WO2022224541A1 - 検出器及び放射線モニタ - Google Patents

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WO2022224541A1
WO2022224541A1 PCT/JP2022/004405 JP2022004405W WO2022224541A1 WO 2022224541 A1 WO2022224541 A1 WO 2022224541A1 JP 2022004405 W JP2022004405 W JP 2022004405W WO 2022224541 A1 WO2022224541 A1 WO 2022224541A1
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radiation
detector
photons
scatterer
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PCT/JP2022/004405
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雄一郎 上野
孝広 田所
修一 畠山
徹 渋谷
敬介 佐々木
湧希 小泉
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株式会社日立製作所
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    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
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    • G—PHYSICS
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    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the present disclosure relates to detectors and radiation monitors.
  • a radiation monitor is a radiation measuring device used for various applications such as nuclear power plants, medical radiation examinations, and radiation therapy. Ionization chambers are widely used as radiation monitors due to their good stability and reproducibility. In particular, when measuring the radiation dose under the harsh environment of a nuclear power plant, it is preferable that it is small, does not require voltage application, and has excellent environmental resistance due to restrictions on the measurement location. Also, when measuring the radiation dose inside a patient's body during radiotherapy, it is preferable that the sensor is minimally invasive, and that a sensor that is small and does not require voltage application is preferable.
  • semiconductor detectors which are relatively easy to miniaturize, have been used to measure radiation dose.
  • semiconductor detectors are subjected to voltage application and are subject to severe restrictions on usage conditions from the standpoint of environmental resistance.
  • an optical fiber type radiation monitor uses a scintillator element as a sensor, transmits photons generated from the scintillator element through an optical fiber, and remotely measures the radiation dose.
  • the optical fiber type radiation monitor has a small sensor, does not require voltage application, and is excellent in environmental resistance such as radiation resistance and heat resistance. Therefore, the optical fiber type radiation monitor is suitable for measuring the radiation dose in the harsh environment of a nuclear power plant and for measuring the radiation dose inside a patient's body during radiotherapy.
  • Claim 1 of Patent Document 1 states, "A plurality of radiation detection units each having a radiation detection element that emits light upon incidence of radiation and a housing that accommodates the radiation detection element, and a radiation detector that emits light generated by the plurality of radiation detection elements. an optical transmission line for transmitting and combining light that has been added, a photodetector that converts the combined light guided to itself via the optical transmission line into an electric pulse, and based on the counting rate of the electric pulse, and an analysis unit that calculates a dose rate of radiation, wherein the plurality of housings includes at least one housing made of a first material, and another housing made of a second material. A radiation monitor comprising a housing.”
  • the end face of the radiation detection element on the optical fiber side is optically polished (paragraph 0023). This makes it easier for light to pass through the end face.
  • photons that are transmitted through the end face but do not reach the entrance of the optical fiber are not detected, resulting in lower detection sensitivity.
  • Such a problem becomes significant when the environment has a low dose rate, such as when used as an area monitor for a nuclear power plant or other radiation facility.
  • the problem to be solved by the present disclosure is to provide a detector and radiation monitor with excellent detection sensitivity.
  • the detector of the present disclosure includes a radiation-emitting material that generates photons corresponding to the dose of incident radiation, a sensor that has an exit-side end face from which the photons are emitted, and a sensor that scatters the photons generated by the sensor. a scatterer; and an optical fiber having an entrance facing the exit-side end face of the sensor and transmitting the photons scattered by the scatterer to a photoelectric converter through the entrance.
  • a detector and radiation monitor with excellent detection sensitivity can be provided.
  • FIG. 1 is a block diagram of a radiation monitor according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the process of photon generation by radiation; It is a figure explaining the relationship between a dose rate and a photon count rate. It is a figure explaining the structure of the detector of 1st Embodiment. It is a figure explaining the conventional detector. It is a figure explaining the relationship between a photon count rate and an electric pulse count rate. It is a figure explaining the structure of the detector of 2nd Embodiment. It is a figure explaining the projection part of the optical fiber to the output side end face of a sensor. It is a figure explaining the structure of the detector of 3rd Embodiment. It is a figure explaining the structure of the detector of 4th Embodiment. It is a figure explaining the structure of the detector of 5th Embodiment. It is a figure explaining the structure of the detector of 6th Embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of the radiation monitor 1 (optical fiber radiation monitor) of the first embodiment.
  • the radiation monitor 1 includes a detector 70 , a photoelectric converter 30 , a counting device 40 , an arithmetic device 50 and a display device 60 .
  • the detector 70 detects radiation R and generates photons P corresponding to the detected radiation dose.
  • Detector 70 comprises sensor 10 , scatterer 100 and optical fiber 20 .
  • the sensor 10 is made of a radiation-emitting material that generates photons P (single photons) corresponding to the dose of incident radiation R (eg, gamma rays, X-rays, etc.).
  • the sensor 10 includes a radiation-emitting element (not shown) made of, for example, a radiation-emitting material. Radiation R enters, for example, the radiation-emitting element, and photons P are generated in the radiation-emitting element. The generation of photons P causes luminescence (including fluorescence).
  • FIG. 2 is a conceptual diagram explaining the process of generating photons P by radiation R.
  • the energy of the radiation R causes electrons in the ground state (energy level L1) in the radiation-emitting material to transition to an excited state (energy level L3) with a higher energy level. (arrow a1).
  • An electron in a high energy level excited state (energy level L3) transitions to a low energy level excited state (energy level L2) (arrow b1).
  • Sensor 10 generates photons P having an energy corresponding to the energy difference between energy level L3 and energy level L2.
  • the radioluminescent material has, for example, a material such as transparent yttrium aluminum garnet (YAG) as a base material, and one or more of ytterbium, neodymium, cerium, praseodymium, etc. as an additive to this material. of rare earth elements. Having one or more rare earth elements can further improve the linearity between the dose rate of the radiation R incident on the sensor 10 and the photon count rate. Linearity will be described later with reference to FIG. Then, even when radiation R with a high dose rate is incident on the sensor 10, the linearity between the dose rate and the photon count rate can be maintained, and the measurement accuracy of the dose rate can be improved.
  • YAG transparent yttrium aluminum garnet
  • the radiation-emitting material may be, for example, a material represented by formula (1) below.
