JP2015014459A - 放射線測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明では、放射線の測定感度を向上させると共に、放射線が発せられている方向を知ることができる放射線測定装置を提供する。
【解決手段】放射線測定装置（２００）は、試料から放たれる放射線を測定する放射線測定装置である。また、放射線測定装置は、直線状に伸びる円管形状の封入管内に電極を密封し、第１方向に配置された第１ガイガーミュラー計数管（２１０ａ）と、直線状に伸びる円管形状の封入管内に電極を密封し、第１方向と交差する第２方向に配置された第２ガイガーミュラー計数管（２１０ｂ）と、第１ガイガーミュラー計数管の電極から出力される第１検出信号と第２ガイガーミュラー計数管の電極から出力される第２検出信号とを比較し、試料から放たれる放射線の方向を計算する放射線方向計算部（１４１）と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のガイガーミュラー計数管を備える放射線測定装置に関する。

ガイガーミュラー計数管（ＧＭ管）は、放射線を測定するための放射線測定装置に用いられる。ＧＭ管には陽極及び陰極の電極が形成され、ＧＭ管の中には不活性ガスが封入される。また、ＧＭ管の陽極及び陰極の間には高い電圧がかけられて使用される。ＧＭ管の中に侵入した放射線は不活性ガスを電子とイオンとに電離させ、電離した電子及びイオンはそれぞれ陽極及び陰極に向かって加速される。これにより陽極と陰極との間が通電され、パルス信号が発生する。例えば、特許文献１には放射線を計測するための比例計数管が開示されている。特許文献１の比例計数管では、一方の端から陰極及び陽極の各電極が引き出されている。

特開昭５９−５９８３号公報

しかし、特許文献１の比例計数管では、さらに感度を高めたい場合があった。また、放射線が発せられている方向を精度よく知りたい場合があった。

本発明では、放射線の測定感度を向上させると共に、放射線が発せられている方向を知ることができる放射線測定装置を提供することを目的とする。

第１観点の放射線測定装置は、試料から放たれる放射線を測定する放射線測定装置である。また、放射線測定装置は、直線状に伸びる円管形状の封入管内に電極を密封し、第１方向に配置された第１ガイガーミュラー計数管と、直線状に伸びる円管形状の封入管内に電極を密封し、第１方向と交差する第２方向に配置された第２ガイガーミュラー計数管と、第１ガイガーミュラー計数管の電極から出力される第１検出信号と第２ガイガーミュラー計数管の電極から出力される第２検出信号とを比較し、試料から放たれる放射線の方向を計算する放射線方向計算部と、を備える。

第２観点の放射線測定装置は、第１観点において、さらに、直線状に伸びる円管形状の封入管内に電極を密封し、第１方向及び第２方向と直交する第３方向に配置された第３ガイガーミュラー計数管を備える。放射線方向計算部は、第３ガイガーミュラー計数管の電極から出力される第３検出信号、第１検出信号及び第２検出信号を比較する。

第３観点の放射線測定装置は、第１観点において、さらに、直線状に伸びる円管形状の封入管内に電極を密封し、第１方向及び第２方向と同一面状で且つ第１方向及び第２方向と交差する第３方向に配置された第３ガイガーミュラー計数管を備える。放射線方向計算部は、第３ガイガーミュラー計数管の電極から出力される第３検出信号、第１検出信号及び第２検出信号を比較する。

第４観点の放射線測定装置は、第１観点において、直線状に伸びる円管形状の封入管内に電極を密封し、第１ガイガーミュラー計数管が並行して第１方向に配置された第３ガイガーミュラー計数管と、直線状に伸びる円管形状の封入管内に電極を密封し、第２ガイガーミュラー計数管が並行して第２方向に配置された第４ガイガーミュラー計数管と、を備える。また、放射線方向計算部は、第３ガイガーミュラー計数管の電極から出力される第３検出信号、第４ガイガーミュラー計数管の電極から出力される第４検出信号、第１検出信号及び第２検出信号を比較する。

