(57)【要約】【課題】放射線検出器の劣化状態を判定する装置を提供する。【解決手段】ＧＭ計数管１０にはＲＦタグ１２が取り付けられており、そのＲＦタグ１２には、ＧＭ計数管１０の識別子（ＩＤ）が記憶されている。また、ＲＦタグ１２には、ＧＭ計数管１０の製造年月日のデータも記憶されている。リーダ５０は、ＲＦタグ１２から送信される識別子や製造年月日のデータを読み取り、読み取ったデータを制御部３０へ出力する。制御部３０は、識別子に基づいてその識別子に対応したＧＭ計数管１０を特定する。さらに、制御部３０は、特定したＧＭ計数管１０に関する経歴情報に基づいて、そのＧＭ計数管１０の劣化状態を判定し、そのＧＭ計数管１０が劣化している場合にその劣化を示す警告を表示部４０に表示する。ＧＭ計数管１０に関する経歴情報は、製造年月日や計数の積算値や測定時間の積算値などであり、メモリ６０に記憶される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線検出器から得られる検出信号に基づいて放射線の測定値を得る放射線測定部と、
放射線検出器ごとに個別的に付与された識別情報に基づいて放射線検出器を特定する検出器特定部と、
特定された放射線検出器の経歴情報に基づいて当該放射線検出器の劣化状態を判定する劣化判定部と、
放射線検出器が劣化している場合にその劣化を示す警告を発する劣化警告部と、
を有する、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線測定装置において、
前記放射線検出器は、ＧＭ計数管であり、
前記放射線測定部は、ＧＭ計数管を利用して計数される放射線の計数結果に基づいて前記測定値を算出し、
前記経歴情報には、ＧＭ計数管を利用してこれまでに得られた計数結果の積算値が含まれており、
前記劣化判定部は、ＧＭ計数管に関する計数結果の積算値に基づいて当該ＧＭ計数管の劣化状態を判定する、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の放射線測定装置において、
前記経歴情報には、ＧＭ計数管の製造日情報が含まれており、
前記劣化判定部は、ＧＭ計数管に関する計数結果の積算値と当該ＧＭ計数管の製造日情報とに基づいて、当該ＧＭ計数管の劣化状態を判定する、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の放射線測定装置において、
ＧＭ計数管に印加される電圧と当該ＧＭ計数管を利用して得られる計数結果との対応関係に基づいて当該ＧＭ計数管のプラトーを測定するプラトー測定部をさらに有し、
前記劣化判定部は、ＧＭ計数管に関する計数結果の積算値と、当該ＧＭ計数管の製造日情報と、当該ＧＭ計数管に関するプラトーの測定結果と、に基づいて、当該ＧＭ計数管の劣化状態を判定する、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の放射線測定装置において、
前記劣化判定部は、ＧＭ計数管に関する計数結果の積算値が閾値以上となる条件と、当該ＧＭ計数管の製造日からの経過時間が閾値以上となる条件の、少なくとも一方の条件が満たされ、且つ、当該ＧＭ計数管に関するプラトーの測定結果が異常である場合に、当該ＧＭ計数管が劣化していると判定する、
ことを特徴とする放射線測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出器の劣化状態を判定する放射線測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線検出器により放射線を検出し、これにより得られる検出信号から放射線の測定値を算出して、その測定値を表示する放射線測定装置が知られている。放射線測定装置を利用して長い期間に亘って放射線の測定を正確に行うためには、その放射線測定装置の劣化の状態、特に放射線検出器の経年劣化の状態を把握できることが望ましい。例えば、特許文献１には、半導体検出器の劣化を検出する旨の技術が提案されている。