  • ATaO 4 :B Formula (1) A and B are rare earth elements having a 4f-4f electron transition, and at least one or more of Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Tb It is a rare earth element.
  • the mass of B representing the additive is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 3 mass % to 30 mass % with respect to the total mass of the radiation-emitting material. Thereby, the emission intensity of the sensor 10 can be improved.
  • the radioluminescent material represented by formula (1) contains rare earth elements with 4f-4f electron transitions due to the high density matrix ATaO 4 and additive B.
  • the energy imparted to the base material ATaO 4 by the incident radiation R can be used as excitation energy for the additive B with high efficiency.
  • the sensitivity of the sensor 10 can be improved.
  • the radiation dose of the radiation R incident on the sensor 10 and the number of photons P generated by the sensor 10 have linearity. That is, the dose rate of the radiation R incident on the sensor 10 and the number of photons per unit time generated by the sensor 10 (hereinafter referred to as "photon count rate”) have linearity.
  • FIG. 3 is a diagram explaining the relationship between the dose rate and the photon count rate.
  • the dose rate of the radiation R and the photon count rate have linearity (proportional relationship). This relationship is due to the fact that the lifetimes of the sensor 10, such as the luminescence lifetime and the fluorescence lifetime, are relatively long.
  • the lifetime of the sensor 10 is preferably, for example, 1 ⁇ s or longer, and when the radiation-emitting material is, for example, YAG:Nd, the lifetime is, for example, 230 ⁇ s.
  • FIG. 4 is a diagram explaining the structure of the detector 70 of the first embodiment.
  • the Z-axis is the central axis direction of the optical fiber 20, and the R-axis is an axis extending in a direction perpendicular to the Z-axis.
  • the sensor 10 has an emission-side end surface 102 from which the photons P are emitted.
  • the optical fiber 20 is arranged so that the entrance 201 faces the output end face 102 of the sensor 10, and transmits the photons P through the entrance 201 to the photoelectric converter 30 (FIG. 1).
  • the optical fiber 20 is made of quartz, plastic, or the like, for example.
  • the detector 70 includes a scatterer 100 that scatters the photons P generated by the sensor 10.
  • the sensor 10 comprises a scatterer 100 , which is arranged on the output end face 102 .
  • a photon P generated at a point S inside the sensor 10 travels toward the emission-side end surface 102 and reaches the emission-side end surface 102 .
  • the photons P reaching the output end face 102 are emitted from the output end face 102 after being scattered by the scatterer 100 and enter the optical fiber 20 through the entrance 201 . Therefore, optical fiber 20 transmits photons P scattered by scatterer 100 . Due to the scattering, the number of photons P reaching the entrance 201 of the optical fiber 20 from the exit facet 102 is increased, and the detection sensitivity can be improved.
  • the detector 70 has an air gap 200 between the output side end face 102 of the sensor 10 and the entrance 201 of the optical fiber 20 .
  • An air gap 200 is provided within the housing (not shown), for example, by spacing the sensor 10 and the optical fiber 20 within the housing (not shown). Since the air gap 200 in which air or the like exists has a small refractive index, the transmission angle ⁇ 1, which will be described later in detail, can be increased by once emitting the light from the exit-side end face 102 into the air gap 200 having a smaller refractive index.
  • the interior of void 200 may be a vacuum, and the internal pressure may be less than or greater than atmospheric pressure.
  • the exit-side end face 102 and the entrance 201 are normally arranged parallel to each other, and a gap 200 is provided between them.
  • the size of the air gap 200 that is, the distance between the exit-side end face 102 and the entrance 201, is not particularly limited as long as it is a distance capable of suppressing attenuation of the photons P, but can be, for example, 1 mm or less. .
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional detector 80.
  • FIG. Detector 80 shown in FIG. 5 and detector 70 of the present disclosure (FIG. 4) are the same except for the presence or absence of scatterers 100 and the presence or absence of air gaps 200 .
  • the angle ⁇ is 10.7° from equation (2). That is, photons P that enter the entrance 201 at an angle ⁇ exceeding 10.7° are not properly transmitted inside the optical fiber 20 . Therefore, in order to increase the transmission efficiency of the optical fiber 20, it is preferable to increase the numerical aperture NA of the optical fiber 20 or decrease the refractive index n of the sensor 10 according to Equation (2). Furthermore, it is also preferable to increase the core diameter of the optical fiber 20 itself.
  • the transmittable angle ⁇ can be calculated at an arbitrary point on the sensor 10.
  • the emission probability of the photons P is equal, and the emission direction is, for example, isotropic. can.
  • the transmission probability of the photon P can be calculated by summing up all transmission probabilities at each point in the sensor 10 (volume integration). Specifically, when the shape of the sensor 10 is cylindrical with a diameter of 3 mm and a length of 3 mm, the refractive index n is 2.0, the core diameter of the optical fiber 20 is 400 ⁇ m, and the numerical aperture NA is 0.37, the transmission probability is 1.5 ⁇ 10 ⁇ 4 , which is a very small value. Therefore, in the prior art, the main reason for the very low transmission probability is the narrow angle ⁇ determined by the index of refraction of the sensor 10 .
  • the detector 70 of the present disclosure includes a scatterer 100.
  • the photons P can be scattered and the probability of the photons P reaching the entrance 201 can be improved.
  • the number of photons P incident at an angle of ⁇ or less can be increased, so that the detection sensitivity of the detector 70 can be improved.
  • the air gap 200 it is possible to increase the angle ⁇ 1, which is the incident angle to the entrance 201 through which light can propagate through the optical fiber 20.
  • ⁇ 1 is the incident angle to the entrance 201 through which light can propagate through the optical fiber 20.
  • the numerical aperture NA of the optical fiber 20 is 0.37
  • the refractive index of air is 1.0. °, doubling over the prior art.
  • the detection sensitivity of the detector 70 can be improved.
  • the transmission probability is 2.3 ⁇ 10 ⁇ 4 , which is the transmission probability of the prior art. It is 1.5 times 5 ⁇ 10 ⁇ 4 .
  • the scatterer 100 is arranged, for example, on the exit-side end surface 102 of the sensor 10 as described above. By arranging at this position, the scatterer 100 can be arranged by, for example, surface processing of the exit-side end face 102, so that the scatterer 100 can be arranged easily. Moreover, the effect of the scatterer 100 can be improved, and the characteristics of the scatterer 100 can be easily controlled. These allow the detector 70 and the radiation monitor 1 to be manufactured at low cost.