第５観点の放射線測定装置は、請求項２又は請求項３において、ベータ線を遮蔽する金属膜で封入管内又は封入管外が覆われた第４ガイガーミュラー計数管を備え、第１ガイガーミュラー計数管及び第２ガイガーミュラー計数管が、試料から放たれるベータ線及びガンマ線を検出し、第４ガイガーミュラー計数管が、試料から放たれるガンマ線を検出し、第１検出信号、第２検出信号、及び第４ガイガーミュラー計数管の電極から出力される第４検出信号に基づいて、ベータ線及びガンマ線のそれぞれの量を算定する算定部を備える。

第６観点の放射線測定装置は、第１観点から第５観点において、さらに、放射線方向計算部の計算結果に基づいて、試料から放たれる放射線の方向を表示する表示部を備える。

本発明の放射線測定装置によれば、放射線の測定感度を向上すると共に、放射線が発せられている方向を知ることができる。

放射線測定装置１００の概略構成図である。 放射線測定装置２００の概略構成図である。 （ａ）は、＋Ｙ軸方向から発せられる放射線を測定する放射線測定装置２００の概略平面図である。 （ｂ）は、＋Ｙ軸方向と−Ｘ軸方向との間から発せられる放射線を測定する放射線測定装置２００の概略平面図である。 （ａ）は、放射線測定装置３００におけるガイガーミュラー計数管の配置図である。 （ｂ）は、放射線測定装置４００におけるガイガーミュラー計数管の配置図である。 （ａ）は、放射線測定装置５００におけるガイガーミュラー計数管の配置図である。 （ｂ）は、放射線測定装置６００におけるガイガーミュラー計数管の配置図である。 放射線測定装置７００の概略構成図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

（第１実施形態）
＜放射線測定装置１００の構成＞
図１は、放射線測定装置１００の概略構成図である。放射線測定装置１００では、３本のガイガーミュラー計数管１１０が同じ方向を向いて配置されている。各ガイガーミュラー計数管１１０は、円筒形の封入管１１１と、陽極電極１１２と、陰極電極１１３と、により構成されている。封入管１１１はガラスを基材として構成され、封入管１１１の中には棒状の陽極電極１１２及び陽極電極１１２の周りを囲むように形成される陰極電極１１３が封入される。陰極電極１１３は、例えば鉄、ニッケル、コバルトの合金である金属コバール又はステンレスにより形成される円筒形の金属パイプにより構成され、陽極電極１１２はこの金属パイプの中心軸上に配置されている。これにより、陰極電極１１３と陽極電極１１２との間に電圧がかかった場合には、ガイガーミュラー計数管１１０が伸びる方向に対する断面において、陰極電極１１３に囲まれる空間の電場が陽極電極１１２を中心とした回転対称に形成される。また、封入管１１１内には不活性ガス及びクエンチガスが封入される。不活性ガスには、例えばヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、又はアルゴン（Ａｒ）などの希ガスが用いられる。また、クエンチガスには、例えば、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）又は塩素（Ｃｌ）等のハロゲン系のガスが用いられる。

封入管１１１内に放射線が侵入すると、放射線は不活性ガスを正に帯電したイオンと負に帯電した電子とに電離させる。また、陽極電極１１２と陰極電極１１３との間に例えば４００から６００Ｖの電圧がかけられることにより封入管１１１内に電場が形成される。そのため、電離したイオン及び電子は、それぞれ陰極電極１１３及び陽極電極１１２に向かって加速する。加速されたイオンは、他の不活性ガスに衝突して他の不活性ガスを電離させる。このような電離の繰り返しにより、陽極電極１１２と陰極電極１１３との間には雪崩状に電離したイオン及び電子が形成されパルス電流が流れる。ガイガーミュラー計数管１１０を有する放射線測定装置は、このようなパルス電流によるパルス信号のパルスの回数を計測することにより放射線量を測定することができる。また、このような電流が連続的に流れるとパルスの回数を計測できなくなるが、これを防ぐためにクエンチガスが不活性ガスと共に封入管１１１内に封入されている。クエンチガスはイオンが有するエネルギーを失わせる働きをする。

