(57)【要約】【課題】簡単な構成で複数種の放射線を分離測定することを目的とする。【解決手段】各光電子増倍管は、放射線の検出に応じて液体シンチレータ１０から発せられた光に応じた検出信号を出力する。レベル調整アンプ２０および第１ＭＣＡ２２は、検出信号に基づいてエネルギースペクトラムを求める第１分析部を構成する。第２ＭＣＡ２４は、検出信号に基づいてエネルギースペクトラムを求める第２分析部を構成する。分離測定部２６は、第１分析部が求めるエネルギースペクトラムに含まれる、測定対象外の放射線の混入値を求める。この混入値は、第２分析部が求めるエネルギースペクトラムに基づいて求められる。分離測定部２６は、第１分析部が求めるエネルギースペクトラムおよび混入値を用いて、測定対象の放射線について放射線測定値を求める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の検出に応じて信号を出力する検出部と、
前記検出部から出力された同一の検出信号に基づいて、複数の異なるエネルギー範囲につき放射線計数率を求める複数の分析部と、
前記複数の分析部のそれぞれによって求められた放射線計数率に基づいて、複数種の放射線のうちいずれかについて放射線測定値を求める分離測定部と、
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、
前記複数の分析部は、
第１分析部と、放射線計数率が求められるエネルギー範囲の上限が前記第１分析部よりも大きい第２分析部と、を含み、
前記分離測定部は、
前記第１分析部が求める放射線計数率に含まれる、測定対象外の放射線の混入値であって、前記第２分析部が求める放射線計数率に基づいて求められる混入値と、前記第１分析部が求める放射線計数率とに基づいて、測定対象の放射線について放射線測定値を求め、
前記第１分析部が求める放射線計数率についてのエネルギー分解能は、前記第２分析部が求める放射線計数率についてのエネルギー分解能よりも高いことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放射線測定装置において、
前記複数の分析部のそれぞれは、自らに対応するエネルギー範囲における放射線計数率のスペクトラムを求めるマルチチャネルアナライザを備え、
前記複数の分析部のうち少なくとも１つは、エネルギー分解能に応じてレベル調整された前記検出信号をマルチチャネルアナライザに入力するレベル調整部、
を備えることを特徴とする放射線測定装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の放射線測定装置において、
前記複数の分析部のそれぞれは、
１つまたは複数のエネルギー範囲に前記検出信号を弁別する弁別部と、
１つのエネルギー範囲に弁別された前記検出信号に基づいて、その１つのエネルギー範囲について、前記放射線計数率を求める計数部と、
を備え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、
前記検出部は、
検出された放射線に応じて光を発する液体シンチレータと、
前記液体シンチレータから発せられた光に応じて前記検出信号を出力する光電子増倍管と、を備え、
前記分離測定部は、前記液体シンチレータにおけるクエンチングの度合に基づいて、β線についての放射線測定値を求めることを特徴とする放射線測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線測定装置に関し、特に、複数種の放射線のそれぞれを分離して測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
病院、研究所等の放射線を取り扱う施設においては放射線測定装置が用いられる。例えば、廃水に含まれる放射線が測定され、廃水は放射線濃度に応じて取り扱われる。放射線測定装置には、シンチレータおよび光電子増倍管を用いたものがある。シンチレータは、放射線の検出に応じて光を発生する。光電子増倍管は、シンチレータが発生した光に応じてパルス状の信号を出力する。放射線測定装置は、光電子増倍管から出力された信号を計数し、所定時間当たりの計数値（計数率）に基づいて崩壊数等の放射線測定値を求める。シンチレータには、プラスチック等にシンチレータを固溶体として入れた固体シンチレータや、液体にシンチレータを溶解した液体シンチレータがある。
