(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマからの輻射エネルギーが入射される測定用センサ抵抗、および周囲温度の抵抗変化を相殺する参照用センサ抵抗を、ブリッジ抵抗を有するブリッジ回路内にそれぞれ組込み、前記測定用センサ抵抗の輻射エネルギーによる抵抗値変化を電圧として測定する核融合輻射計測装置において、
前記測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗を、同一の絶縁ベース上に設置し、
前記測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗よりも十分に温度係数が小さい温度係数補正抵抗を、
前記測定用センサ抵抗の方が参照用センサ抵抗よりも温度係数が大きい場合には、前記ブリッジ回路中の測定用センサ抵抗側に、また前記参照用センサ抵抗の方が測定用センサ抵抗よりも温度係数が大きい場合には、前記ブリッジ回路中の参照用センサ抵抗側にそれぞれ挿入し、
かつ前記温度係数補正抵抗を、周囲温度が安定し放射線が少ない場所に設置された測定回路内に設置して成ることを特徴とする核融合輻射計測装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の核融合輻射計測装置において、
前記測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の周囲温度を同時に上昇させるヒータ抵抗と、このヒータ抵抗を加熱するための電流源とから構成されるヒータ回路を付加して成ることを特徴とする核融合輻射計測装置。
【請求項３】
前記請求項２に記載の核融合輻射計測装置において、
前記ヒータ回路のヒータ抵抗を、前記測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗を取り囲むように、前記絶縁ベース上に設置して成ることを特徴とする核融合輻射計測装置。
【請求項４】
前記請求項１に記載の核融合輻射計測装置において、
前記測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の出力接続先を、
輻射測定時には、前記ブリッジ回路のアンプ回路およびバイアス電源へ、また前記測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の抵抗値測定時には、前記アンプ回路およびバイアス電源から抵抗値モニタ回路へそれぞれ切り替える第１のスイッチ回路を付加して成ることを特徴とする核融合輻射計測装置。
【請求項５】
前記請求項２または請求項４に記載の核融合輻射計測装置において、
前記ヒータ回路を用いて得られるヒータ抵抗の発熱量と、前記第１のスイッチ回路を用いて得られる測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の抵抗値とに基づいて、前記測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の各温度係数を同時に測定する手段を付加して成ることを特徴とする核融合輻射計測装置。
【請求項６】
前記請求項５に記載の核融合輻射計測装置において、
前記測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の各温度係数を測定する手段としては、
センサ部およびヒータ部を構成する材料の熱特性で決まる抵抗周囲温度変化の時定数から、前記ヒータ回路のヒータ抵抗の発熱量に対応する抵抗周囲温度が一定になる時点を予測して前記測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の抵抗値を測定し、さらに前記抵抗周囲温度が一定となっていることを確認できるまで前記各センサ抵抗の抵抗値を継続測定することにより、前記ヒータ回路のヒータ抵抗の発熱量に対する最終的な各センサ抵抗の抵抗値を測定する手段を備えて成ることを特徴とする核融合輻射計測装置。
【請求項７】
前記請求項２に記載の核融合輻射計測装置において、
前記ヒータ回路のヒータ抵抗の接続先を、
前記測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の各温度係数を測定するためのヒータ抵抗加熱時には、前記電流源へ、また前記ヒータ抵抗の抵抗値測定時には、前記電流源からヒータ抵抗値モニタ回路へそれぞれ切り替える第２のスイッチ回路を付加して成ることを特徴とする核融合輻射計測装置。
【請求項８】
前記請求項７に記載の核融合輻射計測装置において、
前記ヒータ回路および前記第２のスイッチ回路を用いて得られるヒータ抵抗の抵抗値に基づいて、所定の電力を前記ヒータ回路に供給できるように前記ヒータ抵抗に流す電流を調整する手段を付加して成ることを特徴とする核融合輻射計測装置。
【請求項９】
前記請求項５に記載の核融合輻射計測装置において、
前記測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の各温度係数を測定する手段を用いて得られる測定用センサ抵抗および参照用温度センサ抵抗の各温度係数に基づいて、温度係数が変化しても温度係数の違いを補正できるように前記温度係数補正抵抗の抵抗値を調整する手段を付加して成ることを特徴とする核融合輻射計測装置。
【請求項１０】
前記請求項４または請求項９に記載の核融合輻射計測装置において、
前記第１のスイッチ回路を用いて得られる測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の抵抗値と、前記温度係数補正抵抗の抵抗値を調整する手段を用いて得られる補正抵抗値とに基づいて、前記ブリッジ回路の平衡がとれるように当該ブリッジ回路内のブリッジ抵抗の抵抗値を調整する手段を付加して成ることを特徴とする核融合輻射計測装置。
【請求項１１】
前記請求項４または請求項５に記載の核融合輻射計測装置において、
前記第１のスイッチ回路を用いて得られる測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の抵抗値の変化と、前記測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の各温度係数を測定する手段を用いて得られる測定用センサ抵抗および参照用温度センサ抵抗の各温度係数の変化とに基づいて、放射線損傷によるセンサの劣化を判断する手段を付加して成ることを特徴とする核融合輻射計測装置。
【請求項１２】
前記請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の核融合輻射計測装置において、
前記第１のスイッチ回路を用いて得られる測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の抵抗値の変化と、前記測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の各温度係数を測定する手段を用いて得られる測定用センサ抵抗および参照用温度センサ抵抗の各温度係数の変化と、前記ヒータ回路および前記第２のスイッチ回路を用いて得られるヒータ抵抗の抵抗値の変化と、別置きの中性子モニタ装置から得られる中性子照射積算量との関係をグラフ表示する手段と、
