JPH0525313B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0525313B2 JPH0525313B2 JP19872488A JP19872488A JPH0525313B2 JP H0525313 B2 JPH0525313 B2 JP H0525313B2 JP 19872488 A JP19872488 A JP 19872488A JP 19872488 A JP19872488 A JP 19872488A JP H0525313 B2 JPH0525313 B2 JP H0525313B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dose equivalent
- neutron
- proportional counter
- energy
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- -1 hydrogen compound Chemical class 0.000 claims description 18
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 8
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 8
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000987 absorbed dose Toxicity 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 150000002483 hydrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は粒子加速器取扱施設、核燃料施設、原
子炉施設等における放射線計測、放射線管理に用
いることのできる中性子検出器に関するものであ
る。
子炉施設等における放射線計測、放射線管理に用
いることのできる中性子検出器に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
一般に、生体に対する放射線の効果を評価する
場合、線量当量という概念が用いられ、吸収線量
と線質係数の積で与えられる。線質係数は、粒子
の飛跡に沿つた生体分子に対する局所的なエネル
ギーの付加率、即ち線エネルギー付与と共に増加
し、高速電子線、ベータ線、Ｘ線、ガンマ線等で
は１であり、α粒子、中性子等では大きな値とな
る。また線量当量は、実効線量当量や組織線量当
量に分類され、線量当量率線量当量の単位時間当
たりの値として定義される。
場合、線量当量という概念が用いられ、吸収線量
と線質係数の積で与えられる。線質係数は、粒子
の飛跡に沿つた生体分子に対する局所的なエネル
ギーの付加率、即ち線エネルギー付与と共に増加
し、高速電子線、ベータ線、Ｘ線、ガンマ線等で
は１であり、α粒子、中性子等では大きな値とな
る。また線量当量は、実効線量当量や組織線量当
量に分類され、線量当量率線量当量の単位時間当
たりの値として定義される。
従来、中性子線量当量率の測定は、中性子をポ
リエチレン等の中性子減速材で減速させ、３フツ
カ硼素（BF3）を封入したアルミ、或いはステン
レス等からなる容器中に入射させて（ｎ、α）反
応を起こさせ、このとき出るα粒子（α）でガス
をイオン化して、これを電気信号パルスとして出
力端子より取り出すようにしていた。
リエチレン等の中性子減速材で減速させ、３フツ
カ硼素（BF3）を封入したアルミ、或いはステン
レス等からなる容器中に入射させて（ｎ、α）反
応を起こさせ、このとき出るα粒子（α）でガス
をイオン化して、これを電気信号パルスとして出
力端子より取り出すようにしていた。
しかしながら、従来の中性子検出器では線量応
答特性が広いエネルギー領域で一定となるように
ポリエチレン等の中性子減速材を多く使用してい
るため、装置が大型化しかつ重くなりがちで、そ
のため検出器の小型軽量化を図る上で障害になつ
ていた。また、この方式の線量当量率計では実効
線量当量や組織線量当量等の異なつた線量当量を
一つの検出器で測定することが不可能であると共
に、中性子の平均エネルギー等のエネルギー情報
を得ることができなかつた。
答特性が広いエネルギー領域で一定となるように
ポリエチレン等の中性子減速材を多く使用してい
るため、装置が大型化しかつ重くなりがちで、そ
のため検出器の小型軽量化を図る上で障害になつ
ていた。また、この方式の線量当量率計では実効
線量当量や組織線量当量等の異なつた線量当量を
一つの検出器で測定することが不可能であると共
に、中性子の平均エネルギー等のエネルギー情報
を得ることができなかつた。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、
中性子の実効線量当量や組織線量当量等、エネル
ギーにより応答特性が異なる線量当量を同時に測
定でき、かつ中性子の平均エネルギーも求めるこ
とができ、中性子サーベイメータまたはモニタの
小型軽量化を図ることの可能な中性子検出器を提
供することを目的とする。
中性子の実効線量当量や組織線量当量等、エネル
ギーにより応答特性が異なる線量当量を同時に測
定でき、かつ中性子の平均エネルギーも求めるこ
とができ、中性子サーベイメータまたはモニタの
小型軽量化を図ることの可能な中性子検出器を提
供することを目的とする。
そのために本発明の中性子検出器は、３フツ化
ほう素を充填し、ほう素の（ｎ、α）反応を利用
したBF3比例計数管を用いた中性子検出器におい
て、比例計数管の容器の内面にポリエチレン等の
水素化合物の膜をコーテイングしたこと、比例計
数管の出力を波高または波形弁別回路により弁別
し、２種類以上の電気信号を取り出すようにし、
また波高または波形弁別回路により弁別された２
種類以上の電気信号を各々計数し、各計数値の比
から線量当量、平均エネルギーを求めるようにし
たことを特徴とする。
ほう素を充填し、ほう素の（ｎ、α）反応を利用
したBF3比例計数管を用いた中性子検出器におい
