(57)【要約】    【課題】  全方向から入射される放射線を効率的に、しかも同時に（リアルタイムで）検出することができる放射線検出器を得ること。    【解決手段】  放射線を検出する放射線検出手段と、前記放射線検出手段で検出された信号より放射線情報を演算する演算処理手段と、前記演算処理手段で演算された放射線情報を表示する表示手段を有する放射線検出器であって、  前記放射線検出手段は、略球体の外壁面に形成した放射線が入射可能な入射面と、前記略球体の内部に封入された前記入射面から入射した放射線に対応した蛍光を発するシンチレータと、前記略球体の外壁面に設けた前記シンチレータから放射された蛍光が前記略球体の外部から透過せず、拡散反射する拡散反射面と、前記略球体の外周部の一部に設けた前記シンチレータから放射された蛍光を検出する光検出部とを有していること。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体収納部から放出され、一方向に移動している被検体から放射される放射線を検出する放射線検出部と、
前記被検体の移動方向に対し前記放射線検出部よりも下流側に設け、前記被検体に空気を吹き付けて、前記被検体を前記一方向と異なった方向に設けた第１収納部へ収納させるエアバルブと、
前記放射線検出部で得られた放射線量が予め設定した値よりも大きいか否かを判定する判定回路と、
前記判定回路からの信号に基づいてエアバルブの駆動を制御するエアバルブ制御回路を有することを特徴とする放射物選別装置。
【請求項２】
前記エアバルブ制御回路は、前記放射線検出部で前記被検体から放射される放射線を検出した時刻より、一定時間経過後に前記エアバルブを駆動させることを特徴とする請求項１の放射物選別装置。
【請求項３】
円錐形状の頂点部分を切り欠いて、前記被検体から放射される放射線が入射する開口部を形成した鉛又はタングステン合金よりなるコリメータを有し、前記放射線検出部は前記コリメータの内部に収納されていることを特徴とする請求項１又は２の放射物選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線物質で汚染された被検体を高速にしかも高精度に検出し、汚染されていない被検体と選別することができる放射物選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
α線、β線、γ線等の放射線物質で汚染された被検体から放射される放射線量を検出する検出装置として、シンチレーション検出器が用いられている（特許文献１）。検出に際しては、被検体に対してシンチレーション検出器を対向配置する。そして被検体から放射され、シンチレーション検出器の入射窓から入射される放射線量に比例して発光するシンチレータからの螢光（可視光）を光センサーで検出する。このとき光センサーで得られた信号より被検体から放射される放射線量を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１９２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被検体が大きく、また少数であれば被検体に対向させてシンチレーション検出器を向けて被検体から放射される放射線量を検出すれば良い。しかしながら被検体が微小でかつ多数あるときは、被検体化にシンチレーション検出器を向けて検出する方法では時間が多くかかりすぎ、また高精度な検出が難しい。被検体が微小でしかも多数あるときは被検体を迅速にしかも高精度に検出することが要望される。例えば、米、麦、大豆等の微小な農産物のときは、これらが放射線物質で汚染されているか否かを高速にしかも高精度に検出することが重要である。
【０００５】
