JPH0579883A - 放射線検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主に化学工業分野のベッセル内容物のレベル
を非接触式に計測するγ線レベル計検出器に係るもので
あり、検出器の構造を、検出部の部分と信号処理のため
の部分とに分離可能な構造とし、耐圧防爆対象部を後段
の活性要素を含む部分に限定する。 【構成】 検出部を収納する第１のケースと、検出信号
を電気信号に変換し、増幅し、取扱いやすい形に変換を
与える信号処理部を含む第２のケースとを有し、検出部
と信号処理部との間に光伝送部を介在させ、且つ検出部
と信号処理部とを機械的に分離できる構造とし、信号処
理部を含む第２のケース部のみに耐圧防爆性構造を与え
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射線検出器に係り、
特に、主に化学工業関連に利用されているγ線レベル計
であって、密閉されたベッセル内の内容物（液体、粉
体、スラリーなど）のレベルを、γ線の透過量を検出す
ることにより非接触式にて計測する放射線検出器に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図２に従来の放射線検出器の構造例を示
す。本図において５１はジャケット部で、このジャケッ
ト部５１は、検出要素であるシンチレータ５２と、光電
子増倍管５３及び前置増幅部５４を主体とする電子回路
部とを収納する。５５は、複数の配線接続端子５６を収
納している端子ケース部であり、更に５７はケーブル、
５８はケーブル防爆用コネクタである。

【０００３】上記の放射線検出器は、フィールド計器と
して、防爆エリア内に設置されることが多いため、耐圧
防爆の認可が必要となる。従来では、検出器全体で、認
可に必要な評価試験を受けていた。従って検出器本体
は、認可の条件を満足するように設計され、製作されな
ければならない。また一度認可を受けると、その条件を
許可なく変更することはできない。そのため、できるだ
け認可を受ける範囲を限定することが、設計上及び取扱
い上から必要となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、放射線検出器
は、主に化学工業分野におけるベッセル内容物のレベル
測定に用いられるため、前述の如く、防爆エリア内に設
置される機器として耐圧防爆の認可が要求される。従来
の放射線検出器は、図２に示されるように、検出要素と
電子回路部とが一体構造となっていたため、耐圧防爆の
認可も全体が認可対象となっていた。装置全体を認可対
象とする場合、当然のことながら、耐圧防爆対象となる
容積が大きくなり、テスト条件が厳しく、構造も条件に
見合った形で堅牢な仕様のものが要求されるため、一般
に、設計負担が大きくなるという問題を有していた。本
発明の目的は、引火の要因と無関係な不活性要素である
検出部と、活性要素である光電子増倍管及び前置増幅部
とを構造的に分離した構造とし、耐圧防爆認可対象部
を、不活性要素の検出部を除外し、後段の活性部を含む
光電子増倍管及び前置増幅部のみに限定し、製作及び取
扱いの難点を排除した放射線検出器を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る放射線検出
器は、上記目的を達成するため、放射線を検出する検出
部と、この検出部から出力される光信号を受けて光−電
気変換及び増幅を行う光電子増倍部と、この光電子増幅
部の電気的出力を増幅する電気回路部とを備える放射線
検出器であることを前提とし、検出部を第１のケース部
に収納し、光電子増倍部と電気回路部を第２のケース部
に収納し、検出部と光電子増倍部との間に光伝送部を配
設し、第１のケース部と前記第２のケース部の間を機械
的に絶縁し、第２のケース部に耐圧防爆性構造を設ける
ように構成される。以上の如く放射線検出器を、検出部
よりなる不活性部（火花を発生させるエネルギー源を含
まない部分）と、光電子増倍部と電気回路部よりなる活
性部（火花を発生させるエネルギー源を含む部分）とに
分け、両者の接合部に光伝送効率の高い光伝送部を介在
させる構造とした。

【０００６】

【作用】本発明による放射線検出器では、シンチレータ
等の検出部と光電子増倍部との間であり且つ第１のケー
ス部（ジャケット部）と第２のケース部（端子ケース
部）の接合部に高い光伝送効率を有する光伝送部を介在
させ、この光伝送部で光信号の伝送させると共に、第２
のケース部の耐圧防爆性能を満足させるよう、十分な機
械強度が得られる構造を採用している。つまり、不活性
要素である検出部を収納する第１のケース部と、活性要
素を含む光電子増幅部等を収納する第２のケース部と
は、使用時には信号の伝送系として一体構造をなすが、
構造的には切離されるようにし、且つ第２のケース部す
なわち端子ケース部そのものだけで、密閉構造として機
能するように設計される。これにより、耐圧防爆認可対
象が、第２のケース部の部分に限定されることになる。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１は本発明に係る放射線検出器の構造を
示す断面図である。本図において、本発明に係る放射線
検出器の基本構成は、端子ケース部１（第２のケース部
である）とジャケット部２（第１のケース部である）か
らなり、ジャケット部２にはγ線を検出する検出要素と
してのシンチレータ３（又は電離箱）が配設される。検
出要素がシンチレータ３の場合には、γ線を受けて発生
した蛍光を電気信号に変換し増幅するための光電子増倍
管５、電気信号を処理しやすい大きさまで増幅する前置
増幅部６が設けられる。これらの光電子増倍管５及び前
置増幅部６からなる信号処理を行う電気回路部分は、端
子ケース部１の内部に収容される。また、シンチレータ
３と光電子増倍管５との間の接合部には、シンチレータ
３から出力される光を光増倍管５に伝送する光ガイド部
４が配設される。図１において、その他、７はケーブル
防爆用コネクタである。

