(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯した業務従事者が携帯中に被曝した中性子線の線量当量を計測する機能を備えた個人警報線量計の中性子線検出感度を校正するために、上位計算機の指令に基づいて個人警報線量計に所定線量の中性子線を照射する個人警報線量計用中性子線照射装置であって、少なくとも、中性子線源と、個人警報線量計に所定線量の中性子線を照射するために所定位置に個人警報線量計を保持する中性子線照射部と、個人警報線量計を収納する収納部と、収納部と中性子線照射部との間で個人警報線量計を搬送する搬送手段と、を備えた個人警報線量計用中性子線照射装置において、
複数台の個人警報線量計を中性子線照射位置から等距離になるように装着し、搬送手段によって収納部と中性子線照射部との間を搬送され、且つ、装着された個人警報線量計のそれぞれと上位計算機とを交信させるための接続端子を個人警報線量計毎に備えている線量計装着用カセットと、
前記収納部として、個人警報線量計を装着された複数の線量計装着用カセットを収納し、且つ線量計装着用カセットを１つずつ搬送手段によって中性子線照射部との間で受け渡しするカセット専用ストッカと、
線量計装着用カセットの接続端子に接続される交信用端子を備え、所定線量の中性子線が線量計装着用カセットに装着された全ての個人警報線量計に照射されるように線量計装着用カセットを位置決めして保持し、線量計装着用カセットが位置決め・保持された状態において線量計装着用カセットの接続端子と前記交信用端子とを接続させる中性子線照射部と、
上位計算機及び前記交信用端子に接続され、上位計算機との間で交信し、上位計算機からの指令に基づいて、交信用端子及び接続端子を介して、線量計装着用カセットに装着された複数の個人警報線量計に指令を発し、個人警報線量計毎の測定結果を読み取り、且つ読み取った測定結果を上位計算機に送信する指令・結果伝達手段と、
を備えていることを特徴とする個人警報線量計用中性子線照射装置。
【請求項２】
前記カセット専用ストッカに、線量計装着用カセットの有無及び線量計装着用カセットの端部位置の突出を検知するカセット検知手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の個人警報線量計用中性子線照射装置。
【請求項３】
前記中性子線照射部に、線量計装着用カセットの接続端子を前記交信用端子に押圧するカセット押圧手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の個人警報線量計用中性子線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、放射線管理区域内に入域した業務従事者が入域中に被曝した放射線の線量当量を計測する個人警報線量計（以下では線量計と略称する）の中性子線検出感度を校正するための個人警報線量計用中性子線照射装置（以下では中性子線照射装置と略称する）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の中性子線照射装置では、線量計１台単位で、中性子線が照射され、その中性子線検出感度が校正される。
この中性子線照射装置の構成を示す図は示していないが、この装置は、照射位置への線量計の位置決め・保持手段を有する中性子線照射台、中性子線源（以下では線源と略称する）、線源の格納部、線源の移動手段（例えばシリンダ）及び線源の移動等を制御したり状態等を表示したりする電気回路部等からなる中性子線照射装置本体部（以下では本体部と略称する）と、線量計を収納する収納手段（例えばストッカ）と、収納手段と照射位置との間で線量計を搬送する搬送手段（例えば搬送用ロボット）とで構成されている。このような構成は、基本的には、図３に示したこの発明の実施例の構成と同様である。
【０００３】
以下の説明においては、図３と同じ機能または同様の機能の部分には図３の符号を用いる。
上記のような構成の中性子線照射装置においては、まず、校正の対象となる線量計１が、収納手段であるストッカ３（図３では3a）の所定位置に１台ずつ別々に収納される。次いで、校正される線量計１が、１台単位で、搬送手段である搬送用ロボット４によってストッカ３から取り出されて、中性子線照射台23の位置決め・保持手段にセットされる。この状態までは、線源は、格納部21内に格納されており、線量計１が位置決め・保持手段にセットされることによって、格納部21から移動手段である線源移動用シリンダ27によって線量計１の側方位置まで持ち上げられる。この状態になって、上位計算機からの無線信号によって、線量計１が中性子線の検出を開始し、所定時間（例えば30分間）の検出の後、同様に上位計算機からの無線信号によって、検出を停止し、検出結果を無線で上位計算機に送信する。上位計算機は送信結果に基づいて中性子線の検出感度を算出して校正する。
【０００４】