本発明は、被検体が放射線物質より一定以上の量で汚染されているか否かを迅速に、しかも高精度に検出し、汚染されている被検体と汚染されていない被検体を高速に選別することができる放射物選別装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の放射物選別装置は、被検体収納部から放出され、一方向に移動している被検体から放射される放射線を検出する放射線検出部と、前記被検体の移動方向に対し前記放射線検出部よりも下流側に設け、前記被検体に空気を吹き付けて、前記被検体を前記一方向と異なった方向に設けた第１収納部へ収納させるエアバルブと、前記放射線検出部で得られた放射線量が予め設定した値よりも大きいか否かを判定する判定回路と、前記判定回路からの信号に基づいてエアバルブの駆動を制御するエアバルブ制御回路を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被検体が放射線物質より一定以上の量で汚染されているか否かを迅速に、しかも高精度に検出し、汚染されている被検体と汚染されていない被検体を高速に選別することができる放射物選別装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１の要部概略図
【図２】図１の一部分の検出ユニットの説明図
【図３】コリメータの他の実施形態の説明図
【図４】図３の一部分の放射線検出部の説明図
【図５】本発明の実施例２の一部分の検出ユニットの説明図
【図６】本発明の実施例３の説明図
【図７】実施例３で用いるコリメータの説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態を添付に図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
本実施例の放射物選別装置は、被検体から放射される放射線（α線、β線、γ線等）が予め設定した一定値以上あるか否かを判定し、一定値以上ある被検体とない被検体を簡易に、しかも高精度に選別するものである。ここで一定値以上とは、例えば被検体が米、麦、大豆等の農業生産物や、食用肉等の畜産物等のときは、これらの物質を人体（生体）が摂取したときに、人体に影響を及ぼす程度の放射線エネルギー（ベクレル（Ｂｑ））があるか否かを定める基準値である。
【００１１】
図１は本発明の放射物選別装置の実施例１の要部概略図である。被検体収納部１には一定以上の放射線（ｘ線、α線、β線、γ線、セシウム線）を放射しているか否かを検出するための被検体２が複数収納されている。
【００１２】
被検体２は一方に一定速度又は略一定速度で落下、若しくは放出されている。被検体２としては例えば米、麦、大豆等の微小な食料品である。被検体２は例えば５ｍ／秒程度で落下している。放射線検出器３（放射線モニタ３）は被検体２から放射される放射線（例えばγ線）の放射線量（ベクレル（Ｂｑ））を検出する。放射線検出器３には電子回路が内蔵されている。判定回路４は放射線検出器３で得られた検出値が予め設定した所定値よりも大きいか否かを判定する。
【００１３】
エアバルブ制御回路５は判定回路４からの判定信号に基づいて一定の方向に高圧空気を放射するエアバルブ６を駆動制御する。第１収納箱７はエアバルブ６からの空気で吹き飛ばされた被検体２を収納する。第２収納箱８はエアバルブ６からの空気で吹き飛ばされず、落下した被検体２を収納する。
【００１４】
本実施例では放射線検出器２で検出された被検体２から放射される放射線（放射能）が予め設定した一定値（０．０１ベクレル（Ｂｑ））であると判定回路４で判定されたときは、エアバルブ制御回路５はエアバルブ６を駆動させてエアバルブ６から空気を放射させる。これによって、被検体２を空気で吹き飛ばして第１収納箱７に収納する。
【００１５】
被検体２は被検物収納部１から略一定速度で落下してくるので、放射線検出器３で検出された時刻から一定時間後にエアバルブ６を駆動させている。これにより対象とする被検体２のみを第１収納箱７に収納するようにしている。放射線検出部２で一定以上の放射線量が検出されない被検体２は第２収納箱８に収納される。
【００１６】
以上により被検体２が放射線により一定量以上、汚染されているか否かを迅速にしかも高精度に検出し、一定量以上、汚染された被検体と汚染されていない被検体を選別し、汚染された被検体を除去して人体が摂取しないようにしている。
【００１７】
図２は図１の放射線検出器３と判定回路４を含む検出ユニット１００の要部概略図である。
【００１８】