て、比例計数管の容器の内面にポリエチレン等の
水素化合物の膜をコーテイングしたこと、比例計
数管の出力を波高または波形弁別回路により弁別
し、２種類以上の電気信号を取り出すようにし、
また波高または波形弁別回路により弁別された２
種類以上の電気信号を各々計数し、各計数値の比
から線量当量、平均エネルギーを求めるようにし
たことを特徴とする。
本発明の中性子検出器はBF3比例計数管の容器
の内面にポリエチレン等の水素化合物の膜をコー
テイングし、低速中性子においては（ｎ、α）反
応により、高速中性子においては（ｎ、ｐ）反応
によりそれぞれ電気信号を取り出し、（ｎ、α）
反応、（ｎ、ｐ）反応により波高または波形が異
なることを利用し、それぞれ分離して計数し、そ
の計数比と線量当量、平均エネルギーとの間に所
定の函数関係があることを利用して線量当量や平
均エネルギー等も求めることができるため、１つ
の検出器で実効線量当量や組織線量当量の測定を
同時に行うことができ、またポリエチレン等の水
素化合物が高速中性子に反応するため多量の減速
材を必要とせず、装置の小型軽量化を図ることが
できる。
の内面にポリエチレン等の水素化合物の膜をコー
テイングし、低速中性子においては（ｎ、α）反
応により、高速中性子においては（ｎ、ｐ）反応
によりそれぞれ電気信号を取り出し、（ｎ、α）
反応、（ｎ、ｐ）反応により波高または波形が異
なることを利用し、それぞれ分離して計数し、そ
の計数比と線量当量、平均エネルギーとの間に所
定の函数関係があることを利用して線量当量や平
均エネルギー等も求めることができるため、１つ
の検出器で実効線量当量や組織線量当量の測定を
同時に行うことができ、またポリエチレン等の水
素化合物が高速中性子に反応するため多量の減速
材を必要とせず、装置の小型軽量化を図ることが
できる。
〔実施例〕
以下、実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の中性子検出器の構造を示す図
で、図中、１０は比例計数管、１１は計数管容
器、１２は中心電極用芯線、１３は出力端子、１
４は水素化合物の膜、１５は外側電極である。
で、図中、１０は比例計数管、１１は計数管容
器、１２は中心電極用芯線、１３は出力端子、１
４は水素化合物の膜、１５は外側電極である。
図において、比例計数管１０は容器１１の内面
にポリエチレン等の水素化合物の膜１４がコーテ
イングされ、その膜の表面に導電体を塗布して外
側電極１５を形成し、中心電極用芯線１２との間
に高電圧が印加されており、内部にはBF3ガスが
封入されている。
にポリエチレン等の水素化合物の膜１４がコーテ
イングされ、その膜の表面に導電体を塗布して外
側電極１５を形成し、中心電極用芯線１２との間
に高電圧が印加されており、内部にはBF3ガスが
封入されている。
そしてエネルギーの低い低速中性子が入射する
と（ｎ、α）反応が起こり、比例計数管内にα粒
子が放出される。このα粒子によりガスがイオン
化され、イオン化粒子が円筒形または球形の外側
電極１５と、中心電極である芯線１２の間の高電
圧により加速されて両電極間に電流が流れて増幅
され、出力端子１３より電気信号パルスとして出
力される。また、高速中性子が入射した場合に
は、比例計数管１０の容器１１の内側にコーテイ
ングしたポリエチレン等の水素化合物の膜の１４
中の水素と、（ｎ、ｐ）反応を起こし、この反跳
陽子(p)が比例計数管内に放出される。この反跳陽
子がα粒子の場合と同様にガスをイオン化させ、
電気信号パルスとして出力端子より取り出され
る。そして、低速中性子と高速中性子が入射した
場合の出力信号は電圧レベルや波形で異なるた
め、信号弁別回路で弁別可能で、それぞれ別々に
計数することができる。
と（ｎ、α）反応が起こり、比例計数管内にα粒
子が放出される。このα粒子によりガスがイオン
化され、イオン化粒子が円筒形または球形の外側
電極１５と、中心電極である芯線１２の間の高電
圧により加速されて両電極間に電流が流れて増幅
され、出力端子１３より電気信号パルスとして出
力される。また、高速中性子が入射した場合に
は、比例計数管１０の容器１１の内側にコーテイ
ングしたポリエチレン等の水素化合物の膜の１４
中の水素と、（ｎ、ｐ）反応を起こし、この反跳
陽子(p)が比例計数管内に放出される。この反跳陽
子がα粒子の場合と同様にガスをイオン化させ、
電気信号パルスとして出力端子より取り出され
る。そして、低速中性子と高速中性子が入射した
場合の出力信号は電圧レベルや波形で異なるた
め、信号弁別回路で弁別可能で、それぞれ別々に
計数することができる。
第２図はこのような弁別回路を有する本発明の
検出回路構成を示す図で、図中、２１は高電圧回
路、２２は増幅器、２３は信号弁別回路、２４，
２５は計数回路、２６は演算処理回路、２７は表
示部である。
検出回路構成を示す図で、図中、２１は高電圧回
路、２２は増幅器、２３は信号弁別回路、２４，
２５は計数回路、２６は演算処理回路、２７は表
示部である。
比例計数管１０には高電圧回路２１により外側
電極と中心電極間に高電圧が印加されており、前
述したように中性子が入射すると出力端子より電
気信号パルスが取り出され、この出力パルスを増
幅器２２で増幅し、信号弁別回路２３でエネルギ
ーレベル或いは波形によつて、α信号（α粒子に
より生じた信号）、或いはｐ信号（反跳陽子によ
り生じた信号）に弁別すし、それぞれ計数回路２
４，２５により計数する。
電極と中心電極間に高電圧が印加されており、前
述したように中性子が入射すると出力端子より電
気信号パルスが取り出され、この出力パルスを増
幅器２２で増幅し、信号弁別回路２３でエネルギ
ーレベル或いは波形によつて、α信号（α粒子に
より生じた信号）、或いはｐ信号（反跳陽子によ
り生じた信号）に弁別すし、それぞれ計数回路２
４，２５により計数する。
ところで、中性子エネルギーに対する（ｎ、
ｐ）反応、（ｎ、α）反応の感度は第３図のよう
な特性を示し、各反応は中性子のエネルギーによ
りそれぞれ異なり、所定の確率で生じている。そ
こで、第２図の計数回路２４における計数値を
C2、計数回路２５における計数値をC1とし、単
