(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を取り入れる気体取入手段と気体を取り出す気体取出手段と電極を備えたイオン収集手段と、気体を吸引して前記気体取入手段から気体を取り込む気体吸引手段と、前記電極に電圧を印加させる電源と、前記電極で収集された気体中のイオンによる電流を測定する電流測定手段と、前記電流測定手段で測定された電流値から放射線の強度を算出する処理手段とを備え、
前記イオン収集手段は気体取入手段側に電離捕捉手段が設けられ、この電離捕捉手段は測定対象に向けて開口する開口部から入射した放射線が電離する電離空間領域が形成され、この電離空間領域で生成されたイオンをイオン収集手段に吸引して収集せしめられ、
前記電離捕捉手段は、開口部から入射された放射線が電離される電離空間領域を有する捕捉ボックスと、測定対象上に電離捕捉手段を相対的に移動走査させる移動走査手段と、前記捕捉ボックス内に外気を取り入れる外気取入手段と、捕捉ボックス内に流入する外気中のイオンや塵芥の異物を吸着する外気浄化手段と、測定対象の表面と捕捉ボックスのボックス開口との間隙を減少させて測定対象に面するボックス開口部から流入するイオンを吸着するブラシとを有することを特徴とする放射線測定装置。
【請求項２】
前記電離捕捉手段には、捕捉ボックスの外側あるいは外周側から外気取入手段および開口部のブラシを覆う帯電絶縁手段を設け、この帯電絶縁手段は帯電される帯電絶縁体を前記捕捉ボックスに絶縁支持具で保持させたことを特徴とする請求項１記載の放射線測定装置。
【請求項３】
前記帯電絶縁手段はプレート状あるいはボックス状帯電絶縁体が前記電離捕捉手段の捕捉ボックスに着脱自在に設けられるとともに、前記帯電絶縁体に帯電させる帯電手段を設けたことを特徴とする請求項２記載の放射線測定装置。
【請求項４】
前記帯電手段は、前記電離捕捉手段から取り外される帯電絶縁体と摩擦接触し帯電させる摩擦物体あるいは電離捕捉手段の移動走査手段に装着されて前記帯電絶縁体に摩擦接触する摩擦物体を有することを特徴とする請求項３記載の放射線測定装置。
【請求項５】
前記帯電絶縁手段の帯電絶縁体にイオンを付着させるイオン発生器を備えたことを特徴とする請求項４記載の放射線測定装置。
【請求項６】
前記電離捕捉手段には、この電離捕捉手段を測定対象の表面に沿って相対的に移動走査させる移動走査手段を備えるとともに、前記イオン収集手段を電離捕捉手段とともに移動案内させる補助回転手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の放射線測定装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の放射線測定装置を用いて、測定対象から放出される放射線およびその強度分布を測定する際、
測定対象の電離部からの気体を取り入れる気体取入手段を配置し、
気体吸引手段を作動させて気体取入手段から気体を取り込み、
取り込んだ気体中のイオンによる電流を測定し、
測定された電流値から放射線の強度を算出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、測定対象が放出する放射線およびその強度分布を精度よく測定する放射線測定技術に係り、特に被測定機器や被測定物等の測定対象から放出される放射線およびその強度分布を簡便に精度よく測定することができる放射線測定装置およびその測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、環境（外気中）に散在する放射性物質を検出し、放射線の強度分布を測定する装置としてα線やβ線、γ線を対象としたサーベイメータがある。大型で複雑な形状物や建物の床面の被測定物を測定対象とした場合、α線は飛程が数ｃｍと短いので、測定者はサーベイメータを測定対象に密着接近させて走査し、測定する必要がある。
【０００３】
また、一般に、測定対象から放出される放射線によりその近傍の気体が電離（イオン化）されてイオン対が生成され、生成されたイオンは数秒から数１０秒の寿命で測定対象の近傍に存在することが知られている。測定対象近傍に存在するイオンを収集して放射線強度を求める放射線測定技術に特許文献１や非特許文献１に記載された放射線測定装置がある。
【０００４】
特許文献１に記載の放射線測定装置は、測定対象近傍からの空気を吸気通路を介して吸引ポンプで吸引し、吸気通路の途中に設けられた電離電流測定装置により、測定対象近傍から吸引された空気の電離電流（イオン化電流）を測定して測定対象の放射線を測定するものである。
【０００５】
また、非特許文献１に記載された放射線測定装置は、図１２に示すように、ボックス状の測定チャンバ１内に測定対象２を設置し、この測定チャンバ１内の気体を配管を通してイオン収集手段３に接続し、このイオン収集手段３には内部の電極４に電源５から電圧を印加可能に構成される。
【０００６】
放射線測定装置は、測定対象２からの放射線の電離作用（イオン化作用）で生成したイオンを、測定チャンバ１内の気体とともにイオン収集手段３まで輸送し、イオン収集手段３で収集したイオンを電流測定手段６で電流として測定し、測定された電流値からデータ処理手段７で放射線の強度を測定するものである。なお、符号８および９は気体輸送手段および気体浄化手段である。
【特許文献１】特開２００３−１９４９４６号公報
