(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射能濃度を計測するためのサンプルガスが流れる配管から採取用のサンプルガスを取り込むための配管系統と、
前記配管系統に設けられ試料採取容器が着脱される取付部と、
前記配管系統に設けられた複数の開閉弁と、
前記配管系統を真空引きする真空ポンプと、
前記試料採取容器が前記取付部に取り付けられた状態で前記真空ポンプによる前記配管系統内の減圧と前記開閉弁を介しての大気導入とを制御して前記試料採取容器内のサンプルガス濃度を希釈させる制御ユニットと、
を備え、
前記配管系統は、前記配管から前記サンプルガスを取り込むとともに前記配管へ戻すことが可能な流路を備えた第１配管系統と、前記第１配管系統から分岐した流路を備えると共に前記取付部を備えた第２配管系統と、前記第２配管系統から分岐した流路を備えると共に前記真空ポンプが接続された第３配管系統と、を有し、
前記第３配管系統には、当該第３配管系統を通じて前記第２配管系統へ大気を導入可能な第４配管系統が接続されており、
前記制御ユニットは、前記試料採取容器内の前記サンプルガスを減圧するとともに、前記第４配管系統から導入した空気と混ぜ合わせて、前記試料採取容器内のサンプルガス濃度が所定希釈度となるように制御することを特徴とする試料採取装置。
【請求項２】
前記制御ユニットは、前記配管に設けられた放射能測定装置の放射能濃度計測結果に基づいてサンプルガス濃度の希釈度又は希釈の要否を決定することを特徴とする請求項１に記載の試料採取装置。
【請求項３】
前記制御ユニットは、サンプルガス濃度の希釈度に応じて前記真空ポンプによる前記配管系統内の減圧レベルを決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の試料採取装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは、前記試料採取容器内のサンプルガス濃度が所定値を下回るまで、前記真空ポンプによる前記配管系統内の減圧と前記開閉弁を介しての大気導入とを繰り返すことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の試料採取装置。
【請求項５】
放射能濃度を計測するためのサンプルガスが流れる配管から採取用のサンプルガスを取り込むための配管系統と、前記配管系統に設けられ試料採取容器が着脱される取付部と、前記配管系統に設けられた複数の開閉弁と、前記配管系統を真空引きする真空ポンプと、を具備した試料採取装置における試料採取方法であって、
前記取付部に取り付けられた前記試料採取容器に対して前記配管から取り込んだサンプルガスを導入する第１のステップと、
前記配管系統の外部へとつながる流路を遮断すると共に前記試料採取容器と前記配管系統との間は開放した状態で、前記試料採取容器につながる前記配管系統を前記真空ポンプで減圧する第２のステップと、
前記試料採取容器と前記配管系統との間を遮断すると共に遮断された側の前記配管系統を前記真空ポンプで真空引きする第３のステップと、
前記試料採取容器と前記配管系統との間を開放すると共に前記配管系統に大気を導入し前記試料採取容器内のサンプルガスを希釈する第４のステップと、を含むことを特徴とする試料採取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力施設等において、分析対象のサンプルガスを試料採取容器に採取するための試料採取装置及び試料採取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力施設の１つである原子力発電施設では、排ガスの放射性物質から放射される放射能濃度を測定するために放射性ガスモニタシステムが装備されている。放射性ガスモニタシステムは、プラント排気筒の排ガスをサンプリングして測定容器に導き、排ガス中の放射性物質から放出される放射能濃度を低／高レンジの放射能測定装置にて計測している。このとき、放射能測定装置が測定対象とする放射線レベルは、通常時のバックグラウンドレベルの低レンジから事故等の異常時を想定した高レンジまで広い測定範囲が対象となる。
【０００３】
