(57)【要約】【課題】より簡易な構成で、より正確かつリアルタイムでパルス計測処理を実行することが可能な原子炉起動監視装置および原子炉起動監視方法である。【解決手段】原子炉起動監視装置２０は、原子炉圧力容器内の中性子束を計測する放射線センサ２１と、この放射線センサ２１から検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するアナログフィルタ手段２２と、このアナログフィルタ手段２２からアナログの前記電気信号を受けてディジタル信号に変換するディジタル変換手段２３と、このディジタル変換手段２３から前記電気信号のディジタル信号を受けて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するパルス計数手段２７と、このパルス計数手段２７から所要の情報を受けて前記原子炉の原子炉出力を監視する原子炉出力監視手段２６とを備える。【選択図】  図１
2005024465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を計測する放射線センサと、この放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するアナログフィルタ手段と、このアナログフィルタ手段からアナログの前記電気信号を受けてディジタル信号に変換するディジタル変換手段と、このディジタル変換手段から前記電気信号のディジタル信号を受けて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するパルス計数手段と、このパルス計数手段から所要の情報を受けて前記原子炉の原子炉出力を監視する原子炉出力監視手段とを備え、前記ディジタル変換手段は、ｎをｎ≧１を満たす整数としてアナログの前記電気信号を前記検出器出力パルスのパルス幅の１／（ｎ＋１）以上１／ｎ未満のサンプリング間隔でサンプリングする一方、前記パルス計数手段は、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧ｎ＋２を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−ｎ−１）を満たす整数として任意に設定するとともにｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を設定し、前記ディジタル変換手段から受けたｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数１】
2005024465.tif 000018
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ（ｋ）を求め、得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）に基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するように構成したことを特徴とする原子炉起動監視装置。
【請求項２】
原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を計測する放射線センサと、この放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するアナログフィルタ手段と、このアナログフィルタ手段からアナログの前記電気信号を受けてディジタル信号に変換するディジタル変換手段と、このディジタル変換手段から前記電気信号のディジタル信号を受けて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するパルス計数手段と、このパルス計数手段から所要の情報を受けて前記原子炉の原子炉出力を監視する原子炉出力監視手段とを備え、前記ディジタル変換手段は、アナログの前記電気信号を前記検出器出力パルスのパルス幅の１／２以上１未満のサンプリング間隔でサンプリングする一方、前記パルス計数手段は、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧３を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−２）を満たす整数として任意に設定するとともにｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を設定し、前記ディジタル変換手段から受けたｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数２】
2005024465.tif 000019
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ（ｋ）を求め、得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）に基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するように構成したことを特徴とする原子炉起動監視装置。
【請求項３】
原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を計測する放射線センサと、この放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するアナログフィルタ手段と、このアナログフィルタ手段からアナログの前記電気信号を受けてディジタル信号に変換するディジタル変換手段と、このディジタル変換手段から前記電気信号のディジタル信号を受けて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するパルス計数手段と、このパルス計数手段から所要の情報を受けて前記原子炉の原子炉出力を監視する原子炉出力監視手段とを備え、前記ディジタル変換手段は、アナログの前記電気信号を前記検出器出力パルスのパルス幅の１／３以上１／２未満のサンプリング間隔でサンプリングする一方、前記パルス計数手段は、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧４を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−３）を満たす整数として任意に設定するとともにｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を設定し、前記ディジタル変換手段から受けたｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数３】
2005024465.tif 000020
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ（ｋ）を求め、得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）に基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するように構成したことを特徴とする原子炉起動監視装置。
【請求項４】
原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を計測する放射線センサと、この放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するアナログフィルタ手段と、このアナログフィルタ手段からアナログの前記電気信号を受けてディジタル信号に変換するディジタル変換手段と、このディジタル変換手段から前記電気信号のディジタル信号を受けて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するパルス計数手段と、このパルス計数手段から所要の情報を受けて前記原子炉の原子炉出力を監視する原子炉出力監視手段とを備え、前記ディジタル変換手段は、ｎをｎ≧１を満たす整数としてアナログの前記電気信号を前記検出器出力パルスのパルス幅の１／（ｎ＋１）以上１／ｎ未満のサンプリング間隔でサンプリングする一方、前記パルス計数手段は、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧ｎ＋２を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−ｎ−１）を満たす整数として任意に設定するとともに（ｐ＋ｎ）個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｐ＋ｎ−１）並びに（ｍ−ｐ）個の定数Ｄ（ｐ）、Ｄ（ｐ＋１）、…、Ｄ（ｍ−１）をそれぞれ設定し、前記ディジタル変換手段から受けたｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数４】
2005024465.tif 000021
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ１（ｋ）と演算値Ｏｕｔ２（ｋ）とを求め、得られた演算値Ｏｕｔ１（ｋ）と演算値Ｏｕｔ２（ｋ）とに基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するように構成したことを特徴とする原子炉起動監視装置。
【請求項５】
前記パルス計数手段は、前記演算値Ｏｕｔ１（ｋ）および演算値Ｏｕｔ２（ｋ）に加え、ｑをｑ≧３を満たす整数として３番目からｑ番目までの複数の同様の演算式を設定し、各演算式の演算値Ｏｕｔ１（ｋ）、Ｏｕｔ２（ｋ）、Ｏｕｔ３（ｋ）、Ｏｕｔ４（ｋ）、…、Ｏｕｔｑ（ｋ）に基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するように構成したことを特徴とする請求項４記載の原子炉起動監視装置。
【請求項６】
前記パルス計数手段は、前記検出器出力パルスのパルス計数率が増加すると、ｍの値をより小さく設定する一方、前記検出器出力パルスのパルス計数率が減少すると、ｍの値がより大きくなるように調節するように構成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の原子炉起動監視装置。
【請求項７】
前記パルス計数手段は、前記演算値の２乗値から回路ノイズ成分に相当する値を減じて得られた値に基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するように構成したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の原子炉起動監視装置。
【請求項８】
前記アナログフィルタ手段からアナログの前記電気信号を受けて前記電気信号の波高値と予め設定された波高値とを比較することにより前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するパルス波高比較手段を設け、前記原子炉出力監視手段は前記パルス計数手段および前記パルス波高比較手段の少なくとも一方から所要の情報を受けて前記原子炉の原子炉出力を監視するように構成したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の原子炉起動監視装置。
【請求項９】
前記パルス計数手段は、前記電気信号に含まれるノイズ成分を識別して計数し、前記検出器出力パルスの計数値を補正するように構成したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の原子炉起動監視装置。
【請求項１０】
前記ディジタル変換手段のサンプリング間隔を、一定の値以上となるように設定し、前記電気信号に含まれるノイズ成分の誤計数を抑制するように構成したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の原子炉起動監視装置。
【請求項１１】
原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を放射線センサで計測するステップと、前記放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するステップと、整形された前記電気信号のアナログ信号を、ｎをｎ≧１を満たす整数として前記検出器出力パルスのパルス幅の１／（ｎ＋１）以上１／ｎ未満のサンプリング間隔でサンプリングすることによりディジタル信号に変換するステップと、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧ｎ＋２を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−ｎ−１）を満たす整数として任意に設定するとともにｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を設定し、前記電気信号のディジタル信号のうちｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数５】
2005024465.tif 000022
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ（ｋ）を求め、得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）に基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するステップと、前記検出器出力パルスのパルス数に関する所要の情報に基づいて前記原子炉の原子炉出力を監視するステップとを備えることを特徴とする原子炉起動監視方法。
【請求項１２】
原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を放射線センサで計測するステップと、前記放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するステップと、整形されたアナログの前記電気信号を前記検出器出力パルスのパルス幅の１／２以上１未満のサンプリング間隔でサンプリングすることによりディジタル信号に変換するステップと、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧３を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−２）を満たす整数として任意に設定するとともにｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を設定し、前記電気信号のディジタル信号のうちｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数６】
2005024465.tif 000023
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ（ｋ）を求め、得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）に基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するステップと、前記検出器出力パルスのパルス数に関する所要の情報に基づいて前記原子炉の原子炉出力を監視するステップとを備えることを特徴とする原子炉起動監視方法。
【請求項１３】
原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を放射線センサで計測するステップと、前記放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するステップと、整形されたアナログの前記電気信号を前記検出器出力パルスのパルス幅の１／３以上１／２未満のサンプリング間隔でサンプリングすることによりディジタル信号に変換するステップと、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧４を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−３）を満たす整数として任意に設定するとともにｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を設定し、前記電気信号のディジタル信号のうちｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数７】
2005024465.tif 000024
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ（ｋ）を求め、得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）に基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するステップと、前記検出器出力パルスのパルス数に関する所要の情報に基づいて前記原子炉の原子炉出力を監視するステップとを備えることを特徴とする原子炉起動監視方法。
【請求項１４】