【非特許文献１】日本原子力学会「２００３年春の年会」予稿集  Ｄ１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非特許文献１に記載された放射線測定装置は、ボックス状測定チャンバ１内に測定対象２を収容し、測定対象１周囲の空気と一括して吸引してイオン収集手段３に収集させ、イオン収集手段３にて全放射能を測定しているので、測定対象１の放射線強度は測定できるが、測定対象の放射線強度分布（放射能分布）を測定することが困難であった。
【０００８】
また、特許文献１に記載された放射線測定装置は、測定対象近傍のイオンを収集して測定対象の放射能分布を測定する技術であるが、測定対象と電離電流測定装置に複雑で長い吸引通路が存在するために、途中でイオンの減衰が大きな課題となり、測定対象の放射能分布を正確に測定精度よく測定することが難しかった。
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、建物の床や大型で複雑形状物等の測定対象の放射線およびその強度分布を簡便に測定精度よく正確に測定することができる放射線測定装置およびその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】
【００１０】
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、気体を取り入れる気体取入手段と気体を取り出す気体取出手段と電極を備えたイオン収集手段と、気体を吸引して前記気体取入手段から気体を取り込む気体吸引手段と、前記電極に電圧を印加させる電源と、前記電極で収集された気体中のイオンによる電流を測定する電流測定手段と、前記電流測定手段で測定された電流値から放射線の強度を算出する処理手段とを備え、前記イオン収集手段は気体取入手段側に電離捕捉手段が設けられ、この電離捕捉手段は測定対象に向けて開口する開口部から入射した放射線が電離する電離空間領域が形成され、この電離空間領域で生成されたイオンをイオン収集手段に吸引して収集せしめられ、前記電離捕捉手段は、開口部から入射された放射線が電離される電離空間領域を有する捕捉ボックスと、測定対象上に電離捕捉手段を相対的に移動走査させる移動走査手段と、前記捕捉ボックス内に外気を取り入れる外気取入手段と、捕捉ボックス内に流入する外気中のイオンや塵芥の異物を吸着する外気浄化手段と、測定対象の表面と捕捉ボックスのボックス開口との間隙を減少させて測定対象に面するボックス開口部から流入するイオンを吸着するブラシとを有することを特徴とするものである。
【００１１】
また、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１ないし請求項６のいずれか１項記載の放射線測定装置を用いて、測定対象から放出される放射線およびその強度分布を測定する際、測定対象の電離部からの気体を取り入れる気体取入手段を配置し、気体吸引手段を作動させて気体取入手段から気体を取り込み、取り込んだ気体中のイオンによる電流を測定し、測定された電流値から放射線の強度を算出することを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の放射線測定装置およびその測定方法によれば、測定対象の放射線の強度および放射線の強度分布を簡便な装置で測定精度よく測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る放射線測定装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る放射線測定装置の第１実施形態を示す全体構成図である。
【００１５】
この放射線測定装置１０は、大型で複雑な被測定機器や建物の床等の測定面積が大きな測定対象１１から放出される放射線およびその強度分布を測定精度よく測定する装置である。
【００１６】
放射線測定装置１０は、測定対象１１近傍にイオン化空間領域として形成される電離部１２に向けて開口し、電極１３を内部に備えたイオン収集手段１４と、このイオン収集手段１４で収集されたイオンによる電流を測定する電流測定手段１５と、この電流測定手段１５で測定された電流値から放射線の強度を算出するデータ処理手段１６と、イオン収集手段１４の電極１３に電圧を印加させる電源１７とを有して構成される。
【００１７】
電離部１２は、測定対象１１および測定対象１１に付着された放射線源２０から放出される放射線により、その近傍の気体が電離（イオン化）される空間領域を指称する。放射線がα線の場合、測定対象１１の表面領域から数ｃｍ以内の空間領域をいう。
【００１８】
また、イオン収集手段１４は、例えば一端が開口した金属円筒のような外筒２１と、この外筒２１内の略中心に軸方向に設置されたバー状あるいはプレート状の電極１３と、この電極１３の両端部を外筒２１内に絶縁状態で保持する電極固定装置２２とを有する。電極固定装置２２は、電極１３の一端を保持する第１の固定保持手段２３と、電極１３の他端を外筒２１の開口側で保持する第２の固定保持手段２４とを備える。
【００１９】
第１の固定保持手段２３は、電極１３の一端側を軸支するボス状あるいはスリーブ状の絶縁材２６と、この絶縁材２６の外周側を覆い、漏洩電流を減少させるガードリング２７と、このガードリング２７の外周側に装着された筒状絶縁材２８と、この絶縁材２８を外筒２１に固定させる支持手段２９から構成される。
【００２０】
第２の固定保持手段２４は、電極１３の他端側を軸支するボス状絶縁材３０と、この絶縁材３０を外筒２１の内周壁に固定させる放射状支持脚としての支持手段３１とを有する。電極１３は第１および第２の固定保持手段２３，２４により両端支持される。
【００２１】