前記中性子照射積算量に対する、前記各センサ抵抗の抵抗値変化、前記各センサ抵抗の温度係数変化、および前記ヒータ抵抗の抵抗値変化のデータを関連づける多項近似式から、前記放射線損傷によるセンサ劣化に至る中性子照射積算量、および前記ヒータ回路のヒータ抵抗に流す電流を調整する手段によってヒータ抵抗に流す電流を予測する手段と、
を付加して成ることを特徴とする核融合輻射計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、核融合輻射計測装置に係り、特に中性子線による核発熱や、中性子線とガンマ線による放射線損傷等の厳しい核融合特有の環境下においても、精度の良い輻射測定を行なえるようにした核融合輻射計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、核融合装置（例えば、ＪＴ−６０、ＪＴ−６０Ｕ等）においては、プラズマからの輻射エネルギーを測定する核融合輻射計測装置が多く使用されてきている。
【０００３】
この核融合輻射計測装置は、プラズマからの輻射エネルギーが入射される測定用センサ抵抗、および周囲温度の抵抗変化を相殺する参照用センサを、ブリッジ抵抗を有するブリッジ回路内にそれぞれ組込み、測定用センサ抵抗の輻射エネルギーによる抵抗値変化を電圧として測定するものである。
【０００４】
図９は、この種の従来の核融合輻射計測装置におけるセンサ部の構成例を示す概要図である。
図９において、センサ部は、金属枠（例えば、ステンレスからなる）１と、この金属枠１に取付けられた絶縁ベース（例えば、ポリイミドからなる）２と、この絶縁ベース２の表面に設けられたエネルギー吸収体４と、絶縁ベース２の裏面のエネルギー吸収体４と対向する位置に設けられたパターン抵抗（例えば、金からなる）５とからなる測定用センサＡおよび参照用センサＢが、図示のように対向配置して構成されている。
【０００５】
すなわち、プラズマからの輻射エネルギーを吸収して熱に変換する測定用センサＡの背後に、周囲温度の抵抗変化を相殺する参照用センサＢが設置される構成となっている。
【０００６】
なお、測定用センサＡと参照用センサＢとの間には、測定用センサＡ側から参照用センサＢ側にエネルギーが行かないように、エネルギー遮蔽板６が設けられている。
【０００７】
かかる構成において、プラズマからの輻射エネルギーが入射されると、測定用センサＡ部の温度変化は、絶縁ベース２の裏面に蒸着とエッチングにより形成されたパターン抵抗５の抵抗変化となり、この輻射による測定用センサＡの抵抗値変化がブリッジ回路により電圧として測定される。
【０００８】
図１０は、従来の核融合輻射計測装置におけるブリッジ回路の構成例を示す回路図である。
図１０において、ブリッジ回路は、測定用センサ抵抗Ｒｓ、参照用センサ抵抗Ｒｒを、ブリッジ抵抗Ｒ2 、ブリッジ抵抗（可変抵抗）Ｒ1 、バイアス電源Ｖｂ、およびアンプ回路ＡＭＰを、図示のようにそれぞれ組込んで構成されている。
【０００９】
なお、測定用センサ抵抗Ｒｓと参照用センサ抵抗Ｒｒとからボロメータ検出器が構成され、またブリッジ抵抗Ｒ1 と、ブリッジ抵抗Ｒ2 と、バイアス電源Ｖｂと、アンプ回路ＡＭＰと、図示しない信号処理部とからボロメータ測定系が構成されている。
【００１０】
いま、例えば測定用センサ抵抗Ｒｓの基準抵抗をＲｓ０、温度係数をαｓ、参照用センサ抵抗Ｒｒの基準抵抗をＲｒ０、温度係数をαｒとし、プラズマからの熱輻射によって、測定用センサ抵抗Ｒｓのみの温度がΔＴ上昇したとすると、ブリッジ回路の出力信号ΔＶは、（式０）に示すように、温度変化ΔＴに比例した量として表わされる。
【００１１】
ただし、バイアス電源Ｖｂの電圧をＶとし、Ｒｓ０＝Ｒｒ０＝Ｒ1 ＝Ｒ2 、  １＞＞αｓ・ΔＴ／２とする。
ΔＶ＝−Ｖ・αｓ・ΔＴ／４                              …（式０）
以上のような核融合輻射計測装置においては、周囲温度の変化による抵抗値変化が測定誤差になることから、ほぼ同じ温度環境となるように、ほぼ等しい温度係数を持った参照用センサ抵抗Ｒｒを測定用センサ抵抗Ｒｓの近傍に配置するようにしている。こうすることによって、ブリッジ回路において、周囲温度の変化に伴なう抵抗値変化を相殺できるようになっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＩＴＥＲ（国際熱核融合実験炉）等の核融合装置では、Ｄ−Ｔ反応（重水素と三重水素とによる核融合反応）によって従来の核融合装置よりも大量の中性子線やガンマ線が発生するため、耐放射線性や耐熱性について、従来の核融合輻射計測装置よりも特に優れたものが必要になると考えられる。
【００１３】
まず、第１に、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒは、蒸着等で製作されるため温度係数が全く同一ではなく、またこれら測定用センサＡおよび参照用センサＢが全く同じ位置にはないことから、周囲温度の変化による抵抗値変化が測定誤差となる。
【００１４】
これは、ＩＴＥＲ等では、従来の核融合装置よりも大量に発生する中性子線による核発熱のため、各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの周囲温度上昇が大きく、僅かな温度係数の違い、僅かな場所の違いが原因で、各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの抵抗値変化を相殺できなくなるからである。
【００１５】
すなわち、例えば参照用センサ抵抗Ｒｒの基準抵抗をＲｒ０、温度係数をαｒとし、測定用センサ抵抗Ｒｓの周囲温度がΔＴｓ、参照用センサ抵抗Ｒｒの周囲温度がΔＴｒそれぞれ核発熱等により上昇するとし、プラズマからの輻射熱で測定用センサ抵抗Ｒｓのみの温度がΔＴ上昇すると、ブリッジ回路の出力信号ΔＶには、（式０´）で表わされる誤差信号ΔＶ´が現われる。
【００１６】
ただし、バイアス電源Ｖｂの電圧をＶとし、Ｒｓ０＝Ｒｒ０＝Ｒ1 ＝Ｒ2 、  １＞＞｛αｓ・（ΔＴｓ＋ΔＴ）＋αｒ・ΔＴｒ｝／２とする。
ΔＶ´  ＝Ｖ・（αｒ・ΔＴｒ−αｓ・ΔＴｓ）／４      …（式０´）
次に、第２に、絶縁ベース２の材料として現在使用している有機材（ポリイミド）や、各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒ等の装置構成要素の物性が、放射線損傷により劣化してしまう。
【００１７】
以上のような状況から、最近では、ＩＴＥＲのような放射線的にも熱的にも厳しい核融合特有の環境下においても、精度の良い輻射測定を行なうことが可能な核融合輻射計測装置の出現が強く望まれてきている。
【００１８】
本発明の目的は、耐放射線性および耐熱性に優れた構造と材料を有し、中性子線による核発熱や中性子線とガンマ線による放射線損傷等の厳しい核融合特有の環境下においても、精度の良い輻射測定を行なうことが可能な核融合輻射計測装置を提供することにある。
【００１９】