原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を放射線センサで計測するステップと、前記放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するステップと、整形されたアナログの前記電気信号を、ｎをｎ≧１を満たす整数として前記検出器出力パルスのパルス幅の１／（ｎ＋１）以上１／ｎ未満のサンプリング間隔でサンプリングすることによりディジタル信号に変換するステップと、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧ｎ＋２を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−ｎ−１）を満たす整数として任意に設定するとともに（ｐ＋ｎ）個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｐ＋ｎ−１）並びに（ｍ−ｐ）個の定数Ｄ（ｐ）、Ｄ（ｐ＋１）、…、Ｄ（ｍ−１）をそれぞれ設定し、前記電気信号のディジタル信号のうちｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数８】
2005024465.tif 000025
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ１（ｋ）と演算値Ｏｕｔ２（ｋ）とを求め、得られた演算値Ｏｕｔ１（ｋ）と演算値Ｏｕｔ２（ｋ）とに基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するステップと、前記検出器出力パルスのパルス数に関する所要の情報に基づいて前記原子炉の原子炉出力を監視するステップとを備えることを特徴とする原子炉起動監視方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、沸騰水型原子炉等の原子炉に設けられる原子炉起動監視装置および原子炉起動監視方法に係り、特に、原子炉圧力容器に設けられる放射線センサからの検出器出力パルス信号を処理することにより原子炉出力を計測ないし監視するディジタル式の原子炉起動監視装置および原子炉起動監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、沸騰水型原子炉等の原子炉には、原子炉出力を計測あるいは監視するための起動領域モニタとして、例えば図８に示すアナログ式の原子炉起動監視装置１が設けられる。従来の原子炉起動監視装置１は、放射線センサとして図示しない原子炉圧力容器内に設けられた例えば６〜１０本のＳＲＮＭ（運転開始領域中性子束検出器；Ｓｔａｒｔ  ｕｐ  Ｒａｎｇｅｄ  Ｎｅｕｔｒｏｎ  Ｍｏｎｉｔｏｒ）２、アナログ増幅器３、信号処理系としてのパルス計測系４およびキャンベル計測系５並びに原子炉出力監視手段６で構成される。アナログ増幅器３はＳＲＮＭ２に接続され、パルス計測系４およびキャンベル計測系５はアナログ増幅器３に並列接続される。さらにパルス計測系４およびキャンベル計測系５は共通の原子炉出力監視手段６と接続される。
【０００３】
パルス計測系４は、パルス波高比較器７とパルス計測評価手段８とを接続した構成であり、パルス波高比較器７はアナログ増幅器３と接続される一方、パルス計測評価手段８は原子炉出力監視手段６と接続される。
【０００４】
キャンベル計測系５は、複数の増幅器、例えば小ゲイン増幅器９、中ゲイン増幅器１０および大ゲイン増幅器１１を並列接続した構成である。小ゲイン増幅器９、中ゲイン増幅器１０および大ゲイン増幅器１１には、それぞれＭＳ（Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）演算素子１２、１３、１４が接続され、各ＭＳ演算素子１２、１３、１４は共通のキャンベル計測評価手段１５と接続される。さらに、小ゲイン増幅器９、中ゲイン増幅器１０および大ゲイン増幅器１１は共通のアナログ増幅器３と接続される一方、キャンベル計測評価手段１５は原子炉出力監視手段６と接続される。
【０００５】
そして、従来のアナログ式の原子炉起動監視装置１では、ＳＲＮＭ２により原子炉圧力容器内の中性子束が検出され、検出結果が検出器出力パルスを含む電気信号としてアナログ増幅器３に与えられる。アナログ増幅器３はＳＲＮＭ２の検出器出力パルスを含む電気信号を増幅および整形してパルス計測系４およびキャンベル計測系５に与える。
【０００６】
原子炉の起動時のように原子炉出力が１０−９％〜１０−４％でありＳＲＮＭ２における中性子束の検出器出力が低い場合には、アナログ増幅器３により、パルス計測系４のパルス波高比較器７における信号処理に最適な信号レベルに調整される。そして、パルス計測系４において電気信号に含まれるＳＲＮＭ２の検出器出力パルスの個数を正確に計数するパルス計測処理が実行されて原子炉出力が監視される。
【０００７】
すなわち、パルス波高比較器７は、アナログ増幅器３から受けた電気信号の波高値と予め設定された波高値とを比較し、電気信号の波高値が設定された波高値以上となる数を検出器出力パルスのパルス数として計測してパルス計測評価手段８に与える。パルス計測評価手段８は計測された検出器出力パルスのパルス数を原子炉出力の出力レベルに変換することにより、原子炉の低出力時における原子炉出力を評価し、評価結果を原子炉出力監視手段６に与える。
【０００８】
一方、原子炉出力が１０−５％〜１０％の範囲でありＳＲＮＭ２の検出器出力が高い場合には、キャンベル計測系５において、ＳＲＮＭ２の検出器出力パルスの重なりで生じるゆらぎ成分のパワーを測定するいわゆるキャンベル法の原理に基づくキャンベル計測処理が実行される。キャンベル計測系５におけるキャンベル計測の計測範囲は、最大５桁の計測値となり広いため、複数の計測系により計測範囲が分割されてＳＲＮＭ２の検出器出力の全範囲が計測される。
【０００９】
すなわち、小ゲイン増幅器９、中ゲイン増幅器１０および大ゲイン増幅器１１は、アナログ増幅器３から受けた検出器出力パルスを含む電気信号をそれぞれ増幅率の異なる条件で増幅あるいは減衰させることにより特定の周波数帯域に制限して各ＭＳ演算素子１２、１３、１４に与える。各ＭＳ演算素子１２、１３、１４は、特定の周波数帯域に制限された検出器出力パルスを含む電気信号の２乗平均根値をそれぞれ算出してキャンベル計測評価手段１５に与える。キャンベル計測評価手段１５は、検出器出力パルスを含む電気信号の各２乗平均根値から最適値を選択して原子炉の高出力時における原子炉出力を評価し、評価結果を原子炉出力監視手段６に与える。
【００１０】
さらに、原子炉出力監視手段６は、パルス計測系４およびキャンベル計測系５からそれぞれ受けた原子炉出力の評価結果に基づいて原子炉の少なくとも起動時の原子炉出力を連続的に監視および評価する。
【００１１】
尚、キャンベル計測系５の増幅器を複数とせずに１つの対数増幅器とすることも可能であるが、近年では増幅器の温度特性等の観点により計測範囲を分割するケースが多く採用される。
【００１２】
しかし、従来のアナログ式の原子炉起動監視装置１は、ＳＲＮＭ２の検出器出力パルスをアナログ回路で信号処理する構成であるため、ＳＲＮＭ２の内部の放電により発生する放電パルスや、原子炉起動監視装置１近傍における電磁誘導に伴って発生するノイズの影響を受け、パルスの大きさのみに基づく計数では誤差を生じる恐れがある。このため、ＳＲＮＭ２の検出器出力パルスの波形情報を必ずしも十分に活用できないという問題があった。
【００１３】
そこで、従来の原子炉起動監視装置１においては、信号ケーブルにシールド処理を施すことにより、外来ノイズの誘導を回避させる方法や、検出器出力パルスの波形とノイズによる誤パルスの波形との違いから補正する方法が採用される。
【００１４】
また、従来の原子炉起動監視装置１においては、ＳＲＮＭ２に封入されるガスのリークや電極間隔の異常により、ＳＲＮＭ２の検出器出力パルスの波形が変化する恐れがある。このため、検出器出力パルスの波形を監視し、波形の異常が検出されるが、波形異常が検出されてＳＲＮＭ２を診断する際、検出器出力パルスの計測処理を中断する必要がある。
【００１５】
さらに、キャンベル計測とパルス計測とを同時に行うために、専用の回路を設ける必要があり、回路規模の増加という問題が生じるのみならず、回路構成の複雑化とともに保守点検作業も複雑化するという問題が発生する。
【００１６】
そこで、このような従来のアナログ式の原子炉起動監視装置１における誤計測等の問題点を解決するために、近年、図９に示すディジタル式の原子炉起動監視装置１Ａが提案される（例えば特許文献１参照）。
【００１７】
従来のディジタル式の原子炉起動監視装置１Ａは、パルス計測系４Ａおよびキャンベル計測系５Ａの構成がアナログ式の原子炉起動監視装置１と異なる。
【００１８】
原子炉起動監視装置１Ａのパルス計測系４Ａは、第１のＡ／Ｄ変換器１６、パルス計数手段１７およびパルス計測評価手段８を直列接続した構成であり、第１のＡ／Ｄ変換器１６がアナログ増幅器３と接続される一方、パルス計測評価手段８が原子炉出力監視手段６と接続される。
【００１９】
また、キャンベル計測系５Ａは、小ゲイン増幅器９、中ゲイン増幅器１０および大ゲイン増幅器１１を共通の第２のＡ／Ｄ変換器１８と接続し、第２のＡ／Ｄ変換器１８をキャンベル計測評価手段１５と接続した構成である。小ゲイン増幅器９、中ゲイン増幅器１０および大ゲイン増幅器１１は、アナログ増幅器３と接続される一方、キャンベル計測評価手段１５が原子炉出力監視手段６と接続される。
【００２０】
パルス計測系４Ａの第１のＡ／Ｄ変換器１６は、アナログ増幅器３により増幅されたＳＲＮＭ２からの検出器出力パルスを含む電気信号をパルス幅よりも短い間隔でサンプリングすることによりＡ／Ｄ変換し、得られたサンプリング値をパルス計数手段１７に与える。
【００２１】
パルス計数手段１７は、サンプリング値から電気信号に含まれる検出器出力パルスのパルス数を計数して、パルス計測評価手段８に与える。パルス計数手段１７は、パルス数を計数する際、サンプリング値を用いて検出器出力パルスの波高値のみならず、他の波形の特徴に基づく演算処理を実行して検出器出力パルスを認識するように構成されるため、ノイズ等の信号を排除して電気信号から検出器出力パルスのみを適切に計数することができる。
【００２２】
パルス計測評価手段８は、検出器出力パルスのパルス数を原子炉出力の出力レベルに変換することにより、原子炉の低出力時における原子炉出力を評価し、評価結果を原子炉出力監視手段６に与える。
【００２３】
一方、キャンベル計測系５Ａの小ゲイン増幅器９、中ゲイン増幅器１０および大ゲイン増幅器１１は、アナログ増幅器３により増幅されたＳＲＮＭ２の検出器出力パルスを含んだ電気信号を複数の増幅率の異なる条件で増幅あるいは減衰させて、第２のＡ／Ｄ変換器１８にそれぞれ与える。第２のＡ／Ｄ変換器１８は、小ゲイン増幅器９、中ゲイン増幅器１０および大ゲイン増幅器１１からそれぞれ受けた電気信号をＡ／Ｄ変換し、得られたサンプリング値をキャンベル計測評価手段１５に与える。
【００２４】
キャンベル計測評価手段１５は、サンプリング値に基づいて特定の周波数帯域のパワーに相当する２乗平均値を計算して原子炉の高出力時の出力を評価し、その評価結果を原子炉出力監視手段６に与える。キャンベル計測評価手段１５では、Ａ／Ｄ変換後の周波数帯域を制限して、サンプリング値の２乗平均値が演算されるが、この演算はソフトウェア上の計算で処理できるため、測定周波数帯域を容易に変更できるという利点が得られる。
【００２５】
【特許文献１】
特開平９−２７４０９５号公報（第５頁−第９頁、図１）
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のディジタル式の原子炉起動監視装置１Ａにおいては、パルス計測処理を実行する際、リアルタイムで処理するためにはサンプリング点数を少なくする必要がある。このため、リアルタイムでパルス計測処理を実行する場合には検出器出力パルスの波高データにばらつきが生じる。
【００２７】
また、原子炉起動監視装置１Ａにおいて、パルス計測処理を実行する際、放射線センサであるＳＲＮＭ２の入力信号の周波数帯域と同じ周波数帯域のノイズを除去することができない。
【００２８】
さらに、原子炉起動監視装置１Ａでは、放射線センサの種類が異なる場合、パルス計測処理において検出器出力パルスの波高分布特性に違いが生じるという問題がある。
【００２９】
本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、より簡易な構成で、より正確かつリアルタイムでパルス計測処理を実行することが可能なディジタル式の原子炉起動監視装置および原子炉起動監視方法を提供することを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る原子炉起動監視装置は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を計測する放射線センサと、この放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するアナログフィルタ手段と、このアナログフィルタ手段からアナログの前記電気信号を受けてディジタル信号に変換するディジタル変換手段と、このディジタル変換手段から前記電気信号のディジタル信号を受けて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するパルス計数手段と、このパルス計数手段から所要の情報を受けて前記原子炉の原子炉出力を監視する原子炉出力監視手段とを備え、前記ディジタル変換手段は、ｎをｎ≧１を満たす整数としてアナログの前記電気信号を前記検出器出力パルスのパルス幅の１／（ｎ＋１）以上１／ｎ未満のサンプリング間隔でサンプリングする一方、前記パルス計数手段は、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧ｎ＋２を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−ｎ−１）を満たす整数として任意に設定するとともにｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を設定し、前記ディジタル変換手段から受けたｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数９】
2005024465.tif 000003
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ（ｋ）を求め、得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）に基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するように構成したことを特徴とするものである。
【００３１】
また、本発明に係る原子炉起動監視装置は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を計測する放射線センサと、この放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するアナログフィルタ手段と、このアナログフィルタ手段からアナログの前記電気信号を受けてディジタル信号に変換するディジタル変換手段と、このディジタル変換手段から前記電気信号のディジタル信号を受けて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するパルス計数手段と、このパルス計数手段から所要の情報を受けて前記原子炉の原子炉出力を監視する原子炉出力監視手段とを備え、前記ディジタル変換手段は、アナログの前記電気信号を前記検出器出力パルスのパルス幅の１／２以上１未満のサンプリング間隔でサンプリングする一方、前記パルス計数手段は、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧３を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−２）を満たす整数として任意に設定するとともにｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を設定し、前記ディジタル変換手段から受けたｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数１０】
2005024465.tif 000004
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ（ｋ）を求め、得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）に基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するように構成したことを特徴とするものである。
【００３２】
また、本発明に係る原子炉起動監視装置は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を計測する放射線センサと、この放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するアナログフィルタ手段と、このアナログフィルタ手段からアナログの前記電気信号を受けてディジタル信号に変換するディジタル変換手段と、このディジタル変換手段から前記電気信号のディジタル信号を受けて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するパルス計数手段と、このパルス計数手段から所要の情報を受けて前記原子炉の原子炉出力を監視する原子炉出力監視手段とを備え、前記ディジタル変換手段は、アナログの前記電気信号を前記検出器出力パルスのパルス幅の１／３以上１／２未満のサンプリング間隔でサンプリングする一方、前記パルス計数手段は、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧４を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−３）を満たす整数として任意に設定するとともにｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を設定し、前記ディジタル変換手段から受けたｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数１１】
