(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定対象に放射線検出器を接近させて、放射能から放出される放射線を検出し、測定部にて前記放射線検出器からの出力レベルの大小の判定を行なう大面積放射線モニタにおいて、
放射線との相互作用で光を発光する大面積のプラスチックシンチレータで検出部を形成し、当該プラスチックシンチレータからの光を受けて蛍光を発する物質を含んだ細い径の複数の光ファイバを前記プラスチックシンチレータに並設して前記検出部から引き出し、
前記光ファイバの断面形状を三角形とし、かつその頂部をプラスチックシンチレータ側へ向けるようにするとともに、前記プラスチックシンチレータで発光した光が当該光ファイバを介して２個のフォトマルに交互に導かれるように前記光ファイバの端部を順次各フォトマルに光結合させ、当該各フォトマルから出力される電気信号を同時計数し、当該出力レベルの大小の判定を行なうようにしたことを特徴とする光ファイバ型大面積放射線モニタ。
【請求項２】
前記請求項１に記載の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、
自然放射線の影響を除去する鉛等の遮蔽体を前記検出部の周囲に設置し、当該検出部とフォトマルとを光結合させる多数の光ファイバを前記検出部から導き、かつ前記遮蔽体にスリット穴を設けて、当該遮蔽体から検出部を引き抜き自在な構成としたことを特徴とする光ファイバ型大面積放射線モニタ。
【請求項３】
前記請求項２に記載の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、
前記遮蔽体の内部にスリット穴から検出部挿入方向にガイドを設け、前記プラスチックシンチレータを遮蔽体外部からスリット穴に挿入した際に、前記ガイドによってプラスチックシンチレータの先端部を所定位置に導く構成としたことを特徴とする光ファイバ型大面積放射線モニタ。
【請求項４】
前記請求項１に記載の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、
前記プラスチックシンチレータと光ファイバとの間に距離をとるように、当該プラスチックシンチレータと光ファイバとの間に空気層または透明層体を設けるようにしたことを特徴とする光ファイバ型大面積放射線モニタ。
【請求項５】
前記請求項１に記載の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、
前記プラスチックシンチレータの表面に凹凸を設けるようにしたことを特徴とする光ファイバ型大面積放射線モニタ。
【請求項６】
前記請求項１に記載の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、
前記プラスチックシンチレータで発光した光を反射する反射板の表面に凹凸を設けるようにしたことを特徴とする光ファイバ型大面積放射線モニタ。
【請求項７】
前記請求項１に記載の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、
異なる検出部のプラスチックシンチレータからの信号を取り込む共通の回路系を設け、プラスチックシンチレータから出力される２グループの光ファイバの一方を前記共通の回路系に入力させ、それぞれの検出部の同時計数回路に共通の回路から出力される信号をそれぞれ入力して同時計数するようにしたことを特徴とする光ファイバ型大面積放射線モニタ。
【請求項８】
前記請求項１に記載の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、
前記プラスチックシンチレータと光ファイバとを組み合わせた層を複数層だけ積層するようにしたことを特徴とする光ファイバ型大面積放射線モニタ。
【請求項９】
前記請求項１に記載の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、
前記光ファイバで形成された単位検出部の隣接する単位検出部をある角度を持たせて少しずつずらしながら複数配置して、検出部を曲面状に形成するようにしたことを特徴とする光ファイバ型大面積放射線モニタ。
【請求項１０】
前記請求項１に記載の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、
前記プラスチックシンチレータを曲げ、当該プラスチックシンチレータに沿って光ファイバを並設して、検出部を曲面状に形成するようにしたことを特徴とする光ファイバ型大面積放射線モニタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば原子力発電所等の原子力施設での人体・物品、あるいは空気や水等の放射能の有無をモニタするための、体表面モニタ・物品搬出モニタ、あるいはダスト放射線モニタ・排気放射線モニタ・排水放射線モニタ等に利用される光ファイバ型大面積放射線モニタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、原子力発電所等の原子力施設においては、人体・物品、あるいは空気や水等の放射能の有無をモニタするために、大面積の放射線検出器を用いて、この放射線検出器を検出部に設置し、被測定対象の放射能から放出される放射線を検知してその程度を測定し、放射能の有無の判定が行なわれてきている。
【０００３】
ところで、この種の大面積放射線モニタにおいては、特に検出部は、フォトマルが検出部内部に収納された構成となっており、フォトマルを横向きに配置する等の薄型化の工夫がされてきているが、それでも薄型化には限界があり、検出部が厚く、大きなものとなっている。
【０００４】
また、放射線が入射して大面積のプラスチックシンチレータで発光した光を、検出部の位置によらず均一にフォトマルに集光させるようにしているため、プラスチックシンチレータから離れた位置にフォトマルが配置されており、検出部の厚さが１００mm〜１５０mm程度の厚い構造となっている。
【０００５】
さらに、フォトマルの配置や向きによって、光の伝達程度が検出部で異なり、検出感度のムラが発生している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の大面積放射線モニタにおいては、薄型・軽量化を図るには限界があり、さらに検出感度のムラが発生して均一な測定を行なうことが困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、検出部全域（大面積）で高感度かつ均一な測定を実現することが可能で、しかも薄型・軽量で取扱いが容易な光ファイバ型大面積放射線モニタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、
まず、請求項１に対応する発明では、被測定対象に放射線検出器を接近させて、放射能から放出される放射線を検出し、測定部にて前記放射線検出器からの出力レベルの大小の判定を行なう大面積放射線モニタにおいて、放射線との相互作用で光を発光する大面積のプラスチックシンチレータで検出部を形成し、当該プラスチックシンチレータからの光を受けて蛍光を発する物質を含んだ細い径の複数の光ファイバをプラスチックシンチレータに並設して前記検出部から引き出し、光ファイバの断面形状を三角形とし、かつその頂部をプラスチックシンチレータ側へ向けるようにするとともに、プラスチックシンチレータで発光した光が当該光ファイバを介して２個のフォトマルに交互に導かれるように光ファイバの端部を順次各フォトマルに光結合させ、当該各フォトマルから出力される電気信号を同時計数し、当該出力レベルの大小の判定を行なうようにしている。
【０００９】
また、請求項２に対応する発明では、上記請求項１に対応する発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、自然放射線の影響を除去する鉛等の遮蔽体を検出部の周囲に設置し、当該検出部とフォトマルとを光結合させる多数の光ファイバを検出部から導き、かつ遮蔽体にスリット穴を設けて、当該遮蔽体から検出部を引き抜き自在な構成としている。
【００１０】
さらに、請求項３に対応する発明では、上記請求項２に対応する発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、遮蔽体の内部にスリット穴から検出部挿入方向にガイドを設け、プラスチックシンチレータを遮蔽体外部からスリット穴に挿入した際に、ガイドによってプラスチックシンチレータの先端部を所定位置に導く構成としている。
【００１４】
また、請求項４に対応する発明では、上記請求項１に対応する発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、プラスチックシンチレータと光ファイバとの間に距離をとるように、当該プラスチックシンチレータと光ファイバとの間に空気層または透明層体を設けるようにしている。
【００１６】
また、請求項５に対応する発明では、上記請求項１に対応する発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、プラスチックシンチレータの表面に凹凸を設けるようにしている。
【００１７】
さらに、請求項６に対応する発明では、上記請求項１に対応する発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、プラスチックシンチレータで発光した光を反射する反射板の表面に凹凸を設けるようにしている。
【００１８】
また、請求項７に対応する発明では、上記請求項１に対応する発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、異なる検出部のプラスチックシンチレータからの信号を取り込む共通の回路系を設け、プラスチックシンチレータから出力される２グループの光ファイバの一方を共通の回路系に入力させ、それぞれの検出部の同時計数回路に共通の回路から出力される信号をそれぞれ入力して同時計数するようにしている。
【００１９】
さらに、請求項８に対応する発明では、上記請求項１に対応する発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、プラスチックシンチレータと光ファイバとを組み合わせた層を複数層だけ積層するようにしている。
【００２０】
一方、請求項９に対応する発明では、上記請求項１に対応する発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、光ファイバで形成された単位検出部の隣接する単位検出部をある角度を持たせて少しずつずらしながら複数配置して、検出部を曲面状に形成するようにしている。
【００２１】
また、請求項１０に対応する発明では、上記請求項１に対応する発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、プラスチックシンチレータを曲げ、当該プラスチックシンチレータに沿って光ファイバを並設して、検出部を曲面状に形成するようにしている。
【００２２】
従って、まず、請求項１に対応する発明の大面積放射線モニタにおいては、放射線との相互作用で発光した光を光ファイバの状態で検出部の外部に導いてフォトマルに光結合させることにより、フォトマルを検出部から別の位置に配置して、フォトマルを検出部の配置に制約されずにモニタに収納することが可能となるため、検出部を薄型・軽量で取扱い容易な構造とすることができる。特に、プラスチックシンチレータに多数の光ファイバを並設し、プラスチックシンチレータで発光した光を光ファイバを通して２個のフォトマルに交互に導き、フォトマルからの出力電気信号を同時計数回路にて同時計数することで、各回路上のランダムな信号が除去されるので、ランダムな特性を持つノイズが除去できるため、高感度に放射線の測定をすることができる。この場合、光ファイバの断面形状を角形とし、その頂部をプラスチックシンチレータ側へ向けることにより、発光した光を均一に両方のフォトマルへ伝達することができる。また、光ファイバを２個のフォトマルへ交互に導くことにより、両方のフォトマルに均一に光が導かれるので、プラスチックシンチレータで発光した光による信号が確実に同時計数回路に導かれるので、放射線の信号が同時計数回路で除去されず確実に出力でき、高感度の放射線測定をすることができる。
【００２３】
また、請求項２に対応する発明の大面積放射線モニタにおいては、遮蔽体を検出部の周囲に設置し、検出部とフォトマルとを光結合させる光ファイバを検出部から導き、遮蔽体にスリット穴を設けて遮蔽体から検出部を引き抜き可能とすることにより、遮蔽体の全体重量に占める割合が大きいことから、コンパクト化に加えて、軽量化、保守性改善を図ることができる。
【００２４】
さらに、請求項３に対応する発明の大面積放射線モニタにおいては、遮蔽体の内部にスリット穴から検出部挿入方向にガイドを設け、プラスチックシンチレータを遮蔽体外部からスリット穴に挿入した際に、ガイドによってプラスチックシンチレータの先端部を所定位置に導くことにより、検出部をモニタ本体へ設置し易くなるため、作業性を大幅に改善することができる。
【００２８】
また、請求項４に対応する発明の大面積放射線モニタにおいては、プラスチックシンチレータと光ファイバとの間に空気層または透明層体を設けて、プラスチックシンチレータと光ファイバとの間に距離を取ることにより、発光した光を均一に両方のフォトマルへ伝達することができる。
【００３０】