  • the surface processing includes, for example, scratching with a width capable of generating Rayleigh scattering, which will be described later, and the formed shape is, for example, grooves, unevenness, and the like.
  • the scatterer 100 is, for example, a scatterer that produces isotropic scattering.
  • isotropic scattering the probability of arrival at the entrance 201 and the probability of transmission of the photons P through the optical fiber 20 can be improved, and the detection sensitivity of the radiation monitor 1 can be further improved.
  • the scattering in the scatterer 100 is preferably isotropic. Therefore, a Rayleigh scattering capable scatterer 100 that scatters isotropically is preferred. Rayleigh scattering is scattering by particles much smaller than the wavelength of light. Thus, in another embodiment, the scatterer 100 is composed of particles smaller than the wavelength of the photons P generated by the sensor 10, for example.
  • the scatterer 100 is made of, for example, a polycrystal. Particles may be formed by surface processing. As a result, Rayleigh scattering can occur, and photons P can be isotropically scattered.
  • the wavelength is about 550 nm
  • the particles of the scatterer 100 should be sufficiently smaller than 550 nm. Therefore, it is preferable that the particles forming the scatterer 100 have a particle size of sub- ⁇ m or less.
  • the particle size can be measured by X-ray diffraction, and not all particles are necessarily smaller than the wavelength of light. Therefore, in the case of green photons P, the scatterer 100 may contain particles crushed to 550 nm or less, for example. Further, by confirming whether the particles are scattered isotropically, it can be determined whether or not the particles are smaller than the wavelength of the photons P.
  • the scatterer 100 is composed of particles smaller than the wavelength of the photons P, it is not necessary. That is, even a particle larger than the wavelength of the photon P has the effect of scattering to some extent.
  • the photoelectric converter 30 converts the photons P generated by the detector 70 into electrical signals (hereinafter referred to as electrical pulses). Photons P generated at 10 are transmitted to photoelectric converter 30 through optical fiber 20 . The photoelectric converter 30 converts each photon P transmitted by the optical fiber 20 into each electrical pulse. Therefore, the photoelectric converter 30 emits one electrical pulse corresponding to one photon P.
  • electrical pulses electrical signals
  • FIG. 6 is a diagram explaining the relationship between the photon count rate and the electrical pulse count rate.
  • the number of photons generated by the sensor 10 and the number of electrical pulses transmitted by the photoelectric converter 30 have linearity (proportional relationship).
  • the photon counting rate and the number of electrical pulses per unit time (electrical pulse counting rate) transmitted by the photoelectric converter 30 have linearity as shown in FIG. Therefore, the electric pulse coefficient rate can be uniquely calculated based on the photon coefficient rate.
  • the photoelectric converter 30 for example, a photomultiplier tube, an avalanche photodiode, or the like can be used. By using these, the photon P can be converted into an amplified electric pulse.
  • the counting device 40 counts the electric pulses (electric signals) converted by the photoelectric converter 30 and outputs the count value of the electric pulses.
  • the counting device 40 is connected to the photoelectric converter 30 by an electrical signal line (not shown).
  • the counting device 40 counts the electrical pulses emitted by the photoelectric converter 30 and outputs the count value of the electrical pulses (the number of electrical pulses) counted by the counting device 40 .
  • the computing device 50 computes the result of computing at least one of the radiation dose and the dose rate based on the count value of the electrical pulses (electrical signals) in the counting device 40 .
  • the computing device 50 is connected to the counting device 40 by an electric signal line (not shown).
  • the computing device 50 holds a relationship (for example, a relational expression, etc.) between a count value of electrical pulses (which may be an electrical pulse count rate) corresponding one-to-one and a radiation dose or a dose rate. This relationship is preset.
  • the computing device 50 is, for example, a CPU (Central Processing Unit), although not shown. , RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), and the like. Arithmetic device 50 is embodied by developing a predetermined control program stored in ROM into RAM and executing it by the CPU.
  • CPU Central Processing Unit
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • the display device 60 displays the calculation result of at least one of radiation amount and dose rate.
  • the display device 60 is connected to the arithmetic device 50 by electrical signal lines (not shown).
  • the display device 60 also displays an abnormality of the sensor 10 and the like.
  • the arrival probability of the photons P to the entrance 201 of the optical fiber 20 and the transmission probability in the optical fiber 20 can be improved, and the detection sensitivity of the radiation monitor 1 can be improved.
  • improvement of the SN ratio, shortening of measurement time, and the like can be mentioned.
  • the radiation monitor 1 is provided with a plurality of detectors 70 to shorten the measurement time, and multi-channel measurement can be performed by switching the detectors 70 to be used.
  • FIG. 7A is a diagram explaining the structure of the detector 71 of the second embodiment.
  • Detector 71 is the same as detector 70 (FIG. 4) except that it has a portion of emission-side end face 102 that does not have scatterer 100 .
  • FIG. 7B is a diagram for explaining the projected portion of the optical fiber 20 onto the exit-side end face 102 of the sensor 10.
  • the scatterer 100 is detected on the output side end surface 102 of the sensor 10 other than the portion where the entrance 201 of the optical fiber 20 is projected onto the output side end surface 102 as indicated by the dashed line in FIG. 7B. 102.
  • the projected portion of the entrance 201 can be incident on the entrance 201 of the optical fiber 20 as it is without being scattered, and the incidence probability of the entrance 201 of the optical fiber 20 is caused by scattering from other portions. can be improved.
  • FIG. 8 is a diagram explaining the structure of the detector 72 of the third embodiment.
  • Detector 72 is similar to detector 70 except that the installation location of scatterer 100 is different from detector 70 (FIG. 4).
  • the scatterer 100 is arranged inside the sensor 10 so as to include at least the emission-side end face 102 of the sensor 10 . As a result, the photons P generated within the sensor 10 can be scattered, and the thickness of the scatterer 100 can be controlled.
  • the scatterers 100 are arranged over the entire sensor 10 .
  • the photons P generated at arbitrary positions on the entire sensor 10 can be rapidly scattered.
  • the scatterer 100 is composed of, for example, a polycrystal of a radiation-emitting material. Accordingly, the sensor 10 is composed of a scatterer 100 composed of a radioactive luminescent material. As a result, the sensor 10 and the scatterer 100 can be easily formed by changing the crystal growth conditions, so that the manufacturing cost can be reduced.
  • the scatterer 100 is composed of a single crystal of radiation-emitting material with crystal defects. Since a single crystal having crystal defects can be easily manufactured, the sensor 10 and the scatterer 100 can be easily formed, and manufacturing costs can be reduced.
  • the scatterer 100 is composed of a single crystal of radiation-emitting material with impurities. Since the physical properties of the scatterer 100 can be controlled by the physical properties of the impurities, the physical properties of the scatterer 100 that also serves as the sensor 10 can be easily controlled.
  • FIG. 9 is a diagram explaining the structure of the detector 73 of the fourth embodiment.
  • Detector 73 is similar to detector 72 except that the arrangement ratio of scatterers 100 to the entire sensor 10 is different from detector 72 (FIG. 8).
  • the scatterer 100 is arranged in a part inside the sensor 10 so as to include the emission-side end face 102.
  • the photons P can be incident on the scatterer 100 without being scattered by the parts of the sensor 10 other than the scatterer 100 , so that the photons P can be scattered at the part near the emission-side facet 102 .
  • the scattered photons P can be efficiently emitted from the emission-side facet 102 .
  • FIG. 10 is a diagram explaining the structure of the detector 74 of the fifth embodiment.
  • Detector 74 is similar to detector 70 (FIG. 2) except that it does not include air gap 200 (FIG. 2).
  • the exit-side end face 102 of the sensor 10 and the entrance 201 of the optical fiber 20 are in contact.
  • the sensor 10 and the optical fiber 20 can be arranged in contact with each other, so that the size of the detector 74 can be reduced.
  • the scatterer 100 arranged on the exit-side facet 102 and the entrance 201 are in contact with each other.
  • FIG. 11 is a diagram explaining the structure of the detector 75 of the sixth embodiment.
  • Detector 75 is similar to detector 73 (FIG. 9) except that it includes reflector 103 .
  • the detector 75 includes a reflector 103 that reflects the photons P so as to cover the portion of the sensor 10 other than the emission-side end surface 102 .
  • the reflector 103 By installing the reflector 103 on, for example, the side surface and the top surface that do not face the optical fiber 20, the photons P that were conventionally dispersed can be reflected. As a result, the photons P that are not directed toward the emission-side end face 102 are allowed to stay inside the scatterer 100, and the probability of incidence on the optical fiber 20 can be improved.
  • the reflecting material 103 may be any material as long as it can transmit the radiation R but not the photons P and can reflect the radiation, and is, for example, a plate or foil of silver, aluminum, or the like.
  • Radioelectric Monitor 10 Sensor 100 Scattering Body 102 Output Side End Face 103 Reflector 20 Optical Fiber 200 Air Gap 201 Entrance 30 Photoelectric Converter 40 Counting Device 50 Arithmetic Device 60 Display Device 70 Detector 71 Detector 72 Detector 73 Detector 74 Detection detector 75 detector 80 detector a1 arrow 1 arrow L1 energy level L2 energy level L3 energy level P photon R radiation S point ⁇ angle ⁇ 1 angle

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Abstract

優れた検出感度を有する放射線モニタを提供する。この課題の解決のため、放射線モニタ（１）は、放射線を検出し、検出した放射線量に対応するフォトンを発生させる検出器（７０）と、検出器（７０）で発生したフォトンを電気信号に変換する光電変換器（３０）と、光電変換器（３０）が変換する電気信号を計数し、電気信号の計数値を出力する計数装置（４０）と、電気信号の計数値に基づいて、放射線量又は線量率の少なくとも何れか一方の演算結果を演算する演算装置（５０）と、演算結果を表示する表示装置（６０）とを備え、検出器（７０）は、入射する放射線の放射線量に対応するフォトンを発生する放射線発光材料により構成されるセンサ（１０）と、センサ（１０）で発生したフォトンを散乱させる散乱体（１００）と、光ファイバ（２０）の入射口を通じて光電変換器（３０）に伝送する光ファイバ（２０）と、を備える。

Description

検出器及び放射線モニタ
　本開示は検出器及び放射線モニタに関する。
　放射線モニタは、原子力発電プラント、医療用の放射線検査、放射線治療等の各用途に使用される放射線計測装置である。放射線モニタとして、安定性及び再現性が良好な電離箱が広く使用されている。特に、原子力発電プラントの過酷環境下で放射線量を計測する場合には、計測場所の制限等により、小さく、電圧印加不要であるとともに、耐環境性にも優れることが好ましい。また、放射線治療時の患者体内の放射線量を計測する場合にも、低侵襲性であることが好ましく、小さく、電圧印加不要なセンサが好ましい。
　近年、電離箱に代わり、放射線量の計測に、小型化が比較的容易な半導体検出器が使用されている。しかし、半導体検出器であっても、信号処理系までを含めると、小型化には限界がある。また、半導体検出器は、電圧印加が行われるとともに、耐環境性という観点からは使用条件の制限が大きい。
　そこで、センサとしてシンチレータ素子を使用し、シンチレータ素子から発生するフォトンを光ファイバにより伝送し、遠隔にて放射線量を計測する光ファイバ型の放射線モニタが開発されている。光ファイバ型の放射線モニタは、センサが小型で、電圧の印加も不要であるとともに、耐放射線性、耐熱性等の耐環境性にも優れている。従って、光ファイバ型の放射線モニタは、原子力発電プラントの過酷環境下で放射線量を計測する場合、放射線治療時の患者体内の放射線量を計測する場合にも好適である。
　特許文献１の請求項１には、「放射線の入射によって発光する放射線検出素子と、前記放射線検出素子を収容するハウジングと、を有する放射線検出部を複数備えるとともに、複数の前記放射線検出素子で生じた光を伝送して合流させる光伝送路と、前記光伝送路を介して、自身に導かれる合流後の光を電気パルスに変換する光検出部と、前記電気パルスの計数率に基づいて、放射線の線量率を算出する解析部と、を備え、複数の前記ハウジングには、第１の材料で構成される少なくとも一つの前記ハウジングが含まれるとともに、第２の材料で構成される別の前記ハウジングが含まれることを特徴とする放射線モニタ。」が記載されている。
特開２０１９－９０６２２号公報
　特許文献１に記載の技術では、放射線検出素子の光ファイバ側の端面には、光学研磨が施されている（段落００２３）。これにより、光が端面を透過し易い。一方で、端面を透過したものの光ファイバの入射口に到達しないフォトンは検出されず、検出感度が低下する。このような課題は、例えば、原子力発電プラント、その他の放射線施設のエリアモニタとして使用する場合等の、環境が低線量率の場合に大きくなる。
　本開示が解決しようとする課題は、優れた検出感度を有する検出器及び放射線モニタの提供である。
　本開示の検出器は、入射する放射線の放射線量に対応するフォトンを発生する放射線発光材料により構成され、前記フォトンが出射する出射側端面を備えるセンサと、前記センサで発生した前記フォトンを散乱させる散乱体と、前記センサの前記出射側端面に対向するように入射口が配置され、前記散乱体で散乱した前記フォトンを、前記入射口を通じて光電変換器に伝送する光ファイバと、を備える。その他の解決手段は発明を実施するための形態において後記する。
　本開示によれば、優れた検出感度を有する検出器及び放射線モニタを提供できる。
第１実施形態の放射線モニタのブロック図である。 放射線によるフォトンの発生過程を説明する概念図である。 線量率とフォトン計数率との関係を説明する図である。 第１実施形態の検出器の構造を説明する図である。 従来の検出器を説明する図である。 フォトン計数率と電気パルス計数率の関係を説明する図である。 第２実施形態の検出器の構造を説明する図である。 センサの出射側端面への光ファイバの投影部分を説明する図である。 第３実施形態の検出器の構造を説明する図である。 第４実施形態の検出器の構造を説明する図である。 第５実施形態の検出器の構造を説明する図である。 第６実施形態の検出器の構造を説明する図である。
　以下、図面を参照しながら本開示を実施するための形態（実施形態と称する）を説明する。以下の一の実施形態の説明の中で、適宜、一の実施形態に適用可能な別の実施形態の説明も行う。本開示は以下の一の実施形態に限られず、異なる実施形態同士を組み合わせたり、本開示の効果を著しく損なわない範囲で任意に変形したりできる。また、同じ部材については同じ符号を付すものとし、重複する説明は省略する。更に、同じ機能を有するものは同じ名称を付すものとする。図示の内容は、あくまで模式的なものであり、図示の都合上、本開示の効果を著しく損なわない範囲で実際の構成から変更したり、図面間で一部の部材の図示を省略したり変形したりすることがある。
　図１は、第１実施形態の放射線モニタ１（光ファイバ型放射線モニタ）のブロック図である。放射線モニタ１は、検出器７０と、光電変換器３０と、計数装置４０と、演算装置５０と、表示装置６０とを備える。
　検出器７０は、放射線Ｒを検出し、検出した放射線量に対応するフォトンＰを発生させるものである。検出器７０は、センサ１０と散乱体１００と光ファイバ２０とを備える。センサ１０は、入射する放射線Ｒ（例えばガンマ線、Ｘ線等）の放射線量に対応するフォトンＰ（シングルフォトン）を発生する放射線発光材料により構成されたものである。センサ１０は、例えば放射線発光材料により構成された放射線発光素子（不図示）を備え、放射線Ｒは、例えば放射線発光素子に入射し、放射線発光素子においてフォトンＰが発生する。フォトンＰの発生により、発光（蛍光も含む）が生じる。
　図２は、放射線ＲによるフォトンＰの発生過程を説明する概念図である。センサ１０（図１）に放射線Ｒが入射すると、放射線Ｒのエネルギにより、放射線発光材料における基底状態（エネルギ準位Ｌ１）の電子は、エネルギ準位の高い励起状態（エネルギ準位Ｌ３）に遷移する（矢印ａ１）。そして、エネルギ準位の高い励起状態（エネルギ準位Ｌ３）にある電子は、エネルギ準位の低い励起状態（エネルギ準位Ｌ２）に遷移する（矢印ｂ１）。センサ１０は、エネルギ準位Ｌ３とエネルギ準位Ｌ２とのエネルギ差に相当するエネルギを有するフォトンＰを発生する。
