JPH04130293A - Neutron detection device - Google Patents
Neutron detection deviceInfo
- Publication number
- JPH04130293A JPH04130293A JP25228290A JP25228290A JPH04130293A JP H04130293 A JPH04130293 A JP H04130293A JP 25228290 A JP25228290 A JP 25228290A JP 25228290 A JP25228290 A JP 25228290A JP H04130293 A JPH04130293 A JP H04130293A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rays
- measurement system
- neutron
- circuit
- ray
- 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.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 40
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 claims description 50
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 230000005260 alpha ray Effects 0.000 claims description 10
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 10
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000004992 fission Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000009532 heart rate measurement Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 239000011824 nuclear material Substances 0.000 description 2
- JFALSRSLKYAFGM-OIOBTWANSA-N uranium-235 Chemical compound [235U] JFALSRSLKYAFGM-OIOBTWANSA-N 0.000 description 2
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
この発明は、例えば核燃料取り扱い施設における核燃料
の臨界事故の検出や、放射性同位元素使用施設における
中性子線の測定等に使用するための中性子検出装置に関
するものである。The present invention relates to a neutron detection device for use, for example, in detecting a nuclear fuel criticality accident in a nuclear fuel handling facility, or in measuring neutron beams in a radioisotope-using facility.
従来から核燃料施設の臨界警報装置に使用されている中
性子検出装置の一例を第５図に示す。
中性子検出器は、前面に核分裂性物質２を配した半導体
検出器３を減速材１で包囲して構成されており、この中
性子検出器に中性子が照射されると、核分裂性物質２が
核分裂をおこし、核分裂片が６０〜１００ ＭｅＶのエ
ネルギーを持って半導体検出器３に入射し、このエネル
ギーに比例した量の電気パルス信号が半導体検出器３か
ら出力される。この出力信号は前置増幅、器４と主増幅
器５で増幅され、増幅された信号から波高弁別回路６に
よりノイズが分離された後、単位時間あたりのパルス数
に対応した電気信号が積分回路７により発生され、積分
回路７の出力値が所定の設定値以上となった場合に警報
回路８から警報信号が発せられる。FIG. 5 shows an example of a neutron detection device conventionally used in a criticality alarm system for nuclear fuel facilities. The neutron detector is constructed by surrounding a semiconductor detector 3 with a fissile material 2 on the front side surrounded by a moderator 1. When this neutron detector is irradiated with neutrons, the fissile material 2 undergoes nuclear fission. The fission fragments enter the semiconductor detector 3 with an energy of 60 to 100 MeV, and an electric pulse signal proportional to this energy is output from the semiconductor detector 3. This output signal is amplified by a preamplifier 4 and a main amplifier 5, and after noise is separated from the amplified signal by a pulse height discrimination circuit 6, an electric signal corresponding to the number of pulses per unit time is generated by an integrator 7. An alarm signal is generated from the alarm circuit 8 when the output value of the integrating circuit 7 exceeds a predetermined set value.
前述したような従来の中性子検出装置では、核分裂性物
質（例えばウラン−２３５）を使用するため以下の欠点
があった。
１）校正、修理等での検出器移動に対して、核物質防護
上の監視、制約を受けるため、検出器移動の時間および
コストがかかる。
２）半導体検出器前面にある核分裂性物質からのα線に
より、半導体検出器が放射線ダメージをうけるので検出
器の寿命が短い。
８）修理不可能となった検出器を廃棄する場合、核分裂
性物質があるために廃棄コストおよび時間がかかる。
４）高濃縮ウラン（約９０％濃縮）等の核分裂性物質の
入手が困難である。
５）核分裂性物質を使用しているために製作および修理
に多くの時間を要する。またコストも高くなる。
６）中性子検出感度が低い。
そこでこの発明は、核分裂性物質を使用することなく、
従って上述したごとき欠点のない改良された中性子検出
装置を提供することを目的としてなされたものである。The conventional neutron detection device as described above has the following drawbacks because it uses fissile material (for example, uranium-235). 1) Detector movement for calibration, repair, etc. is subject to monitoring and restrictions due to nuclear material protection, which requires time and cost. 2) The lifetime of the semiconductor detector is short because the semiconductor detector suffers radiation damage due to alpha rays from the fissile material in front of the semiconductor detector. 8) When disposing of a detector that is no longer repairable, disposal costs and time are required due to the presence of fissile material. 4) It is difficult to obtain fissile materials such as highly enriched uranium (approximately 90% enriched). 5) It takes a lot of time to manufacture and repair because it uses fissile material. Moreover, the cost also increases. 6) Low neutron detection sensitivity. Therefore, this invention does not use fissile material,
Therefore, it is an object of this invention to provide an improved neutron detection device that does not have the above-mentioned drawbacks.
