JP2004239783A

JP2004239783A - Radiation monitor

Info

Publication number: JP2004239783A
Application number: JP2003030093A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Mogi; 健一茂木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: JP4157389B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation monitor which is on-line-diagnosed without a measurement miss, and moreover enables separate and periodic automatic on-line-diagnosis of its semiconductor detector and a power source for the semiconductor detector. <P>SOLUTION: The radiation monitor is provided with: the semiconductor detector 1 which outputs a pulse of predetermined width when radiation impinges, and outputs a pulse whose width is different from the predetermined width when an optical pulse impinges; a pulse width discrimination means 6 which discriminates the width of the output pulse of the semiconductor detector, and generates an output pulse corresponding to the pulse by the radiation; a peak value spectrum measurement means 8 for measuring the peal value spectral of the output pulse of the semiconductor detector; and a radiation measurement means 9 for measuring the radiation based on the output of the pulse width discrimination means and the output of the peak value spectrum measurement means. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、放射線モニタ、例えば原子力発電所、病院、研究所等で使用される半導体検出器を用いた放射線モニタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射線モニタのための放射線センサには、例えば、Ｐ型半導体層とＮ型半導体層との間に特に抵抗の大きいＩ型半導体層（低不純物濃度層）を設けたＰＩＮ型フォトダイオードが半導体検出器として使用されている。
また、放射線モニタの健全性を診断する手段として、光パルスを半導体検出器のＰＩＮ型フォトダイオードに照射して光パルスに対応する半導体検出器の出力パルスの波高値を監視するようにしたものが知られている。（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平６−７２９３０号公報（ｐ３、左欄１８行−同３９行、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の放射線モニタは、前記のように構成され、健全性の診断に際して半導体検出器に光パルスを照射すると、放射線モニタの指示が上昇して正確な測定ができなくなるため、照射前に放射線モニタの運転状態をテストモードに切換えてテスト警報を発信させて報知する操作が必要であり、テスト期間中は放射線モニタが欠測となる結果、欠測なしでのオンライン診断ができないという問題点があった。更に、半導体検出器を構成する半導体センサは、劣化するとリーク電流が増加してそれにともない定常ノイズが増加する現象、及び半導体検出器用電源が劣化するとリップルが増加する現象があり、これらが運用中の指示上昇トラブルの原因となるが、定期的に自動でオンライン診断ができないという問題点があった。
この発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであり、放射線モニタを欠測なしでオンライン診断することができ、更に、半導体検出器と半導体検出器用電源とを別々に定期的にオンライン自動診断することができる放射線モニタを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる放射線モニタは、放射線の入射時に所定の幅のパルスを出力し、光パルスの入射時に所定の幅とは異なる幅のパルスを出力する半導体検出器と、前記半導体検出器の出力パルスの幅を弁別し、放射線によるパルスに対応した出力パルスを生ずるパルス幅弁別手段と、前記半導体検出器の出力パルスの波高値スペクトルを測定する波高値スペクトル測定手段と、前記パルス幅弁別手段の出力及び前記波高値スペクトル測定手段の出力にもとづいて放射線を測定する放射線測定手段とを備えたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１による放射線モニタの構成を示すブロック図である。この図において，半導体センサ１は放射線が入射することにより電流パルスを出力するもので、例えばＰ型半導体層とＮ型半導体層の間に特に抵抗の大きいＩ型半導体層（低不純物濃度層）を有するＰＩＮ型フォトダイオードによって構成されている。この場合、Ｉ型半導体層が放射線に対して感度を有しており、放射線の入射時に生成された電子と正孔が後述するバイアス電圧による電位勾配で電極に収集されて電流パルスを出力するもので、バイアス電圧が変動すると前記の電子と正孔の収集率が変化して放射線に対する感度が変動するものである。なお、半導体センサは、例えば放射線環境下で長期間使用するとその積算線量に応じて劣化し感度が低下することが知られている。