　図１に戻って、放射線発光材料は、例えば、母材として透明イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）等の材料を有し、この材料に、添加物として、イッテルビウム、ネオジム、セリウム、プラセオジウム等の１種類以上の希土類元素を有する。１種類以上の希土類元素を有することにより、センサ１０に入射する放射線Ｒの線量率とフォトン計数率との線形性を更に向上できる。線形性については図３を参照しながら後記する。そして、高線量率の放射線Ｒがセンサ１０に入射する場合であっても、線量率とフォトン計数率との線形性を維持し、線量率の計測精度を向上できる。
　放射線発光材料は、例えば下記式（１）に示される材料でもよい。
　ＡＴａＯ４：Ｂ　　・・・式（１）
　式（１）において、Ａ及びＢは、４ｆ－４ｆ電子遷移を有する希土類元素であり、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔｂの少なくとも１種類以上の希土類元素である。添加物を示すＢの質量は、放射線発光材料の総質量に対して、１×１０－３質量％～３０質量％であることが好ましい。これにより、センサ１０の発光強度を向上できる。
　式（１）で示される放射線発光材料は、高密度の母材ＡＴａＯ４及び添加物Ｂにより、４ｆ－４ｆ電子遷移を有する希土類元素を含む。これにより、放射線Ｒの入射により母材ＡＴａＯ４に付与するエネルギを、高効率で添加物Ｂの励起エネルギに使用できる。この結果、センサ１０の感度を向上できる。
　センサ１０に入射する放射線Ｒの放射線量と、センサ１０で発生するフォトンＰの数（フォトン数）とは、線形性を有する。つまり、センサ１０に入射する放射線Ｒの線量率と、センサ１０が発生する単位時間当たりのフォトン数（以下「フォトン計数率」という）とは、線形性を有する。
　図３は、線量率とフォトン計数率との関係を説明する図である。図示のように、放射線Ｒの線量率とフォトン計数率とは線形性（比例関係）を有する。この関係は、センサ１０の発光寿命、蛍光寿命等の寿命が比較的長いことによる。具体的には、センサ１０の寿命は例えば１μ秒以上が好ましく、放射線発光材料が例えばＹＡＧ：Ｎｄである場合には、寿命は例えば２３０μ秒である。
　図４は、第１実施形態の検出器７０の構造を説明する図である。Ｚ軸は光ファイバ２０の中心軸方向であり、Ｒ軸はＺ軸に垂直な方向に延在する軸である。センサ１０は、フォトンＰが出射する出射側端面１０２を備える。光ファイバ２０は、センサ１０の出射側端面１０２に入射口２０１が対向するように配置され、フォトンＰを入射口２０１を通じて光電変換器３０（図１）に伝送するものである。光ファイバ２０は、例えば石英、プラスチック等により構成される。
　検出器７０は、センサ１０で発生したフォトンＰを散乱させる散乱体１００を備える。図示の例では、センサ１０が散乱体１００を備え、散乱体１００は、出射側端面１０２に配置される。センサ１０の内部の点Ｓで発生したフォトンＰは、出射側端面１０２に向かって進行し、出射側端面１０２に至る。出射側端面１０２に至ったフォトンＰは、散乱体１００で散乱した後に出射側端面１０２から出射し、入射口２０１を通じて光ファイバ２０に入射する。従って、光ファイバ２０は散乱体１００で散乱したフォトンＰを伝送する。散乱により、出射側端面１０２から光ファイバ２０の入射口２０１に至るフォトンＰを増やし、検出感度を向上できる。
　検出器７０は、センサ１０の出射側端面１０２と、光ファイバ２０の入射口２０１との間に空隙２００を備える。空隙２００は、例えば、センサ１０と光ファイバ２０とをハウジング（不図示）の内部に離間して配置することで、前記ハウジング内に備えられる。空気等が存在する空隙２００の屈折率は小さいため、出射側端面１０２から屈折率が小さくなる空隙２００にいったん出射させることで、詳細は後記する伝送可能な角度θ１を大きくできる。空隙２００の内部は真空でもよいし、内圧は大気圧未満又は大気圧以上でもよい。
　出射側端面１０２と入射口２０１とは通常は平行に配置され、これらの間に空隙２００が備えられる。空隙２００の大きさ、即ち、出射側端面１０２と入射口２０１との間の距離は、フォトンＰの減衰を抑制可能な程度の距離であれば特に制限されないが、例えば１ｍｍ以下にすることができる。
　図５は、従来の検出器８０を説明する図である。図５に示す検出器８０と、本開示の検出器７０（図４）とは、散乱体１００の有無、及び空隙２００の有無以外は同様である。
　従来技術では、フォトンＰが光ファイバ２０内を伝送可能となる入射方向には制限がある。具体的には、入射口２０１に対する入射角が所定の角度θ以下でないと伝送できない。センサ１０の屈折率をｎ、光ファイバ２０の開口数をＮＡとすると角度θは式（２）で与えられる。
　角度θ＝ａｒｃｓｉｎ（ＮＡ／ｎ）　・・・式（２）
　センサ１０の屈折率ｎを２．０、光ファイバ２０の開口数ＮＡを０．３７とすると式（２）より、角度θは１０．７°である。即ち、１０．７°を超える角度θで入射口２０１に入射したフォトンＰは、光ファイバ２０の内部を適切に伝送されない。そこで、光ファイバ２０の伝送効率を高めるためには、式（２）により、光ファイバ２０の開口数ＮＡを大きく、又は、センサ１０の屈折率ｎを小さくすることが好ましい。更に、光ファイバ２０のコア径自体を大きくすることも好ましい。
　この入射可能な角度θと光ファイバ２０のコア径とに基づき、センサ１０の任意の点において、伝送可能な角度θを算出できる。また、センサ１０の任意の点において、フォトンＰの放出確率が等しく、放出方向が例えば等方的であると考えられるので、任意の位置で求めた伝送可能な角度θから伝送可能な確率を算出できる。更に、センサ１０内の各点での伝送可能な確率を全て足し合わせること（体積積分）により、フォトンＰの伝送確率を算出できる。具体的には、センサ１０の形状を直径３ｍｍ長さ３ｍｍの円筒形、屈折率ｎを２．０とし、光ファイバ２０のコア径を４００μｍ、開口数ＮＡを０．３７とすると、伝送確率は１．５×１０－４となり、非常に小さな値である。従って、従来技術では、伝送確率が非常に小さい主原因は、センサ１０の屈折率で決まる狭い角度θである。
　そこで、図４に戻って、本開示の検出器７０は散乱体１００を備える。これにより、フォトンＰを散乱させ、入射口２０１へのフォトンＰの到達確率を向上できる。これにより、角度θ以下で入射するフォトンＰを増やせるため、検出器７０の検出感度を向上できる。
　また、空隙２００を備えることで、光ファイバ２０を伝搬可能な入射口２０１への入射角である角度θ１を増大できる。これにより、光ファイバ２０に伝送できない角度以上で出射したフォトンＰであっても、角度θ１以下であれば伝送できるため、光ファイバ２０の伝送確率を向上できる。例えば、光ファイバ２０を伝搬可能な角度θ１は、光ファイバ２０の開口数ＮＡを０．３７とすると空気の屈折率は１．０なので、式（２）によれば、角度θ１は２１．７°であり、従来技術に対して倍増する。
　従って、光ファイバ２０により伝送されるフォトンＰの数を増やせるため、検出器７０の検出感度を向上できる。例えば、空隙２００の屈折率を１．０として、散乱体１００で例えば等方的に散乱とすると仮定すると、伝送確率は２．３×１０－４となり、従来技術の伝送確率である上記１．５×１０－４の１．５倍となる。
　散乱体１００は、上記のように、例えば、センサ１０の出射側端面１０２に配置される。この位置に配置することで、例えば出射側端面１０２の表面加工等によって散乱体１００を配置できるため、散乱体１００を容易に配置できる。また、散乱体１００による効果を向上できるとともに、散乱体１００の特性を制御し易くできる。これらにより、検出器７０及び放射線モニタ１を安価に製造できる。表面加工は、例えば後記のレイリー散乱を発生可能な程度の幅を有した傷付け等が挙げられ、形成される形状は例えば溝、凹凸等である。
　別の実施形態では、散乱体１００は、例えば、等方散乱を生じさせる散乱体である。等方散乱させることで、入射口２０１への到達確率及び光ファイバ２０でのフォトンＰの伝送確率を向上でき、放射線モニタ１の検出感度をより向上できる。
　上記のように、散乱体１００での散乱は等方的であることが好ましい。従って、等方的に散乱するレイリー散乱可能な散乱体１００が好ましい。レイリー散乱は、光の波長よりも十分小さい粒子による散乱である。従って、別の実施形態では、散乱体１００は、例えば、センサ１０で発生するフォトンＰの波長よりも小さい粒子により構成される。散乱体１００は例えば多結晶体により構成される。粒子は、表面加工によって形成してもよい。これにより、レイリー散乱を生じさせることでき、フォトンＰを等方的に散乱できる
　例えば緑色のフォトンＰの場合、その波長は５５０ｎｍ程度なので、散乱体１００の粒子は、５５０ｎｍよりも十分小さいものが良い。従って、散乱体１００を構成する粒子は、サブμｍ以下の粒径が好ましい。なお、粒径はＸ線回折により測定でき、必ずしも全ての粒子が光の波長よりも小さい必要はない。従って、緑色のフォトンＰの場合には、例えば５５０ｎｍ以下に砕いた粒子を散乱体１００に含有させてもよい。また、等方的に散乱しているかを確認することで、フォトンＰの波長よりも小さい粒子であるか否かを判断できる。
　なお、散乱体１００は、例えば、フォトンＰの波長よりも小さい粒子により構成されることが好ましいものの、そうでなくてもよい。即ち、フォトンＰの波長よりも大きな粒子であっても、ある程度散乱による効果が奏される。
　図１に戻って、光電変換器３０は、検出器７０で発生したフォトンＰを電気信号（以下電気パルスという）に変換するものである、光電変換器３０には光ファイバ２０が接続され、センサ１０で発生したフォトンＰは、光ファイバ２０を通じて、光電変換器３０に伝送される。光電変換器３０は、光ファイバ２０が伝送する各フォトンＰを各電気パルスに変換する。従って、光電変換器３０は、１個のフォトンＰに対して、対応する１個の電気パルスを発信する。
　図６は、フォトン計数率と電気パルス計数率の関係を説明する図である。センサ１０が発生するフォトン数と、光電変換器３０が発信する電気パルス数とは、線形性（比例関係）を有する。そして、フォトン計数率と、光電変換器３０が発信する単位時間当たりの電気パルス数（電気パルス計数率）とは、図６に示すように線形性を有する。このため、フォトン係数率に基づき、電気パルス係数率を一義的に算出できる。
　上記図３に示したように、線量率とフォトン計数率との間には、一対一対の対応関係がある。また、図６に示すように、フォトン計数率と電気パルス計数率との間にも、一対一対の対応関係がある。従って、線量率と電気パルス計数率との間にも、一対一対の対応関係がある。これにより、電気パルス計数率を線量率に換算できる。
　図１に戻って、光電変換器３０としては、例えば光電子増倍管、アバランシェフォトダイオード等を使用できる。これらを使用することにより、フォトンＰを増幅した電気パルスに変換できる。
　計数装置４０は、光電変換器３０が変換する電気パルス（電気信号）を計数し、電気パルスの計数値を出力するものである。計数装置４０は、光電変換器３０に対し、電気信号線（不図示）により接続される。計数装置４０は、光電変換器３０で発信される電気パルスを計数し、計数装置４０が計数する電気パルスの計数値（電気パルス数）を出力する。
　演算装置５０は、計数装置４０での電気パルス（電気信号）の計数値に基づいて、放射線量又は線量率の少なくとも何れか一方の演算結果を演算するものである。演算装置５０は、計数装置４０に対し、電気信号線（不図示）により接続される。演算装置５０は、一対一に対応する電気パルスの計数値（電気パルス計数率でもよい）と、放射線量又は線量率と、の関係（例えば関係式等）を保持する。この関係は、事前に設定される。
　演算装置５０は、何れも図示はしないが、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）
、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えて構成される。演算装置５０は、ＲＯＭに格納されている所定の制御プログラムがＲＡＭに展開され、ＣＰＵによって実行されることにより具現化される。
　表示装置６０は、放射量又は線量率の少なくとも何れか一方の演算結果を表示するものである。表示装置６０は、演算装置５０に対し、電気信号線（不図示）により接続される。表示装置６０は、更に、センサ１０の異常等も表示する。
　検出器７０及び放射線モニタ１によれば、光ファイバ２０の入射口２０１へのフォトンＰの到達確率、及び、光ファイバ２０での伝送確率を向上でき、放射線モニタ１の検出感度を向上できる。これにより、例えば低線量率の環境においても優れた検出感度を有する検出器及び放射線モニタを提供できる。具体的には、例えばＳＮ比の向上、計測の短時間化等が挙げられる。中でも、計測の短時間化により、放射線モニタ１が複数の検出器７０を備えるようにし、使用する検出器７０を切り替えることで、多チャンネルの計測を実行できる。
　図７Ａは、第２実施形態の検出器７１の構造を説明する図である。検出器７１は、出射側端面１０２のうち散乱体１００を備えない部分を有すること以外は、検出器７０（図４）と同様である。
　図７Ｂは、センサ１０の出射側端面１０２への光ファイバ２０の投影部分を説明する図である。検出器７１では、散乱体１００は、センサ１０の出射側端面１０２のうち、光ファイバ２０の入射口２０１を、図７Ｂにおいて破線で示すように出射側端面１０２に投影した部分以外の出射側端面１０２に配置される。このようにすることで、入射口２０１の投影部分からは散乱させずにそのまま光ファイバ２０の入射口２０１に入射できるとともに、それ以外の部分からは散乱により光ファイバ２０の入射口２０１の入射確率を向上できる。
　図８は、第３実施形態の検出器７２の構造を説明する図である。検出器７２は、散乱体１００の設置場所が検出器７０（図４）と異なること以外は、検出器７０と同様である。
　検出器７２では、散乱体１００は、少なくともセンサ１０の出射側端面１０２を含むように、センサ１０の内部に配置される。これにより、センサ１０内で発生したフォトンＰを散乱できるとともに、散乱体１００の厚さを制御できる。
　図示の例では、散乱体１００は、センサ１０の全体に配置される。これにより、センサ１０の全体の任意の位置で発生したフォトンＰを速やかに散乱できる。
　散乱体１００は、例えば、放射線発光材料の多結晶体により構成される。従って、センサ１０は、放射性発光材料により構成された散乱体１００により構成される。これにより、結晶の成長条件を変えることでセンサ１０及び散乱体１００を容易に形成できるため、製造コストを低減できる。
　別の実施形態では、散乱体１００は、結晶欠陥を有する放射線発光材料の単結晶により構成される。結晶欠陥を有する単結晶は容易に製造できるため、センサ１０及び散乱体１００を容易に形成でき、製造コストを低減できる。
　別の実施形態では、散乱体１００は、不純物を有する放射線発光材料の単結晶により構成される。不純物の物性によって散乱体１００の物性を制御できるため、センサ１０を兼ねる散乱体１００の物性を制御し易くできる。
　図９は、第４実施形態の検出器７３の構造を説明する図である。検出器７３は、センサ１０の全体に対する散乱体１００の配置割合が検出器７２（図８）と異なること以外は、検出器７２と同様である。
　検出器７３では、散乱体１００は、出射側端面１０２を含むように、センサ１０の内部の一部に配置される。このようにすることで、センサ１０のうち散乱体１００以外の部分ではフォトンＰを散乱させず散乱体１００に入射できるので、出射側端面１０２に近い部分で散乱できる。これにより、散乱したフォトンＰを出射側端面１０２から効率的に出射できる。
　図１０は、第５実施形態の検出器７４の構造を説明する図である。検出器７４は、空隙２００（図２）を備えないこと以外は、検出器７０（図２）と同様である。
　検出器７４では、センサ１０の出射側端面１０２と、光ファイバ２０の入射口２０１とは、接触する。これにより、センサ１０と光ファイバ２０とを接触させた状態で配置できるため、検出器７４を小型化できる。図示の例では、出射側端面１０２に配置された散乱体１００と入射口２０１とが接触する。
　図１１は、第６実施形態の検出器７５の構造を説明する図である。検出器７５は、検出器７３（図９）に対し、反射材１０３を備えること以外は検出器７３と同様である。
　検出器７５は、センサ１０のうちの出射側端面１０２以外の部分を覆うように、フォトンＰを反射させる反射材１０３を備える。光ファイバ２０に面していない例えば側面及び上面に反射材１０３を設置することにより、従来散逸していたフォトンＰを反射できる。これにより、出射側端面１０２に向かわないフォトンＰを散乱体１００の内部に留まらせ、光ファイバ２０への入射確率を向上できる。反射材１０３は、放射線Ｒは透過するがフォトンＰは透過せずに反射可能な材料であれば任意であり、例えば銀、アルミニウム等の例えば板、箔等である。
　また、内部に散乱体１００を分布させることで、向かい合った面等でのフォトンＰの反射に起因する減衰を抑制でき、光ファイバ２０への入射確率を向上できる。
１　放射線モニタ
１０　センサ
１００　散乱体
１０２　出射側端面
１０３　反射材
２０　光ファイバ
２００　空隙
２０１　入射口
３０　光電変換器
４０　計数装置
５０　演算装置
６０　表示装置
７０　検出器
７１　検出器
７２　検出器
７３　検出器
７４　検出器
７５　検出器
８０　検出器
ａ１　矢印
１　矢印
Ｌ１　エネルギ準位
Ｌ２　エネルギ準位
Ｌ３　エネルギ準位
Ｐ　フォトン
Ｒ　放射線
Ｓ　点
θ　角度
θ１　角度

Claims (15)

  1. 　入射する放射線の放射線量に対応するフォトンを発生する放射線発光材料により構成され、前記フォトンが出射する出射側端面を備えるセンサと、
    　前記センサで発生した前記フォトンを散乱させる散乱体と、
    　前記センサの前記出射側端面に対向するように入射口が配置され、前記散乱体で散乱した前記フォトンを、前記入射口を通じて光電変換器に伝送する光ファイバと、を備える
    　ことを特徴とする検出器。
  2. 　前記センサの前記出射側端面と、前記光ファイバの前記入射口との間に空隙を備える
    　ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
  3. 　前記散乱体は、前記センサの前記出射側端面に配置される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
  4. 　前記散乱体は、前記センサの前記出射側端面のうち、前記光ファイバの前記入射口を前記出射側端面に投影した部分以外の前記出射側端面に配置される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
  5. 　前記散乱体は、少なくとも前記センサの前記出射側端面を含むように、前記センサの内部に配置される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
  6. 　前記散乱体は、前記センサの内部の一部に配置される
    　ことを特徴とする請求項５に記載の検出器。
  7. 　前記散乱体は、前記フォトンの波長よりも小さい粒子により構成される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
  8. 　前記散乱体は、前記センサの全体に配置される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
  9. 　前記散乱体は、前記放射線発光材料の多結晶体により構成される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
  10. 　前記散乱体は、結晶欠陥を有する前記放射線発光材料の単結晶により構成される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
  11. 　前記散乱体は、不純物を有する前記放射線発光材料により構成される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
  12. 　前記散乱体は、等方散乱を生じさせる散乱体である
    　ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
  13. 　前記センサの前記出射側端面と、前記光ファイバの前記入射口とは、接触する
    　ことを特徴する請求項１に記載の検出器。
  14. 　前記センサのうちの前記出射側端面以外の部分を覆うように、前記フォトンを反射させる反射材を備える
    　ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
  15. 　放射線を検出し、検出した放射線量に対応するフォトンを発生させる検出器と、
    　前記検出器で発生した前記フォトンを電気信号に変換する光電変換器と、
    　前記光電変換器が変換する前記電気信号を計数し、前記電気信号の計数値を出力する計数装置と、
    　前記電気信号の計数値に基づいて、放射線量又は線量率の少なくとも何れか一方の演算結果を演算する演算装置と、
    　前記演算結果を表示する表示装置と、を備え、
    　前記検出器は、
    　　入射する放射線の放射線量に対応するフォトンを発生する放射線発光材料により構成され、前記フォトンが出射する出射側端面を備えるセンサと、
    　　前記センサで発生した前記フォトンを散乱させる散乱体と、
    　　前記センサの前記出射側端面に対向するように入射口が配置され、前記散乱体で散乱した前記フォトンを、前記入射口を通じて光電変換器に伝送する光ファイバと、を備える
    　ことを特徴とする放射線モニタ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003098259A (ja) * 2001-09-27 2003-04-03 Nihon Medi Physics Co Ltd 放射線検出器
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