(57)【要約】【課題】放射線モニタと放射線モニタのテストを行う試験装置を備えた放射線測定装置では、計数率が時定数で応答するため低計数率のテストは長時間を要する。またプラントの定期点検期間中の欠測時間を最短にする要求がある。【解決手段】放射線モニタは放射線検出器と計数率を測定する測定部を備え、試験装置はテストパルス発生部とテストパルス制御部を備える。測定部は、計数回路、標準偏差が一定になるように計数率を求める演算部、入力切換回路等を備える。放射線モニタがテストモードを選択すると、テストパルス制御部は、テストパルスの繰り返し周波数を規定された基準となるスタート計数率と同じになるようにステップ状に変化させ、演算部の演算周期の計数率をスタート計数率に置き換え、次の演算周期で入力切換回路をテストパルスに切り換えてテストを開始し決められた時間の経過後テストを終了する。【選択図】  図１
2015132532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を測定する放射線モニタと、前記放射線モニタのテストを行う試験装置とを備え、測定モードとテストモードのいずれかのモードを選択でき、テスト時はテストモードを選択し、通常時は測定モードにして放射線を監視する放射線監視装置において、
前記放射線モニタは、放射線を検出して検出信号パルスを出力する放射線検出器と、
前記検出信号パルスを入力して計数率を測定する測定部と、を備え、
前記試験装置は、テストパルスを発生するテストパルス発生部と、該テストパルス発生部から出力されるテストパルスの繰り返し周波数を制御するとともに、前記測定部に入力を切り換えさせるテストパルス制御部と、を備え、
前記測定部は、前記検出信号パルスの波形を整形し、波高を増幅するとともに、前記検出信号パルスに重畳する高周波ノイズを除去するパルス増幅回路と、
該パルス増幅回路の出力パルスからノイズパルスを弁別除去してデジタルパルスを出力するノイズ弁別除去回路と、
前記デジタルパルスを入力して計数する計数回路と、
該計数回路から出力された計数値を入力して前記計数値の標準偏差が一定になるように計数率を求める演算部と、
該演算部の出力を表示するとともに、前記測定部の操作を行う表示・操作部と、
前記テストパルス制御部から前記演算部を経由して、前記検出信号パルスの入力、入力がないニュートラル、前記テストパルスの入力のいずれか１つに前記パルス増幅回路の入力を切り換えることができる入力切換回路と、を備え、
テストモードを選択した場合には、テスト項目が指定され、前記テストパルス制御部は、前記入力切換回路をニュートラルに切り換え、前記テストパルスの繰り返し周波数を、任意に設定された、または前記テスト項目に応じて規定された基準となるスタート計数率と同じになるようにステップ状に変化させ、前記演算部の演算周期の計数率を任意に設定された、またはテスト項目に応じて決められたスタート計数率に置き換えた後、前記演算部の次の演算周期で前記入力切換回路をニュートラルからテストパルスに切り換えてテストを開始し、決められた時間の経過後、当該テストを終了するようにしたことを特徴とする放射線監視装置。
【請求項２】
前記試験装置は、テストモードを選択した後に、前記テスト項目として入力に対する出力の直線性を測定する入出力応答テストを選択すると、
前記テストパルス制御部は、前記入力切換回路を検出信号パルスの入力またはテストパルスの入力からニュートラルに切り換え、前記テストパルスの繰り返し周波数をステップ状に最初のテストポイントまで変化させ、前記演算部の当該演算周期の計数率を最初のテストポイントと同じスタート計数率に置き換え、前記演算部の次の演算周期で前記入力切換回路をニュートラルからテストパルスに切り換え、所定の測定レンジ全体に対して予め決められたテストポイントについて、前記入出力応答テストを順次シーケンシャルに自動で行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の放射線監視装置。
【請求項３】
前記試験装置は、テストモードを選択した後、前記テスト項目として警報動作点の計数率を確認する警報テストを選択した際、
前記警報テストが高警報テストの場合には、テストパルス制御部は、前記入力切換回路を検出信号パルス入力またはテストパルス入力からニュートラルに切り換え、高警報動作点のレベルである高警報設定レベルでのスタート計数率のテストパルスの繰り返し周波数がスタート計数率より大きい関係を満たすスタート計数率にステップ状に変化させ、前記演算部の演算周期の計数率をスタート計数率に置き換え、前記演算部の次の演算周期で前記入力切換回路をニュートラルからテストパルスに切り換えて、テストパルスの繰り返し周波数をスタート計数率から警報設定レベルをゆるやかによぎるようにランプ状に変化させ、前記演算部は、演算周期毎にテストパルス入力に対する計数率を演算し、計数率が高
警報設定レベル以上になったかどうかを判定し、条件を満たした場合に高警報を発信するとともに前記高警報設定レベル以上になった計数率で出力をホールドし、
前記警報テストが低警報テストの場合には、前記テストパルス制御部は、前記入力切換回路を検出信号パルス入力からニュートラルに切り換え、低警報動作点のレベルである低警報設定レベルでのスタート計数率のテストパルスの繰り返し周波数がスタート計数率より小さい関係を満たすスタート計数率にステップ状に変化させ、前記演算部の演算周期の計数率をスタート計数率に置き換え、前記演算部の次の演算周期で前記入力切換回路をニュートラルからテストパルスに切り換えて、前記演算部は、演算周期毎にテストパルス入力に対する計数率を演算し、計数率が低警報設定レベル以下になったかどうかを判定し、条件を満たした場合に低警報を発信するとともに前記低警報設定レベル以下になった計数率で出力をホールドしつつ、
前記高警報テストと前記低警報テストをシーケンシャルに自動的に行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の放射線監視装置。