【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、請求項１の発明では、プラズマからの輻射エネルギーが入射される測定用センサ抵抗、および周囲温度の抵抗変化を相殺する参照用センサ抵抗を、ブリッジ抵抗を有するブリッジ回路内にそれぞれ組込み、測定用センサ抵抗の輻射エネルギーによる抵抗値変化を電圧として測定する核融合輻射計測装置において、測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗を、同一の絶縁ベース上に設置し、測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗よりも十分に温度係数が小さい温度係数補正抵抗を、
測定用センサ抵抗の方が参照用センサ抵抗よりも温度係数が大きい場合には、ブリッジ回路中の測定用センサ抵抗側に、また参照用センサ抵抗の方が測定用センサ抵抗よりも温度係数が大きい場合には、ブリッジ回路中の参照用センサ抵抗側にそれぞれ挿入し、
かつ前記温度係数補正抵抗を、周囲温度が安定し放射線が少ない場所に設置された測定回路内に設置している。
【００２０】
従って、測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗を、同一絶縁ベース上に設置することにより、各センサ抵抗の周囲温度を同一条件とする構造を実現することが可能となるため、各センサ抵抗毎の周囲温度の違いから生じる抵抗値変化の違いが測定誤差となることをなくすことができる。
【００２４】
従って、ブリッジ回路に、測定用センサ抵抗と参照用センサ抵抗との温度係数の違いから生じる抵抗差を補正するために、測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の各温度係数の比で決まる、測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗よりも十分に温度係数が小さい温度係数補正抵抗を挿入する。
【００２５】
この場合、測定用センサ抵抗の方が参照用センサ抵抗よりも温度係数が大きい時には、温度係数補正抵抗を測定用センサ抵抗側に挿入し、逆に参照用センサ抵抗の方が測定用センサ抵抗よりも温度係数が大きい時には、温度係数補正抵抗を参照用センサ抵抗側に挿入する。さらに、測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗は、温度変化が大きくかつ高放射線環境下に設置されているが、温度係数補正抵抗は、周囲温度が安定しかつ放射線の少ない場所に設置された測定回路内に設置することにより、測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の温度係数に依存せず、かつ測定誤差の小さい測定系を構成することができる。
【００４７】
さらに、請求項１６の発明では、上記請求項１乃至請求項１３のいずれか１項の発明の核融合輻射計測装置において、第１のスイッチ回路を用いて得られる測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の抵抗値の変化と、測定用センサ抵抗および参照用センサ抵抗の各温度係数を測定する手段を用いて得られる測定用センサ抵抗および参照用温度センサ抵抗の各温度係数の変化と、ヒータ回路および第２のスイッチ回路を用いて得られるヒータ抵抗の抵抗値の変化と、別置きの中性子モニタ装置から得られる中性子照射積算量との関係をグラフ表示する手段と、中性子照射積算量に対する、各センサ抵抗の抵抗値変化、各センサ抵抗の温度係数変化、およびヒータ抵抗の抵抗値変化のデータを関連づける多項近似式から、放射線損傷によるセンサ劣化に至る中性子照射積算量、およびヒータ回路のヒータ抵抗に流す電流を調整する手段によってヒータ抵抗に流す電流を予測する手段とを付加している。
【００４８】
従って、請求項１６の発明の核融合輻射計測装置においては、前記各センサ抵抗の抵抗値変化、各センサ抵抗の温度係数変化、前記ヒータ抵抗の抵抗値変化、および別置きの中性子モニタ装置から得られる中性子照射積算量との関係をグラフ表示する手段を有することにより、ある時点での中性子照射積算量に対する、各センサ抵抗の抵抗値変化、各センサ抵抗の温度係数変化、ヒータ抵抗の抵抗値変化を一目で確認することができる。
【００４９】
さらに、中性子照射積算量に対する各センサ抵抗の抵抗値変化、各センサ抵抗の温度係数変化、およびヒータ抵抗の抵抗値変化のデータを関連づける多項近似式を導出する手段を有することにより、継続して中性子照射積算量が増加していった場合の各センサ抵抗の抵抗値変化、各センサ抵抗の温度係数変化、ヒータ抵抗の抵抗値変化を予測することができるため、前記放射線損傷によるセンサ劣化に至る中性子照射積算量、および前記ヒータ抵抗に流す電流を予測することができる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態による核融合輻射計測装置におけるセンサ部の構成例を示す概要図であり、図９と同一要素には同一符号を付して示している。
【００５３】
なお、本実施の形態による核融合輻射計測装置におけるブリッジ回路の構成については、前述した図１０に示す構成と同一であるので、ここではその図示説明を省略する。
【００５４】
図１において、センサ部は、金属枠（例えば、ステンレスからなる）１に取付けられた１枚の絶縁ベース（例えば、セラミックスからなる）２の表面にエネルギー吸収体４を設けると共に、裏面のエネルギー吸収体４と対向する位置に蒸着とエッチングによりパターン抵抗（例えば、金からなる）５を設けて、測定用センサＡおよび参照用センサＢを構成している。すなわち、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒを、同一の絶縁ベース２上に設置した構成としている。
【００５５】
また、センサ部の上方には、エネルギー遮蔽板６を設けており、このエネルギー遮蔽板６の測定用センサＡのエネルギー吸収体４と対向する部分には、プラズマからの輻射エネルギーを通過させるための輻射孔６ａを形成している。
【００５６】
以上のように構成した本実施の形態の核融合輻射計測装置においては、エネルギー遮蔽板６に形成した輻射孔６ａを通して、プラズマからの輻射エネルギーが測定用センサＡのエネルギー吸収体４に入射されると、測定用センサＡ部の温度変化は、絶縁ベース２の裏面に蒸着とエッチングにより形成されたパターン抵抗５の抵抗変化となり、この輻射による測定用センサＡの抵抗値変化が、図１０に示すようなブリッジ回路により電圧として測定される。
【００５７】
この場合、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒを同一の絶縁ベース２上に設置していることにより、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの周囲温度が同一条件となるため、各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒ毎の周囲温度の違いから生じる抵抗値変化の違いが測定誤差となることをなくすことができる。
