配置されγ線が入射するとそのエネルギーに依存したパルス高さの検出信号を出力する検出部と、地表面側から入射しようとする前記γ線に起因する前記検出信号の出力を阻止する阻止手段と、を備える機器から前記検出信号を受信するステップ、
前記エネルギーに基づき設定された複数のチャンネル毎に前記検出信号をカウントするステップ、
単位周期で区切って前記カウントした計数値を、少なくとも直近の連続するｓ周期分の第１積算期間につき、データ保持するステップ、
前記第１積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第１スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算するステップ、
直近の連続するｒ周期分（ｒ＜ｓ）の第２積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第２スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算するステップ、
前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルの各々における、放射性核種に由来する前記γ線の固有エネルギー値に対応する前記チャンネルにおいて、前記積算値がバックグランドノイズに対して有意に検出されていることを表す有意水準を満たすか否かについて二値判定するステップ、
前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルにおける前記二値判定の結果に基づいて警告情報を発信するステップ、を実行させることを特徴とする放射線測定プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明に係る放射線測定装置において、空間に固定配置されγ線が入射するとそのエネルギーに依存したパルス高さの検出信号を出力する検出部と、地表面側から入射しようとする前記γ線に起因する前記検出信号の出力を阻止する阻止手段と、前記エネルギーに基づき設定された複数のチャンネル毎に前記検出信号をカウントするカウンタと、単位周期で区切って前記カウントした計数値を、少なくとも直近の連続するｓ周期分の第１積算期間につき、保持するデータ保持部と、前記第１積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第１スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算する第１演算部と、直近の連続するｒ周期分（ｒ＜ｓ）の第２積算期間において保持されている前記計数値を前記チャンネル毎に積算した積算値の第２スペクトルを、前記単位周期が区切られる毎に演算する第２演算部と、前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルの各々における、放射性核種に由来する前記γ線の固有エネルギー値に対応する前記チャンネルにおいて、前記積算値がバックグランドノイズに対して有意に検出されていることを表す有意水準を満たすか否かについて二値判定する判定部と、前記第１スペクトル及び前記第２スペクトルにおける前記二値判定の結果に基づいて警告情報を発信する情報発信部と、を備えることを特徴とする。