この発明を第１図に示した実施例を参照して述べる。す
なわちこの発明による中性子検出装置は、中性子だけで
なくγ線に−も感度を有する中性子・γ線測定系Ａと、
γ線のみに感度を有するγ線測定系Ｂとを備えている。
中性子・γ線測定系Ａは、中性子と反応してα線を放出
する（ｎ、 α）反応物質１２と、α線を検出し電気
信号に変換するα線用半導体検出器１３ａと、この検出
器１３ａからの電気パルスを増幅する増幅器１４ａ、１
５ａと、増幅された電気パルスのうち所定の波高のパル
スを選別する波高弁別回路１６ｇとから構成される。
一方、γ線測定系Ｂは、前記α線用半導体検出器とγ線
感度特性が等価なγ線用半導体検出器１３ｂと、この検
出器１３ｂからの電気パルスを増幅する増幅器１４ｂ、
１５ｂと、増幅された電気パルスのうち所定の波高のパ
ルスを選別する波高弁別回路１６ｂとから構成される。
この発明の装置はさらに、中性子・γ線測定系Ａからの
パルス信号からγ線測定系Ｂからのパルス信号を差し引
いて中性子パルス信号のみとする減算回路１９と、減算
回路からの単位時間あたりの中性子パルス数に対応した
電気信号を発生する積分回路１７と、積分回路の出力値
が所定の設定値以上になった場合に警報信号を発生する
警報回路１８とを備えている。
さらにまた、中性子・γ線測定系Ａで測定パルス数が飽
和する測定領域でα線用半導体検出器１３Ｈの電流を増
幅する電流増幅器２０ａ、およびこの電流増幅の出力電
流が所定の設定値以上になった場合に警報信号を発生す
る前記警報回路１８から構成される電流測定系も具備し
ている。The invention will be described with reference to the embodiment shown in FIG. That is, the neutron detection device according to the present invention includes a neutron/gamma ray measurement system A that is sensitive not only to neutrons but also to gamma rays;
and a gamma ray measurement system B that is sensitive only to gamma rays. The neutron/gamma ray measurement system A includes an (n, α) reactant 12 that reacts with neutrons and emits α rays, an α ray semiconductor detector 13a that detects the α rays and converts them into electrical signals, and a semiconductor detector 13a for detecting the α rays. Amplifier 14a, 1 that amplifies the electric pulse from the device 13a
5a, and a pulse height discrimination circuit 16g that selects pulses of a predetermined height from among the amplified electric pulses. On the other hand, the γ-ray measurement system B includes a γ-ray semiconductor detector 13b whose γ-ray sensitivity characteristics are equivalent to the α-ray semiconductor detector, and an amplifier 14b that amplifies the electric pulse from this detector 13b.
15b, and a pulse height discriminator circuit 16b that selects pulses of a predetermined height from among the amplified electric pulses. The apparatus of the present invention further includes a subtraction circuit 19 that subtracts the pulse signal from the gamma ray measurement system B from the pulse signal from the neutron/gamma ray measurement system A to obtain only the neutron pulse signal, and It includes an integrating circuit 17 that generates an electrical signal corresponding to the number of neutron pulses, and an alarm circuit 18 that generates an alarm signal when the output value of the integrating circuit exceeds a predetermined set value. Furthermore, the current amplifier 20a amplifies the current of the α-ray semiconductor detector 13H in the measurement region where the number of measurement pulses is saturated in the neutron/γ-ray measurement system A, and the output current of this current amplification exceeds a predetermined setting value. It also includes a current measurement system comprising the alarm circuit 18 that generates an alarm signal when the alarm occurs.