【０００７】
プリアンプ２は前記半導体センサ１と共に半導体検出器を構成するもので、前記半導体センサ１の出力としての電流パルスを積分して電圧パルスに変換するものである。半導体検出器用電源３は前記半導体センサ１と前記プリアンプ２にバイアス電圧を供給するものである。パルス増幅器４は前記プリアンプ２の出力としての電圧パルスを増幅するものである。波高弁別器５は前記パルス増幅器４の出力パルスを入力して波高値が所定の値未満のパルスをノイズとして除去し、かつ、波高値が所定の値以上のパルスに対応してパルスを出力するものである。
パルス幅弁別器６は前記パルス増幅器４の出力パルスを入力してパルス幅が所定の値を超えるパルスをノイズとして除去し、かつ、パルス幅が所定の値以下のパルスに対応してパルスを出力するものである。論理回路７は前記波高弁別器５の出力と前記パルス幅弁別器６の出力との論理積でパルスを出力するようにされている。
【０００８】
波高値スペクトル測定手段としての多重波高分析器８は前記パルス増幅器４の出力パルスを入力して波高値に対応した頻度のデータを出力するようにされている。放射線測定手段としてのレートメータ９は前記論理回路７の出力パルスと前記多重波高分析器８の出力データを入力してパルスの計数、計数率の計算、工学値変換、得られたデータにもとづく設定値との比較及び自己診断等の演算を行うと共に、表示及び警報発信を行うものである。ＬＥＤ１０は光パルスを発生して前記半導体センサ１に照射するようにされており、前記レートメータ９からのテストパルスにもとづいて動作するＬＥＤドライバー１１によって駆動される。
このＬＥＤ１０は放射線センサ１に対して放射線と同様に感度を有するように波長と強度が選定されているが、更に、放射線センサ１の出力パルスが放射線の入射による場合と光パルスの入射による場合とでパルス幅が異なるように光パルスの幅が選定されている。
【０００９】
図２は、この発明の実施の形態１における光パルス照射状態でのパルス増幅器４の出力パルスを示す図である。この図において、ａはパルス増幅器４の出力パルスを示すものであり、ａｌとａ３は放射線の入射によるもの、ａ２とａ５は光パルスの入射によるもの、ａ４はノイズによるものである。
また、ｃは波高弁別器５の波高弁別レベルを示すものであり、パルスの波高値がｃ未満のａ４をノイズとして除去し、ｃ以上のａｌ、ａ２、ａ３、ａ５に対応して出力パルスを発生する。ｄはパルス幅弁別器６においてパルス幅を弁別する時にパルス幅を特定するレベルである。ｔｌとｔ３はそれぞれ放射線による出力パルスａｌとａ３に対応したパルス幅であり、ｔ２とｔ５は光パルスによる出力パルスａ２とａ５に対応したパルス幅である。パルス幅弁別器６では基準のパルス幅ｔｓ（図示していないが、ｔ２、ｔ５より小さく、ｔ１、ｔ３より大きく設定される）が設定されており、ｔｓを超える幅のパルスをノイズとして除去し、ｔｓ以下の幅のパルスに対応してパルスを出力する。また、波高弁別器５とパルス幅弁別器６の出力の論理積により、すなわちａｌとａ３に対応して論理回路７からパルスが出力される。したがって、レートメータ９では放射線によるパルスのみが計数され、光パルスは計数されないため、放射線モニタはオンラインの状態で放射線センサ１に対して光パルスを照射することができる。
【００１０】
図３は、この発明の実施の形態１における光パルス照射状態での多重波高分析器８の出力の波高値スペクトルを示す図である。この図において、横軸はパルス増幅器４の出力パルスの波高値、縦軸は頻度としてのカウント、ｅはバックグラウンドスペクトル、ｆは波高弁別器５の波高弁別レベルである。ｇは光パルスによる光パルススペクトルピークの初期値、ｈは半導体検出器用電源３のバイアス電圧がマイナス変動した場合または半導体センサが放射線等で劣化した場合の光パルススペクトルピーク、ｉは半導体検出器用電源３のバイアス電圧がプラス変動した場合の光パルススペクトルピークを示す。光パルスを半導体センサ１に照射すると通常のバックグラウンドスペクトルに光パルススペクトルが上積みされた波高値スペクトルになる。したがって、レートメータ９からテストパルスを出力してＬＥＤドライバー１１を駆動し、ＬＥＤ１０を発光させ、半導体センサ１に光パルスを照射し、レートメータ９で光パルススペクトルピークを検出し、それをその初期値と比較することにより、半導体検出器用電源３及び半導体センサ１の健全性をオンラインで診断することができる。診断機能は定期的に自動で動作するが、マニュアル操作も可能である。
【００１１】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を図にもとづいて説明する。図４は、実施の形態２による放射線モニタの構成を示すブロック図である。この図において、図１と同一または相当部分にはそれぞれ同一符号を付して説明を省略する。図１と異なる点は、半導体検出器用電源３の出力電圧が入力され、測定データをレートメータ９に出力するＡ／Ｄ変換器１２を設けた点である。Ａ／Ｄ変換器１２の測定データはレートメータ９に入力されて常時監視されるので、半導体センサ１と半導体検出器用電源３とを別々にオンライン診断することができる。