【０００３】
放射線検出器としては、半導体検出器の他に、例えばＧＭ計数管や電離箱などの検出器がよく知られている。特にＧＭ計数管においては、放射線を検出するために内部に封入される有機ガス等が、長い期間に亘る放射線の検出に伴って劣化するため、その劣化の状態を的確に把握できることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３１４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した背景技術に鑑み、本願の発明者は、放射線検出器の劣化の状態を把握する技術について研究開発を重ねてきた。
【０００６】
本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、例えばＧＭ計数管などの放射線検出器の劣化状態を判定する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的にかなう好適な放射線測定装置は、放射線検出器から得られる検出信号に基づいて放射線の測定値を得る放射線測定部と、放射線検出器ごとに個別的に付与された識別情報に基づいて放射線検出器を特定する検出器特定部と、特定された放射線検出器の経歴情報に基づいて当該放射線検出器の劣化状態を判定する劣化判定部と、放射線検出器が劣化している場合にその劣化を示す警告を発する劣化警告部とを有することを特徴とする。
【０００８】
上記構成において、放射線検出器は、例えば電離箱や比例計数管やＧＭ計数管などである。また、放射線検出器ごとに付与される識別情報は、例えば、放射線検出器が備えるＲＦタグやメモリやバーコードなどに記憶され、必要に応じて検出器特定部に提供される。また、放射線検出器の経歴情報とは、例えば、その放射線検出器が製造されてから現在に到るまでの利用状態などを示す情報である。また、劣化を示す警告は、例えば表示や音などによりユーザに伝えられる。そして、上記構成によれば、放射線検出器が劣化している場合にその劣化を示す警告が発せられるため、例えば放射線検出器が故障する前に、放射線検出器をメンテナンスまたは交換する等の対応が可能になり、故障に伴う誤測定などを低減または回避することが可能になる。
【０００９】
望ましい具体例において、前記放射線検出器は、ＧＭ計数管であり、前記放射線測定部は、ＧＭ計数管を利用して計数される放射線の計数結果に基づいて前記測定値を算出し、前記経歴情報には、ＧＭ計数管を利用してこれまでに得られた計数結果の積算値が含まれており、前記劣化判定部は、ＧＭ計数管に関する計数結果の積算値に基づいて当該ＧＭ計数管の劣化状態を判定する、ことを特徴とする。
【００１０】
望ましい具体例において、前記経歴情報にはＧＭ計数管の製造日情報が含まれており、前記劣化判定部は、ＧＭ計数管に関する計数結果の積算値と当該ＧＭ計数管の製造日情報とに基づいて、当該ＧＭ計数管の劣化状態を判定する、ことを特徴とする。
【００１１】
望ましい具体例において、ＧＭ計数管に印加される電圧と当該ＧＭ計数管を利用して得られる計数結果との対応関係に基づいて当該ＧＭ計数管のプラトーを測定するプラトー測定部をさらに有し、前記劣化判定部は、ＧＭ計数管に関する計数結果の積算値と、当該ＧＭ計数管の製造日情報と、当該ＧＭ計数管に関するプラトーの測定結果と、に基づいて、当該ＧＭ計数管の劣化状態を判定する、ことを特徴とする。
【００１２】
望ましい具体例において、前記劣化判定部は、ＧＭ計数管に関する計数結果の積算値が閾値以上となる条件と、当該ＧＭ計数管の製造日からの経過時間が閾値以上となる条件の少なくとも一方の条件が満たされ、且つ、当該ＧＭ計数管に関するプラトーの測定結果が異常である場合に、当該ＧＭ計数管が劣化していると判定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によりＧＭ計数管などの放射線検出器の劣化状態を判定する装置が提供される。例えば、本発明の好適な態様によれば、放射線検出器が劣化している場合にその劣化を示す警告が発せられるため、放射線検出器が故障する前に、放射線検出器をメンテナンスまたは交換する等の対応が可能になり、故障に伴う誤測定などを低減または回避することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施において好適な放射線測定装置を示す図である。
【図２】メモリに記憶された経歴情報テーブルを示す図である。
【図３】計数の積算値に基づいた劣化判定の具体例を説明するため図である。
【図４】製造年月日に基づいた劣化判定の具体例を説明するため図である。
【図５】図１の放射線測定装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施において好適な放射線測定装置を示す図である。図１に示す放射線測定装置は、例えばサーベイメータであり、ＧＭ計数管（ガイガーミュラー計数管）１０と装置本体１００とを備えている。ＧＭ計数管１０は、図示しないケーブルを介して、装置本体１００に接続される。なお、ＧＭ計数管１０とケーブルは、装置本体１００から取り外しできる構成であることが望ましい。
【００１６】
ＧＭ計数管１０は、その内部に例えば有機ガスなどの気体が封入されており、その気体中に数百ボルト程度の電圧を印加する電極対を備えている。そして、放射線の入射によって気体中に生じた陽イオンや電子が電極対に捉えられて電気的なパルス信号を発生させ、検出された放射線の量（放射線粒子の個数）に応じた数のパルス信号がＧＭ計数管１０から出力される。
【００１７】
装置本体１００内の計数部２０は、ＧＭ計数管１０から出力されるパルス信号の数を計数する。なお、計数部２０の前段にアンプ等を設け、ＧＭ計数管１０から出力された微弱なパルス信号をアンプ等で増幅してから計数部２０に提供するようにしてもよい。計数部２０は、計数の結果を制御部３０へ出力する。
【００１８】
制御部３０は、図１の放射線測定装置内の各部を制御するとともに、放射線の測定値を算出する処理も実行する。つまり、制御部３０は、計数部２０から得られる計数の結果に基づいて、例えば、単位時間（１分間または１秒間）あたりの計数である計数率や、計数率から得られる測定値などを算出する。そして、算出された測定値が表示部４０に表示される。
【００１９】
図１の放射線測定装置において、ＧＭ計数管１０には、ＲＦタグ１２が取り付けられている。ＲＦタグ１２には、ＧＭ計数管１０の識別子（ＩＤ）が記憶されている。つまり、複数のＧＭ計数管１０の各々に対して個別的に識別子が付与されており、ＲＦタグ１２には、そのＲＦタグ１２が取り付けられたＧＭ計数管１０の識別子が記憶されている。またＲＦタグ１２には、そのＲＦタグ１２が取り付けられたＧＭ計数管１０の製造年月日のデータも記憶されている。ＲＦタグ１２に記憶された識別子や製造年月日のデータは、電波で送信される。
【００２０】
装置本体１００内のリーダ５０は、ＲＦタグ１２から送信される識別子や製造年月日のデータを読み取り、読み取ったデータを制御部３０へ出力する。制御部３０は、識別子のデータに基づいて、その識別子に対応したＧＭ計数管１０を特定する。これにより、複数のＧＭ計数管１０のうち装置本体１００に接続されているＧＭ計数管１０が特定される。
【００２１】
図１の放射線測定装置は、特定されたＧＭ計数管１０に関する経歴情報に基づいて、そのＧＭ計数管１０の劣化状態を判定し、そのＧＭ計数管１０が劣化している場合にその劣化を示す警告を表示部４０に表示する。ＧＭ計数管１０に関する経歴情報は、製造年月日や計数の積算値や測定時間の積算値などであり、メモリ６０に記憶される。
【００２２】
そこで、図１の放射線測定装置におけるＧＭ計数管１０の劣化状態の判定について以下に説明する。なお、図１に示した部分（構成）については、以下の説明において図１の符号を利用する。
【００２３】
図２は、メモリ６０に記憶された経歴情報テーブルを示す図である。経歴情報テーブルは、複数のＧＭ計数管１０の各々についての識別子、つまりＧＭ計数管ＩＤと、そのＧＭ計数管ＩＤに対応したＧＭ計数管１０に関する製造年月日と計数の積算値と測定時間の積算値を対応付けたテーブルである。
【００２４】
計数の積算値は、ＧＭ計数管１０が製造されてからこれまでに放射線を検出して出力したパルス信号の累積数であり、測定時間の積算値は、ＧＭ計数管１０が製造されてからこれまでに放射線を検出した測定時間の累積である。
【００２５】
制御部３０は、装置本体１００に接続されたＧＭ計数管１０、つまりリーダ５０を介して読み取った識別子（ＧＭ計数管ＩＤ）に対応した経歴情報をメモリ６０から読み取り、計数と測定時間の積算値や製造年月日に基づいてそのＧＭ計数管１０の劣化を判定する。
【００２６】
図３は、計数の積算値に基づいた劣化判定の具体例を説明するため図である。図３には特定のＧＭ計数管１０に関し、横軸を時間軸として縦軸を計数の積算値としたグラフが示されている。グラフには、放射線の測定を重ねるにつれて、つまり時間が経つにつれて計数の積算値が徐々に増加している様子が示されている。交換奨励閾値ＴＨｅｒと交換要求閾値ＴＨｅｄは、例えば統計的なデータや理論値などに基づいて設定される。
【００２７】
制御部３０は、計数の積算値が交換奨励閾値ＴＨｅｒに達した場合に、そのＧＭ計数管１０を交換またはメンテナンスした方がよいと判定し、表示部４０を制御して、ユーザに対して交換等を薦める旨の表示を行う。さらに、制御部３０は、計数の積算値が交換要求閾値ＴＨｅｄに達した場合に、そのＧＭ計数管１０を交換またはメンテナンスすべきであると判定し、表示部４０を制御して、ユーザに対して交換等が必要であることを示す表示を行う。なお、交換要求閾値ＴＨｅｄに達した場合には、必要に応じて、そのＧＭ計数管１０による放射線の測定を制限するなどの処理を実行してもよい。
【００２８】
ユーザは、計数の積算値が交換奨励閾値ＴＨｅｒに達してから交換要求閾値ＴＨｅｄに達するまでの交換猶予期間内に、そのＧＭ計数管１０を交換またはメンテナンスする。
【００２９】
なお、制御部３０は、計数の積算値に代えて、測定時間の積算値を利用して劣化判定をしてもよい。つまり、制御部３０は、測定時間の積算値が測定時間の交換奨励閾値に達した場合にそのＧＭ計数管１０を交換またはメンテナンスした方がよいと判定し、測定時間の積算値が測定時間の交換要求閾値に達した場合にそのＧＭ計数管１０を交換またはメンテナンスすべきであると判定してもよい。また、制御部３０は、以下に説明するように、製造年月日に基づいて劣化を判定してもよい。
【００３０】
図４は、製造年月日に基づいた劣化判定の具体例を説明するため図である。図４には、ＧＭ計数管１０の寿命推定モデルから得られるＧＭ計数管１０に関する良品率の時間変化のグラフが示されている。グラフの横軸は、製造年月日時点からの時間（製造経過時間）であり、グラフの縦軸は、良品の割合を示す良品率（パーセント）である。グラフには、製造年月日時点から時間が経過するにつれて、良品率が徐々に減少する様子が示されている。寿命予告閾値ＴＨｌｒと寿命到達閾値ＴＨｌｄは、例えば統計的なデータや理論値などに基づいて設定される。
【００３１】
制御部３０は、製造経過時間が寿命予告閾値ＴＨｌｒに対応した時点に達した場合に、そのＧＭ計数管１０の寿命が間近に迫っていると判定し、表示部４０を制御して、ユーザに対して寿命が迫っている旨を示す表示を行う。さらに、制御部３０は、製造経過時間が寿命到達閾値ＴＨｌｄに対応した時点に達した場合に、そのＧＭ計数管１０が寿命を迎えたと判定し、表示部４０を制御して、ユーザに対して寿命に達した旨を示す表示を行う。なお、寿命到達閾値ＴＨｌｄに対応した時点に達した場合には、必要に応じて、そのＧＭ計数管１０による放射線の測定を制限するなどの処理を実行してもよい。ユーザは、交換猶予期間内にそのＧＭ計数管１０を交換する。
【００３２】