【０００３】
固体シンチレータを用いた放射線測定装置として、特許文献１にはβ線核種濃度測定装置が記載されている。この装置では、実測スペクトルから各核種についての実測ピーク値が判定される。各実測ピーク値から核種間の相互の混入値を減算して真のピーク値が求められ、それぞれの真のピーク値に基づいて各核種について測定が行われる。
【０００４】
特許文献２には、液体シンチレータによる多核種分別測定方法が記載されている。この方法では、各クエンチングレベルごとに、各核種の基準サンプルに対するスペクトル測定によって基準スペクトルが求められる。また、試料に対するスペクトル測定によって試料スペクトルが求められる。そして、各クエンチングレベルごとに、各核種の基準スペクトルの合成が行われ、その合成スペクトルと試料スペクトルとの残差が最小となる場合に、その合成スペクトルが得られる元となった各核種の基準スペクトルに基づいて各核種についての測定値が得られる。
【０００５】
特許文献３には、外部標準線源チャネル比法（ＥＳＣＲ法）等に基づく液体シンチレーションシステムが記載されている。このシステムは、クエンチングの度合を示すクエンチング指標を予め測定し、クエンチング指標に対応する補正係数を用いて放射線計数値の補正を行う。補正係数は、標準試料のセットについて測定を行って予め作成された補正係数曲線に基づいて求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２０９９６５号公報
【特許文献２】特開平６−２６５６３９号公報
【特許文献３】特開平７−３０６２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
放射線測定装置によって複数種の放射線を測定する場合、広いエネルギー範囲で放射線が測定される。したがって、放射線測定装置には、広いエネルギー範囲で測定可能であることが要求される。他方、測定対象の放射線のエネルギースペクトラムよりも低域側には、エネルギー幅の狭いノイズスペクトラムが存在する。したがって、放射線測定装置には、狭帯域のノイズスペクトラムを検出し、その影響を抑制するための十分なエネルギー分解能が要求される。
【０００８】
しかし、従来の放射線測定装置では、十分なエネルギー分解能を維持すると共に広いエネルギー範囲で放射線を測定することが困難な場合があった。そのため、特性の異なる複数のシンチレータを用いたり、測定エネルギー範囲やエネルギー分解能等を切り換えながら複数回の測定を行ったりする等、構成および処理が複雑となることがあった。
【０００９】
本発明は、簡単な構成で複数種の放射線を分離測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、放射線の検出に応じて信号を出力する検出部と、前記検出部から出力された同一の検出信号に基づいて、複数の異なるエネルギー範囲につき放射線計数率を求める複数の分析部と、前記複数の分析部のそれぞれによって求められた放射線計数率に基づいて、複数種の放射線のうちいずれかについて放射線測定値を求める分離測定部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、複数の分析部が同一の検出信号に基づいて、複数の異なるエネルギー範囲につき放射線計数率を求める。これによって、必ずしも複数の検出部を用いなくてもよく、簡単な構成で複数のエネルギー範囲について放射線測定を迅速に行うことができる。
【００１２】
望ましくは、前記複数の分析部は、第１分析部と、放射線計数率が求められるエネルギー範囲の上限が前記第１分析部よりも大きい第２分析部と、を含み、前記分離測定部は、前記第１分析部が求める放射線計数率に含まれる、測定対象外の放射線の混入値であって、前記第２分析部が求める放射線計数率に基づいて求められる混入値と、前記第１分析部が求める放射線計数率とに基づいて、測定対象の放射線について放射線測定値を求め、前記第１分析部が求める放射線計数率についてのエネルギー分解能は、前記第２分析部が求める放射線計数率についてのエネルギー分解能よりも高い。
【００１３】
