(57)【要約】【課題】電離箱内の気体の状態の変化に基づく放射線検出誤差を低減する。【解決手段】電離箱１２に放射線が入射すると電離箱１２内の空気が電離する。高圧発生回路４０は、集電極２６と電極層２８との間に直流電圧を印加し電界を発生させる。この電界によって、電離した空気の電子は集電極２６に集められ、集電極２６に検出電流が流れる。検出／変換部３４は、検出電流に基づいて検出信号を生成し演算処理部３６に出力する。演算処理部３６は、検出信号に基づいて放射線測定値を表示部１８に表示するための表示信号を生成する。電離箱１２内または電離箱１２との間で空気が連通する近傍の空間には、温度センサ３０および気圧センサ３２が設けられている。検出／変換部３４または演算処理部３６は、各センサの検出値を用いて放射線測定値を修正する。【選択図】図２
2017072506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を収容する容器と、  
前記容器内の電離気体から電子を集める電子収集構造と、を備える電離箱と、
前記容器内の気体の状態を検出するセンサ部と、
前記電子収集構造によって集められた電子に基づいて、前記容器に入射した放射線を検出する検出部と、
前記センサ部によって得られた気体状態検出値に基づいて、前記検出部による放射線検出値を修正する修正部と、
を備えることを特徴とする放射線測定器。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線測定器において、
前記気体状態検出値が所定の基準範囲内であるか否かを判定する基準判定部を備え、
前記修正部は、前記気体状態検出値が前記基準範囲外であると判定された場合に、前記検出部による放射線検出値を修正することを特徴とする放射線測定器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放射線測定器において、
前記気体状態検出値が所定の正常範囲内にあるか否かを判定する正常判定部と、
前記気体状態検出値が前記正常範囲外であると判定された場合に、ユーザに対する注意喚起をする注意喚起部と、
を備えることを特徴とする放射線測定器。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線測定器において、
前記センサ部は、前記容器内または前記容器内との間で気体が連通する空間に設けられていることを特徴とする放射線測定器。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線測定器において、
前記容器は、
一端が塞がれ他端に開口が設けられた筒状の容器本体部と、
前記開口を覆う容器蓋と、
前記開口を塞ぎ、前記容器本体部を形成する部材よりも薄い閉塞部材と、
を備えることを特徴とする放射線測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線測定器に関し、特に、放射線を測定する機能の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
β線、γ線等の放射線を測定する放射線測定器には気体が封入された電離箱を備えたものがある。放射線が電離箱に入射すると、その放射線によって電離箱内の気体が電離する。放射線測定器は、電離した気体から電離箱内の電極に集められた電子または陽イオンによる電流に基づいて放射線量を測定する。一般的には、移動度に優れた電子による電流を測定する。
【０００３】
電離箱による放射線量の検出値は電離箱に封入された空気の温度および気圧によって異なる。すなわち、温度が高い程、そして気圧が低い程、実際の放射線量よりも検出値が小さくなる傾向がある。そこで、以下の特許文献１に記載されているように、温度および気圧の変化を補償する放射線発生量測定装置が考えられている。この装置では、サーミスタを用いて得られた補正係数、および、気圧トランスデューサによって得られた補正係数を電離箱から得られた検出値に乗算することで、温度の変化および気圧の変化が補償される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−１９５５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に見られるように、電離箱を用いた放射線測定器については、温度または気圧の変化を補償して、検出される放射線量の誤差を低減する技術がある。しかし、温度センサ、気圧センサ等のセンサの配置位置について検討がなされておらず、誤差を十分に低減することが困難であった。
【０００６】
本発明は、電離箱内の気体の状態の変化に基づく放射線検出誤差を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、気体を収容する容器と、前記容器内の電離気体から電子を集める電子収集構造と、を備える電離箱と、前記容器内の気体の状態を検出するセンサ部と、前記電子収集構造によって集められた電子に基づいて、前記容器に入射した放射線を検出する検出部と、  前記センサ部によって得られた気体状態検出値に基づいて、前記検出部による放射線検出値を修正する修正部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