【請求項４】
前記試験装置は、テストモードを選択した後、計数率の入出力応答テストを選択した際、スタート計数率とテストモードの計数率データが設定されると、前記テストパルス制御部は、前記入力切換回路をニュートラルに切り換え、テストパルスの繰り返し周波数に相当するスタート計数率にステップ状に変化させ、前記演算部の当該演算周期の計数率をスタート計数率に置き換え、前記演算部の次の演算周期で前記入力切換回路をテストパルスに切り換えて入出力応答を測定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の放射線監視装置。
【請求項５】
前記テストパルス制御部は、前記入力切換回路を検出信号パルス入力からテストパルス入力に切り換える際に、直前の測定モードの計数率を記憶しておき、テストモードから測定モードに復帰させる場合、復帰直後の計数率をその直前の測定モードの計数率に置き換えるようにしたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の放射線監視装置。
【請求項６】
前記測定部は波形整形回路を備え、テストパルスが入力された際、前記入力されたテストパルスを波形整形するとともに、前記テストパルス発生部から出力するテストパルスの波高とパルス幅を制御し、テストパルスの波高とパルス幅を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の放射線監視装置。
【請求項７】
前記放射線モニタを複数備え、前記試験装置は前記複数の放射線モニタのテストを行えるようにしたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の放射線監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原子炉施設、使用済燃料再処理施設等の放出管理あるいは放射線管理に用いられる放射線監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子炉施設、使用済燃料再処理施設等で使用される放射線監視装置は、放射線を検出して検出信号パルスを出力する検出器と、検出信号パルスを入力して計数率（ここで計数率とは計数すなわちカウント数を時間で割ったもので、時間は一般的には秒または分であり、単位はｃｐｓまたはｃｐｍで表される）を測定する測定部を備えた複数チャンネルの放射線モニタと、個々の放射線モニタにテストパルスを入力するテスト信号発生部（テストパルスを使用すると、所望の繰り返し周波数を発生させて信号入力に対する出力計数率の応答、あるいは応答精度を確認することができる）と、テスト信号発生部のテストパルスの繰り返し周波数を制御すると共に、放射線モニタにおける検出信号パルスとテストパルスの入力切換を行うテスト信号制御部から構成される試験装置を備え、テスト信号制御部は、放射線モニタの測定部の入力切換回路を制御して検出器信号パルスからテストパルスに入力を切り換え、テストパルスの繰り返し周波数に対する計数率の応答を測定する入出力応答テスト（ここで、入出力応答テストとは、入力に対する出力の直線性を測定するテストを意味する）、テストパルスの繰り返し周波数が警報設定点をよぎるように入力して警報動作点の計数率を確認する警報テスト、を行って個々の放射線モニタの健全性（ここで健全性とは、仕様で規定された精度を満たしている状態を意味する）を確認している。
【０００３】
各放射線モニタは、測定した計数率を必要に応じて線量当量率（単位時間当たりの線量当量の増分。ここで、線量当量とは被ばくした人における照射の影響を評価するために使用される量で、吸収線量×線質係数で表される。）等の工学値に変換して放射線量を求め、通常のバックグラウンドレベルより高い放射線量レベルに高警報が設定され、上記施設の管理エリアの線量当量率（ここで線量当量率は計数率に比例することが、基準線源を用いた複数点での線量当量率に対する計数率の比から確認されている）、またはプロセス系統の放射能（この放射能は、放射能が倍になれば放出される放射線も倍になり、検出されるパルスの計数率も倍になるため、計数率に比例する）の異常に対して高警報を発信して運転員に報知すると共に、自動で必要な系統隔離を行う（例えば、系統に最終放出端がある場合は高警報で系統を遮断する）システムになっている。また、通常のバックグラウンドレベルより低い放射線量レベルに低警報が設定され、放射線モニタの故障による検出器信号喪失あるいは検出器信号の計数率の低下に対して低警報を発信して運転員に報知するようになっている。
【０００４】
指示応答の精度及び警報動作の精度の確認は、測定部にテストパルスを入力することにより実施されており、テスト信号制御部は、テスト項目に応じてテスト信号発生部のテストパルスの発信周波数をステップ状及びランプ状に変化させてテスト入力する（特許文献１参照）。なお、テスト期間中は、放射線監視装置から外部へ上記の高警報及び低警報が出力されないように、テスト開始前に警報をブロックし、テスト終了後はブロックを解除する。これらの操作は手動で行われ、警報をブロックしている期間（テスト期間はブロックしている期間より短い）はテスト中警報を出力する。
【０００５】
一方、放射線モニタで測定された放射線量は統計的に変動するため（原子核の壊変が本質的にランダムに起こることに起因する。非特許文献１参照）、放射線モニタは標準偏差が一定になるように計数率に応じて時定数を自動制御して所望の測定精度を維持している。また、放射線モニタは、計数率が１０ｃｐｍ(count per minuteの略。１分間当たりの放射線のカウント数を示す)程度から107ｃｐｍ程度までの広い測定レンジをカバーして測定することが求められ、レンジ切り換えに伴う不連続性をなくすために、広いレンジをレンジ切り換えなしで計数率測定が行われている。計数率が時定数で応答し、時定数が標準偏差の２乗に反比例すると共に計数率に反比例するため（非特許文献１参照）、測定レンジの各デカード毎の入出力応答テスト、高警報及び低警報の警報テストに時間がかかるため、テスト項目毎にテストパルスの繰り返し周波数をステップ状に変化さる入力とランプ状に変化させる入力を組み合わせて、ステップ変化の大きさと継続時間及びランプの傾きを事前に設定することにより、テストパルス入力に対する計数率の応答時間を短縮する工夫がなされている（特許文献１参照）。