一エネルギー中性子による照射実験や中性子輸送
計算による感度解析を行うことにより、計数比
C2／C1と線量当量Ｄ、又は平均エネルギーEave
との間に、例えば第４図に示すような函数曲線が
求められる。なお、図の函数曲線は計数値C1で
除して規格化している。この函数をプログラム化
し、演算処理回路２６に記憶させておき、任意の
中性子エネルギー分布を持つ場所で測定すること
により、計数値C1およびC2から第４図の函数関
係を利用し、演算処理回路２６により線量当量や
平均エネルギーを算出することができる。
ｐ）反応、（ｎ、α）反応の感度は第３図のよう
な特性を示し、各反応は中性子のエネルギーによ
りそれぞれ異なり、所定の確率で生じている。そ
こで、第２図の計数回路２４における計数値を
C2、計数回路２５における計数値をC1とし、単
一エネルギー中性子による照射実験や中性子輸送
計算による感度解析を行うことにより、計数比
C2／C1と線量当量Ｄ、又は平均エネルギーEave
との間に、例えば第４図に示すような函数曲線が
求められる。なお、図の函数曲線は計数値C1で
除して規格化している。この函数をプログラム化
し、演算処理回路２６に記憶させておき、任意の
中性子エネルギー分布を持つ場所で測定すること
により、計数値C1およびC2から第４図の函数関
係を利用し、演算処理回路２６により線量当量や
平均エネルギーを算出することができる。
こうして演算処理回路２２で線量当量や平均エ
ネルギーが算出され、その値が表示部２７に表示
される。
ネルギーが算出され、その値が表示部２７に表示
される。
以上のように本発明によれば、１つの検出器で
実効線量当量や組織線量当量の測定を同時に行う
ことが可能となり、また測定場所の平均エネルギ
ー等のエネルギー情報を得ることが可能となる。
そしてポリエチレン等の水素化合物が高速中性子
に反応するため、従来のように多量の減速材を必
要としないため、中性子検出器の小型軽量化を図
ることができる。
実効線量当量や組織線量当量の測定を同時に行う
ことが可能となり、また測定場所の平均エネルギ
ー等のエネルギー情報を得ることが可能となる。
そしてポリエチレン等の水素化合物が高速中性子
に反応するため、従来のように多量の減速材を必
要としないため、中性子検出器の小型軽量化を図
ることができる。
第１図は本発明の中性子検出器の構造を示す
図、第２図は本発明の中性子検出回路の構成を示
す図、第３図は中性子エネルギーに対する反応の
感度特性を示す図、第４図は計数比C2／C1と線
量当量Ｄ、または平均エネルギーEaveとの関係を
示す図である。 １０……比例計数管、１１……計数管容器、１
２……中心電極用芯線、１３……出力端子、１４
……水素化合物の膜、１５……外側電極、２１…
…高電圧回路、２２……増幅器、２３……信号弁
別回路、２４，２５……計数回路、２６……演算
処理回路、２７……表示部。
図、第２図は本発明の中性子検出回路の構成を示
す図、第３図は中性子エネルギーに対する反応の
感度特性を示す図、第４図は計数比C2／C1と線
量当量Ｄ、または平均エネルギーEaveとの関係を
示す図である。 １０……比例計数管、１１……計数管容器、１
２……中心電極用芯線、１３……出力端子、１４
……水素化合物の膜、１５……外側電極、２１…
…高電圧回路、２２……増幅器、２３……信号弁
別回路、２４，２５……計数回路、２６……演算
処理回路、２７……表示部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ３フツ化ほう素を充填し、ほう素の（ｎ、
α）反応を利用したBF3比例計数管を用いた中性
子検出器において、比例計数管の容器の内面にポ
リエチレン等の水素化合物の膜をコーテイングし
たことを特徴とする中性子検出器。 ２ 比例計数管の出力を波高または波形弁別回路
により弁別し、２種類以上の電気信号を取り出す
ようにした請求項１記載の中性子検出器。 ３ 波高または波形弁別回路により弁別された２
種類以上の電気信号を各々計数し、各計数値の比
から線量当量、平均エネルギーを求めるようにし
た請求項２記載の中性子検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19872488A JPH0247581A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 中性子検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19872488A JPH0247581A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 中性子検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247581A JPH0247581A (ja) | 1990-02-16 |
| JPH0525313B2 true JPH0525313B2 (ja) | 1993-04-12 |
Family
ID=16395938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19872488A Granted JPH0247581A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 中性子検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0247581A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001255378A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-09-21 | Natl Inst For Fusion Science | 放射線検出器 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5126739B2 (ja) * | 2007-10-16 | 2013-01-23 | 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構 | 中性子計測用ガス検出装置 |