中性子が（ｎ ｓα）反応物質１２と反応すると、２．
０５ ’ＭｅＶのα線を発生する。これをα線用半導体
検出器１３ａで検出する。なおこの半導体検出器１３ａ
はγ線にも感度がある。一般に中性子が発生する場所に
おいては、γ線も発生するが、第５図に示した従来の核
分裂性物質を用いた中性子検出方式では、中性子がウラ
ン−２３５などの核分裂性物質と反応して発生する６０
〜１（１０ＭｅＶの核分裂片を測定対象としていたため
に、増幅器利得及び波高弁別回路のディスクリレベルの
調整でγ線による影響を容易に除去できた。しかし、こ
の発明の核分裂性物質を用いない方式では、２．０５
ＭｅＶのα線を測定対象とするためγ線による影響を除
去できない。
この発明の装置の中性子・γ線測定系Ａにおいて、γ線
線量率が低い（数Ｒ／ｈ以下）場合には、γ線による半
導体検出器の出力パルス波高も低いが、核燃料の臨界発
生時やγ線バックグランドの高い場所では、γ線による
線量率が高いため、γ線パルスのパイルアップ現象によ
り、γ線のパルス波高がα線２．０５ ＭｅＶによるパ
ルス波高を越える現象が発生する。このような状態では
純粋な中性子測定系ではなく、中性子・γ線測定系とな
る。そのためこの発明では、γ線感度が同一か、又は一
定の割合で比例関係にあるγ線用半導体検出器１３ｂを
用いたγ線測定系Ｂを追加し、中性子・γ線測定系Ａか
らの信号のうちγ線による信号骨をγ線測定系Ｂの信号
により減算回路１９で差し引くことにより、中性子によ
る信号だけを取り出すことができる。
また、α線用半導体検出器１３ｇの電流測定系は、中性
子・γ線測定系Ａのパルス数が多くなってこの測定系が
飽和してくる高線量率領域で機能すると共に、半導体検
出器１３ａが放射線ダメージ等で劣化したとき、または
故障したときのリーク電流増大を警報回路１８で検出し
、警報を発生することができる。電流測定系のがような
フェールセーフ機能は核燃料の臨界監視用装置として最
重要な機能である。When a neutron reacts with (nsα) reactant 12, 2.
Generates α rays of 05' MeV. This is detected by the α-ray semiconductor detector 13a. Note that this semiconductor detector 13a
is also sensitive to gamma rays. Generally, gamma rays are also generated in places where neutrons are generated, but in the conventional neutron detection method using fissile material shown in Figure 5, neutrons are generated when they react with fissile material such as uranium-235. 60 to do
~1 (Since fission fragments of 10 MeV were the measurement target, the influence of γ-rays could be easily removed by adjusting the amplifier gain and the discrimination level of the pulse height discriminator circuit. In the method, 2.05
Since the measurement target is MeV α rays, the influence of γ rays cannot be removed. In the neutron/gamma ray measurement system A of the device of this invention, when the gamma ray dose rate is low (several R/h or less), the output pulse height of the semiconductor detector due to gamma rays is also low, but when nuclear fuel becomes critical, In areas where the γ-ray background is high, the dose rate due to γ-rays is high, and the pile-up phenomenon of γ-ray pulses causes the pulse height of γ-rays to exceed the pulse height of 2.05 MeV α-rays. In such a state, the system is not a pure neutron measurement system, but a neutron/γ-ray measurement system. Therefore, in this invention, a gamma ray measurement system B using a semiconductor detector 13b for gamma rays whose gamma ray sensitivities are the same or in a proportional relationship at a certain rate is added, and the signal from the neutron/gamma ray measurement system A is By subtracting the signal bone due to gamma rays from the signal from the gamma ray measurement system B in the subtraction circuit 19, only the signal due to neutrons can be extracted. In addition, the current measurement system of the semiconductor detector 13g for α-rays functions in a high dose rate region where the number of pulses of the neutron/γ-ray measurement system A increases and this measurement system becomes saturated, and the current measurement system of the semiconductor detector 13g functions The alarm circuit 18 can detect an increase in leakage current when the battery has deteriorated due to radiation damage or the like or has failed, and can generate an alarm. The fail-safe function of the current measurement system is the most important function for a nuclear fuel criticality monitoring device.