【００５８】
（第２の実施の形態）
本実施の形態による核融合輻射計測装置では、前記第１の実施の形態の核融合輻射計測装置における絶縁ベース２を、熱伝導率の良い窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で構成している。
【００５９】
ここで、絶縁ベース２の材料として窒化アルミニウムＡｌＮを選択したのは、セラミクスであるため耐熱性および耐放射線性に優れ、熱伝導率が良いため、測定センサ抵抗Ｒｓおよび参照センサ抵抗Ｒｒの周囲温度のアンバランスを素早く取り除いて、同一周囲温度にすることができるためである。
【００６０】
以上のように構成した本実施の形態の核融合輻射計測装置においては、絶縁ベース２を熱伝導率の良い窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で構成していることにより、従来の有機材料から無機材料を使用することによって、耐熱性および耐放射線性が改善され、さらに、センサ抵抗周囲温度が短時間で一定となるため、輻射測定精度を向上することができる。
【００６１】
これにより、ＩＴＥＲ等の中性子線およびガンマ線が従来よりも大量に発生する核融合装置においても、センサの物性劣化進行が遅く、かつ測定センサ抵抗  Ｒｓと参照センサ抵抗Ｒｒとの間の周囲温度の違いから生じる抵抗値変化の違いが測定誤差となることはなくなる。
【００６２】
なお、る絶縁ベース２を、前記窒化アルミニウム（ＡｌＮ）に代えて、熱伝導率の良い窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）または炭化珪素（ＳｉＣ）で構成してもよい。
以上のように構成した本実施の形態の核融合輻射計測装置においては、絶縁ベース２を熱伝導率の良い窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）または炭化珪素（ＳｉＣ）で構成していることにより、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で構成した場合と同様の作用および効果を得ることができる。
【００６３】
（第３の実施の形態）
図２は、本実施の形態による核融合輻射計測装置におけるブリッジ回路の構成例を示す回路図であり、図１０と同一部分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。
【００６４】
図２において、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒよりも十分に温度係数が小さい温度係数補正抵抗Ｒｏを、測定用センサ抵抗Ｒｓの方が参照用センサ抵抗Ｒｒよりも温度係数が大きい場合には、ブリッジ回路中の測定用センサ抵抗Ｒｓ側に（図示の場合）、また参照用センサ抵抗Ｒｒの方が測定用センサ抵抗Ｒｓよりも温度係数が大きい場合には、ブリッジ回路中の参照用センサ抵抗Ｒｒ側にそれぞれ挿入している。
【００６５】
さらに、この温度係数補正抵抗Ｒｏを、周囲温度が安定し放射線が少ない場所に設置された測定回路内に設置している。
次に、以上のように構成した本実施の形態の核融合輻射計測装置においては、ブリッジ回路に、測定用センサ抵抗Ｒｓと参照用センサ抵抗Ｒｒとの温度係数の違いから生じる抵抗差を補正するために、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの各温度係数の比で決まる、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒよりも十分に温度係数が小さい温度係数補正抵抗Ｒｏを挿入している。
【００６６】
この場合、測定用センサ抵抗Ｒｓの方が参照用センサ抵抗Ｒｒよりも温度係数が大きい時には、温度係数補正抵抗Ｒｏを測定用センサ抵抗Ｒｓ側に挿入し、逆に参照用センサ抵抗Ｒｒの方が測定用センサ抵抗Ｒｓよりも温度係数が大きい時には、温度係数補正抵抗Ｒｏを参照用センサ抵抗Ｒｒ側に挿入する。さらに、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒは、温度変化が大きくかつ高放射線環境下に設置されているが、温度係数補正抵抗Ｒｏは、周囲温度が安定しかつ放射線の少ない場所に設置された測定回路内に設置していることにより、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの温度係数に依存せず、かつ測定誤差の小さい測定系を構成することができる。
【００６７】
すなわち、測定用センサ抵抗Ｒｓ、参照用センサ抵抗Ｒｒの温度依存性は、一般的に次のように表わされる。
Ｒｓ＝Ｒｓ０・（１＋αｓ・ΔＴ）                          …（式１）
Ｒｒ＝Ｒｒ０・（１＋αｒ・ΔＴ）                      …（式２）
ただし、Ｒｓ０、Ｒｒ０：基準温度での抵抗値［Ω］
αｓ、αｒ：抵抗の温度係数［Ω／Ｋ］
ΔＴ：基準温度からの温度上昇変化［Ｋ］
αｓ≧αｒ
ここで、αｓ、αｒは０．００３／Ｋ程度の値であり、一般的に１０％程度のばらつきがある。
【００６８】
なお、温度係数補正抵抗Ｒｏは、温度係数２５ｐｐｍ（＝０．００００２５／Ｋ）以下、すなわち測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの温度係数α１およびα２よりも１００倍以上温度精度の良い、金属皮膜抵抗等を用いる。
【００６９】
また、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒは、周囲の温度変化が大きいため抵抗値の変化が大きく、かつ高放射線環境下にあるため抵抗値および温度係数等の物性が変化する可能性が高いが、温度係数補正抵抗Ｒｏは周囲温度の安定した放射線環境下ではない場所に設置されているため、抵抗値および温度係数等の物性の変化は極めて小さい。
【００７０】
ブリッジ回路の中間点の電圧Ｖｘが温度に依存しない条件は、（Ｒｏ＋Ｒｓ）とＲｒとの比Ｆの温度微分がゼロという条件に置き換えられる。すなわち、
0003762115.tif 000002
従つて、Ｒｏ＝Ｒｓ０・（αｓ／αｒ−１）となる温度係数補正抵抗Ｒｏを測定用センサＡ部に挿入すると、温度依存性のない回路を作ることができる。
【００７１】
なお、αｓ≦αｒの場合には、温度係数補正抵抗Ｒｏを参照用センサ抵抗Ｒｒ側に挿入した場合、ブリッジ回路の中間点の電圧Ｖｘが温度に依存しない条件は、（Ｒｏ＋Ｒｒ）とＲｓとの比Ｆ´の温度微分がゼロという条件に置き換えられる。すなわち、
0003762115.tif 000003
従つて、Ｒ０＝Ｒｒ０・（αｒ／αｓ−１）となる抵抗Ｒｏを参照用センサＢ部に挿入すると、温度依存性のない回路を作ることができる。
【００７２】
（第４の実施の形態）
図３は、本実施の形態による核融合輻射計測装置におけるブリッジ回路の構成例を示す回路図であり、図２と同一部分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。
【００７３】
