JP2000304865A - 光伝送式放射線計測装置及びその計測システム - Google Patents
光伝送式放射線計測装置及びその計測システムInfo
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- JP2000304865A JP2000304865A JP11684499A JP11684499A JP2000304865A JP 2000304865 A JP2000304865 A JP 2000304865A JP 11684499 A JP11684499 A JP 11684499A JP 11684499 A JP11684499 A JP 11684499A JP 2000304865 A JP2000304865 A JP 2000304865A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光伝送式放射線計測装置の光伝送距離をｋｍ
以上に到達させ、低コストで実際の測定現場に即応した
実用的な装置を提供する事にある。 【解決手段】 シンチレータ１内部に挿入する波長変換
ファイバに希土類イオン（Ｅｕ）を含有する変換波長６
１０ｎｍ以上の波長変換ガラスファイバ４を用い、伝送
用光ファイバに波長６１０ｎｍ以上の領域で低伝送損失
特性を持つ石英系光ファイバを用い、その伝送光を受光
計測する計測回路９を備えた。この構成により、耐環境
性と保守性を大幅に向上できる伝送距離ｋｍ以上の実用
的な光伝送式放射線計測装置が低コストで実現できる。
以上に到達させ、低コストで実際の測定現場に即応した
実用的な装置を提供する事にある。 【解決手段】 シンチレータ１内部に挿入する波長変換
ファイバに希土類イオン（Ｅｕ）を含有する変換波長６
１０ｎｍ以上の波長変換ガラスファイバ４を用い、伝送
用光ファイバに波長６１０ｎｍ以上の領域で低伝送損失
特性を持つ石英系光ファイバを用い、その伝送光を受光
計測する計測回路９を備えた。この構成により、耐環境
性と保守性を大幅に向上できる伝送距離ｋｍ以上の実用
的な光伝送式放射線計測装置が低コストで実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線を計測する
装置に関し、特にシンチレータのシンチレーション光を
光ファイバで長距離伝送して計測する放射線モニタ装置
及びその計測システムに関する。
装置に関し、特にシンチレータのシンチレーション光を
光ファイバで長距離伝送して計測する放射線モニタ装置
及びその計測システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】放射線線量率モニタや被曝監視モニタの
分野では、電磁ノイズ、湿度等に対して耐環境性に優れ
た長距離光伝送式放射線計測装置採用が要望されてい
る。
分野では、電磁ノイズ、湿度等に対して耐環境性に優れ
た長距離光伝送式放射線計測装置採用が要望されてい
る。
【０００３】光伝送式放射線計測装置の従来技術には、
円筒状のＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータの中心にプラスチ
ックの波長変換ファイバを挿入し、シンチレーション光
を吸収再発光する事によって波長４１５ｎｍから５２０
ｎｍへ波長変換して外部へ光信号を取り出す手段を設
け、これにより外部へ取り出した光をプラスチックの伝
送ファイバを用いて数１０ｍから数１００ｍ離れた場所
に伝送し、光電子増倍管で計測する方法がある（［参考
文献：放射線；Ｖｏｉ．２１、Ｎｏ．３、Ｐ５９（１９
９５）］、特開平６−２０１８３５号公報）。
円筒状のＮａＩ（Ｔｌ）シンチレータの中心にプラスチ
ックの波長変換ファイバを挿入し、シンチレーション光
を吸収再発光する事によって波長４１５ｎｍから５２０
ｎｍへ波長変換して外部へ光信号を取り出す手段を設
け、これにより外部へ取り出した光をプラスチックの伝
送ファイバを用いて数１０ｍから数１００ｍ離れた場所
に伝送し、光電子増倍管で計測する方法がある（［参考
文献：放射線；Ｖｏｉ．２１、Ｎｏ．３、Ｐ５９（１９
９５）］、特開平６−２０１８３５号公報）。
【０００４】また、図７に他の従来装置の構成を示す。
この装置はシンチレータ３０内に波長変換ファイバ３１
を挿入した複数の検出部を光ファイバで直列あるいは並
列に連結し、各検出部から両方向３２、３３に送られる
光信号の到達時間差とその頻度（計数値）をＴＡＣ（時
間波高変換器）３４とデータ処理装置３５で分析し、放
射線の入射位置と強度を測定する方法（例えば特開平９
−２１１１３８号公報）がある。
この装置はシンチレータ３０内に波長変換ファイバ３１
を挿入した複数の検出部を光ファイバで直列あるいは並
列に連結し、各検出部から両方向３２、３３に送られる
光信号の到達時間差とその頻度（計数値）をＴＡＣ（時
間波高変換器）３４とデータ処理装置３５で分析し、放