線量計の種類によっては上位計算機との無線交信機能をもたないものもあるが、中性子線の検出機能をもつ線量計は上位計算機との無線交信機能を備えているので、この無線交信機能が活用されて、従来技術による中性子線照射装置は上記のように構成されている。
参考までに示すと、線源に使用される材料は 252Cfである。
【０００５】
なお、線源の格納部21は、中性子線の遮蔽効果をもつポリエチレンブロック211 及び鉛層212 で形成されており、ポリエチレンブロック211 の厚さは例えば 500mmであり、鉛層212 の厚さは例えば50mmである。更に、線源を保持している線源保持手段としても線源に近接している部分にはポリエチレン棒が使用され、線源収納孔からの中性子線の漏洩を防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上の説明から明らかなように、従来の中性子線照射装置においては、校正する線量計と上位計算機との交信手段として、線量計に備えられている無線交信機能が利用されている。このために、複数の線量計を同時に校正することが不可能であった。その理由は、同じ部署で使用する全ての線量計の交信周波数が同一周波数に設定されていて、上位計算機は、どれか１台の線量計と交信状態になると、他の線量計と混信状態になることを防止するために、他の線量計とは交信できないように設計されているからである。その結果として、無線交信機能を利用して複数の線量計を同時に校正しようとしても、各線量計と順次交信することが難しく、同時に校正しようとする全線量計とは交信できないことが多く、全線量計に待機状態から中性子線の検出を開始させたり、中性子線の検出を終了させたり、更には、測定結果を送信させたりすることが困難である。
【０００７】
したがって、無線交信機能を利用する従来の校正作業は１台単位でしか実施できず、校正作業には長い時間が必要となり、作業能率が非常に悪かった。
この発明の課題は、上記の作業能率の悪さを改善し、１度に複数台の線量計を校正できて作業能率に優れた中性子線照射装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、携帯した業務従事者が携帯中に被曝した中性子線の線量当量を計測する機能を備えた線量計の中性子線検出感度を校正するために、上位計算機の指令に基づいて線量計に所定線量の中性子線を照射する中性子線照射装置であって、少なくとも、中性子線源と、線量計に所定線量の中性子線を照射するために所定位置に線量計を保持する中性子線照射部と、線量計を収納する収納部と、収納部と中性子線照射部との間で線量計を搬送する搬送手段と、を備えた中性子線照射装置において、複数台の線量計を中性子線照射位置から等距離になるように装着し、搬送手段によって収納部と中性子線照射部との間を搬送され、且つ、装着された線量計のそれぞれと上位計算機とを交信させるための接続端子を線量計毎に備えている線量計装着用カセット（以下ではカセットと略称する）と、前記収納部として、線量計を装着された複数のカセットを収納し、且つカセットを１つずつ搬送手段によって中性子線照射部との間で受け渡しするカセット専用ストッカと、カセットの接続端子に接続される交信用端子を備え、所定線量の中性子線がカセットに装着された全ての線量計に照射されるようにカセットを位置決めして保持し、カセットが位置決め・保持された状態においてカセットの接続端子と前記交信用端子とを接続させる中性子線照射部と、上位計算機及び前記交信用端子に接続され、上位計算機との間で交信し、上位計算機からの指令に基づいて、交信用端子及び接続端子を介して、カセットに装着された複数の線量計に指令を発し、線量計毎の測定結果を読み取り、且つ読み取った測定結果を上位計算機に送信する指令・結果伝達手段と、を備えている。
【０００９】
複数の線量計を装着し、装着した全ての線量計に同線量の中性子線が照射されるように線量計を位置決めするカセットと、複数の線量計の１台毎と接続され、上位計算機の指令によって個々の線量計を稼働させ、その測定結果を読み取って上位計算機に送信する指令・結果伝達手段と、これらに適合させた収納部及び中性子線照射部とを備えることによって、複数の線量計を装着されたカセットの単位で収納し搬送し且つ中性子線を照射し、個々の線量計の測定結果を上位計算機に送信するので、この発明による中性子線照射装置は、１回の中性子線照射で複数の線量計の中性子線検出感度を校正することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記カセット専用ストッカに、カセットの有無及びカセットの端部位置の突出を検知するカセット検知手段を備えている。
カセット有無の検知によって、カセット専用ストッカの空き位置と既収納位置とが判別されるので、前記搬送手段が、カセット専用ストッカからカセットを確実に取り出し、且つ、校正を終わったカセットをカセット専用ストッカの空き位置に戻すことができる。
【００１１】