そして放射性ガスモニタシステムには、サンプルガス（被測定気体）を採取するための試料採取装置が取り付けられている。試料採取装置は、事故等の異常時のように放射能濃度の上昇が予想される場合に、当該試料採取装置に設けられた試料採取容器にサンプルガスを採取する。作業者は、この試料採取容器を試料採取装置から取り外して分析作業に回し、サンプルガスに含まれる放射性物質の核種等を特定する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１には、試料採取装置としてのバイアルサンプラ装置について記載されている。特許文献１では、真空ポンプを作動させて試料採取容器としてのバイアルびん内を真空引きした後、サンプルガスをバイアルびん内に採取することが記載されている（特許文献１の［０００４］、［００２８］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１７４６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、事故時に想定されるように排ガスの放射能濃度が高くなると、試料採取容器内に採取されるサンプルガスの放射能濃度が高くなる。すると、作業者の被曝の観点から、試料採取容器を試料採取装置から取り外すことが困難となる。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、サンプルガスの放射能濃度が高い状況であっても、安全に試料採取容器にサンプルガスを採取することができる試料採取装置及び試料採取方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の試料採取装置は、放射能濃度を計測するためのサンプルガスが流れる配管から採取用のサンプルガスを取り込むための配管系統と、前記配管系統に設けられ試料採取容器が着脱される取付部と、前記配管系統に設けられた複数の開閉弁と、前記配管系統を真空引きする真空ポンプと、前記試料採取容器が前記取付部に取り付けられた状態で前記真空ポンプによる前記配管系統内の減圧と前記開閉弁を介しての大気導入とを制御して前記試料採取容器内のサンプルガス濃度を希釈させる制御ユニットと、を備え、前記配管系統は、前記配管から前記サンプルガスを取り込むとともに前記配管へ戻すことが可能な流路を備えた第１配管系統と、前記第１配管系統から分岐した流路を備えると共に前記取付部を備えた第２配管系統と、前記第２配管系統から分岐した流路を備えると共に前記真空ポンプが接続された第３配管系統と、を有し、前記第３配管系統には、当該第３配管系統を通じて前記第２配管系統へ大気を導入可能な第４配管系統が接続されており、前記制御ユニットは、前記試料採取容器内の前記サンプルガスを減圧するとともに、前記第４配管系統から導入した空気と混ぜ合わせて、前記試料採取容器内のサンプルガス濃度が所定希釈度となるように制御することを特徴とする。
【０００９】
また別の本発明は、放射能濃度を計測するためのサンプルガスが流れる配管から採取用のサンプルガスを取り込むための配管系統と、前記配管系統に設けられ試料採取容器が着脱される取付部と、前記配管系統に設けられた複数の開閉弁と、前記配管系統を真空引きする真空ポンプと、を具備した試料採取装置における試料採取方法であって、前記取付部に取り付けられた前記試料採取容器に対して前記配管から取り込んだサンプルガスを導入する第１のステップと、前記配管系統の外部へとつながる流路を遮断すると共に前記試料採取容器と前記配管系統との間は開放した状態で、前記試料採取容器につながる前記配管系統を前記真空ポンプで減圧する第２のステップと、前記試料採取容器と前記配管系統との間を遮断すると共に遮断された側の前記配管系統を前記真空ポンプで真空引きする第３のステップと、前記試料採取容器と前記配管系統との間を開放すると共に前記配管系統に大気を導入し前記試料採取容器内のサンプルガスを希釈する第４のステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サンプルガスの放射能濃度が高い状況であっても、安全に試料採取容器にサンプルガスを採取することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係る放射性ガスモニタシステムの系統図である。
【図２】本実施の形態に係る試料採取装置の系統図である。
【図３】本実施の形態の試料採取装置における事前準備ステップを説明するための説明図である。
【図４】本実施の形態の試料採取装置におけるサンプルガスの試料採取容器内へ導入する第１のステップを説明するための説明図である。
【図５】本実施の形態の試料採取装置におけるガス減圧動作となる第２のステップを説明するための説明図である。