射線の入射位置と強度を測定する方法（例えば特開平９
−２１１１３８号公報）がある。
【０００５】一般の放射線計測現場は湿度、磁場（雷）
等の環境条件が悪い場合が多いが、光伝送式放射線計測
装置によれば、計測現場に電子回路を設置する必要が無
く、耐環境性と保守性を向上できる利点がある。
等の環境条件が悪い場合が多いが、光伝送式放射線計測
装置によれば、計測現場に電子回路を設置する必要が無
く、耐環境性と保守性を向上できる利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置の構成ではシンチレーションを波長変換して伝送でき
る距離が１００ｍから２００ｍ程度に限定されていた。
この限界は光の伝送損失で決まり、本質的な課題であ
る。特に、従来装置の前者の構成ではプラスチック波長
変換ファイバを用いるので、変換波長は５２０ｎｍ程度
に限定され、その波長の光をプラスチックの伝送ファイ
バで伝送する事になる。つまり、従来装置では伝送用プ
ラスチックファイバの５２０ｎｍにおける伝送損失（９
４ｄＢ／ｋｍ）で光伝送の限界が決まる。
置の構成ではシンチレーションを波長変換して伝送でき
る距離が１００ｍから２００ｍ程度に限定されていた。
この限界は光の伝送損失で決まり、本質的な課題であ
る。特に、従来装置の前者の構成ではプラスチック波長
変換ファイバを用いるので、変換波長は５２０ｎｍ程度
に限定され、その波長の光をプラスチックの伝送ファイ
バで伝送する事になる。つまり、従来装置では伝送用プ
ラスチックファイバの５２０ｎｍにおける伝送損失（９
４ｄＢ／ｋｍ）で光伝送の限界が決まる。
【０００７】また、従来装置の後者の構成ではＴＡＣを
用いた計測が必要であり、計測装置が複雑でコスト高に
なる。更に、複数の検出部を光信号が通過するため、光
伝送の損失が更に大きくなる。特に、ＴＡＣ分析には所
定量の光量が必要であり、ｋｍ以上の長距離伝送でのＴ
ＡＣ分析は困難となる欠点があった。
用いた計測が必要であり、計測装置が複雑でコスト高に
なる。更に、複数の検出部を光信号が通過するため、光
伝送の損失が更に大きくなる。特に、ＴＡＣ分析には所
定量の光量が必要であり、ｋｍ以上の長距離伝送でのＴ
ＡＣ分析は困難となる欠点があった。
【０００８】一般の原子力発電所の放射線計測点（現
場）を想定し、監視する建屋（中央操作室等）から計測
現場までの距離を推定すると数１００ｍを超える場所が
多い。また、原子力発電所に多数設けている周辺環境モ
ニタ（モニタリングポスト）ではｋｍ以上の伝送が必要
になる。前記のように、従来装置の構成では伝送範囲が
数１００ｍ以内に限定されるため、その適用も限られた
範囲に限定される問題があった。
場）を想定し、監視する建屋（中央操作室等）から計測
現場までの距離を推定すると数１００ｍを超える場所が
多い。また、原子力発電所に多数設けている周辺環境モ
ニタ（モニタリングポスト）ではｋｍ以上の伝送が必要
になる。前記のように、従来装置の構成では伝送範囲が
数１００ｍ以内に限定されるため、その適用も限られた
範囲に限定される問題があった。
【０００９】本発明の目的は、光伝送式放射線計測装置
の光伝送距離をｋｍ以上に到達させ、低コストで実際の
測定現場に即応する実用的な装置を提供する事にある。
の光伝送距離をｋｍ以上に到達させ、低コストで実際の
測定現場に即応する実用的な装置を提供する事にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、波長変換フ
ァイバに希土類イオンを含有する変換波長６１０ｎｍ以
上の波長変換ガラスファイバを設け、伝送用光ファイバ
に波長６１０ｎｍ以上の領域での低伝送損失特性を持つ
光ファイバを設けたことによって達成される。
ァイバに希土類イオンを含有する変換波長６１０ｎｍ以
上の波長変換ガラスファイバを設け、伝送用光ファイバ
に波長６１０ｎｍ以上の領域での低伝送損失特性を持つ
光ファイバを設けたことによって達成される。
【００１１】また上記目的は、前記構成の光伝送式放射
線計測装置を複数分散配置し、光ファイバを介して所定
の一個所で集中監視する監視装置を設けたことによって
達成される。
線計測装置を複数分散配置し、光ファイバを介して所定
の一個所で集中監視する監視装置を設けたことによって
達成される。
【００１２】従来の問題点を解決するためには、最も基
本的な光伝送式放射線計測装置の構成で、本質的な光の
伝送損失低減と波長変換の発光光量を増大させる手段が
重要となる。この伝送損失を決定するパラメータは波長
変換する波長と伝送に用いる光ファイバの材料である。
従来装置はその波長変換ファイバと光伝送ファイバのい
ずれもプラスチックを用いる構成が主体となっている。
光伝送ファイバにプラスチックファイバより伝送損失が
少ない伝送ファイバを用い、波長変換ファイバで前記光
伝送ファイバの伝送損失が少ない領域の波長変換ができ
れば、低伝送損失の光伝送が可能になる。さらに、その