2005024465.tif 000005
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ（ｋ）を求め、得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）に基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するように構成したことを特徴とするものである。
【００３３】
また、本発明に係る原子炉起動監視装置は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を計測する放射線センサと、この放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するアナログフィルタ手段と、このアナログフィルタ手段からアナログの前記電気信号を受けてディジタル信号に変換するディジタル変換手段と、このディジタル変換手段から前記電気信号のディジタル信号を受けて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するパルス計数手段と、このパルス計数手段から所要の情報を受けて前記原子炉の原子炉出力を監視する原子炉出力監視手段とを備え、前記ディジタル変換手段は、ｎをｎ≧１を満たす整数としてアナログの前記電気信号を前記検出器出力パルスのパルス幅の１／（ｎ＋１）以上１／ｎ未満のサンプリング間隔でサンプリングする一方、前記パルス計数手段は、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧ｎ＋２を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−ｎ−１）を満たす整数として任意に設定するとともに（ｐ＋ｎ）個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｐ＋ｎ−１）並びに（ｍ−ｐ）個の定数Ｄ（ｐ）、Ｄ（ｐ＋１）、…、Ｄ（ｍ−１）をそれぞれ設定し、前記ディジタル変換手段から受けたｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数１２】
2005024465.tif 000006
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ１（ｋ）と演算値Ｏｕｔ２（ｋ）とを求め、得られた演算値Ｏｕｔ１（ｋ）と演算値Ｏｕｔ２（ｋ）とに基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するように構成したことを特徴とするものである。
【００３４】
また、本発明に係る原子炉起動監視方法は、上述の目的を達成するために、請求項１１に記載したように、原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を放射線センサで計測するステップと、前記放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するステップと、整形されたアナログの前記電気信号をｎをｎ≧１を満たす整数として前記検出器出力パルスのパルス幅の１／（ｎ＋１）以上１／ｎ未満のサンプリング間隔でサンプリングすることによりディジタル信号に変換するステップと、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧ｎ＋２を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−ｎ−１）を満たす整数として任意に設定するとともにｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を設定し、前記電気信号のディジタル信号のうちｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数１３】
2005024465.tif 000007
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ（ｋ）を求め、得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）に基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するステップと、前記検出器出力パルスのパルス数に関する所要の情報に基づいて前記原子炉の原子炉出力を監視するステップとを備えることを特徴とする方法である。
【００３５】
また、本発明に係る原子炉起動監視方法は、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載したように、原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を放射線センサで計測するステップと、前記放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するステップと、整形されたアナログの前記電気信号を前記検出器出力パルスのパルス幅の１／２以上１未満のサンプリング間隔でサンプリングすることによりディジタル信号に変換するステップと、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧３を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−２）を満たす整数として任意に設定するとともにｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を設定し、前記電気信号のディジタル信号のうちｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数１４】
2005024465.tif 000008
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ（ｋ）を求め、得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）に基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するステップと、前記検出器出力パルスのパルス数に関する所要の情報に基づいて前記原子炉の原子炉出力を監視するステップとを備えることを特徴とする方法である。
【００３６】
また、本発明に係る原子炉起動監視方法は、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載したように、原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を放射線センサで計測するステップと、前記放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するステップと、整形されたアナログの前記電気信号を前記検出器出力パルスのパルス幅の１／３以上１／２未満のサンプリング間隔でサンプリングすることによりディジタル信号に変換するステップと、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧４を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−３）を満たす整数として任意に設定するとともにｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を設定し、前記電気信号のディジタル信号のうちｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数１５】
2005024465.tif 000009
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ（ｋ）を求め、得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）に基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するステップと、前記検出器出力パルスのパルス数に関する所要の情報に基づいて前記原子炉の原子炉出力を監視するステップとを備えることを特徴とする方法である。
【００３７】
また、本発明に係る原子炉起動監視方法は、上述の目的を達成するために、請求項１４に記載したように、原子炉における原子炉圧力容器内の中性子束を放射線センサで計測するステップと、前記放射線センサから検出器出力パルス成分を含む電気信号を受けて出力周波数帯域を制限することにより前記電気信号を整形するステップと、整形されたアナログの前記電気信号をｎをｎ≧１を満たす整数として前記検出器出力パルスのパルス幅の１／（ｎ＋１）以上１／ｎ未満のサンプリング間隔でサンプリングすることによりディジタル信号に変換するステップと、ｋをｋ≧１を満たす整数、ｍをｍ≧ｎ＋２を満たす整数、ｐを１≦ｐ≦（ｍ−ｎ−１）を満たす整数として任意に設定するとともに（ｐ＋ｎ）個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｐ＋ｎ−１）並びに（ｍ−ｐ）個の定数Ｄ（ｐ）、Ｄ（ｐ＋１）、…、Ｄ（ｍ−１）をそれぞれ設定し、前記電気信号のディジタル信号のうちｋ番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を用いて、
【数１６】
2005024465.tif 000010
の演算を実行して演算値Ｏｕｔ１（ｋ）と演算値Ｏｕｔ２（ｋ）とを求め、得られた演算値Ｏｕｔ１（ｋ）と演算値Ｏｕｔ２（ｋ）とに基づいて前記電気信号に含まれる前記検出器出力パルスのパルス数を計数するステップと、前記検出器出力パルスのパルス数に関する所要の情報に基づいて前記原子炉の原子炉出力を監視するステップとを備えることを特徴とする方法である。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る原子炉起動監視装置および原子炉起動監視方法の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００３９】
図１は本発明に係る原子炉起動監視装置の第１の実施形態を示す構成図である。
【００４０】
原子炉起動監視装置２０は、放射線センサの一例であるＳＲＮＭ（運転開始領域中性子束検出器；Ｓｔａｒｔ  ｕｐ  Ｒａｎｇｅｄ  Ｎｅｕｔｒｏｎ  Ｍｏｎｉｔｏｒ）２１、アナログフィルタ手段の一例であるアナログ増幅器２２、アナログからディジタルへの変換手段（ディジタル変換手段）の一例であるＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器２３、パルス計測系２４、キャンベル計測系２５および原子炉出力監視手段２６を備える。ＳＲＮＭ２１、アナログ増幅器２２およびＡ／Ｄ変換器２３は、この順に直列に接続され、Ａ／Ｄ変換器２３には、パルス計測系２４およびキャンベル計測系２５が並列に接続される。さらに、パルス計測系２４およびキャンベル計測系２５は共通の原子炉出力監視手段２６と接続される。
【００４１】
ＳＲＮＭ２１は、図示しない原子炉圧力容器内に例えば６〜１０本設けられる。ＳＲＮＭ２１は、原子炉出力すなわち原子炉圧力容器内における中性子束を計測する放射線センサとしての機能を有する。
【００４２】
アナログ増幅器２２は、ＳＲＮＭ２１からＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスを含む電気信号を入力し、検出器出力パルスの出力周波数帯域を制限することにより、入力した電気信号を整形してＡ／Ｄ変換器２３に与える機能を有する。
【００４３】
Ａ／Ｄ変換器２３は、アナログ増幅器２２から受けたＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスを含むアナログの電気信号を予め設定された一定のサンプリング間隔でサンプリングすることによりディジタル信号に変換する機能と、変換して得られたディジタル信号をパルス計測系２４およびキャンベル計測系２５に与える機能を有する。
【００４４】
すなわち、アナログ増幅器２２は、ＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスを含む電気信号がＡ／Ｄ変換器２３において、実際とは異なる周波数に変換されるいわゆるエリアジングを回避させるアンチエリアジングフィルタ（ａｎｔｉａｌｉａｓｉｎｇ  ｆｉｌｔｅｒ）として機能する。
【００４５】
パルス計測系２４は、パルス計数手段２７とパルス計測評価手段２８とを備える。パルス計測系２４のパルス計数手段２７はＡ／Ｄ変換器２３と接続され、パルス計測評価手段２８は原子炉出力監視手段２６と接続される。
【００４６】
パルス計測系２４のパルス計数手段２７は、Ａ／Ｄ変換器２３からＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスを含む電気信号のディジタル信号を受けて、電気信号に含まれるＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスを計数する機能と、計数して得られたＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスのパルス計数値をパルス計測評価手段２８に与える機能を有する。
【００４７】
パルス計測系２４のパルス計測評価手段２８は、パルス計数手段２７から受けたＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスのパルス計数値を原子炉出力に変換する機能と、得られた原子炉出力が適切であるか否かを評価する機能とを有する。さらに、パルス計測評価手段２８は、ＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスをパルス計測することにより得られた原子炉出力の評価結果を原子炉出力監視手段２６に与える機能を有する。
【００４８】
また、パルス計測評価手段２８は、必要に応じてパルス計数手段２７から所要の情報を受けて検出器出力パルスの波高分布を監視する機能を有する。
【００４９】
一方、キャンベル計測系２５は、和演算手段２９、パワー演算手段３０およびキャンベル計測評価手段３１がこの順に直列接続されて備えられる。キャンベル計測系２５の和演算手段２９側は、Ａ／Ｄ変換器２３と接続され、キャンベル計測評価手段３１側は、原子炉出力監視手段２６と接続される。
【００５０】
キャンベル計測系２５の和演算手段２９は、Ａ／Ｄ変換器２３からＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスを含む電気信号のディジタル信号を受けて、よりビット数の大きい精度を有する高精度ディジタル信号に変換する機能と、得られた高精度ディジタル信号をパワー演算手段３０に与える機能とを有する。
【００５１】
すなわち、和演算手段２９は、Ａ／Ｄ変換器２３からＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスを含む電気信号のディジタル信号を受けると、ディジタル信号を構成する各サンプリング値のうち、連続する所要数個のサンプリング値を加算することにより、よりビット数の大きい精度を有する高精度ディジタル信号に変換する。
【００５２】
キャンベル計測系２５のパワー演算手段３０は、和演算手段２９から受けた高精度ディジタル信号のサンプリング値の２乗平均値を求める機能と、得られたサンプリング値の２乗平均値をキャンベル計測評価手段３１に与える機能とを有する。
【００５３】
キャンベル計測系２５のキャンベル計測評価手段３１は、パワー演算手段３０から受けた高精度ディジタル信号におけるサンプリング値の２乗平均値を原子炉出力に変換する機能と、得られた原子炉出力が適切であるか否かを評価する機能とを有する。さらに、キャンベル計測評価手段３１は、ＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスをキャンベル計測することにより得られた原子炉出力の評価結果を原子炉出力監視手段２６に与える機能を有する。
【００５４】
原子炉出力監視手段２６は、例えばモニタで構成され、パルス計測系２４のパルス計測評価手段２８あるいはキャンベル計測系２５のキャンベル計測評価手段３１から受けた原子炉出力の評価結果を連続的に監視することができるように構成される。
【００５５】
次に、パルス計測系２４のパルス計数手段２７によるＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスの計数処理の方法について説明する。
【００５６】
図２は、図１に示すＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスを含む電気信号の波形とパルス計数手段２７により検出器出力パルスを計数処理する際のサンプリング間隔との関係を説明するグラフである。
【００５７】