【図６】本実施の形態の試料採取装置における真空動作となる第３のステップを説明するための説明図である。
【図７】本実施の形態の試料採取装置における空気導入動作（前段）となる第４のステップを説明するための説明図である。
【図８】本実施の形態の試料採取装置における空気導入動作（後段）となる第４のステップを説明するための説明図である。
【図９】本実施の形態の試料採取装置における試料採取容器取り外し動作となる第５のステップを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態（以下、「実施の形態」と略記する。）について、詳細に説明する。本実施の形態は、原子力発電施設のプラント排気筒（又は排気筒ダクト）から排ガスをサンプリングし、サンプリングされた排ガス（サンプルガス）中の放射性物質から放出される放射能濃度を監視する放射性ガスモニタシステムに試料採取装置を接続した一例である。
【００１３】
図１は、放射性ガスモニタシステムの系統図である。放射性ガスモニタシステムは、排気筒２０から引き込んだサンプルガスの放射能濃度を低レンジ及び高レンジで測定可能なチャンバー２を有している。そして、チャンバー２に引き込んだサンプルガスは、当該放射性ガスモニタシステムに接続される試料採取装置３０にて採取可能に構成される。
【００１４】
放射性ガスモニタシステムは、サンプルガスの放射能濃度を測定する放射能測定装置１を備える。放射能測定装置１は、サンプリングした排ガスが導引されるチャンバー２と、相対的に低いレンジとなる低レンジを測定対象とする低レンジ用検出器３と、相対的に高いレンジを測定対象とする高レンジ用検出器４とを具備して構成される。
【００１５】
図１に示すように、放射能測定装置１は、原子力発電施設において排ガスを排気する排気筒２０に接続されたサンプリング配管２１を経由してチャンバー２へ排ガスが導引され、サンプリング配管２２を経由して排気筒２０内へ戻される。排気筒２０内には、サンプリング配管２１の上流側のガス取り込み口となるサンプリングノズル２０ａが挿入されている。サンプリング配管２１には、排ガス中に含まれる粒状物等を除去するための集塵ろ紙及び活性炭カートリッジ等からなる集塵部２３が設けられている。排気筒２０を通過する排ガスの一部は、サンプリングノズル２０ａから取り込まれ、集塵部２３によって粒状物等及びよう素を除去してから放射能測定装置１のチャンバー２へ供給される。図１には、上流側のサンプリング配管２１を通るサンプルガスの流れ方向が矢印Ａで示されている。
【００１６】
放射能測定装置１のチャンバー２を通過したサンプルガスは、下流側のサンプリング配管２２を通って排気筒２０に戻される。図１には、下流側のサンプリング配管２２を通るサンプルガスの流れ方向が矢印Ｂで示されている。なお、サンプリング配管２２には、サンプリング配管２２内のサンプルガスの流量を計測する流量発信器２４や、ポンプ２７等が設けられている。ポンプ２７にてサンプリングノズル２０ａから取り込まれたサンプルガスが放射能測定装置１のチャンバー２を経由して排気筒２０に戻るように流れる方向が制御される。
【００１７】
また、低レンジ用検出器３及び高レンジ用検出器４から出力される放射線検出信号はそれぞれ対応する前置増幅器２８、２９を介して制御装置２５へ出力される。制御装置２５は、中央処理装置（ＣＰＵ）やＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置を含んで構成され、前置増幅器２８、２９にて増幅された微弱な電気信号である放射線検出信号を計数して放射能濃度などの監視パラメータに変換して表示及び記録等する。制御装置２５では、予め放射線検出信号によるカウント数と放射能濃度（ベクレル）とを対比させた変換データが記憶されており、低レンジ用検出器３及び高レンジ用検出器４から送られてきた放射線検出信号のカウント数に基づいて放射能濃度を算出することができる。
【００１８】
なお図１に示す放射性ガスモニタシステムの構成はあくまでも一例であり、他の構成であってもよい。また図１に示す実施の形態では、放射性ガスモニタシステムが、排気筒２０に接続されているが、排気筒２０に繋がる最終ダクトとなる排気筒ダクトに接続されていてもよい。排気筒ダクトに接続される場合の放射性ガスモニタシステムの構成は図１と異なっていてもよい。
【００１９】