第１図はこの発明の基本的実施例を示すものである。な
お、第１図およびその他の図面においては、いずれも電
源部は図示を省略しである。
この実施例においては、（ｎ・α）反応物質１２として
６Ｌ ｆ Ｆ膜を使用している。また、中性子・γ線測
定系Ａのパルス増幅器として前置増幅器１４ａおよび主
増幅器１５ａを使用し、γ線測定系Ｂのパルス増幅器と
して前置増幅器１４ｂおよび主増幅器１５ｂを使用して
いる。
第２図はこの発明の第２実施例を示しており、γ線線量
率が高い領域でパルス数が多くなった場合の中性子とγ
線との分離特性を良好にするために、γ線用半導体検出
器１３ｂの電流を電流増幅器２０ｂで増幅し、中性子・
γ線測定系Ａで測定された中性子＋γ線による電流分の
うちγ線による電流分を第２の減算回路１９′で差し引
くようにしている。
また、γ線用半導体検出器１３ｂが放射線ダメージ等で
劣化したとき、または故障したときのリーク電流増大を
警報回路１８で検出し、警報を発生することができる。
従ってこの第２実施例の電流測定系おいては、■減算回
路１９からの出力すなわち中性子線線量率が予め設定さ
れたレベル以上にプラス側になった場合、■α線用半導
体検出器１３ａ不良によるリーク電流増大で予め設定さ
れたレベル以上にプラス側になった場合、および■γ線
用半導体検出器１３ｂ不良によるリーク電流増大で予め
設定されたレベル以上にマイナス側になった場合、の各
場合に警報回路１８が警報を発生することができる。
さらに第２実施例の装置は、パルス測定系（中性子・γ
線測定系とγ線測定系）の健全性を確認するためにバッ
ファアンプ又はアイソレータ等の出力回路２１を備え、
出力回路２１にマルチ・チャンネル・アナライザ（Ｍ、
Ｃ，Ａ、）などの外部機器を接続した場合、外部機器の
影響を受けないようにしである。
第３図はこの発明の第３実施例を示しており、第２図の
第２実施例の構成において減算回路１９と積分回路１７
の信号処理順序を入れ換えである。すなわち、中性子・
γ線測定系Ａ′の波高弁別回路１６ａからの単位時間あ
たりのパルス数に対応した電気信号を積分回路１７ａで
発生させて減算回路１９へ出力し、一方、γ線測定系Ｂ
′の波高弁別回路１６ｂからの単位時間あたりのパルス
数に対応した電気信号を積分回路１７ｂで発生させて減
算回路１９へ出力する。この減算回路１９では、積分回
路１７ａからの電気信号から積分回路１７ｂからの電気
信号を差し引き、その出力値が所定の設定値以上になっ
た場合に警報回路１８は警報を発生する。
かような構成によっても、第２実施例と同等、の機能を
発現させることができる。
第４図はこの発明の第４実施例を示しており、第２図の
第２実施例の構成における（ｎ・、α）反応物質１２を
、６Ｌｉなどの（ｎ、 α）反応物質を含んだガラス
シンチレータ２２ａに、α線用半導体検出器１３ａを光
電子増幅管２３ａにそれぞれ置き換えたている。さらに
γ線用半導体検出器１３ｂを、ガラスシンチレータ２２
ｂを備えた光電子増幅管２３ｂに置き換えている。かよ
うな構成とすることによって、半導体検出器に比べて寿
命および耐放射線に優れた中性子検出装置が製作できる
。FIG. 1 shows a basic embodiment of the invention. Note that in FIG. 1 and other drawings, the power supply section is not illustrated. In this example, a 6L f F membrane is used as the (n·α) reactant 12. Furthermore, a preamplifier 14a and a main amplifier 15a are used as pulse amplifiers for the neutron/gamma ray measurement system A, and a preamplifier 14b and a main amplifier 15b are used as pulse amplifiers for the gamma ray measurement system B. FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which neutrons and
In order to improve the separation characteristics from neutrons and
The second subtraction circuit 19' subtracts the current due to γ-rays from the current due to neutrons + γ-rays measured by the γ-ray measuring system A. Furthermore, the alarm circuit 18 can detect an increase in leakage current when the gamma ray semiconductor detector 13b has deteriorated due to radiation damage or the like or has failed, and can generate an alarm. Therefore, in the current measurement system of this second embodiment, if: (1) the output from the subtraction circuit 19, that is, the neutron beam dose rate becomes more than a preset level, (1) the alpha-ray semiconductor detector 13a is defective; (2) If the leakage current increases due to an increase in the leakage current due to a failure of the γ-ray semiconductor detector 13b, and the leakage current increases to a preset level or more on the negative side. The alarm circuit 18 can generate an alarm in such a case. Furthermore, the device of the second embodiment has a pulse measurement system (neutron/γ
Equipped with an output circuit 21 such as a buffer amplifier or an isolator in order to confirm the soundness of the radiation measurement system and the gamma ray measurement system,
A multi-channel analyzer (M,
When connecting external devices such as C, A, etc., make sure that they are not affected by the external devices. FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention, in which a subtraction circuit 19 and an integration circuit 17 are used in the configuration of the second embodiment shown in FIG.
