(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を放出する測定対象物を気体と共に収容する測定対象物収容部と、
前記測定対象物収容部から流出した前記気体中のイオンを収集するイオン収集部と、
前記イオン収集部の電極に電圧を印加する電源部と、
前記測定対象物収容部内の前記気体を前記イオン収集部に送ると共に、そのイオン収集部に送られた気体を前記測定対象物収容部に戻して前記気体を循環させる気体輸送部と、
前記イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する電流計測部と、
前記測定対象物の形状と感度の補正係数との対応表を基に、前記測定対象物の形状に対応する補正係数を取得する補正係数取得部と、
前記電流計測部から出力される電流値を前記補正係数取得部から出力される前記補正係数で補正し、補正した電流値から前記測定対象物の放射線量を測定する電流補正部とを有することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項２】
前記測定対象物収容部の内部に具備し、載置された前記測定対象物を回転させる回転テーブルと、
前記回転テーブルの回転を制御する回転制御部と、をさらに有し、
前記電流計測部は、前記イオン収集部で収集した前記イオンを、前記測定対象物の回転角に応じた電流として計測し、
前記電流補正部は、前記回転角に応じた電流を、前記補正係数取得部で取得した補正係数でそれぞれ補正し、補正された電流値の回転角による変動を基に、前記感度の補正係数が適正であるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の放射線測定装置。
【請求項３】
前記測定対象物を中心として回転し、前記測定対象物に対して前記気体を吹き付ける気体吹付部と、
前記気体吹付部の回転を制御する回転制御部と、をさらに有し、
前記電流計測部は、前記イオン収集部で収集した前記イオンを、前記測定対象物の吹き付け角に応じた電流として計測し、
前記電流補正部は、前記吹き付け角に応じた電流を、前記補正係数取得部で取得した補正係数でそれぞれ補正し、補正された電流値の吹き付け角による変動を基に、前記感度の補正係数が適正であるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の放射線測定装置。
【請求項４】
放射線を放出する測定対象物を気体と共に収容する測定対象物収容部と、
前記測定対象物収容部から流出した前記気体中のイオンを収集するイオン収集部と、
前記イオン収集部の電極に電圧を印加する電源部と、
前記測定対象物収容部内の前記気体を前記イオン収集部に送ると共に、そのイオン収集部に送られた気体を前記測定対象物収容部に戻して前記気体を循環させる気体輸送部と、
前記イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する電流計測部と、
前記測定対象物の帯電量と感度の補正係数との対応表を基に、前記測定対象物の帯電量に対応する感度の補正係数を取得する補正係数取得部と、
前記電流計測部から出力される電流値を前記補正係数取得部から出力される前記補正係数で補正し、補正した電流値から前記測定対象物の放射線量を測定する電流補正部とを有することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項５】
前記補正係数取得部は、前記測定対象物の帯電量に対応する感度を予め実測することで得られる前記測定対象物の帯電量と感度の補正係数との対応表を基に、前記測定対象物の帯電量に対応する感度の補正係数を取得することを特徴とする請求項４に記載の放射線測定装置。
【請求項６】
放射線を放出する測定対象物を気体と共に収容する測定対象物収容部と、
前記測定対象物収容部から流出した前記気体中のイオンを収集するイオン収集部と、
前記イオン収集部の電極に電圧を印加する電源部と、
前記測定対象物収容部内の前記気体を前記イオン収集部に送ると共に、そのイオン収集部に送られた気体を前記測定対象物収容部に戻して前記気体を循環させる気体輸送部と、
前記気体の一部を入れ替える気体入替部と、
前記イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する電流計測部と、
前記気体の割合と感度の補正係数との対応表を基に、前記割合に対応する補正係数を取得する補正係数取得部と、
前記電流計測部で計測した電流値を前記補正係数取得部から出力される補正係数で補正する電流補正部とを有することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項７】
前記気体入替部は、前記気体と比較して湿度の低い空気を前記測定対象物収容部の内部に注入することを特徴とする請求項６に記載の放射線測定装置。
【請求項８】
放射線を放出する測定対象物を気体と共に収容する測定対象物収容部と、
前記測定対象物収容部から流出した前記気体中のイオンを収集する第１イオン収集部と、
前記第１イオン収集部の電極に電圧を印加する第１電源部と、
前記測定対象物収容部内の前記気体を前記第１イオン収集部に送ると共に、そのイオン収集部に送られた気体を前記測定対象物収容部に戻して前記気体を循環させる気体輸送部と、
前記第１イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する第１電流計測部と、
前記第１電源部の起動前に、前記気体中のイオンを収集する第２イオン収集部と、
前記第１電源部の起動前に、前記第２イオン収集部の電極に電圧を印加する第２電源部と、
前記第１電流計測部で計測した電流値から前記測定対象物の放射線量を測定する電流補正部とを有することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項９】
前記第２イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する第２電流計測部と、
前記第２電流計測部で計測した電流をＢＧ（Back Ground）イオンに起因する電流として評価するＢＧ電流評価部と、をさらに有し、
前記電流補正部は、前記電流値を前記ＢＧ電流評価部から出力される電流値で補正することを特徴とする請求項８に記載の放射線測定装置。
【請求項１０】
放射線を放出する測定対象物をアースするアース部と、
前記測定対象物を気体と共に収容する測定対象物収容部と、
前記測定対象物収容部から流出した前記気体中のイオンを収集する第１イオン収集部と、
前記第１イオン収集部の電極に電圧を印加する第１電源部と、
前記測定対象物収容部の内部に具備し、前記測定対象物を電界シールドすると共に前記測定対象物収容部内のイオンを前記第１イオン収集部の方向に導く電界シールド部と、
前記測定対象物収容部の内部に具備し、前記電界シールド部の外側のイオンを収集する第３イオン収集部と、
前記第３イオン収集部の電極に電圧を印加する第３電源部と、
前記測定対象物収容部内の前記気体を前記第１イオン収集部に送ると共に、その第１イオン収集部に送られた気体を前記測定対象物収容部に戻して前記気体を循環させる気体輸送部と、
前記第１イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する第１電流計測部と、
前記第１電流計測部で計測した電流値から前記測定対象物の放射線量を測定する電流補正部とを有することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項１１】
前記第３イオン収集部を、前記測定対象物収容部の内部に具備し、前記電界シールド部の外側のイオンを収集する帯電物質とすることを特徴とする請求項１０に記載の放射線測定装置。
【請求項１２】
放射線を放出する測定対象物を気体と共に収容する測定対象物収容部と、
前記測定対象物収容部から流出した前記気体中のイオンを収集するイオン収集部と、
前記イオン収集部の電極に電圧を印加する電源部と、
前記測定対象物収容部内の前記気体を前記イオン収集部に送ると共に、そのイオン収集部に送られた気体を前記測定対象物収容部に戻して前記気体を循環させる気体輸送部と、
前記測定対象物の放射線発生源を含む表面に対して前記気体を吹き付ける気体吹付部と、
前記気体吹付部から吹き付ける気体の流速を制御する流速制御部と、
前記イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する電流計測部と、
前記電流計測部で計測した電流値から前記測定対象物の放射線量を測定する電流補正部と、
前記気体吹付部から吹き付ける気体の流速と前記電流計測部で計測した電流値との関係から前記放射線の種類を弁別する放射線弁別部とを有することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項１３】
放射線を放出する測定対象物を気体と共に収容する測定対象物収容部と、
前記測定対象物収容部から流出した前記気体中のイオンを収集する第１イオン収集部と、
前記第１イオン収集部の電極に電圧を印加する第１電源部と、
前記第１イオン収集部の下流側に、前記気体中のイオンを収集する第４イオン収集部と、
前記第４イオン収集部の電極に電圧を印加する第４電源部と、
前記測定対象物収容部内の前記気体を前記イオン収集部に送ると共に、そのイオン収集部に送られた気体を前記測定対象物収容部に戻して前記気体を循環させる一方、前記気体の循環を逆転させる気体輸送部と、
前記第１イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する第１電流計測部と、
前記第１電流計測部で計測した電流値から前記測定対象物の放射線量を測定する電流補正部とを有することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項１４】
放射線を放出する測定対象物を気体と共に測定対象物収容部に収容し、その測定対象物収容部からイオン収集部に送られた前記気体を、前記イオン収集部から前記測定対象物収容部に戻すことで循環流路を形成させ、前記イオン収集部で収集した前記気体中のイオンを電流として計測することで前記測定対象物の放射線量を測定する放射線測定方法において、
測定対象物の形状に対応する感度の補正係数を基に、前記測定対象物の形状に対応する感度の補正係数である形状／補正係数を取得する形状／補正係数取得工程と、
前記測定対象物が帯電しているか、又は、前記の測定対象物の帯電量が閾値以上である場合、前記測定対象物を除電する除電工程と、
前記測定対象物が帯電している場合、前記測定対象物の帯電量に対応する感度の補正係数である帯電量／補正係数を取得する帯電量／補正係数取得工程と、
前記気体の温度及び湿度のうち少なくとも一方に対応する感度の補正係数である温湿度／補正係数を取得する温湿度／補正係数取得工程と、
前記気体と比較して湿度の低い空気を注入して気体を入れ替える気体入替工程と、
前記空気の割合に対応する感度の補正係数である注入割合／補正係数を取得する注入割合／補正係数取得工程と、
前記測定対象物の回転角に応じて計測した電流値の変動が閾値未満の場合、前記形状／補正係数が適正であると判断する形状／補正係数適正判断工程と、
前記形状／補正係数が適正であると判断する場合、前記電流値を、前記形状／補正係数、前記帯電量／補正係数、前記温湿度／補正係数及び前記注入割合／補正係数によって補正することで、前記測定対象物の放射線量を測定することを特徴とする放射線測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線による電離作用を利用して電流測定によって放射線を測定する放射線測定装置及び放射線測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、放射線測定装置及び放射線測定方法においては、廃棄物等の測定対象物から放出される放射線によってその近傍の気体が電離されてイオン対が生成されるが、そのイオンは数秒〜数十秒の寿命をもち、その間は測定対象物の近傍に存在する。この生成されるイオンのイオン数を電流として計測すれば、放射線の強度を求めることができる。