波長変換光量の増加が可能になれば、より長距離の光伝
送が可能になる。
本的な光伝送式放射線計測装置の構成で、本質的な光の
伝送損失低減と波長変換の発光光量を増大させる手段が
重要となる。この伝送損失を決定するパラメータは波長
変換する波長と伝送に用いる光ファイバの材料である。
従来装置はその波長変換ファイバと光伝送ファイバのい
ずれもプラスチックを用いる構成が主体となっている。
光伝送ファイバにプラスチックファイバより伝送損失が
少ない伝送ファイバを用い、波長変換ファイバで前記光
伝送ファイバの伝送損失が少ない領域の波長変換ができ
れば、低伝送損失の光伝送が可能になる。さらに、その
波長変換光量の増加が可能になれば、より長距離の光伝
送が可能になる。
【００１３】上記手段ではプラスチックの波長変換ファ
イバに替えて、希土類イオンを含有する変換波長６１０
ｎｍ以上の波長変換ガラスを光ファイバ状に成形して活
用し、光伝送ファイバには波長６１０ｎｍ以上の領域で
の低伝送損失特性を持つ光ファイバを設けたことによっ
て、従来では成し得なかった長距離の光伝送式放射線計
測を低コストで実現した。
イバに替えて、希土類イオンを含有する変換波長６１０
ｎｍ以上の波長変換ガラスを光ファイバ状に成形して活
用し、光伝送ファイバには波長６１０ｎｍ以上の領域で
の低伝送損失特性を持つ光ファイバを設けたことによっ
て、従来では成し得なかった長距離の光伝送式放射線計
測を低コストで実現した。
【００１４】前記波長変換ファイバの希土類イオンとし
て、好ましいものはユーロビウムＥｕを含有することに
よって６１０ｎｍ以上の波長変換が可能で、またこれと
ともに６１０ｎｍの波長変換と大幅な波長変換光量の増
加が可能になる。そしてこの６１０ｎｍの長波長に変換
した蛍光をより低伝送損失で伝送するのに石英系ファイ
バを採用することによって、この石英系ファイバは波長
６１０ｎｍ以上の領域での伝送損失が１０ｄＢ／ｋｍ以
下の特性を持ち、これにより従来装置では不可能であっ
たｋｍ以上の長距離伝送を図る光伝送式放射線計測装置
を実現できる。このように構成された光伝送式放射線計
測装置を分散配置することによって、低コストでより実
用的な計測システムを構築する事ができる。
て、好ましいものはユーロビウムＥｕを含有することに
よって６１０ｎｍ以上の波長変換が可能で、またこれと
ともに６１０ｎｍの波長変換と大幅な波長変換光量の増
加が可能になる。そしてこの６１０ｎｍの長波長に変換
した蛍光をより低伝送損失で伝送するのに石英系ファイ
バを採用することによって、この石英系ファイバは波長
６１０ｎｍ以上の領域での伝送損失が１０ｄＢ／ｋｍ以
下の特性を持ち、これにより従来装置では不可能であっ
たｋｍ以上の長距離伝送を図る光伝送式放射線計測装置
を実現できる。このように構成された光伝送式放射線計
測装置を分散配置することによって、低コストでより実
用的な計測システムを構築する事ができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００１６】図１は、本発明の一実施形態の光伝送式放
射線計測装置の構成を示す。シンチレータ［ＮａＩ（Ｔ
ｌ）、プラスチックシンチレータ等］１に放射線２が入
射すると４１０ｎｍのシンチレーション光３が発光す
る。この光がシンチレータ１の内部に挿入する希土類イ
オン（例えばＥｕ）を含有する波長変換ガラスのファイ
バ４に入射すると再度６１０ｎｍの蛍光５を発光する。
この蛍光５は波長変換ファイバ４の長手方向６の一端に
沿って送られ、接続する伝送用の長距離純石英ファイバ
７を介して伝送される。伝送された光は光電子増倍管８
と計測回路９から成る計測装置に伝送される。
射線計測装置の構成を示す。シンチレータ［ＮａＩ（Ｔ
ｌ）、プラスチックシンチレータ等］１に放射線２が入
射すると４１０ｎｍのシンチレーション光３が発光す
る。この光がシンチレータ１の内部に挿入する希土類イ
オン（例えばＥｕ）を含有する波長変換ガラスのファイ
バ４に入射すると再度６１０ｎｍの蛍光５を発光する。
この蛍光５は波長変換ファイバ４の長手方向６の一端に
沿って送られ、接続する伝送用の長距離純石英ファイバ
７を介して伝送される。伝送された光は光電子増倍管８
と計測回路９から成る計測装置に伝送される。
【００１７】上記の構成で、波長変換ファイバに希土類
イオン（Ｅｕ）を含有する波長変換ガラスを用いた場合
の発光波長スペクトルを図２に示す。波長４１０ｎｍの
シンチレーション光が希土類イオン（Ｅｕ）含有波長変
換ガラスに入射し波長変換したとき、発光波長のピーク
波長は約６１０〜６２０ｎｍの長波長域の蛍光を発生す
ることができる。この波長変換ファイバの希土類イオン
（Ｅｕ）のガラスへの含有量は１％〜１０％（ｍｏｌ
％）程度で最適な発光量の波長変換ガラスが得られる。
これは従来のプラスチック波長変換ファイバを用いる構
成に比べ、波長変換光量が約１０倍多く、直接波長変換
効率（Ｆconv）を向上する事が出来る。そして、その変
