JP2001013254A - 平板状中性子線検出器及びこれを用いた中性子源計測装置 - Google Patents
平板状中性子線検出器及びこれを用いた中性子源計測装置Info
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- JP2001013254A JP2001013254A JP18356199A JP18356199A JP2001013254A JP 2001013254 A JP2001013254 A JP 2001013254A JP 18356199 A JP18356199 A JP 18356199A JP 18356199 A JP18356199 A JP 18356199A JP 2001013254 A JP2001013254 A JP 2001013254A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 中性子線検出器の検出部を構造簡単にして、
必要な感度の達成を容易にする。 【解決手段】 平板状中性子線検出器１０は、中性子線
に感応して蛍光パルスを発生する平面形状の中性子線感
応層１と蛍光パルスを集光する蛍光性光ファイバ３とを
有する平板状の中性子線検出部２０、蛍光パルスに対応
する光パルス信号を遠隔地に伝送する伝送光ファイバ
５、及び伝送光ファイバ５からの光パルス信号を電気信
号パルスに変換・増幅し中性子線による電気信号パルス
数を計測し出力する信号処理装置９を有する。
必要な感度の達成を容易にする。 【解決手段】 平板状中性子線検出器１０は、中性子線
に感応して蛍光パルスを発生する平面形状の中性子線感
応層１と蛍光パルスを集光する蛍光性光ファイバ３とを
有する平板状の中性子線検出部２０、蛍光パルスに対応
する光パルス信号を遠隔地に伝送する伝送光ファイバ
５、及び伝送光ファイバ５からの光パルス信号を電気信
号パルスに変換・増幅し中性子線による電気信号パルス
数を計測し出力する信号処理装置９を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線検出器に関
し、特に中性子線を検出する放射線検出器及び中性子源
強度を定める中性子源計測装置に関する。
し、特に中性子線を検出する放射線検出器及び中性子源
強度を定める中性子源計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電施設、核燃料再処理施設等で
使用されている中性子線検出器にはＢＦ3検出器、3Ｈｅ
比例計数管等がある。これらの検出器は円筒状及び球状
の形態をしており、又検出器の検出部には高圧回路や増
幅回路を内蔵していて中性子検出部と電気的な回路部と
を一体化した検出器である。
使用されている中性子線検出器にはＢＦ3検出器、3Ｈｅ
比例計数管等がある。これらの検出器は円筒状及び球状
の形態をしており、又検出器の検出部には高圧回路や増
幅回路を内蔵していて中性子検出部と電気的な回路部と
を一体化した検出器である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来型の
検出器の感度は検出器自体の形状制限により向上させる
ことは頗る困難である。又、従来の中性子線検出器の検
出部の形状は円筒状や球状であるため、中性子線の検出
面を大きくする場合には複数の検出器を配置した検出部
構成とする必要があり、個々の検出器に対し電気的な回
路も必要とされ検出装置自体も複雑なものとなる。本発
明は、このような問題点に鑑みなされたものであって、
広い範囲から放射される中性子線をシンプルな平板及び
平面形状の検出部で測定でき、また、平板状の検出部を
多層化することにより広い面積で且つ高感度で中性子線
を検出できる検出器を提供することを課題とする。更
に、本発明は、このような高感度の平板状中性子線検出
器を用いて、中性子源から放出される中性子線を計測す
ることにより、中性子源の強度を精度良く測定する中性
子源計測装置を提供することを課題とする。
検出器の感度は検出器自体の形状制限により向上させる
ことは頗る困難である。又、従来の中性子線検出器の検
出部の形状は円筒状や球状であるため、中性子線の検出
面を大きくする場合には複数の検出器を配置した検出部
構成とする必要があり、個々の検出器に対し電気的な回
路も必要とされ検出装置自体も複雑なものとなる。本発
明は、このような問題点に鑑みなされたものであって、
広い範囲から放射される中性子線をシンプルな平板及び
平面形状の検出部で測定でき、また、平板状の検出部を
多層化することにより広い面積で且つ高感度で中性子線
を検出できる検出器を提供することを課題とする。更
に、本発明は、このような高感度の平板状中性子線検出
器を用いて、中性子源から放出される中性子線を計測す
ることにより、中性子源の強度を精度良く測定する中性
子源計測装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明によれば、平板状中性子線検出器は、中性
子線に感応して蛍光パルスを発生する平板形状の中性子
線感応層とその蛍光パルスを集光する蛍光性光ファイバ
とを有する平板状検出部、前記蛍光パルスに対応する光