【０００３】
この原理を利用した放射線測定装置及び放射線測定方法の従来技術として、次に示すような文献が開示されている。
【特許文献１】特許第３４０８５４３号公報
【特許文献２】特開２００３−３３７１７５号公報
【特許文献３】特開２００３−１９４９４６号公報
【非特許文献１】内藤晋、佐野明、泉幹雄、他、「α線の電離空気輸送型計測におけるイオン電流予測モデルの開発」日本原子力学会和文論文誌，Ｖｏｌ．4，Ｎｏ．１，ｐｐ．７『２００５』
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術の第１の課題は、測定対象物収容部に収容する測定対象物の形状や材質、又は設置されている場所の気体の状態によって計測されるイオン電流が変化する点である。つまり、測定対象物としてのパイプ内部に汚染がある場合、表面に汚染がある場合に比べてイオン収集部まで輸送されるイオン量が異なり、異なった電流として計測されてしまう。
【０００５】
また、測定対象物が帯電する物質である場合、電離したイオンを吸着し、検出器まで輸送されるイオン量を減少させる。また、気体中にエアロゾルと一般に言われる汚染物質が浮遊しているが、その量によって、イオン消滅時間等が異なり、計測される電流が変化する。特に、汚染の検出の観点からは、イオン電流が減少する場合は汚染を見逃すことになるため適切な対策を講じることは必須である。
【０００６】
従来技術の第２の課題は、イオン気体中のＢＧ（Back Ground）イオンの量が変化することによって、検出できる汚染の最低量（下限値）が変化する点である。ＢＧイオン量が変化する要因としては、気体中の放射性ガスであるラドン濃度の変化や、宇宙放射線の変動などが挙げられる。特に、ラドン濃度は、装置の設置位置や、雨等の天候に影響されて変動する。また、ラドン濃度は、α汚染の考えられる施設では、ウラン等の核分裂物質からのラドンも増加する傾向にあると考えられ、その変動を抑えることは重要である。
【０００７】
また、測定対象とする放射線がα線や重荷電粒子の場合、電離したイオンの発生直後の数密度は非常に大きい。このため、イオン数密度の２乗に比例する正負イオンの再結合反応により、数割程度のイオンが発生直後に消滅する。よって、検出器まで輸送されるイオン量が減少し、計測電流の低下や揺らぎが発生することで、放射線の計測精度が低下することが従来技術の第３の課題となっている。
【０００８】
さらに、放射線の種類（α線、β線及びγ線等）によって計測電流と放射線との関係は異なるため、精度よく放射線を測定するためには、放射線の種類を弁別することが必要である。しかしながら、計測電流のみからは放射線の種類の弁別ができないことが従来技術の第４の課題となっている。
【０００９】
また、計測電流には、被検体からの放射線以外に自然放射線（ラドン、宇宙線及び環境γ線等）によって電離したＢＧイオンに起因する電流も含む。そのＢＧイオンが、計測におけるノイズとなり放射能の測定精度を低下させることが従来技術の第５の課題となっている。
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、正確に精度よく、効率的に測定対象物の放射線量の測定が行なえる放射線測定装置及び放射線測定方法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】
【００１１】
本発明に係る放射線測定装置は、上述した課題を解決するために請求項１に記載したように、放射線を放出する測定対象物を気体と共に収容する測定対象物収容部と、前記測定対象物収容部から流出した前記気体中のイオンを収集するイオン収集部と、前記イオン収集部の電極に電圧を印加する電源部と、前記測定対象物収容部内の前記気体を前記イオン収集部に送ると共に、そのイオン収集部に送られた気体を前記測定対象物収容部に戻して前記気体を循環させる気体輸送部と、前記イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する電流計測部と、前記測定対象物の形状と感度の補正係数との対応表を基に、前記測定対象物の形状に対応する補正係数を取得する補正係数取得部と、前記電流計測部から出力される電流値を前記補正係数取得部から出力される前記補正係数で補正し、補正した電流値から前記測定対象物の放射線量を測定する電流補正部とを有する。
【００１２】
本発明に係る放射線測定装置は、上述した課題を解決するために請求項４に記載したように、放射線を放出する測定対象物を気体と共に収容する測定対象物収容部と、前記測定対象物収容部から流出した前記気体中のイオンを収集するイオン収集部と、前記イオン収集部の電極に電圧を印加する電源部と、前記測定対象物収容部内の前記気体を前記イオン収集部に送ると共に、そのイオン収集部に送られた気体を前記測定対象物収容部に戻して前記気体を循環させる気体輸送部と、前記イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する電流計測部と、前記測定対象物の帯電量と感度の補正係数との対応表を基に、前記測定対象物の帯電量に対応する感度の補正係数を取得する補正係数取得部と、前記電流計測部から出力される電流値を前記補正係数取得部から出力される前記補正係数で補正し、補正した電流値から前記測定対象物の放射線量を測定する電流補正部とを有する。
【００１６】
本発明に係る放射線測定装置は、上述した課題を解決するために請求項６に記載したように、放射線を放出する測定対象物を気体と共に収容する測定対象物収容部と、前記測定対象物収容部から流出した前記気体中のイオンを収集するイオン収集部と、前記イオン収集部の電極に電圧を印加する電源部と、前記測定対象物収容部内の前記気体を前記イオン収集部に送ると共に、そのイオン収集部に送られた気体を前記測定対象物収容部に戻して前記気体を循環させる気体輸送部と、前記気体の一部を入れ替える気体入替部と、前記イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する電流計測部と、前記気体の割合と感度の補正係数との対応表を基に、前記割合に対応する補正係数を取得する補正係数取得部と、前記電流計測部で計測した電流値を前記補正係数取得部から出力される補正係数で補正する電流補正部とを有する。
【００１７】
本発明に係る放射線測定装置は、上述した課題を解決するために請求項８に記載したように、放射線を放出する測定対象物を気体と共に収容する測定対象物収容部と、前記測定対象物収容部から流出した前記気体中のイオンを収集する第１イオン収集部と、前記第１イオン収集部の電極に電圧を印加する第１電源部と、前記測定対象物収容部内の前記気体を前記第１イオン収集部に送ると共に、そのイオン収集部に送られた気体を前記測定対象物収容部に戻して前記気体を循環させる気体輸送部と、前記第１イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する第１電流計測部と、前記第１電源部の起動前に、前記気体中のイオンを収集する第２イオン収集部と、前記第１電源部の起動前に、前記第２イオン収集部の電極に電圧を印加する第２電源部と、前記第１電流計測部で計測した電流値から前記測定対象物の放射線量を測定する電流補正部とを有する。
【００１８】
本発明に係る放射線測定装置は、上述した課題を解決するために請求項１０に記載したように、放射線を放出する測定対象物をアースするアース部と、前記測定対象物を気体と共に収容する測定対象物収容部と、前記測定対象物収容部から流出した前記気体中のイオンを収集する第１イオン収集部と、前記第１イオン収集部の電極に電圧を印加する第１電源部と、前記測定対象物収容部の内部に具備し、前記所要の測定対象物を電界シールドすると共に前記測定対象物収容部内のイオンを前記第１イオン収集部の方向に導く電界シールド部と、前記測定対象物収容部の内部に具備し、前記電界シールド部の外側のイオンを収集する第３イオン収集部と、前記第３イオン収集部の電極に電圧を印加する第３電源部と、前記測定対象物収容部内の前記気体を前記第１イオン収集部に送ると共に、その第１イオン収集部に送られた気体を前記測定対象物収容部に戻して前記気体を循環させる気体輸送部と、前記第１イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する第１電流計測部と、前記第１電流計測部で計測した電流値から前記測定対象物の放射線量を測定する電流補正部とを有する。
【００１９】
本発明に係る放射線測定装置は、上述した課題を解決するために請求項１２に記載したように、放射線を放出する測定対象物を気体と共に収容する測定対象物収容部と、前記測定対象物収容部から流出した前記気体中のイオンを収集するイオン収集部と、前記イオン収集部の電極に電圧を印加する電源部と、前記測定対象物収容部内の前記気体を前記イオン収集部に送ると共に、そのイオン収集部に送られた気体を前記測定対象物収容部に戻して前記気体を循環させる気体輸送部と、前記測定対象物の放射線発生源を含む表面に対して前記気体を吹き付ける気体吹付部と、前記気体吹付部から吹き付ける気体の流速を制御する流速制御部と、前記イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する電流計測部と、前記電流計測部で計測した電流値から前記測定対象物の放射線量を測定する電流補正部と、前記気体吹付部から吹き付ける気体の流速と前記電流計測部で計測した電流値との関係から前記放射線の種類を弁別する放射線弁別部とを有する。
【００２１】
本発明に係る放射線測定装置は、上述した課題を解決するために請求項１３に記載したように、放射線を放出する測定対象物を気体と共に収容する測定対象物収容部と、前記測定対象物収容部から流出した前記気体中のイオンを収集する第１イオン収集部と、前記第１イオン収集部の電極に電圧を印加する第１電源部と、前記第１イオン収集部の下流側に、前記気体中のイオンを収集する第４イオン収集部と、前記第４イオン収集部の電極に電圧を印加する第４電源部と、前記測定対象物収容部内の前記気体を前記イオン収集部に送ると共に、そのイオン収集部に送られた気体を前記測定対象物収容部に戻して前記気体を循環させる一方、前記気体の循環を逆転させる気体輸送部と、前記第１イオン収集部で収集した前記イオンを電流として計測する第１電流計測部と、前記第１電流計測部で計測した電流値から前記測定対象物の放射線量を測定する電流補正部とを有する。
【００２２】
本発明に係る放射線測定方法は、上述した課題を解決するために請求項１４に記載したように、放射線を放出する測定対象物を気体と共に測定対象物収容部に収容し、その測定対象物収容部からイオン収集部に送られた前記気体を、前記イオン収集部から前記測定対象物収容部に戻すことで循環流路を形成させ、前記イオン収集部で収集した前記気体中のイオンを電流として計測することで前記測定対象物の放射線量を測定する放射線測定方法において、測定対象物の形状に対応する感度の補正係数を基に、前記測定対象物の形状に対応する感度の補正係数である形状／補正係数を取得する形状／補正係数取得工程と、前記測定対象物が帯電しているか、又は、前記測定対象物の帯電量が閾値以上である場合、前記測定対象物を除電する除電工程と、前記測定対象物が帯電している場合、前記測定対象物の帯電量に対応する感度の補正係数である帯電量／補正係数を取得する帯電量／補正係数取得工程と、前記気体の温度及び湿度のうち少なくとも一方に対応する感度の補正係数である温湿度／補正係数を取得する温湿度／補正係数取得工程と、前記気体と比較して湿度の低い空気を注入して気体を入れ替える気体入替工程と、前記空気の割合に対応する感度の補正係数である注入割合／補正係数を取得する注入割合／補正係数取得工程と、前記測定対象物の回転角に応じて計測した電流値の変動が閾値未満の場合、前記形状／補正係数が適正であると判断する形状／補正係数適正判断工程と、前記形状／補正係数が適正であると判断する場合、前記電流値を、前記形状／補正係数、前記帯電量／補正係数、前記温湿度／補正係数及び前記注入割合／補正係数によって補正することで、前記測定対象物の放射線量を測定する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る放射線測定装置及び放射線測定方法によると、正確に精度よく、効率的に測定対象物の放射線量の測定が行なえる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に係る放射線測定装置及び放射線測定方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る放射線測定装置の第１実施形態を示す概略図である。