図２において、横軸は時間を示し、縦軸はＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスを含む電気信号の信号値を示す。さらに、図２において、点線はＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスを含むアナログの電気信号Ａの波形を示し、●印は、Ａ／Ｄ変換器２３においてディジタル信号に変換される際、サンプリングされて得られた検出器出力パルスを含む電気信号Ａのサンプリング値Ｓを示す。
【００５８】
また、●印に付されたＳ（ｘ）（ｘは負でない整数）の符号は、Ｓ（ｘ）の符号が付された●印が電気信号Ａのｘ番目のサンプリング値Ｓ（ｘ）であることを示している。尚、Ｓ（０）は、電気信号Ａのサンプリング値Ｓの初期値を示す。
【００５９】
図２に示すように、ＳＲＮＭ２１から入力したアナログの電気信号Ａの波形は、初期値から一定間隔負の値をとり、局所的に絶対値が大きく下に凸形状となった後、比較的絶対値が小さい正の値となって上に凸形状となり、さらにゼロ付近の値をとることが分かる。すなわち、電気信号Ａには負のパルスである検出器出力パルスＢが含まれることが分かる。このため、図２に示すように検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐを定めることができる。
【００６０】
また、ＳＲＮＭ２１から入力したアナログの電気信号Ａは、Ａ／Ｄ変換器２３により一定のサンプリング間隔ｔｓでサンプリングされ、ｋ−１番目のサンプリング値Ｓ（ｋ−１）、ｋ番目のサンプリング値Ｓ（ｋ）、ｋ＋１番目のサンプリング値Ｓ（ｋ＋１）が順次得られる。同様にｋ＋２番目以降のサンプリング値Ｓ（ｘ）が一定のサンプリング間隔ｔｓでサンプリングされて順次得られる。
【００６１】
Ａ／Ｄ変換器２３によるサンプリングの際、サンプリング間隔ｔｓは、例えば、２５ｎｓｅｃとされ、検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐよりも短い間隔とされる。すなわち、Ａ／Ｄ変換器２３がアナログの電気信号Ａを十分な精度でサンプリングできるように、サンプリング間隔ｔｓが十分に短い間隔に設定される。
【００６２】
このため、図２の例では、検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐの１／２から１／３程度がサンプリング間隔ｔｓとされ、アナログの電気信号Ａからｋ＋１番目のサンプリング値Ｓ（ｋ＋１）、ｋ＋２番目のサンプリング値Ｓ（ｋ＋２）およびｋ＋３番目のサンプリング値Ｓ（ｋ＋３）が得られている。
【００６３】
一方、パルス計測系２４のパルス計数手段２７は、検出器出力パルスＢの計数処理を実行する演算器を備え、この演算器は、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓに応じて予め設定された検出器出力パルス選別用アルゴリズムに沿って検出器出力パルスＢの計数処理を実行するように構成される。
【００６４】
ここで、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓは、より短い程、単位時間あたりのサンプリング数が増加してアナログの電気信号Ａからより多くのサンプリング値Ｓを抽出できるため、適切にアナログの電気信号Ａの波形情報をディジタル信号に変換することができる。このため、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓが短い程、外来ノイズ等の要因による誤信号を除去して、検出器出力パルスＢのみをアナログの電気信号Ａから正確に計数することが可能となる。
【００６５】
しかし、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓが短くなる程、検出器出力パルスＢの計数処理に用いられるサンプリング値Ｓの数が増加するため、検出器出力パルスＢの計数処理も煩雑となり、リアルタイムによる検出器出力パルスＢの計数処理が困難となる。
【００６６】
このため、検出器出力パルスＢの計数処理をリアルタイムでより短時間に実行するためには、Ａ／Ｄ変換器２３により、より長いサンプリング間隔ｔｓでサンプリングされた必要最小限のサンプリング数のサンプリング値Ｓに基づいて検出器出力パルスＢの計数処理が可能となるようにパルス計数手段２７を構成することが望ましい。
【００６７】
そこで、パルス計数手段２７は、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓが検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐの１／（ｎ＋１）以上１／ｎ（ｎは正の整数）未満、好ましくはＡ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓが検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐの１／３以上１／２未満あるいは１／４以上１／３未満であれば、外来ノイズ等の要因による誤信号を除去して、検出器出力パルスＢのみをアナログの電気信号Ａから正確に選別して計数することができるような検出器出力パルス選別用アルゴリズムに沿って検出器出力パルスＢの計数処理が実行されるように構成される。
【００６８】
例えば、検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐが約８０ｎｓｅｃである場合には、サンプリング間隔ｔｓが２５ｎｓｅｃ程度であればより正確に検出器出力パルスＢを選別することができる。
【００６９】
次に、パルス計数手段２７の検出器出力パルス選別用アルゴリズムについて説明する。
【００７０】
図３は、図１に示すＡ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓがパルス幅ｔｐの１／２以上１未満である場合において、パルス計数手段２７の検出器出力パルス選別用アルゴリズムにより検出器出力パルスＢの計数処理を実行する際の方法を説明する概念図である。
【００７１】
図３において、実線はＳＲＮＭ２１から入力されたアナログの電気信号Ａの概念形状を示す。さらに、図３において、●印は、Ａ／Ｄ変換器２３においてディジタル信号に変換される際、サンプリングされて得られた電気信号Ａのサンプリング値Ｓを示す。
【００７２】
また、●印に付されたＳ（ｘ）（ｘは負でない整数）の符号は、Ｓ（ｘ）の符号が付された●印が電気信号Ａのｘ番目のサンプリング値Ｓ（ｘ）であることを示している。
【００７３】
Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓが検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐの１／２以上１未満、すなわちｎ＝１とみなせる場合には、図３に示すように、検出器出力パルスＢ上の１点においてサンプリング値Ｓが得られる。
【００７４】
パルス計数手段２７は、ｎ＝１の場合には、少なくとも３つ以上のｍ個（ｍ≧３）のサンプリング値Ｓを用いて検出器出力パルスＢの計数処理を実行する。すなわち、ｎ＝１の場合には、連続する３つのサンプリング値Ｓ（ｘ−１）、Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｘ＋１）のうち中央のサンプリング値Ｓ（ｘ）が検出器出力パルスＢ上の値であれば、前後の２つのサンプリング値Ｓ（ｘ−１）、Ｓ（ｘ＋１）は、検出器出力パルスＢ上の値とはならないためである。
【００７５】
パルス計数手段２７は、検出器出力パルスＢの計数処理を実行するために、Ａ／Ｄ変換器２３から受けたサンプリング値Ｓのうちｋ番目のサンプリング値Ｓ（ｋ）から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を抽出する。
【００７６】
次に、パルス計数手段２７は、ｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、Ｃ（２）、…、Ｃ（ｍ−１）とともに１≦ｐ≦（ｍ−２）を満たす正の整数ｐを任意に設定して、式（１）の演算を実行し、演算値Ｏｕｔ（ｋ）を得る。
【００７７】
【数１７】
2005024465.tif 000011
【００７８】
式（１）において第１項は、ｋ番目のサンプリング値Ｓ（ｋ）から過去の（ｋ−ｐ＋１）番目までのｐ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ＋１）にそれぞれ個別の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｐ−１）を乗じた値の平均値を意味する。
【００７９】
また、式（１）において第２項は、（ｋ−ｐ）番目の１個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）に定数Ｃ（ｐ）を乗じた値の２倍を意味する。
【００８０】
さらに、式（１）において第３項は、（ｋ−ｐ−１）番目のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−１）から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までの（ｍ−ｐ−１）個の各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−１）、Ｓ（ｋ−ｐ−２）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）にそれぞれ個別の定数Ｃ（ｐ＋１）、Ｃ（ｐ＋２）、…、Ｃ（ｍ−１）を乗じた値の平均値を意味する。
【００８１】
すなわち、ｍ個のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を３分割し、ｐをｍ−２以下として、少なくとも２つのサンプリング値が残るようにｋ番目から（ｋ−ｐ＋１）番目までのｐ個のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ＋１）を第１群とする。
【００８２】
さらに、（ｋ−ｐ）番目の１個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）を第２群とし、残りの（ｋ−ｐ−１）番目から（ｋ−ｍ＋１）番目までの（ｍ−ｐ−１）個の各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−１）、Ｓ（ｋ−ｐ−２）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を第３群とする。
【００８３】
３分割された各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）に定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を乗じて補正することにより各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）に重みをつける。
【００８４】
次に、第２群と第１群の補正後の各平均値の差並びに第２群と第３群の補正後の各平均値の差をそれぞれ求めて加算することにより演算値Ｏｕｔ（ｋ）を得る。
【００８５】
このため、第２群である（ｋ−ｐ）番目のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）が検出器出力パルスＢ上の値であれば、（ｋ−ｐ）番目のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）は第１群の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ＋１）並びに第３群の各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−１）、Ｓ（ｋ−ｐ−２）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）よりも絶対値が大きな値となる。
【００８６】
従って、（ｋ−ｐ）番目のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）が検出器出力パルスＢ上の値であれば、第２群と第１群の補正後の各平均値の差並びに第２群と第３群の補正後の各平均値の差を加算して得られる演算値Ｏｕｔ（ｋ）の絶対値は、（ｋ−ｐ）番目のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）が検出器出力パルスＢ上の値でない場合に比べて顕著に大きくなることになる。
【００８７】
例えば、Ａ／Ｄ変換器２３におけるサンプリング間隔ｔｓのタイミングが良好で（ｋ−ｐ）番目のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）が検出器出力パルスＢの頂点の値に相当すれば、定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）が全て１ならば、演算値Ｏｕｔ（ｋ）の絶対値は検出器出力パルスＢの波高の２倍程度の値になることとなる。
【００８８】
そこで、パルス計数手段２７は、式（１）の演算により得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）の絶対値をノイズレベルよりも大きい値として設定された一定の正数の設定値と比較する。さらに、パルス計数手段２７は、比較の結果、演算値Ｏｕｔ（ｋ）の絶対値が設定値を超えた回数を計数し、計数した値を検出器出力パルスＢの数として処理することにより、Ａ／Ｄ変換器２３から受けた各サンプリング値Ｓのうち有効な検出器出力パルス成分を選別して抽出することができるように構成される。
【００８９】
ここで、式（１）において定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）は、全て１とすることができるが、１以外に設定すれば、演算値Ｏｕｔ（ｋ）を検出器出力パルスＢの波高に比例した値として得ることが可能となり、複数の検出器出力パルスＢの波高の差を強調させることもできる。
【００９０】
また、検出器出力パルスＢのリンギング等の現象を考慮して、各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）に重みをつけることができる。
【００９１】
さらに、定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）の一部を適宜ゼロとして、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓとｎとの関係から、ｍ個のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）から検出器出力パルスＢの計数処理に必要なサンプリング値Ｓのみを選択して演算に用いることも可能となる。
【００９２】
尚、図２あるいは図３に示すように検出器出力パルスＢが負パルスであり、かつ定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）が全て正数である場合において、第２群である（ｋ−ｐ）番目のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）が検出器出力パルスＢ上の値であれば、演算値Ｏｕｔ（ｋ）の値は、最小の負の値となる。
【００９３】
このため、設定値を負の数として演算値Ｏｕｔ（ｋ）の値が設定値よりも小さくなった回数を計数し、計数した値を検出器出力パルスＢの数として処理するように構成してもよい。
【００９４】
図４は、図１に示すＡ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓがパルス幅ｔｐの１／３以上１／２未満である場合において、パルス計数手段２７の検出器出力パルス選別用アルゴリズムにより検出器出力パルスＢの計数処理を実行する際の方法を説明する概念図である。
【００９５】
図４において、実線はＳＲＮＭ２１から入力されたアナログの電気信号Ａの概念形状を示す。さらに、図４において、●印は、Ａ／Ｄ変換器２３においてディジタル信号に変換される際、サンプリングされて得られた電気信号Ａのサンプリング値Ｓを示す。
【００９６】
また、●印に付されたＳ（ｘ）（ｘは負でない整数）の符号は、Ｓ（ｘ）の符号が付された●印が電気信号Ａのｘ番目のサンプリング値Ｓ（ｘ）であることを示している。
【００９７】
Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓが検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐの１／３以上１／２未満、すなわちｎ＝２とみなせる場合には、図３に示すように、検出器出力パルスＢ上の２点においてサンプリング値Ｓが得られる。
【００９８】
パルス計数手段２７は、ｎ＝２の場合には、少なくとも４つ以上のｍ個（ｍ≧４）のサンプリング値Ｓを用いて検出器出力パルスＢの計数処理を実行する。すなわち、ｎ＝２の場合には、連続する４つのサンプリング値Ｓ（ｘ−１）、Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｘ＋１）、Ｓ（ｘ＋２）のうち中央の２つのサンプリング値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｘ＋１）が検出器出力パルスＢ上の値であれば、先頭と最後の２つのサンプリング値Ｓ（ｘ−１）、Ｓ（ｘ＋２）は、検出器出力パルスＢ上の値とはならないためである。