また、請求項５に対応する発明の大面積放射線モニタにおいては、プラスチックシンチレータの表面に凹凸を設けることにより、発光した光は、プラスチックシンチレータから光が放出される時にあらゆる方向に散乱して、あらゆる光ファイバに照射され、交互にフォトマルに導かれるため、発光した光を均一にフォトマルへ伝達することができる。
【００３１】
さらに、請求項６に対応する発明の大面積放射線モニタにおいては、反射板の表面に凹凸を設けることにより、発光した光は、反射される時にあらゆる方向に散乱して、あらゆる光ファイバに照射され、交互にフォトマルに導かれるため、発光した光を均一にフォトマルへ伝達することができる。
【００３２】
また、請求項７に対応する発明の大面積放射線モニタにおいては、異なる検出面のプラスチックシンチレータの信号を取り込む共通の回路系を設けて、シンチレータから出力される２グループの光ファイバの一方を共通の回路系に入力し、それぞれの検出部の同時計数回路に共通の回路から出力される信号をそれぞれ入力し同時計数することにより、共通回路では異なる検出面で発光した信号が混合されるが、各検出面毎に設けた同時計数回路にて同時性の原理で分離され、各検出面個別の信号として取り出すことができるため、フォトマル本数や回路数を減少させることができる。
【００３３】
さらに、請求項８に対応する発明の大面積放射線モニタにおいては、プラスチックシンチレータと光ファイバとを組み合わせた層を複数層積層することにより、各層は薄いため透過力の強いγ線に対して感度が低いが、層を重ねる度に直線的にγ線感度を増加させることができるため、高感度なγ線検出をすることができる。
【００３４】
一方、請求項９に対応する発明の大面積放射線モニタにおいては、光ファイバで形成された単位検出部の隣接する単位検出部をある角度を持たせて少しずつずらしながら複数配置し、検出部を曲面状にすることにより、被測定対象の形状に合わせて検出部との距離を合わせることができるため、均一的な感度で測定することができる。
【００３５】
また、請求項１０に対応する発明の大面積放射線モニタにおいては、プラスチックシンチレータを曲げ、そのプラスチックシンチレータに沿って光ファイバを並設し、検出部を曲面状にすることにより、被測定対象の形状に合わせて検出面との距離を合わせることができるため、均一的な感度で測定することができる。
【００３６】
以上により、検出部全域（大面積）で高感度かつ均一な測定を実現することが可能で、しかも薄型・軽量で取扱いが容易な光ファイバ型大面積放射線モニタを得ることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明は、検出部にプラスチックシンチレータを設置し、放射線との相互作用で発光した光を光ファイバで検出部の外部に伝達し、検出部の外部にフォトマルを配置工夫することにより、光の伝達程度の場所依存性をなくし、検出部を薄くしてスペースファクタを良くするものである。
【００３８】
すなわち、本発明の検出部は、放射線が入射してプラスチックシンチレータと相互作用することで発光し、光が放出される。この光が光ファイバに伝達し、外部に出力される。プラスチックシンチレータの光は、光ファイバで光を受けて蛍光を発する。この２次的な光は、光ファイバ内で等方的に放出され、結果的にプラスチックシンチレータの光が光ファイバ軸方向に曲げられ、光ファイバ壁面での反射作用により、フォトマルに効率良く伝達することができる。
【００３９】
また、プラスチックシンチレータをファイバ状とし並べて検出面を形成している場合には、プラスチックシンチレータ内で発光した光を、直接光ファイバ内で効率良く伝達することができる。
【００４０】
以上のようにして、光が効率良く伝達することで、フォトマルを検出部から離して配置することができ、大面積放射線モニタ内のスペースファクタの良い位置に配置することができ、検出部を薄型とすることができる。そして、この種のモニタは、測定対象が大きいことから、モニタの大半を検出部が占めている場合が多いため、検出部が薄型となることで、モニタ本体をコンパクトとすることができる。
【００４１】
一方、自然放射線の影響を軽減させる遮蔽体が存在するモニタの場合には、遮蔽体に設けたスリット穴から、検出部で発光した光を遮蔽体の外部に導くことにより、遮蔽体のサイズを小型とすることができる。そして、モニタの総重量に対して遮蔽体の占める重量が大きいことから、軽量化に寄与することができる。さらに、検出部が薄いため、遮蔽体の引き出し部をスリット形状にでき、遮蔽効果を低下させることなく、光信号を外部に引き出すことができる。
【００４２】
以下、上記のような考え方に基づく本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４３】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタ（体表面モニタ）の構成例を示す正面図および側面図である。
【００４４】
本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタは、人体や物体等（図は人体の場合）の被測定対象に放射線検出器を接近させて、放射能から放出される放射線を検出し、放射線検出器からの出力レベルの大小の判定を行なうモニタであり、特に放射線との相互作用で光を発光する大面積のプラスチックシンチレータ１で検出部を形成し、このプラスチックシンチレータ１からの光を受けて蛍光を発する物質を含んだ細い径の複数の光ファイバ２を、プラスチックシンチレータ１に並設して検出部から引き出し、検出部から離れた外部位置に設置されて検出部から送られてきた光信号を電気信号に変換するフォトマル４に光結合させるように、上記放射線検出器を構成し、測定部５にてフォトマル４からの出力レベルの大小判定を行なうようにしている。これにより、フォトマル４を検出部と別の場所に配置して、検出部を薄型の構造としている。
【００４５】
なお、図１（ａ）中、３は遮光膜を示している。
【００４６】
次に、以上のように構成した本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタの作用について説明する。
【００４７】
通常、プラスチックシンチレータの放射線との作用で発光する光は、微弱な光であり、光ファイバで検出部外部に取り出して測定することは非常に難しいが、プラスチックシンチレータをファイバ状に加工し、光ファイバを２個のフォトマルに接続して、両者の同時計数を行なう方法（例えば、“特開平４−２４５８２号公報”）や、板状プラスチックシンチレータに波長変換光ファイバ（入射光を波長変換してファイバ軸方向に伝達する光ファイバ）を並設させる方法（例えば、本出願人により出願された“特願平７−３２１９２０号”）等の方法が提案され、実用化されるに至っている。
【００４８】
上記いずれの方法においても、光ファイバの状態で検出部の外部に放射線との相互作用で発光した光を導くことができる。
【００４９】