【０００６】
ただし、低計数率での応答テストは依然として長時間を要し、例えば、標準偏差が２．６％、測定レンジ下限が１０ｃｐｍ、バックグラウンドが５０ｃｐｍの場合において、テストパルス入力をステップ状に1ｃｐｍにして１０ｃｐｍに近接させるのに概ね４０分かかり、テストパルス入力を０ｃｐｍにして応答を速めるようにしても大幅な改善効果は得られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２６０２６２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】社団法人日本アイソトープ協会、「放射線取扱の基礎」、初版第３刷、丸善、１９９６年１２月、pp．２９９−３０２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の放射線測定装置は以上のように、入力するテストパルスの繰り返し周波数について、ステップ入力で目標値に急接近させ、ランプ入力で目標値にゆるやかに接近させるように、目標値に基づき予め設定されたステップ入力とランプ入力の変化パターンに基づき、テストパルスの繰り返し周波数を制御することでテスト時間を短縮しているが、計数率が時定数で応答し、時定数が標準偏差の２乗に反比例すると共に計数率に反比例する（非特許文献１参照）ため、特に、低計数率のテスト項目は、計数率が時定数で低下するのをひたすら待つだけという状況のためテストに長時間を要するという問題があった。また、プラント運転中はほとんどのチャンネル（ここでチャンネルとは、複数の放射線モニタを有する装置の各放射線モニタのことを意味する）が連続測定の状態にあり、定期点検期間中でも連続運転が要求されて長時間欠測状態にできないチャンネルがあり、欠測を最短にするためのテスト時間の短縮の要求に対して更なる改善が求められている。
【００１０】
また、計画したテスト項目を途中で変更する場合、指示値と変更後のテスト項目に合わせてテスト入力パターンを別途計算して設定し直す必要があり、即応性に問題があった。すなわち、計画外の変更があるとテスト時間が大幅に延び、計画した時間で終わらないことがあった。
【００１１】
この発明は上記の課題を解消するためになされたもので、テスト時間を大幅に短縮するとともに、緊急で機器の健全性を確認したい場合、テスト項目を臨機応変に変更可能な放射線監視装置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】
【００１２】
この発明に係わる放射線測定装置は、
放射線を測定する放射線モニタと、前記放射線モニタのテストを行う試験装置とを備え、測定モードとテストモードのいずれかのモードを選択でき、テスト時はテストモードを選択し、通常時は測定モードにして放射線を監視する放射線監視装置において、
前記放射線モニタは、放射線を検出して検出信号パルスを出力する放射線検出器と、
前記検出信号パルスを入力して計数率を測定する測定部と、を備え、
前記試験装置は、テストパルスを発生するテストパルス発生部と、該テストパルス発生部から出力されるテストパルスの繰り返し周波数を制御するとともに、前記測定部に入力を切り換えさせるテストパルス制御部と、を備え、
前記測定部は、前記検出信号パルスの波形を整形し、波高を増幅するとともに、前記検出信号パルスに重畳する高周波ノイズを除去するパルス増幅回路と、
該パルス増幅回路の出力パルスからノイズパルスを弁別除去してデジタルパルスを出力するノイズ弁別除去回路と、
前記デジタルパルスを入力して計数する計数回路と、
該計数回路から出力された計数値を入力して前記計数値の標準偏差が一定になるように計数率を求める演算部と、
該演算部の出力を表示するとともに、前記測定部の操作を行う表示・操作部と、
前記テストパルス制御部から前記演算部を経由して、前記検出信号パルスの入力、入力がないニュートラル、前記テストパルスの入力のいずれか１つに前記パルス増幅回路の入力を切り換えることができる入力切換回路と、を備え、
テストモードを選択した場合には、テスト項目が指定され、前記テストパルス制御部は、前記入力切換回路をニュートラルに切り換え、前記テストパルスの繰り返し周波数を、任意に設定された、または前記テスト項目に応じて規定された基準となるスタート計数率と同じになるようにステップ状に変化させ、前記演算部の演算周期の計数率を任意に設定された、またはテスト項目に応じて決められたスタート計数率に置き換えた後、前記演算部の次の演算周期で前記入力切換回路をニュートラルからテストパルスに切り換えてテストを開始し、決められた時間の経過後、当該テストを終了するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１３】