放射線測定装置１００では、３本のガイガーミュラー計数管１１０が平行に並べられて配置されている。各ガイガーミュラー計数管１１０の陽極電極１１２及び陰極電極１１３はそれぞれ並列に接続されて高電圧回路部１２０に接続されている。そのため、各ガイガーミュラー計数管１００には、それぞれ等しい高電圧がかけられている。また、ガイガーミュラー計数管１１０で検出されたパルス信号は、カウンター１３０でカウントされ、マイコン回路部１４０で放射線量に換算され、換算された放射線量が表示部１５０に表示される。マイコン回路部１４０には電源１６０が接続されることにより電力が供給される。

放射線測定装置の感度は、ガイガーミュラー計数管で検出するパルス信号の回数に比例する。パルス信号の回数は、放射線源に対して面するガイガーミュラー計数管の面積に比例する。すなわち、ガイガーミュラー計数管の側面の法線が放射線源の方向に向いていたときに最もパルス信号の回数が多くなる。例えば、図１において、放射線測定装置１００の各ガイガーミュラー計数管１１０が伸びる方向をＸ軸方向、ガイガーミュラー計数管１１０が並ぶ方向をＹ軸方向とすると、Ｚ軸に平行に放射線が飛来する場合にガイガーミュラー計数管の放射線源に対する面積が最も大きくなる。そのため、このときに放射線測定装置１００は最も強い信号を検出することができる。

放射線測定装置１００では３本のガイガーミュラー計数管を有していることにより、ガイガーミュラー計数管が１本の場合よりも３倍のパルス信号を検出することができる。そのため、放射線測定装置の感度が従来のものよりも高く、放射性物質を含む試料等の放射線量を測定する場合には短時間で測定を行うことができる。また、放射線測定装置１００では、ガイガーミュラー計数管の本数を調節することにより、容易に感度を調整することができるため好ましい。

（第２実施形態）
放射線測定装置では、放射線の空間線量を測定する場合がある。このとき、放射線がどの方向から発せられているかを知りたい場合がある。以下に、複数のガイガーミュラー計数管を使用し、放射線が飛来する方向を調べることがきる放射線測定装置２００について説明する。また、以下の説明では、第１実施形態と同じ部分に関しては、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
＜放射線測定装置２００の構成＞
図２は、放射線測定装置２００の概略構成図である。放射線測定装置２００は、ガイガーミュラー計数管２１０ａ及びガイガーミュラー計数管２１０ｂを有し、これらのガイガーミュラー計数管が本体１７０内に収納されることにより構成されている。本体１７０には、ガイガーミュラー計数管の他に高電圧回路部１２０、カウンター１３０、マイコン回路部１４０、表示部１５０、及び電源１６０が含まれている。以下の第２実施形態の説明では、鉛直方向をＺ軸方向、Ｚ軸に直交し、本体１７０に対してガイガーミュラー計数管が取り付けられている方向をＹ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＸ軸方向として説明する。

ガイガーミュラー計数管２１０ａ及びガイガーミュラー計数管２１０ｂは、本体１７０の＋Ｙ軸側に取り付けられている。ガイガーミュラー計数管２１０ａはＹ軸方向に対して＋Ｘ軸側に４５度傾いた方向に伸び、ガイガーミュラー計数管２１０ｂはＹ軸方向に対して−Ｘ軸側に４５度傾いた方向に伸びるように配置されている。すなわち、ガイガーミュラー計数管２１０ａとガイガーミュラー計数管２１０ｂとは互いに９０度開いている。ガイガーミュラー計数管２１０ａ及びガイガーミュラー計数管２１０ｂは、各高電圧回路部１２０にそれぞれ接続される。また、各高電圧回路部１２０はそれぞれカウンター１３０に接続されており、ガイガーミュラー計数管２１０ａ及びガイガーミュラー計数管２１０ｂに於いてそれぞれパルス信号の回数が測定される。マイコン回路部１４０では、放射線量が測定されると共に、マイコン回路部１４０内に配置された放射線方向計算部１４１において放射線が発せられる方向が計算される。また、これらの結果は、表示部１５０において表示される。