すなわち、図１（ａ）において、放射線が入射してプラスチックシンチレータ１と相互作用することで発光し、光が放出される。この光が光ファイバ２に伝達し、外部に出力される。プラスチックシンチレータ１の光は、光ファイバ２で光を受けて蛍光を発する。この２次的な光は、光ファイバ２内で等方的に放出され、結果的にプラスチックシンチレータ１の光が光ファイバ２軸方向に曲げられ、光ファイバ２壁面での反射作用により、フォトマル４に効率良く伝達することができる。
【００５０】
また、プラスチックシンチレータ１をファイバ状とし並べて検出面を形成している場合には、プラスチックシンチレータ１内で発光した光を、直接光ファイバ２内でフォトマル４に効率良く伝達することができる。
【００５１】
そして、測定部５にて、フォトマル４からの出力レベルの大小判定をすることができる。
【００５２】
以上のようにして、光が効率良く伝達することで、フォトマル４を検出部から離して配置することができ、大面積放射線モニタ内のスペースファクタの良い位置に配置することができ、検出部を薄型とすることができる。そして、この種のモニタは、測定対象が大きいことから、モニタの大半を検出部が占めている場合が多いため、検出部が薄型となることで、モニタ本体をコンパクトとすることができる。
【００５３】
本実施形態の場合には、フォトマル４を検出部から別の位置に配置できて、フォトマル４を検出部の配置に制約されずに大面積放射線モニタに収納（図１（ａ）の場合は足部）することが可能となり、薄型・軽量で取扱い容易な大面積放射線モニタとすることができる。
【００５４】
上述したように、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタでは、検出部全域（大面積）で高感度かつ均一な測定を実現することが可能となり、しかも薄型・軽量で取扱いが容易なモニタを得ることが可能となる。
【００５５】
（第２の実施形態）
図１（ｂ）は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタ（物品モニタ）の構成例を示す正面図および側面図である。また、図２（ａ）（ｂ）は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタ（遮蔽体付きのもの）の構成例を示す正面図および断面図である。
【００５６】
なお、図１（ａ）と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００５７】
すなわち、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタは、図示のように、高感度に測定するために自然放射線の影響を除去する鉛等の遮蔽体６を検出部の周囲に設置し、この検出部とフォトマル４とを光結合させる多数の光ファイバ２を検出部から導き、かつ遮蔽体６にスリット穴７を設けて、この遮蔽体６から検出部を引き抜き自在な構成としている。
【００５８】
次に、以上のように構成した本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいては、遮蔽体６の全体重量に占める割合が大きいことから、遮蔽体６を検出部の周囲に設置し、検出部とフォトマル４とを光結合させる光ファイバ２を検出部から導き、遮蔽体６にスリット穴７を設けて遮蔽体６から検出部を引き抜きできることにより、コンパクト化に加えて、軽量化、保守性改善を図ることができる。
【００５９】
上述したように、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタでは、コンパクト化、軽量化、保守性改善を図ることが可能となる。
【００６０】
（第３の実施形態）
図３は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタの構成例を示す斜視図であり、図１（ｂ）および図２と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００６１】
すなわち、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタは、図示のように、前記第２の実施形態において、遮蔽体６の内部に、スリット穴７から検出部挿入方向にガイド２２を設け、プラスチックシンチレータ１を遮蔽体６外部からスリット穴７に挿入した際に、ガイド２２によってプラスチックシンチレータ１の先端部を所定位置に導く構成としている。
【００６２】
次に、以上のように構成した本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいては、遮蔽体６の内部にスリット穴７から検出部挿入方向にガイド２２を設け、プラスチックシンチレータ１を遮蔽体６外部からスリット穴７に挿入した際に、ガイド２２によってプラスチックシンチレータ１の先端部が所定位置に導かれることにより、前記第２の実施形態では、検出部が薄く（３mm〜５mm厚）、しなやかになるので、モニタ本体への設置がしずらくなるが、ガイド２２を設けることで、検出部をモニタ本体へ設置し易くなるため、作業性を大幅に改善することができる。
【００６３】
上述したように、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタでは、検出部をモニタ本体へ設置する際の作業性を大幅に改善することが可能となる。
【００６４】
（第４の実施形態）
図４は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタの構成例を示す概要図であり、図１乃至図３と同一要素には同一符号を付して示している。
【００６５】
すなわち、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタは、図示のように、プラスチックシンチレータ１に多数の光ファイバ２を並設し、プラスチックシンチレータ１で発光した光が光ファイバ２を介して２個のフォトマル４ａ，４ｂに導かれるように光ファイバ２の端部を順次フォトマル４ａ・フォトマル４ｂに光結合させ、フォトマル４ａ・フォトマル４ｂから出力される電気信号を同時計数回路４３にて同時計数し、その出力レベルの大小の判定を行なう構成としている。
【００６６】
なお、図４中、４１ａ，４１ｂは増幅器、４２ａ，４２ｂはディスクリ回路を示している。
【００６７】
次に、以上のように構成した本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタの作用について、図６を用いて説明する。
【００６８】
プラスチックシンチレータ１で発光した光は、板状のプラスチックシンチレータ１の内部で４π方向に広がって、２系統のフォトマル４ａ，４ｂの両方に取り込まれる。
【００６９】