さらに、外筒２１の一端は開口しており、この開口側に気体取入手段３３が形成される。電極１３の第２の固定保持手段２４は、気体取入手段３３の近傍で電極１３を外筒２１に絶縁状態で固定している。
【００２２】
また、外筒２１には第１の固定保持手段２３側に気体取出手段３４が設けられ、この気体取出手段３４が気体取出口として開口しており、この気体取出手段３４はフレキシブルチューブのような自在輸送経路３５を介して気体吸引手段３６に連結される。気体吸引手段３６は、例えば吸引ポンプであり、ポンプ作動により、気体取入手段３３からイオンを気体とともに吸引し、外筒２１内に流通させることができる。イオン収集手段１４は電離部１２で発生したイオンを電極１３に吸着し、収集するように案内している。符号３７は整流手段である。
【００２３】
また、電極１７は、イオン収集手段１４の外筒２１と電極１３の間に電圧を印加しており、この電圧印加により、外筒２１内の電極１３に、収集された負イオンがイオン化電流として流れ、このイオン化電流を例えばエレクトロメータのような電流測定手段１５で測定するようになっている。
【００２４】
次に、放射線測定装置１０の作用を説明する。
【００２５】
測定対象１１に付着して放射線源２０から放射された放射線で気体を電離するとイオン対（負イオンと正イオン、あるいは正イオンと電子）が生成され、このイオンは、数秒から数十秒の寿命で測定対象１１の近傍領域、すなわち電離部１２に存在する。
【００２６】
そこで、気体収集手段１４の気体取入口である気体取入手段３３を電離部１２に近付ける。すなわち、外筒２１の気体取入手段３３を測定対象１１の近傍領域、すなわち電離部１２に近付け、気体吸引手段３６で気体を吸引すると、気体（外気）取入手段３３から気体がイオンとともに外筒２１内に取り込まれ、外筒２１内部を移動せしめられる。
【００２７】
外気が外筒２１内を移動せしめられる際、電源１７から正の電圧が中心の電極１３に印加されていると、気体中の負のイオンが電極１３に収集される。収集されたイオンは電極１３内をイオン化電流として流れ、この電流は電流測定手段１５に測定される。測定された電流値から予め求められた電流値の放射能換算定数（既知）を使用し、演算処理することで放射線の強度を求めることができる。
【００２８】
この放射線測定装置１０は、電極１３の両端が絶縁材２６，３０により外筒２１に絶縁して固定されているので、電極１３の軸方向長さを長くすることにより、電極表面積が大きくなり、放射線照射により生成されるイオンを高効率で収集することができる。さらに、外筒２１内を流れる気体による電極１３の振動を両端支持することで有効的に防止でき、イオン化電流を低ノイズで測定することができる。
【００２９】
また、イオン収集手段１４は、気体吸引手段３６にフレキシブルな自在輸送経路３５にて連結されており、イオン収集手段１４を自由に移動させて測定対象１１に容易に近付けることができる。イオン収集手段１４は、気体吸引手段３６、電流測定手段１５およびデータ処理手段１６を停止させて測定対象１１に自由にかつ容易に近付けることができるので、生成されたイオン収集を効率よく行なうことができる。イオンは生成後時間の経過とともに減衰するが、このイオン減衰が少ない状態でイオンを収集することができる。
【００３０】
本実施形態の放射線測定装置１０によれば、イオン収集手段１４を測定対象１１に接近させることができるため、イオンを高効率、低ノイズかつ低減衰で収集し、そのイオン化電流を精度よくかつ安定して測定することができ、放射線強度の測定精度を向上させることができる。
【００３１】
また、イオン収集手段１４を測定対象１１近傍の電離部１２に沿って順次あるいは段階的に移動させることで、測定対象１１近傍の電離部１２の放射線の強度分布を測定することができる。
【００３２】
特に、イオン収集手段１４の気体取入手段３３を測定対象１１の近傍に近付け、測定対象１１の全領域（全ての電離部領域）に沿って走査させ、各走査位置の放射線強度を測定することで、放射線の強度分布（放射能分布）をイオン減衰が少ない条件で測定することができる。
【００３３】
なお、この放射線測定装置１０の一実施形態では、外筒２１の一端に気体取入手段３３を、外筒２１の他端側外周に気体取出手段３４を設けた例を示したが、気体取入手段３３と気体取出手段３４とを逆に形成し、気体取入手段３３に自在輸送経路を連結し、気体取出手段３４の近傍に測定対象１１を設置し、気体を吸引してイオン収集し、放射線測定を行なってもよい。
【００３４】
［第２の実施形態］
図２は、本発明に係る放射線測定装置の第２の実施形態を示すものである。
【００３５】
この実施形態に示された放射線測定装置１０Ａは、イオン収集手段１４をリニア状あるいはマトリクス状に複数個配列してイオン収集手段１４の群を構成し、イオン収集装置４０を構成している。他の構成は、第１実施形態に示された放射線測定装置１０と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００３６】
イオン収集装置４０を構成する個々のイオン収集手段１４も図１に示されたイオン収集手段と異ならないので、同じ符号を付して説明を省略あるいは簡略にする。各イオン収集手段１４は、一端が開口した円筒状の外筒２１とバー状あるいはプレート状の中心の電極１３と、この電極１３の両端部を外筒２１に絶縁支持する電極固定装置２２とから構成される。
【００３７】
電極固定装置２２は電極１３の外筒２１の閉塞側を絶縁固定する第１の固定保持手段と外筒２１の開口側を絶縁固定する第２の固定保持手段２４から構成される。第２の固定保持手段２４は、電極１３を開口側で軸支するボス状絶縁部材３０とこの絶縁部材３０を外筒２１の内周壁に固定させる放射状支持脚としての支持手段３１とを有する。