【００９９】
パルス計数手段２７は、検出器出力パルスＢの計数処理を実行するために、Ａ／Ｄ変換器２３から受けたサンプリング値Ｓのうちｋ番目のサンプリング値Ｓ（ｋ）から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を抽出する。
【０１００】
次に、パルス計数手段２７は、ｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、Ｃ（２）、…、Ｃ（ｍ−１）とともに１≦ｐ≦（ｍ−３）を満たす正の整数ｐを任意に設定して、式（２）の演算を実行し、演算値Ｏｕｔ（ｋ）を得る。
【０１０１】
【数１８】
2005024465.tif 000012
【０１０２】
式（２）において最初の項は、ｋ番目のサンプリング値Ｓ（ｋ）から過去の（ｋ−ｐ＋１）番目までのｐ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ＋１）にそれぞれ個別の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｐ−１）を乗じた値の平均値を意味する。
【０１０３】
また、式（２）において２つの項の和で示される中央の項は、（ｋ−ｐ）番目と（ｋ−ｐ−１）番目の２個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）およびＳ（ｋ−ｐ−１）にそれぞれ定数Ｃ（ｐ）およびＣ（ｐ＋１）を乗じた値を意味する。
【０１０４】
さらに、式（２）において最後の項は、（ｋ−ｐ−２）番目のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−２）から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までの（ｍ−ｐ−２）個の各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−２）、Ｓ（ｋ−ｐ−３）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）にそれぞれ個別の定数Ｃ（ｐ＋２）、Ｃ（ｐ＋３）、…、Ｃ（ｍ−１）を乗じた値の平均値を意味する。
【０１０５】
すなわち、ｍ個のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を３分割し、ｐをｍ−３以下として、少なくとも３つのサンプリング値が残るようにｋ番目から（ｋ−ｐ＋１）番目までのｐ個のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ＋１）を第１群とする。
【０１０６】
さらに、（ｋ−ｐ）番目と（ｋ−ｐ−１）番目の２個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）およびＳ（ｋ−ｐ−１）を第２群とし、残りの（ｋ−ｐ−２）番目から（ｋ−ｍ＋１）番目までの（ｍ−ｐ−２）個の各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−２）、Ｓ（ｋ−ｐ−３）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を第３群とする。
【０１０７】
３分割された各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）に定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を乗じて補正することにより各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）に重みをつける。
【０１０８】
次に、第２群と第１群の補正後の各平均値の差並びに第２群と第３群の補正後の各平均値の差をそれぞれ求めて加算することにより演算値Ｏｕｔ（ｋ）を得る。
【０１０９】
このため、第２群である（ｋ−ｐ）番目と（ｋ−ｐ−１）番目の２個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）およびＳ（ｋ−ｐ−１）が共に検出器出力パルスＢ上の値であれば、Ｓ（ｋ−ｐ）およびＳ（ｋ−ｐ−１）はそれぞれ第１群の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ＋１）並びに第３群の各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−１）、Ｓ（ｋ−ｐ−２）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）よりも絶対値が大きな値となる。
【０１１０】
従って、（ｋ−ｐ）番目と（ｋ−ｐ−１）番目の２個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）およびＳ（ｋ−ｐ−１）が検出器出力パルスＢ上の値であれば、第２群と第１群の補正後の各平均値の差並びに第２群と第３群の補正後の各平均値の差を加算して得られる演算値Ｏｕｔ（ｋ）の絶対値は、（ｋ−ｐ）番目と（ｋ−ｐ−１）番目の２個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）およびＳ（ｋ−ｐ−１）が検出器出力パルスＢ上の値でない場合に比べて顕著に大きくなることになる。
【０１１１】
例えば、Ａ／Ｄ変換器２３におけるサンプリング間隔ｔｓのタイミングが良好で（ｋ−ｐ）番目（ｋ−ｐ）番目と（ｋ−ｐ−１）番目の２個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）およびＳ（ｋ−ｐ−１）が共に検出器出力パルスＢの頂点の値に相当する値であれば、定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）が全て１ならば、演算値Ｏｕｔ（ｋ）の絶対値は検出器出力パルスＢの波高の２倍程度の値になることとなる。
【０１１２】
そこで、パルス計数手段２７は、式（２）の演算により得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）あるいは演算値Ｏｕｔ（ｋ）の絶対値を一定の設定値と比較し、ｎ＝１の場合における式（１）による計数処理と同様な方法で検出器出力パルスＢの計数処理を実行する。
【０１１３】
図５は、図１に示すＡ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓがパルス幅ｔｐの１／（ｎ＋１）以上１／ｎ未満である場合において、パルス計数手段２７の検出器出力パルス選別用アルゴリズムにより検出器出力パルスＢの計数処理を実行する際の方法を説明する概念図である。
【０１１４】
図５において、実線はＳＲＮＭ２１から入力されたアナログの電気信号Ａの概念形状を示す。さらに、図５において、●印は、Ａ／Ｄ変換器２３においてディジタル信号に変換される際、サンプリングされて得られたアナログの電気信号Ａのサンプリング値Ｓを示す。
【０１１５】
また、●印に付されたＳ（ｘ）（ｘは負でない整数）の符号は、Ｓ（ｘ）の符号が付された●印が電気信号Ａのｘ番目のサンプリング値Ｓ（ｘ）であることを示している。
【０１１６】
Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓが検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐの１／（ｎ＋１）以上１／ｎ未満である場合には、図５に示すように、検出器出力パルスＢ上のｎ点においてサンプリング値Ｓが得られる。
【０１１７】
パルス計数手段２７は、少なくともｎ＋２以上のｍ個（ｍ≧ｎ＋２）のサンプリング値Ｓを用いて検出器出力パルスＢの計数処理を実行する。すなわち、検出器出力パルスＢ上のｎ点においてサンプリング値Ｓが得られる場合には、連続するｎ＋２つのサンプリング値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｘ＋１）、…、Ｓ（ｘ＋ｎ＋１）のうち先頭と最後の２つのサンプリング値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｘ＋ｎ＋１）を除くｎ個のサンプリング値Ｓ（ｘ＋１）、…、Ｓ（ｘ＋ｎ）が検出器出力パルスＢ上の値であれば、先頭と最後の２つのサンプリング値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｘ＋ｎ＋１）は、検出器出力パルスＢ上の値とはならないためである。
【０１１８】
パルス計数手段２７は、検出器出力パルスＢの計数処理を実行するために、Ａ／Ｄ変換器２３から受けたサンプリング値Ｓのうちｋ番目のサンプリング値Ｓ（ｋ）から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を抽出する。
【０１１９】
次に、パルス計数手段２７は、ｍ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、Ｃ（２）、…、Ｃ（ｍ−１）とともに１≦ｐ≦（ｍ−ｎ−１）を満たす正の整数ｐを任意に設定して、式（３）の演算を実行し、演算値Ｏｕｔ（ｋ）を得る。
【０１２０】
【数１９】
2005024465.tif 000013
式（３）において第１項は、ｋ番目のサンプリング値Ｓ（ｋ）から過去の（ｋ−ｐ＋１）番目までのｐ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ＋１）にそれぞれ個別の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｐ−１）を乗じた値の平均値を意味する。
【０１２１】
また、式（３）において第２項は、（ｋ−ｐ）番目から（ｋ−ｐ−ｎ＋１）番目までのｎ個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）にそれぞれ定数Ｃ（ｐ）、Ｃ（ｐ＋１）、…、Ｃ（ｐ＋ｎ−１）を乗じた値の平均値を意味する。
【０１２２】
さらに、式（３）において第３項は、（ｋ−ｐ−ｎ）番目のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ）から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までの（ｍ−ｐ−ｎ）個の各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ）、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）にそれぞれ個別の定数Ｃ（ｐ＋ｎ）、Ｃ（ｐ＋ｎ＋１）、…、Ｃ（ｍ−１）を乗じた値の平均値を意味する。
【０１２３】
すなわち、ｍ個のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を３分割し、ｐを（ｍ−ｎ−１）以下として、少なくとも（ｎ＋１）つのサンプリング値が残るようにｋ番目から（ｋ−ｐ＋１）番目までのｐ個のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ＋１）を第１群とする。
【０１２４】
さらに、（ｋ−ｐ）番目から（ｋ−ｐ−ｎ＋１）番目までのｎ個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）を第２群とし、残りの（ｋ−ｐ−ｎ）番目のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ）から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までの（ｍ−ｐ−ｎ）個の各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ）、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を第３群とする。
【０１２５】
３分割された各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）に定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）を乗じて補正することにより各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）に重みをつける。
【０１２６】
次に、第２群と第１群の補正後の各平均値の差並びに第２群と第３群の補正後の各平均値の差をそれぞれ求めて加算することにより、演算値Ｏｕｔ（ｋ）を得る。
【０１２７】
このため、第２群である（ｋ−ｐ）番目から（ｋ−ｐ−ｎ＋１）番目までのｎ個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）が全て検出器出力パルスＢ上の値であれば、サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）は、第１群の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ＋１）並びに第３群の各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ）、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）よりも絶対値が大きな値となる。
【０１２８】
従って、（ｋ−ｐ）番目から（ｋ−ｐ−ｎ＋１）番目までのｎ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）が検出器出力パルスＢ上の値であれば、第２群と第１群の補正後の各平均値の差並びに第２群と第３群の補正後の各平均値の差を加算して得られる演算値Ｏｕｔ（ｋ）の絶対値は、各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）が検出器出力パルスＢ上の値でない場合に比べて顕著に大きくなることになる。
【０１２９】
例えば、Ａ／Ｄ変換器２３におけるサンプリング間隔ｔｓのタイミングが良好で（ｋ−ｐ）番目から（ｋ−ｐ−ｎ＋１）番目までのｎ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）が全て検出器出力パルスＢの頂点の値に相当する値であれば、定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｍ−１）が全て１ならば、演算値Ｏｕｔ（ｋ）の絶対値は検出器出力パルスＢの波高の２倍程度の値になることとなる。
【０１３０】
そこで、パルス計数手段２７は、式（３）の演算により得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）あるいは演算値Ｏｕｔ（ｋ）の絶対値を一定の設定値と比較し、ｎ＝１の場合における式（１）による計数処理と同様な方法で検出器出力パルスＢの計数処理を実行する。
【０１３１】
一方、パルス計数手段２７の検出器出力パルス選別用アルゴリズムは、必要に応じてより高精度で検出器出力パルスＢを計数できるような演算で構成される。
【０１３２】
Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓが検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐの１／（ｎ＋１）以上１／ｎ未満である場合には、図５に示すように、検出器出力パルスＢ上のｎ点においてサンプリング値Ｓが得られる。
【０１３３】
パルス計数手段２７は、少なくともｎ＋２以上のｍ個（ｍ≧ｎ＋２）のサンプリング値Ｓを用いて検出器出力パルスＢの計数処理を実行する。すなわち、検出器出力パルスＢ上のｎ点においてサンプリング値Ｓが得られる場合には、連続するｎ＋２つのサンプリング値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｘ＋１）、…、Ｓ（ｘ＋ｎ＋１）のうち先頭と最後の２つのサンプリング値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｘ＋ｎ＋１）を除くｎ個のサンプリング値Ｓ（ｘ＋１）、…、Ｓ（ｘ＋ｎ）が検出器出力パルスＢ上の値であれば、先頭と最後の２つのサンプリング値Ｓ（ｘ）、Ｓ（ｘ＋ｎ＋１）は、検出器出力パルスＢ上の値とはならないためである。
【０１３４】
パルス計数手段２７は、検出器出力パルスＢの計数処理を実行するために、Ａ／Ｄ変換器２３から受けたサンプリング値Ｓのうちｋ番目のサンプリング値Ｓ（ｋ）から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までのｍ個のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を抽出する。
【０１３５】
次に、パルス計数手段２７は、１≦ｐ≦（ｍ−ｎ−１）を満たす正の整数ｐを任意に設定するとともにｐ＋ｎ個の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｐ＋ｎ−１）並びにｍ−ｐ個の定数Ｄ（ｐ）、Ｄ（ｐ＋１）、…、Ｄ（ｍ−１）をそれぞれ設定する。
【０１３６】
さらに、パルス計数手段２７は、式（４−１）および式（４−２）の演算を実行し、それぞれ演算値Ｏｕｔ１（ｋ）および演算値Ｏｕｔ２（ｋ）を得る。