次に試料採取装置３０の構成について説明する。図１に示すように、試料採取装置３０は、放射性ガスモニタシステムに接続されており、具体的には、下流側のサンプリング配管２２の分岐系統３１に接続されている。試料採取装置３０は、分岐系統３１からサンプルガスを採取できるように構成されており、特に高濃度レベルのサンプルガスを希釈できるように構成されている。試料採取装置３０の構成について図２を用いて説明する。図２は、試料採取装置３０の系統図である。
【００２０】
図２に示すように、試料採取装置３０は、採取用のサンプルガスを取り込むための配管系統１０と、複数の開閉弁４３、４４、５４、５８、６６、６７、７０、７８と、調節弁４６、６８と、真空ポンプ６９と、中央処理装置（ＣＰＵ）やＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置を含んで構成され当該試料採取装置３０を制御する制御ユニット３４とを備える。
【００２１】
配管系統１０は、サンプルガスが流れるサンプリング配管２２の分岐系統３１に接続される。分岐系統３１は、サンプリング配管２２の上流側から下流側にかけて間隔を空けて複数本の分岐配管３５、３６、３７が設けられ、サンプリング配管２２から各分岐配管３５、３６、３７に分岐する流路が確保されている。
【００２２】
各分岐配管３５、３６、３７の先端部には、試料採取装置３０側と接続される開口状の接続部３５ａ、３６ａ、３７ａが形成されている。また、分岐配管３５と分岐配管３６には途中位置に開閉弁３８、３９が取り付けられる。また、分岐配管３５と分岐配管３６との間のサンプリング配管２２の途中にも開閉弁４０が設けられている。開閉弁３８、３９、４０は、自動バルブであっても、手動バルブであってもよい。以下では、開閉弁３８、３９、４０は自動バルブであって、図１に示す制御装置２５にて制御されるものとして説明する。すなわち、制御装置２５は、サンプルガスの採集時、開閉弁３８、３９、４０の動作を制御して、サンプリング配管２２及び分岐系統３１からサンプルガスが試料採取装置３０側に流入できるように調整する機能を備えている。なお、開閉弁３８、３９、４０としてはモータバルブが例示される。
【００２３】
配管系統１０は、サンプリング配管２２、分岐配管３５からサンプルガスを取り込むとともに、分岐配管３６、サンプリング配管２２へ戻すことが可能な流路を備えた第１配管系統としての接続系統３２を有する。また、接続系統３２から分岐した流路を備えると共に試料採取容器５６が着脱される取付部としてのカプラー５７を備える第２配管系統としての採取系統５０、採取系統５０から分岐した流路を備えると共に真空ポンプ６９が接続される第３配管系統としての真空引系統５１を有する。
【００２４】
接続系統３２には主配管４２が設けられる。接続系統３２の主配管４２は、分岐配管３５、３６の接続部３５ａ、３６ａと対向する接続部４２ａ、４２ｂを介して分岐系統３１に接続される。接続系統３２の主配管４２は、一方の接続部４２ａ側の上流配管部４２ｃと、他方の接続部４２ｂ側の下流配管部４２ｄと、上流配管部４２ｃと下流配管部４２ｄとの間をつなぐ中間配管部４２ｅとが一体的に形成される。
【００２５】
上流配管部４２ｃ及び下流配管部４２ｄの夫々の途中には、開閉弁４３、４４が設けられる。また、上流配管部４２ｃと下流配管部４２ｄの途中を繋ぎ、各開閉弁４３、４４よりも中間配管部４２ｅに近い側に配置されたバイパス配管４５が設けられ、上流配管部４２ｃからバイパス配管４５を介して下流配管部４２ｄへの流路が確保されている。バイパス配管４５の途中には、調節弁４６が設けられている。なお、開閉弁４３、４４としてはソレノイドバルブ、調節弁４６としてはニードル弁が例示される。
【００２６】
試料採取装置３０には採取系統５０が接続されている。採取系統５０には途中位置にて分岐した真空引系統５１が接続され、更に、真空引系統５１には当該真空引系統５１を通じて採取系統５０に大気を導入可能な第４配管系統としての大気導入系統５２が接続されている。
【００２７】
採取系統５０には、中間配管部４２ｅから分岐した流路を備える主配管５３が設けられる。また、中間配管部４２ｅと採取系統５０の主配管５３との接続位置（分岐位置）には、三方弁である開閉弁５４が設けられている。また、採取系統５０の主配管５３の先端部には、ボールバルブ５５付き試料採取容器５６を取り付けるためのカプラー５７が設けられている。また、開閉弁５４とカプラー５７との間に位置する主配管５３の途中には、開閉弁５８が設けられている。この開閉弁５８は、真空引系統５１の分岐位置Ｓから見てカプラー５７側に配置されている。開閉弁５４、５８としては、ソレノイドバルブが例示される。
【００２８】