気体の状態には、気体の温度、気圧等がある。センサ部は、検出対象に応じたセンサを含む。すなわち、センサ部は、温度センサまたは気圧センサを含んでいてもよい。また、本発明における電子収集構造は、例えば、容器内に一部分または全体が位置する集電極と、容器の内面に設けられる電極層によって構成される。一般に、同一の強度の放射線が容器に入射した場合であっても、容器内の気体の状態によって、電子収集構造に集められる電子の数は異なる。したがって、容器内の気体の状態の変化に伴って、放射線検出値に誤差が現れることが多い。本発明によれば、容器内の気体の状態を検出するセンサ部を備え、このセンサ部によって得られた気体状態検出値に基づいて放射線検出値を修正する。これによって、容器内の気体の状態の変化に伴う誤差が低減される。
【０００９】
望ましくは、前記気体状態検出値が所定の基準範囲内であるか否かを判定する基準判定部を備え、前記修正部は、前記気体状態検出値が前記基準範囲外であると判定された場合に、前記検出部による放射線検出値を修正する。
【００１０】
本発明によれば、気体状態検出値が基準範囲外である場合には、放射線検出値が修正され、放射線測定値の誤差が低減される。一方、気体状態検出値が基準範囲内である場合には、修正部によって放射線検出値が修正されず、放射線測定のための処理が単純化される。
【００１１】
望ましくは、前記気体状態検出値が所定の正常範囲内にあるか否かを判定する正常判定部と、前記気体状態検出値が前記正常範囲内にないと判定された場合に、ユーザに対する注意喚起をする注意喚起部と、を備える。
【００１２】
本発明によれば、例えば、容器を取り巻く大気の状態の変化や容器に対する衝撃等によって、容器内部の気体の状態が変化し、気体状態検出値が所定の正常範囲を超えたような場合には、ユーザに対する注意喚起がされる。
【００１３】
望ましくは、前記センサ部は、前記容器内または前記容器内との間で気体が連通する空間に設けられている。
【００１４】
本発明によれば、必ずしもセンサ部を容器内に設ける必要がないため設計および製造が容易となることがある。
【００１５】
望ましくは、前記容器は、一端が塞がれ他端に開口が設けられた筒状の容器本体部と、前記開口を覆う容器蓋と、前記開口を塞ぎ、前記容器本体部を形成する部材よりも薄い閉塞部材と、を備える。
【００１６】
この構成では、閉塞部材が容器本体部を形成する部材よりも薄いため、容器本体部内の気体の状態が容器本体部外の大気の影響を受け易い。本発明では、このような構成においても、センサ部によって得られた気体状態検出値に基づいて放射線検出値を修正することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電離箱内の気体の状態の変化に基づく放射線検出誤差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る放射線測定器の斜視図である。
【図２】電離箱および測定部の構成を模式的に示す図である。
【図３】検出／変換部の構成例を示す図である。
【図４】第２変換回路の構成例を示す図である。
【図５】電離箱および測定部の構成を模式的に示す図である。
【図６】温度補償および気圧補償を実行する処理を示すフローチャートである。
【図７】表示モードにおいて表示部に表示される画像の例を示す図である。
【図８】温度異常判定処理のフローチャートである。
【図９】温度異常表示の例を示す図である。
【図１０】気圧異常判定処理のフローチャートである。
【図１１】電離箱の軸方向断面を模式的に示す図である。
【図１２】電離箱の変形例を示す図である。
【図１３】エラー表示の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１には本発明の実施形態に係る放射線測定器１０の斜視図が示されている。放射線測定器１０は、電離箱１２および測定部１４を備える。電離箱１２には空気が封入されている。また、電離箱１２は、電離箱１２内に入射した放射線によって電離した空気から電子を集める構造を有している。測定部１４は、電離した空気から集められた電子に基づいて放射線量を測定する。測定部１４の前面パネル１６には、表示部１８が設けられており、表示部１８に測定結果が表示される。前面パネル１６には、操作ボタン２０が設けられており、測定の際にユーザによって操作される。放射線測定器１０は、携帯用の測定器として用いられてもよい。図１においては、放射線測定器１０の前面パネル１６から後方に向かう方向をｚ軸正方向、前面パネル１６に向かって左方向をｘ軸正方向、上方向をｙ軸正方向としたｘｙｚ座標が定義されている。
【００２０】
図２には、電離箱１２および測定部１４の構成が模式的に示されている。測定部１４は、操作部２２、制御部２４、高圧発生回路４０、検出値生成部４４、検出／変換部３４、演算処理部３６、および表示部１８を備える。操作部２２は、前面パネルに設けられた操作ボタン等を備える。制御部２４は、放射線測定器１０についての全体的な制御を行う。例えば、制御部２４は、操作部２２の操作に応じて、測定の開始または終了のための制御、放射線測定器１０の動作状態の切り換えのための制御、表示部１８に表示させる情報を切り換える制御を実行する。この場合、操作部２２は、ユーザの操作に応じた操作情報を制御部２４に出力する。制御部２４は、操作情報に応じて高圧発生回路４０、検出／変換部３４、演算処理部３６、または表示部１８を制御する。
【００２１】
電離箱１２に放射線が入射すると電離箱１２内の空気が電離する。電離箱１２の内部には集電極２６が設けられ、電離箱１２の内面には電極層２８が設けられている。集電極２６は、検出／変換部３４に電気的に接続されている。電極層２８は高圧発生回路４０に接続されている。高圧発生回路４０は、集電極２６と電極層２８との間に集電極２６側を正とした直流電圧を印加する。これによって、集電極２６は電極層２８に対して高電位となり、集電極２６と電極層２８との間に電界が発生する。この電界によって、電離した空気の電子は集電極２６に集められ、集電極２６に検出電流が流れる。検出／変換部３４は、検出電流に応じた電圧を発生させることで検出信号を生成する変換回路を備えている。検出／変換部３４は、検出電流に基づいて検出信号を生成し演算処理部３６に出力する。
【００２２】
演算処理部３６は、例えば、予め読み込まれたプログラムを実行する演算処理デバイスによって構成される。演算処理部３６は、検出信号に基づいて、放射線量等の放射線測定値を表示するための表示信号を生成する。演算処理部３６は、表示信号を表示部１８に出力し、表示部１８は放射線測定値を表示する。
【００２３】
一般に、同一の強度の放射線が電離箱に入射した場合であっても、電離箱内の空気の温度および気圧によって、集電極に流れる検出電流は異なる。したがって、電離箱内の空気の温度の変化または気圧の変化に伴って、放射線測定値に誤差が現れることが多い。そこで、放射線測定器１０では、電離箱１２内に温度センサ３０および気圧センサ３２が設けられており、各センサを用いて放射線測定値を修正する。温度センサ３０は、検出された温度に応じた電圧、電流、抵抗値等の物理量を検出値生成部４４に伝達する。気圧センサ３２は、検出された気圧に応じた電圧、電流、抵抗値等の物理量を検出値生成部４４に伝達する。検出値生成部４４は、温度センサ３０および気圧センサ３２のそれぞれから伝達された物理量に基づいて、温度検出値Ｔおよび気圧検出値Ｐを生成し、各検出値を検出／変換部３４および演算処理部３６に出力する。
【００２４】
図３に示されるように、検出／変換部３４は第１変換回路３４−１、第２変換回路３４−２および第３変換回路３４−３を備える。温度検出値Ｔは第２変換回路３４−２に入力され、気圧検出値Ｐは第３変換回路３４−３に入力されている。
【００２５】
第１変換回路３４−１は、集電極２６から集められた電子に基づいて、電離箱に入射した放射線を検出する検出部としての機能を有する。すなわち、第１変換回路３４−１は、抵抗器等の回路素子に検出電流Ｉを流して電圧を発生させることで、放射線検出値を表す検出信号Ｖ０を生成し、第２変換回路３４−２に出力する。第２変換回路３４−２および第３変換回路３４−３は、以下に説明するように、検出信号Ｖ０を温度検出値Ｔおよび気圧検出値Ｐに基づいて修正する修正部としての機能を有する。
【００２６】
第２変換回路３４−２は、検出信号Ｖ０に温度修正係数ｋｔを乗じて得られる検出信号Ｖｔ＝ｋｔ・Ｖ０を第３変換回路３４−３に出力する。温度修正係数ｋｔは、次の（数１）で表される。
【００２７】
（数１）ｋｔ＝（２７３．１５＋Ｔ）／（２７３．１５＋Ｔ０）
【００２８】
ここで、２７３．１５は、０°Ｃに対応する絶対温度である。Ｔ０は摂氏で表された温度基準値であり、例えばＴ０＝２０°Ｃである。（数１）は、検出される放射線の強度が、絶対温度に反比例するという関係に基づくものである。第２変換回路３４−２によれば、温度基準値Ｔ０に対する電離箱内の空気の温度の相違に基づく誤差が補償された検出信号Ｖｔが生成される。
【００２９】
第３変換回路３４−３は、検出信号Ｖｔに気圧修正係数ｋｐを乗じて得られる検出信号Ｖｔｐ＝ｋｐ・Ｖｔを図２の演算処理部３６に出力する。気圧修正係数ｋｐは、次の（数２）で表される。
【００３０】
（数２）ｋｐ＝Ｐ０／Ｐ
【００３１】
ここで、Ｐ０は、気圧検出値Ｐと同一の単位で表される気圧基準値であり、例えばＰ０＝１．０１３×１０５Ｐａである。（数２）は、検出される放射線の強度が、気圧に比例するという関係に基づくものである。第３変換回路３４−３によれば、気圧基準値Ｐ０に対する電離箱内の空気の気圧の相違に基づく誤差が補償された検出信号Ｖｔｐが生成される。図２の演算処理部３６は、検出信号Ｖｔｐに基づいて表示信号を生成し、表示部１８に出力する。
【００３２】
図４（ａ）には、第２変換回路３４−２の構成例が示されている。第２変換回路３４−２は、回路入力端子４６、第１基準抵抗器４８、オペアンプ５０、第２基準抵抗器５２、可変抵抗器５４および回路出力端子５６を備える。第１基準抵抗器４８は、回路入力端子４６とオペアンプの反転入力端子との間に接続されている。第２基準抵抗器５２の一端は、オペアンプの反転入力端子に接続され、他端は可変抵抗器５４の一端に接続されている。可変抵抗器５４の他端は、オペアンプ出力端子に接続されている。オペアンプ出力端子は回路出力端子５６に接続されている。第１基準抵抗器４８の抵抗値は、Ｒ１＝（２７３．１５＋Ｔ０）×ｃであり、第２基準抵抗器５２の抵抗値はＲ２＝２７３．１５×ｃである。ここで、ｃは任意の正の定数である。可変抵抗器５４には、温度検出値Ｔが入力されており、温度検出値Ｔに応じて抵抗値が設定される。すなわち、可変抵抗器５４の抵抗値Ｒｘは、Ｒｘ＝ｃ・Ｔである。
【００３３】
オペアンプ５０の入力インピーダンスおよび増幅利得が十分大きい場合には、回路入力端子４６に入力された電圧に対する、回路出力端子５６から出力される電圧の比である回路利得Ａは、
【００３４】
（数３）Ａ＝−（Ｒ２＋Ｒｘ）／Ｒ１＝−（２７３．１５＋Ｔ）／（２７３．１５＋Ｔ０）
【００３５】
となり、回路利得Ａは（数１）で表される温度修正係数ｋｔの負の値と一致する。したがって、回路入力端子４６に検出信号Ｖ０が入力されると、回路出力端子５６からは温度補償がされた検出信号Ｖｔ＝−ｋｔ・Ｖ０が出力される。
【００３６】
図４（ｂ）には第３変換回路３４−３の構成例が示されている。第３変換回路３４−３は、回路入力端子４７、オペアンプ５０、基準抵抗器６０、可変抵抗器５８および回路出力端子５７を備える。可変抵抗器５８は、回路入力端子４７とオペアンプの反転入力端子との間に接続されている。基準抵抗器６０は、オペアンプの反転入力端子とオペアンプ出力端子との間に接続されている。オペアンプ出力端子は回路出力端子５７に接続されている。可変抵抗器５８には、気圧検出値Ｐが入力されており、気圧検出値Ｐに応じて抵抗値が設定される。可変抵抗器５８の抵抗値Ｒｕは、ｈを任意の定数としてＲｕ＝ｈ・Ｐである。基準抵抗器６０の抵抗値はＲ３＝ｈ・Ｐ０である。
【００３７】
オペアンプの入力インピーダンスおよび増幅利得が十分大きい場合には、回路入力端子４７に入力された電圧に対する、回路出力端子５７から出力される電圧の比である回路利得Ｂは、
【００３８】
（数４）Ｂ＝−Ｒ３／Ｒｕ＝−Ｐ０／Ｐ
【００３９】
となり、回路利得Ｂは（数２）で表される気圧修正係数ｋｐの負の値と一致する。したがって、回路入力端子４７に検出信号Ｖｔが入力されると、回路出力端子５７からは気圧補償がされた検出信号Ｖｔｐ＝−ｋｐ・Ｖｔが出力される。
【００４０】
温度補償および気圧補償は演算処理部３６において行ってもよい。図５には、この場合の放射線測定器１０の構成が示されている。温度検出値Ｔおよび気圧検出値Ｐは、検出値生成部４４から演算処理部３６に出力されている。また、図２における検出／変換部３４は、第１変換回路３４−１に置き換えられている。
【００４１】
第１変換回路３４−１は、集電極２６に流れる検出電流を電圧に変換して得られた検出信号Ｖ０を演算処理部３６に出力する。演算処理部３６は、上記の（数１）に従って温度修正係数ｋｔを求め、上記の（数２）に従って気圧修正係数ｋｐを求める。また、演算処理部３６は、検出信号Ｖ０に温度修正係数ｋｔおよび気圧修正係数ｋｐを乗じて、温度補償および気圧補償がされた検出信号Ｖｔｐ＝ｋｔ・ｋｐ・Ｖ０を求める。さらに、演算処理部３６は、検出信号Ｖｔｐに基づいて表示信号を生成し、表示部１８に出力する。
【００４２】
演算処理部３６は、温度検出値Ｔと温度基準値Ｔ０との差異が所定の温度基準範囲を超えたという条件の下で、温度補償を行ってもよい。同様に、演算処理部３６は、気圧検出値Ｐと気圧基準値Ｐ０との差異が所定の気圧基準範囲を超えたという条件の下で、気圧補償を行ってもよい。
【００４３】
図６にはこのような処理を示すフローチャートが示されている。図２および図６を参照しつつこのフローチャートに従う処理について説明する。演算処理部３６は、温度検出値Ｔおよび気圧検出値Ｐに基づいて、それぞれ、温度表示信号および気圧表示信号を生成し、表示部１８に出力する。表示部１８は、温度表示信号に基づいて温度を表示し（Ｓ６０１）、気圧表示信号に基づいて気圧を表示する（Ｓ６０２）。
【００４４】
演算処理部３６は、温度検出値Ｔから温度基準値Ｔ０を減算した値の絶対値である温度判定対象値｜Ｔ−Ｔ０｜を求め、温度判定対象値が所定の温度基準範囲ＤＴを超えるか否かを判定する（Ｓ６０３）。演算処理部３６は、温度判定対象値が温度基準範囲ＤＴを超える場合には温度補償を実行し（Ｓ６０４）、表示部１８に温度補償表示をさせる（Ｓ６０５）。温度補償表示には、例えば、温度表示における表示値を点滅させる、温度補償が行われたことを示すインジケータ（文字、ランプ、図形等によってユーザに注意を促したり情報を報知したりするもの）等を表示する等の処理がある。演算処理部３６は、温度判定対象値が温度基準範囲ＤＴ以下である場合には、ステップＳ６０４およびステップＳ６０５の処理を実行せず、ステップＳ６０６の処理に進む。