本実施の形態による核融合輻射計測装置におけるセンサ部の構成例として、図１に示す前記第１の実施の形態を用いてもよい。
すなわち、図１において、絶縁ベース２の表面には、図示のように測定用センサＡおよび参照用センサＢのエネルギー吸収体４とパターン抵抗５を取り囲むように、ヒータ抵抗Ｒｈを設けている。これは、ヒータ抵抗Ｒｈでの発熱が、前記測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの周囲温度変化に同時に効率よく供給できるようにするためである。
【００７４】
ここで、ヒータ抵抗Ｒｈは、例えばニクロム等の電気抵抗の大きい金属を、蒸着またはスパッタリングで薄膜状に形成している。
図３において、データ処理部に、ヒータ抵抗Ｒｈおよび電流源Ｉから構成されるヒータ回路と、抵抗値モニタ回路である第１および第２の抵抗測定回路１１および１２と、第１のスイッチ回路ＳＷ１と、温度係数演算部１３とを付加している。なお、従来の場合と同様に、ボロメータ信号処理部１０を備えている。
【００７５】
ヒータ抵抗Ｒｈは、前記測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの周囲温度を同時に上昇させる。
電流源Ｉは、このヒータ抵抗Ｒｈに電流を流してそれ自体を加熱する。
【００７６】
第１の抵抗測定回路１１は、測定用センサ抵抗Ｒｓの抵抗値を測定し、第２の抵抗測定回路１２は、参照用センサ抵抗Ｒｒの抵抗値を測定する。
第１のスイッチ回路ＳＷ１は、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの出力接続先を、輻射測定時には、ブリッジ回路のアンプ回路ＡＭＰおよびバイアス電源Ｖｂへ、また測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの抵抗値測定時には、アンプ回路ＡＭＰおよびバイアス電源Ｖｂから第１および第２の抵抗測定回路１１および１２へそれぞれ切り替える。
【００７７】
温度係数演算部１３は、ヒータ回路を用いて得られるヒータ抵抗Ｒｈの発熱量と、第１のスイッチ回路ＳＷ１を用いて得られる測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの抵抗値とに基づいて、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの各温度係数を同時に測定する。
【００７８】
なお、ボロメータ信号処理部１０は、前記アンプ回路ＡＭＰからの出力信号を処理して、プラズマからの輻射エネルギーを測定し、図示しない上位計算機へ出力する。
【００７９】
以上のように構成した本実施の形態の核融合輻射計測装置においては、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの周囲温度を同時に上昇させるヒータ抵抗Ｒｈと、このヒータ抵抗Ｒｈを加熱するための電流源Ｉとを有し、また測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの出力接続先を、第１のスイッチ回路ＳＷ１によって、輻射測定時には、ブリッジ回路のアンプ回路ＡＭＰおよびバイアス電源Ｖｂに、各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの測定時には、第１，第２の抵抗測定回路１１，１２に切り替える。
【００８０】
これにより、ヒータ抵抗Ｒｈの発熱量（センサ抵抗周囲温度上昇値）と、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの各抵抗値とから、各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの温度係数を同時に求めることができ、各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの物性劣化の有無を確認することができる。
【００８１】
すなわち、ヒータ抵抗Ｒｈに、電流源Ｉからヒータ電流Ｉｈを流すことによって、ヒータ抵抗Ｒｈでの発熱量ΔＱは、一般的に次のように決まる。
ΔＱ＝Ｒｈ・Ｉｈ2                                       …（式４）
ここで、測定用センサ抵抗Ｒｓの抵抗値の変化量をΔＲｓ、参照用センサ抵抗Ｒｒの抵抗値の変化量をΔＲｒ、周囲温度上昇変化をΔＴとすると、測定用センサ抵抗Ｒｓの温度係数αｓ、および参照用センサ抵抗Ｒｒの温度係数αｒは、一般的に次のように表わされる。
【００８２】
αｓ＝ΔＲｓ／ΔＴ                                      …（式５）
αｒ＝ΔＲｒ／ΔＴ                                      …（式６）
また、ー般に、周囲温度Ｔと抵抗発熱量ΔＱとの関係は、次のような式で表わされる。
【００８３】
Ｃ・ｄＴ／ｄｔ＝−λ（Ｔ−Ｔ０）＋ΔＱ                  …（式７）
ここで、
Ｃ：抵抗周囲の熱容量
ｄ／ｄｔ：時間微分
λ：抵抗周囲の熱伝導率
Ｔ０：周囲の初期温度（抵抗に流れる電流が０の時；ΔＴ＝Ｔ−Ｔ０）
抵抗に電流を流し始めてから（ΔＱを供給し始めてから）、周囲温度は徐々に上昇し一定値に落ち着くが、一定値に落ち着く時の条件は、上記（式７）において、ｄＴ／ｄｔ＝０となることである。従って、次のような式が成立する。
【００８４】
ΔＴ＝Ｔ−Ｔ０＝ΔＱ／λ                                …（式８）
ここで、λは定数であるので、（式８）からΔＱでΔＴが決まることがわかる。
【００８５】
そこで、上記（式５）、（式６）、（式８）から、次のようにαｓ´および  αｒ´を定義して、それぞれを温度係数として代用する。
αｓ´＝λ・ΔＲｓ／ΔＱ                                …（式９）
αｒ´＝λ・ΔＲｒ／ΔＱ                              …（式１０）
ヒータ電流Ｉｈを変化させて、例えば図４に示すように、幾通りかのΔＱに対して、第１のスイッチ回路ＳＷ１を第１の抵抗測定回路１側と第２の抵抗測定回路２側に切り替えることによって、ΔＲｓおよびΔＲｒを同時測定し、デ一タ処理部の温度係数演算部１３により最小自乗法等を用いて、ΔＲｓおよびΔＲｒのΔＱに関する一次の近似式を得る。この近似式の一次項の係数が、上記αｓ´およびαｒ´である。
【００８６】
（第４の実施の形態の変形例１）
前記第４の実施の形態の核融合輻射計測装置における、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの各温度係数を測定する手段として、センサ部およびヒータ部を構成する材料の熱特性で決まる抵抗周囲温度変化の時定数から、ヒータ回路のヒータ抵抗Ｒｈの発熱量に対応する抵抗周囲温度が一定になる時点を予測して測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｓの抵抗値を測定し、さらに抵抗周囲温度が一定となっていることを確認できるまで各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの抵抗値を継続測定することにより、ヒータ回路のヒータ抵抗Ｒｈの発熱量に対する最終的な各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの抵抗値を測定する手段を備えた構成としてもよい。
