JP5943874B2 - 放射能測定装置 - Google Patents
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Description
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、試料から放出される放射線のエネルギースペクトルの全吸収ピークのピーク面積の算出精度を向上させ、試料の放射能の測定精度を向上させることが可能な放射能測定装置を提供することを目的としている。
(1)本発明の一態様に係る放射能測定装置は、試料から放出される放射線を検出する放射線検出器(例えば、実施形態での放射線検出器15)と、前記放射線検出器の検出効率の情報を記憶する記憶手段(例えば、実施形態での検出効率記憶部34)と、前記放射線検出器によって検出された前記放射線のエネルギースペクトルのピーク領域および該ピーク領域周辺のベース領域を、領域設定用スペクトルのピークの位置、幅、および高さ、またはベースの位置および幅の情報に基づいて設定し、設定した前記ピーク領域および前記ベース領域に基づいて前記ピーク領域のピーク面積を算出するピーク面積算出手段(例えば、実施形態でのピーク探索部42およびピーク面積算出部43)と、前記ピーク面積算出手段によって算出された前記ピーク面積と、前記記憶手段に記憶された前記検出効率の情報と、を用いて、前記試料の放射能分析を行なう分析手段(例えば、実施形態での放射能分析部44)と、前記試料の類似試料から放出される放射線を過去に前記放射線検出器によって検出して得たエネルギースペクトルの検出データを記憶する疑似試料スペクトル記憶部と、少なくとも前記疑似試料スペクトル記憶部に記憶されている前記エネルギースペクトルの検出データによって、前記領域設定用スペクトルを生成する領域設定用スペクトル生成手段(例えば、実施形態での領域設定用スペクトル生成部41)と、を備える。
本実施形態による放射能測定装置10は、図1に示すように、入力装置11と、出力装置12と、処理装置13と、波高分析装置14と、放射線検出器15と、電源16と、を備えている。
入力装置11は、例えば操作者の入力操作に応じた信号を出力する各種のスイッチおよびキーボードなどを備え、操作者の入力操作に応じた各種の指令信号を処理装置13へ送信する。
出力装置12は、例えばスピーカおよび表示装置などを備え、処理装置13から受信した各種の情報を出力する。
放射線検出器15は、例えばゲルマニウムなどの半導体検出器であり、試料から放出される放射線(例えば、γ線やX線など)を検出する。放射線検出器15は、電源16から電力が供給されている。
通信部21は、処理装置13と波高分析装置14との間の各種の信号の送受信をおこなう。
記憶部22は、図2に示すように、疑似試料スペクトル記憶部31と、バックグラウンドスペクトル記憶部32と、領域情報記憶部33と、検出効率記憶部34と、を備えている。
演算部23は、領域設定用スペクトル生成部41と、ピーク探索部42と、ピーク面積算出部43と、放射能分析部44と、を備えている。
バックグラウンドスペクトル記憶部32は、例えば定量対象試料に対する測定が実行されていないタイミングなどでバックグラウンドを放射線検出器15によって検出して得られたエネルギースペクトルの検出データを記憶する。
領域情報記憶部33は、後述する領域設定用スペクトル生成部41によって生成された領域設定用スペクトルから得られたピーク(全吸収ピーク)およびベースの情報を記憶する。
検出効率記憶部34は、予め作成された放射線検出器15の検出効率、つまり放射線(例えば、γ線やX線など)の全吸収ピーク効率のエネルギー依存性のデータ、を記憶する。
例えば、ピーク探索部42は、ピーク領域に正規分布関数などの関数を適合する場合に、領域設定用スペクトルから得られたピークの位置、幅(ピークの範囲や半値幅など)、および高さなどの情報を用いる。また、ピーク探索部42は、ピーク領域に関数を適合する場合に、定量対象試料を放射線検出器15によって検出して得られたエネルギースペクトルに対して、ピーク探索のための所定のフィルタ処理など実行して得られたピークの位置に、領域設定用スペクトルから得られたピークの位置を追加してもよい。