同時計数回路４３では、図６（ａ）に示すように、Ａ・Ｂ同時に入った信号だけを出力Ｘに出力するようになっているので、回路途中で侵入したランダムなノイズ成分は、ＡまたはＢのいずれかで発生する場合がほとんどであるため、純粋に放射線の検知信号のみを取り出すことができる。
【００７０】
従って、この検知信号の出力レベルを判定することにより、ランダムなノイズが除去できるため、高感度に放射線の測定をすることができる。
【００７１】
上述したように、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタでは、ランダムなノイズを除去して、高感度に放射線の測定をすることが可能となる。
【００７２】
（第５の実施形態）
図５（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタの構成例を示す断面図であり、図４と同一要素には同一符号を付して示している。
【００７３】
すなわち、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタは、図示のように、前記第４の実施形態の検出部において、プラスチックシンチレータ１と光ファイバ２とを並設し、この光ファイバ２を２個のフォトマル４ａ，４ｂへ交互に導く（図５中、○，●印で示す）構成としている。
【００７４】
次に、以上のように構成した本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいては、プラスチックシンチレータ１と光ファイバ２とが並設され、その光ファイバ２が２個のフォトマル４ａ，４ｂへ交互に導かれることにより、プラスチックシンチレータ１で発光した光が、２個のフォトマル４ａ，４ｂに均一に入射される。
【００７５】
すなわち、プラスチックシンチレータ１で発光した光が、発光点近傍の光ファイバ２に多く入射するため、近傍の光ファイバ２を交互に２個のフォトマル４ａ，４ｂに光結合させることで、両フォトマル４ａ，４ｂに均一に入力することができる。
【００７６】
これにより、両回路系に確実に信号として出力できるので、同時計数回路４３での数え落としを防止することができ、高感度に放射線の測定をすることができる。
【００７７】
図６（ｂ）は、２個のフォトマル４ａ，４ｂへ入射する光の片寄りが発生した時の、数え落としの発生メカニズムを示す図である。
【００７８】
図６（ｂ）に示すように、光の片寄りが発生すると、光の入射の小さい方の波高値が小さくなり、ディスクリ回路４２ａ，４２ｂにて片側が弁別され、１系統の信号だけになるため、同時計数回路４３で完全に除去されることになる。
【００７９】
上述したように、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタでは、同時計数回路４３での数え落としを防止して、高感度に放射線の測定をすることが可能となる。
【００８０】
（第６の実施形態）
図５（ａ）は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタの構成例を示す断面図であり、図４と同一要素には同一符号を付して示している。
【００８１】
すなわち、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタは、図示のように、前記第４の実施形態の検出部において、２個のフォトマル４ａ，４ｂに均一に光を伝達させるための手段である光ファイバ２の断面形状を丸形としている。
【００８２】
なお、図５（ａ）中、５１はプラスチックシンチレータ１から発光した光を反射するための反射板である。
【００８３】
次に、以上のように構成した本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいては、光ファイバ２の断面形状が丸形であることにより、プラスチックシンチレータ１から発光した光は、ほとんどの場合が２本の光ファイバ２の間となるので、発光部を囲む２本のファイバ２に照射されて、交互にフォトマル４ａ，４ｂに接続されるため、均一に伝達することができる。
【００８４】
上述したように、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタでは、プラスチックシンチレータ１から発光した光を、２個のフォトマル４ａ，４ｂに均一に伝達することが可能となる。
【００８５】
（第７の実施形態）
図５（ｂ）は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタの構成例を示す断面図であり、図４と同一要素には同一符号を付して示している。
【００８６】
すなわち、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタは、図示のように、前記第４の実施形態の検出部において、プラスチックシンチレータ１と、２個のフォトマル４ａ、４ｂに均一に光を伝達させるための手段である光ファイバ２との間に距離をとるように、プラスチックシンチレータ１と光ファイバ２との間に、空気層または透明層体を設ける構成としている。
【００８７】
なお、図５（ｂ）中、５１はプラスチックシンチレータ１から発光した光を反射するための反射板である。
【００８８】
次に、以上のように構成した本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいては、プラスチックシンチレータ１と光ファイバ２との間に空気層または透明層体を設けて、プラスチックシンチレータ１と光ファイバ２との間に距離をとることにより、発光位置から各光ファイバ２への立体角の差が少なくなり均一に近くなるので、交互にフォトマル４ａ，４ｂに導かれるため、プラスチックシンチレータ１から発光した光を均一に伝達することができる。
【００８９】
上述したように、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタでは、プラスチックシンチレータ１から発光した光を、２個のフォトマル４ａ，４ｂに均一に伝達することが可能となる。
【００９０】
（第８の実施形態）
図５（ｃ）は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタの構成例を示す断面図であり、図４と同一要素には同一符号を付して示している。
【００９１】
すなわち、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタは、図示のように、前記第４の実施形態の検出部において、２個のフォトマル４ａ、４ｂに均一に光を伝達させるための手段である光ファイバ２の断面形状を三角形とし、かつその頂部をプラスチックシンチレータ１側へ向ける構成としている。
【００９２】
なお、図５（ｃ）中、５１はプラスチックシンチレータ１から発光した光を反射するための反射板である。
【００９３】