【００１２】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３を図にもとづいて説明する。この実施の形態による放射線モニタの構成は、図１または図４と同様であるため図示を省略する。図５は、実施の形態３を説明するための図で、半導体センサ１の劣化または半導体検出器用電源３の劣化によるバックグラウンドスペクトルの変化を示す図である。この図において、横軸はパルス増幅器４の出力パルスの波高値、縦軸は頻度としてのカウント、ｊはバックグラウンドスペクトルの初期値、ｋは半導体検出器用電源３の劣化または半導体センサ１の劣化が進行した状態でのバックグラウンドスペクトルを示す。多重波高分析器８の測定データをもとに、測定対象の波高値すなわち波高弁別器５の弁別レベル以下の波高値ウィンドウの計数率をレートメータ９で演算して求め、初期値と比較し、計数率の増加が所定の範囲を超えた場合に警報を発信する。このようにノイズレベルの波高値の計数率の増加を監視することにより、半導体センサ１または半導体検出器用電源３の劣化を監視することができる。
【００１３】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４を図にもとづいて説明する。図６は、実施の形態４による放射線モニタの構成を示すブロック図である。この図において、図１と同一または相当部分にはそれぞれ同一符号を付して説明を省略する。図１と異なる点は、多重波高分析器８の入力側にレートメータ９の切換信号ＣＳ１によって切り換え操作される第１の切換回路１４を設け、半導体検出器用電源３の出力側に接続され、電源出力の直流成分をカットして交流成分を出力するコンデンサ１３の出力とパルス増幅器４の出力とを切り換えて入力し得るようにした点である。この第１の切換回路１４をレートメータ９からの切換信号によって定期的に自動切換えを行なうことにより、多重波高分析器８は半導体検出器用電源３のリップルを測定し、その測定データをもとにレートメータ９が所定のウィンドウを設け、その計数率を求めて初期値と比較し、計数率の増加が所定の範囲を超えたら警報を発信する。この結果、半導体センサ１および半導体検出器用電源３の劣化の進行を別々に監視することができる。
【００１４】
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５を図にもとづいて説明する。図７は、実施の形態５による放射線モニタの構成を示すブロック図である。この図において、図１と同一または相当部分にはそれぞれ同一符号を付して説明を省略する。図１と異なる点は、パルス増幅器４の入力側にレートメータ９の切換信号ＣＳ２によって切り換え操作される第２の切換回路１５を設け、プリアンプ２の出力と、レートメータ９から出力されるテストパルスとを切り換えて入力し得るようにした点である。前記テストパルスはＬＥＤドライバー１１の入力を分岐したものである。放射線モニタの指示が変動して光パルスによる自己診断に異常がない場合は、レートメータ９は多重波高分析器８の測定データをもとに測定対象の波高値ウィンドウに対する計数率を求めて論理回路７のパルスをもとに計数した計数率と比較チェックを行い、それに変動が認められ、かつ、変動方向が同じであれば放射線による変動とみなす。これらの自己診断は自動で行われるが、念のため測定系のチェックを行う場合には、マニュアルで第２の切換回路１５の切換を行えば検出系と測定系を別々に診断することができる。なお、テストパルスは通常は固定周波数で十分であるが、周波数を可変にすれば定期検査等で測定系のループチェック（入出力の周波数応答）を自動で行うことができる。
【００１５】
実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６を図にもとづいて説明する。図８は、実施の形態５による放射線モニタの構成を示すブロック図である。この図において、１６はレートメータ９に接続された第１の通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）、１７は光ケーブル、１８は第２の通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）、１９は監視・操作装置である。このような構成とすることにより、レートメータ９の演算結果が、第１の通信Ｉ／Ｆ１６で伝送信号に変換されて光ケーブル１７を経由して伝送され、第２の通信Ｉ／Ｆ１８で受信されて監視・操作装置１９で表示され遠隔で監視できる。また、双方向通信により、送受信を逆にすれば監視・操作装置１９から遠隔操作することができる。
【００１６】
【発明の効果】
この発明に係る放射線モニタは、放射線の入射時に所定の幅のパルスを出力し、光パルスの入射時に所定の幅とは異なる幅のパルスを出力する半導体検出器と、前記半導体検出器の出力パルスの幅を弁別し、放射線によるパルスに対応した出力パルスを生ずるパルス幅弁別手段と、前記半導体検出器の出力パルスの波高値スペクトルを測定する波高値スペクトル測定手段と、前記パルス幅弁別手段の出力及び前記波高値スペクトル測定手段の出力にもとづいて放射線を測定する放射線測定手段とを備えたものであるため、光パルスを照射しても放射線モニタの指示が上昇せず、したがって放射線モニタを欠測させることなくオンラインで半導体検出器と半導体検出器用電源を診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による放射線モニタの構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１における光パルス照射状態でのパルス増幅器の出力パルスを示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１における光パルス照射状態での多重波高分析器出力の波高値スペクトルを示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２による放射線モニタの構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３を説明するための図で、半導体センサの劣化または半導体検出器用電源の劣化によるバックグラウンドスペクトルの変化を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態４による放射線モニタの構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態５による放射線モニタの構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態６による放射線モニタの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１半導体センサ、２プリアンプ、３半導体検出器用電源、
４パルス増幅器、５波高弁別器、６パルス幅弁別器、
７論理回路、８多重波高分析器、９レートメータ、
１０ＬＥＤ、１１ＬＥＤドライバー、１２Ａ／Ｄ変換器、
１３コンデンサ、１４切換回路、１５第２の切換回路、
１６第１の通信Ｉ／Ｆ、１７光ケーブル、
１８第２の通信Ｉ／Ｆ、１９監視・操作装置。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a radiation monitor, for example, a radiation monitor using a semiconductor detector used in nuclear power plants, hospitals, research laboratories, and the like.
[0002]
[Prior art]
As a radiation sensor for radiation monitoring, for example, a PIN photodiode having a particularly high resistance I-type semiconductor layer (low impurity concentration layer) between a P-type semiconductor layer and an N-type semiconductor layer is a semiconductor detector. Has been used as
Further, as means for diagnosing the soundness of the radiation monitor, there is a device which irradiates a PIN type photodiode of a semiconductor detector with a light pulse and monitors the peak value of the output pulse of the semiconductor detector corresponding to the light pulse. Are known. (See, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 6-72930 (p3, left column, line 18-line 39, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional radiation monitor is configured as described above, and when irradiating the semiconductor detector with a light pulse at the time of soundness diagnosis, the instruction of the radiation monitor is increased and accurate measurement cannot be performed. It is necessary to switch the operation state to the test mode and send a test alarm to notify the operator. During the test period, the radiation monitor is missing, so that there is a problem that online diagnosis cannot be performed without missing. . Furthermore, the semiconductor sensor that constitutes the semiconductor detector has a phenomenon in which, when deteriorated, a leak current increases and a steady noise increases accordingly, and when a semiconductor detector power supply deteriorates, a ripple increases. Although this could cause a trouble in ascending the indication, there was a problem that online diagnosis could not be performed automatically on a regular basis.
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and allows a radiation monitor to be diagnosed online without missing, and furthermore, a semiconductor detector and a power supply for the semiconductor detector are separately and regularly scheduled. It is an object of the present invention to provide a radiation monitor capable of performing automatic online diagnosis.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A radiation monitor according to the present invention includes: a semiconductor detector that outputs a pulse having a predetermined width when radiation is incident, and outputs a pulse having a width different from the predetermined width when an optical pulse is incident; and an output pulse of the semiconductor detector. Pulse width discriminating means for generating an output pulse corresponding to a pulse due to radiation, a peak value spectrum measuring means for measuring a peak value spectrum of an output pulse of the semiconductor detector, and an output of the pulse width discriminating means. And radiation measuring means for measuring radiation based on the output of the peak value spectrum measuring means.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the radiation monitor according to the first embodiment. In FIG. 1, a semiconductor sensor 1 outputs a current pulse when radiation is incident. For example, an I-type semiconductor layer (low impurity concentration layer) having particularly large resistance is provided between a P-type semiconductor layer and an N-type semiconductor layer. And a PIN type photodiode. In this case, the I-type semiconductor layer has sensitivity to radiation, and electrons and holes generated at the time of radiation incidence are collected by an electrode with a potential gradient due to a bias voltage described later and output a current pulse. When the bias voltage fluctuates, the electron and hole collection rates change, and the sensitivity to radiation fluctuates. It is known that, for example, when a semiconductor sensor is used for a long period of time in a radiation environment, the semiconductor sensor is deteriorated according to the integrated dose and the sensitivity is reduced.
[0007]
The preamplifier 2 constitutes a semiconductor detector together with the semiconductor sensor 1, and integrates a current pulse as an output of the semiconductor sensor 1 and converts it into a voltage pulse. The semiconductor detector power supply 3 supplies a bias voltage to the semiconductor sensor 1 and the preamplifier 2. The pulse amplifier 4 amplifies a voltage pulse as an output of the preamplifier 2. The pulse height discriminator 5 receives an output pulse from the pulse amplifier 4 and removes a pulse whose peak value is less than a predetermined value as noise, and outputs a pulse corresponding to a pulse whose peak value is equal to or more than a predetermined value. Things.
The pulse width discriminator 6 receives an output pulse of the pulse amplifier 4 and removes a pulse having a pulse width exceeding a predetermined value as noise, and outputs a pulse corresponding to a pulse having a pulse width of a predetermined value or less. Is what you do. The logic circuit 7 outputs a pulse by the logical product of the output of the pulse height discriminator 5 and the output of the pulse width discriminator 6.
[0008]
A multiplex peak analyzer 8 as a peak value spectrum measuring means receives the output pulse of the pulse amplifier 4 and outputs data having a frequency corresponding to the peak value. The rate meter 9 as a radiation measuring means receives the output pulse of the logic circuit 7 and the output data of the multiplex height analyzer 8 to count the pulses, calculate the count rate, convert the engineering value, and set based on the obtained data. It performs calculations such as comparison with values and self-diagnosis, and also performs display and alarm transmission. The LED 10 generates a light pulse and irradiates the semiconductor sensor 1 with the light pulse. The LED 10 is driven by an LED driver 11 that operates based on a test pulse from the rate meter 9.
The wavelength and intensity of the LED 10 are selected so as to have the same sensitivity to the radiation sensor 1 as the radiation. The width of the light pulse is selected so that the pulse width is different.
[0009]
FIG. 2 is a diagram showing an output pulse of the pulse amplifier 4 in the light pulse irradiation state according to the first embodiment of the present invention. In this figure, a represents the output pulse of the pulse amplifier 4, al and a3 are due to the incidence of radiation, a2 and a5 are due to the incidence of light pulses, and a4 is due to noise.
In addition, c indicates a pulse height discrimination level of the pulse height discriminator 5, and a4 having a pulse peak value less than c is removed as noise, and output pulses corresponding to al, a2, a3, and a5 greater than c are output. appear. d is a level for specifying the pulse width when the pulse width is discriminated by the pulse width discriminator 6. tl and t3 are pulse widths corresponding to output pulses al and a3 due to radiation, respectively, and t2 and t5 are pulse widths corresponding to output pulses a2 and a5 due to light pulses. In the pulse width discriminator 6, a reference pulse width ts (not shown, but smaller than t2 and t5 and larger than t1 and t3) is set, and a pulse having a width exceeding ts is removed as noise. , Ts or less. Also, a pulse is output from the logic circuit 7 by the logical product of the outputs of the pulse height discriminator 5 and the pulse width discriminator 6, that is, corresponding to al and a3. Therefore, the rate meter 9 counts only pulses due to radiation and does not count light pulses, so that the radiation monitor can irradiate the radiation sensor 1 with light pulses in an online state.
[0010]
FIG. 3 is a diagram showing a peak value spectrum of the output of the multiplex pulse height analyzer 8 in the light pulse irradiation state according to the first embodiment of the present invention. In this figure, the horizontal axis represents the peak value of the output pulse of the pulse amplifier 4, the vertical axis represents the count as frequency, e represents the background spectrum, and f represents the pulse height discrimination level of the pulse height discriminator 5. g is the initial value of the light pulse spectrum peak due to the light pulse, h is the light pulse spectrum peak when the bias voltage of the semiconductor detector power supply 3 fluctuates negatively or the semiconductor sensor is deteriorated by radiation or the like, and i is the power supply for the semiconductor detector. 3 shows an optical pulse spectrum peak when the bias voltage of No. 3 fluctuates in the plus direction. When a light pulse is applied to the semiconductor sensor 1, the peak value spectrum is obtained by superimposing a light pulse spectrum on a normal background spectrum. Therefore, a test pulse is output from the rate meter 9 to drive the LED driver 11 to cause the LED 10 to emit light, irradiate the semiconductor sensor 1 with a light pulse, detect a light pulse spectrum peak with the rate meter 9, and set it to its initial value. By comparing with the value, the soundness of the semiconductor detector power supply 3 and the semiconductor sensor 1 can be diagnosed online. The diagnostic function operates automatically at regular intervals, but manual operation is also possible.
[0011]
Embodiment 2 FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the radiation monitor according to the second embodiment. In this figure, the same or corresponding parts as those in FIG. The difference from FIG. 1 is that an A / D converter 12 that receives the output voltage of the semiconductor detector power supply 3 and outputs measurement data to the rate meter 9 is provided. Since the measurement data of the A / D converter 12 is input to the rate meter 9 and constantly monitored, the semiconductor sensor 1 and the semiconductor detector power supply 3 can be separately diagnosed online.
[0012]
Embodiment 3 FIG.
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the radiation monitor according to this embodiment is the same as that in FIG. 1 or FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining the third embodiment, and is a diagram showing a change in the background spectrum due to the deterioration of the semiconductor sensor 1 or the power supply 3 for the semiconductor detector. In this figure, the horizontal axis is the peak value of the output pulse of the pulse amplifier 4, the vertical axis is the count as frequency, j is the initial value of the background spectrum, and k is the deterioration of the semiconductor detector power supply 3 or the deterioration of the semiconductor sensor 1. The background spectrum in the advanced state is shown. Based on the measurement data of the multi-peak analyzer 8, the peak value of the measurement target, that is, the counting rate of the peak window below the discrimination level of the peak discriminator 5 is calculated by the rate meter 9, and compared with the initial value, An alarm is issued when the increase in the counting rate exceeds a predetermined range. By monitoring the increase in the count rate of the peak value of the noise level in this manner, it is possible to monitor the deterioration of the semiconductor sensor 1 or the power supply 3 for the semiconductor detector.
[0013]
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the radiation monitor according to the fourth embodiment. In this figure, the same or corresponding parts as those in FIG. The difference from FIG. 1 is that a first switching circuit 14 that is switched by the switching signal CS1 of the rate meter 9 is provided on the input side of the multiplex height analyzer 8 and is connected to the output side of the power supply 3 for a semiconductor detector. The point is that the output of the capacitor 13 that cuts the DC component of the output and outputs the AC component and the output of the pulse amplifier 4 can be switched and input. By automatically switching the first switching circuit 14 periodically according to a switching signal from the rate meter 9, the multiplex height analyzer 8 measures the ripple of the power supply 3 for the semiconductor detector, and based on the measured data, The rate meter 9 provides a predetermined window, finds the count rate, compares it with an initial value, and issues an alarm when the increase in the count rate exceeds a predetermined range. As a result, the progress of deterioration of the semiconductor sensor 1 and the power supply 3 for the semiconductor detector can be separately monitored.
[0014]
Embodiment 5 FIG.
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the radiation monitor according to the fifth embodiment. In this figure, the same or corresponding parts as those in FIG. The difference from FIG. 1 is that a second switching circuit 15 that is switched by the switching signal CS2 of the rate meter 9 is provided on the input side of the pulse amplifier 4, and the output of the preamplifier 2 and the test pulse output from the rate meter 9 are provided. And can be input by switching. The test pulse is obtained by branching the input of the LED driver 11. When the instruction of the radiation monitor fluctuates and there is no abnormality in the self-diagnosis by the light pulse, the rate meter 9 obtains the count rate for the peak value window of the measurement target based on the measurement data of the multiple pulse height analyzer 8 and executes a logic circuit. A comparison check is performed with the counting rate counted based on the pulse No. 7, and if a change is recognized and the change direction is the same, the change is regarded as a change due to radiation. These self-diagnosis are performed automatically. However, when the measurement system is checked just in case, the detection system and the measurement system can be separately diagnosed by manually switching the second switching circuit 15. . A fixed frequency is usually sufficient for the test pulse, but if the frequency is made variable, a loop check (input / output frequency response) of the measurement system can be automatically performed by periodic inspection or the like.
[0015]
Embodiment 6 FIG.
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the radiation monitor according to the fifth embodiment. In this figure, 16 is a first communication interface (I / F) connected to the rate meter 9, 17 is an optical cable, 18 is a second communication interface (I / F), and 19 is a monitoring and operating device. With such a configuration, the operation result of the rate meter 9 is converted into a transmission signal by the first communication I / F 16 and transmitted via the optical cable 17 and received by the second communication I / F 18. Displayed on the monitoring / operation device 19 and can be monitored remotely. In addition, if the transmission and reception are reversed by the two-way communication, remote control can be performed from the monitoring / operation device 19.
[0016]
【The invention's effect】
A radiation monitor according to the present invention outputs a pulse having a predetermined width upon incidence of radiation, and outputs a pulse having a width different from the predetermined width upon incidence of an optical pulse; and an output pulse of the semiconductor detector. Pulse width discriminating means for generating an output pulse corresponding to a pulse due to radiation, a peak value spectrum measuring means for measuring a peak value spectrum of an output pulse of the semiconductor detector, and an output of the pulse width discriminating means. And the radiation measuring means for measuring the radiation based on the output of the peak value spectrum measuring means. It is possible to diagnose the semiconductor detector and the power supply for the semiconductor detector online without performing the operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radiation monitor according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing output pulses of a pulse amplifier in a light pulse irradiation state according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a peak value spectrum of a multiplex pulse height analyzer output in a light pulse irradiation state according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a radiation monitor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining the third embodiment of the present invention, and is a diagram showing a change in a background spectrum due to deterioration of a semiconductor sensor or deterioration of a power supply for a semiconductor detector.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a radiation monitor according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a radiation monitor according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a radiation monitor according to Embodiment 6 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 semiconductor sensor, 2 preamplifier, 3 power supply for semiconductor detector,
4 pulse amplifier, 5 pulse height discriminator, 6 pulse width discriminator,
7 logic circuit, 8 multiplex height analyzer, 9 rate meter,
10 LED, 11 LED driver, 12 A / D converter,
13 capacitor, 14 switching circuit, 15 second switching circuit,
16 first communication I / F, 17 optical cable,
18 second communication I / F, 19 monitoring and operating device.

Claims

放射線の入射時に所定の幅のパルスを出力し、光パルスの入射時に所定の幅とは異なる幅のパルスを出力する半導体検出器と、前記半導体検出器の出力パルスの幅を弁別し、放射線によるパルスに対応した出力パルスを生ずるパルス幅弁別手段と、前記半導体検出器の出力パルスの波高値スペクトルを測定する波高値スペクトル測定手段と、前記パルス幅弁別手段の出力及び前記波高値スペクトル測定手段の出力にもとづいて放射線を測定する放射線測定手段とを備えたことを特徴とする放射線モニタ。A semiconductor detector that outputs a pulse of a predetermined width upon incidence of radiation, and outputs a pulse having a width different from the predetermined width upon incidence of an optical pulse, and discriminates the width of the output pulse of the semiconductor detector, and the Pulse width discriminating means for generating an output pulse corresponding to a pulse, peak value spectrum measuring means for measuring a peak value spectrum of an output pulse of the semiconductor detector, and output of the pulse width discriminating means and the peak value spectrum measuring means. A radiation monitor, comprising: radiation measurement means for measuring radiation based on an output.

前記半導体検出器に電圧を供給する電源の出力電圧を監視するようにしたことを特徴とする請求項１記載の放射線モニタ。The radiation monitor according to claim 1, wherein an output voltage of a power supply that supplies a voltage to the semiconductor detector is monitored.

前記波高値スペクトル測定手段によって測定したスペクトルにもとづき、測定対象の波高値以下に波高値ウィンドウを設定すると共に、前記波高値ウィンドウの計数率を前記放射線測定手段によって演算し、初期値と比較することにより前記半導体検出器または半導体検出器用電源の劣化を監視することを特徴とする請求項１または請求項２記載の放射線モニタ。Based on the spectrum measured by the peak value spectrum measuring means, a peak value window is set below the peak value of the measurement target, and the count rate of the peak value window is calculated by the radiation measuring means and compared with an initial value. The radiation monitor according to claim 1, wherein the deterioration of the semiconductor detector or the power supply for the semiconductor detector is monitored by the monitor.

前記半導体検出器用電源の出力側に接続され、前記電源出力の直流成分をカットして交流成分を出力する直流カット手段と、前記直流カット手段の出力と前記半導体検出器の出力とを切り換えて前記波高値スペクトル測定手段に入力する切換手段とを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の放射線モニタ。DC cut means connected to the output side of the power supply for the semiconductor detector, cuts a DC component of the power output and outputs an AC component, and switches between the output of the DC cut means and the output of the semiconductor detector. The radiation monitor according to any one of claims 1 to 3, further comprising switching means for inputting to the peak value spectrum measuring means.

前記放射線測定手段からのテストパルスと、前記半導体検出器の出力とを切り換えて前記パルス幅弁別手段に入力する第２の切換手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の放射線モニタ。5. The apparatus according to claim 1, further comprising a second switching unit configured to switch between a test pulse from the radiation measuring unit and an output of the semiconductor detector and input the test pulse to the pulse width discriminating unit. 6. The radiation monitor according to claim 1.

前記放射線測定手段に通信手段を介して接続された監視操作手段を設け、前記放射線測定手段を遠隔監視あるいは遠隔操作し得るようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項記載の放射線モニタ。6. The radiation measuring means according to claim 1, further comprising a monitoring operation means connected to the radiation measuring means via a communication means, so that the radiation measuring means can be remotely monitored or remotely operated. Radiation monitor according to the item.