また、カセット端部位置突出の検知によって、搬送手段がカセット専用ストッカの後方にカセットを落下させてカセット及び線量計を破損させることを防止することができる。すなわち、カセットの端部がカセット専用ストッカ内から突出したことが検知されるので、何らかの要因、例えば異物が存在したためにカセット有無の検知が作動しなくて、カセットが既に有るにもかかわらずカセットが無いと判断された位置に別のカセットが戻されようとしても、既に収納されていたカセットの端部がカセット専用ストッカから突出すると、その状態が検知され、搬送手段を停止させることができ、搬送手段が既に収納されていたカセットをカセット専用ストッカの後方に落下させることはない。空き位置にカセットを戻す場合に、搬送手段がそのカセットを送り込み過ぎても同様に作用して、カセットをカセット専用ストッカの後方に落下させることを防止することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記中性子線照射部に、カセットの接続端子を前記交信用端子に押圧するカセット押圧手段を備えている。
カセット押圧手段がカセットの接続端子を交信用端子に押圧することによって、接続端子と交信用端子とが確実に接続され、且つカセット位置も固定されて安定する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明による中性子線照射装置の実施の形態について実施例を用いて説明する。
図３はこの発明による中性子線照射装置の実施例の全体構成を示す正面図である。図１は実施例の要部である中性子線照射台23及びカセット５の構成と配置を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図である。図２は実施例のカセット５の構成を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図であり、図４は実施例のカセット用ストッカ3aの内部の構成を示す側断面図である。
【００１４】
この実施例の構成は従来例とほぼ同様であるが、従来例と異なる主な点は、校正される複数の線量計１をカセット５に装着したままで搬送し、そのままで中性子線を照射すること、カセット５には各線量計１毎に接続端子531 を備え、これに対応して中性子線照射台23にも各線量計１毎に交信用端子235 を備えていること、及び上位計算機からの指令をカセット５に装着された各線量計１に伝え且つ各線量計１から測定結果を読み出して上位計算機に送信する指令・結果伝達手段であるマザーボード６を備えていることである。
【００１５】
この実施例は、本体部２と、線量計１を収納する収納手段であるカセット用ストッカ3aと、カセット用ストッカ3aと照射位置との間で線量計１を搬送する搬送手段である搬送用ロボット４と、カセット５と、マザーボード６とで構成されている。
まず、図１を用いて本体部２の構成を説明する。なお、線源24及び線源保持部材は図３に図示されている。
【００１６】
本体部２は、中性子線照射台23の構造の違いを除いて、ほぼ従来例と同じであり、線源24と、不使用時の線源24を格納するシールド用ポリエチレンブロック211 及びシールド用鉛層212 やマザーボード６及び不図示の電気回路等を収納する線源格納部兼電気ボックス21と、その上を被い中性子線照射台23を保持する照射台保持板22と、カセット５を位置決め・保持し、それに装着されている複数の線量計１に同時に同線量の中性子線を照射させ、各線量計１と上位計算機とを交信させるための交信用端子235 を備える中性子線照射台23と、線源24の移動手段である空気圧駆動の線源移動用シリンダ27やこのシリンダ27の可動軸であるステンレス製の線源保持軸25、線源保持軸25に線源24を取り付け且つ格納時の線源24の上部をシールドするポリエチレン製のシールド部材261 及び中性子線照射時の線源24の位置を安定させるために線源24の下部に取り付けられているポリエチレン製のシールド部材262 等とで構成されている。
【００１７】
次に、図２を用いてカセット５の構成を説明する。
カセット５は、正方形のアルミ製のベース板51を基板とし、その上面の中央から等距離の４ヵ所に線量計１を装着するための樹脂製の挿入ユニット52を、それらの外側に接続端子531 をもつ端子基板53を備えている。ベース板51には、カセット５を中性子線照射台23に搭載する際に、線源保持軸25に突き当たることを回避し、且つ線源24の上昇を妨げないための切込み部54と、接続端子531 の位置に対応する不図示の矩形孔とが形成されている。この矩形孔の内部で接続端子531 が、中性子線照射台23の交信用端子235 に接続される。また、不図示ではあるが、挿入ユニット52の内面には線量計１との接続部が取り付けられており、この接続部が、不図示のリード線を介して接続端子531 に接続されている。なお、端子基板53はベース板51にネジ止めされている。
【００１８】
続いて、図１を用いて、中性子線照射台23の構成及び中性子線照射台23へのカセット５の装着について説明する。