【００２６】
図１は、放射線によって電離した比較的長寿命のイオンに対して間接的測定を行なう放射線測定装置１０を示す。この放射線測定装置１０は、放射線を放出する廃棄物（パイプ等）等の測定対象物Ｐをアルゴン、ヘリウム又は空気等の気体と共に内部に収容する測定対象物収容部１１と、その測定対象物収容部１１から流出した気体中のイオンを収集（検出）する第１イオン収集部１５と、その第１イオン収集部１５の電極（センサ）Ｓａに電圧を印加する電源部としての第１高圧電源装置１７と、測定対象物収容部１１内の気体を第１イオン収集部１５に送ると共に、第１イオン収集部１５に送られた気体を測定対象物収容部１１に戻して気体を循環させる気体輸送部としてのファン２０（２０ａ，２０ｂ）と、第１イオン収集部１５で収集したイオンを電流として計測するエレクトロメータ等の第１電流計測部２１と、その第１電流計測部２１で計測した電流値を補正する電流補正部２２とを有する。電流補正部２２は、電流値から測定対象物Ｐの放射線量を測定する機能を有している。なお、放射線測定装置１０には気体輸送部としてファンを２つ有するものとして説明するが、２つに限定されるものではない。
【００２７】
また、放射線測定装置１０には、測定対象物収容部１１の気体流入側に連結しその測定対象物収容部内に気体を流入する気体流入部２３と、測定対象物収容部１１の気体流出側に連結しその測定対象物収容部１１内の気体を流出する気体流出部としての気体収集ノズル２４と、第１イオン収集部１５を通過した気体の径路に備えたバッファータンク２５（２５ａ，２５ｂ）と、気体径路３２（３２ａ，３２ｂ）と、気体から微粒子を除去して気体全体を浄化する気体全体浄化部、例えばフィルタ３３（３３ａ，３３ｂ）と、電気的手段等を用いて気体中の微粒子を捕集して気体の一部を浄化する気体一部浄化部、例えば気体清浄装置３４とが具備される。
【００２８】
ここで、同一放射線量に対する第１電流計測部２１の出力電流を表す感度は、測定対象物Ｐの形状（収容方向）の影響を受ける。よって、放射線測定装置１０は、測定対象物Ｐの形状によって感度を補正するための第１の構成要素を有する。
【００２９】
（第１の構成要素）
正確に精度よく測定対象物Ｐの放射線量を測定することを目的とした第１の構成要素として、放射線測定装置１０には、測定対象物Ｐの形状に対応する感度の補正係数を取得する形状／補正係数取得部３８を有する。
【００３０】
ここで、形状／補正係数取得部３８は、測定対象物Ｐを形状によって電離するイオンのイオン量（イオン発生効率）を推定する。例えば、測定対象物Ｐとしてのパイプ内にα放射能による汚染がある場合、α線の飛ぶ距離（飛程）は、１気圧中では数ｃｍであり、その飛程よりパイプの径が細ければ、α線はパイプの内壁に衝突してエネルギを消費するため、周辺の気体を電離する割合は減少する。つまり、測定対象物Ｐの形状によって電離するイオン量を推定することができる。
【００３１】
一方、比較的長いパイプの中に汚染がある場合では、パイプ内のイオンが速やかにパイプ外部に出なければ、第１イオン収集部１５に到達するまでの途中で損失するイオンの割合が増え、第１イオン収集部１５で収集するイオン量が減少する。つまり、測定対象物Ｐの形状によってイオンの輸送効率が異なり、その輸送効率に伴ってイオン量が変化するので、測定対象物Ｐの形状によって電離するイオン量を推定することができる。
【００３２】
図２は、パイプ形状の測定対象物Ｐに対する感度の変化の一例をグラフとして示す図である。
【００３３】
図２のグラフに示したように、測定対象物Ｐの形状と感度とを対応させた対応表を予め放射線測定装置１０に内蔵した、又は、外部接続された記憶装置（図示しない）に記録しておく。図１に示した形状／補正係数取得部３８は、対応表を基に、オペレータが入力する測定対象物Ｐの形状に対応する感度の補正係数を取得する。
【００３４】
また、例えば、放射線測定装置１０に内蔵した、又は、外部接続された記憶装置（図示しない）に、形状によって定まるイオン収集効率及び電離空間（線源効率）の組み合わせと感度の補正係数との対応表を予め記憶させ、形状／補正係数取得部３８は、対応表を基に、オペレータが入力する測定対象物Ｐの形状に対応する感度の補正係数を取得する。
【００３５】
図３は、イオン収集効率及び電離空間（線源効率）の組み合わせと感度の補正係数との対応表の一例を示す図である。
【００３６】
図３に示したように、イオン収集効率及び電離空間（線源効率）の組み合わせによって測定対象物Ｐを数種類の類型に分ける。ここでは、イオン収集効率及び電離空間（線源効率）の組み合わせによって、測定対象物Ｐを４つの類型（類型Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ）に分け、類型毎に感度の補正係数を設定するものである。ここで、電離空間は、α線が電離できる空間を指す。
【００３７】
また、図１に示した放射線測定装置１０に第１の構成要素を有する場合、放射線測定装置１０に、測定対象物収容部１１内に具備し、載置された測定対象物Ｐを回転させる回転テーブル３９と、この回転テーブル３９の回転を制御する回転制御部４０とを有してもよい。その場合、第１電流計測部２１は、測定対象物Ｐの回転角に応じた電流を計測する。次いで、電流補正部２２は、回転角に応じた電流を、形状／補正係数取得部３８で取得した補正係数でそれぞれ補正し、補正された電流値の回転角による変動を基に、感度の補正係数、すなわち、オペレータによって入力された測定対象物Ｐの形状が適正であるか否かをオペレータに通知する。よって、オペレータは、入力した測定対象物の形状が適正であったか否かを判断できる。
【００３８】
図４は、パイプ状の測定対象物Ｐの回転角に対する電流の変化の一例をグラフとして示す図である。
【００３９】
パイプ内に汚染がある場合は、図４に示したグラフのように、パイプの回転角によって計測される電流が大きく変化する。つまり、回転によってイオン電流が変化するものは、形状に依存して電離するイオン量が変化するものと判断できる。回転テーブル３９の回転に応じて計測される電流の変動が大きい場合、形状に依存して計測イオン量の感度が変化するものと判断できる。よって、電流補正部２２は、第１電流計測部２１で計測した電流値を、形状／補正係数取得部３８で取得した補正係数で補正し、補正された電流値の回転角による変動が閾値未満であるか否かを判断することによって、オペレータによって入力された測定対象物Ｐの形状が適正であるか否かを判断する。
【００４０】
なお、図１に示した回転テーブル３９及び回転制御部４０に替えて、測定対象物収容部１１内の測定対象物Ｐを中心に回転し、測定対象物Ｐに対して種々の方向から気体を吹き付ける気体吹付部（図示しない）と、その気体吹付部の回転を制御する回転制御部とを有してもよい。その場合、第１電流計測部２１は、吹き付け方向に応じた電流を計測する。次いで、電流補正部２２は、吹き付け方向に応じた電流値を、形状／補正係数取得部３８で取得した補正係数でそれぞれ補正し、補正された電流値の回転角による変動を基に、感度の補正係数、すなわち、オペレータによって入力された測定対象物Ｐの形状が適正であるか否かをオペレータに通知する。
【００４１】
このように、放射線測定装置１０に第１の構成要素としての形状／補正係数取得部３８を有する場合、電流補正部２２が第１電流計測部２１で計測した電流値を、形状／補正係数取得部３８から出力した補正係数で補正することで、正確に精度よく測定対象物Ｐの放射線量を測定できる。
【００４２】
（第２の構成要素）
正確に精度よく測定対象物Ｐの放射線量を測定することを目的とした第２の構成要素として、放射線測定装置１０には、測定対象物Ｐの帯電状態、すなわち、測定対象物Ｐの帯電の有無、又は、測定対象物Ｐの帯電の閾値以上若しくは未満を判断する帯電状態判断部４２と、基準となる汚染源又はイオン発生源の電流の減少割合で測定対象物Ｐの帯電が感度に影響するか否かを判断し、測定対象物Ｐの帯電量に対応する感度の補正係数を取得する帯電量／補正係数取得部４３とを有する。例えば、放射線測定装置１０に内蔵した、又は、外部接続された記憶装置に、数種の帯電量に対応する感度を予め実測することで得られる数種の帯電量と感度の補正係数との対応表を予め記憶させ、帯電量／補正係数取得部４３は、対応表を基に補正係数を取得する。
【００４３】
ラドンがα線を放出して娘核種（放射性核種が放射線を出して崩壊し、新しく生まれた核種が放射能をもっているもの）に壊変する場合、α線は正の電荷を有するため娘核種は一般に負の電荷を帯び、周辺の粉塵（又はエアロゾル）に付着し、帯電した粉塵が生成され、イオンとして計測される。よって、帯電量／補正係数取得部４３は、帯電した粉塵の成分を補正するものである。
【００４４】
また、放射線測定装置１０に第２の構成要素を有する場合、放射線測定装置１０に、測定対象物Ｐの帯電量を測定する電位測定部４４、例えば測定対象物Ｐの表面電位を測定する表面電位計４４ａを具備してもよい。
【００４５】
帯電状態判断部４２は、表面電位計４４ａ等による直接の計測結果を基に測定対象物Ｐの帯電の有無、又は、測定対象物Ｐの帯電量が閾値以上若しくは未満を判断する。また、帯電状態判断部４２は、測定対象物Ｐの材質から測定対象物Ｐの帯電の有無、又は、測定対象物Ｐの帯電量の閾値以上若しくは未満を判断してもよい。さらに、測定対象物Ｐを測定対象物収容部１１に収容する前に実測した電流値を記録しておき、測定対象物Ｐの収容後に計測した電流の減少割合によって、帯電状態判断部４２は、測定対象物Ｐの帯電の有無、又は、測定対象物Ｐの帯電量の閾値以上若しくは未満を判断してもよい。
【００４６】
帯電状態判断部４２で測定対象物Ｐが帯電する物質であると判断された場合や、直接の測定結果を基に測定対象物Ｐが帯電していると判断された場合は、例えば、表示装置（図示しない）に表示を行なって、オペレータに対して測定対象物Ｐの除電が必要である旨の提供を行なう。測定対象物Ｐの除電が必要である旨の提供がされると、ユーザは、放射線測定前に予め一般的な除電スプレーや水による測定対象物Ｐの洗浄等を行なう。測定対象物Ｐの表面電位が０Ｖ（ゼロボルト）となった後、又は、表面電位が閾値未満になった後、測定対象物収容部１１に測定対象物Ｐを収容して放射線測定を行なう。
【００４７】
また、帯電状態判断部４２を有さない場合、あるいは、帯電状態判断部４２を有する場合であっても、網状の導電シート又は薄膜の導電シートを予め測定対象物Ｐ表面に巻きつけ、その網状の導電シートを０Ｖにした後に測定を行なってもよい。
【００４８】
図５は、測定対象物Ｐの内表面に巻きつける導電シートの構成例を示す横断面図である。
【００４９】
図５に示した測定対象物Ｐであるパイプ内壁を覆うように網状導電シート４５を巻きつけ、その網状導電シート４５をアース部４６に接続する。この構成では、パイプ内壁の付着した放射能からの放射線、例えばα線は、網の隙間から網状導電シート４５内部に飛び込む。よって、測定対象物Ｐが帯電していたとしても、網状導電シート４５でパイプ内壁はシールドされるため、パイプ内部で電離したイオンは、パイプ内部を流れる気体によって速やかにパイプ外部に取り出すことが可能となる。
【００５０】
このように、図１に示した放射線測定装置１０に第２の構成要素としての帯電状態判断部４２及び帯電量／補正係数取得部４３を有する場合、電流補正部２２が第１電流計測部２１で計測した電流値を、帯電量／補正係数取得部４３から出力した補正係数で補正することで、正確に精度よく測定対象物Ｐの放射線量を測定できる。
【００５１】
（第３の構成要素）