次に、以上のように構成した本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいては、光ファイバ２の断面形状を三角形として、その頂部をプラスチックシンチレータ１側へ向けることにより、プラスチックシンチレータ１から発光した光は、ほとんどの場合が２本の光ファイバ２の間となるので、発光部を囲む２本の光ファイバ２に照射されて、交互にフォトマル４ａ，４ｂに導かれるため、プラスチックシンチレータ１から発光した光を均一に伝達することができる。
【００９４】
上述したように、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタでは、プラスチックシンチレータ１から発光した光を、２個のフォトマル４ａ，４ｂに均一に伝達することが可能となる。
【００９５】
（第９の実施形態）
図５（ｄ）は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタの構成例を示す断面図であり、図４と同一要素には同一符号を付して示している。
【００９６】
すなわち、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタは、図示のように、前記第４の実施形態の検出部において、プラスチックシンチレータ１の表面に凹凸を設ける（表面凹凸付プラスチックシンチレータ５２）構成としている。
【００９７】
なお、図５（ｄ）中、５１はプラスチックシンチレータ１から発光した光を反射するための反射板である。
【００９８】
次に、以上のように構成した本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいては、プラスチックシンチレータ１の表面に凹凸を設けていることにより、表面凹凸付プラスチックシンチレータ５２から発光した光は、表面凹凸付プラスチックシンチレータ５２から光が放出される時にあらゆる方向に散乱し、あらゆる光ファイバ２に照射されて、交互にフォトマル４ａ，４ｂに導かれるため、表面凹凸付プラスチックシンチレータ５２から発光した光を均一に伝達することができる。
【００９９】
上述したように、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタでは、表面凹凸付プラスチックシンチレータ５２から発光した光を、２個のフォトマル４ａ，４ｂに均一に伝達することが可能となる。
【０１００】
（第１０の実施形態）
図５（ｅ）は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタの構成例を示す断面図であり、図４と同一要素には同一符号を付して示している。
【０１０１】
すなわち、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタは、図示のように、前記第４の実施形態の検出部において、プラスチックシンチレータ１で発光した光を反射する反射板５１の表面に凹凸を設ける（乱反射板５３）構成としている。
【０１０２】
次に、以上のように構成した本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいては、反射板５１の表面に凹凸を設けていることにより、プラスチックシンチレータ１から発光した光は、乱反射板５３で反射される時にあらゆる方向に散乱し、あらゆる光ファイバ２に照射されて、交互にフォトマル４ａ，４ｂに導かれるため、プラスチックシンチレータ１から発光した光を均一に伝達することができる。
【０１０３】
上述したように、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタでは、プラスチックシンチレータ１から発光した光を、２個のフォトマル４ａ，４ｂに均一に伝達することが可能となる。
【０１０４】
（第１１の実施形態）
図７（ａ）は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタの構成例を示す概要図であり、図４および図５と同一要素には同一符号を付して示している。
【０１０５】
すなわち、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタは、図示のように、前記第５の実施形態の検出部において、異なる検出部のプラスチックシンチレータ１からの信号を取り込む共通のフォトマル４ａ，４ｂ，４ｃを設け、プラスチックシンチレータ１から出力される２グループの光ファイバ２の一方を共通のフォトマル４ａ，４ｂ，４ｃに光結合させ、同時計数回路４３ａ，４３ｂに共通の回路から出力される信号も入力して同時計数する構成としている。
【０１０６】
なお、図４中、４１ａ，４１ｂ，４１ｃは増幅器、４２ａ，４２ｂ，４２ｃはディスクリ回路を示している。
【０１０７】
次に、以上のように構成した本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいては、共通回路では、異なる検出面で発光した信号が混合されるが、各検出部毎に設けた同時計数回路４３ａ，４３ｂにて同時性の原理で分離されて、各検出部個別の信号として取り出すことができるため、フォトマル本数や回路数を減少させることができる。
【０１０８】
図７（ｂ）は、この動作原理を示すタイムチャートである。
【０１０９】
上述したように、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタでは、フォトマル本数や回路数を減少させることが可能となる。
【０１１０】
（第１２の実施形態）
図８は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタの構成例を示す概要図であり、図５と同一要素には同一符号を付して示している。
【０１１１】
すなわち、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタは、図示のように、前記第５の実施形態の検出部において、プラスチックシンチレータ１と光ファイバ２とを組み合わせた層を、複数層（図８では、３層）だけ積層する構成としている。
【０１１２】
次に、以上のように構成した本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいては、プラスチックシンチレータ１と光ファイバ２とを組み合わせた層を複数層積層していることにより、各層は薄いため透過力の強いγ線に対して感度が低いが、層を重ねる度に直線的にγ線感度を増加させることができるため、高感度なγ線検出をすることができる。
【０１１３】
上述したように、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタでは、高感度なγ線検出をすることが可能となる。
【０１１４】
（第１３の実施形態）