【００４５】
演算処理部３６は、気圧検出値Ｐから気圧基準値Ｐ０を減算した値の絶対値である気圧判定対象値｜Ｐ−Ｐ０｜を求め、気圧判定対象値が所定の気圧基準範囲ＤＰを超えるか否かを判定する（Ｓ６０６）。演算処理部３６は、気圧判定対象値が温度基準範囲ＤＰを超える場合には気圧補償を実行し（Ｓ６０７）、表示部１８に気圧補償表示をさせる（Ｓ６０８）。気圧補償表示には、例えば、気圧表示における表示値を点滅させる、気圧補償が行われたことを示すインジケータ等を表示する等の処理がある。
【００４６】
演算処理部３６は、気圧判定対象値が気圧基準範囲ＤＰ以下である場合には、ステップＳ６０７およびステップＳ６０８の処理を実行せず、ステップＳ６０９の処理に進む。
【００４７】
演算処理部３６は、制御部２４から演算処理部３６に測定停止指令が入力されているか否かを判定し（Ｓ６０９）、測定停止指令が入力されていないときはステップＳ６０１の処理に戻り、測定停止指令が入力されているときは処理を終了する。この判定は必ずしもステップＳ６０９の後に実行しなくてもよい。すなわち、演算処理部３６は、制御部２４から演算処理部３６に測定停止指令が入力されたときは、フローチャートの演算ステップに関わらず、処理を終了してもよい。
【００４８】
このような処理によれば、温度検出値Ｔと温度基準値Ｔ０との差異が所定範囲を超えた場合には温度補償が行われる。これによって、電離箱１２内の空気の温度が所定範囲を超えて変化した場合には、放射線測定値が修正され、温度変化に基づく誤差が低減される。また、温度補償表示がされることで、表示された放射線測定値が温度補償されたものであることがユーザに示される。
【００４９】
同様に、気圧検出値Ｐと気圧基準値Ｐ０との差異が所定範囲を超えた場合には気圧補償が行われる。これによって、電離箱１２内の空気の気圧が所定範囲を超えて変化した場合には、放射線測定値が修正され、気圧変化に基づく誤差が低減される。また、気圧補償表示がされることで、表示された放射線測定値が気圧補償されたものであることがユーザに示される。
【００５０】
なお、測定部１４をブザー等の鳴動装置を備えるものとし、温度補償表示（Ｓ６０５）および気圧補償表示（Ｓ６０８）に伴って警告音を発してもよい。また、温度表示（Ｓ６０１）および気圧表示（Ｓ６０２）は必ずしも実行しなくてもよい。この場合、温度補償表示では数値表示に代えて、温度補償が行われたことを示すインジケータ等を表示してもよい。同様に、気圧補償表示では数値表示に代えて、気圧補償が行われたことを示すインジケータ等を表示してもよい。
【００５１】
温度表示（Ｓ６０１）および気圧表示（Ｓ６０２）を実行する表示モードで動作するか、これらを実行しない非表示モードで動作するかは、ユーザの操作によって設定されるようにしてもよい。この場合、制御部２４は、操作部２２から、表示モードまたは非表示モードのいずれで動作すべきかを示すモード情報を読み込む。制御部２４は、モード情報に従う処理を演算処理部３６に実行させる。
【００５２】
温度補償表示（Ｓ６０５）および気圧補償表示（Ｓ６０８）は必ずしも実行しなくてもよく、ユーザの設定に応じて実行してもよい。この場合、制御部２４は、温度補償表示および気圧補償表示のそれぞれについて、実行するか否かの表示設定情報を操作部２２から読み込む。制御部２４は、表示設定情報に従う処理を演算処理部３６に実行させる。
【００５３】
温度基準範囲ＤＴおよび気圧基準範囲ＤＰは、ユーザの操作によって読み込まれてもよい。この場合、制御部２４は、操作部２２から温度基準範囲ＤＴおよび気圧基準範囲ＤＰ読み込む。制御部２４は、温度基準範囲ＤＴおよび気圧基準範囲ＤＰを演算処理部３６に記憶させる。
【００５４】
ここでは、温度補償に関する処理（Ｓ６０３〜Ｓ６０５）および気圧補償に関する処理（Ｓ６０６〜Ｓ６０８）の両者を実行する例について説明したが、温度補償に関する処理および気圧補償に関する処理はいずれか一方のみを実行してもよい。
【００５５】
図７には、表示モードにおいて表示部１８に表示される画像の例が示されている。表示部１８には、放射線量の目盛り６２、放射線量に従い目盛り６２上に表示される指針６４、放射線量の表示値６６、温度検出値の表示値６８、気圧検出値の表示値７０、およびバッテリ残量を示すバッテリインジケータ７２が示されている。指針６４は、検出された放射線量に従い目盛り６２上に表示され、検出された放射線量の変化に応じて目盛り６２上を移動する。
【００５６】
温度補償表示では、温度検出値の表示値の色や明るさを変化させたり、温度検出値の表示値を点滅させたりして、温度検出値が修正されたことをユーザに示してもよい。同様に、気圧補償表示では、気圧検出値の表示値の色や明るさを変化させたり、気圧検出値の表示値を点滅させたりして、気圧検出値が修正されたことをユーザに示してもよい。
