JP2020071120A - 放射線検出器 - Google Patents
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Description
図1は実施の形態1に係る放射線検出器1の構成図である。放射線検出器1は、中性子2とガンマ線3が入射されるシンチレータ4と、中性子2またはガンマ線3との相互作用によりシンチレータ4が発する微弱なシンチレーション光を測定する光センサ5と、シンチレータ4の周囲に設置される減速体6と、光センサ5から出力された信号を処理する増幅回路11、波高弁別回路12、粒子弁別回路13、および線量演算装置14と、処理した結果得られた線量率を表示する表示器15と、線量率を記録する記録装置16とから構成される。
中性子2は減速体6を通過する際に散乱し、高速中性子はエネルギーの低い中性子である熱中性子の領域まで十分に減速された後にシンチレータ4に入射される。熱中性子はシンチレータ4を構成する原子核と核反応を起こし、核反応前後の質量欠損である反応のQ値に相当する荷電粒子が生成される。生成された荷電粒子は、シンチレータ4に全エネルギーを付与してシンチレーション光を発生する。一方、ガンマ線3は減速体6通過時に減衰することなくシンチレータ4に入射され、シンチレータ4との相互作用によりシンチレーション光を発生する。シンチレーション光は、中性子とガンマ線とで異なる発光減衰時間を有したパルス波形である。シンチレータ4の内部を伝搬した中性子とガンマ線のシンチレーション光は光センサ5に入射され、光センサ5は微小パルス信号を増幅回路11に出力する。
実施の形態2に係る放射線検出器1について説明する。図10は放射線検出器1の構成図である。実施の形態1ではシンチレータ4を取り囲む減速体6が設けられていたが、実施の形態2ではシンチレータ4を取り囲む減速体6を設けないものである。なお、他の構成については、実施の形態1の記載と同様であるため同一の符号を付して説明を省略する。また、ガンマ線3の線量率測定については実施の形態1と同様であり説明を省略する。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (7)
- 中性子とガンマ線のそれぞれの線量率を分離して検出する放射線検出器であって、
入射した中性子もしくはガンマ線に基づいて異なるパルス波形であるシンチレーション光を発生するシンチレータと、
前記パルス波形から中性子とガンマ線とを判別する粒子弁別回路と、
判別された中性子とガンマ線のそれぞれの線量率を算出する線量演算装置と、
前記シンチレータの周囲に、中性子に対する前記シンチレータの感度のエネルギー特性を中性子束あたりの線量率のエネルギー依存性と一致させるように寸法調整された減速体と、を備えたことを特徴とする放射線検出器。 - 前記シンチレータは、前記シンチレータを構成する物質よりも熱中性子との相互作用確率が大きい物質を含むことを特徴とする請求項1に記載の放射線検出器。
- 前記線量演算装置は、中性子のエネルギースペクトルから熱中性子との相互作用に起因するピークを抽出して計数率を求め、前記計数率に予め定められた感度計数を乗じて中性子の線量率を算出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放射線検出器。
- 前記線量演算装置は、ガンマ線のエネルギースペクトルにG(E)関数を荷重してガンマ線の線量率を算出することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の放射線検出器。
- 前記線量演算装置は、ガンマ線のエネルギースペクトルに対して前記シンチレータの応答関数を用いて逆問題演算を実施し、前記シンチレータに入射したガンマ線のエネルギースペクトルを算出し、算出されたエネルギースペクトルに線量率換算係数を乗じてガンマ線の線量率を算出することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の放射線検出器。
- 中性子とガンマ線のそれぞれの線量率を分離して検出する放射線検出器であって、
入射した中性子もしくはガンマ線に基づいて異なるパルス波形であるシンチレーション光を発生するシンチレータと、
前記パルス波形から中性子とガンマ線とを判別する粒子弁別回路と、
判別された中性子とガンマ線のそれぞれの線量率を算出する線量演算装置と、を備え、
前記線量演算装置は、中性子のエネルギースペクトルに対して前記シンチレータの応答関数を用いて逆問題演算を実施し、前記シンチレータに入射した中性子のエネルギースペクトルを算出し、算出されたエネルギースペクトルに線量率換算係数を乗じて中性子の線量率を算出することを特徴とする放射線検出器。 - 中性子とガンマ線のそれぞれの線量率を分離して検出する放射線検出器であって、
入射した中性子もしくはガンマ線に基づいて異なるパルス波形であるシンチレーション光を発生するシンチレータと、
前記パルス波形から中性子とガンマ線とを判別する粒子弁別回路と、
判別された中性子とガンマ線のそれぞれの線量率を算出する線量演算装置と、を備え、
前記シンチレータには前記シンチレータを構成する物質よりも熱中性子との相互作用確率が大きい物質が含まれ、
前記シンチレータは中性子に対する前記シンチレータの感度のエネルギー特性を中性子束あたりの線量率のエネルギー依存性と一致させるように寸法調整されており、
前記線量演算装置は、中性子のエネルギースペクトルから熱中性子との相互作用に起因するピークを抽出して計数率を求め、前記計数率に予め定められた感度計数を乗じて中性子の線量率を算出することを特徴とする放射線検出器。
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