【００３８】
個々のイオン収集手段１４は外筒２１の開口側に形成される気体取入（吸引）手段３３に連絡しており、測定対象の電離部（図１の符号１２）に臨んでいる。個々のイオン収集手段１４を束ねるイオン収集装置４０は測定対象の全領域に沿って走査し、それぞれの走査位置の放射線を測定することで、測定対象が大きな面積を有する床圧であっても、放射線の強度分布をイオン減衰が少ない条件で測定することができる。
【００３９】
また、個々のイオン収集手段１４は、吸引ポンプ等の気体吸引手段（図示せず）に接続され、放射線測定装置１０Ａは、個々のイオン収集手段１４の各電極１３に電圧を印加する電源、各電極１３で収集したイオンを電流として測定する各電流測定手段および各電流測定手段で測定した電流値を演算処理して放射能分布を求めるデータ処理手段で構成される。
【００４０】
本実施形態における放射線測定装置１０Ａは、それぞれのイオン収集手段１４に各気体吸引手段３６（図１参照）で気体を吸引しつつイオンを電極１３に収集し、各電極１３に収集されたイオンをそれぞれの電流測定手段１５（図１参照）で電流として測定し、この電流値をデータ処理手段１６（図１参照）で演算処理すれば、各イオン収集手段１４の位置に対応した放射能の分布を精度よく測定することができる。
【００４１】
また、リニア配列あるいはマトリクス配列のイオン収集手段１４群からなるイオン収集装置４０を測定対象に沿って近接状態で移動走査させ、各イオン収集手段１４に電離作用で生成したイオンを空気とともに吸引すれば、測定対象の広い表面積に亘って放射線の強度分布を能率よく測定することができ、測定対象の放射線による表面汚染状態を正確に制度よく、測定することができる。
【００４２】
なお、放射線測定装置１０Ａは、各イオン収集手段１４を構成する外筒２１が円形の例を示したが、円形に代えて六角形のように多角形で形成することもできる。
【００４３】
［第３の実施形態］
図３は、本発明に係る放射線測定装置の第３実施形態を示すものである。
【００４４】
この実施形態に示された放射線測定装置１０Ｂは、複数個のイオン収集手段１４ａを格子状あるいはマトリクス状に配設してイオン収集手段１４ａの群からなるイオン収集装置４０ａを構成している。他の構成は、第１実施形態に示された放射線測定装置１０と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００４５】
イオン収集装置４０ａを構成するイオン収集手段１４ａも基本的原理は図１に示されたイオン収集手段１４と異ならない。各イオン収集手段１４ａは、一端が開口した角筒状の外筒２１と、バー状あるいはプレート状の中心の電極１３と、この電極１３の両端部を外筒２１ａに絶縁支持する電極固定装置２２とから構成される。
【００４６】
電極固定装置２２は、電極１３の外筒２１の閉塞側を絶縁固定する第１の固定保持手段と、外筒２１の開口側を絶縁固定する第２の固定保持手段２４から構成される。第２の固定保持手段２４は、外筒２１の軸線方向に延設された電極１３を開口側で軸支するボス状絶縁部材３０とこの絶縁部材３０を外筒２１の内周壁に固定させる放射状支持脚としての支持手段３１とを有する。
【００４７】
この放射線測定装置１０Ｂは、格子状あるいはマトリクス状に配置されたイオン収集手段１４ａの群を有し、各イオン収集手段１４ａには気体吸引手段（図１の符号３３）が接続される。各気体吸引手段を作動させてイオン収集手段１４ａに気体を吸引しつつイオンを電極１３に収集させ、各イオン収集手段１４ａの電極１３に収集されたイオンの電流をそれぞれの電流測定手段（図１の符号１５）で測定し、測定された電流からデータ処理手段（図１の符号１６）で演算処理することにより、イオン収集手段１４ａの位置に対応した放射能分布を精度よく測定することができる。
【００４８】
イオン収集装置４０ａはイオン収集手段１４ａを格子状あるいはマトリクス状に構成し、各格子寸法を例えば１０ｃｍ×１０ｃｍの矩形形状とすると、１つのイオン収集手段１４ａで１００ｃｍ２の放射線の強さを測定できる。複数のイオン収集手段１４ａを格子状あるいはマトリクス状に構成することで放射線の強度分布を測定することができる。
【００４９】
また、イオン収集装置４０ａはイオン収集手段１４ａが格子状あるいはマトリクス状を保って測定対象（図１１の符号１１）の表面近傍を相対的に移動走査することで、測定対象の広い表面積あるいは放射線の強度分布を正確に精度良く測定することができる。
【００５０】
［第４の実施形態］
図４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的な構成図である。
【００５１】
この実施形態に示された放射線測定装置１０Ｃは、イオン収集手段１４の外筒２１の開口側に電離捕捉手段４４を設けたものであり、他の構成は図１に示された放射線測定装置１０の構成と異ならないので同じ符号を付して説明を省略ないし簡略化する。
【００５２】
この放射線測定装置１０Ｃは、外筒２１の開口側に測定対象１１に向けて開口する電離捕捉手段４４が設けられる。電離捕捉手段４４は外筒２１の開口側に設けられた椀状あるいは筒状の捕捉ボックス４５を有する。この捕捉ボックス４５は測定対象１１の放射線源２０側にボックス開口部が開口し、ボックス内部が電離空間領域４６を形成している。電離捕捉手段４４の電離空間領域４６は測定対象１１の表面上に電離部１２を構成している。
【００５３】