パルス信号を遠隔地に伝送する伝送光ファイバ、及び該
伝送光ファイバからの光パルス信号を電気信号パルスに
変換・増幅し中性子線による電気信号パルス数を計測し
出力する信号処理部を有して構成される。その中性子線
感応層は、透明プラスチック材料や透明ガラス板のよう
な平板状透明基板の一面に接着形成されており、その感
応層は6Ｌｉ化合物のような中性子線に感応する感応材
にＺｎＳ（Ａｇ）シンチレータを混在させた混合物から
形成する。蛍光の波長変換機能を持つ蛍光性光ファイバ
は前記基板の他面に接着されており、中性子線感応部と
蛍光性光ファイバ部とを有する平板状検出部は光反射材
によって周囲が全面的に覆われて、発生蛍光パルスの漏
出を防止し、蛍光性光ファイバへの入射確率を向上す
る。
ため、本発明によれば、平板状中性子線検出器は、中性
子線に感応して蛍光パルスを発生する平板形状の中性子
線感応層とその蛍光パルスを集光する蛍光性光ファイバ
とを有する平板状検出部、前記蛍光パルスに対応する光
パルス信号を遠隔地に伝送する伝送光ファイバ、及び該
伝送光ファイバからの光パルス信号を電気信号パルスに
変換・増幅し中性子線による電気信号パルス数を計測し
出力する信号処理部を有して構成される。その中性子線
感応層は、透明プラスチック材料や透明ガラス板のよう
な平板状透明基板の一面に接着形成されており、その感
応層は6Ｌｉ化合物のような中性子線に感応する感応材
にＺｎＳ（Ａｇ）シンチレータを混在させた混合物から
形成する。蛍光の波長変換機能を持つ蛍光性光ファイバ
は前記基板の他面に接着されており、中性子線感応部と
蛍光性光ファイバ部とを有する平板状検出部は光反射材
によって周囲が全面的に覆われて、発生蛍光パルスの漏
出を防止し、蛍光性光ファイバへの入射確率を向上す
る。
【０００５】本発明の好適な実施形態において、平板状
検出部の透明プラスチック板を大面積にし、中性子線感
応層の面積を大きくするときは、複数本の蛍光性光ファ
イバを並べて透明プラスチック板上に配置し、中性子線
感応層の放射する蛍光を漏らさずに受光させることによ
り、検出効率が向上する。更に本発明の他の実施形態に
おいて、中性子線感応層と蛍光性光ファイバ部とからな
る平板状の中性子線検出部が複数個多層構造に組み合わ
され、検出効率が更に向上する。
検出部の透明プラスチック板を大面積にし、中性子線感
応層の面積を大きくするときは、複数本の蛍光性光ファ
イバを並べて透明プラスチック板上に配置し、中性子線
感応層の放射する蛍光を漏らさずに受光させることによ
り、検出効率が向上する。更に本発明の他の実施形態に
おいて、中性子線感応層と蛍光性光ファイバ部とからな
る平板状の中性子線検出部が複数個多層構造に組み合わ
され、検出効率が更に向上する。
【０００６】更に、本発明によれば、容器、グローブボ
ックスなどの中の中性子源の中性子線又はその中性子源
の量を測定するために前記平板状中性子線検出器が用い
られる。即ち、本発明による中性子源計測装置は、前述
のような平板状中性子線検出器を中性子線源を取り囲む
周囲空間に複数配設して構成される。測定や出力信号の
処理を効率的に行うためには、複数の平板状中性子線検
出器の信号処理部を１箇所に集中配置するのが好まし
く、又、複数の平板状中性子線検出器の中の一つの出力
信号をトリガとして残りの平板状中性子線検出器からの
信号に対し同時計測を行うように構成される。更には、
平板状中性子線検出器の各々の計数率の違いにより中性
子源の位置の効果を補正して核***中性子の計数率より
中性子源の量を算出する。更に本発明の中性子源計測装
置は、前記平板状中性子線検出器と共に複数の小型検出
器を中性子源を有する施設内に複数配置して、代表点で
中性子源の性状変化を監視し、施設内の中性子源強度を
測定するようにも構成される。
ックスなどの中の中性子源の中性子線又はその中性子源
の量を測定するために前記平板状中性子線検出器が用い
られる。即ち、本発明による中性子源計測装置は、前述
のような平板状中性子線検出器を中性子線源を取り囲む
周囲空間に複数配設して構成される。測定や出力信号の
処理を効率的に行うためには、複数の平板状中性子線検
出器の信号処理部を１箇所に集中配置するのが好まし
く、又、複数の平板状中性子線検出器の中の一つの出力
信号をトリガとして残りの平板状中性子線検出器からの
信号に対し同時計測を行うように構成される。更には、
平板状中性子線検出器の各々の計数率の違いにより中性
子源の位置の効果を補正して核***中性子の計数率より
中性子源の量を算出する。更に本発明の中性子源計測装
置は、前記平板状中性子線検出器と共に複数の小型検出
器を中性子源を有する施設内に複数配置して、代表点で
中性子源の性状変化を監視し、施設内の中性子源強度を
測定するようにも構成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施形態を説明する。尚、全図に亘り同一乃至対応
する部分については、同一の符号を付すこととする。先
ず図１及び図２を参照するに、平板状中性子線検出器１
０は、後述する構成の中性子線感応層１、蛍光性光ファ
イバ３、伝送光ファイバ５、光コネクタ７、信号処理装
置９、及び遮光ケース１１を有する。中性子線感応層１
は、蛍光性光ファイバ３と共に平板状の中性子線検出部
２０を形成し、これは光反射材１７によって完全に被わ
れている。即ち、光反射材１７によって被われた中性子
線検出部２０は、更に遮光ケース１１によって囲まれて
いる。その光反射材１７は、酸化マグネシウムやバルカ
テープ（白色）や白いフィルム状シート等の光の反射に
適宜な材料から形成される。中性子線感応層１は、幅が
Ｗで，長さがＬの透明基板、即ちプラスチック板１３の
下面（図において）に、中性子線を吸収してα線を放出
する感応材料である6Ｌｉ化合物にＺｎＳ（Ａｇ）シン
チレータを混在させたものを塗布して形成されている。
尚、6Ｌｉ化合物の代わりに、10Ｂ化合物を使用しても
良い。
明の実施形態を説明する。尚、全図に亘り同一乃至対応
する部分については、同一の符号を付すこととする。先
ず図１及び図２を参照するに、平板状中性子線検出器１
０は、後述する構成の中性子線感応層１、蛍光性光ファ
イバ３、伝送光ファイバ５、光コネクタ７、信号処理装
置９、及び遮光ケース１１を有する。中性子線感応層１
は、蛍光性光ファイバ３と共に平板状の中性子線検出部
２０を形成し、これは光反射材１７によって完全に被わ
れている。即ち、光反射材１７によって被われた中性子
線検出部２０は、更に遮光ケース１１によって囲まれて
いる。その光反射材１７は、酸化マグネシウムやバルカ
テープ（白色）や白いフィルム状シート等の光の反射に
適宜な材料から形成される。中性子線感応層１は、幅が
Ｗで，長さがＬの透明基板、即ちプラスチック板１３の
下面（図において）に、中性子線を吸収してα線を放出
する感応材料である6Ｌｉ化合物にＺｎＳ（Ａｇ）シン
チレータを混在させたものを塗布して形成されている。
尚、6Ｌｉ化合物の代わりに、10Ｂ化合物を使用しても
良い。
【０００８】透明プラスチック板１３の他面即ち中性子
線感応層１が形成された面の反対面には、２本の蛍光性
光ファイバ３が並んで接着されている。蛍光性光ファイ
バ３は、中性子線感応層１で生じた蛍光パルスを透明プ
ラスチック板１３を通して集光し、且つ中性子線感応層
１の蛍光の発光波長を、例えば約４３０ｎｍを約５２０
ｎｍに変換するように、長い方へ変換する。蛍光性光フ
ァイバ３は、それぞれ光コネクタ７を介して光ファイバ
５に結合し、これは更に信号処理装置９に連絡してい
る。蛍光性光ファイバ３の本数は、図示の例では２本で
あるが、検出効率を大きくすべく透明プラスチック板１
３の面積が大きくて中性子線感応層１を広くした場合に
は、その本数を適宜増加する。
線感応層１が形成された面の反対面には、２本の蛍光性
光ファイバ３が並んで接着されている。蛍光性光ファイ
バ３は、中性子線感応層１で生じた蛍光パルスを透明プ
ラスチック板１３を通して集光し、且つ中性子線感応層
１の蛍光の発光波長を、例えば約４３０ｎｍを約５２０
ｎｍに変換するように、長い方へ変換する。蛍光性光フ
ァイバ３は、それぞれ光コネクタ７を介して光ファイバ
５に結合し、これは更に信号処理装置９に連絡してい
る。蛍光性光ファイバ３の本数は、図示の例では２本で
あるが、検出効率を大きくすべく透明プラスチック板１
３の面積が大きくて中性子線感応層１を広くした場合に
は、その本数を適宜増加する。
【０００９】図３に信号処理装置９のブロックダイヤグ
ラムが示されている。図３において、光電子増倍管２１
は、光ファイバ５で送られてきた蛍光パルスを電気的な
パルス信号に変換するものであり、増幅器２３はその電
気的パルス信号を増幅する。アナログ・デジタル変換器
２５は、その増幅パルス信号をＡＤ変換し、デジタル化
されたパルス信号は多重波高分析装置２７に入力され
て、電気的なパルス信号の強さ（パルス高）別にパルス
信号の数をヒストグラムで取り扱われて、中性子線が検
出される。尚、信号処理装置９は、図４に示すカウンタ
ー式信号処理装置２９のように構成しても良い。カウン
ター式信号処理装置２９においては、アナログ・デジタ
ル変換器２５及び多重波高分析装置２７の代わりにシン
グルチャンネルアナライザ３１及びスケーラー３３を使
用している。信号処理装置２９においては、パルス高と
は関係なくパルスの数のみを計測して、中性子線検出を
行う。
ラムが示されている。図３において、光電子増倍管２１
は、光ファイバ５で送られてきた蛍光パルスを電気的な
パルス信号に変換するものであり、増幅器２３はその電
気的パルス信号を増幅する。アナログ・デジタル変換器
２５は、その増幅パルス信号をＡＤ変換し、デジタル化
されたパルス信号は多重波高分析装置２７に入力され
て、電気的なパルス信号の強さ（パルス高）別にパルス
信号の数をヒストグラムで取り扱われて、中性子線が検
出される。尚、信号処理装置９は、図４に示すカウンタ
ー式信号処理装置２９のように構成しても良い。カウン
ター式信号処理装置２９においては、アナログ・デジタ
ル変換器２５及び多重波高分析装置２７の代わりにシン
グルチャンネルアナライザ３１及びスケーラー３３を使
用している。信号処理装置２９においては、パルス高と
は関係なくパルスの数のみを計測して、中性子線検出を
行う。
【００１０】前述のような構成の平板状中性子線検出器
１０の作用を説明すると、中性子線は離散的に中性子線
検出部２０の中性子線感応層１に入り、中性子線感応層
１は（ｎ，α）反応によるα線とＺｎＳとの反応より蛍
光をパルス状に発生する。この蛍光パルスはプラスチッ
ク板１３を貫通して蛍光性光ファイバ３に入り、蛍光性
光ファイバ３はその蛍光パルスを波長変換し、波長が約
５２０ｎｍの蛍光パルスを光コネクタ７及び伝送光ファ
イバ５を経由して信号処理装置９に送る。信号処理装置
９は最終的には多重波高分析装置２７により、そのパル
ス信号をヒストグラム処理して中性子線の数及び強度を
計測する。或いは、信号処理装置２９はパルスの数即ち
中性子線検出部２０に入射された中性子の数を計数す
る。
１０の作用を説明すると、中性子線は離散的に中性子線
検出部２０の中性子線感応層１に入り、中性子線感応層
１は（ｎ，α）反応によるα線とＺｎＳとの反応より蛍
光をパルス状に発生する。この蛍光パルスはプラスチッ
ク板１３を貫通して蛍光性光ファイバ３に入り、蛍光性
光ファイバ３はその蛍光パルスを波長変換し、波長が約
５２０ｎｍの蛍光パルスを光コネクタ７及び伝送光ファ
イバ５を経由して信号処理装置９に送る。信号処理装置
９は最終的には多重波高分析装置２７により、そのパル
ス信号をヒストグラム処理して中性子線の数及び強度を
計測する。或いは、信号処理装置２９はパルスの数即ち
中性子線検出部２０に入射された中性子の数を計数す
る。
【００１１】前述の実施形態においては、平板状中性子
線検出器１０は１個の中性子線検出部２０を有していた
が、図５に示すような多層型中性子線検出器４０のよう
に３個の平板状検出部２０を重ねて多層構造の中性子線
検出器４０とし、これを１個の遮光ケース４３で囲って
も良い。この場合、６本の蛍光性光ファイバ３が使用さ
れていて、これに光結合した６本の光ファイバ５は光フ
ァイバ束４７に束ねられ、これが１個の信号処理装置９
或いはカウンター式信号処理装置２９に入っている。
尚、重ね合わせる中性子線検出部２０の数は適宜増減で
きるものであるが、このようにすると中性子線感応層１
の占有空間量が多くなって中性子線が入射する確率が大
きくなるから、検出効率及び感度が高くなる。図示の例
では６本の蛍光性光ファイバ３であるが、透明プラスチ
ック板１３の面積が大きくて、多重構造とした場合には
その本数を適宜増加する。
線検出器１０は１個の中性子線検出部２０を有していた
が、図５に示すような多層型中性子線検出器４０のよう
に３個の平板状検出部２０を重ねて多層構造の中性子線
検出器４０とし、これを１個の遮光ケース４３で囲って
も良い。この場合、６本の蛍光性光ファイバ３が使用さ
れていて、これに光結合した６本の光ファイバ５は光フ
ァイバ束４７に束ねられ、これが１個の信号処理装置９
或いはカウンター式信号処理装置２９に入っている。
尚、重ね合わせる中性子線検出部２０の数は適宜増減で
きるものであるが、このようにすると中性子線感応層１
の占有空間量が多くなって中性子線が入射する確率が大
きくなるから、検出効率及び感度が高くなる。図示の例
では６本の蛍光性光ファイバ３であるが、透明プラスチ
ック板１３の面積が大きくて、多重構造とした場合には
その本数を適宜増加する。
【００１２】図６は、前述の多層型中性子線検出器４０
の平板状中性子線検出器１０を４個平面状に並べて更に
大きな大面積平板状検出部５１とした中性子線検出器５
０を示している。平板状検出部５１は遮光ケース１１に
よって囲まれ、又光ファイバ束４７は、集中された信号
処理装置９またはカウンター式信号処理装置２９に入っ
ている。この場合は、横に並べた平板状検出部４１の個
々の信号を処理することにより中性子線の分布を計るこ
とができる。また、横に並べた平板状検出部４１の個々
の信号を一つに纏めて信号処理することにより広い面積
の平板状中性子線検出器となり、個々の検出器の信号を
処理する時の中性子線感度と比べ使用した検出部数倍の
感度を得ることができる。この場合も勿論、並べる平板
状検出部４１の数は計測の必要に応じて増減できるもの
である。
の平板状中性子線検出器１０を４個平面状に並べて更に
大きな大面積平板状検出部５１とした中性子線検出器５
０を示している。平板状検出部５１は遮光ケース１１に
よって囲まれ、又光ファイバ束４７は、集中された信号
処理装置９またはカウンター式信号処理装置２９に入っ
ている。この場合は、横に並べた平板状検出部４１の個
々の信号を処理することにより中性子線の分布を計るこ
とができる。また、横に並べた平板状検出部４１の個々
の信号を一つに纏めて信号処理することにより広い面積
の平板状中性子線検出器となり、個々の検出器の信号を
処理する時の中性子線感度と比べ使用した検出部数倍の
感度を得ることができる。この場合も勿論、並べる平板
状検出部４１の数は計測の必要に応じて増減できるもの
である。
【００１３】次に前述した構成の平板状中性子線検出器
を中性子源計測装置に使用する場合の実施形態を説明す
る。中性子線検出器としては、前述のいずれも使用でき
るのであるが、最も高感度に構成した多層型中性子線検
出器４０を並列に並べた並列型中性子線検出器５０を使
用する場合について図７を参照して説明する。図７にお
いて、計測すべき中性子源の存在が想定される空間を内
部に画成するグローブボックス６１の外面に４個の平板
状検出部５１を図示のように配置し、それぞれから延出
する光ファイバ束５７を信号処理装置９またはカウンタ
ー式信号処理装置２９に連絡している。各大面積平板状
検出部５１に入射する中性子線を個別に検出することに
より、当該位置での中性子線の強度を計ることができ
る。
を中性子源計測装置に使用する場合の実施形態を説明す
る。中性子線検出器としては、前述のいずれも使用でき
るのであるが、最も高感度に構成した多層型中性子線検
出器４０を並列に並べた並列型中性子線検出器５０を使
用する場合について図７を参照して説明する。図７にお
いて、計測すべき中性子源の存在が想定される空間を内
部に画成するグローブボックス６１の外面に４個の平板
状検出部５１を図示のように配置し、それぞれから延出
する光ファイバ束５７を信号処理装置９またはカウンタ
ー式信号処理装置２９に連絡している。各大面積平板状
検出部５１に入射する中性子線を個別に検出することに
より、当該位置での中性子線の強度を計ることができ
る。
【００１４】また、グローブボックス６１の内部の中性
子発生源（図示しないが、プルトニウム等）から中性子
線が４π方向に同時に放出される。このような放射線
は、周囲に配置された大面積平板状検出部５１に入るの
で、計測される。この場合には、１個の大面積平板状検
出部５１に入射した中性子線による信号をトリガ信号に
して、他の大面積平板状検出部５１の検出信号を一定の
短時間計測し、同時に放出された中性子線のみを測定す
る。中性子線の同時計測の計数率（自発核***や誘導核
***による）よりグローブボックス６１内の中性子源の
量を精度良く求める場合は、中性子源の位置の影響の補
正が必要になる。中性子源と検出器の距離が近くなると
中性子の計数率が大きくなる性質を用いて、図７に示す
各大面積平板状検出部５１での計数率の違いを利用して
中性子の線源位置の効果を補正することができる。ま
た、図７のグローブボックス６１の大面積平板状検出部
５１が設置されていない側面に小型中性子線検出器（例
えば3Ｈｅ検出器）７１を設置することにより中性子源
の線源位置の効果の補正精度の向上を図ることができ
る。更に、平面状検出器の測定結果（トータル中性子の
計数率、核***による同時計測の計数率、中性子源の
量）より小型の検出器で計測される中性子のうち、核分
裂による中性子の寄与割合を求めることができる。
子発生源（図示しないが、プルトニウム等）から中性子
線が４π方向に同時に放出される。このような放射線
は、周囲に配置された大面積平板状検出部５１に入るの
で、計測される。この場合には、１個の大面積平板状検
出部５１に入射した中性子線による信号をトリガ信号に
して、他の大面積平板状検出部５１の検出信号を一定の
短時間計測し、同時に放出された中性子線のみを測定す
る。中性子線の同時計測の計数率（自発核***や誘導核
***による）よりグローブボックス６１内の中性子源の
量を精度良く求める場合は、中性子源の位置の影響の補
正が必要になる。中性子源と検出器の距離が近くなると
中性子の計数率が大きくなる性質を用いて、図７に示す
各大面積平板状検出部５１での計数率の違いを利用して
中性子の線源位置の効果を補正することができる。ま
た、図７のグローブボックス６１の大面積平板状検出部
５１が設置されていない側面に小型中性子線検出器（例
えば3Ｈｅ検出器）７１を設置することにより中性子源
の線源位置の効果の補正精度の向上を図ることができ
る。更に、平面状検出器の測定結果（トータル中性子の
計数率、核***による同時計測の計数率、中性子源の
量）より小型の検出器で計測される中性子のうち、核分
裂による中性子の寄与割合を求めることができる。
【００１５】次に図８において並設されたグローブボッ
クス６１、６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ内を移動する中性子
源を取扱う施設において、分散した中性子線源量を計測
する場合の中性子源計測装置について説明する。尚、中
性子源がグローブボックスではない他の容器等に分散し
た場合についても同様に計測できるものである。図にお
いて、グローブボックス６１に代表して示すように、図
７の場合と同様に大面積平板状検出部５１が４個配置さ
れている。図示していないが、大面積平板状検出部５１
は信号処理装置９またはカウンター式信号処理装置２９
に連絡している。又、小型中性子線検出器７１ａ〜７１
ｇが図示のようにグローブボックス６１、６１ｂ，６１
ｃ，６１ｄの外側面に配設されている。この連続的に配
置されたグローブボックス６１、６１ｂ，６１ｃ，６１
ｄに対し、適宜配置した平板状検出部５１と小型中性子
線検出器７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅ、７
１ｆ、７１ｇで時系列的に計測。グローブボックス６１
に対し、計測して得られる中性子線源量の情報は次の通
りである。トータル中性子の計数率，核***による同時
計測の計数率，核***数より求めたグローブボックス６
１内の中性子線源量である。グローブボックス６１に設
置した小型中性子線検出器７１ａで測定される中性子計
数率は大面積平板状検出部５１による計数率とグローブ
ボックス内の中性子線源量との比較により、小型中性子
線検出器７１ａの中性子計数率のうち核***中性子の寄
与割合が求まる。小型検出器だけでは中性子源の酸化状
態（たとえば酸素とプルトニウムの個数比）の変化によ
る（α，ｎ）反応の中性子発生率の変化や隣接容器等か
らの中性子のもれ込み効果等を補正することはできない
が、大面積平板状検出部５１の測定結果と別途代表点で
求めた同位体組成の測定結果を組み合わせれば測定され
た中性子計数率の内訳（核***による（α，ｎ）反応に
よる他からのもれ込み）が求まる。グローブボックス６
１ｂ〜６１ｄで中性子源の性質に変化がない場合は、グ
ローブボックス６１で確認された中性子源の性質と同じ
と考えて、他の容器からのもれこみ量を考慮してグロー
ブボックス６１ｂ〜６１ｄ内の中性子線源量が小型中性
子線検出器の計数率より求まる。
クス６１、６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ内を移動する中性子
源を取扱う施設において、分散した中性子線源量を計測
する場合の中性子源計測装置について説明する。尚、中
性子源がグローブボックスではない他の容器等に分散し
た場合についても同様に計測できるものである。図にお
いて、グローブボックス６１に代表して示すように、図
７の場合と同様に大面積平板状検出部５１が４個配置さ
れている。図示していないが、大面積平板状検出部５１
は信号処理装置９またはカウンター式信号処理装置２９
に連絡している。又、小型中性子線検出器７１ａ〜７１
ｇが図示のようにグローブボックス６１、６１ｂ，６１
ｃ，６１ｄの外側面に配設されている。この連続的に配
置されたグローブボックス６１、６１ｂ，６１ｃ，６１
ｄに対し、適宜配置した平板状検出部５１と小型中性子
線検出器７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅ、７
１ｆ、７１ｇで時系列的に計測。グローブボックス６１
に対し、計測して得られる中性子線源量の情報は次の通
りである。トータル中性子の計数率，核***による同時
計測の計数率，核***数より求めたグローブボックス６
１内の中性子線源量である。グローブボックス６１に設
置した小型中性子線検出器７１ａで測定される中性子計
数率は大面積平板状検出部５１による計数率とグローブ
ボックス内の中性子線源量との比較により、小型中性子
線検出器７１ａの中性子計数率のうち核***中性子の寄
与割合が求まる。小型検出器だけでは中性子源の酸化状
態（たとえば酸素とプルトニウムの個数比）の変化によ
る（α，ｎ）反応の中性子発生率の変化や隣接容器等か
らの中性子のもれ込み効果等を補正することはできない
が、大面積平板状検出部５１の測定結果と別途代表点で
求めた同位体組成の測定結果を組み合わせれば測定され
た中性子計数率の内訳（核***による（α，ｎ）反応に
よる他からのもれ込み）が求まる。グローブボックス６
１ｂ〜６１ｄで中性子源の性質に変化がない場合は、グ
ローブボックス６１で確認された中性子源の性質と同じ
と考えて、他の容器からのもれこみ量を考慮してグロー
ブボックス６１ｂ〜６１ｄ内の中性子線源量が小型中性
子線検出器の計数率より求まる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び請求
項２の発明によれば、中性子線検出部は平板状及び平面
状に形成され且つ電気的なディバイスを有していないの
で、検出部がコンパクトで、被測定部に取り付けしやす
く、更には周囲の温度変化の影響を最も受けやすい電気
的な部材を中性子線検出部に全く適用していない他た
め、温度変化や電気的なノイズによる影響を受けず精度
の良い計測ができる。又請求項３及び請求項４の本発明
によれば、平板状に形成された中性子線検出部の大面積
化又は多層化により中性子線感応層の好適な空間位置を
容易に達成でき、高感度の中性子線検出を行うことがで
きる。更に、請求項５及び請求項８の発明によれば、高
感度の平板状中性子線検出器を中性子源の入った容器の
周囲に複数配置することにより、中性子源の位置の効果
を補正し、同時計測の計数率から中性子源の量を求める
ことができる。更に、請求項９の発明によれば、平板状
検出器による中性子同時計測系と小型検出器を施設内に
適切に配置することにより、中性子線源の性状変化を補
正して、施設内の中性子線源強度を測定できる。
項２の発明によれば、中性子線検出部は平板状及び平面
状に形成され且つ電気的なディバイスを有していないの
で、検出部がコンパクトで、被測定部に取り付けしやす
く、更には周囲の温度変化の影響を最も受けやすい電気
的な部材を中性子線検出部に全く適用していない他た
め、温度変化や電気的なノイズによる影響を受けず精度
の良い計測ができる。又請求項３及び請求項４の本発明
によれば、平板状に形成された中性子線検出部の大面積
化又は多層化により中性子線感応層の好適な空間位置を
容易に達成でき、高感度の中性子線検出を行うことがで
きる。更に、請求項５及び請求項８の発明によれば、高
感度の平板状中性子線検出器を中性子源の入った容器の
周囲に複数配置することにより、中性子源の位置の効果
を補正し、同時計測の計数率から中性子源の量を求める
ことができる。更に、請求項９の発明によれば、平板状
検出器による中性子同時計測系と小型検出器を施設内に
適切に配置することにより、中性子線源の性状変化を補
正して、施設内の中性子線源強度を測定できる。
【図１】本発明の実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図を含む部分斜視図
である。
である。
【図３】前記実施形態の一部を構成する装置のブロック
線図である。
線図である。
【図４】図３の一部を変更した代替部品のブロック線図
である。
である。
【図５】前記実施形態の装置を組み合わせた第２実施形
態を示す斜視図である。
態を示す斜視図である。
【図６】前記第２実施形態の装置を更に組み合わせた第
３実施形態の概念図である。
３実施形態の概念図である。
【図７】前記第３実施形態の装置を使用した本発明の中
性子源計測装置の実施形態の配置図である。
性子源計測装置の実施形態の配置図である。
【図８】本発明の中性子源計測装置の別の実施形態を示
す配置図である。
す配置図である。
１ 中性子線感応層 ３ 蛍光性光ファイバ ５ 光ファイバ ７ 光コネクタ ９ 信号処理装置 １１ 遮光ケース １３ 透明プラスチック板 １７ 光反射材 ２０ 中性子線検出部 ２１ 光電子増倍管 ２３ 増幅器 ２５ アナログ・ディジタル変換器 ２７ 多重波高分析装置 ２９ カウンター式信号処理装置 ３１ シングルチャンネルアナライザー ３３ スケーラー ４０ 中性子線検出器 ４１ 平板状検出部 ４７ 光ファイバ束 ５０ 並列型中性子線検出器 ５１ 大面積平板状検出部 ５７ 光ファイバ束 ６１，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ グローブボックス ７０、７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅ、７１
ｆ、７１ｇ 小型中性子線検出器
ｆ、７１ｇ 小型中性子線検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有吉 雅弘 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 浦山 勝己 茨城県那珂郡東海村舟石川622番地12 ニ ュークリア・デベロップメント株式会社内 (72)発明者 今井 信行 茨城県那珂郡東海村舟石川622番地12 ニ ュークリア・デベロップメント株式会社内 Ｆターム(参考） 2G088 AA03 EE23 FF09 FF18 GG10 GG15 JJ01 KK15 LL13
Claims (9)
- 【請求項１】 中性子線に感応して蛍光パルスを発生す
る平面形状の中性子線感応層と前記蛍光パルスを集光す
る蛍光性光ファイバとを有する平板状検出部、前記蛍光
パルスに対応する光パルス信号を遠隔地に伝送する伝送
光ファイバ、及び該伝送光ファイバからの光パルス信号
を電気信号パルスに変換・増幅し中性子線による電気信
号パルス数を計測し出力する信号処理部からなることを
特徴とする平板状中性子線検出器。 - 【請求項２】 前記中性子線感応層は、平板状透明基板
の一面に固着形成された中性子線感応材とＺｎＳ（Ａ
ｇ）シンチレータとの混合物からなり、前記蛍光性光フ
ァイバは前記透明基板の他面に接着されており、前記平
板状検出部の外面が光反射材で覆われていることを特徴
とする請求項１記載の平板状中性子線検出器。 - 【請求項３】 前記蛍光性光ファイバは、前記中性子線
感応層からの発光を集光すべく複数本並んで前記透明基
板の表面に接着されていることを特徴とする請求項２記
載の平板状中性子線検出器。 - 【請求項４】 前記平板状検出部が複数個多層構造に配
設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３記
載の平板状中性子線検出器。 - 【請求項５】 請求項１記載の平板状中性子線検出器を
中性子線源を取り囲む周囲空間に複数配設していること
を特徴とする中性子源計測装置。 - 【請求項６】 前記複数の平板状中性子線検出器の信号
処理部が１箇所に集中配置されていることを特徴とする
請求項５記載の中性子源計測装置。 - 【請求項７】 前記複数の平板状中性子線検出器の中の
一つの出力信号をトリガとして残りの前記平板状中性子
線検出器からの信号の同時計測を行うように構成されて
いることを特徴とする請求項５記載の中性子源計測装
置。 - 【請求項８】 前記複数の平板状中性子線検出器の中の
一つの出力信号をトリガとして残りの前記平板状中性子
線検出器からの信号の同時計測を行い、前記平板状中性
子線検出器の各々の計数率の違いにより中性子源の位置
の効果を補正して核***中性子の計数率より中性子源の
量を算出することを特徴とする請求項５記載の中性子源
計測装置。 - 【請求項９】 更に複数の小型検出器を施設内に複数配
置して、代表点で中性子源の性状変化を監視し、施設内
の中性子源強度を測定することを特徴とする請求項８記
載の中性子源計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18356199A JP2001013254A (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 平板状中性子線検出器及びこれを用いた中性子源計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18356199A JP2001013254A (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 平板状中性子線検出器及びこれを用いた中性子源計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001013254A true JP2001013254A (ja) | 2001-01-19 |
Family
ID=16137967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18356199A Withdrawn JP2001013254A (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 平板状中性子線検出器及びこれを用いた中性子源計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001013254A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005257524A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Japan Nuclear Cycle Development Inst States Of Projects | 中性子測定システム |
| GB2472574A (en) * | 2009-08-10 | 2011-02-16 | Nat Nuclear Lab Ltd | Radiation Detector |
| JP2013195320A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 放射線測定装置及びその測定方法 |
| WO2013188287A1 (en) * | 2012-06-11 | 2013-12-19 | Nova Scientific, Inc. | Neutron detection |
| JP2021167846A (ja) * | 2012-02-14 | 2021-10-21 | アメリカン サイエンス アンド エンジニアリング, インコーポレイテッドAmerican Science and Engineering, Inc. | 波長シフトファイバ結合シンチレーション検出器を用いるｘ線検査 |
-
1999
- 1999-06-29 JP JP18356199A patent/JP2001013254A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005257524A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Japan Nuclear Cycle Development Inst States Of Projects | 中性子測定システム |
| GB2472574A (en) * | 2009-08-10 | 2011-02-16 | Nat Nuclear Lab Ltd | Radiation Detector |
| JP2021167846A (ja) * | 2012-02-14 | 2021-10-21 | アメリカン サイエンス アンド エンジニアリング, インコーポレイテッドAmerican Science and Engineering, Inc. | 波長シフトファイバ結合シンチレーション検出器を用いるｘ線検査 |
| JP7138751B2 (ja) | 2012-02-14 | 2022-09-16 | アメリカン サイエンス アンド エンジニアリング，インコーポレイテッド | 波長シフトファイバ結合シンチレーション検出器を用いるｘ線検査 |
| JP2013195320A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 放射線測定装置及びその測定方法 |
| WO2013188287A1 (en) * | 2012-06-11 | 2013-12-19 | Nova Scientific, Inc. | Neutron detection |
| US9297914B2 (en) | 2012-06-11 | 2016-03-29 | Nova Scientific, Inc. | Neutron detection |
| US9651688B2 (en) | 2012-06-11 | 2017-05-16 | Nova Scientific, Inc. | Neutron detection |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060203 |
|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060905 |