正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量を測定することを目的とした第３の構成要素として、放射線測定装置１０には、循環流路内の気体の温度及び湿度のうち少なくとも一方を制御する温湿度制御部４７と、循環流路内の気体の温度に対応する感度の補正係数と湿度に対応する感度の補正係数とを取得する温湿度／補正係数取得部４８とを有する。例えば、放射線測定装置１０に内蔵した、又は、外部接続された記憶装置（図示しない）に、循環流路内の気体の温度と感度の補正係数との対応表を予め記憶させ、温湿度／補正係数取得部４８は、対応表を基に測定対象物Ｐの補正係数を取得する。また、例えば、放射線測定装置１０に内蔵した、又は、外部接続された記憶装置（図示しない）に、循環流路内の気体の湿度と感度の補正係数との対応表を予め記憶させ、温湿度／補正係数取得部４８は、対応表を基に測定対象物Ｐの補正係数を取得する。なお、図１では、温湿度制御部４７をバッファータンク２５ｂ内に有しているが、温湿度制御部４７は気体の循環流路内のどこに有してもよい。
【００５２】
循環流路内の気体が低湿度の場合、気体と構造材との摩擦等により気体中の帯電量が増加したりすること等があるので、温湿度制御部４７は、気体中のＢＧ（Back Ground）イオンが最も少なくなる気体の温湿度条件に設定する。ＢＧイオンとしては、宇宙線によって電離した宇宙線寄与イオンや、気体中に浮遊するラドンとその娘核種から放出されるα線によって電離したラドン寄与イオン等が挙げられる。
【００５３】
図６は、気体中の温度又は湿度と、イオンの検出下限（Ｂｑ）との関係をグラフとして示す図である。
【００５４】
図６（ａ）の３２℃におけるプロットは、気体の温度が３２℃の場合であって、気体の湿度と気体中のラドン濃度とを変化させたときの検出下限の平均を示すものである一方、３４℃におけるプロットは、気体の温度が３４℃の場合であって、気体の湿度と気体中のラドン濃度とを変化させたときの検出下限の平均を示すものである。このグラフから、気体の温度が比較的低い３２℃の方が３４℃よりイオンの検出下限が優れていることが分かる。
【００５５】
また、図６（ｂ）の４０％におけるプロットは、気体の湿度が４０％の場合であって、気体の温度と気体中のラドン濃度とを変化させたときの検出下限の平均を示すものである一方、７０％におけるプロットは、気体の湿度が７０％の場合であって、気体の温度と気体中のラドン濃度とを変化させたときの検出下限の平均を示すものである。このグラフから、気体の湿度が比較的低い４０％の方が７０％よりイオンの検出下限が優れていることが分かる。
【００５６】
このように、放射線測定装置１０に第３の構成要素としての温湿度制御部４７及び温湿度／補正係数取得部４８を有し、気体の温度及び湿度を比較的低く制御する場合、電流補正部２２が第１電流計測部２１で計測した電流値を、温湿度／補正係数取得部４８から出力した補正係数で補正することで、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量を測定できる。
【００５７】
また、測定対象物Ｐを収容した測定対象物収容部１１内の気体には、測定対象物Ｐに付着した放射線量に応じて電離した計測対象のイオン（計測対象イオン）の他、ＢＧイオンが存在する。
【００５８】
これらイオンは第１イオン収集部１５で収集され、第１電流計測部２１で電流として計測されるが、計測電流にはＢＧイオンに起因するＢＧ電流が含まれている。よって、測定対象物Ｐを測定対象物収容部１１に収容する前にＢＧ電流を計測しておき、計測電流からＢＧ電流を差分するデータ処理を行なうことで、計測電流から計測対象イオンのみに起因する計測対象の電流（計測対象電流）を取得する。
【００５９】
しかし、第１電流計測部２１で電流の計測を行なう前に、その都度、ＢＧ電流を計測するとなると、１回の放射線測定で２度のイオン収集・電流計測を行なう必要がある。そこで一般的には、あるタイミングで１度ＢＧ電流を計測し、そのＢＧ電流値を代表値として、その後に第１電流計測部２１で計測される各電流値から代表値をそれぞれ差分するデータ処理を行なう。なお、代表値としてのＢＧ電流値は、定期又は不定期に更新される。
【００６０】
ＢＧ電流値の代表値を用いる場合、正確に精度よく測定対象物Ｐの放射線量を測定するために、放射線測定装置１０は、各電流値から差分するＢＧ電流値が代表値として適切なものであるかを適宜確認する、後述する第７の構成要素を有する。
【００６１】
また、各電流値から差分するＢＧ電流値が代表値として適切なものである必要があるが、気体中にＢＧイオンが比較的多く含まれている場合、ＢＧイオンに起因するＢＧ電流の変動が大きくなり第１電流計測部２１で行なう計測への影響が大きくなる。よって、各電流値から差分するＢＧ電流値が代表値として適切なものであるためには、計測電流中の計測対象電流とＢＧ電流との関係は、計測対象電流に対してＢＧ電流が小さいほどよい。すなわち、第１電流計測部２１で計測を行なう際、気体中のＢＧイオンが少ない方が望ましい。そこで、放射線測定装置１０には、気体中のＢＧイオンを低減させる第４乃至第７の構成要素を有する。
【００６２】
（第４の構成要素）
正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量を測定することを目的とした第４の構成要素として、放射線測定装置１０には、気体中の放射性ガスを捕集する放射性ガス捕集部、例えば活性炭５１を有する。なお、図１では、活性炭５１をバッファータンク２５ｂ内に有しているが、活性炭５１は気体の循環流路内のどこに有してもよい。また、放射性ガス捕集部は、電界を捕集する電界捕集部であってもよい。
【００６３】
活性炭５１は、循環流路内の気体中のラドンを捕集し、ＢＧイオンとしてのラドン寄与イオンを低減させる。一方、活性炭５１は、測定対象物Ｐに付着したウラン等が壊変して生成されるラドンも吸着でき、計測中の測定対象物収容部１１内でのラドンの蓄積を防止する機能も有している。
【００６４】
このように、放射線測定装置１０に第４の構成要素としての活性炭５１を有する場合、第１電流計測部２１で計測した電流値を基に、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量を測定できる。
【００６５】
（第５の構成要素）
正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量を測定することを目的とした第５の構成要素として、放射線測定装置１０には、循環流路内の気体と比較して同等の温度であって湿度の低い空気（乾燥空気）を測定対象物収容部１１の内部に注入して循環流路内の気体を入れ替える気体入替部５３と、その気体入替部５３から注入した空気の循環流路内に占める割合に対応する感度の補正係数を取得する注入割合／補正係数取得部５４とを有する。例えば、放射線測定装置１０に内蔵した、又は、外部接続された記憶装置（図示しない）に、注入した空気の循環流路内に占める割合と感度の補正係数との対応表を予め記憶させ、注入割合／補正係数取得部５４は、対応表を基に測定対象物Ｐの補正係数を取得する。なお、図１では、気体入替部５３からの空気を測定対象物収容部１１の内部に注入するように気体入替部５３を有しているが、気体入替部５３は気体の循環流路内のどこに有してもよい。
【００６６】
図７は、循環流路内の空気の温度、湿度及びＢＧ電流値の時系列の推移をグラフとして示す図である。
【００６７】
このグラフによると、時刻１８：０５から１９：００までの間、入れ替えた空気の循環流路内に占める割合が５０％となるように、気体入替部５３から測定対象物収容部１１の内部に、気体と比較して同等の温度である乾燥空気を注入している。時刻１８：０５から１９：００までの間、循環流路内の気体の温度は約２９℃に維持され、湿度は約９％（１７％→８％）減少され、また、ＢＧ電流値が約１００ｆＡ（６８０ｆＡ→５８０ｆＡ）減少している。このグラフから、気体の湿度が比較的低い方がＢＧ電流の低減に優れていることが分かる。
【００６８】
このように、放射線測定装置１０に第５の構成要素としての気体入替部５３及び注入割合／補正係数取得部５４を有し、注入した空気の循環流路内に占める割合を増加させる場合、電流補正部２２が第１電流計測部２１で計測した電流値を、注入割合／補正係数取得部５４から出力した補正係数で補正することで、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量を測定できる。
【００６９】
（第６の構成要素）
正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量を測定することを目的とした第６の構成要素として、放射線測定装置１０には、第１イオン収集部１５でイオン収集前の気体中のイオンを収集する第２イオン収集部５５と、その第２イオン収集部５５の電極Ｓｂに電圧を印加する電源部としての第２高圧電源装置５６とを有する。
【００７０】
ラドンがα線を放出して娘核種に壊変する場合、α線は正の電荷を有するため娘核種は一般に負の電荷を帯び、周辺の粉塵に付着し、帯電した粉塵が生成されてイオンとして計測される。よって、これらラドンが崩壊した後に帯電した娘核種を予め第２イオン収集部５５で収集することで、第１イオン収集部１５でイオン収集する際の気体中のＢＧイオンを低減させる。すなわち、第１イオン収集部１５用の第１高圧電源装置１７は、第２イオン収集部５５用の第２高圧電源装置５６の電源が所定の電圧に設定された後に起動することで、第１イオン収集部１５への娘核種の付着を抑制できる。
【００７１】
このように、放射線測定装置１０に第６の構成要素としての第２イオン収集部５５及び第２高圧電源装置５６を有する場合、第１電流計測部２１で計測した電流値を基に、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量を測定できる。
【００７２】
（第７の構成要素）
正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量を測定することを目的とした第７の構成要素として、放射線測定装置１０には、測定対象物Ｐの収容前に第２イオン収集部５５で収集したＢＧイオンをＢＧ電流として計測するエレクトロメータ等の第２電流計測部５７と、その第２電流計測部５７の出力を基にＢＧ電流の変動を評価し、その評価によって適正なＢＧ電流を電流補正部２２に提供するＢＧ電流評価部５８とを有する。
【００７３】
このように、放射線測定装置１０に第７の構成要素としての第２電流計測部５７及びＢＧ電流評価部５８を有する場合、電流補正部２２は、第１電流計測部２１で計測した電流値を、ＢＧ電流評価部５８から出力した電流値で補正することで、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量を測定できる。
【００７４】
なお、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量を測定する目的を達成するためには、放射線測定装置１０には第１乃至第６の構成要素のうち少なくとも一構成要素を有すればよい。また、第６の構成要素を有する場合は、第７の構成要素を有してもよい。しかし、上述した目的を達成するためには図１に示した放射線測定装置１０のように、第１乃至第７の構成要素を全て有することが好適であるので、以下の説明では、放射線測定装置１０に第１乃至第７の構成要素を全て有する場合を例にとって説明する。
【００７５】
すなわち、放射線測定装置１０は、ファン２０ａ，２０ｂによって測定対象物収容部１１内の気体が気体収集ノズル２４から、気体径路３２ａ、第１イオン収集部１５、バッファータンク２５ａ、ファン２０ａ、フィルタ３３ａ、気体径路３２ｂ、バッファータンク２５ｂ、ファン２０ｂ、第２イオン収集部５５、気体流入部２３、フィルタ３３ｂを順に介して再び測定対象物収容部１１に戻る気体の循環流路を形成するものとする。
【００７６】
また、ＣＰＵ（Central Processing Unit、図示しない）が記憶装置（図示しない）に内蔵したプログラムを実行することによって、第１電流計測部２１、電流補正部２２、形状／補正係数取得部３８、回転制御部４０、帯電物質判断部４２、帯電量／補正係数取得部４３、温湿度制御部４７、温湿度／補正係数取得部４８、注入割合／補正係数取得部５４、第２電流計測部５７及びＢＧ電流評価部５８として機能するものとするが、各構成部の全部又は一部は特定の回路としてもよい。さらに、第１イオン収集部１５、第１高圧電源装置１７、ファン２０ａ，２０ｂ、気体清浄装置３４、気体入替部５３、第２イオン収集部５５及び第２高圧電源装置５６は、ＣＰＵによって動作を制御されるものであってもよい。
【００７７】
続いて、本発明に係る放射線測定方法について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図中の「Ｓ」に数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。
【００７８】
まず、オペレータによって選定された測定対象物Ｐの形状が放射線測定装置１０に入力されると、放射線測定装置１０に有する第１の構成要素としての形状／補正係数取得部３８が機能する（ステップＳ１）。形状／補正係数取得部３８は、図２又は図３に示した対応表から、測定対象物Ｐの形状に対応する感度の補正係数を取得する。
【００７９】
また、放射線測定装置１０に有する第２の構成要素としての帯電状態判断部４２及び帯電量／補正係数取得部４３が機能する（ステップＳ２）。表面電位計４４ａによって計測された表面電位等によって、帯電状態判断部４２は、測定対象物Ｐが帯電しているか否かを判断する（ステップＳ２−１）。ステップＳ２−１の判断にてＹｅｓ、すなわち、測定対象物Ｐが帯電していると判断された場合、帯電状態判断部４２は、測定対象物Ｐの帯電量が閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２−２）。ステップＳ２−２の判断にてＹｅｓ、すなわち、測定対象物Ｐの帯電量が閾値以上であると判断された場合、測定対象物Ｐの除電を行なって（ステップＳ２−３）、帯電状態判断部４２は、再び、測定対象物Ｐが帯電しているか否かを判断する（ステップＳ２−１）。測定対象物Ｐの除電は、一般的な除電部、例えば除電スプレーや水スプレーによって測定対象物Ｐの洗浄等を行なう。また、除電の代わりに、図５に示したように、網状の導電シート又は薄膜の導電シートを測定対象物Ｐ表面に巻きつけ、その網状の導電シートを０Ｖ又は閾値未満にした後に放射線測定を行なってもよい。
【００８０】
一方、ステップＳ２−１の判断にてＮｏ、すなわち、測定対象物Ｐが帯電していないと判断された場合、ステップＳ３に進む。また、ステップＳ２−２の判断にてＮｏ、すなわち、測定対象物Ｐの帯電量が閾値未満と判断された場合、帯電量／補正係数取得部４３は、測定対象物Ｐの帯電量に対応する感度の補正係数を取得して（ステップＳ２−４）、ステップＳ３に進む。
【００８１】
加えて、放射線測定装置１０の測定対象物収容部１１内に気体を収容し、ファン２０ａ，２０ｂを稼動させることで、測定対象物収容部１１内の気体が、気体収集ノズル２４から、気体径路３２ａ、第１イオン収集部１５、バッファータンク２５ａ、ファン２０ａ、フィルタ３３ａ、気体径路３２ｂ、バッファータンク２５ｂ、ファン２０ｂ、第２イオン収集部５５、気体流入部２３、フィルタ３３ｂを順に介して再び測定対象物収容部１１に戻る。ここで、フィルタ３３ａ，３３ｂ及び気体清浄装置３４が機能する。放射線測定装置１０に循環気体全体を浄化するフィルタ３３ａ，３３ｂと、気体の一部をサンプリングして浄化する気体清浄装置３４とによって、循環する気体量を確保しながら循環気体を一定の清浄度に維持させる。
【００８２】
さらに、放射線測定装置１０に有する第３の構成要素としての温湿度制御部４７及び温湿度／補正係数取得部４８が機能する（ステップＳ３）。温湿度制御部４７は、循環流路内の気体及び湿度を、イオンの検出下限に優れた条件に維持する。また、温湿度／補正係数取得部４８は、循環流路内の気体及び湿度に対応する感度の補正係数を取得する。
【００８３】
また、放射線測定装置１０に有する第４の構成要素としての活性炭５１が機能する（ステップＳ４）。活性炭５１は、循環流路内の気体中のラドンを捕集し、ＢＧイオンとしてのラドン寄与イオンを低減させる。一方、活性炭５１は、測定対象物Ｐの収容後、測定対象物Ｐに付着したウラン等が壊変して生成されるラドンも吸着する。
【００８４】
加えて、放射線測定装置１０に有する第５の構成要素としての気体入替部５３及び注入割合／補正係数取得部５４が機能する（ステップＳ５）。気体入替部５３は、気体と比較して湿度の低い空気（乾燥空気）を測定対象物収容部１１の内部に注入して気体を入れ替える。また、注入割合／補正係数取得部５４は、入れ替えられた空気の割合に対応する感度の補正係数を取得する。
【００８５】
次いで、ステップＳ５の動作から所要時間経過後、第１イオン収集部１５用の第１高圧電源装置１７の静止状態において、放射線測定装置１０に有する第６の構成要素としての第２イオン収集部５５及び第２高圧電源装置５６が機能し、第２イオン収集部５５用の第２高圧電源装置５６を起動する（ステップＳ６）。第２イオン収集部５５は気体中のイオンの収集を行なう。このイオン収集工程では、第２高圧電源装置５６によって第２イオン収集部５５の電極Ｓｂに電圧が印加され、第２イオン収集部５５は、ファン２０ｂから送られた気体中のイオンをＢＧイオンとして電界によって収集する。
【００８６】
次いで、放射線測定装置１０の測定対象物収容部１１内の回転テーブル３９上にパイプ等の測定対象物Ｐを載置して、測定対象物収容部１１内部に測定対象物Ｐを収容する（ステップＳ７）。
【００８７】
第２イオン収集部５５用の第２高圧電源装置５６が所定の電圧に設定された後、第１イオン収集部１５用の第１高圧電源装置１７を起動することで（ステップＳ８）、第１イオン収集部１５は、イオンの収集を行なう。このイオン収集工程では、第１高圧電源装置１７によって第１イオン収集部１５の電極Ｓａに電圧が印加され、第１イオン収集部１５は、気体収集ノズル２４から送られた気体中のイオンを電界によって収集する。気体中には、計測対象イオンの他、ＢＧイオンが存在する。よって、第１イオン収集部１５で収集するイオンには、計測対象イオンとＢＧイオンとが含まれている。しかし、前述したように、放射線測定装置１０に第２イオン収集部５５を有する場合、気体中のＢＧイオンが第２イオン収集部５５によって予め収集されているので、第１イオン収集部１５の電極Ｓａに対する娘核種の付着が低減されている。
【００８８】
第１電流計測部２１は、第１イオン収集部１５で収集したイオンの電流としての計測を開始する（ステップＳ９）。
【００８９】
電流の計測中、放射線測定装置１０に有する第１の構成要素としての形状／補正係数取得部３８と、回転テーブル３９及び回転制御部４０とが機能する（ステップＳ１０）。まず、回転制御部４０から発する駆動信号によって測定対象物Ｐを載置した回転テーブル３９を回転させる（ステップＳ１０−１）。電流補正部２２は、第１電流計測部２１で計測した電流値を、ステップＳ１で取得した（又は、ステップＳ１０−４で再取得した）補正係数で補正し、補正された電流の回転角による変動が閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０−２）。
【００９０】
ステップＳ１０−２にて、Ｙｅｓ、すなわち、補正された電流値の回転角による変動が閾値以上であると判断された場合、オペレータによって入力された測定対象物Ｐの形状が適正でないことをオペレータに通知する（ステップＳ１０−３）。オペレータは、測定対象物Ｐの形状を入力し、図２又は図３に示した対応表から、測定対象物Ｐの形状に対応する感度の補正係数を再取得して（ステップＳ１０−４）、ステップＳ１０−１に戻る。
【００９１】
一方、ステップＳ１０−２にて、Ｎｏ、すなわち、補正された電流値の回転角による変動が閾値未満であると判断された場合、測定対象物Ｐの形状に対応する感度の補正係数を確定する（ステップＳ１０−５）。
【００９２】
よって、図１に示した回転テーブル３９を有する場合、形状／補正係数取得部３８は、ステップＳ１でオペレータが手動で入力した形状が妥当であるか否かを確認できる。また、手動で入力した形状と、予め記憶された対応表の回転角に対する形状が異なる場合は適正な形状を再び入力し、感度の補正係数を修正できる。
【００９３】
次いで、放射線測定装置１０に有する第７の構成要素としての第２電流計測部５７及びＢＧ電流評価部５８が機能する（ステップＳ１１）。まず、第２電流計測部５７は、第２イオン収集部５５で、測定対象物Ｐが収容された以降に収集したイオンを電流として計測する（ステップＳ１１−１）。ＢＧ電流評価部５８は、第２電流計測部５７の出力を基にＢＧ電流を評価する（ステップＳ１１−２）。ここで、測定対象物Ｐが収容された以降に測定対象物収容部１１内で電離した計測対象イオンの殆どは、測定対象物収容部１１の直後に接続される第１イオン収集部１５で収集される。一方、第１イオン収集部１５と第２イオン収集部５５との間で電離した残りのＢＧイオンは第２イオン収集部５５で収集される。よって、第２イオン収集部５５で収集されるＢＧイオンは単位体積当たり一定量であると仮定できる。つまり、第１イオン収集部１５が収集する気体の体積と、第２イオン収集部５５が収集する気体の体積は既知であり、第１イオン収集部１５で収集したイオンに含まれるＢＧイオンに起因するＢＧ電流値は、
【数１】
0004834825.tif 000002
【００９４】
ＢＧ電流評価部５８は、上記式で演算したＢＧ電流予測値の変動を時系列で監視する。ＢＧ電流予測値の変動が予め設定した閾値より小さい場合、ＢＧ電流予測値をＢＧ電流値として電流補正部２２に提供する。一方、ＢＧ電流予測値の変動が予め設定した閾値より大きい場合等、ＢＧ電流予測値の変動が大きいと判断された場合は、ＢＧ電流評価部５８は、予め計測評価したＢＧ電流値を電流補正部２２に提供する。
【００９５】
電流補正部２２は、ステップＳ９以降に計測した電流値を、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ５で取得した補正係数や、ステップＳ１１で評価したＢＧ電流評価部５８から出力したＢＧ電流で補正して、測定対象物Ｐの放射線量を測定する（ステップＳ１２）。
【００９６】
なお、ステップＳ１乃至Ｓ５の順序、ステップＳ１０及びＳ１１の順序は問わないものとし、また、それぞれ並行して行なわれてもよい。
【００９７】
図９は、本発明に係る放射線測定方法の第１変形例をフローチャートとして示す図である。
【００９８】
まず、ステップＳ７にて放射線測定装置１０の測定対象物収容部１１内にパイプ等の測定対象物Ｐを載置した後（又は収容する前）に、ファン２０ａ，２０ｂを運転させている場合はファン２０ａ，２０ｂを停止させ、気体の循環停止状態とする（ステップＳ２１）。第２イオン収集部５５用の第２高圧電源装置５６が所定の電圧に設定された後、第１イオン収集部１５用の第１高圧電源装置１７を起動することで（ステップＳ８）、第１イオン収集部１５は、イオンの収集を行なう。このイオン収集工程では、第１高圧電源装置１７によって第１イオン収集部１５の電極Ｓａに電圧が印加され、第１イオン収集部１５は、気体収集ノズル２４から送られた気体中のイオンを電界によって収集する。
【００９９】
第１電流計測部２１は、第１イオン収集部１５で収集したイオンの電流としての計測を開始する（ステップＳ９）。第１電流計測部２１は、出力パルスを計数する（ステップＳ２２）。
【０１００】
第１電流計測部２１の出力パルスを時系列で監視すると、図１０に示すようなパルス状の電流変化が観測できる。このパルスは、第１イオン収集部１５近傍でのラドンの崩壊時に生成するα線による電離パルスと考えられ、この出力パルスをで計数することで、出力パルスを単位体積当たりのＢＧイオン数に換算できる（ステップＳ２３）。つまり、第１電流計測部２１では、第１電流計測部２１で計数した出力パルスをＢＧ電流に換算できる（ステップＳ２４）。
【０１０１】
電流補正部２２は、ステップＳ９以降に計測した電流値と、ステップＳ２４で換算したＢＧ電流値とを基に、測定対象物Ｐの放射線量を測定する（ステップＳ１２）。
【０１０２】
図１１は、本発明に係る放射線測定装置１０の作用の第２変形例をフローチャートとして示す図である。
【０１０３】
図１１は、放射線測定装置１０に第６の構成要素としての第２電流計測部５７及びＢＧ電流評価部５８を有する場合における放射線測定方法の第２変形例を示す。
【０１０４】
本変形例では、測定対象物Ｐの体積分だけ測定対象物収容部１１内の容積が減少するとして、測定対象物Ｐの体積から測定対象物収容部１１内の容積を差し引く。その差分に応じてＢＧ電流値を演算するものである。
【０１０５】
まず、ステップＳ７にて放射線測定装置１０の測定対象物収容部１１内にパイプ等の測定対象物Ｐを収容する。第２イオン収集部５５用の第２高圧電源装置５６を起動する（ステップＳ６）。また、第１イオン収集部１５用の第１高圧電源装置１７を起動することで（ステップＳ８）、第１電流計測部２１は、第１イオン収集部１５で収集したイオンの電流としての計測を開始する（ステップＳ９）。
【０１０６】
第２電流計測部５７は、第２イオン収集部５５で、測定対象物Ｐが収容された以降に収集したイオンを電流として計測する（ステップＳ１１−１）。ＢＧ電流評価部５８は、測定対象物Ｐの体積、測定対象物収容部１１内の容積を基に、ＢＧ電流値の差分に応じたＢＧ電流値を演算する（ステップＳ１１−３）。よって、放射線量の過小評価を回避できる。なお、測定対象物収容部１１内の容積に対するＢＧ電流値の関係は、図１２に示すように予め計測して求めた関係から求めた値を用いてもよい。
【０１０７】
電流補正部２２は、ステップＳ９以降に計測した電流値と、ステップＳ１１−３で演算したＢＧ電流値とを基に、測定対象物Ｐの放射線量を測定する（ステップＳ１２）。
【０１０８】
図１に示す放射線測定装置１０及び放射線測定方法によれば、第１の構成要素、すなわち、形状／補正係数取得部３８を有することによって、測定対象物Ｐの形状による感度の変化を適切に補正でき、また、測定対象物Ｐの放射線量の測定中においてオペレータが入力した測定対象物Ｐの形状の妥当性を評価して感度の補正係数を修正できるので、正確に精度よく測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【０１０９】
加えて、放射線測定装置１０及び放射線測定方法によれば、第２の構成要素、すなわち、帯電状態判断部４２及び帯電量／補正係数取得部４３を有することによって、測定対象物Ｐの帯電量による感度の変化を適切に補正でき、正確に精度よく測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【０１１０】
さらに、放射線測定装置１０及び放射線測定方法によれば、第３の構成要素、すなわち、活性炭５１を有することによって、測定対象物Ｐに付着したウラン等が壊変して生成されるラドンを吸着でき、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【０１１１】
加えて、放射線測定装置１０及び放射線測定方法によれば、第４の構成要素、すなわち、温湿度制御部４７及び温湿度／補正係数取得部４８を有することによって、気体中のＢＧイオンを低減でき、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【０１１２】
また、放射線測定装置１０及び放射線測定方法によれば、第５の構成要素、すなわち、気体入替部５３及び注入割合／補正係数取得部５４を有することによって、気体と比較して湿度の低い空気（乾燥空気）を測定対象物収容部１１の内部に注入してＢＧ電流を低減でき、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【０１１３】
さらに、放射線測定装置１０及び放射線測定方法によれば、第６の構成要素、すなわち、第２イオン収集部５５及び高圧電源装置５６を有することによって、第１イオン収集部１５への娘核種の付着を抑制でき、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【０１１４】
加えて、放射線測定装置１０及び放射線測定方法によれば、第７の構成要素、すなわち、第２電流計測部５７及びＢＧ補正係数評価部５８とを有することで、電流値に含まれるＢＧ電流成分を補正でき、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【０１１５】
図１３は、本発明に係る放射線測定装置の第２実施形態を示す概略図である。
【０１１６】
図１３は、放射線測定装置１０Ａを示す。放射線測定装置１０Ａには、測定対象物収容部１１、第１イオン収集部１５（図１に示す）、第１高圧電源装置１７（図１に示す）、ファン２０（図１に示す）、第１電流計測部２１（図１に示す）及び電流補正部２２（図１に示す）を有する。また、放射線測定装置１０には、気体流入部２３、気体収集ノズル２４、バッファータンク２５（図１に示す）、気体径路３２（図１に示す）、フィルタ３３（図１に示す）及び気体清浄装置３４（図１に示す）が具備される。
【０１１７】
また、放射線測定装置１０Ａには、気体流入部２３（図１に示す）、気体収集ノズル２４（図１に示す）、バッファータンク２５ａ，２５ｂ（図１に示す）及び気体径路３２ａ，３２ｂ（図１に示す）が具備される。
【０１１８】
そして、放射線測定装置１０は、図１で説明したように、ファン２０ａ，２０ｂによって測定対象物収容部１１内の気体が気体収集ノズル２４から、気体径路３２ａ、第１イオン収集部１５、バッファータンク２５ａ、ファン２０ａ、フィルタ３３ａ、気体径路３２ｂ、バッファータンク２５ｂ、ファン２０ｂ、第２イオン収集部５５、気体流入部２３、フィルタ３３ｂを順に介して再び測定対象物収容部１１に戻る気体の循環流路を形成するものとする。
【０１１９】
また、放射線測定装置１０Ａは、第８の構成要素として、測定対象物収容部１１内に具備し、電界をシールドすると共に、測定対象物収容部１１内のイオンを第１イオン収集部１５の方向に導く電界シールド部６１と、測定対象物収容部１１内に具備し、電界シールド部６１の外側のイオンを収集する第３イオン収集部６２と、その第３イオン収集部６２の電極Ｓｃに電圧を印加する電源部としての第３高圧電源装置６３と、測定対象物Ｐを０Ｖアースするアース部６５とを有する。なお、第３イオン収集部６２、第３高圧電源装置６３及びアース部６５は、ＣＰＵ（図示しない）によって動作を制御されるものであってもよい。
【０１２０】
図１４は、放射線測定装置１０Ａの作用を模式図として示す図である。なお、図１４では測定対象物Ｐをパイプとし、そのパイプの内面のイオンを計測する場合を示しているので、パイプ内面に対しては、パイプ自体が電界シールド部６１の機能を兼ねている。
【０１２１】
ファン２０ａ，２０ｂ及びアース部６５を稼動し、第１イオン収集部１５用の第１高電圧電源装置１７と第３イオン収集部６２用の第３高電圧電源装置６３とを起動する。測定対象物Ｐであるパイプ内面にα線源Ｒが付着していると、そのα線によってパイプ内面にイオンＩが電離される。イオンＩは気流によって第１イオン収集部１５に運ばれる。
【０１２２】
一方、パイプ外面にて宇宙線等で電離したＢＧイオンは、第３イオン収集部６２で収集される。つまり、アース部６５にてパイプを０Ｖアースすることで、パイプ内面は電界が弱く、気流によってイオンＩは第１イオン収集部１５側に移送されるが、パイプ外面は電界の方が気流による移送と同等または強くなるように第３高圧電源装置６３によって調整する。
【０１２３】
図１５は、第３イオン収集部６２で収集したイオンに起因する電流の内訳をグラフとして示す図である。
【０１２４】
第１イオン収集部１５で収集したイオンに起因する電流は、α線による信号に起因する電流と、宇宙線等のＢＧによる信号起因するＢＧ電流に分けられる。図１５に示されたグラフによると、第３高圧電源装置６３を起動して電極Ｓｃを印加した状態にて第１イオン収集部１５でイオンの計測を行なうと、第１電流計測部２１で計測した電流から、ＢＧによる信号に起因するＢＧ電流が低減される。
【０１２５】
また、本実施形態ではパイプ内面を例に説明を行なったが、別途、測定対象物Ｐの周りに電界シールド部６１を設ければ、同様に、測定対象物収容部１１の体積を低減させたのと同等のＢＧ電流の低減効果が得られる。
【０１２６】
図１３に示す放射線測定装置１０Ａ及び放射線測定方法によれば、第８の構成要素、すなわち、電界シールド部６１、第３イオン収集部６２、第３高圧電源装置６３及びアース部６５を有することで、第１イオン収集部１５で収集される電流中の宇宙線等による寄与成分を低減でき、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【０１２７】
図１６は、本発明に係る放射線測定装置の第３実施形態を示す概略図である。
【０１２８】
図１６は、放射線測定装置１０Ｂを示す。放射線測定装置１０Ｂには、測定対象物収容部１１、第１イオン収集部１５（図１に示す）、第１高圧電源装置１７（図１に示す）、ファン２０（図１に示す）、第１電流計測部２１（図１に示す）及び電流補正部２２（図１に示す）を有する。また、放射線測定装置１０には、気体流入部２３、気体収集ノズル２４、バッファータンク２５（図１に示す）、気体径路３２（図１に示す）、フィルタ３３（図１に示す）及び気体清浄装置３４（図１に示す）が具備される。
【０１２９】
そして、放射線測定装置１０Ｂは、図１で説明したように、ファン２０ａ，２０ｂによって測定対象物収容部１１内の気体が気体収集ノズル２４から、気体径路３２ａ、第１イオン収集部１５、バッファータンク２５ａ、ファン２０ａ、フィルタ３３ａ、気体径路３２ｂ、バッファータンク２５ｂ、ファン２０ｂ、第２イオン収集部５５、気体流入部２３、フィルタ３３ｂを順に介して再び測定対象物収容部１１に戻る気体の循環流路を形成するものとする。
【０１３０】
また、放射線測定装置１０Ｂは、第９の構成要素として、測定対象物収容部１１内に具備し、電界をシールドすると共に前記測定対象物内のイオンを第１イオン収集部１５の方向に導く電界シールド部６１と、測定対象物収容部１１内であって電界シールド部６１の外側に具備した帯電物質７１（７１ａ，７１ｂ）と、測定対象物Ｐを０Ｖアースするアース部６５とを有する。
【０１３１】
図１７は、放射線測定装置１０Ｂの作用を模式図として示す図である。なお、図１７では測定対象物Ｐをパイプとし、そのパイプの内面のイオンを計測する場合を示しているので、パイプ内面に対しては、パイプ自体が電界シールド部６１の機能を兼ねている。
【０１３２】
ファン２０ａ，２０ｂ及びアース部６５を稼動し、第１イオン収集部１５用の第１高電圧電源装置１７と第３イオン収集部６２用の第３高電圧電源装置６３とを起動する。測定対象物Ｐであるパイプ内面にα線源Ｒが付着していると、そのα線によってパイプ内面にイオンＩが電離され、イオンＩは気流によって第１イオン収集部１５に運ばれる。
【０１３３】
一方、パイプ外面にて宇宙線等で電離したＢＧイオンは、帯電物質７１ａ，７１ｂで収集される。
【０１３４】
また、本実施形態ではパイプ内面を例に説明を行なったが、別途、測定対象物Ｐの周りに電界シールド部６１を設ければ、同様に、測定対象物収容部１１の体積を低減させたのと同等のＢＧ電流の低減効果が得られる。
【０１３５】
図１６に示す放射線測定装置１０Ｂ及び放射線測定方法によれば、第９の構成要素、すなわち、電界シールド部６１、帯電物質７１ａ，７１ｂ及びアース部６５を有することで、第１イオン収集部１５で収集される電流中の宇宙線等による寄与成分を低減でき、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【０１３６】
図１８は、本発明に係る放射線測定装置の第４実施形態を示す概略図である。
【０１３７】
図１８は、放射線測定装置１０Ｃを示す。放射線測定装置１０Ｃには、測定対象物収容部１１、第１イオン収集部１５（図１に示す）、第１高圧電源装置１７（図１に示す）、ファン２０（図１に示す）、第１電流計測部２１（図１に示す）及び電流補正部２２（図１に示す）を有する。また、放射線測定装置１０には、気体流入部２３、気体収集ノズル２４、バッファータンク２５（図１に示す）及び気体径路３２（図１に示す）、フィルタ３３（図１に示す）及び気体清浄装置３４（図１に示す）が具備される。
【０１３８】
そして、放射線測定装置１０Ｃは、図１で説明したように、ファン２０ａ，２０ｂによって測定対象物収容部１１内の気体が気体収集ノズル２４から、気体径路３２ａ、第１イオン収集部１５、バッファータンク２５ａ、ファン２０ａ、フィルタ３３ａ、気体径路３２ｂ、バッファータンク２５ｂ、ファン２０ｂ、第２イオン収集部５５、気体流入部２３、フィルタ３３ｂを順に介して再び測定対象物収容部１１に戻る気体の循環流路を形成するものとする。
【０１３９】
また、放射線測定装置１０Ｃは、第１０の構成要素として、測定対象物収容部１１内に、測定対象物Ｐの放射線発生源を含む表面周辺に対して気体を吹き付ける気体吹付部７６を有する。よって、測定対象物収容部１１内では、吹き付けた気体によって気流が加速される気流加速領域ａの気体の流速と、気流加速領域ａ外の気流非加速領域の気体の流速とに差が生じる。なお、気体吹付部７６は、ＣＰＵ（図示しない）によって動作を制御されるものであってもよい。
【０１４０】
ファン２０ａ，２０ｂを稼動し、第１イオン収集部１５用の第１高電圧電源装置１７を起動する。また、気体吹付部７６を稼動すると、電離したイオンは、気体吹付部７６で加速された気流加速領域ａの気流に乗って素早く第１イオン収集部１５に到達する。ここで、α線等の荷電粒子による気体の電離で発生した一次イオンは不安定であり、他の分子との化学反応を経て比較的安定なイオン（正負イオン対、二次イオン）を生成する。このイオンは、第１イオン収集部１５（図示しない）に剥離・輸送されるまでの間に、再結合反応（自己再結合反応や、ＢＧイオンとの再結合反応）によって消滅し、また、エアロゾル粒子への付着による大イオン化して検出されなくなる。
【０１４１】
ここで、イオンの再結合反応とイオン数との関係を説明する。
【０１４２】
図１９は、イオンの再結合反応とイオン数との関係を説明するための図である。
【０１４３】
図１９に示したように、イオン（数密度φ）は、測定対象物Ｐの放射線発生源における生成直後は、荷電粒子の軌跡に沿って円柱状の柱状イオンＩｃとして分布している。そのイオンが自己再結合反応したりＢＧイオン（数密度Ｎ）と再結合反応したりする場合、イオン数及びＢＧイオン数は、
【数２】
0004834825.tif 000003
【０１４４】
式（１），（２）の右辺の第１，２項は、イオンの再結合反応によるイオンの消滅、同じく第３項はエアロゾルへの付着によるイオンの消滅、同じく第４項は気流によるイオンの輸送を表す。また、式（１）の右辺の第５項はイオンの拡散による密度低下を、式（２）の右辺の第５項はＢＧイオンの発生をそれぞれ表す。例えば、所要の経過時間ｔでイオンの数密度φを式（１）に代入してイオン数を電流に換算することで、高密度時のイオンの再結合反応を経た電流を換算できる。
【０１４５】
図２０は、気体の流速と電流値との関係をグラフとして示す図である。なお、気体吹付部７６から吹き付ける気体を空気と、また、放射線Ｒをα線とする。
【０１４６】
図２０は、第１に、吹き付ける気体の種々の流速と、イオンの生成直後の高密度時に再結合反応がないと仮定した場合の理論計算上の電流値Ａとの関係をグラフとして示す。図２０は、第２に、吹き付ける気体の種々の流速と、再結合反応があることを想定し式（１）によって算出したイオン数を電流に換算した場合の電流値Ｂとの関係をグラフとして示す。なお、式（１）のイオン拡散係数Ｄは、大気中での標準値である０．０３５ｃｍ２／ｓを用いるものとする。また、図２０は、第３に、吹き付ける気体の種々の流速と、実測して電流値Ｃとの関係を示す。また、各電流値Ａ，Ｂ，Ｃは、検出器（第１イオン収集部１５）と放射線発生源との距離を１０，６０及び１１０ｃｍとした場合に分けて示している。
【０１４７】
このグラフによると、発生直後のイオンの再結合反応によってイオン数は数割程度減少し、それにより電流は数割程度減少することが分かる。また、式（１）によって算出した電流値Ｂは、電流値Ａと比較して平均で約２８％低下し、また、電流値Ａと比較して実測の電流値Ｃに近い値となっている。なお、実測の電流値Ｃにおける流速が１ｍ／ｓ以上での減少傾向は、第１イオン収集部１５の感度低下のためであり、感度補正を行なうことで電流値Ａと同様の増加傾向を示す。
【０１４８】
次に、気体の流速とイオン数との関係を説明する。
【０１４９】
図２１は、気体の流速と理論計算値比（図２０中の電流値Ｂ／電流値Ａ）との関係と、その関係の近似直線をグラフとして示す図である。
【０１５０】
図２１は、検出器（第１イオン収集部１５）と放射線発生源との距離毎（１０，５０及び１００ｃｍ）毎に、気体の流速と理論計算値比との関係と、その関係の近似直線を示したものである。このグラフによると、気体速度の増加に従って理論計算値比が増加することが分かる。すなわち、気体の流速の増加に従って電流値Ｂが電流値Ａに近づく。これは、気体の流速の増加に従って拡散効果が大きくなることでイオンの数密度が低下し、発生直後のイオンの再結合効果によるイオン数の低下が抑えらるからである。
【０１５１】
また、このグラフにおいて気体の流速が１ｍ／ｓ以下の場合では、理論計算値比は急激に増加する。一方、気体の流速が１ｍ／ｓ以上の場合では、理論計算値比は緩やかに増加する。理論計算値比は期待の流速が十分高くなることで１になる。よって、気体の流速が１ｍ／ｓ以下の場合では、気体の流速の僅かな変動によって電流値は揺らぎ、計測精度は低下すると言える。逆に気体吹付器７６から吹き付ける気体の流速が少なくとも１ｍ／ｓ以上あれば、電流値の揺らぎを抑えることができる。
【０１５２】
さらに、図１８に示した気体吹付部７６から吹き付ける気体の吹き付け方向と、測定対象物Ｐの放射線発生源を含む表面方向とが角度をもつ場合、イオンは放射線発生源を含む表面に衝突して消滅し易くなる。よって、吹き付け方向は、測定対象物Ｐの放射線発生源を含む表面に対して平行であることが望ましい。
【０１５３】
また、測定対象物Ｐとして重要なウラン汚染物はα線を放出する。このα線の最大飛程は約４ｃｍであるため、発生直後のイオンは、測定対象物Ｐの放射線発生源を含む表面から約４ｃｍ以内の距離に存在する。よって、測定対象物Ｐとしてウラン汚染物を測定する場合は、放射線発生源を含む表面から４ｃｍ以内で行なうことが望ましい。
【０１５４】
ここで、ノイズとなる自然放射線の中で、最も寄与の大きいのはラドンである。ラドンはα線を放出するため、気流加速領域ａ内の気流によって測定対象物Ｐで生成する放射線のイオン数の低下が抑えられるのと同時に、その周囲のラドンから発生したイオン数の低下も抑えられることでノイズが増えてしまう。また、ノイズは気流加速領域ａ全体で発生した自然放射線によるイオンであり、発生位置から第１イオン収集部１５までのイオン輸送時間が長いほど、イオンの再結合反応やエアロゾルへの付着によって消滅する確率が高くなる。
【０１５５】
そこで、放射線測定装置１０Ｃは、第１１の構成要素として、測定対象物Ｐを載置し、最大流速となる気流の位置とは異なる位置に測定対象物Ｐを配置する配置調整テーブル７７を有してもよい。配置調整テーブル７７によって測定対象物Ｐを配置することによって、その位置に存在するラドンから発生したイオンは輸送時間が最大流速の位置と比べ長くなり、消滅確率が高くなる。その結果、ノイズへの相対的な寄与を下げることができ、ノイズの増加を抑えられる。一方、測定対象物Ｐから生成したイオンについては、同様に消滅確率が高くなるものの、吹き付けによる生成直後のイオン数低下の効果が消滅の効果よりも大きくなる設置位置を選ぶことで、結果としてＳ／Ｎ（Signal／Noise）比は向上し、測定精度が向上する。
【０１５６】
一方、気流非加速領域の気体の流速は、気流加速領域ａの気体の流速と比較して遅くなるが、一般に気流非加速領域にはＢＧ成分が主に存在するため流速を遅くすることで、ＢＧイオンの寄与を低減できる。
【０１５７】
図１８に示す放射線測定装置１０Ｃ及び放射線測定方法によれば、第１０の構成要素、すなわち、気体吹付部７６を有することで、第１イオン収集部１５で収集される電流中の宇宙線等による寄与成分を低減でき、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【０１５８】
また、放射線測定装置１０Ｃ及び放射線測定方法によれば、気体吹付部７６を有することで、計測電流値の低下と揺らぎが抑えられ、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【０１５９】
さらに、放射線測定装置１０Ｃ及び放射線測定方法によれば、第１０及び第１１の構成要素、すなわち、気体吹付部７６及び位置調整デーブル７７を有することで、Ｓ／Ｎを向上させることができ、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【０１６０】
図２２は、本発明に係る放射線測定装置の第５実施形態を示す概略図である。
【０１６１】
図２２は、放射線測定装置１０Ｄを示す。放射線測定装置１０Ｄには、測定対象物収容部１１、第１イオン収集部１５、第１高圧電源装置１７、ファン２０（図１に示す）、第１電流計測部２１及び電流補正部２２を有する。また、放射線測定装置１０には、気体流入部２３、気体収集ノズル２４、バッファータンク２５（図１に示す）及び気体径路３２（図１に示す）、フィルタ３３（図１に示す）及び気体清浄装置３４（図１に示す）が具備される。
【０１６２】
そして、放射線測定装置１０Ｄは、図１で説明したように、ファン２０ａ，２０ｂによって測定対象物収容部１１内の気体が気体収集ノズル２４から、気体径路３２ａ、第１イオン収集部１５、バッファータンク２５ａ、ファン２０ａ、フィルタ３３ａ、気体径路３２ｂ、バッファータンク２５ｂ、ファン２０ｂ、第２イオン収集部５５、気体流入部２３、フィルタ３３ｂを順に介して再び測定対象物収容部１１に戻る気体の循環流路を形成するものとする。
【０１６３】
また、放射線測定装置１０Ｄは、第１２の構成要素として、測定対象物収容部１１内に、測定対象物Ｐの放射線発生源を含む表面に対して気体を吹き付ける気体吹付部７６と、その気体吹付部７６から吹き付ける気体の流速を制御する流速制御部７８と、気体吹付部７６から吹き付ける気体の流速と電流値の関係から放射線の種類を弁別する放射線弁別部７９とを有する。なお、ＣＰＵ（図示しない）が記憶装置（図示しない）に内蔵したプログラムを実行することによって、流速制御部７８及び放射線弁別部７９として機能するものとするが、各構成部の両部又は一方は特定の回路としてもよい。
【０１６４】
ファン２０ａ，２０ｂを稼動し、第１イオン収集部１５用の第１高電圧電源装置１７を起動する。また、流速制御部７８を介して気体吹付部７６を稼動すると、気流加速領域ａ内の気体の流速が変化し、流速制御部７８で制御した吹き付け気体の流速毎に第１イオン収集部１５はイオンを収集する。第１電流計測部２１で計測した電流は、放射線弁別部７９に送られる。
【０１６５】
放射線弁別部７９は、吹き付け気体の流速毎の電流値の差によって、放射線の種類を弁別する。ここで、放射線の中でもβ線やγ線や宇宙線は生成直後のイオンの数密度が低いため、発生直後のイオンの再結合反応によるイオン数の低下の効果は小さい。よって、例えば、気体吹付部７６から気体を吹き付ける場合に計測される第１計測電流値と、気体を吹き付けない場合に計測される第２計測電流値とへのβ線やγ線や宇宙線の寄与は同程度とみなせ、第１計測電流値と第２計測電流値の差は、すべてα線や重粒子に起因する電流とみなせる。さらに、測定対象として重要な放射線はα線であり、他の重粒子の寄与を無視できる場合には、第１計測電流値と第２計測電流値との差はα線のみに起因する電流となる。放射線弁別部７９が、第１計測電流値と第２計測電流値との差をとる演算及び適切な補正演算を行なうことによってα線とβ線等を弁別することで、放射線量の測定精度が向上する。
【０１６６】
なお、気体吹付部７６から気体を吹き付けた場合に計測される第１計測電流値と、気体を吹き付けない場合に計測される第２計測電流値との差から放射線の種類を弁別する場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、流速制御部７８によって吹き付ける気体の流速を管理することで、イオンの再結合反応の程度を任意に設定し、より高い測定精度を得ることができる。
【０１６７】
図２２に示す放射線測定装置１０Ｄ及び放射線測定方法によれば、第１２の構成要素、すなわち、気体吹付部７６、流速制御部７８及び放射線弁別部７９を有することで、放射線の種類を弁別することができるので、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【０１６８】
図２３は、本発明に係る放射線測定装置の第６実施形態を示す概略図である。
【０１６９】
図２３は、放射線測定装置１０Ｅを示す。放射線測定装置１０Ｅには、測定対象物収容部１１、第１イオン収集部１５（図１に示す）、第１高圧電源装置１７（図１に示す）、ファン２０（図１に示す）、第１電流計測部２１（図１に示す）及び電流補正部２２（図１に示す）を有する。また、放射線測定装置１０には、気体流入部２３、気体収集ノズル２４、バッファータンク２５（図１に示す）及び気体径路３２（図１に示す）、フィルタ３３（図１に示す）及び気体清浄装置３４（図１に示す）が具備される。
【０１７０】
そして、放射線測定装置１０Ｅは、図１で説明したように、ファン２０ａ，２０ｂによって測定対象物収容部１１内の気体が気体収集ノズル２４から、気体径路３２ａ、第１イオン収集部１５、バッファータンク２５ａ、ファン２０ａ、フィルタ３３ａ、気体径路３２ｂ、バッファータンク２５ｂ、ファン２０ｂ、第２イオン収集部５５、気体流入部２３、フィルタ３３ｂを順に介して再び測定対象物収容部１１に戻る気体の循環流路を形成するものとする。
【０１７１】
また、放射線測定装置１０Ｅは、第１３の構成要素として、測定対象物Ｐの放射線発生源を含む表面周辺の気流を攪拌する気流攪拌部、例えば扇風機８０を有する。よって、測定対象物収容部１１内では、気流が攪拌される気流攪拌領域ｂが生じる。なお、扇風機８０は、ＣＰＵ（図示しない）によって動作を制御されるものであってもよい。
【０１７２】
ファン２０ａ，２０ｂを稼動し、第１イオン収集部１５用の第１高電圧電源装置１７を起動する。また、扇風機８０を稼動すると気流攪拌領域ｂの気流が攪拌され、生成直後のイオンの数密度が低下する。
【０１７３】
図２４は、気体の攪拌と生成直後のイオンの数密度との関係を説明する図である。
【０１７４】
生成直後のイオンの数密度を低下させるために気流攪拌領域ｂの気流を攪拌させると、式（１）の拡散係数Ｄが増加し、短時間で数密度を低下させることができる。よって、扇風機８０によって気流攪拌領域ｂの気流を攪拌することで、生成直後のイオンの再結合反応によるイオン数の低下を低減でき、計測電流の低下と揺らぎを抑えることができる。
【０１７５】
なお、測定対象物Ｐとして重要なウラン汚染物はα線を放出する。このα線の最大飛程は約４ｃｍであるため、発生直後のイオンは、測定対象物Ｐの放射線発生源を含む表面から約４ｃｍ以内の距離に存在する。よって、測定対象物Ｐとしてウラン汚染物を測定する場合は、放射線発生源を含む表面から４ｃｍ以内の気流を攪拌することが望ましい。
【０１７６】
また、気流攪拌領域ｂの気流を攪拌するために扇風機８０を用いているが、測定対象物Ｐを載置する回転テーブル（図示しない）を設置し、測定対象物Ｐを載置した回転テーブルを回転させることで、気流攪拌領域ｂの気流を攪拌させてもよい。
【０１７７】
図２３に示す放射線測定装置１０Ｅ及び放射線測定方法によれば、第１３の構成要素、すなわち、扇風機８０を有することで、電流の低下と揺らぎが抑えられるので、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【０１７８】
図２５は、本発明に係る放射線測定装置の第７実施形態を示す概略図である。
【０１７９】
図２５は、放射線測定装置１０Ｆを示す。放射線測定装置１０Ｆには、測定対象物収容部１１、第１イオン収集部１５、第１高圧電源装置１７（図１に示す）、ファン２０ａ，２０ｂ（図１に示す）、第１電流計測部２１（図１に示す）及び電流補正部２２（図１に示す）を有する。また、放射線測定装置１０には、気体流入部２３、気体収集ノズル２４、バッファータンク２５ａ，２５ｂ（図１に示す）及び気体径路３２ａ，３２ｂ（図１に示す）フィルタ３３ａ，３３ｂ（図１に示す）及び気体清浄装置３４（図１に示す）が具備される。
【０１８０】
また、放射線測定装置１０Ｆは、第１４の構成要素として、第１イオン収集部１５の下流側（図２５ではバッファータンク２５ａの下流側とする。）に、気体中のイオンを収集する第４イオン収集部８１と、その第４イオン収集部８１の電極Ｓｄに電圧を印加する電源部としての第４高圧電源装置８２とを有する。なお、第４イオン収集部８１及び第４高圧電源装置８２は、ＣＰＵ（図示しない）によって動作を制御されるものであってもよい。
【０１８１】
ファン２０ａ，２０ｂを稼動し、第１イオン収集部１５用の第１高電圧電源装置１７と第４イオン収集部８１用の第４高電圧電源装置８２とを起動する。第１電流計測部２１で測定中、測定対象物Ｐに付着したα線源が飛散し、例えばバッファータンク２５ａに付着した場合、第１イオン収集部１５では収集できない。また、フィルタ３３ａでα線源は捕獲できるため、フィルタ３３ａの下流での汚染は殆ど起こらない。
【０１８２】
よって、バッファータンク２５ａの下流側であって、フィルタ３３ａの前段に有する第４イオン収集部８１でイオンを収集する。これによって、第１イオン収集部１５からフィルタ３３ａ間で、α線によって電離したイオンを低減できる。
【０１８３】
また、第１イオン収集部１５で収集したイオンを電流として計測する第４電流計測部８３を設け、その第４電流計測部８３から電流値の出力を行なうことで、オペレータは第１イオン収集部１５からフィルタ３３ａ間で、α線によって電離したイオン量を監視できる。つまり、オペレータは第１イオン収集部１５からフィルタ３３ａ間の汚染を監視できる。この監視は、通常の測定対象物Ｐの放射線測定をしながら連続的に可能であり、α線源の飛散の有無をリアルタイムに測定できる。また、異常が起こった場合は、オペレータは放射線測定を中断し、汚染測定等の対策を講じることが容易に可能となる。
【０１８４】
また、ファン２０ａ，２０ｂとして逆転可能ファンを用いることで、通常の計測終了後に気体流を逆転させることで、第１イオン収集部１５のみで、第１イオン収集部１５からフィルタ３３ａ間の放射線測定を実施可能となる。
【０１８５】
図２５に示す放射線測定装置１０Ｆ及び放射線測定方法によれば、第１４の構成要素、すなわち、第４イオン収集部８１及び第４高圧電源装置８２を有することで、通常の放射線測定の監査をしながら、測定対象物収容部１１内への放射線の飛散を検出することで、異常が起こった場合の対処を支援することができ、正確に精度よく、効率的に測定対象物Ｐの放射線量の測定が行なえる。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】本発明に係る放射線測定装置の第１実施形態を示す概略図。
【図２】パイプ形状の測定対象物に対する感度の変化の一例をグラフとして示す図。
【図３】イオン収集効率及び電離空間（線源効率）の組み合わせと感度の補正係数との対応表の一例をテーブルとして示す図。
【図４】パイプ状の測定対象物を載せた回転テーブルの回転角に対する電流値の変化の一例をグラフとして示す図。
【図５】測定対象物の内表面に巻きつける導電シートの構成例を示す横断面図。
【図６】（ａ）は、気体中の温度とイオンの検出下限との関係をグラフとして示す図、（ｂ）は気体中の湿度とイオンの検出下限との関係をグラフとして示す図。
【図７】循環流路内の空気の温度、湿度及びＢＧ電流値の時系列の推移をグラフとして示す図。
【図８】本発明に係る放射線測定方法を示すフローチャート。
【図９】本発明に係る放射線測定方法の第１変形例をフローチャートとして示す図。
【図１０】パルス状の電流変化を示す図。
【図１１】放射線測定装置の作用の第２変形例をフローチャートとして示す図。
【図１２】測定対象物収容部とＢＧ電流値との関係を示す図。
【図１３】本発明に係る放射線測定装置の第２実施形態を示す概略図。
【図１４】本発明に係る放射線測定装置の第２実施形態の作用を模式図として示す図。
【図１５】第３イオン収集部で収集したイオンに起因する電流の内訳をグラフとして示す図。
【図１６】本発明に係る放射線測定装置の第３実施形態を示す概略図。
【図１７】本発明に係る放射線測定装置の第３実施形態の作用を模式図として示す図。
【図１８】本発明に係る放射線測定装置の第４実施形態を示す概略図。
【図１９】イオンの再結合反応とイオン数との関係を説明するための図。
【図２０】気体の流速と電流値との関係をグラフとして示す図。
【図２１】気体の流速と理論計算値比との関係と、その関係の近似直線をグラフとして示す図。
【図２２】本発明に係る放射線測定装置の第５実施形態を示す概略図。
【図２３】本発明に係る放射線測定装置の第６実施形態を示す概略図。
【図２４】気体の攪拌と生成直後のイオンの数密度との関係を説明する図。
【図２５】本発明に係る放射線測定装置の第７実施形態を示す概略図。
【符号の説明】
【０１８７】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ  放射線測定装置
１１  測定対象物収容部
１５  第１イオン収集部
１７  第１高電圧電源装置
２０ａ，２０ｂ  ファン
２１  第１電流計測部
２２  電流補正部
２５ａ，２５ｂ  バッファータンク
２４  気体収集ノズル
３８  形状／補正係数取得部
３９  回転テーブル
４０  回転制御部
４２  帯電状態判断部
４３  帯電量／補正係数取得部
４４ａ  表面電位計
４７  温湿度制御部
４８  温湿度／補正係数取得部
５１  活性炭
５３  気体入替部
５４  注入割合／補正係数取得部
５５  第２イオン収集部
５６  第２高圧電源装置
５７  第２電流計測部
５８  ＢＧ電流評価部
６１  電界シールド部
６２  第３イオン収集部
６３  第３高圧電源装置
６５  アース部
７１ａ，７２ｂ  帯電物質
７６  気体吹付部
７７  配置調整テーブル
７８  流速制御部
７９  放射線弁別部
８０  扇風機
８１  第４イオン収集部
８２  第４高圧電源装置
８３  第４電流計測部
【図１】
0004834825.tif 000004
【図２】
0004834825.tif 000005
【図３】
0004834825.tif 000006
【図４】
0004834825.tif 000007
【図５】
0004834825.tif 000008
【図６】
0004834825.tif 000009
【図７】
0004834825.tif 000010
【図８】
0004834825.tif 000011
【図９】
0004834825.tif 000012
【図１０】
0004834825.tif 000013
【図１１】
0004834825.tif 000014
【図１２】
0004834825.tif 000015
【図１３】
0004834825.tif 000016
【図１４】
0004834825.tif 000017
【図１５】
0004834825.tif 000018
【図１６】
0004834825.tif 000019
【図１７】
0004834825.tif 000020
【図１８】
0004834825.tif 000021
【図１９】
0004834825.tif 000022
【図２０】
0004834825.tif 000023
【図２１】
0004834825.tif 000024
【図２２】
0004834825.tif 000025
【図２３】
0004834825.tif 000026
【図２４】
0004834825.tif 000027
【図２５】
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