図９は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタの構成例を示す斜視図であり、図１（ｂ）および図２と同一要素には同一符号を付して示している。
【０１１５】
すなわち、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタは、図示のように、前記第２の実施形態の検出部において、光ファイバ２で形成された単位検出部の隣接する単位検出部を、ある角度を持たせて少しずつずらしながら複数（図９では、４個）配置して、検出部全体を曲面状に形成する構成としている。
【０１１６】
次に、以上のように構成した本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいては、光ファイバ２で形成された単位検出部の隣接する単位検出部を、ある角度を持たせて少しずつずらしながら複数配置して、検出部全体を曲面状に形成していることにより、被測定対象の形状に合わせて検出部との距離を合わせることができるため、均一的な感度で測定することができる。
【０１１７】
上述したように、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタでは、均一的な感度で測定することが可能となる。
【０１１８】
（第１４の実施形態）
図１０は、本実施形態による光ファイバ型大面積放射線モニタの構成例を示す斜視図であり、図１（ｂ）および図２と同一要素には同一符号を付して示している。
【０１１９】
すなわち、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタは、図示のように、前記第２の実施形態の検出部において、プラスチックシンチレータ１を曲げ、このプラスチックシンチレータ１に沿って光ファイバ２を並設して、検出部を曲面状に形成する構成としている。
【０１２０】
次に、以上のように構成した本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいては、プラスチックシンチレータ１を曲げ、そのプラスチックシンチレータ１に沿って光ファイバ２を並設し、検出部を曲面状に形成していることにより、被測定対象の形状に合わせて検出面との距離を合わせることができるため、均一的な感度で測定することができる。
【０１２１】
上述したように、本実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタでは、均一的な感度で測定することが可能となる。
【０１２２】
以上により、検出部全域（大面積）で高感度かつ均一な測定を実現することが可能で、しかも薄型・軽量で取扱いが容易な光ファイバ型大面積放射線モニタを得ることができる。
【０１２３】
尚、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、検出器が大面積でかつ数が多い程効果が高いが、単一の検出系でモニタを構成している装置であっても、本発明を前述の場合と同様に適用することが可能である。
【０１２４】
【発明の効果】
以上説明したように、まず、第１の発明によれば、被測定対象に放射線検出器を接近させて、放射能から放出される放射線を検出し、測定部にて放射線検出器からの出力レベルの大小の判定を行なう大面積放射線モニタにおいて、放射線との相互作用で光を発光する大面積のプラスチックシンチレータで検出部を形成し、当該プラスチックシンチレータからの光を受けて蛍光を発する物質を含んだ細い径の複数の光ファイバをプラスチックシンチレータに並設して検出部から引き出すか、または放射線との相互作用で光を発光するプラスチックシンチレータを材質とする光ファイバを板状に検出部に並べてそのまま当該検出部から引き出し、検出部から離れた外部位置に設置されて当該検出部から送られてきた光信号を電気信号に変換するフォトマルに光結合させるように、上記放射線検出器を構成しているので、フォトマルを検出部から別の位置に配置して、フォトマルを検出部の配置に制約されずにモニタに収納して、検出部を薄型・軽量で取扱い容易な構造とすることが可能な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【０１２５】
また、第２の発明によれば、上記第１の発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、自然放射線の影響を除去する鉛等の遮蔽体を検出部の周囲に設置し、当該検出部とフォトマルとを光結合させる多数の光ファイバを検出部から導き、かつ遮蔽体にスリット穴を設けて、当該遮蔽体から検出部を引き抜き自在な構成としているので、コンパクト化、軽量化、保守性改善を図ることが可能な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【０１２６】
さらに、第３の発明によれば、上記第２の発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、遮蔽体の内部にスリット穴から検出部挿入方向にガイドを設け、プラスチックシンチレータを遮蔽体外部からスリットに挿入した際に、ガイドによってプラスチックシンチレータの先端部を所定位置に導く構成としているので、検出部をモニタ本体へ設置し易くして、作業性を大幅に改善することが可能な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【０１２７】
一方、第４の発明によれば、上記第１の発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、プラスチックシンチレータに多数の光ファイバを並設し、プラスチックシンチレータで発光した光が当該光ファイバを介して２個のフォトマルに導かれるように光ファイバの一端を順次各フォトマルに光結合させ、当該各フォトマルから出力される電気信号を同時計数し、当該出力レベルの大小の判定を行なうようにしているので、ランダムなノイズを除去して、高感度に放射線の測定をすることが可能な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【０１２８】
また、第５の発明によれば、上記第４の発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、プラスチックシンチレータと光ファイバとを並設し、当該光ファイバを２個のフォトマルへ交互に導くようにしているので、高感度の放射線測定をすることが可能な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【０１２９】