中性子線照射台23は、線源格納部兼電気ボックス21の上面を被う照射台保持板22によって保持され、後述の照射台板232 の４隅等を保持するアルミ製の支持棒231 と、支持棒231 に保持され、カセット５を保持・位置決めするためのアルミ製の照射台板232 と、照射台板232 に取り付けられたステンレス製のカセット固定部材234 及び交信用端子235 と、カセット固定部材234 を移動させるための固定部材移動用シリンダ233 と、で構成されている。
【００１９】
照射台板232 には、カセット５を保持し位置決めするための位置合わせ用凹部2321と、カセット５を搬送用ロボット４で照射台23上にセットする際のロボット把持部上板41及びロボット把持部下板42の移動空間を確保するための切込み部2322と、交信用端子235 の設置空間となる不図示の矩形孔とが形成されている。このような構造に加工するため、図１には示していないが、照射台板232 は２枚の板を重ね合わせて構成されている。
【００２０】
このような中性子線照射台23へのカセット５の装着は以下の通りである。
搬送用ロボット４のロボット把持部上板41及びロボット把持部下板42に保持されてカセット用ストッカ3aから搬送されてきたカセット５は、照射台板232 の切込み部2322側から持ち込まれて位置合わせ用凹部2321の上まで運ばれ（図１の状態）、位置合わせ用凹部2321内にセットされる。この状態で、空気圧で駆動される固定部材移動用シリンダ233 がカセット固定部材234 を下方に移動させてカセット５のベース板51を下方に押圧し、カセット５を位置決め固定し、且つカセット５の接続端子531 を交信用端子235 に確実に接続させる。カセット固定部材234 は図１のようにカセット５のベース板51の四隅に近い４ヵ所に設けられている。交信用端子235 はばねを内蔵する端子であって、このばねが、カセット固定部材234 によるベース板51への押圧で接続端子531 と交信用端子235 とを確実に接続させ、且つ接続端子531 及び交信用端子235 に無理な力がかかることを防止している。
【００２１】
カセット固定部材234 及び固定部材移動用シリンダ233 が、請求項３のカセット押圧手段に相当する。
なお、図１（ｂ）には、線源24が線量計１の側方に示されているが、カセット５が中性子線照射台23に装着される時点には、線源24はまだ線源格納部兼電気ボックス21内に格納されており、カセット５の装着が終わってから、図１（ｂ）の状態まで線源移動用シリンダ27によって持ち上げられる。図１（ｂ）の状態は中性子線照射状態に相当する。また、シールド部材262 が線源24の下部に取り付けられているのは、線源24を保持しているシールド部材261 の部分の低剛性で線源位置が不安定になることを防止するためである。
【００２２】
ここで、マザーボード６が必要な理由を説明する。
「発明が解決しようとする課題」の項で説明したように、無線交信機能を利用して複数の線量計を同時に校正しようとしても、カセット５に装着されている各線量計１と順次交信することが難しく、装着されている全ての線量計１とは交信できないことが多い。したがって、カセット５に装着されている全ての線量計１に、挿入ユニット52に装着された状態である待機状態から中性子線の検出を開始させたり、中性子線の検出を終了させたり、更には、測定結果を送信させたりすることが困難である。マザーボード６は、このような無線交信機能をもつ線量計の複数同時校正を可能にするための部材であって、上位計算機からの検出開始及び検出終了、結果送信等の指令を、カセット５に装着されている各線量計１に順番に送信し、各線量計１の計測結果を順番に線量計１から読み出して、それらの計測結果を上位計算機に送信する機能をもつ部材である。マザーボード６と各線量計１とは、中性子線照射台23の交信用端子235 及びカセット５の接続端子531 を介して直接接続されており、線量計１の無線交信機能は利用しない。但し、マザーボード６と上位計算機とは有線でも無線でも交信可能である。
【００２３】
最後に、図４を用いて、カセット用ストッカ3aの構成を説明する。
このカセット用ストッカ3aは、左側が開放状態で右側にはストッカ用扉33が取り付けられているストッカ筐体31と、カセット保持棚32と、ストッカ用扉33と、カセット保持棚32に取り付けられているカセット５の有無を検知するカセット検知センサ34と、筐体上部のストッカ用扉33に近接して取り付けられているストッカ用扉33の開き初めを検知する扉開き検知センサ35と、で構成されている。
【００２４】
ストッカ筐体31の左側を開放状態にしているのは、搬送用ロボット４がカセット５を出し入れする部分であるからである。ストッカ筐体31の右側をストッカ用扉33にしているのは、搬送用ロボット４がカセット５を右側に送り過ぎることを検知するためである。何らかの要因で搬送用ロボット４がカセット５を右側に送り過ぎると、ストッカ用扉33が開き始めるので、この開き始めを検知すると、搬送用ロボット４がカセット５を右側に送り過ぎてカセット５をカセット用ストッカ3a内から落下させ、カセット５及び線量計１を破損させることを防止することができる。扉開き検知センサ35はストッカ用扉33の開き初めを検知する検知センサであり、扉開き検知センサ35の検知信号によって搬送用ロボット４を停止させ、右側への送り過ぎを防止する。