【００８７】
以上のように構成した本実施の形態の核融合輻射計測装置においては、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの各温度係数を求める場合に、ヒータ抵抗Ｒｈに所定の電流を流し始めてからセンサ周囲温度が一定となるまでにある時定数だけ時間がかかることから、周囲温度が一定になったと思われる時刻に各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの抵抗値を測定し、さらにセンサ部の熱容量や熱伝率で決まる時定数が放射線損傷により変化している可能性があることから、抵抗周囲温度が一定となっていることを確認できるまでその後も各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの抵抗値測定を継続する。
【００８８】
これにより、センサ周囲温度が一定になったことが確認できるため、この時の抵抗値を所定のヒータ抵抗Ｒｈ発熱時の抵抗値、すなわち所定の周囲温度上昇時の抵抗値とすることができる。
【００８９】
図５は、前記第４の実施の形態において、ヒータ電流Ｉｈをヒータ抵抗Ｒｈに流した時の周囲温度Ｔの時間ｔに対する変化を示す特性図である。なお、図５中、Ｔｏはヒータ電流Ｉｈを流す前の初期温度である。
【００９０】
図５に示されるように、周囲温度Ｔが一定値（前記（式８）からＴｏ＋ΔＱ／λ）となるまでに、ある時定数（前記（式７）からＣ／λ）以上の時間を必要とする。前記第４の実施の形態において、ΔＲｓおよびΔＲｒを測定する場合、周囲温度Ｔが一定になつた時点で測定する必要がある。ΔＱ供給開始から時定数ｃ／λだけ時間が経つと、ΔＱ／λの（１−１／ｅ）倍の値に周囲温度Ｔが達する。
【００９１】
そこで、例えば、ΔＱ供給開始から時定数Ｃ／λの５倍だけ時間が経つと、周囲温度Ｔが飽和して一定値となる時の９９％以上の値となるため、まずその時点でΔＲｓおよびΔＲｒを測定する。
【００９２】
実際には、放射線損傷により前記Ｃやλが変化することによって、前記時定数Ｃ／λが変化する可能性があるため、さらに所定の時間間隔Δｔ毎に測定を続けて、ΔＲｓおよびΔＲｒの変化が所定の変化率（例えば１０％）以下となる時の測定値が所定のヒータ電流Ｉｈ、すなわち所定のΔＱに対するΔＲｓおよびΔＲｒとすることができる。
【００９３】
（第４の実施の形態の変形例２）
本変形例２は、図３において、前記データ処理部に、ヒータ抵抗値モニタ回路である第３の抵抗測定回路１４と、第２のスイッチ回路ＳＷ２と、ヒータ回路電流調整部１５と、表示装置１６とを付加した構成としている。
【００９４】
第３の抵抗測定回路１４は、ヒータ回路３のヒータ抵抗Ｒｈの抵抗値を測定する。
第２のスイッチ回路ＳＷ２は、ヒータ回路３のヒータ抵抗Ｒｈの接続先を、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの各温度係数を測定するためのヒータ抵抗Ｒｈ加熱時には、電流源Ｉへ、またヒータ抵抗Ｒｈの抵抗値測定時には、電流源Ｉから第３の抵抗測定回路１４へそれぞれ切り替える。
【００９５】
ヒータ回路電流調整部１５は、ヒータ回路３および第２のスイッチ回路ＳＷ２を用いて得られるヒータ抵抗Ｒｈの抵抗値に基づいて、所定の電力をヒータ回路３に供給できるように、ヒータ抵抗Ｒｈに流す電流を調整する。
【００９６】
表示装置１６は、ヒータ抵抗Ｒｈを調整するためのデータを表示する。
以上のように構成した本実施の形態の核融合輻射計測装置においては、ヒータ抵抗Ｒｈの接続先を、第２のスイッチ回路ＳＷ２によって、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの各温度係数を測定するためにヒータ抵抗Ｒｈを加熱する時には、電流源Ｉに接続し、またこのヒータ抵抗Ｒｈの抵抗値を測定する時には、第３の抵抗測定回路１４に切り替える。
【００９７】
これにより、ヒータ抵抗Ｒｈの抵抗値から電流源Ｉの電流値を調整して、所定の電力をヒータ抵抗Ｒｈに供給することができる。
すなわち、ヒータ抵抗Ｒｈも、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒと同様に、周囲温度や放射線損傷によって抵抗値が変化する。
【００９８】
前記第４の実施の形態で説明したように、ヒータ抵抗Ｒｈに所定の電力ΔＱを供給する場合、ヒータ抵抗Ｒｈの値がわからないとヒータ電流Ｉｈを決定することができない（式４）。
【００９９】
そこで、電流源Ｉに接続されているヒータ抵抗Ｒｈの端子を第３の抵抗測定回路１４につなぎ替える第２のスイッチ回路ＳＷ２を設け、ヒータ抵抗Ｒｈの抵抗値をモニタできるようにする。
【０１００】
このモニタしたヒータ抵抗Ｒｈの抵抗値Ｒｈを用いて、ヒータ回路電流調整部１５にて、前記（式４）から以下のような計算によりヒータ電流Ｉｈを算出する。
【０１０１】
Ｉｈ＝（ΔＱ／Ｒｈ）1/2                               …（式１１）
そして、電流源Ｉから供給するヒータ電流Ｉｈを調整することによって、所定の電力ΔＱをヒータ抵抗Ｒｈに供給することができる。
【０１０２】
ヒータ抵抗Ｒｈを調整するためのデータを表示装置１６に表示することによって、ヒータ抵抗Ｒｈを調整することが可能となる。
（第４の実施の形態の変形例３）
本変形例３は、図３において、前記温度係数補正抵抗Ｒｏを可変抵抗とし、前記データ処理部に、補正抵抗調整部１７を付加した構成としている。
【０１０３】
この補正抵抗調整部１７は、前記温度係数演算部１３により得られる測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用温度センサ抵抗Ｒｒの各温度係数αｓおよびαｒに基づいて、温度係数が変化しても温度係数の違いを補正できるように、前記温度係数補正抵抗Ｒｏの抵抗値を調整する。
【０１０４】
表示装置１６は、温度係数補正抵抗Ｒｏの抵抗値を調整するためのデータを表示する。
以上のように構成した本実施の形態の核融合輻射計測装置においては、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの各温度係数αｓおよびαｒの比で決まる、温度係数が小さい温度係数補正抵抗Ｒｏを可変抵抗としていることにより、温度係数の比が変化した時には、この温度係数補正抵抗Ｒｏの抵抗値を調整することができる。
【０１０５】
すなわち、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒそれぞれの温度係数αｓおよびαｒが、放射線損傷等により変化した時の温度係数補正抵抗Ｒｏの調整は、以下のようにして行なう。
【０１０６】
前記第４の実施の形態において示される測定用センサ抵抗Ｒｓの温度係数αｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの温度係数αｒを、前記第３の実施の形態において示される温度係数補正抵抗Ｒｏの式に代入すると、次のようになる。
【０１０７】
0003762115.tif 000004
補正抵抗調整部１７にて上記のような計算を行なうと、測定用センサ抵抗Ｒｓと参照用センサ抵抗Ｒｒとの温度係数の比αｓ／αｒ、すなわちαｓ´／αｒ´が、放射線損傷等により変化した場合においても、温度係数補正抵抗Ｒｏを調整することができ、周囲温度の変化にかかわらずに測定を行なうことができる。
【０１０８】
温度係数補正抵抗Ｒｏを調整するためのデータを表示装置１６に表示することによって、温度係数補正抵抗Ｒｏを調整することが可能となる。
（第４の実施の形態の変形例４）
本変形例４は、図３において、前記データ処理部に、ブリッジ回路抵抗調整部１８を付加した構成としている。
【０１０９】
このブリッジ回路抵抗調整部１８は、前記第１および第２の抵抗測定回路１１および１２により得られる測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの抵抗値と、前記補正抵抗調整部１７により得られる補正抵抗値とに基づいて、ブリッジ回路の平衡がとれるようにこのブリッジ回路内のブリッジ抵抗Ｒ１の抵抗値を調整する。
【０１１０】
表示装置１６は、このブリッジ抵抗Ｒ１の抵抗値を調整するためのデータを表示する。
以上のように構成した本実施の形態の核融合輻射計測装置においては、ブリッジ回路のブリッジ抵抗Ｒ１を、温度係数が小さい可変抵抗としていることにより、第１および第２の抵抗測定回路１１および１２を用いて得られる測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの各抵抗値が変化した時には．このブリッジ回路のブリッジ抵抗Ｒ１の抵抗値を校正することができる。
【０１１１】
すなわち、核融合輻射計測装置の測定系では、通常はブリッジ回路の中間点の出力電圧Ｖｘを測定することによって、測定用センサ抵抗Ｒｓの抵抗値変化を測定している。
【０１１２】
しかし、周囲温度Ｔの変化、中性子線やガンマ線照射による放射線損傷によって、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの各抵抗値が変わると、調整が必要となる。
【０１１３】
前記第４の実施の形態で説明したように、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの各抵抗値をモニタし、ブリッジ回路抵抗調整部１８にて、以下のような演算を行なう。
【０１１４】
Ｒ１＝（Ｒｓ＋Ｒｏ）・Ｒ２／Ｒｒ                      …（式１３）
ブリッジ抵抗Ｒ１を調整するためのデータを表示装置１６に表示することによって、表示できる機能を有することによって、ブリッジ抵抗Ｒ１を調整することが可能となる。
【０１１５】
（第５の実施の形態）
本実施の形態による核融合輻射計測装置では、前記第４の実施の形態の核融合輻射計測装置において、第１のスイッチ回路ＳＷ１を用いて得られる測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの抵抗値の変化と、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｓの各温度係数を測定する温度係数演算部１３により得られる測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用温度センサ抵抗Ｒｒの各温度係数αｓおよびαｒの変化とに基づいて、放射線損傷によるセンサの劣化を判断する手段を、前記データ処理部に付加している。
【０１１６】
次に、以上のように構成した本実施の形態の核融合輻射計測装置においては、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの各温度係数変化から、放射線損傷によるセンサ劣化を判断することができる。
【０１１７】
すなわち、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの各温度係数の変化から、その傾向から測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの劣化の度合いを調べて、交換する必要があるかどうかの判定材料とすることができる。
【０１１８】
（第６の実施の形態）
本実施の形態による核融合輻射計測装置では、前記第１乃至第９の各実施の形態の核融合輻射計測装置における各手段を適宜組合わせて輻射測定を行なう構成としている。
【０１１９】
次に、以上のように構成した本実施の形態の核融合輻射計測装置においては、前記補正回路、ヒータ回路、抵抗モニタ回路への切替えを行なうスイッチ回路、センサ温度係数測定手段、ヒータ電力供給手段、補正回路校正手段、ブリッジ回路校正手段を適切に組合わせていることにより、核融合特有の環境下においても精度の良い輻射測定を行なうことができる。
【０１２０】
図６は、前記第１乃至第９の各実施の形態を組み合わせて適切な測定を行なうためのアルゴリズムの一例を示すフロー図である。
（第７の実施の形態）
本実施の形態による核融合輻射計測装置では、前記第１乃至第９の各実施の形態の核融合輻射計測装置において、第１のスイッチ回路ＳＷ１を用いて得られる測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの抵抗値の変化と、測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用センサ抵抗Ｒｒの各温度係数を測定する温度係数演算部１３により得られる測定用センサ抵抗Ｒｓおよび参照用温度センサ抵抗Ｒｒの各温度係数の変化と、ヒータ回路および第２のスイッチ回路ＳＷ２を用いて得られるヒータ抵抗Ｒｈの抵抗値の変化と、別置きの中性子モニタ装置１９から得られる中性子照射積算量との関係を表示装置１６にグラフ表示する手段と、中性子照射積算量に対する、各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの抵抗値変化、各センサ抵抗 Ｒｓ，Ｒｒの温度係数変化、およびヒータ抵抗Ｒｈの抵抗値変化のデータを関連づける多項近似式を導出する多項近似式導出部２０と、この多項近似式から、放射線損傷によるセンサ劣化に至る中性子照射積算量、およびヒータ回路のヒータ抵抗Ｒｈに流す電流を予測する手段とを、前記データ処理部に付加している。
【０１２１】
次に、以上のように構成した本実施の形態の核融合輻射計測装置においては、各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの抵抗値変化、各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの温度係数変化、ヒータ抵抗Ｒｈの抵抗値変化、および別置きの中性子モニタ装置１９から得られる中性子照射積算量との関係を表示装置１６にグラフ表示していることにより、ある時点での中性子照射積算量に対する、各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの抵抗値変化、各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの温度係数変化、ヒータ抵抗Ｒｈの抵抗値変化を一目で確認することができる。