The order of signal processing is changed. In other words, neutrons
An electrical signal corresponding to the number of pulses per unit time from the pulse height discriminator circuit 16a of the γ-ray measurement system A' is generated by the integrating circuit 17a and output to the subtraction circuit 19, while the γ-ray measurement system B
An electrical signal corresponding to the number of pulses per unit time from the pulse height discriminating circuit 16b of ' is generated by the integrating circuit 17b and output to the subtracting circuit 19. This subtraction circuit 19 subtracts the electrical signal from the integrating circuit 17b from the electrical signal from the integrating circuit 17a, and when the output value exceeds a predetermined set value, the alarm circuit 18 issues an alarm. Even with such a configuration, the same functions as those of the second embodiment can be achieved. FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention, in which the (n., α) reactant 12 in the configuration of the second embodiment of FIG. 2 is replaced with an (n, α) reactant such as 6Li. The glass scintillator 22a and the α-ray semiconductor detector 13a are replaced with a photoelectron amplifier tube 23a, respectively. Furthermore, the semiconductor detector 13b for gamma rays is attached to the glass scintillator 22.
The photoelectron amplifier tube 23b is replaced with a photoelectron amplifier tube 23b. With such a configuration, a neutron detection device can be manufactured that has a longer life and radiation resistance than a semiconductor detector.
上述したところかられかるように、この発明によれば以
下のような効果が奏される。
■）検出部におけるウラン−２８５などの核分裂性物質
を６Ｌ ｉ Ｆ膜などの（ｎ、 α）反応物質に置き換
えることにより以下の点を改善できる。
ａ）校正、修理等での検出装置移動に対して、核物質防
護上の監視、制約がなくなったので、検出器移動時間が
大幅に短縮できるとともに、それに伴うコストが低減で
きる。
ｂ）半導体検出器前面の核分裂性物質が不要となったた
め、核分裂性物質からのα線によるダメージがなくなり
、半導体検出器の長寿命化を図ることができる。
Ｃ）中性子感度が約１００倍高感度となる。
ｄ）検出器の廃棄コスト低減、廃棄時間が大幅に短縮さ
れる。
ｅ）製作・修理コスト低減、製作・修理時間の大幅短縮
が可能となる。
２）（ｎ、 α）反応物質を使用することにより中性
子とγ線の分離特性が悪くなるが、これは中性子・γ線
測定系信号からγ線測定系信号を差し引き、中性子信号
のみとすることで解決することができる。
３）パルス測定系（中性子・γ線測定系及びγ線測定系
）に電流測定系を追加することで以下の点が改善できる
。
ａ）中性子及びγ線線量率が高くなった場合にはパルス
測定系が飽和状態となるが、これを補正することができ
、警報発生機能を発揮することができる。
ｂ）中性子及びγ線線量率か高くなった領域でも中性子
・γ線分離特性が良い。
Ｃ）半導体検出器の故障時に警報を発生することができ
、フェールセーフ機能を有する。As can be seen from the above, the present invention provides the following effects. (2) The following points can be improved by replacing the fissile material such as uranium-285 in the detection section with an (n, α) reactive material such as a 6L i F film. a) Since there is no longer any supervision or restriction on the protection of nuclear materials with respect to the movement of the detection device for calibration, repair, etc., the time required to move the detector can be significantly shortened, and the associated costs can be reduced. b) Since the fissile material in front of the semiconductor detector is no longer required, damage caused by alpha rays from the fissile material is eliminated, and the life of the semiconductor detector can be extended. C) Neutron sensitivity becomes approximately 100 times higher. d) Detector disposal cost and disposal time are significantly shortened. e) It is possible to reduce production and repair costs and significantly shorten production and repair time. 2) The use of (n, α) reactive substances deteriorates the separation characteristics of neutrons and gamma rays, but this can be done by subtracting the gamma ray measurement system signal from the neutron/gamma ray measurement system signal and leaving only the neutron signal. It can be solved with. 3) The following points can be improved by adding a current measurement system to the pulse measurement system (neutron/gamma ray measurement system and gamma ray measurement system). a) When the neutron and gamma ray dose rates become high, the pulse measurement system becomes saturated, but this can be corrected and the alarm generation function can be achieved. b) Good neutron/gamma ray separation characteristics even in areas where the neutron and gamma ray dose rates are high. C) It can generate an alarm when the semiconductor detector fails, and has a fail-safe function.
第１図はこの発明の装置の基本的な実施例を示す回路図
、第２図はこの発明の装置の第２実施例を示す回路図、
第３図はこの発明の装置の第３実施例を示す回路図、第
４図はこの発明の装置の第４実施例を示す回路図、第５
図は従来の中性子検出装置を示す回路図である。
１２・・・（ｎ・α）反応物質、
１３ａ、１３ｂ・・・半導体検出器、
１４ａ、１４ｂ・・・前置増幅器、
１５ａ、１５ｂ、、、主増幅器、
１６ａ、１６ｂ・・・波高弁別回路、
１７・・・積分回路、 １８・・・警報回路、１９・・
・減算回路、
Ａ。
Ａ′
中性子
γ線測定系、
Ｂ。
Ｂ ′
・・・γ線測定系。FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic embodiment of the device of this invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the device of this invention,
3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the device of this invention, FIG. 4 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the device of this invention, and FIG.
The figure is a circuit diagram showing a conventional neutron detection device. 12...(n・α) reactant, 13a, 13b... semiconductor detector, 14a, 14b... preamplifier, 15a, 15b..., main amplifier, 16a, 16b... pulse height discrimination circuit , 17... Integral circuit, 18... Alarm circuit, 19...
・Subtraction circuit, A. A' Neutron gamma ray measurement system, B. B'...γ-ray measurement system.
Claims (1)
質（１２）と、α線を検出し電気信号に変換するα線用
半導体検出器（１３ａ）と、該検出器（１３ａ）からの
電気パルスを増幅する増幅器（１４ａ、１５ａ）と、増
幅された電気パルスのうち所定の波高のパルスを選別す
る波高弁別回路（１６ａ）とから構成される中性子・γ
線測定系Ａ； 前記α線用半導体検出器とγ線感度特性が 等価なγ線用半導体検出器（１３ｂ）と、該検出器（１
３ｂ）からの電気パルスを増幅する増幅器（１４ｂ、１
５ｂ）と、増幅された電気パルスのうち所定の波高のパ
ルスを選別する波高弁別回路（１６ｂ）とから構成され
るγ線測定系Ｂ；中性子・γ線測定系Ａからのパルス信
号か らγ線測定系Ｂからのパルス信号を差し引いて中性子パ
ルス信号のみとする減算回路（１９）；前記減算回路か
らの単位時間あたりの中性 子パルス数に対応した電気信号を発生する積分回路（１
７）； 前記積分回路の出力値が所定の設定値以上 になった場合に警報信号を発生する警報回路（１８）；
および 中性子・γ線測定系Ａで測定パルス数が飽 和する測定領域でα線用半導体検出器（１３ａ）の電流
を増幅する電流増幅器（２０ａ）と、該電流増幅（２０
ａ）の出力電流が所定の設定値以上になった場合に警報
信号を発生する前記警報回路（１８）とから構成される
電流測定系；からなることを特徴とする中性子検出装置
。 ２、中性子と反応してα線を放出する（ｎ、α）反応物
質（１２）と、α線を検出し電気信号に変換するα線用
半導体検出器（１３ａ）と、該検出器（１３ａ）からの
電気パルスを増幅する増幅器（１４ａ、１５ａ）と、増
幅された電気パルスのうち所定の波高のパルスを選別す
る波高弁別回路（１６ａ）と、該波高弁別回路（１６ａ
）からの単位時間あたりのパルス数に対応した電気信号
を発生する積分回路（１７ａ）とから構成される中性子
・γ線測定系Ａ′； 前記α線用半導体検出器（１３ａ）とγ線感度特性が等
価なγ線用半導体検出器（１３ｂ）と、該検出器（１３
ｂ）からの電気パルスを増幅する増幅器（１４ｂ、１５
ｂ）と、増幅された電気パルスのうち所定の波高のパル
スを選別する波高弁別回路（１６ｂ）と、該波高弁別回
路（１６ｂ）からの単位時間あたりのパルス数に対応し
た電気信号を発生する積分回路（１７ｂ）とから構成さ
れるγ線測定系Ｂ′； 中性子・γ線測定系Ａからのパルス信号か らγ線測定系Ｂからのパルス信号を差し引いて中性子パ
ルス信号のみとする減算回路（１９）；前記減算回路の
出力値が所定の設定値以上 になった場合に警報信号を発生する警報回路（１８）；
および 中性子・γ線測定系Ａで測定パルス数が飽 和する測定領域でα線用半導体検出器（１３ａ）の電流
を増幅する電流増幅器（２０ａ）と、該電流増幅（２０
ａ）の出力電流が所定の設定値以上になった場合に警報
信号を発生する前記警報回路（１８）とから構成される
電流測定系；からなることを特徴とする中性子検出装置
。 ３、前記電流測定系は、前記γ線測定系Ｂにおけるγ線
用半導体検出器（１３ｂ）の電流を増幅する電流増幅器
（２０ｂ）と、前記電流増幅器（２０ａ）からの電流か
ら前記電流増幅器（２０ｂ）からの電流を差し引く第２
の減算回路（１９′）とをさらに有し、該第２の減算回
路からの出力値が所定値以上になった場合に前記警報回
路（１８）が警報信号を発生するようにしたことを特徴
とする請求項１または２記載の中性子検出装置。 ４、前記中性子・γ線測定系Ａの（ｎ・α）反応物質（
１２）を（ｎ・ａ）反応物質含有ガラスシンチレータ（
２２ａ）に、α線半導体検出器（１３ａ）を光電子増幅
管（２３ａ）にそれぞれ置き換え、前記γ線測定系Ｂの
γ線用半導体検出器（１３ｂ）をガラスシンチレータ（
２２ｂ）を備えた光電子増幅管（２３ｂ）に置き換えた
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の中性子検
出装置。[Claims] 1. An (n, α) reactant (12) that reacts with neutrons to emit α rays, and an α ray semiconductor detector (13a) that detects α rays and converts them into electrical signals. , an amplifier (14a, 15a) that amplifies the electric pulse from the detector (13a), and a pulse height discrimination circuit (16a) that selects a pulse with a predetermined wave height from among the amplified electric pulses. γ
Ray measurement system A: a semiconductor detector for γ-rays (13b) whose γ-ray sensitivity characteristics are equivalent to the semiconductor detector for α-rays, and the detector (13b);
an amplifier (14b, 1
5b) and a pulse height discrimination circuit (16b) that selects pulses with predetermined wave heights from the amplified electric pulses; A subtraction circuit (19) that subtracts the pulse signal from measurement system B to obtain only the neutron pulse signal; an integration circuit (19) that generates an electrical signal corresponding to the number of neutron pulses per unit time from the subtraction circuit;
7); an alarm circuit (18) that generates an alarm signal when the output value of the integrating circuit exceeds a predetermined set value;
and a current amplifier (20a) that amplifies the current of the α-ray semiconductor detector (13a) in the measurement region where the number of measurement pulses is saturated in the neutron/γ-ray measurement system A;
A neutron detection device comprising: a) a current measurement system comprising the alarm circuit (18) that generates an alarm signal when the output current exceeds a predetermined set value. 2. (n, α) reactant material (12) that reacts with neutrons to emit α rays; a semiconductor detector for α rays (13a) that detects α rays and converts them into electrical signals; and the detector (13a). ), a pulse height discrimination circuit (16a) that selects pulses with a predetermined wave height from among the amplified electric pulses;
neutron/gamma ray measurement system A' consisting of an integrating circuit (17a) that generates an electrical signal corresponding to the number of pulses per unit time from ); the semiconductor detector for alpha rays (13a) and gamma ray sensitivity A semiconductor detector for gamma rays (13b) with equivalent characteristics and the detector (13b)
amplifiers (14b, 15) that amplify the electrical pulses from b);
b), a pulse height discrimination circuit (16b) that selects pulses with a predetermined wave height from among the amplified electric pulses, and generates an electrical signal corresponding to the number of pulses per unit time from the pulse height discrimination circuit (16b). γ-ray measurement system B' consisting of an integrating circuit (17b); a subtraction circuit that subtracts the pulse signal from γ-ray measurement system B from the pulse signal from neutron/γ-ray measurement system A to obtain only the neutron pulse signal 19); an alarm circuit (18) that generates an alarm signal when the output value of the subtraction circuit exceeds a predetermined set value;
and a current amplifier (20a) that amplifies the current of the α-ray semiconductor detector (13a) in the measurement region where the number of measurement pulses is saturated in the neutron/γ-ray measurement system A;
A neutron detection device comprising: a) a current measurement system comprising the alarm circuit (18) that generates an alarm signal when the output current exceeds a predetermined set value. 3. The current measurement system includes a current amplifier (20b) that amplifies the current of the gamma ray semiconductor detector (13b) in the gamma ray measurement system B, and a current amplifier (20b) that amplifies the current from the current amplifier (20a). 20b) the second subtracting the current from
and a subtraction circuit (19'), wherein the alarm circuit (18) generates an alarm signal when the output value from the second subtraction circuit exceeds a predetermined value. The neutron detection device according to claim 1 or 2. 4. (n・α) reactant of the neutron/γ-ray measurement system A (
12) into a (n.a) reactant-containing glass scintillator (
22a), the α-ray semiconductor detector (13a) is replaced with a photoelectron amplifier tube (23a), and the γ-ray semiconductor detector (13b) of the γ-ray measurement system B is replaced with a glass scintillator (
4. The neutron detection device according to claim 1, 2 or 3, wherein the neutron detection device is replaced with a photoelectron amplifier tube (23b) having a photoelectron amplifier tube (22b).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2252282A JP2735937B2 (en) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | Neutron detector for criticality accident monitoring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2252282A JP2735937B2 (en) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | Neutron detector for criticality accident monitoring |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04130293A true JPH04130293A (en) | 1992-05-01 |
| JP2735937B2 JP2735937B2 (en) | 1998-04-02 |
Family
ID=17235083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2252282A Expired - Fee Related JP2735937B2 (en) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | Neutron detector for criticality accident monitoring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2735937B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1144768A (en) * | 1997-07-25 | 1999-02-16 | Toshiba Corp | Radiation detector and radiation monitor using the same |
| JP2016003892A (en) * | 2014-06-13 | 2016-01-12 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | Gamma ray measurement apparatus and gamma ray measurement method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5763280U (en) * | 1980-10-01 | 1982-04-15 | ||
| JPS6312179A (en) * | 1986-07-02 | 1988-01-19 | Hitachi Ltd | Radiation detector |
| JPH0293393A (en) * | 1988-09-30 | 1990-04-04 | Hitachi Ltd | Irradiation dose rate meter |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP2252282A patent/JP2735937B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5763280U (en) * | 1980-10-01 | 1982-04-15 | ||
| JPS6312179A (en) * | 1986-07-02 | 1988-01-19 | Hitachi Ltd | Radiation detector |
| JPH0293393A (en) * | 1988-09-30 | 1990-04-04 | Hitachi Ltd | Irradiation dose rate meter |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1144768A (en) * | 1997-07-25 | 1999-02-16 | Toshiba Corp | Radiation detector and radiation monitor using the same |
| JP2016003892A (en) * | 2014-06-13 | 2016-01-12 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | Gamma ray measurement apparatus and gamma ray measurement method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2735937B2 (en) | 1998-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8946645B2 (en) | Radiation-monitoring diagnostic hodoscope system for nuclear-power reactors | |
| US8084748B2 (en) | Radioactive material detecting and identifying device and method | |
| JPWO2009037781A1 (en) | Beta ray detector and beta ray reconstruction method | |
| JP2011196961A (en) | Method and apparatus for measuring radiation | |
| JP2871523B2 (en) | Radiation detector | |
| JPH04130293A (en) | Neutron detection device | |
| JPH068859B2 (en) | Device for measuring β-radionuclide content in food | |
| JPS6312179A (en) | Radiation detector | |
| CN106814387A (en) | A kind of nuclear critical accident detector | |
| KR102564895B1 (en) | A movable radiation detector having dual type detection modules | |
| JP2000221293A (en) | Apparatus and method for measuring burnup of nuclear fuel | |
| CN115877438A (en) | Method and system for monitoring concentration of radioactive aerosol in high radon environment of floating nuclear power plant | |
| CN116482739A (en) | Neutron-gamma detector and data processing method | |
| JP2001311780A (en) | Neutron detector | |
| JPH0213736B2 (en) | ||
| JP2500886B2 (en) | Neutron detector | |
| US3398280A (en) | Method and apparatus for determining cooling age of nuclear reactor fuel | |
| JP7561696B2 (en) | Nuclear material measurement system and method for measuring nuclear material | |
| JPH04326095A (en) | Criticality surveillance monitor for neutron multiplication system | |
| JPS62287177A (en) | Monitor for iodine 129 | |
| JP3728220B2 (en) | Γ-ray sensitivity test method for proportional counter neutron detector | |
| WO2021136562A1 (en) | Device for measuring the mixed radiation field of photons and neutrons | |
| JPH07306267A (en) | Radiation measuring equipment | |
| JPH08285946A (en) | Position detection apparatus | |
| JPH0328398Y2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |