JP2001208848A - 放射線測定システム及び方法 - Google Patents
放射線測定システム及び方法Info
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Abstract
置の推定値を演算し、線量率分布を作成する。 【解決手段】 S101では、地理上における複数の実
測位置において線量率が求められ、それらが実測値とさ
れる。これとあわせて各実測位置の位置データも取得さ
れる。S102では、それらの実測値が存在しない補間
位置について線量率の推定値が推定される。この場合に
おいては、空間統計学的な地理統計データ解析手法が利
用される。S103では、線量率の分布マップが作成さ
れ、S104ではそれが表示される。
Description
及び方法に関し、特に地理上における線量率分布の作成
に関する。
るためには、所定間隔をもった多数の地点において線量
率を実測し、その多数の実測値を地図上に表現するのが
理想的である。しかし、固定設置型のモニタリングポス
トの設置数を増大させると、システムコストが飛躍的に
増大し、また設置場所の確保や設置条件などの制約があ
るために多くの困難が伴う。一方、放射線測定器を自動
車などの移動体に搭載し、走行を行いながらあるいは駐
車位置を移動させて、線量率の測定を逐次的に行うこと
も可能である。しかし、その場合には、自動車が走行で
きる箇所でしか線量率の測定を行うことができないとい
う問題がある。いずれにしても、有限かつ非均等的に設
定された実測位置から得られる有限個の実測値をもっ
て、信頼性の高い線量率の分布を描くことが必要とな
る。
緊急時における放射線モニタリングシステムについて開
示されている。
ものであり、その目的は、有限の実測値をもって線量率
などの放射線情報の分布を作成することにある。
るために、本発明は、地理上の複数の実測位置において
放射線の線量率測定を行って実測値を求める測定手段
と、前記複数の実測位置についての実測値に基づいて、
地理上の複数の補間位置について線量率の推定値を推定
する推定手段と、前記複数の実測位置についての実測値
と前記複数の補間位置についての推定値とに基づいて、
地理上における線量率分布を形成する形成手段と、を含
むことを特徴とする。
て、複数の補間位置について推定値が推定され、それら
の実測値及び推定値に基づいて、地理上における線量率
分布を形成できる。よって、実際に測定を行っていない
位置についても線量率を合理的に推定できるという利点
がある。特に、各補間位置ごとに、複数の実測定位置か
ら距離を考慮し、それに基づいて線量率を推定するのが
望ましい。補間位置は固定的に設定してもよいし、ユー
ザー指定されるようにしてもよい。その補間位置の密度
や個数などをユーザー指定できるように構成するのが望
ましい。
実測位置ごとに固定設置された複数のモニタリング装置
を含む。あるいは、望ましくは、前記測定手段は、移動
体に搭載された放射線測定器及び移動***置検出器を含
む。
現及び色付け表現の少なくとも一方を利用して表現され
る。それらの表示形態をユーザー選択できるように構成
するのが望ましい。また、地理上の表示エリアを自在設
定できるようにしてもよい。更に、分布表示が合成され
る地図上に、地名、道路、河川などの地理情報を表すよ
うにするのが望ましい。加えて、原子力発電所、核燃料
施設などの原子力施設など明示するようにしてもよい。
望ましくは、前記複数の補間位置の密度を可変設定する
手段を含む。
本発明は、地理上の複数の実測位置において放射線の線
量率測定を行って実測値を求める測定手段と、空間統計
学的手法に従って、前記複数の実測位置についての実測
値に基づいて、地理上の複数の補間位置について線量率
の推定値を推定する推定手段と、前記複数の実測位置に
ついての実測値と前記複数の補間位置についての推定値
とに基づいて、地理上における線量率分布を形成する形
成手段と、を含むことを特徴とする。
って実測値に関する統計的な傾向から推定値が推定され
るので当該推定値の信頼性を高めることが可能となる。
この場合、複数の実測位置で囲まれる領域内に補間位置
が設定されるように実測位置を決定するのが望ましく、
またそれを考慮して、できる限り実測位置が分散するよ
うにするのが望ましい。
実測位置についての実測値と前記複数の実測位置の相互
間距離とに基づいて、各距離ごとの経験バリオグラムを
演算する手段と、前記各距離ごとの経験バリオグラムに
対し、理論バリオグラムを定義する理論バリオグラム関
数がフィッティングするように、その理論バリオグラム
関数に含まれるパラメータの値を決定する手段と、前記
決定されたパラメータの値によって理論共分散関数を決
定し、前記各補間位置ごとに、前記理論共分散関数に基