換波長はプラスチック波長変換ファイバを用いる場合の
変換波長５２０ｎｍに対し、６１０ｎｍとより長波長の
領域に変換できる。これを純石英ファイバの伝送特性と
関連させることにより低伝送損失の光伝送が可能にな
る。
イオン（Ｅｕ）を含有する波長変換ガラスを用いた場合
の発光波長スペクトルを図２に示す。波長４１０ｎｍの
シンチレーション光が希土類イオン（Ｅｕ）含有波長変
換ガラスに入射し波長変換したとき、発光波長のピーク
波長は約６１０〜６２０ｎｍの長波長域の蛍光を発生す
ることができる。この波長変換ファイバの希土類イオン
（Ｅｕ）のガラスへの含有量は１％〜１０％（ｍｏｌ
％）程度で最適な発光量の波長変換ガラスが得られる。
これは従来のプラスチック波長変換ファイバを用いる構
成に比べ、波長変換光量が約１０倍多く、直接波長変換
効率（Ｆconv）を向上する事が出来る。そして、その変
換波長はプラスチック波長変換ファイバを用いる場合の
変換波長５２０ｎｍに対し、６１０ｎｍとより長波長の
領域に変換できる。これを純石英ファイバの伝送特性と
関連させることにより低伝送損失の光伝送が可能にな
る。
【００１８】図３は伝送用光ファイバの伝送損失と波長
の関係を示す。鎖線がプラスチックファイバ（ＰＦ）、
実線が純石英ファイバ（Ｓｉ）の伝送損失特性である。
この関係からも明らかなようにＰＦの場合、変換波長が
５２０から６１０ｎｍに変わると、９４ｄＢ／ｋｍから
＞１２０ｄＢ／ｋｍと更に伝送損失は大きくなる。一
方、Ｓｉの場合は、変換波長が５２０から６１０ｎｍに
変わると２０ｄＢ／ｋｍから１０ｄＢ／ｋｍと約１／２
に伝送損失を低減できる事が分かる。
の関係を示す。鎖線がプラスチックファイバ（ＰＦ）、
実線が純石英ファイバ（Ｓｉ）の伝送損失特性である。
この関係からも明らかなようにＰＦの場合、変換波長が
５２０から６１０ｎｍに変わると、９４ｄＢ／ｋｍから
＞１２０ｄＢ／ｋｍと更に伝送損失は大きくなる。一
方、Ｓｉの場合は、変換波長が５２０から６１０ｎｍに
変わると２０ｄＢ／ｋｍから１０ｄＢ／ｋｍと約１／２
に伝送損失を低減できる事が分かる。
【００１９】以下、本計測法の定量的な伝送距離（適用
範囲）について述べる。
範囲）について述べる。
【００２０】本計測法の検出限界はシンチレータ１で発
生した光子（Ｎp）が光伝送終端の光電子増倍管８に最
低２個到達する条件（検出限界光子数：Ｋp）と定義出
来る。最低１個と定義する事も出来るが、光電子増倍管
の暗電流との識別を考慮すると最低２個の条件が安全側
の定義となる。従って、本計測法に許容できる検出限界
損失（Ｄlim）は数１式で表せる。
生した光子（Ｎp）が光伝送終端の光電子増倍管８に最
低２個到達する条件（検出限界光子数：Ｋp）と定義出
来る。最低１個と定義する事も出来るが、光電子増倍管
の暗電流との識別を考慮すると最低２個の条件が安全側
の定義となる。従って、本計測法に許容できる検出限界
損失（Ｄlim）は数１式で表せる。
【００２１】
【数１】
【００２２】各光伝送計測の伝送損失（光子の減損率）
を定量評価し、このＤlimと比較する事によって伝送距
離の限界が明らかとなる。
を定量評価し、このＤlimと比較する事によって伝送距
離の限界が明らかとなる。
【００２３】発生光子数（Ｎp）はシンチレータに５０
０ｋｅＶ−１ＭｅＶのγ線が吸収された時の光子数
［１．９×１０4−３．８×１０4個］で決まり、Ｄlim
の値は３９−４３ｄＢとなる。
０ｋｅＶ−１ＭｅＶのγ線が吸収された時の光子数
［１．９×１０4−３．８×１０4個］で決まり、Ｄlim
の値は３９−４３ｄＢとなる。
【００２４】次に、Ｎpが減損する要因を従来法のプラ
スチック波長変換ファイバ（ＷＳＦ）を用いてプラスチ
ック伝送ファイバ（ＰＦ）で伝送する構成（ＷＳＦ−Ｐ
Ｆ）と、本発明の波長変換ガラス（ＷＳＧ）を用いて純
石英ファイバ（Ｓｉ）で伝送する構成（ＷＳＧ−Ｓｉ）
について纏めると、以下のようになる。尚、各種のファ
イバはいずれもコア径Φ１ｍｍを用いる条件で評価す
る。
スチック波長変換ファイバ（ＷＳＦ）を用いてプラスチ
ック伝送ファイバ（ＰＦ）で伝送する構成（ＷＳＦ−Ｐ
Ｆ）と、本発明の波長変換ガラス（ＷＳＧ）を用いて純
石英ファイバ（Ｓｉ）で伝送する構成（ＷＳＧ−Ｓｉ）
について纏めると、以下のようになる。尚、各種のファ
イバはいずれもコア径Φ１ｍｍを用いる条件で評価す
る。
【００２５】
【表１】
【００２６】集光効率はシンチレータのシンチレーショ
ン光が波長変換ファイバあるいはガラスに入射する割
合、捕獲効率は波長変換した蛍光が伝送ファイバに伝送
される割合（ＷＳＧ−Ｓｉの構成では波長変換光量の増
加分を含めた値）、接続損失は波長変換ファイバと伝送
ファイバの接続損失を示す。
ン光が波長変換ファイバあるいはガラスに入射する割
合、捕獲効率は波長変換した蛍光が伝送ファイバに伝送
される割合（ＷＳＧ−Ｓｉの構成では波長変換光量の増
加分を含めた値）、接続損失は波長変換ファイバと伝送