【０１３７】
【数２０】
2005024465.tif 000014
【０１３８】
式（４−１）において第１項は、ｋ番目のサンプリング値Ｓ（ｋ）から過去の（ｋ−ｐ＋１）番目までのｐ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ＋１）にそれぞれ個別の定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｐ−１）を乗じた値の平均値を意味する。
【０１３９】
式（４−１）において第２項は、（ｋ−ｐ）番目から（ｋ−ｐ−ｎ＋１）番目までのｎ個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）にそれぞれ定数Ｃ（ｐ）、Ｃ（ｐ＋１）、…、Ｃ（ｐ＋ｎ−１）を乗じた値の平均値を意味する。
【０１４０】
式（４−２）において第１項は、（ｋ−ｐ）番目から（ｋ−ｐ−ｎ＋１）番目までのｎ個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）にそれぞれ定数Ｄ（ｐ）、Ｄ（ｐ＋１）、…、Ｄ（ｐ＋ｎ−１）を乗じた値の平均値を意味する。
【０１４１】
式（４−２）において第２項は、（ｋ−ｐ−ｎ）番目から過去の（ｋ−ｍ＋１）番目までの（ｍ−ｐ−ｎ）個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ）、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）にそれぞれ定数Ｄ（ｐ＋ｎ）、Ｄ（ｐ＋ｎ＋１）、…、Ｄ（ｍ−１）を乗じた値の平均値をそれぞれ意味する。
【０１４２】
すなわち、ｍ個のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を３分割し、ｋ番目から（ｋ−ｐ＋１）番目までのｐ個のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ＋１）を第１群、（ｋ−ｐ）番目から（ｋ−ｐ−ｎ＋１）番目までのｎ個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）を第２群、（ｋ−ｐ−ｎ）番目から（ｋ−ｍ＋１）番目までの（ｍ−ｐ−ｎ）個の各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ）、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）を第３群とする。
【０１４３】
次に、３分割されたｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）のうち、始めのｐ個すなわち第１群のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ＋１）および第２群のｎ個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）にそれぞれ定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｐ−１）および定数Ｃ（ｐ）、Ｃ（ｐ＋１）、…、Ｃ（ｐ＋ｎ−１）を乗じて補正することにより重みをつける。
【０１４４】
次に、第２群と第１群の補正後の各平均値の差を演算値Ｏｕｔ１（ｋ）として得る。このため、第２群のｎ個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）が全て検出器出力パルスＢ上の値であれば、第１群のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ＋１）は検出器出力パルスＢ上の値ではなくなるため、定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｐ−１）および定数Ｃ（ｐ）、Ｃ（ｐ＋１）、…、Ｃ（ｐ＋ｎ−１）が全て１でる場合には、演算値Ｏｕｔ１（ｋ）の絶対値は、検出器出力パルスＢの波高に近い値となる。
【０１４５】
逆に、第１群のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ＋１）の一部が、検出器出力パルスＢ上の値である場合には、定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｐ−１）および定数Ｃ（ｐ）、Ｃ（ｐ＋１）、…、Ｃ（ｐ＋ｎ−１）が全て１でる場合には、演算値Ｏｕｔ１（ｋ）の絶対値は、検出器出力パルスＢの波高よりも小さい値となる。
【０１４６】
一方、３分割されたｍ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）のうち、第２群のｎ個の各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）および第３群の（ｍ−ｐ−ｎ）個の各サンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ）、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）にそれぞれ定数Ｄ（ｐ）、Ｄ（ｐ＋１）、…、Ｄ（ｐ＋ｎ−１）および定数Ｄ（ｐ＋ｎ）、Ｄ（ｐ＋ｎ＋１）、…、Ｄ（ｍ−１）を乗じて補正することにより重みをつける。
【０１４７】
次に、第３群と第２群の補正後の各平均値の差を演算値Ｏｕｔ２（ｋ）として得る。このため、第２群のｎ個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）が全て検出器出力パルスＢ上の値であれば、第３群のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ）、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）は検出器出力パルスＢ上の値ではなくなるため、定数Ｄ（ｐ）、Ｄ（ｐ＋１）、…、Ｄ（ｐ＋ｎ−１）および定数Ｄ（ｐ＋ｎ）、Ｄ（ｐ＋ｎ＋１）、…、Ｄ（ｍ−１）が全て１であれば、演算値Ｏｕｔ２（ｋ）の絶対値は、検出器出力パルスＢの波高に近い値となる。
【０１４８】
逆に、第３群のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ）、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｍ＋１）の一部が、検出器出力パルスＢ上の値である場合には、定数Ｄ（ｐ）、Ｄ（ｐ＋１）、…、Ｄ（ｐ＋ｎ−１）および定数Ｄ（ｐ＋ｎ）、Ｄ（ｐ＋ｎ＋１）、…、Ｄ（ｍ−１）が全て１でる場合には、演算値Ｏｕｔ１（ｋ）の絶対値は、検出器出力パルスＢの波高よりも小さい値となる。
【０１４９】
すなわち、演算値Ｏｕｔ１（ｋ）は、検出器出力パルスＢの立ち上がり特性を表し、演算値Ｏｕｔ２（ｋ）は、検出器出力パルスＢの立ち下がり特性を表す。そして、第２群のｎ個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）が全て検出器出力パルスＢ上の値であれば、演算値Ｏｕｔ１（ｋ）および演算値Ｏｕｔ２（ｋ）の絶対値は、共に最大となる。また、定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｐ＋ｎ−１）並びに定数Ｄ（ｐ）、Ｄ（ｐ＋１）、…、Ｄ（ｍ−１）が全て１であれば、演算値Ｏｕｔ１（ｋ）および演算値Ｏｕｔ２（ｋ）の絶対値は、共に検出器出力パルスＢの波高程度の値となる。
【０１５０】
そこで、パルス計数手段２７は、式（４−１）の演算により得られた演算値Ｏｕｔ１（ｋ）の絶対値並びに式（４−２）の演算により得られた演算値Ｏｕｔ２（ｋ）の絶対値をノイズレベルよりも大きい値として設定された一定の設定値とそれぞれ比較する。さらに、パルス計数手段２７は、比較の結果、演算値Ｏｕｔ１（ｋ）および演算値Ｏｕｔ２（ｋ）が共に設定値を超えた回数を計数し、計数した値を検出器出力パルスＢの数として処理することにより、Ａ／Ｄ変換器２３から受けた各サンプリング値Ｓのうち有効な検出器出力パルス成分を選別して抽出することができるように構成される。
【０１５１】
尚、図２あるいは図５に示すように検出器出力パルスＢが負パルスであり、かつ定数Ｃ（０）、Ｃ（１）、…、Ｃ（ｐ＋ｎ−１）並びに定数Ｄ（ｐ）、Ｄ（ｐ＋１）、…、Ｄ（ｍ−１）が全て正数である場合において、第２群のｎ個のサンプリング値Ｓ（ｋ−ｐ）、Ｓ（ｋ−ｐ−１）、…、Ｓ（ｋ−ｐ−ｎ＋１）が全て検出器出力パルスＢ上の値であれば、演算値Ｏｕｔ１（ｋ）および演算値Ｏｕｔ２（ｋ）の値は、最小の負の値となる。
【０１５２】
このため、設定値を負の数として演算値Ｏｕｔ１（ｋ）および演算値Ｏｕｔ２（ｋ）の値が共に設定値よりも小さくなった回数を計数し、計数した値を検出器出力パルスＢの数として処理するように構成してもよい。
【０１５３】
すなわち、パルス計数手段２７は、式（１）、式（２）、式（３）、式（４−１）および式（４−２）から適切な検出器出力パルス選別用アルゴリズムを選択し、選択した検出器出力パルス選別用アルゴリズムに基づく検出器出力パルスＢの計数処理を実行することにより検出器出力パルス数を計数するように構成される。パルス計数手段２７により計数された検出器出力パルス数は、パルス計測評価手段２８に出力されるように構成される。
【０１５４】
尚、パルス計数手段２７において、演算値Ｏｕｔ（ｋ）、演算値Ｏｕｔ１（ｋ）、演算値Ｏｕｔ２（ｋ）の２乗値から回路ノイズ成分に相当する値を減じて得られた値を設定値と比較するように構成してもよい。このように構成することで、回路ノイズ成分の影響を除去してより正確に検出器出力パルスＢを選別して計数できることができる。
【０１５５】
また、検出器出力パルスＢの波形が例えば階段状の凹凸を有する形状である場合のように特徴を有する波形であっても、波形の特徴に基づいて、式（４−１）および式（４−２）の２つの演算式による検出器出力パルスＢの計数処理に加えて、検出器出力パルス選別用の３番目からｑ（ｑ≧３）番目までの複数の同様の演算式を設定し、各演算式の演算値Ｏｕｔ１（ｋ）、Ｏｕｔ２（ｋ）、Ｏｕｔ３（ｋ）…、Ｏｕｔｑ（ｋ）がそれぞれ所定の条件を満足する場合に、検出器出力パルスＢであると判定する検出器出力パルス選別用アルゴリズムをパルス計数手段２７に採用すれば、より正確なパルス計測が可能となる。
【０１５６】
また、式（３）並びに式（４−１）および式（４−２）において、ｐおよび（ｍ−ｐ−ｎ）の値を大きく設定することにより、すなわち、ｍを大きく設定するとともにｐを大きく設定することにより、検出器出力パルスＢ以外のベースとなるレベルの揺らぎを抑えることが可能となる。ただし、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓが検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐの１／（ｎ＋１）以上１／ｎ未満である場合には、ｍ≧ｎ＋２および１≦ｐ≦（ｍ−ｎ−１）を満たす必要がある。
【０１５７】
ただし、パルス計数手段２７において、検出器出力パルスＢの計数処理に使用するサンプリング値の数をｍ個としたときに、単位時間あたりの検出器出力パルスＢの計数値すなわちパルス計数率が１００％となると、ｍ個のサンプリング値は、複数の検出器出力パルスＢ上に存在することとなって検出器出力パルスＢの計数処理が困難となる。
【０１５８】
そこで、必要に応じてパルス計数手段２７は、検出器出力パルスＢのパルス計数率が増加すると、ｍの値をより小さく設定する一方、検出器出力パルスＢのパルス計数率が減少すると、ｍの値がより大きくなるように調節するように構成される。
【０１５９】
例えば、パルス計数手段２７において、検出器出力パルスＢのパルス計数率が一定の割合、例えば８０％を超えた場合には、ｍの値をより小さく設定してサンプリング数を少なくすることにより検出器出力パルスＢの計数処理が実行できるよう調節される。
【０１６０】
一方、検出器出力パルスＢのパルス計数率が一定の割合、例えば２０％以下となった場合には、ゆらぎの影響を抑制させるためにｍの値がより大きくなるように調節される。
【０１６１】
また、検出器出力パルス選別用アルゴリズムと同様なロジックを有するノイズ成分選別用アルゴリズムを設けてノイズ成分を識別することにより、検出器出力パルスＢの計数値を補正することができる。
【０１６２】
図６はパルス計数手段２７において、検出器出力パルスＢの計数処理を実行する際のタイミングチャートである。
【０１６３】
図６において（ａ）は、検出器出力パルスＢとともにノイズ成分Ｃを含む電気信号Ａの波形の一例と、ノイズ成分Ｃ並びに検出器出力パルスＢを選別するための設定値として比較レベルＦ１、Ｆ２を設定した例を示す図、（ｂ）は、パルス計数手段２７の検出器出力パルス選別用アルゴリズムによる演算値と比較レベルＦ２との比較により生成された計数信号パルスＤ、（ｃ）は、パルス計数手段２７のノイズ成分選別用アルゴリズムによる演算値と比較レベルＦ１との比較により生成された計数信号パルスＥをそれぞれ示す。
【０１６４】
図６（ａ）に示すように、一般に、ＳＲＮＭ２１から出力された検出器出力パルスＢの波形は負のパルスとなる一方、ノイズ成分Ｃは正負のパルスとなる。そこで、パルス計数手段２７に検出器出力パルス選別用アルゴリズムと同様なロジックを有するノイズ成分選別用アルゴリズムを設けるとともに、比較レベルＦ１として正の設定値が設定される。
【０１６５】
さらに、パルス計数手段２７の検出器出力パルス選別用アルゴリズムには、比較レベルＦ２として負の設定値が設定される。
【０１６６】
そして、パルス計数手段２７にＡ／Ｄ変換器２３から入力されたサンプリング値を用いて、検出器出力パルス選別用アルゴリズムにより演算値Ｏｕｔ（ｋ）あるいは演算値Ｏｕｔ１（ｋ）およびＯｕｔ２（ｋ）が得られる。さらに、検出器出力パルス選別用アルゴリズムにより得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）あるいは演算値Ｏｕｔ１（ｋ）およびＯｕｔ２（ｋ）が比較レベルＦ２よりも小さな値となった回数が計数される。
【０１６７】
このため、図６（ａ）に示すように、検出器出力パルスＢとともにノイズ成分Ｃが存在すると、それぞれ計数され（ｂ）に示すように計数信号パルスＤが得られる。このため、（ｂ）に示す計数信号パルスＤの数は、ノイズ成分Ｃの計数値と検出器出力パルスＢの計数値の和となる。
【０１６８】
同様に、パルス計数手段２７にＡ／Ｄ変換器２３から入力されたサンプリング値を用いて、ノイズ成分選別用アルゴリズムにより演算値が得られる。さらに、ノイズ成分選別用アルゴリズムにより得られた演算値が比較レベルＦ１よりも大きな値となった回数が計数される。
【０１６９】
このため、図６（ａ）に示すように、ノイズ成分Ｃが存在すると、ノイズ成分Ｃの数は、比較レベルＦ１よりも大きな値として計数され、（ｃ）に示す計数信号パルスＥが得られる。このため、（ｃ）に示す計数信号パルスＥの数は、ノイズ成分Ｃの計数値となる。
【０１７０】
そこで、（ｂ）に示す計数信号パルスＤの数、すなわち検出器出力パルス選別用アルゴリズムにより得られた計数値から（ｃ）に示す計数信号パルスＥの数、すなわちノイズ成分選別用アルゴリズムにより得られた計数値を差し引くことにより検出器出力パルスＢの真の計数値が補正され、ノイズ成分Ｃの誤計測による誤差の発生が回避される。
【０１７１】
また、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓが検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐよりも短くなるにつれて、すなわち、ｎの値が大きくなると、検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐよりも小さいパルス幅のノイズ成分Ｃを誤計数する恐れが増加する。
【０１７２】
そこで、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓは一定の値以上となるように設定することで、すなわちｎを一定の値以下とすることでノイズ成分Ｃの誤計数を回避させることができる。
【０１７３】
ところで、検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐが８０ｎｓｅｃ程度であり、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓがパルス幅ｔｐの１／４程度、すなわちサンプリング間隔ｔｓが２０ｎｓｅｃ程度である場合には、アナログ増幅器２２の出力周波数帯域を約２０ＭＨｚ以下に制限すれば、検出器出力パルスＢの計数に適切な条件とすることができる。
【０１７４】
通常、ＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢを増幅するために使用されるアナログ増幅器２２としては、は約１０ＭＨｚ程度までの周波数帯域のあるアナログ増幅器２２が使用されるため、別途特別なフィルタを追加することなく適切な条件を満足させることができる。
【０１７５】
一方、パルス計測系２４のパルス計測評価手段２８は、パルス計数手段２７において演算値Ｏｕｔ（ｋ）、演算値Ｏｕｔ１（ｋ）および演算値Ｏｕｔ２（ｋ）との比較のために設定された設定値を変更させ、各設定値に対するパルス計数手段２７の計数頻度を計数することにより、検出器出力パルスＢを含む電気信号Ａの波高分布を監視することができるように構成される。
【０１７６】