測定対象１１は放射線源２０を備えた対象表面側に電離部１２が形成され、この電離部１２は捕捉ボックス４５内に形成される電離空間領域４６を含めて、測定対象１１の放射線源２０から放射される放射線領域に形成される。捕捉ボックス４５は所要の開口面積、例えば１０ｃｍ×１０ｃｍの開口を有し、測定対象１１とする電離部１２の測定領域を限定している。
【００５４】
捕捉ボックス４５の奥行きは測定対象１１の放射線の種類およびエネルギに応じて定められる。放射線を、例えば５ＭｅＶのα線を対象とする場合、捕捉ボックス４５の奥行きはα線の飛程と同程度、例えば５ｃｍ程度に設定される。
【００５５】
この放射線測定装置１０Ｃにおいては、測定対象１１の放射線源２０から放射される放射線（α線）により電離部１２が測定対象表面近傍に形成され、この電離部１２に向けて電離捕捉手段４４の捕捉ボックス４５が近接状態で開口している。
【００５６】
捕捉ボックス４５の開口を経て電離空間領域４６に入射した放射線は、そのエネルギを電離空間領域４６の気体（大気）に付与し、気体を電離（イオン化）させる。
【００５７】
電離空間領域４６の気体の電離によりイオンが生成され、生成されたイオンは、気体吸引手段３６の作動により、気体とともにイオン収集手段１４の外筒２１内に吸引（輸送）される。イオン収集手段１４の電極１３に収集されたイオンは、電流測定手段１５によりイオン電流として測定される。イオン収集手段１４で収集されたイオンからイオン電流を測定し、この電流値から放射能の演算定数を使用してデータ処理手段１６により、測定対象１１の電離部領域の放射線の強さを高効率で測定することができる。
【００５８】
この放射線測定装置１０Ｃは電離捕捉手段４４の電離ボックス４５の開口面積に応じた電離部１２領域の放射線を測定することができ、この電離捕捉手段４４をイオン収集手段１４とともに測定対象表面に沿って移動走査させることで、測定対象１１の放射線の強度分布も容易に測定することができる。
【００５９】
このように、電離捕捉手段４４の電離ボックス４５により、ボックス開口部で測定対象の位置を限定（特定）することにより、定められた電離部領域の放射線（放射線の強度）を精度よく測定することができる。
【００６０】
［第５の実施形態］
図５は、本発明に係る放射線測定装置の第５実施形態を示す部分的な構成図である。
【００６１】
この実施形態に示された放射線測定装置１０Ｄは、電離捕捉手段４７の構成を図４に示された放射線測定装置１０Ｃと異にし、他の構成は異ならないので同一符号を付して説明を省略ないし簡略化する。図５に示された放射線測定装置１０Ｄは、測定対象５０が建物の床面等の放射線測定に適したものである。
【００６２】
この放射線測定装置１０Ｄは、イオン収集手段１４の外筒２１の開口側に電離捕捉手段４７が設けられる。電離捕捉手段４７は、外筒２１の先端開口側に椀状あるいは筒状の捕捉ボックス４８を有する。この捕捉ボックス４８は測定対象５０の表面側にボックス開口が臨んでおり、ボックス内部に電離空間領域４９が形成される。測定対象５０の表面上には電離空間領域４９を含めて電離部１２が形成される。
【００６３】
電離捕捉手段４７は、ボックス開口部が測定対象１１の表面側を向くボックス状の捕捉ボックス４８と、この捕捉ボックス４８のボックス開口部に設けられたイオン吸着ブラシ５１と、捕捉ボックス４８の側面に設けられた外気取入手段５２と、この外気取入手段５２の外気取入口からボックス内部に混入される外気を浄化する外気浄化手段５３と、捕捉ボックス４８を測定対象５０の表面上で一定の距離を保って走査できる、例えば走行車輪のような移動走査手段５４とから構成される。
【００６４】
イオン吸着ブラシ５１は、樹脂製ブラシで形成され、測定対象５０の表面と捕捉ボックス４８のボックス開口との間隙を減少させ、測定対象５０の表面から混入するイオンを吸着させる一方、外気浄化手段５３は、外気取入手段５２から混入する外気に含まれるイオンや塵芥等の異物を吸着するようになっている。また、移動走査手段５４は、測定対象表面とボックス開口部の距離を一定に保ち、かつ電離捕捉手段４７が測定対象５０の全域に亘って相対的に移動走査できるように構成された、電離捕捉手段４７の移動手段である。
【００６５】
図５に示された放射線測定装置１０Ｄは、電離捕捉手段４７を測定対象５０の表面上に設置することで、測定対象５０の表面領域を限定する。測定対象５０の表面領域に付着する放射線源から気体を電離させることで、測定対象表面近傍に電離部１２が構成される。
【００６６】
次に、気体吸引手段（図１の符号３６）を作動させて測定対象５０の表面領域を限定（特定）し、その表面領域に付着する放射線源が気体を電離して生成したイオンを電離捕捉手段４７で捕捉し、イオン収集手段１４に収集される。
【００６７】
イオン収集手段１４の電極（図１の符号１３）に収集されたイオンを電流として電流測定手段（図１の符号１５）で測定し、この測定された電流値をデータ処理手段（図１の符号１６）により、予め定められた電流値から放射能への換算定数を使用して放射能を算出することができる。
【００６８】
この放射線測定装置１０Ｄは、電離捕捉手段４７の捕捉ボックス４８のボックス開口部に樹脂製ブラシ５１を、また、外気取入手段５２に外気浄化手段５３をそれぞれ備え、このブラシ５１や外気浄化手段５３で大気中に存在するイオンが電離空間領域４９に流入するのを未然に防止し、流入イオンがバックグランドとなって放射線の測定精度を低下させるのを防止している。また、移動走査手段５４により電離捕捉手段４７を測定対象５０の表面に対して正確かつ高精度に位置決めを行なって移動走査させることで、測定対象５０表面の放射線の強度分布を測定精度よく測定することができる。
【００６９】
［第６の実施形態］
図６は、本発明に係る放射線測定装置の第６実施形態を示す部分的な構成図である。
【００７０】
この実施形態に示された放射線測定装置１０Ｅは、イオン収集手段１４の外筒２１開口側に設けられる電離捕捉手段４７ａに除電ブラシ５７を備えた構成が、図５に示された放射線測定装置１０Ｄと異なり、他の構成は異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略ないし簡略化する。
【００７１】
この放射線測定装置１０Ｅは、電離捕捉手段４７ａを構成する捕捉ボックス４８のボックス開口部に除電ブラシ５７を設け、この除電ブラシ５７で測定対象５０との間隙を減少させるとともに、大気中に存在するイオンが捕捉ボックス４８の電離空間領域４９に流入するのを防止している。除電ブラシ５７は、所要値、例えば直径１２μｍφ程度のステンレスワイヤで構成される。
【００７２】
第６実施形態に示された放射線測定装置１０Ｅが電離捕捉手段４７ａの捕捉ボックス４８のボックス開口部を覆うように除電ブラシ５７を設け、この除電ブラシ５７により、大気中に存在するイオンが捕捉ボックス４８内に流入し、流入したイオンがバックグランドとなって測定精度が低下するのを有効的に防止でき、測定対象５０の放射線の強度およびその強度分布を精度よく測定することができる。
【００７３】
［第７の実施形態］
図７は、本発明に係る放射線測定装置の第７実施形態を示す部分的な構成図である。
【００７４】
この実施形態に示された放射線測定装置１０Ｆは、図５に示された放射線測定装置１０Ｄとは電離捕捉手段４７に帯電絶縁手段６０を設けた構成を異にし、他の構成は異ならないので同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００７５】
図７に示された放射線測定装置１０Ｆは、電離捕捉手段４７の捕捉ボックス４８の外側に帯電絶縁手段６０を間隔をおいて設けたものである。帯電絶縁手段６０は、高電圧に帯電可能なプレート状の帯電絶縁体６１と、この帯電絶縁体６１を外気取入手段５２および樹脂製ブラシ等のイオン吸着ブラシ５１の近くに設ける絶縁体支持具６２により構成される。
【００７６】
帯電絶縁体６１は、例えばテフロン（登録商標）等の絶縁材で構成され、表面に高電圧を帯電させ、外気取入手段５２および樹脂製ブラシ５１の近傍に存在する大気中のイオンを電気力で散逸もしくは吸着させるものである。このため、帯電絶縁手段６０は、大気中のイオンが捕捉ボックス４８内に流入する可能性が大きな外気取入手段５２および樹脂製ブラシ５１（ボックス開口部）を外側あるいは周辺から覆うように設けられる。
【００７７】
この放射線測定装置１０Ｆによると、帯電絶縁手段６０に高電圧に帯電した帯電絶縁体６１により、外気取入手段５２近傍に存在するイオンおよび樹脂製ブラシ５１近傍に存在するイオンを電気力（クーロン力）で散逸もしくは吸着させることができ、大気中に存在するイオン濃度を低下させ、外気取入手段５２および樹脂製ブラシ５１で吸着できず、捕捉ボックス４８内の電離空間領域４９に流入する外気中のイオンを減少させることができる。
【００７８】
このため、電離捕捉手段４７の電離ボックス４８内に流入する外気中のイオンを有効的に防止し、バックグランドの要因となる流入イオンを低減でき、測定対象５０表面からの放射線の強度およびその強度分布を精度よく正確に測定することができる。
【００７９】
［第８の実施形態］
図８は、本発明に係る放射線測定装置の第８実施形態を示す部分的な構成図である。
【００８０】
この実施形態に示された放射線測定装置１０Ｇは、イオン収集手段１４の外筒２１の開口側に設けられる電離捕捉手段４７に帯電絶縁手段６０を着脱自在に設けるとともに、電離捕捉手段４７から取り外された帯電絶縁手段６０に帯電させる帯電手段６５を設けた構成が、図５に示された放射線測定装置１０Ｄと異なり、他の構成は実質的に異ならないので、同じ符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００８１】
帯電絶縁手段６０は電離捕捉手段４７の捕捉ボックス４８に外側から取り付けられる絶縁体支持具６２と、この絶縁体支持具６２に着脱自在に固定されるプレート状あるいはメッシュ状の帯電絶縁体６１から構成される。帯電絶縁体６１は、例えばテフロンのような絶縁材で構成され、表面に高電圧が帯電せしめられるようになっている。帯電絶縁体６１は、外気取入手段５２の近傍および樹脂製ブラシ５１の近傍に設けられ、外気取入手段５２で形成される外気取入口および捕捉ボックス４８のボックス開口部を外側あるいは外周側から覆うようになっている。
【００８２】
また、帯電手段６５は、絶縁体支持具６２から取り外された帯電絶縁体６１を装着する摩擦ホルダ６６と、この摩擦ホルダ６６を回転軸６７廻りに回動させる回転手段６８と、も回転手段６８および摩擦ホルダ６６をサポートするサポート手段６９とを有する。
【００８３】
摩擦ホルダ６６は摩擦係数の大きな摩擦物体で構成され、帯電絶縁体６１の材質と帯電剤を考慮し、帯電絶縁体６１から電位差が大きな摩擦物質が選択される。
【００８４】
例えば、帯電絶縁体６１がテフロンの場合、摩擦ホルダ６６には電位差が大きく入手し易い、例えばナイロン等の摩擦物質が選択される。ナイロンの摩擦物体からなる摩擦ホルダ６６を駆動モータ等の回転手段４７で回転させつつ、絶縁体支持具６２から取り外した帯電絶縁体６１を接触させて、帯電絶縁体６１表面に高電圧を帯電させる。
【００８５】
高電圧が帯電された帯電絶縁体６１を再び絶縁体支持具６２に取り付けて電離捕捉手段４７に捕捉ボックス４８の外側あるいは外周側に帯電絶縁手段６０を取り付ける。
【００８６】
この帯電絶縁手段６０の取付により、外気取入手段５２の近傍に存在するイオンおよび樹脂製ブラシ５１の近傍に存在するイオンを、帯電絶縁手段６０の帯電絶縁体６１に帯電された電気力で散逸もしくは吸着させ、捕捉ボックス４８内に流入する大気中のイオンを減少させることができる。
【００８７】
したがって、測定対象５０の放射線源から電離捕捉手段４７に放射される放射線の電離により生じるイオンに外気中のイオンが流入することが少なく、バックグランドの要因となる流入イオンを低減でき、放射線の強度およびその強度分布を精度よく測定することができる。
【００８８】
［第９の実施形態］
図９は、本発明に係る放射線測定装置の第９実施形態を示す部分的な構成図である。
【００８９】
この実施形態に示された放射線測定装置１０Ｈは、図７に示された帯電絶縁手段６０を帯電させる帯電手段７０を移動走査手段５４に装着したものであり、その他の構成は図７の放射線測定装置１０Ｆと異ならないので同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００９０】
図９に示された放射線測定装置１０Ｈは、電離捕捉手段４７に帯電させる帯電手段７０を設けたものである。帯電手段７０は移動走査手段５４を構成する回転手段に装着されたプレート状の摩擦物体７１を備え、この摩擦物体７１が帯電絶縁手段６０の帯電絶縁体６１と摩擦接触し、帯電絶縁体６１に高電圧を帯電させるようになっている。
【００９１】
この放射線測定装置１０Ｈは、図５に示された放射線測定装置１０Ｄに帯電絶縁手段６０と帯電手段７０とを備えたものであり、帯電絶縁手段６０は電離捕捉手段４７の捕捉ボックス４８に外側あるいは外周側から帯電絶縁体６１が取り付けられて構成され、この帯電絶縁体６１に帯電手段７０の摩擦物体７１が摩擦接触し、帯電絶縁体６１に電荷を帯電させるようになっている。
【００９２】
この放射線測定装置１０Ｈによると、測定対象５０全体に亘って放射線分布を測定するために、電離捕捉手段４７を測定対象５０の表面に沿って移動させる移動走査手段５４を備え、この移動走査手段５４で電離捕捉手段４７を移動させると、移動走査手段５４の回転とともに帯電手段７０の摩擦物体７１も回転する。この摩擦物体７１の回転により、摩擦物体７１に摩擦接触する帯電絶縁体６１に電荷が帯電せしめられる．
帯電絶縁手段６０の帯電絶縁体６１に摩擦物体７１の摩擦接触により電荷が帯電せしめられると、帯電した帯電絶縁体６１により、外気取入手段（外気取入口）５２近傍に存在するイオンおよび樹脂製ブラシ５１の近傍に存在するイオンを電気力で散逸あるいは吸着し、電離捕捉手段４７の捕捉ボックス４８内に流入する外気中のイオンを減少させることができる。
【００９３】
したがって、電離捕捉手段４７に流入し、バックグランドの要因となる大気中の流入イオンを低減でき、放射線の強度および強度分布を精度よく測定することができる。
【００９４】
［第１０の実施形態］
図１０は、本発明に係る放射線測定装置の第１０実施形態を示す部分的な構成図である。
【００９５】
この実施形態に示された放射線測定装置１０Ｉは、図７に示された放射線測定装置１０Ｆにイオン発生器７４を付設したものである。他の構成は図７の放射線測定装置１０Ｆと異ならないので、同じ構成には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化させる。
【００９６】
この放射線測定装置１０Ｆは、帯電絶縁手段６０の帯電絶縁体６１にイオンを付着させるイオン発生器７４を設置したものである。イオン発生器７４は帯電絶縁体６１にイオンを付着させるもので、電離捕捉手段６０の近くに設けられる。
【００９７】
図１０に示された放射線測定装置１０Ｉは、イオン発生器７４により帯電絶縁手段６０の帯電絶縁体６１にイオンを付着させ、帯電させる。帯電絶縁体６１にイオンを帯電させることにより、外気取入手段５２の近傍に存在するイオンおよび樹脂製ブラシ５１の近傍に存在するイオンを電気力で散逸もしくは吸着させることができ、外気中に混在するイオンが電離捕捉手段４７の捕捉ボックス４８内に流入するのを効果的に防止できる。
【００９８】
電離捕捉手段４７の捕捉ボックス４８内に大気中のイオンが流入するのを有効的に防止できるので、バックグランドの要因となる大気中のイオン流入を低減でき、測定対象５０表面からの放射線の強度およびその強度分布を精度よく測定することができる。
【００９９】
［第１１の実施形態］
図１１は、本発明に係る放射線測定装置の第１１実施形態を示す全体構成図である。
【０１００】
この実施形態に示された放射線測定装置１０Ｊは、イオン収集手段１４の外筒２４を保持可能な絶縁保持手段７５を備えるとともに、図５に示された電離捕捉手段４７を両側からあるいは全体的に覆う帯電絶縁手段６０を設け、操作台車７６上に電源１７、気体吸引手段３６、電流測定手段１５およびデータ処理手段１６をまとめて設置したものであり、他の構成は図７に示す放射線測定装置１０Ｄと異ならないので、同じ構成には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【０１０１】
この放射線測定装置１０は電離捕捉手段４７が測定対象５０の表面に沿ってスムーズかつ円滑に移動できるように、捕捉ボックス４８の両側下部に移動走査手段５４が設けられるとともに、イオン収集手段１４の外筒２１の後部側（閉塞側）を安定的にサポートする補助回転手段７７が設けられる。
【０１０２】
電離捕捉手段４７は移動走査手段５４と補助回転手段７７に案内されて測定対象５０の表面上を円滑に安定的に移動できるようになっている。移動走査手段５４は電離捕捉手段４７の捕捉ボックス４８の両側下部に一対ずつ設けられた例えば走行車輪で構成される。移動走査手段５４は、電離捕捉手段４７と測定対象５０の間隔を一定に保ち、かつ電離空間の容積を一定に保って電離捕捉手段４７を移動自在に支持している。
【０１０３】
また、図１１に示された外気取入口（外気取入手段）５２に、流入する外気のイオンを除去する外気浄化装置５３が設けられる一方、電離捕捉手段４７の捕捉ボックス４８内に外気中のイオンが流入するのを防ぐために、外気浄化手段５３の外側あるいは外周側、また樹脂製ブラシ５１の外周側に、帯電絶縁手段６０が設けられる。
【０１０４】
第１１実施形態に示された放射線測定装置１０Ｊでは、電離捕捉手段５４内に流入する外気中のイオンは、帯電絶縁手段６０で捕獲させる一方、樹脂製ブラシ５１および外気浄化手段５３で捕捉される。樹脂製ブラシ５１および外気浄化手段５３の近傍外側に高圧に帯電したボックス状あるいはプレート状の帯電絶縁体６１を設けると、この帯電絶縁体６１により外気浄化手段５３および樹脂製ブラシ５１近傍のイオンは積極的に吸着もしくは離散させて低イオン濃度状態となる。
【０１０５】
低濃度イオン状態のイオンは樹脂製ブラシ５１や外気浄化手段５３でさらに減少せしめられるので、電離捕捉手段４７内の電離空間領域４９に流入する外気イオンを大きく低減させることができる。
【０１０６】
この放射線測定装置１０Ｊは、測定対象５０の放射線により電離部を構成する電離捕捉手段４７の電離空間領域４９内で電離したイオンをＳ／Ｎ比よく測定することができる。
【０１０７】
その際、イオン収集手段１４に設けられる絶縁保持手段７５を測定者が保持して、例えば車輪のような移動走査手段５７４および補助移動手段７７で電離捕捉手段４７を移動させれば、イオン収集手段１４と測定者が保持することによるノイズの増加を低減させることができる。
【０１０８】
また、補助移動手段７７を設けたので、測定者がイオン収集手段１４を保持しない場合でも、イオン収集手段１４を転倒させることなく、一定の位置関係に保つことができ、位置決めに起因する誤差を低減させることができる。
【０１０９】
この放射線測定装置１０Ｊは、イオン収集手段１４で測定対象５０表面から放射される放射線により発生するイオンを収集し、電流測定手段１５でイオン電流を測定し、データ処理手段１６で演算処理すれば、測定対象５０の放射線の強度およびその強度分布を正確にかつ精度よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明に係る放射線測定装置の第１実施形態を示す全体構成図。
【図２】本発明に係る放射線測定装置の第２実施形態を示す部分的な構成図。
【図３】本発明に係る放射線測定装置の第３実施形態を示す部分的な構成図。
【図４】本発明に係る放射線測定装置の第４実施形態を示す全体構成図。
【図５】本発明に係る放射線測定装置の第５実施形態を示す部分的な構成図。
【図６】本発明に係る放射線測定装置の第６実施形態を示す部分的な構成図。
【図７】本発明に係る放射線測定装置の第７実施形態を示す部分的な構成図。
【図８】本発明に係る放射線測定装置の第８実施形態を示す部分的な構成図。
【図９】本発明に係る放射線測定装置の第９実施形態を示す部分的な構成図。
【図１０】本発明に係る放射線測定装置の第１０実施形態を示す部分的な構成図。
【図１１】本発明に係る放射線測定装置の第１１実施形態を示す全体構成図。
【図１２】従来の放射線測定装置を示す図。
【符号の説明】
【０１１１】
１０，１０Ａ〜１０Ｊ  放射線測定装置
１１  測定対象
１２  電離部
１３  電極
１４，１４ａ  イオン収集手段
１５  電流測定手段
１６  データ処理手段
１７  電源
２０  放射線源
２１  外筒
２２  電極固定装置
２３  第１の固定保持手段
２４  第２の固定保持手段
２６  絶縁材
２７  ガードリング
２８  絶縁材
２９  支持手段
３０  絶縁材
３１  支持手段
３３  気体取入手段
３４  気体取出手段
３５  自在輸送経路
３６  気体吸引手段
３７  整流板
４０，４０ａ  イオン収集装置
４４，４７  電離捕捉手段
４５，４８  捕捉ボックス
４６，４９  電離空間領域
５０  測定対象
５１  イオン吸着ブラシ（樹脂製ブラシ）
５２  外気取入手段
５３  外気浄化手段
５４  移動走査手段
５７  除電ブラシ
６０  帯電絶縁手段
６１  帯電絶縁体
６２  絶縁体支持具
６５  帯電手段
６６  摩擦ホルダ（摩擦物体）
６７  回転軸
６８  回転手段
６９  サポート手段
７０  帯電手段
７１  摩擦物体
７４  イオン発生器
７５  絶縁保持手段
７６  操作台車
７７  補助回転手段
【図１】
0004810244.tif 000002
【図２】
0004810244.tif 000003
【図３】
0004810244.tif 000004
【図４】
0004810244.tif 000005
【図５】
0004810244.tif 000006
【図６】
0004810244.tif 000007
【図７】
0004810244.tif 000008
【図８】
0004810244.tif 000009
【図９】
0004810244.tif 000010
【図１０】
0004810244.tif 000011
【図１１】
0004810244.tif 000012
【図１２】
0004810244.tif 000013