ガイガーミュラー計数管２１０ａ及びガイガーミュラー計数管２１０ｂは、その長さを長さＧＬとし、放射線測定装置２００のＸ軸方向におけるガイガーミュラー計数管の全体の長さを長さＧＬ２とする。このとき、長さＧＬ２は長さＧＬの約１．４倍の長さとなる。すなわち、放射線測定装置２００では、Ｙ軸方向から発せられる放射線を検出する場合には、１本のガイガーミュラー計数管が使用される場合よりも約１．４倍の感度を得ることができる。

図３（ａ）は、＋Ｙ軸方向から発せられる放射線を測定する放射線測定装置２００の概略平面図である。図３（ａ）では、＋Ｙ軸方向から放射線１８０ａが発せられている状態が示されている。このとき、ガイガーミュラー計数管２１０ａ及びガイガーミュラー計数管２１０ｂは、放射線１８０ａに対して共に等しい角度で配置されるため、共に等しい量の放射線を検出する。また、表示部１５０には、例えば計測した放射線量及び放射線が発せられる方向が示される。

放射線測定装置２００による放射線の計測では、まず、放射線測定装置２００でＸＹ平面内のあらゆる方向を測定し、放射線の合計が比較的高くなる方向を見つける。その後、見つけられた方向の周囲の方向を詳細に測定することにより放射線の飛来方向を特定する。放射線測定装置２００では、＋Ｙ軸方向からの放射線のみならず−Ｙ軸方向、＋Ｘ軸方向、−Ｘ軸方向から飛来する放射線に関してもガイガーミュラー計数管２１０ａ及びガイガーミュラー計数管２１０ｂの放射線検出量が等しくなる可能性がある。しかし、−Ｙ軸方向からの放射線は放射線の測定者が放射線を遮り、＋Ｘ軸方向又は−Ｘ軸方向からの放射線はガイガーミュラー計数管同士が互いに放射線を遮るため、＋Ｙ軸方向から飛来する放射線を測定する場合が最も放射線量が高くなる。

図３（ａ）では、左のガイガーミュラー計数管であるガイガーミュラー計数管２１０ａの放射線量が１４．０ｃｐｍ、右のガイガーミュラー計数管であるガイガーミュラー計数管２１０ｂの放射線量が１４．０ｃｐｍ、ガイガーミュラー計数管２１０ａ及びガイガーミュラー計数管２１０ｂの合計の放射線量が２８．０ｃｐｍであることが示されている。図３（ａ）の状態では、左と右とのガイガーミュラー計数管が計測する放射線量が等しくなっていることから、＋Ｙ軸方向から放射線が飛来していることが計算される。また、計算結果から導かれる放射線の飛来方向が矢印１５１として表示部１５０に示される。図３（ａ）では、放射線の飛来方向である＋Ｙ軸方向を向く矢印１５１が示されている。

図３（ｂ）は、＋Ｙ軸方向と−Ｘ軸方向との間から発せられる放射線１８０ｂを測定する放射線測定装置２００の概略平面図である。図３（ｂ）は、放射線量の合計数値が比較的高くなる方向を見つけた後の状態が示されている。すなわち、放射線が＋Ｙ軸方向又はそれに近い方向から発せられていることが分かっている状態である。放射線１８０ｂが＋Ｙ軸方向と−Ｘ軸方向との間から発せられる場合には、ガイガーミュラー計数管２１０ａの方がガイガーミュラー計数管２１０ｂよりも放射線を受ける面積が広くなるため、パルス信号の検出数が多くなる。これにより、放射線測定装置２００では放射線１８０ｂが＋Ｙ軸方向と−Ｘ軸方向との間の方向から発せられていることが推測される。