【０００８】本発明に係る工業用γ線レベル計の放射線
検出器では、一般的に化学プロセスに係る溶液、粉体、
スラリーといった原料を収納するベッセル近傍の防爆エ
リア内に設置されることが多いことから、構造的に耐圧
防爆構造であることが要求される。この耐圧防爆構造
は、たとえ放射線検出器の本体内で爆発が生じても、そ
の影響が本体外に及ばないように、所定条件を満足する
仕様に作られるもので、その認定は国家認定機関によっ
て行われている。かかる背景の下に、図１に示すような
棒状の放射線検出器、すなわちベッセルの高さに沿って
設置される方式の放射線検出器の場合について、以下説
明する。

【０００９】前記形状の放射線検出器の全体を、耐圧防
爆構造に対応させるとなると、長さが２Ｍ（メートル）
以上もあり、製作及び取扱いの上からも、容易なことで
はない。そこで本実施例では、かかる棒状の放射線検出
器において、棒状の検出要素部と、それ以外の光電子増
倍管５と前置増幅部６よりなる信号処理を行う電気回路
部の間に、信号伝達の面では支障とならず且つ構造的に
は隔壁となるようなものを介在させ、耐圧防爆の対象部
を、後段の電気回路部に限定できるようにしたものであ
る。次に、本発明の適用例として、シンチレータ３とし
てプラスチックシンチレータを用いた棒状放射線検出器
を例にとり、より具体的に説明を行う。

【００１０】棒状の検出要素には、プラスチックシンチ
レータ３が用いられる。検出要素３にγ線が当ると蛍光
を発する。その光は微弱なものであるので、一般には光
電子増倍管５で光増幅され、更に前置増幅部６で電気的
に増幅される。検出信号は、放射線の強度に比例したパ
ルス数信号として取り出される。

【００１１】図１より明らかなように、本発明に係る放
射線検出器は構造的に２つの部分で構成される。つま
り、棒状のプラスチックシンチレータ３を収納するジャ
ケット部２と、光電子増幅管５と前置増幅部６を収納す
る端子ケース部１の２つの部分である。これらの２つの
部分の接合部は、機械的接合部分としてはフランジ接合
となるが、信号伝送の面で見ると、前述の通り光ガイド
部４で接合され、光学的に信号伝送ができる構造となっ
ている。

【００１２】また上記の説明からも明らかなように、ジ
ャケット部２は、プラスチックを主体とする物質で形成
されるプラスチックシンチレータ３のみであるので、こ
こに火花を生じ爆発を誘引するようなエネルギー源は存
在しない。従ってジャケット部２は不活性要素を含む部
分となる。このため、耐圧防爆対象としては、光ガイド
部４を含み且つ活性要素を含む端子ケース部１の部分に
限定すれば良いことになる。

【００１３】従って、光ガイド部４をケース隔壁の一部
として、耐圧防爆仕様を満足するような機械的強度を持
たせ、認可対象部分をこの端子ケース部１のみにとどめ
るように設計する。このことにより、機械構造的には二
分割されるが、放射線検出器としては、光ガイド部４を
介して一体化され、検出信号の伝送には何ら支障ない効
率良い検出機能を具備した放射線検出器を得ることがで
きる。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、次の効果を奏する。放射線検出器を、活性要素を
含む電気回路部分と不活性要素を含む検出部分の２つに
分ける構成とし、前者のみに防爆構造を与えるようにし
たため、防爆構造の設計が容易となる。検出部の収納部
は、容積的にも、寸法的（長さ２Ｍ程度）にも大きく、
これを防爆認定対象外にしたため、装置の防爆設計仕様
上かなり有利となり、装置全体のコスト的にも効果が大
きい。防爆認定を受ける際、認定対象の容積の小さな端
子ケース部のみを独立して受査すればよく、運搬取扱い
の上でも有利である。装置取付上において、取付け現地
の状況に応じた構造的変更があった場合でも主として防
爆対象外の検出部の収納部に限定して対応することがで
きるため、そのことに関連した規制や、認可内容変更の
手続きの問題も考えなくてよい。検出部と光電子増倍部
との接合部に光伝送部を用い、且つ光伝送部を第２のケ
ース部の外壁の一部として機能させるため、第２のケー
ス部に耐圧防爆性を具備させ得ると共に、光伝送部本来
の機能から信号伝送上には殆ど損失のない検出機能を与
えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放射線検出器の構造を示す断面図
である。

【図２】従来の放射線検出器の構造を説明するための一
部断面正面図である。

【符号の説明】

１ 端子ケース部（第２のケース部） ２ ジャケット部（第１のケース部） ３ シンチレータ（検出部） ４ 光ガイド部（光伝送部） ５ 光電子増倍管 ６ 電気回路部 ７ ケーブル防爆用コネクタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線を検出する検出部と、この検出部
   から出力される光信号を受けて光−電気変換及び増幅を
   行う光電子増倍部と、この光電子増幅部の電気的出力を
   増幅する電気回路部とを備える放射線検出器において、
   前記検出部を第１のケース部に収納し、前記光電子増倍
   部と前記電気回路部を第２のケース部に収納し、前記検
   出部と前記光電子増倍部との間に光伝送部を配設し、前
   記第１のケース部と前記第２のケース部の間を機械的に
   絶縁し、前記第２のケース部に耐圧防爆性構造を設けた
   ことを特徴とする放射線検出器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の放射線検出器において、
   前記光伝送部は高い光伝送効率を有することを特徴とす
   る放射線検出器。