放射能分析部44は、ピーク面積算出部43によって算出されたピーク面積と、検出効率記憶部34に記憶されている放射線検出器15の検出効率と、を用いて定量対象試料に含まれる放射能量を算出する。
比較例は、少なくとも本実施形態の放射能測定装置10から疑似試料スペクトル記憶部31、バックグラウンドスペクトル記憶部32および領域設定用スペクトル生成部41を省略したものである。この比較例では、領域設定用スペクトルは用いられず、定量対象試料を放射線検出器15によって検出して得られたエネルギースペクトル(つまり、ピーク面積の算出対象となるエネルギースペクトル)自体からピーク領域およびベース領域が設定される。例えば、ピーク領域の中心位置から高エネルギー側および低エネルギー側に所定エネルギーだけずれた位置にベース領域が設定されている。
図3(B)に示す比較例による134Csのγ線のピーク領域に対するベース領域は、定量対象試料を放射線検出器15によって検出して得られたエネルギースペクトルの計数が十分ではないことに起因して、ピークとしては検出されていない214Biのγ線のピーク領域に重畳している。これによって、実際のバックグラウンドよりも過大なベース領域が設定されおり、このベース領域に基づく134Csのγ線のピーク領域のピーク面積は過小となり、実際よりも過小な放射能量(例えば、実際よりも15%程度小さい放射能量など)が算出されてしまうという問題が生じる。
これに対して、図3(A)に示す本実施形態の放射能測定装置10による134Csのγ線のピーク領域に対するベース領域は、十分に大きな計数の領域設定用スペクトルから得られたピーク(全吸収ピーク)およびベースの情報に基づいて、他の核種のγ線のピーク領域とは重畳しないように設定されている。これによって、バックグラウンドに相当する適切なベース領域が設定されており、このベース領域に基づく134Csのγ線のピーク領域のピーク面積は適切であり、定量対象試料の放射能量が精度良く算出される。
さらに、放射線検出器15による過去の検出によって得られた領域設定用スペクトルに、ピーク面積の算出対象であるエネルギースペクトルを積算して、新たに領域設定用スペクトルを設定することによって、より一層、ピーク領域およびベース領域を適切に設定することができる。
Claims (2)
- 試料から放出される放射線を検出する放射線検出器と、
前記放射線検出器の検出効率の情報を記憶する記憶手段と、
前記放射線検出器によって検出された前記放射線のエネルギースペクトルのピーク領域および該ピーク領域周辺のベース領域を、領域設定用スペクトルのピークの位置、幅、および高さ、またはベースの位置および幅の情報に基づいて設定し、設定した前記ピーク領域および前記ベース領域に基づいて前記ピーク領域のピーク面積を算出するピーク面積算出手段と、
前記ピーク面積算出手段によって算出された前記ピーク面積と、前記記憶手段に記憶された前記検出効率の情報と、を用いて、前記試料の放射能分析を行なう分析手段と、
前記試料の類似試料から放出される放射線を過去に前記放射線検出器によって検出して得たエネルギースペクトルの検出データを記憶する疑似試料スペクトル記憶部と、
少なくとも前記疑似試料スペクトル記憶部に記憶されている前記エネルギースペクトルの検出データによって、前記領域設定用スペクトルを生成する領域設定用スペクトル生成手段と、
を備えることを特徴とする放射能測定装置。 - 前記領域設定用スペクトル生成手段は、過去に生成した前記領域設定用スペクトルに今回に前記放射線検出器によって検出された前記放射線のエネルギースペクトルを積算することによって今回の前記領域設定用スペクトルを生成し、
前記ピーク面積算出手段は、前記今回の前記領域設定用スペクトルに基づいて前記ピーク領域および前記ベース領域を設定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の放射能測定装置。
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