上記放射線モニタは、測定モードとテストモードのいずれかの状態を選択でき、テストモードを選択してテスト項目を指定すると、上記テストパルス制御部は、上記入力切換回路をニュートラルに切り換え、テストパルスの繰り返し周波数を任意に設定された、または前記テスト項目に応じて規定された基準となるスタート計数率と同じになるようにステップ状に変化させ、上記演算部の当該演算周期の計数率を任意に設定された、またはテスト項目に応じて決められたスタート計数率に置き換えた後、上記演算部の次の演算周期で上記入力切換回路をニュートラルからテストパルスに切り換えてテストを開始し、決められた時間の経過後、当該テストを終了するようにしたので、テスト時間を大幅に削減できるとともにテスト項目を臨機応変に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係わる装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係わるテストの流れを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係わる装置の応答を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係わる装置の応答を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係わるテストの流れ（前半部分）を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係わるテストの流れ（後半部分）を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係わる装置の応答を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係わるテストの流れ（前半部分）を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係わるテストの流れ（後半部分）を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係わる装置の応答を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係わるテストの流れを示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係わる装置の応答を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態５に係わる装置の構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態６に係わる装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１． 
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図1は、実施の形態1に係わる放射線監視装置の構成を示す図で、放射線監視装置は、放射線を測定する放射線モニタ１と、放射線のテストを行う試験装置２を備えている。図１において、放射線モニタ１は、放射線を検出して検出信号パルス(アナログパルス)を出力する放射線検出器１１と、検出信号パルスを入力して計数率を測定する測定部１２を備えている。試験装置２は、テストパルスを発生するテストパルス発生部２１と、テストパルス発生部２１から出力されるテストパルスの繰り返し周波数を制御するとともに測定部１２に入力を切り換えさせるテストパルス制御部２２を備えている。
【００１６】
テストパルス発生部２１において、テストパルスはデジタルパルスであり、その繰り返し周波数とその時間変化はテストパルス制御部２２からの制御信号で決定される。測定部１２において、入力切換回路１２１の入力は、テストパルス制御部２２から、演算部１２５を経由した制御信号により、放射線検出器１１からの検出信号パルスを入力する検出信号パルス入力、入力のないニュートラル、テストパルス発生部２１からのテストパルスを入力するテストパルス入力のいずれかに切り換えられる。
【００１７】
入力切換回路１２１から測定部１２に入力された検出信号パルス、またはテストパルスは、パルス増幅回路１２２で増幅されるとともに、重畳する高周波ノイズが除去され、ノイズ弁別除去回路１２３で、例えば電圧が設定された範囲にある場合にデジタルパルスが出力され、設定電圧範囲を逸脱した場合はノイズとして排除される。また、ノイズ弁別除去回路１２３はパルス波形を測定して信号に対するノイズの波形の違いからノイズを弁別除去する機能を追加してもよい。
【００１８】
計数回路１２４は、ノイズ弁別除去回路１２３から出力されたデジタルパルスを計数して計数値を出力し、演算部１２５は、その計数値を入力して後述のように、計数率に依存して測定精度が変化しないように、すなわち安定した精度で測定するため、標準偏差が一定になるように計数率を演算し、必要に応じて計数率を線量当量率等の工学値に変換し、得られた計数率または工学値について、警報設定値と比較判定して高警報及び低警報を計数率または工学値とともに出力する。以下、計数率とともに出力した場合について説明する。
【００１９】
高警報は、例えば、放射線の放出管理許容レベルに基づき、通常バックグラウンドより高いレベルに設定される。低警報は、例えば、放射線検出器１１の故障による検出信号パルスの喪失または検出信号パルスの減少を検知するために、通常バックグラウンドより低いレベルに設定される。表示・操作部１２６は、演算部１２５からの出力を表示するとともに、測定部１２の操作を行えるようになっている。
【００２０】
放射線モニタ１は測定モードとテストモードのいずれかを選択して動作させるようになっており、テストパルス制御部２２でモード選択ボタンからテストモードを選択する。続いてテスト項目選択ボタンでテスト項目を選択し、自動／任意選択ボタンで任意を選択してテストをスタートする。テストパルス制御部２２は、放射線モニタ１の測定部１２の演算部１２５にアクセスしてテストモードに切り換え、入力切換回路１２１の入力を検出信号パルス入力からテストパルス入力に切り換え、放射線モニタ１にテストパルスを入力する。
【００２１】