本発明における複数の分析部には、放射線計数率が求められるエネルギー範囲と、エネルギー分解能とが異なる第１分析部および第２分析部が含まれる。第２分析部は、放射線計数率を求めるエネルギー範囲の上限が第１分析部よりも大きく、第１分析部は、エネルギー分解能が第２分析部よりも高い。これによって、低エネルギー領域における狭帯域のノイズスペクトラムの影響を抑制し、かつ、広いエネルギー範囲で測定を行うことができる。
【００１４】
望ましくは、前記複数の分析部のそれぞれは、自らに対応するエネルギー範囲における放射線計数率のスペクトラムを求めるマルチチャネルアナライザを備え、前記複数の分析部のうち少なくとも１つは、エネルギー分解能に応じてレベル調整された前記検出信号をマルチチャネルアナライザに入力するレベル調整部、を備える。
【００１５】
本発明においては、複数の分析部のうち少なくとも１つは、エネルギー分解能に応じてレベル調整された検出信号をマルチチャネルアナライザに入力するレベル調整部を備える。これによって、複数のマルチチャネルアナライザにおいて求められる放射線計数率のスケールが揃えられ、分離測定部が実行する処理が単純化される。
【００１６】
望ましくは、前記複数の分析部のそれぞれは、１つまたは複数のエネルギー範囲に前記検出信号を弁別する弁別部と、１つのエネルギー範囲に弁別された前記検出信号に基づいて、その１つのエネルギー範囲について、前記放射線計数率を求める計数部と、を備える。
【００１７】
このような構成によれば、一般的なマルチチャネルアナライザを用いるよりも構成が簡単となる。
【００１８】
望ましくは、前記検出部は、検出された放射線に応じて光を発する液体シンチレータと、前記液体シンチレータから発せられた光に応じて検出信号を出力する光電子増倍管と、を備え、前記分離測定部は、前記液体シンチレータにおけるクエンチングの度合に基づいて、β線についての放射線測定値を求める。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡単な構成で複数種の放射線を分離測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】放射線測定装置の構成を示す図である。
【図２】第２ＭＣＡで求められる広範囲スペクトラムの概形を例示する図である。
【図３】第１ＭＣＡで求められる狭範囲スペクトラムの概形を例示する図である。
【図４】各核種のエネルギースペクトラムを示す図である。
【図５】分離測定部が実行する処理を示すフローチャートである。
【図６】変形例に係る放射線測定装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１には、本発明の実施形態に係る放射線測定装置の構成が示されている。放射線測定装置は、放射線の検出に応じて液体シンチレータ１０から発せられた光をパルス信号に変換し、パルス信号の所定時間当たりの計数値（計数率）に基づいて放射線の測定を行う。計数率はエネルギースペクトラムとして測定され、エネルギースペクトラムに対する分析処理に基づいて、複数の核種からの放射線を分離して測定する。測定対象の核種は、例えば、トリチウム（３Ｈ）、炭素１４（１４Ｃ）、リン３２（３２Ｐ）、ストロンチウム９０（９０Ｓｒ）等であり、これらから放射されるβ線を測定対象とする。
【００２２】
光電子増倍管１２−１および光電子増倍管１２−２は、液体シンチレータ１０を挟む位置に配置されている。液体シンチレータ１０および各光電子増倍管は、放射線の検出に応じて検出信号としてのパルス信号を出力する検出部を構成する。
【００２３】
各光電子増倍管は、液体シンチレータ１０から光が発せられると、端子ＴＴおよび端子ＴＥからパルス信号を出力する。端子ＴＴから出力されるパルス信号は、タイミング検出用のパルス信号である。端子ＴＥから出力されるパルス信号は、波高値測定用のパルス信号である。
【００２４】
光電子増倍管１２−１の端子ＴＴからは、波形整形アンプ１４−１にパルス信号が出力される。波形整形アンプ１４−１はパルス信号の波形を整形し、ＡＮＤ回路１５に出力する。光電子増倍管１２−２の端子ＴＴからは、波形整形アンプ１４−２にパルス信号が出力される。波形整形アンプ１４−２はパルス信号の波形を整形し、ＡＮＤ回路１５に出力する。ＡＮＤ回路１５は、波形整形アンプ１４−１および１４−２から出力された２つのパルス信号の論理積に相当するパルスタイミング信号を、第１マルチチャネルアナライザ２２および第２マルチチャネルアナライザ２４に出力する。各マルチチャネルアナライザは、パルスタイミング信号が示すタイミングに応じて、後述のエネルギー分析用パルス信号の計数を行う。なお、以下の説明では、第１マルチチャネルアナライザ２２および第２マルチチャネルアナライザ２４を、それぞれ、第１ＭＣＡ２２（Multi Channel Analyzer）および第２ＭＣＡ２４とする。