図５は、図１の放射線測定装置の動作を説明するためのフローチャートである。まず、放射線の測定に先立って、ＧＭ計数管１０のＲＦタグ１２から、識別子や製造年月日のデータが読み取られ、識別子に基づいてＧＭ計数管１０が特定される（Ｓ５０１）。なお、本装置において初めて利用されるＧＭ計数管１０であれば、そのＧＭ計数管１０の識別子（ＧＭ計数管ＩＤ）や製造年月日が経歴情報テーブル（図２）に追加される。
【００３３】
そして、特定されたＧＭ計数管１０による放射線の測定が開始されて放射線の量（放射線粒子の個数）が計数されると（Ｓ５０２）、計数の結果がそのＧＭ計数管１０の積算値に加算される（Ｓ５０３）。つまり、メモリ６０に記憶された、そのＧＭ計数管１０に関する計数の積算値（図２）に計数の結果が随時加算される。なお、そのＧＭ計数管１０に関する測定時間の積算値（図２）に測定時間も随時加算される。
【００３４】
こうして、放射線の測定が終了するまでＳ５０２とＳ５０３の処理が繰り返され、放射線の測定が終了すると（Ｓ５０４）、積算値と閾値が比較される（Ｓ５０５）。例えば計数の積算値が交換奨励閾値ＴＨｅｒ（図３）より小さければ、ＧＭ計数管１０の交換やメンテナンスは不要であると判定され、さらに製造経過時間と閾値が比較される（Ｓ５０６）。そして、製造経過時間が寿命予告閾値ＴＨｌｒ（図４）に対応した時点に達していなければ、ＧＭ計数管１０の寿命にも問題がないと判定され本フローチャートが終了する。
【００３５】
一方、Ｓ５０５において例えば計数の積算値が交換奨励閾値ＴＨｅｒ以上である場合やＳ５０６において例えば製造経過時間が寿命予告閾値ＴＨｌｒに対応した時点に達している場合には、ＧＭ計数管１０のプラトー測定が実施される（Ｓ５０７）。
【００３６】
そのプラトー測定においては、ＧＭ計数管１０に一定の強さの放射線が照射され、ＧＭ計数管１０に対する印加電圧を変化させ、各印加電圧とその印加電圧で計測される計数率との対応関係が測定される。そして、印加電圧が変化しても計数率が殆ど変化しない印加電圧の区間であるプラトー（一定計数域）が確認される。
【００３７】
さらに、プラトー測定の結果に基づいて、プラトーが正常か否かが判定される（Ｓ５０８）。例えば、プラトーの傾斜（印加電圧の変化に伴う計数率の変化の割合）や、プラトーの長さ（プラトーとみなせる印加電圧の範囲）などに基づいて、プラトーが正常か否かが判定される。
【００３８】
そして、プラトーが正常であれば、ＧＭ計数管１０の交換などが不要であると判定され本フローチャートが終了する。一方、プラトーが異常であれば、ＧＭ計数管１０の交換またはメンテナンスを薦める旨、または、ＧＭ計数管１０の寿命が間近に迫っている旨の警告が表示されてから（Ｓ５０９）、本フローチャートが終了する。
【００３９】
なお、Ｓ５０５において例えば計数の積算値が交換要求閾値ＴＨｅｄ（図３）以上である場合や、Ｓ５０６において例えば製造経過時間が寿命到達閾値ＴＨｌｄ（図４）に対応した時点に達している場合には、プラトー測定（Ｓ５０７）やプラトーの判定（Ｓ５０８）を省略して、ＧＭ計数管１０を交換またはメンテナンスすべきである旨、または、ＧＭ計数管１０が寿命に達した旨の警告が表示されてもよい（Ｓ５０９）。
【００４０】
また、同一のＧＭ計数管１０が複数の装置本体１００で利用される場合には、複数の装置本体１００間において履歴情報テーブル（図２）の内容を互いに参照できる構成が望ましい。そして、複数の装置本体１００の各々において管理された同一のＧＭ計数管１０に関する積算値（計数または測定時間の積算値）が足し合わされて、そのＧＭ計数管１０に関する真の積算値とされる。
【００４１】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。
【符号の説明】
【００４２】
１０  ＧＭ計数管、１２  ＲＦタグ、２０  計数部、３０  制御部、４０  表示部、５０  リーダ、６０  メモリ、１００  装置本体。
【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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