【０１２２】
さらに、中性子照射積算量に対する各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの抵抗値変化、各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの温度係数変化、およびヒータ抵抗Ｒｈの抵抗値変化のデータを関連づける多項近似式を導出していることにより、継続して中性子照射積算量が増加していった場合の各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの抵抗値変化、各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒの温度係数変化、ヒータ抵抗Ｒｈの抵抗値変化を予測することができるため、放射線損傷によるセンサ劣化に至る中性子照射積算量、およびヒータ抵抗Ｒｈに流す電流を予測することができる。
【０１２３】
すなわち、前記第１乃至第９の各実施の形態の核融合輻射計測装置において得られる以下の各項目の変化量は、放射線損傷により、中性子照射積算量が増えるに従って大きくなっていくことが予想される。
【０１２４】
・測定用センサ抵抗Ｒｓの基準温度での抵抗値Ｒｓ０と温度係数αｓ
・参照用センサ抵抗Ｒｒの基準温度での抵抗値Ｒｒ０と温度係数αｒ
・ヒータ抵抗Ｒｈの抵抗値Ｒｈ
そこで、これらの変化量（ΔＲｓ０、ΔＲｒ０、Δαｓ、Δαｒ、ΔＲｈ）を縦軸に、別置きの中性子モニタ装置１９から得られる中性子照射積算量を横軸にして、表示装置１６にグラフ表示させることにより、例えば図７に示すように、中性子照射積算量に対するこれら変化量の傾向を一目で確認することができるようになる。
【０１２５】
また、データ処理部の多項近似式導出部２０により、Ｒｓ、Ｒｒ、αｓ、αｒについて、中性子照射積算量に対する多項近似式を最小自乗法等を用いて導出する。
【０１２６】
これにより、さらに継続して中性子照射積算量を増加させた場合に、前記第９の実施の形態で述べた各センサ抵抗Ｒｓ，Ｒｒが劣化に至る中性子照射積算量を予測し、例えば図７に示すように、表示装置１６に表示させることができるようになる。従って、センサ交換時期を予測して、あらかじめ準備しておくことができるようになる。
【０１２７】
さらに、ヒータ抵抗Ｒｈについても同様に、例えば図７に示すように、中性子照射積算量に対する多項近似式を最小自乗法等を用いて導出する。
これにより、さらに継続して中性子照射積算量を増加させた場合に、前記第６の実施の形態で述べたヒータ抵抗Ｒｈに流す電流Ｉｈの調整値を予測することができるようになる。従って、ヒータ抵抗Ｒｈに流す電流Ｉｈの値が調整可能範囲外になるようなことが予測されれば、あらかじめセンサ交換の準備をしておくことができるようになる。
【０１２８】
（第８の実施の形態）
図８は、本実施の形態による核融合輻射計測装置におけるブリッジ回路の構成例を示す回路図であり、図１０と同一部分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。
【０１２９】
図８において、前記図１０におけるブリッジ回路のバイアス電源Ｖｂと信号出力部について接続を入れ替えることにより、信号出力部の接続点を、周囲温度が安定し放射線の少ない場所に設置された測定回路内に設置している。
【０１３０】
次に、以上のように構成した本実施の形態の核融合輻射計測装置においては、従来のブリッジ回路におけるバイアス電源Ｖｂと信号出力部について接続を入れ替えたブリッジ回路を構成していることにより、信号出力部の接続点が、周囲温度が安定で放射線が少ない場所に設置された測定回路内に設置されるため、より一層ノイズに強く、またノイズが発生した場合においてもノイズ対策を施し易くすることができる。
また、前記第３乃至第１２の各実施の形態の構成、回路、手段等を適用することができる。
【０１３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の核融合輻射計測装置によれば、耐放射線性および耐熱性に優れた構造と材料を有し、さらに各種の校正手段を備えているので、ＩＴＥＲ（国際熱核融合実験炉）のような放射線的にも熱的にも厳しい核融合特有の環境下においても、精度の良い輻射測定を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１および第２の実施の形態による核融合輻射計測装置のセンサ部の構成例を示す概要図。
【図２】本発明の第３の実施の形態による核融合輻射計測装置のブリッジ回路の構成例を示す回路図。
【図３】本発明の第４の実施の形態、第４の実施の形態の変形例１乃至変形例４、第７の実施の形態による核融合輻射計測装置の構成例を示す回路図。
【図４】本発明の第４の実施の形態による核融合輻射計測装置の作用を説明するための特性図。
【図５】本発明の第４の実施の形態の変形例１による核融合輻射計測装置の作用を説明するための特性図。
【図６】本発明の第６の実施の形態による核融合輻射計測装置の作用を説明するためのアルゴリズムの一例を示すフロー図。
【図７】本発明の第７の実施の形態による核融合輻射計測装置の作用を説明するための特性図。
【図８】本発明の第８の実施の形態による核融合輻射計測装置のブリッジ回路の構成例を示す回路図。
【図９】従来の核融合輻射計測装置におけるセンサ部の構成例を示す概要図。
【図１０】従来の核融合輻射計測装置におけるブリッジ回路の構成例を示す回路図。
【符号の説明】
１…金属枠、
２…絶縁ベース、
４…エネルギー吸収体、
５…パターン抵抗、
６…エネルギー遮蔽板、
６ａ…輻射孔、
１０…ボロメータ信号処理部、
１１…第１の抵抗測定回路、
１２…第２の抵抗測定回路、
１３…温度係数演算部、
１４…第３の抵抗測定回路、
１５…ヒータ回路電流調整部、
１６…表示装置、
１７…補正抵抗調整部、
１８…ブリッジ回路抵抗調整部、
１９…中性子モニタ装置、
２０…多項近似式導出部、
Ｒｓ…測定用センサ抵抗、
Ｒｒ…参照用センサ抵抗、
Ｒｏ…温度係数補正抵抗、
Ｒｈ…ヒータ抵抗、
Ｉ…電流源、
Ｒ１，Ｒ２…ブリッジ抵抗、
Ｖｂ…バイアス電源、
ＡＭＰ…アンプ回路、
ＳＷ１…第１のスイッチ回路、
ＳＷ２…第２のスイッチ回路。
【図１】
0003762115.tif 000005
【図２】
0003762115.tif 000006
【図３】
0003762115.tif 000007
【図４】
0003762115.tif 000008
【図５】
0003762115.tif 000009
【図６】
0003762115.tif 000010
【図７】
0003762115.tif 000011
【図８】
0003762115.tif 000012
【図９】
0003762115.tif 000013
【図１０】
0003762115.tif 000014