放射線を測定した結果としての計数率は統計的に変動するため、例えば、次式（１）〜（５）に示すように、標準偏差σと前回演算周期の計数率ｎ(前回)に基づき、演算周期毎に時定数τを求め、時定数τ、定周期時間ΔT、今回計数値ΔN、ｎ(前回)に基づき、今回演算周期の計数率ｎ(今回)を求める演算を実行することで、標準偏差σが一定となるように計数率を測定できる。そして、標準偏差σを一定とすることで所定の精度が確保できる。すなわち、標準偏差σ一定で制御するとは、式（１）に示すように（非特許文献１参照）、計数率ｎが増えると、時定数τが減少して、測定時間に相当する２τが減少して、計数値２ｎτが常に一定になるように制御される。具体的には、σが０．１とは、計数率１００ｃｐｍを２τ＝１分間で１００カウント計数したときの標準偏差であり、計数率２００ｃｐｍのときは２τ＝３０秒間で１００カウント計数したときの標準偏差である。σが０．０１の場合には、1万カウントが必要になるため、２τに対応する測定時間が長くな
る。
【数１】
2015132532.tif 000003
【数２】
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【数３】
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【数４】
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【数５】
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【００２２】
図２は、例えば、測定レンジ内の任意の1点の指示精度を確認する場合の、テストパルス制御部２２による制御の手順とテストパルス発生部２１及び演算部１２５の動作の流れについて説明したものである。図２において、まず、テストパルス制御部２２でモード選択ボタンからテストモードが選択され、テスト項目から入出力応答テストが選択され、自動／任意選択ボタンから任意ボタン（以下単に「任意」と記す）が選択され、到達目標値としての目標計数率が設定されて実行ボタンが押される。次に、テストパルス制御部２２では、Ｓ００１において、演算部１２５からテストモード直前の測定モードの演算周期の計数率が読み込まれて格納され、Ｓ００２において、入力切換回路１２１の入力は検出信号パルス入力からニュートラルに切り換えられ、Ｓ００３において、テストパルス発生部２１が制御されて目標計数率に対応する繰り返し周波数のテストパルスが発生し、Ｓ００４において、演算部１２５の計数率がテスト開始計数率としてのスタート計数率に置き換えられる。次の演算周期のＳ００５においては、入力切換回路１２１の入力がニュートラルからテストパルス入力に切り換えられ、測定部１２にテストパルスが入力されてテストが開始される。
【００２３】
演算部１２５は、演算周期毎にテストパルス入力に対する計数率を演算する。テストパルス制御部２２は、Ｓ００６において、演算部１２５からテストモードの計数率データを入力し、Ｓ００７において、決められた演算周期数の計数率データの入力が完了したかどうかを判断し（入力データ数（データ取り込み回数に同じ）は決められた演算周期数に等しい）、YESなら、Ｓ００８において、データ処理してデータを格納し、Ｓ００９において、入力切換回路１２１の入力をテストパルス入力からニュートラルに切り換え、Ｓ０１０において、演算部１２５の計数率を、格納していたテストモード直前の測定モードの計数率に置き換える。次の演算周期のＳ０１１において、入力切換回路１２１の入力をニュートラルから検出信号パルス入力に切り換え、Ｓ０１２において、格納していたテストモード直前の測定モードの計数率をリセットしてテストを終了する。なお、Ｓ００７において、判断結果がNOならばＳ００６に戻る。
【００２４】
計数率のゆらぎは、最大±２カウントの計数の違いに対応し、周期的に発現することが考えられるので、例えば０、＋１、＋２、＋１、０、−１、−２、−１の順で出力された場合、８演算周期でゆらぐので、上記の決められた演算周期数としては、１０演算周期程度のデータを収集すれば最大と最小の偏差をもれなく評価できる。
【００２５】
図３は、入出力応答テストにおける放射線モニタ１のテスト入力に対する計数率の応答を示すもので、図３（ａ）はテストパルスが増加ステップの場合を示し、図３（ｂ）は逆に減少ステップの場合を示す。それぞれの図において、aはスタート計数率であると共に、テストポイント、目標計数率である。これら３者を同じ値とすることにより、測定状態の計数率から目標計数率に至る時定数による応答を省略でき、計数率出力ｃは点線で示した一定レベルのテストパルス入力の繰り返し周波数ｂに対してデジタル演算誤差だけ上下にゆらいだ応答（実線で示した「ｃ計数率出力応答」参照）を示す。テストパルス制御部２２は、演算部１２５から決められた演算周期数の計数率データを入力して、ｃで示した一定レベルに対するプラスおよびマイナスの最大ゆらぎを偏差とし、目標計数率を基準に精度を求め、テストデータとして保管する。テストデータは、テストパルス制御部２２で表示させて見ることができるとともに、モバイルメモリーに取り出すこともできる。
【００２６】
図４は、テストモードから測定モードに切換えるときに、演算部１２５の計数率を格納していたテストモード直前の測定モードの計数率に置き換えたときの計数率の応答を示すもので、aはテストモード直前の測定モードの計数率であり、ｂは演算部１２５の計数率を強制的にテストモード直前の測定モードの計数率に置き換えたことによる計数率出力応答で、ｃは測定モード開始のタイミングで置き換えられた、スタート計数率としてのテストモード直前の測定モードの計数率を示すものである。
【００２７】