パルス計測評価手段２８において、パルス計数手段２７の設定値を変更させて得られた検出器出力パルスＢを含む電気信号Ａの波高分布は、ＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢが正常であるか否かの判定に用いることができる。
【０１７７】
次に、原子炉起動監視装置２０の作用について説明する。
【０１７８】
原子炉が起動され原子炉出力が１０−９％〜１０−４％となると、原子炉からは中性子束が放射される。このためＳＲＮＭ２１により、原子炉出力すなわち原子炉圧力容器内における中性子束が計測され、ＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢを含む電気信号Ａとしてアナログ増幅器２２に与えられる。
【０１７９】
アナログ増幅器２２は、ＳＲＮＭ２１から電気信号Ａを入力して、電気信号Ａの出力周波数帯域を制限することにより、電気信号Ａを整形してＡ／Ｄ変換器２３に与える。
【０１８０】
Ａ／Ｄ変換器２３は、アナログ増幅器２２から受けたアナログの電気信号Ａを予め設定された一定のサンプリング間隔ｔｓでサンプリングすることによりディジタル信号に変換する。
【０１８１】
原子炉起動時の原子炉出力は低いため、パルス計測系２４において、パルス計測処理が実行される。すなわち、パルス計数手段２７は、Ａ／Ｄ変換器２３からＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢを含む電気信号Ａのディジタル信号であるサンプリング値を受けて、ＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢの計数処理を実行する。
【０１８２】
すなわち、パルス計数手段２７は、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓとＡ／Ｄ変換器２３から受けた検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐとの関係に基づいて検出器出力パルスＢの計数処理に適切な検出器出力パルス選別用アルゴリズムを選択する。
【０１８３】
Ａ／Ｄ変換器２３から受けた検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐが、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓの１／２以上１未満である場合には、パルス計数手段２７は、Ａ／Ｄ変換器２３から受けた各サンプリング値のうちｋ番目からｋ−４番目までの過去の５つのサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、Ｓ（ｋ−３）およびＳ（ｋ−４）を抽出する。
【０１８４】
次に、パルス計数手段２７は、各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、Ｓ（ｋ−３）およびＳ（ｋ−４）の重みを同等とするために、５つの定数Ｃ（０）＝１、Ｃ（１）＝１、Ｃ（２）＝１、Ｃ（３）＝１、Ｃ（４）＝１、Ｃ（５）＝１を設定する。
【０１８５】
さらにパルス計数手段２７は、式（５）により演算値Ｏｕｔ（ｋ）を計算する。
【０１８６】
【数２１】
2005024465.tif 000015
【０１８７】
すなわち、検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐが、サンプリング間隔ｔｓの１／２以上１未満であることから、検出器出力パルスＢ上には１つのサンプリング値が存在するため、少なくとも３つのサンプリング値Ｓを用いて検出器出力パルスＢの計数処理を実行する必要がある。
【０１８８】
そこで、式（１）においてｍ＝５とするとともにｐ＝２として、中央のサンプリング値Ｓ（ｋ−２）が検出器出力パルスＢ上に存在する場合に、検出器出力パルスＢの前後のベース上に複数のそれぞれ２つのサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）およびＳ（ｋ−３）、Ｓ（ｋ−４）が位置するように設定したものである。
【０１８９】
このため、ベース上のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）およびＳ（ｋ−３）、Ｓ（ｋ−４）がそれぞれ平均化され、ゆらぎの影響が低減される。
【０１９０】
そして、パルス計数手段２７は、得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）の絶対値を予め設定された設定値と比較し、演算値Ｏｕｔ（ｋ）の絶対値が設定値を超えた回数を検出器出力パルス数として計数処理を実行する。
【０１９１】
一方、Ａ／Ｄ変換器２３から受けた検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐが、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓの１／３以上１／２未満である場合には、パルス計数手段２７は、Ａ／Ｄ変換器２３から受けた各サンプリング値のうちｋ番目からｋ−５番目までの過去の６つのサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、Ｓ（ｋ−３）、Ｓ（ｋ−４）およびＳ（ｋ−５）を抽出する。
【０１９２】
次に、パルス計数手段２７は、各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、Ｓ（ｋ−３）、Ｓ（ｋ−４）およびＳ（ｋ−５）の重みを同等とするために、６つの定数Ｃ（０）＝１、Ｃ（１）＝１、Ｃ（２）＝１、Ｃ（３）＝１、Ｃ（４）＝１、Ｃ（５）＝１、Ｃ（６）＝１を設定する。
【０１９３】
さらにパルス計数手段２７は、式（６）により演算値Ｏｕｔ（ｋ）を計算する。
【０１９４】
【数２２】
2005024465.tif 000016
【０１９５】
すなわち、検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐが、サンプリング間隔ｔｓの１／３以上１／２未満であることから、検出器出力パルスＢ上には２つのサンプリング値が存在するため、少なくとも４つのサンプリング値Ｓを用いて検出器出力パルスＢの計数処理を実行する必要がある。
【０１９６】
そこで、式（１）においてｍ＝６とするとともにｐ＝２として、中央のサンプリング値Ｓ（ｋ−２）およびＳ（ｋ−３）が検出器出力パルスＢ上に存在する場合に、検出器出力パルスＢの前後のベース上に複数のそれぞれ２つのサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）およびＳ（ｋ−４）、Ｓ（ｋ−５）が位置するように設定したものである。
【０１９７】
このため、ベース上のサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）およびＳ（ｋ−４）、Ｓ（ｋ−５）がそれぞれ平均化され、ゆらぎの影響が低減される。
【０１９８】
次に、パルス計数手段２７は、得られた演算値Ｏｕｔ（ｋ）の絶対値を予め設定された設定値と比較し、演算値Ｏｕｔ（ｋ）の設定値が設定値を超えた回数を検出器出力パルス数として計数処理を実行する。
【０１９９】
さらに、Ａ／Ｄ変換器２３から受けた検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐが、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓの１／３以上１／２未満であり、かつより高精度な検出器出力パルスＢの計数処理が要求される場合には、パルス計数手段２７は、Ａ／Ｄ変換器２３から受けた各サンプリング値のうちｋ番目からｋ−５番目までの過去の６つのサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、Ｓ（ｋ−３）、Ｓ（ｋ−４）およびＳ（ｋ−５）を抽出する。
【０２００】
すなわち、検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐが、サンプリング間隔ｔｓの１／３以上１／２未満であることから、検出器出力パルスＢ上には２つのサンプリング値が存在するため、少なくとも４つのサンプリング値Ｓを用いて検出器出力パルスＢの計数処理を実行する必要があるが、ベース上のゆらぎの影響を低減させるために６つのサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、Ｓ（ｋ−３）、Ｓ（ｋ−４）およびＳ（ｋ−５）を用いて検出器出力パルスＢの計数処理を実行する。
【０２０１】
ここで各サンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ−２）、Ｓ（ｋ−３）、Ｓ（ｋ−４）およびＳ（ｋ−５）のうち、中央のサンプリング値Ｓ（ｋ−２）およびＳ（ｋ−３）が検出器出力パルスＢ上に存在する場合には、検出器出力パルスＢの前後のベース上に複数のそれぞれ２つのサンプリング値Ｓ（ｋ）、Ｓ（ｋ−１）およびＳ（ｋ−４）、Ｓ（ｋ−５）が位置することとなる。
【０２０２】
そこで、検出器出力パルスＢの立ち上がり部分のベース上の２つのサンプリング値Ｓ（ｋ）およびＳ（ｋ−１）の平均値と、検出器出力パルスＢ上の立ち上がり部分側の１つのサンプリング値Ｓ（ｋ−２）との差分から検出器出力パルスＢの立ち上がり特性を評価する。
【０２０３】
一方、検出器出力パルスＢ上の立ち下がり部分側の１つのサンプリング値Ｓ（ｋ−３）と、立ち下がり部分のベース上の２つのサンプリング値Ｓ（ｋ−４）およびＳ（ｋ−５）の平均値の差分とから検出器出力パルスＢの立ち下がり特性を評価する。
【０２０４】
すなわちパルス計数手段２７は、式（４−１）および式（４−２）において、ｎ＝２とし、ｍ＝６、ｐ＝２として設定する。
【０２０５】
尚、検出器出力パルスＢの立ち上がり特性を評価する際、検出器出力パルスＢ上の立ち下がり部分側の１つのサンプリング値Ｓ（ｋ−３）を計算に含めて、検出器出力パルスＢ上の２つのサンプリング値Ｓ（ｋ−２）およびＳ（ｋ−３）の平均値を用いることも可能であるが、計算簡略化のため、検出器出力パルスＢ上の立ち下がり部分側のサンプリング値Ｓ（ｋ−３）は計算に含めないこととする。
【０２０６】
同様に、検出器出力パルスＢの立ち下がり特性を評価する際、検出器出力パルスＢ上の立ち上がり部分側のサンプリング値Ｓ（ｋ−２）は、計算簡略化のため、計算に含めないこととする。
【０２０７】
このため、パルス計数手段２７は、式（４−１）において、サンプリング値Ｓ（ｋ）およびＳ（ｋ−１）の重みを同等とするため、定数Ｃ（０）＝１、Ｃ（１）＝１を設定する。同様に、パルス計数手段２７は、式（４−２）において、サンプリング値Ｓ（ｋ−４）およびＳ（ｋ−５）の重みを同等とするため、定数Ｄ（４）＝１、Ｄ（５）＝１を設定する。
【０２０８】
また、パルス計数手段２７は、検出器出力パルスＢの立ち上がり特性を評価する際、サンプリング値Ｓ（ｋ−３）を計算に含めずにＳ（ｋ−２）のみを用いるため、Ｃ（２）＝２、Ｃ（３）＝０を設定する。同様に、パルス計数手段２７は、検出器出力パルスＢの立ち下がり特性を評価する際、サンプリング値Ｓ（ｋ−２）を計算に含めずにＳ（ｋ−３）のみを用いるため、Ｄ（２）＝０、Ｄ（３）＝２を設定する。
【０２０９】
そして、パルス計数手段２７は、式（７−１）および式（７−２）の演算式を実行して、それぞれ演算値Ｏｕｔ１（ｋ）および演算値Ｏｕｔ２（ｋ）を計算する。
【０２１０】
【数２３】
2005024465.tif 000017
【０２１１】
次に、パルス計数手段２７は、得られた演算値Ｏｕｔ１（ｋ）および演算値Ｏｕｔ２（ｋ）の絶対値を予め設定された設定値とそれぞれ比較し、演算値Ｏｕｔ１（ｋ）および演算値Ｏｕｔ２（ｋ）の絶対値が共に設定値を超えた回数を検出器出力パルス数として計数処理を実行する。
【０２１２】
さらに、パルス計数手段２７は、計数して得られた検出器出力パルスＢのパルス計数値をパルス計測評価手段２８に与える。
【０２１３】
パルス計測評価手段２８は、パルス計数手段２７から受けたＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢのパルス計数値を原子炉出力に変換し、得られた原子炉出力が適切であるか否かを評価する。この際、パルス計測評価手段２８は、必要に応じて適宜パルス計数手段２７の設定値を変化させることにより、検出器出力パルスＢの波高分布を監視する。そして、パルス計測評価手段２８は、原子炉出力の評価結果を原子炉出力監視手段２６に与える。
【０２１４】
このため原子炉出力監視手段２６により、パルス計測評価手段２８から受けた原子炉出力の評価結果を連続的に監視することができる。
【０２１５】
一方、原子炉出力が１０−５％〜１０％の範囲においてもＳＲＮＭ２１により原子炉圧力容器内における中性子束が計測され、ＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢを含む電気信号Ａとしてアナログ増幅器２２に与えられる。
【０２１６】
アナログ増幅器２２は、ＳＲＮＭ２１から検出器出力パルスＢを含む電気信号Ａを入力して、電気信号Ａの出力周波数帯域を制限することにより、電気信号Ａを整形してＡ／Ｄ変換器２３に与える一方、Ａ／Ｄ変換器２３は、アナログ増幅器２２から受けたアナログの電気信号Ａを予め設定された一定のサンプリング間隔ｔｓでサンプリングすることによりディジタル信号に変換する。
【０２１７】
原子炉起動時の原子炉出力は高いため、キャンベル計測系２５において、検出器出力パルスＢの重なりで生じるゆらぎ成分のパワーを測定するいわゆるキャンベル法の原理に基づくキャンベル計測処理が実行される。
【０２１８】
このため、キャンベル計測系２５の和演算手段２９は、Ａ／Ｄ変換器２３からＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢを含む電気信号Ａのディジタル信号を受けて、よりビット数の大きい精度を有する高精度ディジタル信号に変換する。和演算手段２９は、得られた高精度ディジタル信号をパワー演算手段３０に与える。
【０２１９】
すなわち、和演算手段２９は、Ａ／Ｄ変換器２３からＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢを含むディジタル信号を受けると、ディジタル信号を構成する各サンプリング値のうち、連続する所要数個のサンプリング値を加算することにより、よりビット数の大きい精度を有する高精度ディジタル信号に変換する。
【０２２０】
パワー演算手段３０は、和演算手段２９から受けた高精度ディジタル信号のサンプリング値の２乗平均値を求め、得られたサンプリング値の２乗平均値をキャンベル計測評価手段３１に与える。
【０２２１】
キャンベル計測評価手段３１は、パワー演算手段３０から受けた高精度ディジタル信号におけるサンプリング値の２乗平均値を原子炉出力に変換し、得られた原子炉出力が適切であるか否かを評価する。キャンベル計測評価手段３１は、キャンベル計測することにより得られた原子炉出力の評価結果を原子炉出力監視手段２６に与える。
【０２２２】
この結果、原子炉出力監視手段２６によりキャンベル計測評価手段３１から受けたキャンベル計測による原子炉出力の評価結果を連続的に監視することができる。
【０２２３】
すなわち、原子炉起動監視装置２０は、高速な処理が可能な積和演算のみで検出器出力パルスＢの計数処理をより正確に実行することが可能な検出器出力パルス選別用アルゴリズムを備えたパルス計数手段２７をパルス計測系２４に設けることで、リアルタイムにソフト的に検出器出力パルスＢを計数してより正確なパルス計測ができるように構成したものである。
【０２２４】
原子炉起動監視装置２０によれば、検出器出力パルスＢを外来ノイズ等の誤パルスの存在に関わらず、より高速かつ正確に選別することができるため、リアルタイムに誤動作なくパルス計測を実行することができる。
【０２２５】
また、原子炉起動監視装置２０では、サンプリング数をより多く設定することで波形のベースのゆらぎの影響を低減させることができるため、波形分布にゆらぎが生じた場合であっても、より正確に検出器出力パルスＢを計数できる。このため、信号／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比が向上できる。
【０２２６】
また、原子炉起動監視装置２０では、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプリング間隔ｔｓを検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐの１／（ｎ＋１）以上１／ｎとするとともに、ｎを用いた演算式により検出器出力パルスＢの計数処理を実行するため、検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐと同等のパルス幅のパルスのみを計数することが可能となる。このため、検出器出力パルスＢの計数処理において、検出器出力パルスＢのパルス幅ｔｐと異なるパルス幅の誤パルスによるの誤差の発生を回避させることができる。
【０２２７】
さらに、高精度な検出器出力パルスＢの計数処理が要求される場合には、複数の演算式によりパルスの特徴、例えばパルス幅を基準としてパルスの有無を検出することができる。このため、検出器出力パルスＢのみをより正確に選別することが可能となる。
【０２２８】