さらに、第６の発明によれば、上記第４の発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、光ファイバの断面形状を丸形としているので、発光した光を均一にフォトマルへ伝達することが可能な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【０１３０】
また、第７の発明によれば、上記第４の発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、プラスチックシンチレータと光ファイバとの間に距離をとるように、当該プラスチックシンチレータと光ファイバとの間に空気層または透明層体を設けるようにしているので、発光した光を均一にフォトマルへ伝達することが可能な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【０１３１】
さらに、第８の発明によれば、上記第４の発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、光ファイバの断面形状を三角形とし、かつその頂部をプラスチックシンチレータ側へ向けるようにしているので、発光した光を均一にフォトマルへ伝達することが可能な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【０１３２】
また、第９の発明によれば、上記第４の発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、プラスチックシンチレータの表面に凹凸を設けるようにしているので、発光した光を均一にフォトマルへ伝達することが可能な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【０１３３】
さらに、第１０の発明によれば、上記第４の発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、プラスチックシンチレータで発光した光を反射する反射板の表面に凹凸を設けるようにしているので、発光した光を均一にフォトマルへ伝達することが可能な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【０１３４】
また、第１１の発明によれば、上記第４の発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、異なる検出部のプラスチックシンチレータからの信号を取り込む共通の回路系を設け、プラスチックシンチレータから出力される２グループの光ファイバの一方を共通の回路系に入力させ、それぞれの検出部の同時計数回路に共通の回路から出力される信号をそれぞれ入力して同時計数するようにしているので、フォトマル本数や回路数を減少させることが可能な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【０１３５】
さらに、第１２の発明によれば、上記第４の発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、プラスチックシンチレータと光ファイバとを組み合わせた層を複数層だけ積層するようにしているので、高感度なγ線検出をすることが可能な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【０１３６】
一方、第１３の発明によれば、上記第１の発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、光ファイバで形成された単位検出部の隣接する単位検出部をある角度を持たせて少しずつずらしながら複数配置して、検出部を曲面状に形成するようにしているので、被測定対象の形状に合わせて検出部との距離を合わせることができ、均一的な感度で測定することが可能な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【０１３７】
また、第１４の発明によれば、上記第１の発明の光ファイバ型大面積放射線モニタにおいて、プラスチックシンチレータを曲げ、当該プラスチックシンチレータに沿って光ファイバを並設して、検出部を曲面状に形成するようにしているので、被測定対象の形状に合わせて検出部との距離を合わせることができ、均一的な感度で測定することが可能な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【０１３８】
以上により、検出部全域（大面積）で高感度かつ均一な測定を実現することが可能で、しかも薄型・軽量で取扱いが容易な光ファイバ型大面積放射線モニタが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ファイバ型大面積放射線モニタの第１および第２の各実施形態を示す構成図。
【図２】本発明による光ファイバ型大面積放射線モニタの第２の実施形態を示す構成図。
【図３】本発明による光ファイバ型大面積放射線モニタの第３の実施形態を示す斜視図。
【図４】本発明による光ファイバ型大面積放射線モニタの第４の実施形態を示す構成図。
【図５】本発明による光ファイバ型大面積放射線モニタの第５乃至第１０の各実施形態を示す構成図。
【図６】同第４および第５の各実施形態の光ファイバ型大面積放射線モニタにおける作用を説明するためのタイミング図。
【図７】本発明による光ファイバ型大面積放射線モニタの第１１の実施形態を示す構成図。
【図８】本発明による光ファイバ型大面積放射線モニタの第１２の実施形態を示す構成図。
【図９】本発明による光ファイバ型大面積放射線モニタの第１３の実施形態を示す構成図。
【図１０】本発明による光ファイバ型大面積放射線モニタの第１４の実施形態を示す構成図。
【符号の説明】
１…プラスチックシンチレータ、
２…光ファイバ、
３…遮光膜、
４…フォトマル、
４ａ，４ｂ，４ｃ…フォトマル、
５…測定部、
６…遮蔽体、
７…スリット穴、
２２…ガイド、
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…増幅器、
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ…ディスクリ回路、
４３ａ，４３ｂ…同時計数回路、
５１…反射板、
５２…表面凹凸付プラスチックシンチレータ、
５３…乱反射板。
【図１】
0003813656.tif 000002
【図２】
0003813656.tif 000003
【図３】
0003813656.tif 000004
【図４】
0003813656.tif 000005
【図５】
0003813656.tif 000006
【図６】
0003813656.tif 000007
【図７】
0003813656.tif 000008
【図８】
0003813656.tif 000009
【図９】
0003813656.tif 000010
【図１０】
0003813656.tif 000011