被検体２から放射された放射線（例えば５０ＫＥＶから１．５ＭｅＶのγ線）をコリメータ１０２で集めてシンチレータ１０３に導く。コリメータ１０２は図３に示すように、鉛材の円錐形状を一部切り取った中空形状１０３ａと円筒形状１０３ｂを接合した構成よりなり、被検体１０１から放射された放射線Ｒを一方向に導いている。
【００１９】
また、コリメータ１０２の円錐形状に連なる円筒形状の内部には、放射線検出器３が収納されている。コリメータ１０２の円錐形状１０３ａと放射線検出部３が収納される円柱形状１０３ｂは鉛又はタングステン（ｗ）合金よりなっている。
【００２０】
図３に示すコリメータ１０３の円錐形状１０３ａの被検体１０１側の開口径Ｄ１は、５ｍｍ、長さＬ１は２０ｍｍである。また円柱形状１０３ｂの開口径Ｄ２は２０ｍｍ、長さＬ２は３０ｍｍである。このとき被写体２が開口径Ｄ１を通過する時間は約１ｍｍ秒となる。シンチレータ１０３はヨウ化セシウムにタリウムが少量ドープされたＣｓＩ（ＴＩ）やヨウ化ナトリウムにタリウムが少量ドープされたＮａＩ（ＴＩ）等の円板結晶を用いている。シンチレータ１０３で入射されてくる放射線の強弱に比例して、可視光に光電変換された検出光を光電変換素子（光センサー）１０４で検出する。光センサー１０４は、例えば光電子増倍管やフォトダイオード（Ｓｉ−ＰＤ）等を用いている。
【００２１】
本実施例では、シリコンフォートダイオード（Ｓｉ−ＰＤ）を用いている。
【００２２】
本実施例においてシンチレータ１０３と光センサー１０４を収納するコリメータ１０２全体を防水ケース内に収納しても良く、これによれば防水や防塵に好ましい。
【００２３】
１０５はチャージアンプであり、入力パルスの電荷を積分し、その電荷量に応じたパルス波高を有するパルスに変換して出力している。フォートダイオード１０４からの信号を増幅し、波形整形を行う。チャージアンプ１０５から出力される信号はアナログ信号である。判定回路４はディスクを設けた比較器（コンパレータ）１０６を有し、チャージアンプ１０５から出力される信号よりＴＴＬ等の標準論理素子の入力レベルに合わせるための波形整形を行う。
【００２４】
そして被検体１０１より放射される放射線量（エネルギー）を弁別する。そして比較器１０６で弁別された信号は、エアバルブ制御回路５に入力される。エアバルブ制御回路５は判定回路４からの信号より被検体１０１から放射される放射線が予め一定値（人体に影響を及ぼす値）以上あるときはエアバルブ６を駆動させて被検体２を第１収納箱７に吹き飛ばせて収納する。これによって、一定量以上放射線で汚染された被検体２の選別を行っている。
【００２５】
図４は図２のシンチレータ１０３と光センサー１０４を有する放射線検出器３と電子回路を含む検出ユニットの説明図である。図４において２０１は放射線（γ線）Ｒが入射する入射窓である。１０３はシンチレータである。１０４はシンチレータ結晶１０３から発光される可視光を検出する光センサーである。
【００２６】
２０２はシンチレータ１０３から発する光を反射する反射板である。２０３は密封ケースであり、シンチレータ結晶１０３や光センサー１０４を密封している。２０４は電子回路であり、光センサー１０４から出力された信号を処理している。２０６は各種の部材を保持し、保護するケースである。
【００２７】
２０５は光センサー１０４からの検出信号が出力される入出力端である。シンチレータ１０３としては、Ｃｓなどのガンマ線の阻止能が大きく、光出力が大きいＣｓＩ（ＴＩ）やＮａＩ（ＴＩ）の結晶を用いている。またβ線には有機結晶（アントラセン）やＣａＦ２（Ｅｕ）、ＢａＦ２等の無機結晶を用いている。またγ線にはＮａＩ（ＴＩ）を用いている。
【００２８】
図５は本発明の実施例２の放射物選別装置に用いる検出ユニット１００の要部概略図である。図５の信号処理系は図２の実施例１に比べて放射線検出器３から出力されるアナログ信号をデジタル信号に処理し、出力する点が異なっている。被検体１０１から放射された放射線Ｒをコリメータ１０２で集め、シンチレータ１０３と光センサー１０４を介して検出し、チャージアンプ１０５よりアナログ信号として出力するまでは図２と同じである。
【００２９】