また、必要に応じて、パルス計数手段２７において、演算値Ｏｕｔ（ｋ）、演算値Ｏｕｔ１（ｋ）、演算値Ｏｕｔ２（ｋ）の２乗値から回路ノイズ成分に相当する値を減じて得られた値を設定値と比較するように構成することで、回路ノイズ成分の影響を除去してより正確に検出器出力パルスＢを選別して計数できることができる。これによりＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【０２２９】
さらに、パルス計数手段２７に検出器出力パルス選別用アルゴリズムと同様なロジックを有するノイズ成分選別用アルゴリズムを設けてノイズ成分を識別することにより、検出器出力パルスＢの計数値を補正することができるため、外来ノイズによる誤計数を低減させたパルス計測処理が可能となる。このため、原子炉起動監視装置２０によれば、簡易なハードウエア構成で、耐ノイズ性並びに信頼性を向上させることができる。
【０２３０】
図７は、本発明に係る原子炉起動監視装置の第２の実施形態を示す構成図である。
【０２３１】
図７に示された、原子炉起動監視装置２０Ａでは、パルス計測系２４の構成およびＡ／Ｄ変換器２３ａ，２３ｂの接続構成が図１に示す原子炉起動監視装置２０と相違する。他の構成および作用については図１に示す原子炉起動監視装置２０と実質的に異ならないため、同一の構成については同符号を付して説明を省略する。
【０２３２】
原子炉起動監視装置２０Ａは、ＳＲＮＭ２１、アナログ増幅器２２、パルス計測系２４、キャンベル計測系２５および原子炉出力監視手段２６を備える。ＳＲＮＭ２１とアナログ増幅器２２とは直列に接続され、アナログ増幅器２２には、パルス計測系２４およびキャンベル計測系２５が並列に接続される。さらに、パルス計測系２４およびキャンベル計測系２５は共通の原子炉出力監視手段２６と接続される。
【０２３３】
ＳＲＮＭ２１は原子炉圧力容器内の中性子束を計測し機能を有し、アナログ増幅器２２は、ＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢを含む電気信号Ａを入力して、電気信号Ａの出力周波数帯域を制限することにより、電気信号Ａを整形してパルス計測系２４およびキャンベル計測系２５に与える機能を有する。
【０２３４】
パルス計測系２４は、アナログ式パルス計測系４０とディジタル式パルス計測系４１とを共通の切換スイッチ４２に並列に接続した構成である。パルス計測系２４のアナログ式パルス計測系４０とディジタル式パルス計測系４１は、共通の原子炉出力監視手段２６と接続される。
【０２３５】
パルス計測系２４の切換スイッチ４２はアナログ増幅器２２と接続され、アナログ増幅器２２から受けた検出器出力パルスＢを含む電気信号Ａを与える先となるアナログ式パルス計測系４０とディジタル式パルス計測系４１とを切り換える機能を有する。
【０２３６】
また、パルス計測系２４のアナログ式パルス計測系４０は、パルス波高比較手段の一例であるパルス波高比較器４３と第１のパルス計測評価手段２８ａとを直列に接続した構成であり、パルス波高比較器４３は切換スイッチ４２と接続される一方、第１のパルス計測評価手段２８ａは、原子炉出力監視手段２６と接続される。
【０２３７】
アナログ式パルス計測系４０のパルス波高比較器４３は、アナログ増幅器２２から切換スイッチ４２を経由して受けた電気信号Ａの波高値と予め設定された波高値とを比較し、電気信号Ａの波高値が設定された波高値以上となる数を検出器出力パルスＢのパルス数として計数する機能と、得られたパルス数を第１のパルス計測評価手段２８ａに与える機能とを有する。
【０２３８】
アナログ式パルス計測系４０の第１のパルス計測評価手段２８ａはパルス波高比較器４３から受けた検出器出力パルスＢのパルス数を原子炉出力の出力レベルに変換することにより、原子炉の低出力時における原子炉出力を評価する機能と、得られた評価結果を原子炉出力監視手段２６に与える機能とを有する。
【０２３９】
また、パルス計測系２４のディジタル式パルス計測系４１は、第１のＡ／Ｄ変換器２３ａ、パルス計数手段２７および第２のパルス計測評価手段２８ｂを直列に接続した構成であり、第１のＡ／Ｄ変換器２３ａは切換スイッチ４２と接続される一方、第２のパルス計測評価手段２８ｂは、原子炉出力監視手段２６と接続される。
【０２４０】
ディジタル式パルス計測系４１の第１のＡ／Ｄ変換器２３ａは、アナログ増幅器２２から切換スイッチ４２を介して受けたＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢを含むアナログの電気信号Ａをディジタル信号に変換する機能と、変換して得られたディジタル信号をパルス計数手段２７に与える機能を有する。
【０２４１】
ディジタル式パルス計測系４１のパルス計数手段２７は、第１のＡ／Ｄ変換器２３ａからディジタル信号を受けて、ＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢを計数する機能と、計数して得られたＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢのパルス計数値を第２のパルス計測評価手段２８ｂに与える機能を有する。
【０２４２】
パルス計測系２４の第２のパルス計測評価手段２８ｂは、パルス計数手段２７から受けたＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢのパルス計数値を原子炉出力に変換することにより原子炉出力が適切であるか否かを評価する機能と、原子炉出力の評価結果を原子炉出力監視手段２６に与える機能とを有する。
【０２４３】
また、第２のパルス計測評価手段２８ｂは、必要に応じてパルス計数手段２７から所要の情報を受けて検出器出力パルスＢの波高分布を監視する機能を有する。
【０２４４】
一方、キャンベル計測系２５は、第２のＡ／Ｄ変換器２３ｂ、和演算手段２９、パワー演算手段３０およびキャンベル計測評価手段３１がこの順に直列接続されて備えられる。キャンベル計測系２５の第２のＡ／Ｄ変換器２３ｂは、アナログ増幅器２２と接続され、キャンベル計測評価手段３１は、原子炉出力監視手段２６と接続される。
【０２４５】
キャンベル計測系２５の第２のＡ／Ｄ変換器２３ｂは、アナログ増幅器２２から受けたＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢを含むアナログの電気信号Ａをディジタル信号に変換する機能と、変換して得られたディジタル信号を和演算手段２９に与える機能を有する。
【０２４６】
キャンベル計測系２５の和演算手段２９は、第２のＡ／Ｄ変換器２３ｂからディジタル信号を受けて、よりビット数の大きい精度を有する高精度ディジタル信号に変換する機能と、得られた高精度ディジタル信号をパワー演算手段３０に与える機能とを有する。
【０２４７】
キャンベル計測系２５のパワー演算手段３０は、和演算手段２９から受けた高精度ディジタル信号のサンプリング値の２乗平均値を求める機能と、得られたサンプリング値の２乗平均値をキャンベル計測評価手段３１に与える機能とを有する。
【０２４８】
キャンベル計測系２５のキャンベル計測評価手段３１は、パワー演算手段３０から受けた高精度ディジタル信号におけるサンプリング値の２乗平均値を原子炉出力に変換する機能と、得られた原子炉出力が適切であるか否かを評価する機能とを有する。さらに、キャンベル計測評価手段３１は、ＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢをキャンベル計測することにより得られた原子炉出力の評価結果を原子炉出力監視手段２６に与える機能を有する。
【０２４９】
原子炉出力監視手段２６は、パルス計測系２４の第１および第２のパルス計測評価手段２８ａ，２８ｂあるいはキャンベル計測系２５のキャンベル計測評価手段３１から受けた原子炉出力の評価結果を連続的に監視することができるように構成される。
【０２５０】
次に、原子炉起動監視装置２０Ａの作用について説明する。
【０２５１】
まずＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢの波高分布が同様な波形で安定して得られる場合、例えば原子炉を通常運転させる際には、予め切換スイッチ４２によりディジタル式パルス計測系４１が検出器出力パルスＢの出力先として切り換えられて選択される。
【０２５２】
原子炉が起動され原子炉出力が１０−９％〜１０−４％となると、原子炉から放射された中性子束がＳＲＮＭ２１により計測されて、検出器出力パルスＢを含む電気信号Ａとしてアナログ増幅器２２に与えられる。
【０２５３】
アナログ増幅器２２は、ＳＲＮＭ２１から検出器出力パルスＢを含む電気信号Ａを入力して整形し、切換スイッチ４２を介してディジタル式パルス計測系４１の第１のＡ／Ｄ変換器２３ａに与える。
【０２５４】
第１のＡ／Ｄ変換器２３ａは、アナログ増幅器２２から受けたアナログの電気信号Ａをディジタル信号に変換してパルス計数手段２７に与え、パルス計数手段２７は図１に示す原子炉起動監視装置２０と同様な検出器出力パルス選別用アルゴリズムによりＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢの計数処理を実行する。
【０２５５】
パルス計数手段２７は、計数して得られた検出器出力パルスＢのパルス計数値をパルス計測評価手段２８ｂに与える。
【０２５６】
パルス計測評価手段２８ｂは、検出器出力パルスＢのパルス計数値を原子炉出力に変換し、得られた原子炉出力が適切であるか否かを評価する。パルス計測評価手段２８ｂは、原子炉出力の評価結果を原子炉出力監視手段２６に与える。
【０２５７】
このため原子炉出力監視手段２６により、パルス計測評価手段２８ｂから受けた原子炉出力の評価結果を連続的に監視することができる。
【０２５８】
一方、原子炉出力が１０−５％〜１０％の範囲においてＳＲＮＭ２１により原子炉圧力容器内における中性子束が計測され、ＳＲＮＭ２１の検出器出力パルスＢを含む電気信号Ａとしてアナログ増幅器２２に与えられる。
【０２５９】
アナログ増幅器２２は、電気信号Ａを整形してキャンベル計測系２５の第２のＡ／Ｄ変換器２３ｂに与え、第２のＡ／Ｄ変換器２３ｂはアナログの電気信号Ａをディジタル信号に変換して和演算手段２９に与える。
【０２６０】
和演算手段２９は、第２のＡ／Ｄ変換器２３ｂから受けたディジタル信号を、よりビット数の大きい精度を有する高精度ディジタル信号に変換して、パワー演算手段３０に与える。
【０２６１】
パワー演算手段３０は、和演算手段２９から受けた高精度ディジタル信号のサンプリング値の２乗平均値を求め、得られたサンプリング値の２乗平均値をキャンベル計測評価手段３１に与える。
【０２６２】
キャンベル計測評価手段３１は、高精度ディジタル信号におけるサンプリング値の２乗平均値を原子炉出力に変換し、得られた原子炉出力が適切であるか否かを評価する。キャンベル計測評価手段３１は、キャンベル計測することにより得られた原子炉出力の評価結果を原子炉出力監視手段２６に与える。
【０２６３】
この結果、原子炉出力監視手段２６によりキャンベル計測評価手段３１から受けたキャンベル計測による原子炉出力の評価結果を連続的に監視することができる。
【０２６４】
さらに、検出器出力パルスＢの波高分布が同様な波形で安定して得られない場合、例えば原子炉の通常運転時以外において通常使用されないＳＲＮＭ２１やその他の放射線センサからの検出器出力パルスＢを入力する際には、切換スイッチ４２によりアナログ式パルス計測系４０が検出器出力パルスＢの出力先として切り換えられて選択される。
【０２６５】
次に、原子炉から放射された中性子束がＳＲＮＭ２１やその他の放射線センサにより計測されて、検出器出力パルスＢを含む電気信号Ａとしてアナログ増幅器２２に与えられる。
【０２６６】
アナログ増幅器２２は、電気信号Ａを入力して整形し、切換スイッチ４２を介してアナログ式パルス計測系４０のパルス波高比較器４３に与える。
【０２６７】
パルス波高比較器４３は、アナログ増幅器２２から受けた電気信号Ａの波高値と予め設定された波高値とを比較し、電気信号Ａの波高値が設定された波高値以上となる数を検出器出力パルスＢのパルス数として計測してパルス計測評価手段２８ａに与える。
【０２６８】
パルス計測評価手段２８ａは検出器出力パルスＢのパルス数を原子炉出力の出力レベルに変換することにより、原子炉の低出力時における原子炉出力を評価し、評価結果を原子炉出力監視手段２６に与える。
【０２６９】
このため原子炉出力監視手段２６により、パルス計測評価手段２８ａから受けた原子炉出力の評価結果を連続的に監視することができる。
【０２７０】
すなわち、原子炉起動監視装置２０Ａは、パルス計測系２４にアナログ式パルス計測系４０とディジタル式パルス計測系４１とを切換可能に設け、放射線センサの違いやその他の理由により検出器出力パルスＢの波形が一様でない場合であってもアナログ式パルス計測系４０に切り換えることによりパルス計測処理ができるように構成したものである。
【０２７１】
つまり原子炉起動監視装置２０Ａでは、例えば、原子炉の通常運転時におけるパルス計測処理のように安定した検出器出力パルスＢの波高分布が得られる場合には、ノイズ除去性能に優れるディジタル式パルス計測系４１が使用される一方、原子炉の運転時以外のように通常使用されない放射線センサを用いて中性子束を計測され、不安定な検出器出力パルスＢの波高分布が得られる場合には、アナログ式パルス計測系４０が使用される。
【０２７２】
原子炉起動監視装置２０Ａでは、図１に示す原子炉起動監視装置２０と同等の効果に加え、放射線センサの違い等の理由により不安定な検出器出力パルスＢの波高分布が得られる場合であっても、パルス計測処理ができる。
【０２７３】
また、原子炉起動監視装置２０Ａでは、必要に応じてアナログ式パルス計測系４０によりアナログ的な計数手段によって計数された検出器出力パルスＢの計数結果と、ディジタル式パルス計測系４１によりディジタル的な計数ロジックによって計数された検出器出力パルスＢの計数結果とを比較検証して補正することにより、より正確なパルス計測処理を実行することもできる。
【０２７４】
尚、原子炉起動監視装置２０、２０Ａにおいて、放射線センサとしてＳＲＮＭ２１に限らず、中性子束を検出する機能を備えたＬＰＲＭ等の中性子検出器を使用してもよい。
【０２７５】
また、原子炉起動監視装置２０、２０Ａにおいて、アナログフィルタ手段はアナログ増幅器２２そのものに限らず、放射線センサからの電気信号Ａの出力周波数帯域をディジタル変換に適した範囲内に制限して整形する機能を備えていればアナログ増幅器２２を含むアナログ回路であってもよい。
【０２７６】
また、原子炉起動監視装置２０、２０Ａにおいて、キャンベル計測系２５を設けずに、パルス計測処理のみを実行する構成としてもよい。
【０２７７】
さらに、原子炉起動監視装置２０、２０Ａにおいて、パルス計測系２４にパルス計測評価手段２８，２８ａ，２８ｂを設けずにパルス計数手段２７により得られた検出器出力パルスＢの計数値や演算値等の所要の情報を原子炉出力監視手段２６で直接監視するように構成してもよい。
【０２７８】
【発明の効果】
本発明に係る原子炉起動監視装置および原子炉起動監視方法においては、より簡易な構成で、より正確かつリアルタイムでパルス計測処理を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る原子炉起動監視装置の第１の実施形態を示す構成図。
【図２】図１に示すＳＲＮＭの検出器出力パルスを含む電気信号の波形とパルス計数手段により検出器出力パルスを計数処理する際のサンプリング間隔との関係を説明するグラフ。
【図３】図１に示すＡ／Ｄ変換器のサンプリング間隔がパルス幅の１／２以上１未満である場合において、パルス計数手段の検出器出力パルス選別用アルゴリズムにより検出器出力パルスの計数処理を実行する際の方法を説明する概念図。
【図４】図１に示すＡ／Ｄ変換器のサンプリング間隔がパルス幅の１／３以上１／２未満である場合において、パルス計数手段の検出器出力パルス選別用アルゴリズムにより検出器出力パルスの計数処理を実行する際の方法を説明する概念図。
【図５】図１に示すＡ／Ｄ変換器のサンプリング間隔がパルス幅の１／（ｎ＋１）以上１／ｎ未満である場合において、パルス計数手段の検出器出力パルス選別用アルゴリズムにより検出器出力パルスの計数処理を実行する際の方法を説明する概念図。
【図６】パルス計数手段において、検出器出力パルスの計数処理を実行する際のタイミングチャート。
【図７】本発明に係る原子炉起動監視装置の第２の実施形態を示す構成図。
【図８】従来のアナログ式の原子炉起動監視装置の構成図。
【図９】従来のディジタル式の原子炉起動監視装置の構成図。
【符号の説明】
２０、２０Ａ  原子炉起動監視装置
２１  ＳＲＮＭ
２２  アナログ増幅器
２３、２３ａ，２３ｂ  Ａ／Ｄ変換器
２４  パルス計測系
２５  キャンベル計測系
２６  原子炉出力監視手段
２７  パルス計数手段
２８，２８ａ，２８ｂ  パルス計測評価手段
２９  和演算手段
３０  パワー演算手段
３１  キャンベル計測評価手段
４０  アナログ式パルス計測系
４１  ディジタル式パルス計測系
４２  切換スイッチ
４３  パルス波高比較器
Ａ  電気信号
Ｂ  検出器ｎ出力パルス
Ｃ  ノイズ成分
Ｄ  計数信号パルス
Ｅ  計数信号パルス
Ｆ１  比較レベル
Ｆ２  比較レベル
【図１】
2005024465.tif 000026
【図２】
2005024465.tif 000027
【図３】
2005024465.tif 000028
【図４】
2005024465.tif 000029
【図５】
2005024465.tif 000030
【図６】
2005024465.tif 000031
【図７】
2005024465.tif 000032
【図８】
2005024465.tif 000033
【図９】
2005024465.tif 000034