【００２５】
カセット保持棚32毎に取り付けられているカセット検知センサ34は、各棚毎のカセット５の有無を検知し、搬送用ロボット４にカセット５の取り出し位置及び返還可能位置を知らせ、カセット５を確実に且つ安全に搬送させる。
以上に説明した実施例においては、４台の線量計１が装着されるカセット５の場合を説明したが、カセット５への線量計１の装着数は、４台に限定されるものではなく、本体部２の大きさと線量計１の配置位置による装着可能な線量計１の数と校正に必要な照射時間等との兼ね合いで、最適な線量計の装着数を決めればよい。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、複数の線量計を装着し、装着した全ての線量計に同線量の中性子線が照射されるように線量計を位置決めするカセットと、複数の線量計の１台毎と接続され、上位計算機の指令によって個々の線量計を稼働させ、その測定結果を読み取って上位計算機に送信する指令・結果伝達手段と、これらに適合させた収納部及び中性子線照射部とを備えることによって、複数の線量計を装着したカセットの単位で収納し搬送し且つ中性子線を照射し、個々の線量計の測定結果を上位計算機に送信するので、この発明による中性子線照射装置は、１回の中性子線照射で複数の線量計の中性子線検出感度を校正することができる。したがって、従来技術においては線量計１台ずつで実施しなければならなかった中性子線検出感度の校正作業を、複数台の線量計で実施できる校正作業に置き換えることができて、線量計の中性子線検出感度の校正作業の能率が大幅に改善される。
【００２７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記カセット専用ストッカに、カセットの有無及びカセットの端部位置の突出を検知するカセット検知手段を備えている。カセットの有無の検知によって、カセット専用ストッカの空き位置と既収納位置とが判別され、カセット専用ストッカと中性子線照射部との間でカセットを問題なく搬送することができる。また、カセットの端部位置の突出の検知によって、搬送手段がカセットをカセット専用ストッカから落下させてカセット及び線量計を破損させることを防止することができる。したがって、この発明によれば、カセットが搬送手段によって円滑に搬送され、且つ搬送工程においてカセット及び線量計を破損させる可能性が大幅に低減する。
【００２８】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記中性子線照射部に、カセットを交信用端子に押圧するカセット押圧手段を備えている。カセット押圧手段がカセットを交信用端子に押圧することによって、カセットの接続端子を交信用端子に確実に接続させ、且つカセット位置を固定して安定させる。したがって、この発明によれば、校正作業をより確実に実施できる中性子線照射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による中性子線照射装置の実施例の要部の構成を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図
【図２】実施例のカセットの構成を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図
【図３】実施例の全体構成を示す正面図
【図４】実施例のカセット用ストッカの内部の構成を示す側断面図
【符号の説明】
１  線量計
２  本体部
21  線源格納部兼電気ボックス
211  シールド用ポリエチレンブロック
212  シールド用鉛層
22  照射台保持板         221  線源収納孔
23  中性子線照射台
231  支持棒
232  照射台板
2321  位置合せ用凹部    2322  切込み部
233  固定部材移動用シリンダ
234  カセット固定部材
235  交信用端子
24  線源              25  線源保持軸
261, 262  シールド部材
27  線源移動用シリンダ
3a  カセット用ストッカ
31  ストッカ筐体      32  カセット保持棚
33  ストッカ用扉      34  カセット検知センサ
35  扉開き検知センサ
４  搬送用ロボット
41  ロボット把持部上板
42  ロボット把持部下板
５  カセット
51  ベース板          52  挿入ユニット
53  端子基板           531  接続端子
54  切込み部
６  マザーボード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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