ファイバの接続損失を示す。
【００２７】以上の各要因の値から伝送距離（Ｌ）をパ
ラメータにし、総伝送損失Ｔ（ｄＢ）を数２式から求め
る。
ラメータにし、総伝送損失Ｔ（ｄＢ）を数２式から求め
る。
【００２８】
【数２】
【００２９】このＴ（ｄＢ）とＤlimの関係を図４に示
す。この図から分かるように従来装置の構成（ＷＳＦ−
ＰＦ）では伝送距離が数１００ｍが限界である。それに
比べ、本発明の構成（ＷＳＧ−Ｓｉ）は数ｋｍの伝送が
可能になることが分かる。
す。この図から分かるように従来装置の構成（ＷＳＦ−
ＰＦ）では伝送距離が数１００ｍが限界である。それに
比べ、本発明の構成（ＷＳＧ−Ｓｉ）は数ｋｍの伝送が
可能になることが分かる。
【００３０】なお、この構成に対し、プラスチックの波
長変換ファイバと純石英の伝送ファイバを組み合わせる
構成、あるいは、波長変換ガラスとプラスチックの伝送
ファイバを組み合わせる構成を考えても、これらの構成
では、ｋｍを超える性能には至らない。
長変換ファイバと純石英の伝送ファイバを組み合わせる
構成、あるいは、波長変換ガラスとプラスチックの伝送
ファイバを組み合わせる構成を考えても、これらの構成
では、ｋｍを超える性能には至らない。
【００３１】従って、ｋｍ以上の伝送距離を維持する光
伝送式放射線計測装置の実現には、波長変換に希土類イ
オンを含有する変換波長６１０ｎｍ以上の波長変換ファ
イバあるいはガラスを採用する。希土類イオンとして
は、Ｅｕを含有するものが有効であるが、他にもＤｙ、
Ｓｍ、Ｔｂ、等を含有する波長変換ガラスが同等の効果
を発揮できる。また、その光伝送ファイバには、波長６
１０ｎｍ以上の波長における低伝送損失の光ファイバを
用いる構成が不可欠となる。その伝送用光ファイバとし
て特性が合致するものとして純石英ファイバあるいは他
の物質を含有する石英ファイバ等の石英系ファイバを用
いることができる。
伝送式放射線計測装置の実現には、波長変換に希土類イ
オンを含有する変換波長６１０ｎｍ以上の波長変換ファ
イバあるいはガラスを採用する。希土類イオンとして
は、Ｅｕを含有するものが有効であるが、他にもＤｙ、
Ｓｍ、Ｔｂ、等を含有する波長変換ガラスが同等の効果
を発揮できる。また、その光伝送ファイバには、波長６
１０ｎｍ以上の波長における低伝送損失の光ファイバを
用いる構成が不可欠となる。その伝送用光ファイバとし
て特性が合致するものとして純石英ファイバあるいは他
の物質を含有する石英ファイバ等の石英系ファイバを用
いることができる。
【００３２】光伝送式放射線計測装置は現場に高圧電源
やアンプ、計測回路等の電子回路の設置を皆無に出来、
メンテナンスフリーの計測が可能になる。これは計測現
場が遠いほど、即ち、長距離になればなるほど、その保
守性は大幅に向上する事になる。
やアンプ、計測回路等の電子回路の設置を皆無に出来、
メンテナンスフリーの計測が可能になる。これは計測現
場が遠いほど、即ち、長距離になればなるほど、その保
守性は大幅に向上する事になる。
【００３３】本発明によって、耐環境性と保守性を大幅
に向上する伝送距離ｋｍ以上の実用的な光伝送式放射線
計測装置をアンプ等を不要にして低コストで提供する事
ができる。
に向上する伝送距離ｋｍ以上の実用的な光伝送式放射線
計測装置をアンプ等を不要にして低コストで提供する事
ができる。
【００３４】図５は本発明の光伝送式放射線計測装置を
採用した光伝送式多点計測システムの構成例を示す。長
距離光伝送計測で、本発明の効果が十分に発揮できる例
は原子炉周辺監視区域に設けるモニタリングポストへの
適用である。原子炉建屋の中央操作室１０で原子炉周辺
監視区域１１の各場所に設けるモニタリングポスト１２
の放射線モニタ値を光信号の光ファイバ伝送１３だけで
監視する事が可能になる。モニタリングポストは原子炉
建屋からｋｍ以上離れた場所に設置されるケースが多
く、その設置場所は屋外になることから湿度、磁場
（雷）等の耐環境性と保守性の向上効果は極めて大き
い。
採用した光伝送式多点計測システムの構成例を示す。長
距離光伝送計測で、本発明の効果が十分に発揮できる例
は原子炉周辺監視区域に設けるモニタリングポストへの
適用である。原子炉建屋の中央操作室１０で原子炉周辺
監視区域１１の各場所に設けるモニタリングポスト１２
の放射線モニタ値を光信号の光ファイバ伝送１３だけで
監視する事が可能になる。モニタリングポストは原子炉
建屋からｋｍ以上離れた場所に設置されるケースが多
く、その設置場所は屋外になることから湿度、磁場
（雷）等の耐環境性と保守性の向上効果は極めて大き
い。
【００３５】図６は本発明の多点計測の構成を示す。各
測定点Ｄ１−Ｄｎに設けた検出部（シンチレータと波長
変換ガラス）２０を必要な測定点に分散配置（図５と同
様に）し、各検出部２０で検出した光信号を伝送用光フ
ァイバ２１でそれぞれ独立に設けた光電子増倍管と計数
回路からなる計測回路２２に伝送する。計測回路２２の