真空引系統５１は、採取系統５０の主配管５３との分岐位置Ｓから、図２の図示上下に分岐した主配管６２を備える。これにより、採取系統５０の主配管５３と真空引系統５１の主配管６２との間を通じる流路が確保される。真空引系統５１の主配管６２は、一方の端部に、圧力発信器６４が設けられており、他方の端部には、分岐配管３７の接続部３７ａと対向する位置に開口状の接続部６２ｂが設けられている。圧力発信器６４は、ケーブル等を介して制御ユニット３４に電気的に接続されている。
【００２９】
また、真空引系統５１の主配管６２には、採取系統５０の主配管５３からの分岐位置Ｓと圧力発信器６４との間にねじ込みプラグ６５及び開閉弁６６が設けられている。また、真空引系統５１の主配管６２には、採取系統５０の主配管５３からの分岐位置Ｓと接続部６２ｂとの間に、分岐位置Ｓに近い側から、開閉弁６７、調節弁６８、真空ポンプ６９、及び開閉弁７０が取り付けられている。真空ポンプ６９は、ケーブル等を介して制御ユニット３４に電気的に接続されている。なお、開閉弁６７、７０としてはソレノイドバルブ、調節弁６８としてはニードル弁が例示される。
【００３０】
図２に示す各分岐配管３５、３６、３７の接続部３５ａ、３６ａ、３７ａと、接続系統３２の主配管４２及び真空引系統５１の主配管６２の接続部４２ａ、４２ｂ、６２ｂとが、夫々接続されて固定される。これにより、分岐系統３１から試料採取装置３０内へサンプルガスを流入させるとともに、サンプルガスを試料採取装置３０内から分岐系統３１へ戻すことができる。
【００３１】
大気導入系統５２は、主配管７６を有して構成される。大気導入系統５２の主配管７６と真空引系統５１の主配管６２とは接続されており流路が確保される。図２に示すように、大気導入系統５２の主配管７６は、開閉弁６７と、真空ポンプ６９との間の位置で真空引系統５１の主配管６２に接続されている。
【００３２】
図２に示すように、大気導入系統５２の主配管７６の端部には、フィルタ７７が設けられ、フィルタ７７を介して空気を流入できるようになっている。図２に示すように、大気導入系統５２の主配管７６の途中には開閉弁７８が設けられている。なお、開閉弁７８としては、ソレノイドバルブが例示される。
【００３３】
本実施の形態の開閉弁は、配管系統へのサンプルガスの導入、ガス減圧、及び大気導入のための流路の開閉制御に用いられるものであり、開閉弁を取り付ける配管系統の系統構成や、開閉弁の数、開閉弁の配置については限定されるものでない。
【００３４】
なお、図２に示した開閉弁４３、４４、５４、５８、６６、６７、７０、７８はあくまでも例示であって、いかなる構成の弁を採用してもよい。また、開閉弁４３、４４、５４、５８、６６、６７、７０、７８は自動バルブであってもよいし、手動バルブであってもよい。開閉弁４３、４４、５４、５８、６６、６７、７０、７８を自動バルブとする場合には、これらはケーブル等を介して制御ユニット３４に電気的に接続され、これによって制御される。以下では、開閉弁４３、４４、５４、５８、６７、７０、７８を自動バルブとする場合を例示して説明する。
【００３５】
試料としてのサンプルガスを採取する際の、試料採取装置による試料採取動作（試料採取方法）について、図３から図９を用いて説明する。以下、図３〜図９では、主要の開閉バルブに○×の符号を付けて図示した。○の表記は、弁が開放されて流路が確保された状態を示し、×の表記は、弁が閉じられて流路が遮断された状態を示す。
【００３６】
（事前準備ステップ）
図３に示すように、試料採取容器５６をカプラー５７に取り付けた状態にする。このとき、制御ユニット３４により、開閉弁５４を閉じた状態にして、接続系統３２の主配管４２と採取系統５０の主配管５３との流路が遮断されている。開閉弁５４は三方弁であり、開閉弁５４が開放された状態とは、接続系統３２の主配管４２と採取系統５０の主配管５３との流路がつながった状態を示し、開閉弁５４が閉じられた状態とは、接続系統３２の主配管４２と採取系統５０の主配管５３との流路が遮断された状態（接続系統３２の主配管４２は、上流配管部４２ｃから中間配管部４２ｅを介して下流配管部４２ｄに至る流路がつながっている）を示す。また、制御ユニット３４により、開閉弁５８及び開閉弁６７を開放した状態に、開閉弁７８を閉じた状態にする。また調節弁６８は開度調整とし、ボールバルブ５５は開放した状態とする。これにより、採取系統５０、試料採取容器５６、及び真空引系統５１は繋がった状態とされている。
【００３７】