【００５７】
電離箱１２および検出／変換部３４には、電離箱１２から得られた微小な電流を測定するため高絶縁性の部品が使用されている。一般に、高絶縁性の部品の絶縁抵抗は温度の変化に影響を受け易いため、周囲の温度が適切な範囲から外れた場合、正常に動作しないことがある。そこで、演算処理部３６は温度異常判定処理を実行してもよい。
【００５８】
図８には、温度異常判定処理のフローチャートが示されている。図２および図８を参照しつつこのフローチャートに従う処理について説明する。演算処理部３６は、温度検出値Ｔにつき下限値ＬＴ未満、かつ、上限値ＨＴを超えるという条件（温度異常条件）が成立するか否かを判定する（Ｓ８０１）。温度異常条件が成立しない場合、温度検出値Ｔは正常範囲内にあり、演算処理部３６は測定処理を続行する。
【００５９】
一方、温度異常条件が成立した場合、温度検出値Ｔは正常範囲外にあり、演算処理部３６は表示部１８に温度異常表示をさせる（Ｓ８０２）。温度異常表示は、温度検出値Ｔが正常範囲外であることにつきユーザに対して注意喚起を促す文字、図形等の表示である。演算処理部３６は、操作部２２において解除操作（リセット操作）がされたか否かを判定する（Ｓ８０３）。この判定は、操作部２２における解除操作に基づき、制御部２４から演算処理部３６に解除指令が出力されたか否かに基づいて行われる。演算処理部３６は、解除操作がされていないとの判定をしたときはステップＳ８０２の処理に戻って温度異常表示を継続する。一方、解除操作がされたとの判定をしたときは、演算処理部３６は、ステップＳ８０１の処理に戻り、再び、温度異常条件が成立するか否かの判定をする（Ｓ８０１）。
【００６０】
このような処理によれば、温度検出値が正常範囲外である場合には温度異常表示がされ、放射線測定が不能であること、または、放射線測定値の信頼度が高くないことがユーザに示される。また、ユーザによって解除操作がされるまでは温度異常表示が引き続き行われ、解除操作がされた場合には温度異常条件が成立するか否かの判定が再び行われる。これによって、温度検出値が正常範囲内となったときは、解除操作によって測定処理が復旧する。
【００６１】
図９には、温度異常表示の例が示されている。放射線量の表示値に代えて、「T OVER」（温度が基準範囲外であることの表示）との注意喚起インジケータ７４が点滅表示されている。注意喚起インジケータ７４としては、文字の他、ユーザに対して注意を促す図形を表示してもよい。また、放射線量の表示値と注意喚起インジケータ７４を交互に表示して表示値の信頼度が高くないことをユーザに示してもよい。
【００６２】
放射線測定器１０では、電離箱１２の外気の気圧の急激な上昇または低下によって内部の気圧が大きく変化し、気圧補償が可能な範囲を超えてしまう場合がある。そこで、演算処理部３６は気圧異常判定を行ってもよい。
【００６３】
図１０には気圧異常判定処理のフローチャートが示されている。図２および図１０を参照しつつこのフローチャートに従う処理について説明する。演算処理部３６は、気圧検出値Ｐにつき下限値ＬＰ未満、かつ、上限値ＨＰを超えるという条件（気圧異常条件）が成立するか否かを判定する（Ｓ１００１）。気圧異常条件が成立しない場合、気圧検出値は正常範囲内にあり、演算処理部３６は測定処理を続行する。
【００６４】
一方、気圧異常条件が成立した場合、気圧検出値は正常範囲外にあり、演算処理部３６は表示部１８に気圧異常表示をさせる（Ｓ１００２）。気圧異常表示は、気圧検出値Ｐが正常範囲外であることにつき、ユーザに対して注意喚起を促す文字、図形等の表示である。演算処理部３６は、操作部２２において解除操作がされたか否かを判定する。演算処理部３６は、解除操作がされていないとの判定をしたときはステップ（Ｓ１００２）の処理に戻って気圧異常表示を継続する。一方、解除操作がされたとの判定をしたときは、演算処理部３６は、ステップ（Ｓ１００１）の処理に戻り、再び、気圧異常条件が成立するか否かの判定をする（Ｓ１００１）。
【００６５】
このような処理によれば、気圧検出値Ｐが正常範囲外である場合には気圧異常表示がされ、測定が不能であること、または、放射線測定値の信頼度が高くないことがユーザに示される。また、ユーザによって解除操作がされるまでは気圧異常表示が引き続き行われ、解除操作がされた場合には気圧異常条件が成立するか否かの判定が再び行われる。これによって、気圧検出値が正常範囲内となったときは、解除操作によって測定処理が復旧する。
【００６６】
電離箱１２の構造について説明する。図１１には、電離箱１２の軸方向断面が模式的に示されている。電離箱１２は、容器本体部８２、容器蓋８４、β線透過フィルム９０、集電極２６、電極層２８、集電極支持部材９６、電極層端子１０４、端子支持部材１００、温度センサ３０、気圧センサ３２およびセンサ支持部材１０６を備える。
【００６７】
容器本体部８２および容器蓋８４は、電離箱１２の容器を形成する。容器本体部８２および容器蓋８４は、例えば、プラスチック樹脂等の絶縁体によって形成される。図１１に示されている例では、容器本体部８２は略円筒形状に形成されているが、容器本体部８２は多角筒形状であってもよい。容器本体部８２は、筒状側壁８６、および筒状側壁８６の一端（ｚ軸負方向側の一端）に設けられた端壁８８から構成されている。筒状側壁８６の他端は開放され、開口が形成されている。筒状側壁８６および端壁８８は、β線を十分に減衰させて遮断する厚みを有する。このように筒状側壁８６の一端が塞がれ他端が開放された構造とする代わりに、この他端にも壁を設け、その壁を部分的に欠損させて開口を設けた構造としてもよい。
【００６８】
開口は、容器の肉厚よりも薄い閉塞部材としてのβ線透過フィルム９０によって塞がれている。β線透過フィルム９０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック樹脂によって形成される。β線透過フィルム９０は、放射線に対する透過特性が容器本体部８２および容器蓋８４と異なる。容器本体部８２および容器蓋８４がα線およびβ線を遮断しγ線を透過させるのに対し、β線透過フィルム９０はα線を遮断しβ線およびγ線を透過させる。
【００６９】
容器本体部８２の端壁８８には、集電極固定穴９８が設けられている。集電極固定穴９８には、プラスチック樹脂等の絶縁体によって形成された集電極支持部材９６が挿入されている。ｚ軸方向に伸びる集電極２６は集電極支持部材９６を貫通している。集電極２６は容器本体部８２において集電極支持部材９６によって支持され、容器本体部８２の内部から外部に至るように集電極支持部材９６を介して容器本体部８２に固定されている。また、集電極支持部材９６は、集電極２６と端壁８８との間の隙間を塞いでいる。集電極２６は、容器本体部８２の外側で検出／変換部に接続されている。
【００７０】
容器本体部８２の端壁８８には、端子固定穴１０２が設けられている。端子固定穴１０２には、プラスチック樹脂等の絶縁体によって形成された端子支持部材１００が取り付けられている。ｚ軸方向に伸びる電極層端子１０４は端子支持部材１００を貫通している。電極層端子１０４は容器本体部８２において端子支持部材１００によって支持され、容器本体部８２の内部から外部に至るように端子支持部材１００を介して容器本体部８２に固定されている。また、端子支持部材１００は、電極層端子１０４と端壁８８との間の隙間を塞いでいる。電極層端子１０４は、容器本体部８２の外側で高圧発生回路４０に接続されている。
【００７１】
容器本体部８２の端壁８８には、センサ固定穴１０８が設けられている。センサ固定穴１０８には、プラスチック樹脂等の絶縁体によって形成されたセンサ支持部材１０６が取り付けられている。温度センサ３０および気圧センサ３２は容器本体部８２の内部に位置する。温度センサ３０および気圧センサ３２から引き出された複数の導線はセンサ支持部材１０６を貫通している。各センサから引き出された各導線は、容器本体部８２においてセンサ支持部材１０６によって支持され、各センサは各導線およびセンサ支持部材１０６を介して容器本体部８２に固定されている。また、センサ支持部材１０６は、各導線と端壁８８との間を塞いでいる。温度センサ３０および気圧センサ３２から引き出された複数の導線は、検出値生成部４４に接続されている。
【００７２】
容器本体部８２の内面およびβ線透過フィルム９０の内面には、カーボン等の導電性の材料によって形成された電極層２８が設けられている。電極層端子１０４は、容器本体部８２内で電極層２８に接触し電極層２８に電気的に接続されている。
【００７３】
容器本体部８２の内部の空気は、β線透過フィルム９０、集電極支持部材９６、端子支持部材１００およびセンサ支持部材１０６によって容器本体部８２内に密封されていてもよいし、密封されていなくてもよい。
【００７４】
容器蓋８４は、ｚ軸正方向に面する蓋板９２と蓋板９２の縁を囲む蓋側壁９４によって構成されている。蓋板９２および蓋側壁９４は、β線を十分に減衰させ遮断する厚みを有する。容器蓋８４が容器本体部８２に取り付けられると、容器本体部８２の開口は容器蓋８４によって覆われる。
【００７５】
容器本体部８２、β線透過フィルム９０および電極層２８にはγ線が透過する。また、容器蓋８４にもγ線が透過する。γ線の測定を行う場合には容器蓋８４が容器本体部８２に取り付けられる。容器本体部８２および容器蓋８４はβ線を遮断するため、電離箱１２の内部はβ線から遮蔽された状態となり、γ線の測定が行われる。電離箱１２にγ線が入射すると、そのγ線によって電離箱１２内の空気が電離する。集電極２６と電極層２８との間に発生する電界によって、電子は集電極２６に集められる。これによって集電極２６に検出電流が流れ、検出電流に基づき放射線測定値が求められる。
【００７６】