計測情報は任意の周期でデータ収集装置２３とデータ解
析装置２４で周辺環境放射線分布解析や収録を行なう。
また、その結果は必要に応じて表示装置２５に表示す
る。
測定点Ｄ１−Ｄｎに設けた検出部（シンチレータと波長
変換ガラス）２０を必要な測定点に分散配置（図５と同
様に）し、各検出部２０で検出した光信号を伝送用光フ
ァイバ２１でそれぞれ独立に設けた光電子増倍管と計数
回路からなる計測回路２２に伝送する。計測回路２２の
計測情報は任意の周期でデータ収集装置２３とデータ解
析装置２４で周辺環境放射線分布解析や収録を行なう。
また、その結果は必要に応じて表示装置２５に表示す
る。
【００３６】本発明をモニタリングポストへの適用例で
説明したが、放射線取り扱い施設のコンポーネントや建
屋内の放射線分布計測にも容易に適用可能である。
説明したが、放射線取り扱い施設のコンポーネントや建
屋内の放射線分布計測にも容易に適用可能である。
【００３７】また、以上の説明の伝送光の受光部に関し
ては、光電子増倍管に替えてホトダイオード等の他の受
光装置を用いる構成でも同様のシステム構築が容易に実
現可能である。
ては、光電子増倍管に替えてホトダイオード等の他の受
光装置を用いる構成でも同様のシステム構築が容易に実
現可能である。
【００３８】以上説明したごとく、本発明によれば耐環
境性と保守性を大幅に向上できる伝送距離ｋｍ以上の実
用的な光伝送式放射線計測装置およびその計測システム
を低コストで容易に実現する事ができる。
境性と保守性を大幅に向上できる伝送距離ｋｍ以上の実
用的な光伝送式放射線計測装置およびその計測システム
を低コストで容易に実現する事ができる。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、これまで実現できなか
った耐環境性と保守性を大幅に向上できる伝送距離ｋｍ
以上の実用的な光伝送式放射線計測装置およびその計測
システムを低コストで実現できる。
った耐環境性と保守性を大幅に向上できる伝送距離ｋｍ
以上の実用的な光伝送式放射線計測装置およびその計測
システムを低コストで実現できる。
【図１】本発明の一実施形態の光伝送式放射線計測装置
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態の波長変換ガラスファイバ
の発生スペクトル図である。
の発生スペクトル図である。
【図３】本発明の一実施形態の伝送用光ファイバの伝送
損失と波長の関係を示す図である。
損失と波長の関係を示す図である。
【図４】光伝送式放射線計測装置の光子減損率Ｔ（ｄ
Ｂ）と検出限界損失（Ｄlim)の関係を示す図である。
Ｂ）と検出限界損失（Ｄlim)の関係を示す図である。
【図５】本発明の応用実施形態の光伝送式多点計測シス
テムの配置を示す図である。
テムの配置を示す図である。
【図６】本発明の応用実施形態の多点計測システムの構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図７】従来装置の構成を示す図である。
１…シンチレータ、２…放射線、３…シンチレーション
光、４…波長変換ガラスファイバ、５…蛍光、６…蛍光
の伝送方向、７…純石英ファイバ、８…光電子増倍管、
９…計測回路、１０…中央操作室、１１…原子炉周辺監
視区域、１２…モニタリングポスト、１３…伝送光ファ
イバ、２０…検出部、２１…伝送用光ファイバ、２２…
計測回路、２３…データ収集装置、２４…データ解析装
置、２５…表示装置。
光、４…波長変換ガラスファイバ、５…蛍光、６…蛍光
の伝送方向、７…純石英ファイバ、８…光電子増倍管、
９…計測回路、１０…中央操作室、１１…原子炉周辺監
視区域、１２…モニタリングポスト、１３…伝送光ファ
イバ、２０…検出部、２１…伝送用光ファイバ、２２…
計測回路、２３…データ収集装置、２４…データ解析装
置、２５…表示装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山越 淳 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 上村 博 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 海原 明久 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 渋谷 徹 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 Ｆターム(参考） 2F073 AA21 AB06 BB06 BC04 DD06 GG01 2G088 AA03 EE10 EE21 FF04 GG15 JJ01 KK20 KK27 MM02 MM08
Claims (5)
- 【請求項１】 波長変換ファイバを内部に挿入したシン
チレータと、波長変換ファイバで波長変換した蛍光を伝
送する伝送用光ファイバと、その伝送光を受光計測する
計測回路を備えた光伝送式放射線計測装置において、前
記波長変換ファイバに希土類イオンを含有する変換波長
６１０ｎｍ以上の波長変換ガラスファイバを設け、前記
伝送用光ファイバに波長６１０ｎｍ以上の領域で低伝送
損失特性を持つ光ファイバを設けたことを特徴とする光
伝送式放射線計測装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光伝送式放射線計測装置
において、前記波長変換ガラスファイバは希土類イオン
としてユーロビウムＥｕを含有することを特徴とする光
伝送式放射線計測装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の光伝送式放射線計測装置
において、前記伝送用光ファイバに石英系光ファイバを
設けたことを特徴とする光伝送式放射線計測装置。 - 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の光伝
送式放射線計測装置を複数分散配置し、光ファイバを介
して所定の一個所で集中監視する監視装置を設けて成る
ことを特徴とする光伝送式多点放射線計測システム。 - 【請求項５】 請求項４記載の光伝送式多点放射線計測
システムにおいて、前記監視装置は、伝送光を受光計測
する受光装置と、データ解析装置及び解析結果の表示装
置とを備えたことを特徴とする光伝送式多点放射線計測
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11684499A JP2000304865A (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 光伝送式放射線計測装置及びその計測システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11684499A JP2000304865A (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 光伝送式放射線計測装置及びその計測システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000304865A true JP2000304865A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=14697036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11684499A Pending JP2000304865A (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 光伝送式放射線計測装置及びその計測システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000304865A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004081607A1 (ja) * | 2003-03-10 | 2004-09-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | シンチレータ部材、シンチレータユニットおよびこれらを用いた放射線検出器 |
| WO2010057500A1 (en) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | Siemens A/S | Radiation detector with doped optical guides |
| KR20140123996A (ko) * | 2012-02-14 | 2014-10-23 | 아메리칸 사이언스 앤 엔지니어링, 인크. | 파장-편이 섬유-결합 신틸레이션 검출기를 사용한 x-선 검사 |
| JP2017509895A (ja) * | 2014-04-04 | 2017-04-06 | エヌティエヌーエスエヌアール・ルルマン | 固定された経路に沿って可動なユニットからの情報を伝送する方法、その伝送装置、およびその設備 |
| WO2018016224A1 (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 株式会社日立製作所 | 放射線モニタ |
| CN108535769A (zh) * | 2017-03-03 | 2018-09-14 | 中国辐射防护研究院 | 一种用于光纤中子探测系统测试与标定的探头及其测试标定方法 |
| US10656304B2 (en) | 2015-09-10 | 2020-05-19 | American Science And Engineering, Inc. | Backscatter characterization using interlinearly adaptive electromagnetic X-ray scanning |
| US11193898B1 (en) | 2020-06-01 | 2021-12-07 | American Science And Engineering, Inc. | Systems and methods for controlling image contrast in an X-ray system |
-
1999
- 1999-04-23 JP JP11684499A patent/JP2000304865A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7700924B2 (en) | 2003-03-10 | 2010-04-20 | Hamamatsu Photonics K.K. | Scintillator element, scintillator unit, and radiation detector using the same |
| WO2004081607A1 (ja) * | 2003-03-10 | 2004-09-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | シンチレータ部材、シンチレータユニットおよびこれらを用いた放射線検出器 |
| WO2010057500A1 (en) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | Siemens A/S | Radiation detector with doped optical guides |
| KR20140123996A (ko) * | 2012-02-14 | 2014-10-23 | 아메리칸 사이언스 앤 엔지니어링, 인크. | 파장-편이 섬유-결합 신틸레이션 검출기를 사용한 x-선 검사 |
| JP2017040665A (ja) * | 2012-02-14 | 2017-02-23 | アメリカン サイエンス アンド エンジニアリング, インコーポレイテッドAmerican Science and Engineering, Inc. | 波長シフトファイバ結合シンチレーション検出器を用いるｘ線検査 |
| KR102105727B1 (ko) * | 2012-02-14 | 2020-05-29 | 아메리칸 사이언스 앤 엔지니어링, 인크. | 파장-편이 섬유-결합 신틸레이션 검출기를 사용한 x-선 검사 |
| JP2018155764A (ja) * | 2012-02-14 | 2018-10-04 | アメリカン サイエンス アンド エンジニアリング, インコーポレイテッドAmerican Science and Engineering, Inc. | 波長シフトファイバ結合シンチレーション検出器を用いるｘ線検査 |
| JP2017509895A (ja) * | 2014-04-04 | 2017-04-06 | エヌティエヌーエスエヌアール・ルルマン | 固定された経路に沿って可動なユニットからの情報を伝送する方法、その伝送装置、およびその設備 |
| US10656304B2 (en) | 2015-09-10 | 2020-05-19 | American Science And Engineering, Inc. | Backscatter characterization using interlinearly adaptive electromagnetic X-ray scanning |
| WO2018016224A1 (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 株式会社日立製作所 | 放射線モニタ |
| JPWO2018016224A1 (ja) * | 2016-07-20 | 2019-05-16 | 株式会社日立製作所 | 放射線モニタ |
| CN108535769A (zh) * | 2017-03-03 | 2018-09-14 | 中国辐射防护研究院 | 一种用于光纤中子探测系统测试与标定的探头及其测试标定方法 |
| CN108535769B (zh) * | 2017-03-03 | 2022-06-07 | 中国辐射防护研究院 | 一种用于光纤中子探测系统测试与标定的探头及其测试标定方法 |
| US11193898B1 (en) | 2020-06-01 | 2021-12-07 | American Science And Engineering, Inc. | Systems and methods for controlling image contrast in an X-ray system |
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