【００２５】
光電子増倍管１２−１の端子ＴＥからは、バッファアンプ１６−１にパルス信号が出力される。バッファアンプ１６−１は、パルス信号の波高値に関する特性を維持したまま、パルス信号を加算バッファアンプ１８に出力する。光電子増倍管１２−２の端子ＴＥからは、バッファアンプ１６−２にパルス信号が出力される。バッファアンプ１６−２は、パルス信号の波高値に関する特性を維持したまま、パルス信号を加算バッファアンプ１８に出力する。加算バッファアンプ１８は、各パルス信号を加算して得られるエネルギー分析用パルス信号を、レベル調整アンプ２０および第２ＭＣＡ２４に出力する。
【００２６】
レベル調整アンプ２０は、エネルギー分析用パルス信号を調整利得Ｇ倍し、第１ＭＣＡ２２に出力する。ここで、調整利得Ｇは、第１ＭＣＡ２２のエネルギー分解能を、第２ＭＣＡ２４のエネルギー分解能の何倍とするかに基づいて定められている。
【００２７】
液体シンチレータ１０において放射線が継続して次々と検出されると、第１ＭＣＡ２２および第２ＭＣＡ２４には、次々とエネルギー分析用パルス信号が入力される。第１ＭＣＡ２２は、次々と入力されるエネルギー分析用パルス信号に基づいて、エネルギースペクトラムを求める。すなわち、エネルギー分析用パルス信号を、その波高値に基づいて複数のエネルギーチャネルのいずれかに弁別し、各チャネルごとに計数率を求める。この際、第１ＭＣＡ２２は、ＡＮＤ回路１５から出力されたパルスタイミング信号が示すタイミングに応じて、各エネルギー分析用パルス信号を計数する。第１ＭＣＡ２２は、エネルギースペクトラムのデータを分離測定部２６に出力する。このようにして求められるエネルギースペクトラムの横軸は波高値で定まるエネルギーであり、縦軸は各エネルギーチャネルにおける計数率である。
【００２８】
第１ＭＣＡ２２が実行する処理と同様の処理によって、第２ＭＣＡ２４は、次々と入力されるエネルギー分析用パルス信号に基づいてエネルギースペクトラムを求める。第２ＭＣＡ２４は、エネルギースペクトラムのデータを分離測定部２６に出力する。
【００２９】
第１ＭＣＡ２２および第２ＭＣＡ２４が、パルスタイミング信号に従いエネルギー分析用パルス信号を計数することで、ノイズを計数する頻度が小さくなり、エネルギースペクトラムに含まれるノイズが抑制される。
【００３０】
このように、レベル調整アンプ２０および第１ＭＣＡ２２は、検出部としての液体シンチレータ１０、および各光電子増倍管による検出信号に基づいてエネルギースペクトラム（放射線効率）を求める第１分析部を構成する。第２ＭＣＡ２４は、検出信号に基づいてエネルギースペクトラムを求める第２分析部を構成する。
【００３１】
ここで、第１ＭＣＡ２２のエネルギー分解能は、第２ＭＣＡ２４のエネルギー分解能よりも高く、調整利得Ｇ倍であるものとする。また、第１ＭＣＡ２２および第２ＭＣＡ２４が求める各エネルギースペクトラムのエネルギー範囲の下限は０で同一であるものとする。そして、第２ＭＣＡ２４が求めるエネルギースペクトラムのエネルギー範囲の上限は、第１ＭＣＡ２２が求めるエネルギースペクトラムのそれよりも大きく、調整利得Ｇ倍であるものとする。すなわち、第２ＭＣＡ２４は、第１ＭＣＡ２２よりも広いエネルギ範囲でエネルギースペクトラムを求める。例えば、第２ＭＣＡ２４が求めるエネルギースペクトラムのエネルギー範囲の上限は、第１ＭＣＡ２２が求めるエネルギースペクトラムのエネルギー範囲の上限の１０倍、１００倍等とする。
【００３２】
そこで、以下の説明では、第１ＭＣＡ２２で求められるエネルギースペクトラムを狭範囲スペクトラムと称し、第２ＭＣＡ２４で求められるエネルギースペクトラムを広範囲スペクトラムと称する。
【００３３】
図２には、第２ＭＣＡ２４で求められる広範囲スペクトラムの概形が例示されている。広範囲スペクトラムのエネルギー範囲は０以上、Ｅ３以下である。この広範囲スペクトラムは、３種類の核種から発せられた放射線によるものである。３種類の核種のそれぞれのエネルギースペクトラムが合わせられているため、エネルギースペクトラムを表す曲線の曲率は一様ではない。
【００３４】
図３には、第１ＭＣＡ２２で求められる狭範囲スペクトラムの概形が例示されている。狭範囲スペクトラムのエネルギー範囲は、０以上、Ｅ２以下である。この狭範囲スペクトラムは、広範囲スペクトラムのエネルギー範囲のうち、０以上、Ｅ２以下の部分を切り出し、エネルギー分解能を調整利得Ｇ倍としたものである。エネルギーＥ２よりも高域側の放射線については、第１ＭＣＡ２２によって測定値が除去されている。
【００３５】
なお、放射線の測定環境には、図３に示される狭範囲スペクトラムよりも低域側のエネルギー０付近に、エネルギー幅が狭いノイズスペクトラムが存在する。第１ＭＣＡ２２は、十分なエネルギー分解能によって、このような狭帯域ノイズスペクトラムを波高弁別によって抑制する機能を有している。
【００３６】
図４には、核種Ａ、核種Ｂ、および核種Ｃのそれぞれのエネルギースペクトラムの概形が例示されている。破線で描かれたエネルギースペクトラム３２Ａは核種Ａによるものである。また、実線で描かれたエネルギースペクトラム３２Ｂは核種Ｂによるものであり、一点鎖線で描かれたエネルギースペクトラム３２Ｃは核種Ｃによるものである。核種Ｃのエネルギースペクトラム３２Ｃは、低域側において核種Ａおよび核種Ｂの各エネルギースペクトラム（３２Ａ，３２Ｂ）に重なる。核種Ｂのエネルギースペクトラム３２Ｂは、低域側において核種Ａのエネルギースペクトラム３２Ａに重なる。図３に示される広範囲スペクトラムは、核種Ａ、核種Ｂ、および核種Ｃの各エネルギースペクトラムを足し合わせたものに相当する。
【００３７】
例えば、核種Ａ、核種Ｂ、および核種Ｃは、それぞれ、トリチウム（３Ｈ）、炭素１４（１４Ｃ）、およびリン３２（３２Ｐ）である。なお、図２〜図４に示されたエネルギースペクトラムは、説明のために概形を示したものであり、厳密には実測されるものと異なる。
【００３８】
次に、図１の分離測定部２６が、核種Ａ、核種Ｂ、および核種Ｃについて、放射線測定値として崩壊数を求める処理について説明する。この処理は、測定対象のエネルギー範囲を各核種に対応する複数のウィンドウに分割し、高域側のウインドウから順にウィンドウごとに計数率を求め、各計数率に基づき各核種の崩壊数を求めるものである。１つのウィンドウ内において、測定対象外の核種のエネルギースペクトラムが混入する場合には、予め測定されたデータを用いて、測定対象外の核種のエネルギースペクトラムの寄与が除外される。以下、このようなマルチウィンドウ処理について具体的に説明する。
【００３９】
初めに、図４に示されているように、測定対象とするエネルギー範囲に対し、計数率が求められるエネルギー範囲として、第１ウィンドウＷ１、第２ウィンドウＷ２、および第３ウィンドウＷ３が設定される。すなわち、エネルギー０以上、Ｅ１未満のエネルギー範囲に第１ウィンドウＷ１が設定される。そして、エネルギーＥ１以上、Ｅ２未満のエネルギー範囲に第２ウィンドウＷ２が設定され、エネルギＥ２以上、Ｅ３以下のエネルギー範囲に第３ウィンドウＷ３が設定される。この設定は、予めユーザの操作によって行われる。
【００４０】
第３ウィンドウＷ３は、核種Ａおよび核種Ｂの各エネルギースペクトラムよりも高域における、核種Ｃのエネルギースペクトラムと重なる領域に設定される。第２ウィンドウＷ２は、第３ウィンドウＷ３よりも低域、かつ、核種Ａのエネルギースペクトラムよりも高域における、核種Ｂおよび核種Ｃの各エネルギースペクトラムが混在する領域に設定される。第１ウィンドウＷ１は、第２ウィンドウＷ２よりも低域、かつ、核種Ａ、核種Ｂおよび核種Ｃの各エネルギースペクトラムが混在する領域に設定される。
【００４１】
分離測定部２６においては、第１ウィンドウＷ１および第２ウィンドウＷ２に対する処理が狭範囲スペクトラムを用いて行われ、第３ウィンドウＷ３に対する処理が広範囲スペクトラムを用いて行われる。
【００４２】
ここでは、隣接する２つのウィンドウが接する場合を取り上げているが、これらは離れていてもよい。すなわち、隣接するウィンドウの間には、いずれのウィンドウにも属さない領域が介在してもよい。
【００４３】
マルチウィンドウ処理を実行するため、次のようなデータが予め記憶部２８に記憶される。これらのデータは、第１ウィンドウＷ１、第２ウィンドウＷ２、および第３ウィンドウＷ３が設定されたという前提の下で、予め実測によって求められる。
【００４４】
記憶部２８には、試料を含有した液体シンチレータ１０についてのＥＳＣＲ値、またはそれと等価なＥＳＣＲ値が記憶されている。ＥＳＣＲ値はクエンチングの度合を示す指標値であり、特許文献３に記載されているように、外部標準線源チャネル比法（ＥＳＣＲ法）（External Standard Channel Ratio）によって求められる。クエンチングとは、試料の含有によりシンチレータの発光効率が低下したり、発せられた光が減衰したりし、放射線の計数効率が低下することをいう。クエチングの度合の変化に応じて各核種のエネルギースペクトラムが変化する。他方、クエンチングの度合が定まると、各核種のエネルギースペクトラムも定まる。したがって、クエンチングの度合いを知ることで、各核種について各ウィンドウに対する計数効率の比率を求めることができる。
【００４５】
記憶部２８には、ＥＳＣＲ値と核種Ｃ混入比ｄとを対応付けた核種Ｃ混入比ｄデータベースが記憶されている。ここで、核種Ｃ混入比ｄは、第３ウィンドウＷ３での核種Ｃに対する計数率がＮである場合に、第２ウィンドウＷ２における計数率にＮ／ｄだけ、核種Ｃに基づく計数率が混入することを示す値である。核種Ｃ混入比ｄデータベースによれば、ＥＳＣＲ値に対応する核種Ｃ混入比ｄが求められる。
【００４６】
記憶部２８には、ＥＳＣＲ値と核種Ｃ混入比ｅとを対応付けた核種Ｃ混入比ｅデータベースが記憶されている。ここで、核種Ｃ混入比ｅは、第３ウィンドウＷ３での核種Ｃに対する計数率がＮである場合に、第１ウィンドウＷ１における計数率にＮ／ｅだけ、核種Ｃに基づく計数率が混入することを示す値である。核種Ｃ混入比ｅデータベースによれば、ＥＳＣＲ値に対応する核種Ｃ混入比ｅが求められる。
【００４７】
記憶部２８には、ＥＳＣＲ値と核種Ｂ混入比ｆとを対応付けた核種Ｂ混入比ｆデータベースが記憶されている。ここで、核種Ｂ混入比ｆは、第２ウィンドウＷ２での核種Ｂに対する計数率がＮである場合に、第１ウィンドウＷ１における計数率にＮ／ｆだけ、核種Ｂに基づく計数率が混入することを示す値である。核種Ｂ混入比ｆデータベースによれば、ＥＳＣＲ値に対応する核種Ｂ混入比ｆが求められる。
【００４８】
記憶部２８には、第１ウィンドウＷ１における核種Ａに対する計数効率η１、第２ウィンドウＷ２における核種Ｂに対する計数効率η２、および、第３ウィンドウＷ３における核種Ｃに対する計数効率η３のそれぞれが、ＥＳＣＲ値に対して対応付けられた計数効率データベースが記憶されている。計数効率は、ある核種の崩壊数に対し、１つのウィンドウにて実測される計数率の比率を表し、クエンチングの度合に依存する。すなわち、１つのウィンドウにおいて１つの核種について実測された計数率を計数効率で割ることで、その核種についての崩壊数が求められる。
【００４９】
図５には、分離測定部２６が、核種Ａの崩壊数ξ（Ａ）、核種Ｂの崩壊数ξ（Ｂ）、および核種Ｃの崩壊数ξ（Ｃ）をそれぞれ求めるフローチャートが示されている。分離測定部２６は、記憶部２８に記憶されたプログラムを実行し、このフローチャートに従う処理を実行する。すなわち、分離測定部２６は、広範囲スペクトラム、狭範囲スペクトラム、および記憶部２８に記憶された上記のデータに基づいてマルチウィンドウ処理を実行する。
【００５０】
分離測定部２６は、第２ＭＣＡ２４から出力された広範囲スペクトラムのデータに基づいて、第３ウィンドウＷ３における計数率Ｎ３を求める（Ｓ１０１）。すなわち、分離測定部２６は、第３ウィンドウＷ３に属する各チャネルで求められた計数率の加算合計値を計数率Ｎ３として求める。分離測定部２６は、記憶部２８における計数効率データベースを参照し、ＥＳＣＲ値に対応する計数効率η３を読み込み（Ｓ１０２）、次の（数１）に基づいて核種Ｃの崩壊数を求める（Ｓ１０３）。
【００５１】
（数１）  ξ（Ｃ）＝Ｎ３／η３
【００５２】
分離測定部２６は、第１ＭＣＡ２２から出力された狭範囲スペクトラムのデータに基づいて、第２ウィンドウＷ２における計数率Ｎ２を求める（Ｓ１０４）。すなわち、分離測定部２６は、第２ウィンドウＷ２に属する各チャネルで求められた計数率の加算合計値を計数率Ｎ２として求める。また、分離測定部２６は、記憶部２８における核種Ｃ混入比ｄデータベースを参照し、ＥＳＣＲ値に対応する核種Ｃ混入比ｄを読み込む（Ｓ１０５）。さらに、分離測定部２６は計数効率データベースを参照し、ＥＳＣＲ値に対応する計数効率η２を読み込み（Ｓ１０６）、次の（数２）に基づいて核種Ｂの崩壊数を求める（Ｓ１０７）。
【００５３】
（数２）  ξ（Ｂ）＝（Ｎ２−Ｎ３／ｄ）／η２
【００５４】
ここで、Ｎ３／ｄは第２ウィンドウＷ２についての計数率Ｎ２に含まれる、核種Ｃについての計数率である。（Ｎ２−Ｎ３／ｄ）は、計数率Ｎ２から核種Ｃについての計数率（混入値）を減算したものであり、核種Ｂについての計数率となる。この計数率を計数効率η２で割ることで核種Ｂの崩壊数が求められる。
【００５５】
すなわち、（数２）に表されているように、分離測定部２６は、第２ウィンドウＷ２内に混入した測定対象外の核種Ｃのエネルギースペクトラムによる混入値（Ｎ３／ｄ）、第２ウィンドウＷ２における計数率Ｎ２、および計数効率η２に基づいて、核種Ｂについての崩壊数ξ（Ｂ）を求める。
【００５６】
分離測定部２６は、第１ＭＣＡ２２から出力された狭範囲スペクトラムのデータに基づいて、第１ウィンドウＷ１における計数率Ｎ１を求める（Ｓ１０８）。すなわち、分離測定部２６は、第１ウィンドウＷ１に属する各チャネルで求められた計数率の加算合計値を計数率Ｎ１として求める。また、分離測定部２６は、記憶部２８における核種Ｃ混入比ｅデータベースを参照し、ＥＳＣＲ値に対応する核種Ｃ混入比ｅを読み込む（Ｓ１０９）。加えて、分離測定部２６は、記憶部２８における核種Ｂ混入比ｆデータベースを参照し、ＥＳＣＲ値に対応する核種Ｂ混入比ｆを読み込む（Ｓ１１０）。さらに、分離測定部２６は、計数効率データベースを参照し、ＥＳＣＲ値に対応する計数効率η１を読み込み（Ｓ１１１）、次の（数３）に基づいて核種Ａの崩壊数を求める（Ｓ１１１）。
【００５７】
（数３）  ξ（Ａ）＝［Ｎ１−Ｎ３／ｅ−（Ｎ２−Ｎ３／ｄ）／ｆ］／η１
【００５８】
ここで、Ｎ３／ｅは、計数率Ｎ１に含まれる、核種Ｃについての計数率である。（Ｎ２−Ｎ３／ｄ）／ｆは、計数率Ｎ１に含まれる、核種Ｂについての計数率である。［Ｎ１−Ｎ３／ｅ−（Ｎ２−Ｎ３／ｄ）／ｆ］は、第１ウィンドウＷ１についての計数率Ｎ１から、核種Ｂおよび核種Ｃについての各計数率（混入値）を減算したものであり、核種Ａについての計数率となる。この計数率を計数効率η１で割ることで核種Ａの崩壊数が求められる。
【００５９】
すなわち、（数３）に表されているように、分離測定部２６は、第１ウィンドウＷ１内に混入した測定対象外の核種Ｃのエネルギースペクトラムによる混入値（Ｎ３／ｅ）、測定対象外の核種Ｂのエネルギースペクトラムによる混入値（Ｎ２−Ｎ３／ｄ）／ｆ、第１ウィンドウＷ１における計数率Ｎ１、および計数効率η１に基づいて、核種Ａについての崩壊数ξ（Ａ）を求める。
【００６０】
分離測定部２６は、核種Ａ、核種Ｂおよび核種Ｃについて求められた各崩壊数を、ベクレル等の所定の単位に換算し、表示部としてのモニタ３０に出力する。モニタ３０は、各核種について崩壊数を表示する。
【００６１】
なお、上記ステップＳ１０１〜Ｓ１１１の計算順序およびデータ読み込み順序は一つの例である。分離測定部２６は、その他の計算順序およびデータ読み込み順序で、（数１）〜（数３）に基づき、各核種について崩壊数を求めてもよい。例えば、先に計数率Ｎ１〜Ｎ３を求め、さらに、核種Ｃ混入比ｄ、核種Ｃ混入比ｅ、および核種Ｂ混入比ｆ、計数効率η１〜η３を記憶部２８から読み込んだ後に、（数１）〜（数３）を計算してもよい。
【００６２】
さらに、分離測定部２６は、狭範囲スペクトラムまたは広範囲スペクトラムをモニタ３０に表示し、表示されたスペクトラムに基づいてユーザが各ウィンドウを設定するようにしてもよい。また、ここでは、クエンチングの度合を表す指標値としてＥＳＣＲ値を用いた例につき説明した。このような指標値としては、外部標準法（ＥＳＲ法）や試料チャンネル比法（ＳＣＲ法）等、その他の方法によって求められた指標値を用いてもよい。
【００６３】
一般に、放射線測定装置によって複数種の放射線を測定する場合、広いエネルギー範囲で放射線が測定される。したがって、放射線測定装置には、広いエネルギー範囲で測定可能であることが要求される。他方、測定対象の放射線のエネルギースペクトラムの低域側には、エネルギー幅の狭いノイズスペクトラムが存在する。したがって、放射線測定装置には、狭帯域のノイズスペクトラムを検出し、その影響を抑制するための十分なエネルギー分解能が要求される。