上記のように系統開閉を制御ユニット３４により制御するとともに、制御ユニット３４により、真空ポンプ６９を作動して、真空引系統５１内を真空引きする。これにより、採取系統５０を介して試料採取容器５６の内部を真空にすることができる。この真空の状態は、試料採取容器５６の内部にサンプルガスが流入するまで確保される。真空引系統５１内の圧力は、圧力発信器６４にて計測される。なお図３には点線で真空引きされた配管系統部分Ｐ１を示した。図３に示すように、大気導入系統５２も途中の開閉弁７８まで真空引きされた状態にある。
【００３８】
（サンプルガスの試料採取容器内への導入：第１のステップ）
制御装置２５により、放射性ガスモニタシステムの分岐系統３１の開閉弁３８、３９は開放された状態に、開閉弁４０は閉じた状態に制御される（図４参照）。
【００３９】
また、試料採取装置３０の接続系統３２では、制御ユニット３４により、開閉弁４３、４４を開放状態とする。また、図３の状態から、配管内の残留ガスがサンプルガスに置換されるまでの一定時間経過後に、開閉弁５４を開放することで、サンプルガスが、接続系統３２から、採取系統５０へ流入できるように流路が確保される。
【００４０】
図４に示すように、制御ユニット３４により、開閉弁５８を開放した状態に、開閉弁６７及び開閉弁７８を閉じた状態に制御する。このとき、試料採取容器５６のボールバルブ５５は開いた状態にしておく。
【００４１】
これにより、サンプルガスが、サンプリング配管２２から分岐系統３１を通って、接続系統３２及び、採取系統５０に流入する。そして、サンプルガスは、採取系統５０から試料採取容器５６の内部に導入される。これにより、１００％濃度のサンプルガスを、試料採取容器５６内に導入することができる。
【００４２】
ここで、放射能測定装置１により測定される放射能濃度が閾値以下であれば、続く第２のステップから第４のステップを実施せずに、後述する第５のステップにより試料採取容器５６を取り外して分析作業へ移行することができる。一方、放射能測定装置１により測定される放射能濃度が閾値以上であれば、制御ユニット３４により後述する希釈動作を実施する。すなわち、放射能測定装置１からの放射能濃度計測結果を制御ユニット３４が受け取り、その放射能濃度計測結果を基に、希釈の要否や、希釈する際の希釈度を決定する。ここでは、放射能測定装置１により測定される放射能濃度が閾値を超えていて制御ユニット３４が引き続き希釈動作を実施する場合について説明する。
【００４３】
（ガス減圧動作：第２のステップ）
次に、図５に示すように制御ユニット３４により、開閉弁５４を閉じて、接続系統３２と採取系統５０との間の流路を遮断するように制御する。これにより、接続系統３２に残されたサンプルガスは、中間配管部４２ｅから下流配管部４２ｄ、及び分岐配管３６を経由して、サンプリング配管２２に戻すことができる。また、制御装置２５では、分岐系統３１の開閉弁３８、３９を閉じた状態にし、サンプリング配管２２の開閉弁４０を開放した状態に制御する。これにより、サンプリング配管２２を通るサンプルガスの流路を確保できる。
【００４４】
図５に示すように、制御ユニット３４により、開閉弁５８及び開閉弁６７を開放した状態に制御し、一方、開閉弁７８を閉じた状態に制御する。このとき、ボールバルブ５５及び調節弁６８はいずれも開いた状態を維持する。すなわち、配管系統１０の外部へとつながる流路を遮断すると共に試料採取容器５６と配管系統１０との間は開放した状態する。
【００４５】
そして、制御ユニット３４により、真空ポンプ６９を作動して、所定のガス圧まで減圧する。これにより、図５の点線に示す試料採取容器５６につながる配管系統１０（配管系統部分Ｐ２）が真空引きされる。例えば、採取するサンプルガスを１／１０に希釈する場合、上記の第１のステップで、試料採取容器５６内に取り込まれたサンプルガスが１気圧であれば、０．１気圧まで真空ポンプ６９により減圧する。減圧値は、圧力発信器６４により計測でき、その計測結果は制御ユニット３４に送られる。
【００４６】
希釈度は、制御ユニット３４が放射能測定装置１からの放射能濃度計測結果に基づいて決定し、その希釈度に合わせて減圧値が決定される。例えば、サンプルガスを１／５に希釈するだけで安全性を確保できるレベルまでサンプルガスが希釈される場合は、上記の第１のステップで、試料採取容器５６内に取り込まれたサンプルガスが１気圧であれば、０．２気圧まで真空ポンプ６９により減圧する。このように目標希釈度に応じて減圧の気圧をコントロールする。
【００４７】
（真空動作：第３のステップ）