γ線およびβ線を含む放射線の測定を行う場合には容器蓋８４が容器本体部８２から取り外される。γ線は、電離箱１２のあらゆる方向から電離箱１２に入射する。β線は、容器本体部８２の開口に設けられたβ線透過フィルム９０、および電極層２８から電離箱１２内に入射する。γ線の測定原理と同様の原理によって、γ線およびβ線を含む放射線の測定値が求められる。
【００７７】
図１２には電離箱１２の変形例が示されている。この電離箱１２は、端壁８８に各センサを収容するセンサ筐体１１２を設け、容器本体部８２内からセンサ筐体１１２内に至る通気孔１１０を設けたものである。センサ筐体１１２は、容器本体部８２内との間で通気孔１１０を介して空気が連通する空間を形成している。センサ筐体１１２には温度センサ３０および気圧センサ３２が収容され、それぞれの各導線がセンサ筐体１１２からその外側へ引き出されている。このような構成によれば、温度センサ３０および気圧センサ３２を容器本体部８２内に設ける必要がないため設計および製造が容易となる。また、各センサが電離箱１２内の電界の影響を受け難い、各センサが電離箱１２内の電界を乱し難い等の効果がある。
【００７８】
電離箱１２を構成する容器本体部８２の開口はβ線透過フィルム９０で覆われている。β線透過フィルム９０は薄いため、電離箱１２の外気の気圧の急激な上昇または低下、電離箱１２への機械的な衝撃等によってβ線透過フィルムが破損したり、電極層２８と測定部１４との電気的接続が失われたりすることがある。そこで、図２の演算処理部３６は、気圧検出値に基づく故障判定を行ってもよい。演算処理部３６は、気圧検出値Ｐにつき故障下限値ＬＸ未満、かつ、故障上限値ＨＸを超えるという条件（気圧故障条件）が成立するか否かを判定する。演算処理部３６は、気圧故障条件が成立する場合には表示部１８にエラー表示をさせる。
【００７９】
図１３には、エラー表示の例が示されている。放射線量の表示値に代えて、「ERROR」とエラーインジケータ１１４が点滅表示されている。エラーインジケータ１１４は、文字の他、ユーザに注意を促す図形であってもよい。また、気圧故障条件が成立したときの気圧検出値を点滅表示してもよい。
【００８０】
故障判定によれば、気圧判定対象値が故障判定閾値を超える場合にはエラー表示がされ、故障可能性が高いことがユーザに示される。これによって、電離箱１２が故障するような高圧または低圧の大気に放射線測定器１０が晒されたり、電離箱１２内の気圧が急激に変化するような衝撃が電離箱１２に与えられたりした場合に、故障の可能性があることがユーザに示される。
【００８１】
なお、気圧故障判定は、放射線測定器１０の電源スイッチがオフにされている間に行ってもよい。この場合、電源スイッチがオフにされている間も、故障判定が可能な程度の電力が演算処理部３６および検出値生成部４４に与えられる。演算処理部３６は、電源スイッチがオフにされている間に気圧故障条件が成立した場合には、故障情報を記憶する。そして、故障情報が記憶されたときは、電源スイッチがオンになったときに表示部１８にエラー表示をさせる。
【符号の説明】
【００８２】
１０  放射線測定器、１２  電離箱、１４  測定部、１６  前面パネル、１８  表示部、２０  操作ボタン、２２  操作部、２４  制御部、２６  集電極、２８  電極層、３０  温度センサ、３２  気圧センサ、３４  検出／変換部、３４−１  第１変換回路、３４−２  第２変換回路、３４−３  第３変換回路、３６  演算処理部、４０  高圧発生回路、４４  検出値生成部、４６，４７  回路入力端子、４８  第１基準抵抗器、５０  オペアンプ、５２  第２基準抵抗器、５４，５８  可変抵抗器、５６，５７  回路出力端子、６０  基準抵抗器、６２  目盛り、６４  指針、６６  放射線量の表示値、６８  温度検出値の表示値、７０  気圧検出値の表示値、７２  バッテリインジケータ、７４  注意喚起インジケータ、８２  容器本体部、８４  容器蓋、８６  筒状側壁、８８  端壁、９０  β線透過フィルム、９２  蓋板、９４  蓋側壁、９６  集電極支持部材、９８  集電極固定穴、１００  端子支持部材、１０２  端子固定穴、１０４  電極層端子、１０６  センサ支持部材、１０８  センサ固定穴、１１０  通気孔、１１２  センサ筐体。
【図１】
2017072506.tif 000003
【図２】
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【図３】
2017072506.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017072506.tif 000009
【図８】
2017072506.tif 000010
【図９】
2017072506.tif 000011
【図１０】
2017072506.tif 000012
【図１１】
2017072506.tif 000013
【図１２】
2017072506.tif 000014
【図１３】
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