【００６４】
本実施形態に用いられる第１ＭＣＡ２２のエネルギー分解能は、第２ＭＣＡ２４のエネルギー分解能よりも高い。また、第２ＭＣＡ２４が求める広範囲スペクトラムのエネルギー範囲の上限は、第１ＭＣＡ２２が求める狭範囲スペクトラムのそれよりも大きい。そして、エネルギー分解能が高い方の第１ＭＣＡ２２によって、低エネルギー領域にある狭帯域のノイズスペクトラムによる測定への影響が抑制される。これによって、ノイズスペクトラムの影響を抑制し、かつ、広いエネルギー範囲で測定を行うことができる。
【００６５】
また、本実施形態に係る放射線測定装置では、２つのマルチチャネルアナライザを用いて、共通のエネルギー分析用パルス信号について、エネルギー範囲の異なるエネルギースペクトラムが求められる。これによって、簡単な構成で複数のエネルギー範囲について放射線測定を迅速に行うことができる。
【００６６】
図６には、変形例に係る放射線測定装置の構成が示されている。この放射線測定装置は、図１に示されている放射線測定装置について、第１ＭＣＡ２２を第１波高弁別計数部３４に置き換え、第２ＭＣＡ２４を第２波高弁別計数部３６に置き換えたものである。図１に示される構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
第１波高弁別計数部３４は、第１波高弁別部３８、第１計数部４０、第２波高弁別部４２、および第２計数部４４を備える。第１波高弁別部３８は、次々と入力されるエネルギー分析用パルス信号のうち、第１ウィンドウＷ１のエネルギー範囲内にあるものを波高値に応じて弁別し、第１計数部４０に出力する。第１計数部４０は、第１波高弁別部３８によって弁別されたエネルギー分析用パルス信号を計数し、計数率Ｎ１を分離測定部２６に出力する。
【００６８】
第２波高弁別部４２は、次々と入力されるエネルギー分析用パルス信号のうち、第２ウィンドウＷ２のエネルギー範囲内にあるものを波高値に応じて弁別し、第２計数部４４に出力する。第２計数部４４は、第２波高弁別部４２によって弁別されたエネルギー分析用パルス信号を計数し、計数率Ｎ２を分離測定部２６に出力する。
【００６９】
第２波高弁別計数部３６は、第３波高弁別部４６および第３計数部４８を備える。第３波高弁別部４６は、次々と入力されるエネルギー分析用パルス信号のうち、第３ウィンドウＷ３のエネルギー範囲内にあるものを波高値に応じて弁別し、第３計数部４８に出力する。第３計数部４８は、第３波高弁別部４６によって弁別されたエネルギー分析用パルス信号を計数し、計数率Ｎ３を分離測定部２６に出力する。
【００７０】
分離測定部２６は、第１波高弁別計数部３４から出力された計数率Ｎ１およびＮ２と、第２波高弁別計数部３６から出力された計数率Ｎ３を用いて、上述のマルチチャネル処理に従い、核種Ａ、核種Ｂおよび核種Ｃについてそれぞれ、崩壊数ξ（Ａ）、崩壊数ξ（Ｂ）および崩壊数ξ（Ｃ）を求める。
【００７１】
このような構成によれば、必要なウィンドウについてのみ波高弁別および計数が行われるため、マルチチャネルアナライザを用いる場合よりも構成が簡単となる。
【符号の説明】
【００７２】
１０  液体シンチレータ、１２−１，１２−２  光電子増倍管、１４−１，１４−２  波形整形アンプ、１５  ＡＮＤ回路、１６−１，１６−２  バッファアンプ、１８  加算バッファアンプ、２０  レベル調整アンプ、２２  第１マルチチャネルアナライザ（第１ＭＣＡ）、２４  第２マルチチャネルアナライザ（第２ＭＣＡ）、２６  分離測定部、２８  記憶部、３０  モニタ、３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ  エネルギースペクトラム、３４  第１波高弁別計数部、３６  第２波高弁別計数部、３８  第１波高弁別部、４０  第１計数部、４２  第２波高弁別部、４４  第２計数部、４６  第３波高弁別部、４８  第３計数部。
【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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