次に図６に示すように、図５の状態から、試料採取容器５６と配管系統１０との間を遮断するためにボールバルブ５５を閉じる。他の系統開閉状態は図５と同じである。そして、図６では、制御ユニット３４により、真空ポンプ６９を作動して、図６の点線に示す遮断された側の配管系統１０（配管系統部分Ｐ３）を真空に制御する。なお真空は、真空引圧力と、試料採取容器５６内に採取されたサンプルガス圧力を圧力発信器６４により、正確に測定することにより、サンプルガスの捕集量が算定できるので、絶対真空までは必要としないが、一般的な真空ポンプ６９を用いても１Ｔｏｒｒ以下となる。
【００４８】
なお図６では、試料採取容器５６のボールバルブ５５を閉じた状態としているため、真空の影響を試料採取容器５６は受けない。すなわち、試料採取容器５６の内部は、サンプルガスが、１／１０の希釈の場合、０．１気圧の状態で保たれている。
【００４９】
（空気導入動作：第４のステップ）
次に、上記した第３のステップから、図７に示すように、制御ユニット３４により、試料採取容器５６と配管系統１０との間の開閉弁７８を開放した状態に制御する。このとき、試料採取容器５６のボールバルブ５５を閉じた状態にしておく。他の系統開閉状態は図６と同じである。
【００５０】
図７に示すように、開閉弁７８が開放されることで、フィルタ７７を介して大気（大気圧の空気）を、大気導入系統５２から真空引系統５１及び採取系統５０に向けて導入することができる。これにより、大気導入系統５２、真空引系統５１及び採取系統５０は、１気圧の空気で満たされる。
【００５１】
次に、図８に示すように、試料採取容器５６のボールバルブ５５を開ける。これにより空気が、試料採取容器５６内部に流入される。このとき、試料採取容器５６内部には既に０．１気圧のサンプルガスが入っている。そして、大気導入系統５２、真空引系統５１及び採取系統５０内は空気により１気圧で満たされた状態にあるから、試料採取容器５６内部も１気圧となるように０．１気圧のサンプルガスと０．９気圧の空気とが混合される。この結果、試料採取容器５６内にはサンプルガスが１／１０に希釈された状態となる。試料採取容器５６のサンプルガス濃度を採取した生ガスの１／１０に希釈する場合は、これで希釈動作を終了する。一方、サンプルガスの放射能濃度が非常に高いために１回の希釈動作では十分な安全性が確保できるレベルまで試料採取容器５６内の放射能濃度が低下しない場合がある。この場合は、ステップ２からステップ４の希釈動作を繰り返して安全性を確保できるレベルまで試料採取容器５６内のサンプルガスを希釈させる。そして、目標の希釈度になるまで上記第２のステップから第４のステップを繰り返す。
【００５２】
（試料採取容器取り外し動作：第５のステップ）
続いて、図８の状態から、制御ユニット３４により、開閉弁５８を閉じた状態に制御する。また図８では、開閉弁７８も閉じた状態に制御している。そして、試料採取容器５６のボールバルブ５５を閉じた状態にし、図９に示すようにカプラー５７から試料採取容器５６を取り外す。
【００５３】
上記した各動作により、試料採取容器５６に希釈されたサンプルガスを採取することができ、安全性及び作業性を従来よりも優れたものにできる。
【００５４】
また上記した、試料採取装置３０による試料を希釈するための各動作により、簡単且つ適切に試料の希釈を行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の試料採取装置によれば、事故等の異常時に、被測定気体の放射能濃度が高濃度レベルに達しても、被測定気体を希釈した状態で採取できるもので、原子力発電施設等に適宜使用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１…放射能測定装置
２…チャンバー
３…低レンジ用検出器
４…高レンジ用検出器
１０…配管系統
２０…排気筒
２１、２２…サンプリング配管
２５…制御装置
３０…試料採取装置
３１…分岐系統
３２…接続系統（第１配管系統）
３４…制御ユニット
３８、３９、４０…開閉弁
４２、５３、６２、７６…主配管
４３、４４、５４、５８、６６、６７、７０、７８…開閉弁
４６、６８…調節弁
５０…採取系統（第２配管系統）
５１…真空引系統（第３配管系統）
５２…大気導入系統（第４配管系統）
５５…ボールバルブ
５６…試料採取容器
５７…カプラー
６４…圧力発信器
６９…真空ポンプ
７７…フィルタ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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