以上のように、上記放射線モニタ１は、測定モードとテストモードのいずれかの状態を選択でき、テストパルス制御部２２は、測定モードからテストモードに切り換えて入出力応答テストを行う場合に、上記入力切換回路の入力を入力のないニュートラルにし、演算部１２５の計数率をスタート計数率に置き換えてから、演算部１２５の入力を検出信号パルス入力からテストパルス入力に切り換え、スタート計数率からテストを開始するようにしたものである。また、テストモード直前の測定モードの計数率を記憶しておき、テストモードから測定モードに復帰させる場合に、テストモード直前の測定モードの計数率に戻るようにしたので、モード切換時に目標計数率に向かって計数率出力が時定数で応答する時間を省略し、テストパルスの繰り返し周波数と計数率出力が平衡した状態からテストをスタートすることにより、短時間で本来目的とする入出力応答としての指示精度のテストデータが得られる。また、テストモードから測定モードへの復帰が瞬時になるのでテスト時間を大幅に削減できる。
【００２８】
実施の形態２．
実施の形態1では、ある1点の指示精度を確認する場合のテストパルス制御部２２の動作について説明したが、実施の形態２では、放射線モニタ１の測定レンジ全体について予め設定された目標計数率で定型的なテストを順番に実行するものについて説明する。例えば、測定下限レンジ１０ｃｐｍ、測定上限レンジ107ｃｐｍまでの各デカードのテストポイントについて、テストパルス制御部２２が、テストパルス発生部２１及び演算部１２５を制御して順次シーケンシャルに自動でテストを行う。その手順と動作について図５に従って説明する。
【００２９】
図５において、テストパルス制御部２２でモード選択ボタンからテストモードを選択し、続いてテスト項目から入出力応答テストを選択し、自動／任意選択ボタンから自動を選択して実行ボタンを押す。そうすると、テストパルス制御部２２は、Ｓ１１１において演算部１２５からテストモード直前の測定モードの演算周期の計数率を読み込んで格納し、Ｓ１１２において入力切換回路１２１の入力を検出信号パルス入力からニュートラルに切り換える。次いで、Ｓ１１３においてテストパルス発生部２１を制御して測定下限レンジ１０ｃｐｍのテストポイントに対応する繰り返し周波数のテストパルスを発生させ、Ｓ１１４において演算部１２５の計数率をテストポイントと同じ計数率に置き換えてこれをスタート計数率とする。そして、次の演算周期のＳ１１５において入力切換回路１２１の入力をニュートラルからテストパルス入力に切り換えて測定部１２にテストパルスを入力し、当該テストポイントのテストを開始する。演算部１２５は、演算周期毎にテストパルス入力に対する計数率を演算する。テストパルス制御部２２は、Ｓ１１６において演算部１２５からテストモードの計数率データを入力し、Ｓ１１７において決められたデータ数の入力が完了したかどうかを判定し、判定した結果がＮＯならばＳ１１６に戻り、判定した結果がＹＥＳならＳ１１８において、データ処理してデータを格納し、１０ｃｐｍの入出力応答テストを終了する。
【００３０】
次に、Ｓ１２２において入力切換回路１２１の入力をテストパルス入力からニュートラルに切り換え、Ｓ１２３においてテストパルス発生部２１を制御して次の102ｃｐｍのテストポイントに相当する繰り返し周波数のテストパルスを発生させる。Ｓ１２４において演算部１２５の計数率をテストポイントと同じ計数率に置き換え、これをスタート計数率とする。そして、Ｓ１２５において、次の演算周期で入力切換回路１２１の入力をニュートラルからテストパルス入力に切り換えて測定部１２にテストパルスを入力し、当該テストポイントのテストを開始する。演算部１２５は、演算周期毎にテストパルス入力に対する計数率を演算し、テストパルス制御部２２は、Ｓ１２６において演算部１２５からテストモードの計数率データを入力する。Ｓ１２７において決められたデータ数の入力が完了したかどうかを判定し、判定した結果がＮＯならばＳ１２６に戻り、ＹＥＳならＳ１２８においてデータ処理してデータを格納し、102ｃｐｍ の入出力応答テストを終了する。
【００３１】
同様にして、図６に示すように、103ｃｐｍの入出力応答テストについてＳ１３２〜Ｓ１３８を実行し、104ｃｐｍの入出力応答テストについてＳ１４２〜Ｓ１４８を実行し、105ｃｐｍの入出力応答テストについてＳ１５２〜Ｓ１５８を実行し、106ｃｐｍの入出力応答テストについてＳ１６２〜Ｓ１６８を実行し、107ｃｐｍの入出力応答テストについてＳ１７２〜Ｓ１７８を実行する。そして、測定レンジ下限から測定レンジ上限まで１デカード間隔のテストポイントの入出力応答を測定したら、Ｓ１８１において入力切換回路１２１の入力をテストパルス入力からニュートラルに切り換え、Ｓ１８２において演算部１２５の計数率を、格納していたテストモード直前の測定モードの計数率に置き換える。次の演算周期のＳ１８３において入力切換回路１２１の入力をニュートラルから検出信号パルス入力に切り換え、Ｓ１８４において格納していたテストモード直前の測定モードの計数率をリセットして入出力応答テストを終了する。
【００３２】
図７は、例えば測定レンジ下限から測定レンジ上限まで、１デカードずつテストポイントを変えて入出力応答テストを実行する場合についてのテスト入力に対する計数率の応答の一例を示すもので、ａは１０２ｃｐｍのテストポイントのスタート計数率を示し、ｂ（点線）はテストパルスの繰り返し周波数を示し、ｃ（実線）は出力の計数率応答を示す。
テストパルス制御部２２が、演算部１２５の前回計数率をａのスタート計数率に置き換え、テストパルスの繰り返し周波数をａのスタート計数に合わせてｂのようにステップ状に変化させると、ｃの計数率はデジタル誤差のゆらぎを持って応答する。ａは、測定レンジ下限、測定レンジ下限＋１デカードと順次テストパルスの繰り返し周波数をステップ状に変化させて入力し、測定レンジ上限まで切れ目なく順番にテストを実行する。
【００３３】
以上のように、入出力応答テストにおいて、テストパルス制御部２２は入力切換回路１２１を制御してテストポイントに対応した繰り返し周波数のステップ状のテストパルスを入力し、放射線モニタ１の測定レンジ全体の予め決められたテストポイントについて、入出力応答テストをシーケンシャルに効率的に実行するようにするとともに、テストモードから測定モードへ切り換えると、テストモード切換直前のノーマルモードの計数率に瞬時に復帰するので、入出力応答テスト時間を大幅に削減できる。