本実施例では、判別回路４はアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）３０１とマイクロプロセッサ３０２を有している。
【００３０】
本実施例ではチャージアンプ１０５より出力されたアナログ信号はアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）３０１でデジタル信号に変換される。ＡＤＣ３０１からのデジタル信号はマイクロプロセッサ３０２に入力される。マイクロプロセッサ３０２で信号処理し、被検体１０１から放射された放射能エネルギー量を検出する。このときＡＤＣ３０１からの信号を波形分析し、パルスハイト計数率を求める。また線量計算を行い、放射線による人体への影響度合いに関するシーベルト（Ｓｖ）を計算する。
【００３１】
マイクロプロセッサ３０２では単位時間（１秒間）に放射される放射能（ベクレル（Ｂｑ））と線量率（Ｃｖ）を算出する。マイクロプロセッサ３０２では人体による影響は放射線の種類によって変わるので、ベクレルと共にシーベルトを求め、これより被検体２を摂取しても良いか否かを判別し、その結果をエアバルブ制御回路５に入力している。
【００３２】
尚、本実施例においてはマイクロプロセッサ３０２からの出力信号を表示装置３０３に表示し、どの程度の放射線量が検出されたか観察者に知らせるようにしても良い。
【００３３】
この他、ＵＳＢ３０４を介して出力信号を転送するようにしても良い。この他の構成は図１の実施例１と同じである。
【００３４】
本発明の放射線選別装置において被検体が大型で数が少ない例えば畜産物等のときには各実施例で用いている放射線検出器を被検体から放射される放射線量を検出し、表示手段に表示する携帯型の放射線検出装置として用いても良い。放射線検出部３を被写体２が通過する方向に対して、複数個設けて被写体２から種々な方向に放射される放射線を検出するようにしても良い。
【００３５】
図６は図５の検出ユニット１００を携帯型の放射線検出装置に適用したときの実施例３の要部概略図である。
【００３６】
図６においては図５のコリメータ１０２からマイクロプロセッサ３０２までは同じ構成である。図６ではマイクロプロセッサ３０２からの放射線データを液晶画面等の表示手段４０１に表示する。この他、ＵＳＢ４０２等を介して出力信号を転送しても良い。ここで放射線データとしては、例えば経過時間、シーベルト（Ｓｖ）、ベクレル（Ｂｑ）等である。
【００３７】
本実施例においても放物線検出器１０３の被検体１０１側に図３に示すコリメータを用いていても良い。
【００３８】
図７は本実施例において、被検体２が大型の場合のシンチレータ１０３の説明図である。被検体２が大きいときのコリメータ１０２の開口部は図２とは逆で被検体側の開口が大きくなっている。これによれば、被検体１０１の種々な部位から放射される放射物を検出するのが容易となる。この検出方法では、被検体が大きく、数少ない場合には、検出時間もあまりかからないので有効である。図７に示すコリメータ１０２の開口径は５０ｍｍ、長さＬ１１は３０ｍｍ、長さＬ１２は３０ｍｍ、開口径Ｄ１１は２０ｍｍである。
【００３９】
以上のように各実施例によればシンチレーション検出器を用いて被検体から放射される放射線量を検出し、放射線量が一定値以上あるか否かを高速にしかも高精度に検出することができる。これによって、人体がα線、β線、γ線等の放射線に汚染された農産物や畜産物を摂取するのを防止することができ、人体へ及ぼす悪影響を排除することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１，１０１  被検体収納部
２  被検体
３  放射線検出器
４，１０６  判定回路
５  エアバルブ制御回路
６  エアバルブ
７  第１収納部
８  第２収納部
１０２  コリメータ
１０３  シンチレータ
１０４  光センサー
１０５  チャージアンプ
３０１  ＡＤＣコンバータ
３０２  マイクロプロセッサ
３０３，４０１  表示手段
【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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