放射線１８０ｂが発せられている方向は、ガイガーミュラー計数管２１０ａとガイガーミュラー計数管２１０ｂとの放射線量から特定することができる。例えば、ガイガーミュラー計数管２１０ａの側面の法線を含み、Ｙ軸から−Ｘ軸方向に４５度傾いた軸をＡ軸とする。また、放射線１８０ｂがＡ軸から＋Ｘ軸方向に角度θだけ傾いた方向からガイガーミュラー計数管２１０ａに入射するとする。このとき、放射線１８０ｂのＡ軸方向の成分を放射線１８０ｂＡとすると、放射線１８０ｂＡの大きさは放射線１８０ｂのｃｏｓθ倍となる。他方、ガイガーミュラー計数管２１０ｂの側面の法線を含み、Ｙ軸から＋Ｘ軸方向に４５度傾いた軸をＢ軸とする。このとき、放射線１８０ｂのＢ軸方向の成分を放射線１８０ｂＢとすると、放射線１８０ｂＢの大きさは放射線１８０ｂのｓｉｎθ倍となる。放射線１８０ｂの飛来方向は、放射線１８０ｂＡの大きさ及び放射線１８０ｂＢの大きさをそれぞれガイガーミュラー計数管２１０ａ及びガイガーミュラー計数管２１０ｂが検出する放射線量と仮定することにより、導くことができる。

例えば、図３（ｂ）において、ガイガーミュラー計数管２１０ａ及びガイガーミュラー計数管２１０ｂが検出する放射線量である１８．０ｃｐｍ及び５．０ｃｐｍを放射線１８０ｂＡの大きさ及び放射線１８０ｂＢの大きさとして当てはめると、角度θは約１５．５度と計算される。これらの計算は、放射線方向計算部１４１により計算され、図３（ｂ）に示されるように放射線１８０ｂの飛来方向が計算されて矢印１５１として表される。

（第３実施形態）
放射線測定装置では、３本以上のガイガーミュラー計数管を有し、各ガイガーミュラー計数管が様々な方向を向くように配置されることができる。以下に、３本以上のガイガーミュラー計数管を有する放射線測定装置３００及び放射線測定装置４００について説明する。また、以下の説明では、第１実施形態及び第２実施形態と同じ部分に関しては、第１実施形態及び第２実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

＜放射線測定装置３００の構成＞
図４（ａ）は、放射線測定装置３００におけるガイガーミュラー計数管の配置図である。放射線測定装置３００は、ガイガーミュラー計数管３１０ａ、ガイガーミュラー計数管３１０ｂ、及びガイガーミュラー計数管３１０ｃの３本のガイガーミュラー計数管を有している。各ガイガーミュラー計数管は、図１に示されるガイガーミュラー計数管１１０と同様の構成により形成されている。また、例えば、ガイガーミュラー計数管３１０ａがＹ軸方向に配置されるとすると、ガイガーミュラー計数管３１０ｂが＋Ｘ軸方向に１２０度回転する方向に配置され、ガイガーミュラー計数管３１０ｃが−Ｘ軸方向に１２０度回転する方向に配置されている。放射線測定装置３００では、Ｚ軸方向の放射線に対して感度が最も高くなる。また、ＸＹ平面内の放射線に対しては、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、各ガイガーミュラー計数管の放射線量からその方向を知ることができる。

＜放射線測定装置４００の構成＞
図４（ｂ）は、放射線測定装置４００におけるガイガーミュラー計数管の配置図である。放射線測定装置４００は、ガイガーミュラー計数管４１０ａ、ガイガーミュラー計数管４１０ｂ、ガイガーミュラー計数管４１０ｃ、及びガイガーミュラー計数管４１０ｄの４本のガイガーミュラー計数管を有している。各ガイガーミュラー計数管は、図１に示されるガイガーミュラー計数管１１０と同様の構成により形成されている。また、例えば、ガイガーミュラー計数管４１０ａがＹ軸方向に配置されるとすると、ガイガーミュラー計数管４１０ｂが＋Ｘ軸方向に配置され、ガイガーミュラー計数管４１０ｃが−Ｙ軸方向に配置され、ガイガーミュラー計数管４１０ｄが−Ｘ軸方向に配置されている。放射線測定装置４００では、Ｚ軸方向の放射線に対して感度が最も高くなる。また、ＸＹ平面内の放射線に対しては、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、各ガイガーミュラー計数管の放射線量からその方向を知ることができる。

（第４実施形態）
放射線測定装置では、ガイガーミュラー計数管が三次元座標における各方向にそれぞれ向くように配置されていても良い。以下に、ガイガーミュラー計数管が三次元に配置された放射線測定装置５００及び放射線測定装置６００について説明する。また、以下の説明では、第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態と同じ部分に関しては、第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

＜放射線測定装置５００の構成＞
図５（ａ）は、放射線測定装置５００におけるガイガーミュラー計数管の配置図である。放射線測定装置５００は、ガイガーミュラー計数管５１０ａ、ガイガーミュラー計数管５１０ｂ、及びガイガーミュラー計数管５１０ｃの３本のガイガーミュラー計数管を有している。各ガイガーミュラー計数管は、図１に示されるガイガーミュラー計数管１１０と同様の構成により形成されている。また、例えば各ガイガーミュラー計数管は、ガイガーミュラー計数管５１０ａがＹ軸方向に配置され、ガイガーミュラー計数管５１０ｂが＋Ｘ軸方向に配置され、ガイガーミュラー計数管５１０ｃが＋Ｚ軸方向に配置される。放射線測定装置５００では、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸で定義される三次元空間内の放射線に対して、図３（ａ）及び図３（ｂ）と同様に、その方向を知ることができる。

三次元空間の方向を特定する場合には、例えば、表示部１５０（図３（ａ）参照）に三次元座標が表示され、三次元座標上に矢印１５１が示されることで、矢印１５１がどの方向を向いているかを示すことができる。

＜放射線測定装置６００の構成＞
図５（ｂ）は、放射線測定装置６００におけるガイガーミュラー計数管の配置図である。放射線測定装置６００は、ガイガーミュラー計数管６１０ａ、ガイガーミュラー計数管６１０ｂ、ガイガーミュラー計数管６１０ｃ、ガイガーミュラー計数管６１０ｄ、ガイガーミュラー計数管６１０ｅ、及びガイガーミュラー計数管６１０ｆの６本のガイガーミュラー計数管を有している。各ガイガーミュラー計数管は、図１に示されるガイガーミュラー計数管１１０と同様の構成により形成されている。また、例えば、ガイガーミュラー計数管６１０ａが＋Ｙ軸方向に向くように配置されるとすると、ガイガーミュラー計数管６１０ｂが＋Ｘ軸方向に向いて配置され、ガイガーミュラー計数管６１０ｃが＋Ｚ軸方向に向いて配置され、ガイガーミュラー計数管６１０ｄが−Ｙ軸方向に向いて配置され、ガイガーミュラー計数管６１０ｅが−Ｘ軸方向に向いて配置され、ガイガーミュラー計数管６１０ｆが−Ｚ軸方向に向いて配置されている。放射線測定装置６００では、ＸＹＺ空間内の放射線に対して、図３（ａ）及び図３（ｂ）と同様に、その方向を知ることができる。また、６本のガイガーミュラー計数管を使用することにより、感度を高めることができる。

（第５実施形態）
放射線には、β線、γ線等が含まれる場合があるが、放射線測定装置によりこれらの放射線の種類ごとに放射線が検出されるようにしても良い。以下に、β線、γ線ごとに放射線が検出される放射線測定装置７００について説明する。また、以下の説明では、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、及び第４実施形態と同じ部分に関しては、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、及び第４実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

＜放射線測定装置７００の構成＞
図６は、放射線測定装置７００の概略構成図である。図６では本体７７０と、本体７７０内に配置されているガイガーミュラー計数管、高電圧回路部１２０、カウンター１３０、マイコン回路部１４０、表示部１５０、及び電源１６０が示されている。放射線測定装置７００は、ガイガーミュラー計数管７１０ａ、ガイガーミュラー計数管７１０ｂ、ガイガーミュラー計数管７１０ｃ、及びガイガーミュラー計数管７１０ｄの４本のガイガーミュラー計数管を有している。ガイガーミュラー計数管７１０ａが＋Ｘ軸方向に向いて配置され、ガイガーミュラー計数管７１０ｂが−Ｙ軸方向に向いて配置され、ガイガーミュラー計数管７１０ｃが−Ｘ軸方向に配置され、ガイガーミュラー計数管７１０ｄが＋Ｙ軸方向に向いて配置されている。すなわち、ガイガーミュラー計数管７１０ａとガイガーミュラー計数管７１０ｃとが平行に配置され、ガイガーミュラー計数管７１０ｂとガイガーミュラー計数管７１０ｄとが平行に配置されている。各ガイガーミュラー計数管は、図１に示されるガイガーミュラー計数管１１０と同様に、封止管１１１、陽極電極１１２、及び陰極電極１１３により形成されている。また、ガイガーミュラー計数管７１０ｃ及びガイガーミュラー計数管７１０ｄは、封止管１１１がアルミニウムで形成されたケース１９０に入れられている。

各ガイガーミュラー計数管は、それぞれ各高電圧回路部１２０に接続され、更に各カウンター１３０に接続されている。各カウンター１３０はマイコン回路部１４０に接続されており、マイコン回路部１４０において各ガイガーミュラー計数管が測定した放射線量が計算される。マイコン回路部１４０には放射線方向計算部１４１及び算定部１４２が含まれており、放射線方向計算部１４１において放射線が飛来する方向が計算され、算定部１４２において放射線が含むβ線及びγ線の各量が算定される。これらの計算結果は、表示部１５０に表示される。また、マイコン回路部１４０には電源１６０から電力が供給されている。

放射線は、α（アルファ）線、β（ベータ）線、γ（ガンマ）線などの複数の放射線を含む場合がある。α線は透過能力が低く、β線はアルミニウム等により遮蔽される。これに対して、γ線は透過能力が高く、長距離飛散性も高い。そのため、放射線の空間線量を計測する場合にはγ線の計測が行われるが、放射線がα線及びβ線を含む場合には正確なγ線の線量を測定することができない。放射線測定装置７００では、ガイガーミュラー計数管７１０ｃ及びガイガーミュラー計数管７１０ｄにケース１９０が被せてあることによりα線及びβ線が遮断される。そのため、ガイガーミュラー計数管７１０ｃ及びガイガーミュラー計数管７１０ｄでは、γ線のみを検出し、測定することができる。また、ガイガーミュラー計数管７１０ａとガイガーミュラー計数管７１０ｃとの放射線量の差分、及びガイガーミュラー計数管７１０ｂとガイガーミュラー計数管７１０ｄとの放射線量の差分が計算されることにより放射線がα線及びβ線の合計量、及びγ線をどの程度含んでいるかどうかを調べることができる。ここで、α線は透過能力が低く長距離飛散性が低いため、周囲に放射線物質が無く放射線の空間線量を測定する場合にはα線はほぼ無いと考えてよい。そのため、放射線測定装置７００の算定部１４２では、β線及びγ線のそれぞれの量を算定する。

放射線測定装置７００では、表示部１５０に算定部１４２で算定されたβ線及びγ線の放射線量を表示することができる。図６では、β線及びγ線のそれぞれの放射線量が示され、その合計の放射線量が示されている。また、矢印１５１で放射線が発せられている方向が示されている。