【００３４】
実施の形態３．
実施の形態３では、警報テストについて説明する。まず、高警報の警報テストの場合には、テストパルス制御部２２は、テストパルス発生部２１のテストパルスの繰り返し周波数を警報設定点近傍のスタート点から警報設定点をゆるやかに（近似的に時間変化率は、「（スタート計数率−警報設定レベルでの計数率）／時定数」となる）よぎるようにランプ状に変化させる。
【００３５】
その手順と動作について図１、図８、および図９にしたがって説明する。
図１、および図８において、テストパルス制御部２２でモード選択ボタンからテストモードを選択し、続いてテスト項目から警報テストを選択し、自動／任意選択ボタンから自動を選択して実行ボタンを押す。すると、テストパルス制御部２２は、Ｓ２１１において演算部１２５からテストモード直前の測定モードの演算周期の計数率を読み込んで格納する。次いで、Ｓ２１２において入力切換回路１２１の入力を検出信号パルス入力からニュートラルに切り換え、Ｓ２１３においてテストパルス発生部２１を制御して高警報テストのスタート計数率に対応する繰り返し周波数のテストパルスを発生させる。そしてＳ２１４において演算部１２５の計数率を高警報テストのスタート計数率と同じ計数率に置き換える。次の演算周期のＳ２１５において、入力切換回路１２１の入力をニュートラルからテストパルス入力に切り換えて測定部１２にテストパルスを入力して高警報テストを開始する。そして、次の演算周期のＳ２１６からテストパルス発生部２１のテストパルスの繰り返し周波数をランプ状に変化、すなわちテストパルス発生部２１として出力可能な最小のステップ変化を繰り返すことでランプ状の変化を近似し、その最小のステップ変化の１ステップ分を変化させる。演算部１２５は、演算周期毎にテストパルス入力に対する計数率を演算し、計数率が高警報設定レベル以上になったかどうかを判定し、条件を満たした場合に高警報を発信して警報発信した計数率で出力をホールドする。
【００３６】
テストパルス制御部２２は、次の演算周期Ｓ２１７において演算部１２５から計数率と高警報出力を入力する。次のＳ２１８において高警報が発信したかどうかを判定し、判定結果がＹＥＳ（つまり高警報が発信した）ならば、Ｓ２１９においてテストパルス発生部２１を制御してテストパルスの繰り返し周波数をホールドし、Ｓ２２０において高警報動作点の精度を演算してデータを格納し、低警報テストのＳ２３２に進む（図９参照）。Ｓ２１８において判定結果がＮＯの場合には、Ｓ２２１において設定されたテスト時間を越えていないかどうかを判定し、判定結果がＮＯならばＳ２１６に戻り、判定結果がＹＥＳならばＳ２２２において高警報動作異常としてその記録データを格納し、低警報テストのＳ２３２に進む。
【００３７】
この低警報テストにおいては、図９に示すように、テストパルス制御部２２は、Ｓ２３２において入力切換回路１２１の入力を検出信号パルス入力からニュートラルに切り換え、Ｓ２３３においてテストパルス発生部２１を制御して、低警報テストのスタート計数率に対応する繰り返し周波数のテストパルスを発生させる。次いで、Ｓ２３４において演算部１２５の計数率を低警報テストのスタート計数率と同じ計数率に置き換え、次の演算周期のＳ２３５において入力切換回路１２１の入力をニュートラルからテストパルス入力に切り換えて測定部１２にテストパルスを入力して低警報テストを開始する。そして、次の演算周期のＳ２３６からテストパルス発生部２１のテストパルスの繰り返し周波数を、高警報テストと同様に、テストパルス発生部２１として出力可能な最小のステップ変化を繰り返すことでランプ状変化を近似させる。演算部１２５は、演算周期毎にテストパルス入力に対する計数率を演算し、計数率が低警報設定点以下になったかどうかを判定し、条件を満たした場合に低警報を発信して警報発信した計数率で出力をホールドする。
【００３８】
テストパルス制御部２２は、Ｓ２３７において演算部１２５から計数率と低警報出力を入力し、Ｓ２３８において低警報が発信したかどうかを判定する。判定結果がＹＥＳ（つまり低警報が発信した）ならばＳ２３９においてテストパルス発生部２１を制御してテストパルスの繰り返し周波数をホールドする。次いで、Ｓ２４０において低警報動作の精度を演算してデータを格納してＳ３５１に進む。一方、Ｓ２３８において判定結果がＮＯの場合はＳ２４１において設定されたテスト時間を越えていないかどうかを判定し、判定結果がＮＯならばＳ２３６に戻る。判定結果がＹＥＳならばＳ２４２において低警報動作異常としてその記録データを格納してＳ３５１に進む。
【００３９】
Ｓ３５１において入力切換回路１２１の入力をテストパルス入力からニュートラルに切り換え、Ｓ３５２において演算部１２５の計数率を、格納していたテストモード直前の測定モードの計数率に置き換え、次のＳ３５３において入力切換回路１２１の入力をニュートラルから検出信号パルス入力に切り換え、Ｓ３５４において格納していたテストモード直前の測定モードの計数率をリセットして警報テストを終了する。
【００４０】
なお、高警報テストのみを実施したい場合は、テストパルス制御部２２でテスト項目から警報テストを選択し、自動／任意選択ボタンから任意を選択し、更に高警報テストを選択することにより、Ｓ２３２の代わりにＳ３５１に進む（図９参照）。低警報テストのみを実施したい場合は、テストパルス制御部２２でテスト項目から警報テストを選択し、自動／任意選択ボタンから任意を選択し、更に低警報テストを選択することにより、Ｓ２３２の前にＳ２１１を実行する（図８、図９参照）。
【００４１】
高警報テスト及び低警報テストにおけるランプ状のテストパルスの繰り返し周波数の傾きは、すなわち出力可能な最小のステップ変化を繰り返すことでランプ状の変化を近似する。この出力可能な最小の１ステップ分の変化を演算周期で除したものは試験精度と試験時間に関係するので、実施の形態1の（３）式及び（４）式で事前にシミュレーションを行って最適値を求めておく。