づいて前記複数の実測値が当該補間位置へ与える影響を
重み値として求める手段と、前記各補間位置ごとに、前
記各実測値に対してそれに対応する重み値を乗算した結
果を加算し、これにより前記推定値を演算する手段と、
を含む。ここで、望ましくは、前記理論バリオグラム関
数は、球形モデル、指数型モデル又はガウス型モデルの
1つを基礎とする関数である。
グラムを定義する理論バリオグラム関数に含まれるパラ
メータの値を格納する手段と、前記パラメータの値によ
って理論共分散関数を決定し、前記各補間位置ごとに、
前記理論共分散関数に基づいて前記複数の実測値が当該
補間位置へ与える影響を重み値として求める手段と、前
記各補間位置ごとに、前記各実測値に対してそれに対応
する重み値を乗算した結果を加算し、これによって前記
推定値を演算する手段と、を含む。
本発明は、地理上の複数の実測位置において放射線の線
量率測定を行って実測値を求める工程と、空間統計学的
手法に従って、前記複数の実測位置についての実測値に
基づいて、地理上の複数の補間位置について線量率の推
定値を推定する工程と、前記複数の実測位置についての
実測値と前記複数の補間位置についての推定値とに基づ
いて、地理上における線量率分布を形成する工程と、を
含むことを特徴とする。上記の推定工程及び形成工程を
実質的にソフトウエアにより実現するようにしてもよ
い。
測値(実測線量率)から補間位置の推定値(推定線量
率)を算出する方法について、図9を用いて説明する。
この手法は、空間統計学の地理統計データ解析手法を応
用したものである。
では、後述の各距離ごとに「経験バリオグラム」が演算
される。ここで、経験バリオグラムγ(h)は下記のよ
うに定義される。
統計的な傾向を表すものである。つまり、γ(h)は距
離hだけ離れた2点間の線量率の差の2乗平均の2分の
1、すなわち差分の2乗平均の2分の1に相当する。
線量率値をそれぞれZ1、Z2、Z3として、
一般的に図7に示す関数形を有する。ここで、ナゲット
(nugget)は、微視規模変動あるいは測定誤差に相当し、
バリオグラムγ(h)のh=0における値で定義され
る。シル(sill)は、hを無限大にした場合におけるγ
(h)での確率場の分散を表すものである。レンジ(ran
ge)は、自己相関がなくなる距離に相当する。
して考慮すべき点が2つある。
になる距離hのみで計算すべき b)バリオグラムの信頼できる距離はh < D/2 ここで、Dはデータの2点間の距離の内で最大になる距
離である。もちろん、上記条件は測定条件や要求精度な
どに応じて異なる。なお、実測位置は、理想的には地図
上を網羅しているのが望ましく、そうでない場合でもあ
る程度広く分散しているのが望ましい。
た経験バリオグラムを利用して、「理論バリオグラム」
を規定する所定の関数についてのフィッティングが行わ
れる。その関数としては、各種のものがあるが、ここで
は、代表的な理論バリオグラムγ(h)として球型モデ
ルを例にとって説明する。なお、理論バリオグラムに
は、この球形モデルの他に、指数型モデル、ガウス型モ
デルなどがある。
うに定義される。
た経験バリオグラムをプロットし、各プロット点に対し
て、理論バリオグラム関数がフィッテイングするよう
に、当該理論バリオグラムが有する各パラメータC1、
C2、aの各値を最適化する(S203参照)。これら
のパラメータの値を特定するのは、以下に説明する理論
共分散関数に含まれるパラメータの値を決定するためで
ある。
る理論共分散関数ρ(h)がまず決定される。つまり、
各パラメータC1、C2、aの値が代入され、以下のよ
うに当該関数が特定される。
置に対する各実測値の影響度が重みWiとして計算され
る。具体的には、
る。ここで、W=R-1×Dである。
ρ(h)の値である。添え字番号の0は補間位置を表
し、1からnは実測定位置ないし実測値を表す。また、
uはラグランジュ変数といわれ、それは上記条件を満た
すように適宜決定される。
置での実測値をZi、補間位置の推定値をZ0として、下記
のようにして、推定値が演算される。
の実測値によって地理上の線量率分布が所定の表現形態
によって描かれる。
図面に基づいて説明する。
定システムの好適な実施形態が示されている。
は、車両としての移動体8にデータ処理部10などの構
成が搭載されている。データ処理部10は例えばパーソ
ナルコンピュータで構成され、それには放射線測定器1
2及び地理上の位置を検出するGPS14が接続されて
いる。
チレーション検出器などによって構成されるものであ
り、データ処理部10に対して検出値が出力される。デ
ータ処理部10はその検出値を処理することによって線
量率などの演算を行う機能を有している。この場合、G
PS14から出力される地理上の位置情報と共に線量率
が管理される。それらのデータはメモリ16上に格納さ
れ、必要に応じてそのメモリ16からデータが読み出さ
れて所定の演算が実行される。その演算結果は表示器1
8に表示される。本実施形態においては、特に表示器1
8上において後に具体的に示す地理上の線量率分布が表
示されている。
ムが複数個のモニタリング装置20と、ホスト装置26
とで構成されている。モニタリング装置20は地理上の
所定箇所に固定的に設置されるものであり、そのモニタ
リング装置20は放射線検出器22及び通信部24を有
している。放射線検出器22は、上記の放射線検出器1
2と同様に放射線の検出を行うものであり、その検出値
は通信部24を介してホスト装置26へ送信されてい
る。その通信は有線あるいは無線方式によって実現され
ている。ここで、各モニタリング装置20の位置があら
かじめ求められており、モニタリング装置20から出力
される検出データ(線量率データ)には位置データが付
加されている。
よって各モニタリング装置からの送信データが受信さ
れ、それらの受信データがデータ処理部32によって処
理される。メモリ30上には上記のメモリ16と同様に
線量率データ及び位置データが相互に関連づけて格納さ
れる。データ処理部32はそのメモリ30上から必要な
データを読み出して所定の演算を実行し、その演算結果
を表示器34に出力する。その表示器34上には地理上
における線量率分布が表示される。
動体8上にデータ処理部10を搭載したが、データ処理
部10をホスト装置に設け、移動体8からのデータ転送
によってデータ処理を行うようにしてもよい。
描くためのソフトウエアによって作成された画像例が示
されている。ここで、画面内には地図が表示されてお
り、その地図上には移動体の走行経路上にマークとして
の測定箇所102が表されている。ちなみに、そのウイ
ンドウの上側には各種のアイコンが表示され、線量率の
単位を選択するためのボタン103が含まれる。また、
ウインドウの左側には地図の縮尺を選択するためのボタ
ン100が含まれる。
れているが、主要な各道路に沿って走行測定あるいは停
車測定を実行し、できるだけ広い範囲にわたって測定点
が分散するようにその測定を行うのが望ましい。
5及び図6に示すような放射線分布が表示される。図5
に示す表示形態においては、いわゆる等高線表示104
によって放射線の線量率の分布が表されている。また、
図6に示す表示例においては、いわゆるカラー表示ある
いはカラーメッシュ表示106などの表示形態によって
放射線の線量率分布が表されている。ちなみに、このよ
うな表示を行う場合に、線量率分布と地図とを合成して
表示するのが望ましく、このような形態によれば、地図
上の各位置との関係において線量率を把握することが可
能となる。
理部10,32によって実行される処理がフローチャー
トとして示されている。
置において、実測値が測定される。この場合、各実測位
置についての位置データも同時に収集される。S102
では、実測位置が存在していない領域に補間位置が定め
られ、その補間位置において線量率の推定値が推定され
る。そして、S103では、図5あるいは図6に示した
ような分布マップが作成され、そしてS104において
当該分布マップが表示される。
定する場合には、上述した図9に示す手法を適用するの
が望ましい。すなわち、実測値に基づいて経験バリオグ
ラムを演算し、その演算結果に基づいて理論バリオグラ
ムを表す関数のフィッティングを実行し、そのフィッテ
ィングによりパラメータの値を特定し、そのようなパラ
メータの値によって規定される所定の関数から各実測値
ごとの重みを算出し、そのような重みに基づいて推定値
を推定する。もちろん、この手法以外の手法を利用して
推定値の推定を行ってもよいが、上記の空間統計的理論
に基づいた手法によれば、より診断性の高い線量率の推
定を行えるという利点がある。
地理上における信頼性の高い線量率分布を作成できると
いう利点がある。
る。
である。
トである。
る。
図である。
示すフローチャートである。
器、14 GPS、16メモリ、18 表示器、20
モニタリング装置、22 放射線検出器、24通信部、
26 ホスト装置、28 通信部、30 メモリ、32
データ処理部、34 表示器。
Claims (11)
- 【請求項1】 地理上の複数の実測位置において放射線
の線量率測定を行って実測値を求める測定手段と、 前記複数の実測位置についての実測値に基づいて、地理
上の複数の補間位置について線量率の推定値を推定する
推定手段と、 前記複数の実測位置についての実測値と前記複数の補間
位置についての推定値とに基づいて、地理上における線
量率分布を形成する形成手段と、 を含むことを特徴とする放射線測定システム。 - 【請求項2】 請求項1記載のシステムにおいて、 前記測定手段は、前記複数の実測位置ごとに固定設置さ
れた複数のモニタリング装置を含むことを特徴とする放
射線測定システム。 - 【請求項3】 請求項1記載のシステムにおいて、 前記測定手段は、移動体に搭載された放射線測定器及び
移動***置検出器を含むことを特徴とする放射線測定シ
ステム。 - 【請求項4】 請求項1記載のシステムにおいて、 前記線量率分布は、等高線表現及び色付け表現の少なく
とも一方を利用して表現されることを特徴とする放射線
測定システム。 - 【請求項5】 請求項4記載のシステムにおいて、 前記複数の補間位置の密度を可変設定する手段を含むこ
とを特徴とする放射線測定システム。 - 【請求項6】 地理上の複数の実測位置において放射線
の線量率測定を行って実測値を求める測定手段と、 空間統計学的手法に従って、前記複数の実測位置につい
ての実測値に基づいて、地理上の複数の補間位置につい
て線量率の推定値を推定する推定手段と、 前記複数の実測位置についての実測値と前記複数の補間
位置についての推定値とに基づいて、地理上における線
量率分布を形成する形成手段と、 を含むことを特徴とする放射線測定システム。 - 【請求項7】 請求項6記載のシステムにおいて、 前記推定手段は、 前記複数の実測位置についての実測値と前記複数の実測
位置の相互間距離とに基づいて、各距離ごとの経験バリ
オグラムを演算する手段と、 前記各距離ごとの経験バリオグラムに対し、理論バリオ
グラムを定義する理論バリオグラム関数がフィッティン
グするように、その理論バリオグラム関数に含まれるパ
ラメータの値を決定する手段と、 前記決定されたパラメータの値によって理論共分散関数
を決定し、前記各補間位置ごとに、前記理論共分散関数
に基づいて前記複数の実測値が当該補間位置へ与える影
響を重み値として求める手段と、 前記各補間位置ごとに、前記各実測値に対してそれに対
応する重み値を乗算した結果を加算し、これにより前記
推定値を演算する手段と、 を含むことを特徴とする放射線測定システム。 - 【請求項8】 請求項7記載のシステムにおいて、 前記理論バリオグラム関数は、球形モデル、指数型モデ
ル又はガウス型モデルの1つを基礎とする関数であるこ
とを特徴とする放射線測定システム。 - 【請求項9】 請求項1記載のシステムにおいて、 前記推定手段は、 理論バリオグラムを定義する理論バリオグラム関数に含
まれるパラメータの値を格納する手段と、 前記パラメータの値によって理論共分散関数を決定し、
前記各補間位置ごとに、前記理論共分散関数に基づいて
前記複数の実測値が当該補間位置へ与える影響を重み値
として求める手段と、 前記各補間位置ごとに、前記各実測値に対してそれに対
応する重み値を乗算した結果を加算し、これによって前
記推定値を演算する手段と、 を含むことを特徴とする放射線測定システム。 - 【請求項10】 地理上の複数の実測位置において放射
線の線量率測定を行って実測値を求める工程と、 空間統計学的手法に従って、前記複数の実測位置につい
ての実測値に基づいて、地理上の複数の補間位置につい
て線量率の推定値を推定する工程と、 前記複数の実測位置についての実測値と前記複数の補間
位置についての推定値とに基づいて、地理上における線
量率分布を形成する工程と、 を含むことを特徴とする放射線測定方法。 - 【請求項11】 放射線測定システムで利用されるプロ
グラムを格納した媒体であって、 前記プログラムは、 地理上の複数の実測位置において放射線の線量率測定を
行って得られた実測値を入力する機能と、 空間統計学的手法に従って、前記複数の実測位置につい
ての実測値に基づいて、地理上の複数の補間位置につい
て線量率の推定値を推定する機能と、 前記複数の実測位置についての実測値と前記複数の補間
位置についての推定値とに基づいて、地理上における線
量率分布を形成する機能と、 を含むことを特徴とするプログラム記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000019152A JP2001208848A (ja) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | 放射線測定システム及び方法 |
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JP2000019152A JP2001208848A (ja) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | 放射線測定システム及び方法 |
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