以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。

例えば、放射線測定装置７００において、ガイガーミュラー計数管７１０ｃ及びガイガーミュラー計数管７１０ｄはケース１９０によりα線及びβ線を防いでいるが、封入管１１１内にアルミニウムのシートを配置する又はアルミニウム膜を形成する等によりα線及びβ線を防いでも良い。

１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００ … 放射線測定装置
１１０、２１０ａ、２１０ｂ、３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄ、５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃ、６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄ、６１０ｅ、６１０ｆ、７１０ａ、７１０ｂ、７１０ｃ、７１０ｄ … ガイガーミュラー計数管
１１１ … 封入管
１１２ … 陽極電極
１１３ … 陰極電極
１２０ … 高電圧回路部
１３０ … カウンター
１４０ … マイコン回路部
１４１ … 放射線方向計算部
１４２ … 算定部
１５０ … 表示部
１６０ … 電源
１７０、７７０ … 本体
１８０ａ、１８０ｂ … 放射線
１８０ｂＡ … 放射線１８０ｂのＡ軸方向成分
１８０ｂＢ … 放射線１８０ｂのＢ軸方向成分
１９０ … ケース

Claims (6)

1. 試料から放たれる放射線を測定する放射線測定装置であって、
   直線状に伸びる円管形状の封入管内に電極を密封し、第１方向に配置された第１ガイガーミュラー計数管と、
   直線状に伸びる円管形状の封入管内に電極を密封し、前記第１方向と交差する第２方向に配置された第２ガイガーミュラー計数管と、
   前記第１ガイガーミュラー計数管の前記電極から出力される第１検出信号と前記第２ガイガーミュラー計数管の前記電極から出力される第２検出信号とを比較し、前記試料から放たれる放射線の方向を計算する放射線方向計算部と、
   を備える放射線測定装置。
2. さらに、直線状に伸びる円管形状の封入管内に電極を密封し、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向に配置された第３ガイガーミュラー計数管を備え、
   前記放射線方向計算部は、前記第３ガイガーミュラー計数管の前記電極から出力される第３検出信号、前記第１検出信号及び前記第２検出信号を比較する請求項１に記載の放射線測定装置。
3. さらに、直線状に伸びる円管形状の封入管内に電極を密封し、前記第１方向及び前記第２方向と同一面状で且つ前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向に配置された第３ガイガーミュラー計数管を備え、
   前記放射線方向計算部は、前記第３ガイガーミュラー計数管の前記電極から出力される第３検出信号、前記第１検出信号及び前記第２検出信号を比較する請求項１に記載の放射線測定装置。
4. 直線状に伸びる円管形状の封入管内に電極を密封し、前記第１ガイガーミュラー計数管が並行して前記第１方向に配置された第３ガイガーミュラー計数管と、
   直線状に伸びる円管形状の封入管内に電極を密封し、前記第２ガイガーミュラー計数管が並行して前記第２方向に配置された第４ガイガーミュラー計数管と、を備え、
   前記放射線方向計算部は、前記第３ガイガーミュラー計数管の前記電極から出力される第３検出信号、前記第４ガイガーミュラー計数管の前記電極から出力される第４検出信号、前記第１検出信号及び前記第２検出信号を比較する請求項１に記載の放射線測定装置。
5. ベータ線を遮蔽する金属膜で前記封入管内又は前記封入管外が覆われた第４ガイガーミュラー計数管を備え、
   前記第１ガイガーミュラー計数管及び前記第２ガイガーミュラー計数管は、前記試料から放たれるベータ線及びガンマ線を検出し、
   前記第４ガイガーミュラー計数管は、前記試料から放たれる前記ガンマ線を検出し、
   前記第１検出信号、前記第２検出信号、及び前記第４ガイガーミュラー計数管の電極から出力される第４検出信号に基いて、前記ベータ線及び前記ガンマ線のそれぞれの量を算定する算定部を備える請求項２又は請求項３に記載の放射線測定装置。
6. さらに、前記放射線方向計算部の計算結果に基いて、前記試料から放たれる放射線の方向を表示する表示部を備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放射線測定装置。