【００４２】
次に、入出力応答を図１０で説明する。図１０は、例えば、直前のバックグラウンド計数率から、図１０（ａ）の高警報テストを、続いて図１０（ｂ）の低警報テストを自動で行うときの入出力応答を模式的に示したしたものである。図１０（ａ）の高警報の場合において、aはスタート計数率を示し、bはテストパルスのランプ入力を示し、ｃは警報設定点を示し、ｄは高警報動作点を示す。テストパルス制御部２２が、演算部１２５の前回計数率をaのスタート計数率に置き換え、テストパルスの繰り返し周波数をaのスタート計数率に合わせてステップ状に変化させ、続いてｂのようにランプ状に変化させると、計数率はｂのテストパルスのランプ入力に追従してデジタル誤差のゆらぎを持って(詳細表示省略)応答し、ｃの警報設定レベルをよぎるｄの警報動作点で警報を発信する。
【００４３】
図１０（ｂ）の低警報の場合において、ａはスタート計数率を示し、ｂはテストパルスステップ入力を示し、ｃは計数率応答を示し、ｄは警報設定点を示し、ｅは低警報動作点を示す。テストパルス制御部２２が、演算部１２５の前回計数率をａのスタート計数率に置き換え、テストパルスの繰り返し周波数をａのスタート計数率に合わせてステップ状に変化させると（応答を早めるために繰り返し周波数をゼロまたは測定レンジ下限より十分低い値にステップ状に変化させてもよい）、計数率はゆるやかに（近似的に時間変化率は、「（スタート計数率−警報設定レベルでの計数率）／時定数」となる）、デジタル誤差のゆらぎを持って（詳細表示省略）応答し、ｃの警報設定レベルをよぎるｄの警報動作点で警報を発信する。
【００４４】
以上のように、テストパルス制御部２２は、入力切換回路１２１の入力を切り換えてテストパルス発生部２１からテストパルスを放射線モニタに入力し、演算部１２５が格納している前回計数率を警報設定点に近接するスタート計数率に置き換え、テストパルスを最小の繰り返し周波数にステップ状に変化させて入力するようにした。また、高警報テストと低警報テストをシーケンシャルに効率的に実行するようにした。さらに、テストモードから測定モードへの復帰が瞬時になるようにした。以上の対応により、警報テスト時間を大幅に削減できる。
【００４５】
実施の形態４．
実施の形態４について、図１１のフロー図に従い説明する。テストパルス制御部２２は、テストパルス制御部２２でテスト項目から応答時間テストを選択し、到達目標値としての目標計数率を設定して実行ボタンを押す。すると、テストパルス制御部２２は、実施の形態1の図２のＳ００１〜Ｓ０１２と同じ内容のＳ４０１〜Ｓ４１２を実行する。ここで、実施の形態1の入出力応答テストと実施の形態４の応答時間テストの違いは、入出力応答テストでは目標計数率とスタート計数率が同じであることに対し、応答時間テストではスタート計数率から目標計数率に至る応答を測定することが目的のため、目標計数率とスタート計数率が異なることである。また、Ｓ４０８のデータ処理では、例えばデータから応答時間あるいは時定数を演算することである。
【００４６】
図１２に示すように、例えばテストパルスのステップ増加入力に対し、直前計数率とこの直前計数率を起点として、指数関数で応答する出力計数率とから応答時間あるいは時定数を測定することができ、試験装置２では、選択ボタンが操作され、目標計数率が入力されるだけで応答時間測定あるいは時定数測定のような非定型の試験にも容易に対応できる。
【００４７】
実施の形態５．
実施の形態５では、図１３に示すように、測定部１２に波形整形回路１２７を備え、入力したテストパルスを波形整形し、テストパルス制御部２２は、テストパルス発生部２１において出力するテストパルスの波高とパルス幅を制御し、波形整形回路１２７から出力されるテストパルスの波高と波形について検出信号パルスを模擬した模擬信号パルスとしたので、テストパルスの波高とパルス幅を変化させることによりパルス増幅回路１２２のゲインの確認、およびノイズ弁別除去回路１２３の実動作点の確認試験等にも適用できる効果を奏する。
【００４８】
実施の形態６．
実施の形態６では、図１４のように複数チャンネルの放射線モニタ１ａ、１ｂ、・・・、１ｉを備え、試験装置２は複数チャンネルの放射線モニタ１ａ〜１ｉのテストを同時に行えるようにしたので、テスト時間を更に削減することができると共に、試験期間を短縮できる効果を奏する。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１  放射線モニタ、２  試験装置、１１  放射線検出器、１２  測定部、２１  テストパルス発生部、２２  テストパルス制御部、１２１  入力切換回路、１２２  パルス増幅回路、１２３  ノイズ弁別除去回路、１２４  計数回路、１２５  演算部、１２６  表示・操作部、１２７  波形整形回路。
【図１】
2015132532.tif 000008
【図２】
2015132532.tif 000009
【図３】
2015132532.tif 000010
【図４】
2015132532.tif 000011
【図５】
2015132532.tif 000012
【図６】
2015132532.tif 000013
【図７】
2015132532.tif 000014
【図８】
2015132532.tif 000015
【図９】
2015132532.tif 000016
【図１０】
2015132532.tif 000017
【図１１】
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【図１２】
2015132532.tif 000019
【図１３】
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【図１４】
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