| JP2010223632A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 中性子エネルギー測定器 |
| JP5868256B2 (ja) * | 2012-04-26 | 2016-02-24 | 三菱電機株式会社 | 線量率測定装置 |
-
1988
- 1988-08-09 JP JP19872488A patent/JPH0247581A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001255378A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-09-21 | Natl Inst For Fusion Science | 放射線検出器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0247581A (ja) | 1990-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Anders et al. | A Rapid, Nondestructive Method of Precision Oxygen Analysis by Neutron Activation. | |
| US3646347A (en) | Method and apparatus for measuring radiation | |
| DE3219537A1 (de) | Einrichtung zur messung von dosisleistungen in streustrahlungsfeldern | |
| US2968726A (en) | Radiation measuring instrument | |
| JPH0525313B2 (ja) | ||
| JPH0434829A (ja) | 広エネルギー中性子検出器 | |
| Morgan et al. | An experimental system for providing data to test evaluated secondary neutron and gamma-ray-production cross sections over the incident neutron energy range from 1 to 20 MeV | |
| Hurst et al. | Fast neutron dosimetry | |
| JPH0478153B2 (ja) | ||
| EP0042099A2 (en) | Self-regulating neutron coincidence counter | |
| JPH0434828A (ja) | γ線補償型中性子検出器 | |
| Steinberg | Counting methods for the assay of radioactive samples | |
| JP2945715B2 (ja) | 携帯用中性子線量当量計 | |
| EP3859404A1 (en) | Lightweight neutron dosimeter | |
| Braun et al. | An emergency dosimeter for neutrons | |
| JPS61269090A (ja) | 中性子スペクトロメ−タの較正方法及び較正装置 | |
| Nagy et al. | Radioisotopic combined moisture-density meter | |
| Slater et al. | Combination Ion Chamber‐Proportional Counter Dosimeter for Measuring Gamma‐Ray Contamination of Neutron Fields | |
| Kerr et al. | RADIATION SURVEY AND DOSIMETER INTERCOMPARISON STUDY AT THE HEALTH PHYSICS RESEARCH REACTOR. | |
| CN114740521A (zh) | 一种基于β-γ符合的探测***及方法 | |
| JPH0420893A (ja) | 携帯用中性子線量当量計 | |
| JPH01134289A (ja) | 電離箱式線量率計 | |
| Handloser | Stray Radiation Dosimetry Around Pulsed Accelerators | |
| Maienschein et al. | Shielding experimental methods | |
| Kotel'nikova et al. | The energy spectrum of neutrons from spontaneous fission of 252 Cf in the energy range 0.5-7 MeV |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080412 Year of fee payment: 15 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080412 Year of fee payment: 15 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 15 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080412 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 15 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080412 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |