JPH058789B2 - - Google Patents
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- JPH058789B2 JPH058789B2 JP17708284A JP17708284A JPH058789B2 JP H058789 B2 JPH058789 B2 JP H058789B2 JP 17708284 A JP17708284 A JP 17708284A JP 17708284 A JP17708284 A JP 17708284A JP H058789 B2 JPH058789 B2 JP H058789B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は電離箱を用いた放射線測定装置、特に
原子力発電所等における環境監視用であつて、平
常の低放射線レベルから事故時の高放射線レベル
に致るまで広いレベル範囲にわたつて一台で測定
を行うことのできる測定装置に関する。
原子力発電所等における環境監視用であつて、平
常の低放射線レベルから事故時の高放射線レベル
に致るまで広いレベル範囲にわたつて一台で測定
を行うことのできる測定装置に関する。
放射線の線量率の測定に際し測定装置が広い測
定範囲をもつていると、測定装置を放射線の監視
に使用しようとするとき甚だ好都合である。この
ため従来、放射線を検出してその線量率に比例し
た電流を出力する電離箱を用いた放射線測定装置
では、対数増幅器を用いて電離箱の出力電流を該
電流の対数に比例した信号に変換し、この信号に
もとづいて前記線量率を測定するのが通例で、対
数増幅器としてはシリコンダイオードやシリコン
トランジスタなどの半導体素子または真空管を帰
還素子として用いた増幅器が使用されている。こ
のような放射線測定装置には次に述べるような問
題を有している。
定範囲をもつていると、測定装置を放射線の監視
に使用しようとするとき甚だ好都合である。この
ため従来、放射線を検出してその線量率に比例し
た電流を出力する電離箱を用いた放射線測定装置
では、対数増幅器を用いて電離箱の出力電流を該
電流の対数に比例した信号に変換し、この信号に
もとづいて前記線量率を測定するのが通例で、対
数増幅器としてはシリコンダイオードやシリコン
トランジスタなどの半導体素子または真空管を帰
還素子として用いた増幅器が使用されている。こ
のような放射線測定装置には次に述べるような問
題を有している。
(1) 測定範囲が最大６桁程度でこれ以上測定範囲
を広くすると測定誤差が大きくなつて実用上使
用できない。
を広くすると測定誤差が大きくなつて実用上使
用できない。
(2) 電離箱の出力電流をそのまま測定するのでは
なく、この電流の対数を測定しているので放射
線線量率の測定精度が悪い。
なく、この電流の対数を測定しているので放射
線線量率の測定精度が悪い。
(3) 対数増幅器の対数化回路の温度係数が大きい
ため実用上は対数増幅器に温度補償回路を組み
こんでいるが、それでも周囲温度によつて測定
誤差が大きくなる。
ため実用上は対数増幅器に温度補償回路を組み
こんでいるが、それでも周囲温度によつて測定
誤差が大きくなる。
(4) 真空管を用いた対数増幅器は半導体素子を用
いたものよりも変換範囲が広いという特長があ
るが、特に最近では真空管の製造が中止される
傾向が強く、このため真空管の入手が困難であ
る。このため対数増幅器を用いないようにする
と、広い放射線レベル範囲にわたつて測定を可
能にするためにたとえばゲインの異なる線形増
幅器を複数台必要とする結果測定装置が大形に
なるという問題があつた。
いたものよりも変換範囲が広いという特長があ
るが、特に最近では真空管の製造が中止される
傾向が強く、このため真空管の入手が困難であ
る。このため対数増幅器を用いないようにする
と、広い放射線レベル範囲にわたつて測定を可
能にするためにたとえばゲインの異なる線形増
幅器を複数台必要とする結果測定装置が大形に
なるという問題があつた。
本発明は、上述したような従来の放射線測定装
置における問題点を解決して、広い測定範囲、た
とえば10桁の測定範囲にわたつて対数増幅器を用
いることなく高精度に放射線の線量率を測定する
ことのできる小形な放射線測定装置を提供するこ
とを目的とするものである。
置における問題点を解決して、広い測定範囲、た
とえば10桁の測定範囲にわたつて対数増幅器を用
いることなく高精度に放射線の線量率を測定する
ことのできる小形な放射線測定装置を提供するこ
とを目的とするものである。
本発明は上述の目的を達成するために放射線測
定装置を、電離箱と、この電離箱の出力電流を増
幅しかつ電圧に変換する増幅器と、増幅器の出力
電圧と上限設定電圧とを比較する上限コンパレー
タと、増幅器の出力電圧と下限設定電圧とを比較
する下限コンパレータと、前記両コンパレータの
出力信号に基づいて加減算動作する可逆計数回路
と、可逆計数回路の内容を解読するデコーダと、
デコーダの出力信号に応じて帰還抵抗器を増幅器
の帰還回路に接続する抵抗器切換回路とで構成
し、デコーダの出力信号を選択された帰還抵抗器
に対するレンジ信号として取出すと共に、増幅器
の出力電圧に基づいて放射線の線量率を測定する
ようにしたもので、このように放射線測定装置を
構成することによつて、電離箱が検出する放射線
の線量率、したがつて増幅器の出力電圧が変化し
て上限設定電圧あるいは下限設定電圧を越えた場
合自動的に抵抗器切換回路を介して異なつた抵抗
値の帰還抵抗器を帰還回路に接続して該増幅器の
ゲインを変更し、この場合の増幅器出力電圧とデ
コーダの出力信号とを用いて、従来の放射線測定
装置におけるような対数増幅器や複数個の線形増
幅器を用いることなく、放射線の線量率を広い測
定範囲にわたつて高精度に測定できるようにした
ものである。
定装置を、電離箱と、この電離箱の出力電流を増
幅しかつ電圧に変換する増幅器と、増幅器の出力
電圧と上限設定電圧とを比較する上限コンパレー
タと、増幅器の出力電圧と下限設定電圧とを比較
する下限コンパレータと、前記両コンパレータの
出力信号に基づいて加減算動作する可逆計数回路
と、可逆計数回路の内容を解読するデコーダと、
デコーダの出力信号に応じて帰還抵抗器を増幅器
の帰還回路に接続する抵抗器切換回路とで構成
し、デコーダの出力信号を選択された帰還抵抗器
に対するレンジ信号として取出すと共に、増幅器
の出力電圧に基づいて放射線の線量率を測定する
ようにしたもので、このように放射線測定装置を
構成することによつて、電離箱が検出する放射線
の線量率、したがつて増幅器の出力電圧が変化し
て上限設定電圧あるいは下限設定電圧を越えた場
合自動的に抵抗器切換回路を介して異なつた抵抗
値の帰還抵抗器を帰還回路に接続して該増幅器の
ゲインを変更し、この場合の増幅器出力電圧とデ
コーダの出力信号とを用いて、従来の放射線測定
装置におけるような対数増幅器や複数個の線形増
幅器を用いることなく、放射線の線量率を広い測
定範囲にわたつて高精度に測定できるようにした
ものである。
第１図は本発明による放射線測定装置の１実施
例の構成図で、図において１は放射線を検出して
その線量率に比例した電流を出力する電離箱、２
は電離箱１の出力電流を増幅しこの電流の大きさ
に比例した大きさの直流電圧２ａを出力する増幅
器、３〜７はそれぞれ抵抗値R1，R2，R3，R4，
R5を有する帰還抵抗器、８ａ〜１２ａはそれぞ
れリレーコイル８〜１２の各々によつて駆動され
る接点で、１３は帰還抵抗器３〜７が接点８ａ〜
１２ａによつて切り換えて接続される、増幅器２
の帰還回路である。この場合R1：R2：R3：R4：
R5＝１：102：104：106：108の関係があるように
抵抗器３〜７の各抵抗値が選定されている。１４
は増幅器の出力電圧２ａが入力されこの電圧に比
例したパルス周波数信号１４ａを出力する周波数
変換回路である。１５は可変の上限設定電圧Vh
を出力する上限設定電圧、１６は可変の下限設定
電圧Vlを出力する下限設定電圧、１７は出力電
圧２ａと上限設定電圧Vhとが入力され電圧２ａ
の大きさが電圧Vhを越えるとＨ信号とＬ信号と
からなる二値信号の中のＨ信号を出力する上限コ
ンパレータ、１８は出力電圧２ａと下限設定電圧
Vlとが入力され電圧２ａの大きさが電圧Vlより
も小さくなると前記同様に二値信号中のＨ信号を
出力する下限コンパレータである。この場合
（Vh／Vl）≒100であるように設定されている。
１９は前記コンパレータ１７および１８の各出力
信号が入力される二入力のワンシヨツト回路で、
この回路は二入力のいずれかがＨ信号になるとパ
ルス状のＨ信号を一個出力する。２０は上限コン
パレータ１７の出力信号とワンシヨツト回路１９
の出力信号とが入力され両信号がＨ信号であると
Ｈ信号を出力する二入力の第1AND回路、２１は
下限コンパレータ１８の出力信号とワンシヨツト
回路１９の出力信号とが入力され両信号がＨ信号
であるとＨ信号を出力する二入力の第2AND回路
である。第１および第2AND回路２０，２１はそ
れぞれ他の論理素子を用いて同様な機能を有する
ように構成されても差し支えない。２２は加算端
子２２ａと減算端子２２ｂとを有する二入力の可
逆計数回路で、この場合端子２２ａには第1AND
回路２０の出力端子が接続され端子２２ｂには第
2AND回路２１の出力端子が接続されている。２
３は可逆計数回路２２の出力信号が入力されこの
計数回路２２の内容に応じた複数個の二値信号を
出力するデコーダで、この場合デコーダの出力信
号は並列に出力される５個の二値信号２３ａ，２
３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅで構成されてい
る。なお、信号２３ａはレンジ１信号を意味し、
以下同様に信号２３ｂはレンジ２信号、信号２３
ｃはレンジ３信号、信号２３ｄはレンジ４信号、
信号２３ｅはレンジ５信号をそれぞれ意味する。
このように、この例では５レンジ構成となつてい
る。２４〜２８はそれぞれ信号２３ａ〜２３ｅの
各Ｈ信号が入力されるとリレーコイル８〜１２を
励磁するように動作するリレー駆動回路で、帰還
抵抗器３〜７はリレーコイル８〜１２が励磁され
て接点８ａ〜１２ａが動作すると帰還回路１３に
接続されるので、駆動回路２４〜２８とリレーコ
イル８〜１２と接点８ａ〜１２ａとは、デコーダ
２３の出力信号２３ａ〜２３ｅに応じて帰還抵抗
器３〜７を帰還回路１３に接続する抵抗器切換回
路２９を構成している。この場合、帰還抵抗器３
〜７はこの中の一個が帰還回路１３に接続される
ように、出力信号２３ａ〜２３ｅと抵抗器切換回
路２９とが構成されている。
例の構成図で、図において１は放射線を検出して
その線量率に比例した電流を出力する電離箱、２
は電離箱１の出力電流を増幅しこの電流の大きさ
に比例した大きさの直流電圧２ａを出力する増幅
器、３〜７はそれぞれ抵抗値R1，R2，R3，R4，
R5を有する帰還抵抗器、８ａ〜１２ａはそれぞ
れリレーコイル８〜１２の各々によつて駆動され
る接点で、１３は帰還抵抗器３〜７が接点８ａ〜
１２ａによつて切り換えて接続される、増幅器２
の帰還回路である。この場合R1：R2：R3：R4：
R5＝１：102：104：106：108の関係があるように
抵抗器３〜７の各抵抗値が選定されている。１４
は増幅器の出力電圧２ａが入力されこの電圧に比
例したパルス周波数信号１４ａを出力する周波数
変換回路である。１５は可変の上限設定電圧Vh
を出力する上限設定電圧、１６は可変の下限設定
電圧Vlを出力する下限設定電圧、１７は出力電
圧２ａと上限設定電圧Vhとが入力され電圧２ａ
の大きさが電圧Vhを越えるとＨ信号とＬ信号と
からなる二値信号の中のＨ信号を出力する上限コ
ンパレータ、１８は出力電圧２ａと下限設定電圧
Vlとが入力され電圧２ａの大きさが電圧Vlより
も小さくなると前記同様に二値信号中のＨ信号を
出力する下限コンパレータである。この場合
（Vh／Vl）≒100であるように設定されている。
１９は前記コンパレータ１７および１８の各出力
信号が入力される二入力のワンシヨツト回路で、
この回路は二入力のいずれかがＨ信号になるとパ
ルス状のＨ信号を一個出力する。２０は上限コン
パレータ１７の出力信号とワンシヨツト回路１９
の出力信号とが入力され両信号がＨ信号であると
Ｈ信号を出力する二入力の第1AND回路、２１は
下限コンパレータ１８の出力信号とワンシヨツト
回路１９の出力信号とが入力され両信号がＨ信号
であるとＨ信号を出力する二入力の第2AND回路
である。第１および第2AND回路２０，２１はそ
れぞれ他の論理素子を用いて同様な機能を有する
ように構成されても差し支えない。２２は加算端
子２２ａと減算端子２２ｂとを有する二入力の可
逆計数回路で、この場合端子２２ａには第1AND
回路２０の出力端子が接続され端子２２ｂには第
2AND回路２１の出力端子が接続されている。２
３は可逆計数回路２２の出力信号が入力されこの
計数回路２２の内容に応じた複数個の二値信号を
出力するデコーダで、この場合デコーダの出力信
号は並列に出力される５個の二値信号２３ａ，２
３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅで構成されてい
る。なお、信号２３ａはレンジ１信号を意味し、
以下同様に信号２３ｂはレンジ２信号、信号２３
ｃはレンジ３信号、信号２３ｄはレンジ４信号、
信号２３ｅはレンジ５信号をそれぞれ意味する。
このように、この例では５レンジ構成となつてい
る。２４〜２８はそれぞれ信号２３ａ〜２３ｅの
各Ｈ信号が入力されるとリレーコイル８〜１２を
励磁するように動作するリレー駆動回路で、帰還
抵抗器３〜７はリレーコイル８〜１２が励磁され
て接点８ａ〜１２ａが動作すると帰還回路１３に
接続されるので、駆動回路２４〜２８とリレーコ
イル８〜１２と接点８ａ〜１２ａとは、デコーダ
２３の出力信号２３ａ〜２３ｅに応じて帰還抵抗
器３〜７を帰還回路１３に接続する抵抗器切換回
路２９を構成している。この場合、帰還抵抗器３
〜７はこの中の一個が帰還回路１３に接続される
ように、出力信号２３ａ〜２３ｅと抵抗器切換回
路２９とが構成されている。
次に第１図の測定装置の動作を説明する。第１
図においては各部が上述したように構成されてい
るので、今たとえば、帰還抵抗器５がリレー接点
１０ａによつて帰還回路１３に接続されかつ増幅
器の出力電圧２ａの大きさが設定電圧VhとVlと
の間にある状態で、電離箱１の検出する放射線の
線量率が増大して出力電圧２ａの大きさが設定電
圧Vhより大きくなつたとすると、上限コンパレ
ータ１７からＨ信号が出力される。したがつてワ
ンシヨツト回路１９からパルス状の一個のＨ信号
が出力され、下限コンパレータ１８の出力信号は
この時Ｌ信号となつているので第1AND回路２０
から一個のパルスが可逆計数回路２２に出力さ
れ、この結果計数回路２２の内容が１だけ増加す
る。デコーダ２３は計数回路２２のこの時の計数
内容によつて出力信号２３ｂをＨ信号とし出力信
号２３ｃをＬ信号とするように構成されている。
したがつてリレー駆動回路２５、リレーコイル
９、接点９ａによつて帰還抵抗器４が帰還回路１
３に接続され、帰還回路１３に今まで接続されて
いた帰還抵抗器５はリレー駆動回路２６、リレー
コイル１０、接点１０ａによつて帰還回路１３か
ら切り離される。この時増幅器２の帰還抵抗の値
はR3からR2に変化するので該増幅器のゲインは
１／１００になり、したがつて出力電圧２ａの値は下
限設定電圧Vl近傍の値になる。電圧Vlはこの時
の出力電圧２ａの大きさよりも少し小さい値であ
るように設定されている。帰還回路１３に帰還抵
抗器４が接続された状態では帰還抵抗器５が接続
された状態に比べて増幅器２のゲインが1/100に
なつているので、この時の出力電圧２ａは、後者
の接続状態において出力電圧２ａが同じ大きさに
なつた時の電離箱１の出力電流の100倍の大きさ
の出力電流を表している。この状態で放射線の線
量率がさらに増大し出力電圧２ａが再び下限設定
電圧Vhより大きくなると、上限コンパレータ１
７、ワンシヨツト回路１９、第1AND回路２０、
計数回路２２が前述と同様に動作し、この時信号
２３ｂがＬ信号となり信号２３ａがＨ信号とな
る。したがつて帰還回路１３には帰還抵抗器３が
接続され、帰還抵抗器４は切り離されるので出力
電圧２ａはさらに100倍の電離箱１の出力電流を
表すものとなる。
図においては各部が上述したように構成されてい
るので、今たとえば、帰還抵抗器５がリレー接点
１０ａによつて帰還回路１３に接続されかつ増幅
器の出力電圧２ａの大きさが設定電圧VhとVlと
の間にある状態で、電離箱１の検出する放射線の
線量率が増大して出力電圧２ａの大きさが設定電
圧Vhより大きくなつたとすると、上限コンパレ
ータ１７からＨ信号が出力される。したがつてワ
ンシヨツト回路１９からパルス状の一個のＨ信号
が出力され、下限コンパレータ１８の出力信号は
この時Ｌ信号となつているので第1AND回路２０
から一個のパルスが可逆計数回路２２に出力さ
れ、この結果計数回路２２の内容が１だけ増加す
る。デコーダ２３は計数回路２２のこの時の計数
内容によつて出力信号２３ｂをＨ信号とし出力信
号２３ｃをＬ信号とするように構成されている。
したがつてリレー駆動回路２５、リレーコイル
９、接点９ａによつて帰還抵抗器４が帰還回路１
３に接続され、帰還回路１３に今まで接続されて
いた帰還抵抗器５はリレー駆動回路２６、リレー
コイル１０、接点１０ａによつて帰還回路１３か
ら切り離される。この時増幅器２の帰還抵抗の値
はR3からR2に変化するので該増幅器のゲインは
１／１００になり、したがつて出力電圧２ａの値は下
限設定電圧Vl近傍の値になる。電圧Vlはこの時
の出力電圧２ａの大きさよりも少し小さい値であ
るように設定されている。帰還回路１３に帰還抵
抗器４が接続された状態では帰還抵抗器５が接続
された状態に比べて増幅器２のゲインが1/100に
なつているので、この時の出力電圧２ａは、後者
の接続状態において出力電圧２ａが同じ大きさに
なつた時の電離箱１の出力電流の100倍の大きさ
の出力電流を表している。この状態で放射線の線
量率がさらに増大し出力電圧２ａが再び下限設定
電圧Vhより大きくなると、上限コンパレータ１
７、ワンシヨツト回路１９、第1AND回路２０、
計数回路２２が前述と同様に動作し、この時信号
２３ｂがＬ信号となり信号２３ａがＨ信号とな
る。したがつて帰還回路１３には帰還抵抗器３が
接続され、帰還抵抗器４は切り離されるので出力
電圧２ａはさらに100倍の電離箱１の出力電流を
表すものとなる。
帰還回路１３に帰還抵抗器３が接続された状態
で、放射線の線量率が減少して電離箱１の出力電
流が小くなると増幅器の出力電圧２ａの大きさが
小さくなり、遂にこの大きさが設定電圧Vlより
も小さくなると下限コンパレータ１８からＨ信号
が出力される。この結果ワンシヨツト回路１９か
らパルス状の一個のＨ信号が出力され、上限コン
パレータ１７の出力信号はこの時Ｌ信号となつて
いるので第2AND回路２１から一個のパルスが可
逆計数回路２２に出力され、このため計数回路２
２の内容が１だけ減少する。したがつてこの時の
計数回路２２の内容は、デコーダ２３と抵抗器切
換回路２９とによつて帰還抵抗器４を帰還回路１
３に接続していた時の内容と同じになるので、デ
コーダの出力信号２３ｂがＨ信号になり、出力信
号２３ａはＬ信号となる。故にこの場合帰還回路
１３の帰還抵抗器は抵抗器切換回路２９によつて
抵抗器３から抵抗器４に切り換えられるので、切
り換え後の出力電圧２ａは切り換え前の出力電圧
２ａの表す電離箱１の出力電流の1/100の大きさ
の出力電流を表すことになり、この切り換えの時
点では設定電圧Vlが前述したように設定されて
いるので、出力電圧２ａの大きさは上限設定電圧
Vh近傍のVhより小さい電圧になる。この状態で
放射線の線量率がさらに減少して出力電圧２ａが
下限設定電圧Vlよりも小さくなると、下限コン
パレータ１８、ワンシヨツト回路１９、第2AND
回路２１、計数回路２２が前述と同様に動作し、
この時信号２３ｂはＬ信号となり信号２３ｃはＨ
信号となる。したがつてこの時第１図の測定装置
は帰還回路１３に帰還抵抗器５が接続された、本
動作説明の初期の状態になる。
で、放射線の線量率が減少して電離箱１の出力電
流が小くなると増幅器の出力電圧２ａの大きさが
小さくなり、遂にこの大きさが設定電圧Vlより
も小さくなると下限コンパレータ１８からＨ信号
が出力される。この結果ワンシヨツト回路１９か
らパルス状の一個のＨ信号が出力され、上限コン
パレータ１７の出力信号はこの時Ｌ信号となつて
いるので第2AND回路２１から一個のパルスが可
逆計数回路２２に出力され、このため計数回路２
２の内容が１だけ減少する。したがつてこの時の
計数回路２２の内容は、デコーダ２３と抵抗器切
換回路２９とによつて帰還抵抗器４を帰還回路１
３に接続していた時の内容と同じになるので、デ
コーダの出力信号２３ｂがＨ信号になり、出力信
号２３ａはＬ信号となる。故にこの場合帰還回路
１３の帰還抵抗器は抵抗器切換回路２９によつて
抵抗器３から抵抗器４に切り換えられるので、切
り換え後の出力電圧２ａは切り換え前の出力電圧
２ａの表す電離箱１の出力電流の1/100の大きさ
の出力電流を表すことになり、この切り換えの時
点では設定電圧Vlが前述したように設定されて
いるので、出力電圧２ａの大きさは上限設定電圧
Vh近傍のVhより小さい電圧になる。この状態で
放射線の線量率がさらに減少して出力電圧２ａが
下限設定電圧Vlよりも小さくなると、下限コン
パレータ１８、ワンシヨツト回路１９、第2AND
回路２１、計数回路２２が前述と同様に動作し、
この時信号２３ｂはＬ信号となり信号２３ｃはＨ
信号となる。したがつてこの時第１図の測定装置
は帰還回路１３に帰還抵抗器５が接続された、本
動作説明の初期の状態になる。
上述したようにして、第１図の測定装置におい
ては、電離箱１の出力電流が100倍になる毎に帰
還抵抗器３〜７の接続が自動的に切り換えられて
増幅器２のゲインが1/100に切り下げられ、増幅
器２のゲインの大きさとデコーダ２３の出力信号
２３ａ〜２３ｅの状態とは対応している。したが
つてデコーダ２３の出力信号の状態と出力電圧２
ａの大きさとから電離箱１の出力電流の大きさ、
したがつて放射線の線量率を測定することがで
き、この場合、増幅器２のゲインは100倍づつ５
段階に切り換えられるので、この測定装置は10桁
の測定範囲を有していることになる。デコーダ２
３の出力信号２３ａ〜２３ｅの状態は増幅器２の
ゲインの大きさに対応しているので、これらの信
号は測定レンジを表す信号でもある。前述したよ
うに周波数変換回路の出力信号１４ａは出力電圧
２ａに比例した周波数のパルスである。したがつ
て信号１４ａにデコーダ２３の出力信号２３ａ〜
２３ｅの各々が表す重みを乗算することによつ
て、放射線の線量率を10桁の測定範囲にわたつ
て、対数増幅器や複数個の線形増幅器を用いるこ
となく直接測定することができる。
ては、電離箱１の出力電流が100倍になる毎に帰
還抵抗器３〜７の接続が自動的に切り換えられて
増幅器２のゲインが1/100に切り下げられ、増幅
器２のゲインの大きさとデコーダ２３の出力信号
２３ａ〜２３ｅの状態とは対応している。したが
つてデコーダ２３の出力信号の状態と出力電圧２
ａの大きさとから電離箱１の出力電流の大きさ、
したがつて放射線の線量率を測定することがで
き、この場合、増幅器２のゲインは100倍づつ５
段階に切り換えられるので、この測定装置は10桁
の測定範囲を有していることになる。デコーダ２
３の出力信号２３ａ〜２３ｅの状態は増幅器２の
ゲインの大きさに対応しているので、これらの信
号は測定レンジを表す信号でもある。前述したよ
うに周波数変換回路の出力信号１４ａは出力電圧
２ａに比例した周波数のパルスである。したがつ
て信号１４ａにデコーダ２３の出力信号２３ａ〜
２３ｅの各々が表す重みを乗算することによつ
て、放射線の線量率を10桁の測定範囲にわたつ
て、対数増幅器や複数個の線形増幅器を用いるこ
となく直接測定することができる。
この測定装置は10桁の測定範囲を有している
が、もしも周波数変換回路１４がこの全測定範囲
にわたつてて入力信号に比例した周波数のパルス
信号を出力しうるものとすると、この測定範囲の
始点に対応するパルス信号の周波数を10m〔Hz〕と
して測定範囲の終点に対応するパルス信号の周波
数は10m+10〔Hz〕となり、このようなパルス信号
をたとえば計数することによつて放射線の線量率
を直接測定することができるので、この場合の測
定誤差がフルスケールに対してα〔％〕であると
するとこの誤差の絶対値は10m+10×α×10-2〔Hz〕
となり、この値は測定範囲の始点に対応するパル
ス信号の周波数10m〔Hz〕に対してはα×1010〔％〕
となる。対数増幅器を使用した従来の放射線測定
装置ではこのようなα×1010〔％〕の誤差が生じ
ていたのであるが、第１図の測定装置において
は、帰還抵抗器３〜７の中のいずれか一個が帰還
回路１３に接続されて増幅器２のゲインが一つの
値Ｇに設定されている状態での測定範囲始点、す
なわち増幅器２の出力電圧２ａの最小値に対応す
る周波数変換回路の出力信号１４ａの周波数を
10n〔Hz〕に設定したとすると、増幅器２のゲイ
ンが値Ｇに設定されている状態での測定範囲終点
に対応する出力信号１４ａの周波数は10n+2〔Hz〕
となり、この10n+2〔Hz〕がα〔％〕の放射線線量
率測定誤差を含むものとするとこの誤差は測定範
囲始点に対応する周波数10n〔Hz〕に対してはα×
102〔％〕となり、この誤差の割合いα×102〔％〕
は帰還抵抗器３〜７のいずれを帰還回路に接続し
ても変らない。すなわち、従来の対数増幅器を用
いた放射線測定装置では測定範囲始点における測
定誤差がα×1010〔％〕になるのに対して、第１
図の測定装置では測定範囲始点における測定誤差
がα×102〔％〕になるので測定精度が段格に向上
している。
が、もしも周波数変換回路１４がこの全測定範囲
にわたつてて入力信号に比例した周波数のパルス
信号を出力しうるものとすると、この測定範囲の
始点に対応するパルス信号の周波数を10m〔Hz〕と
して測定範囲の終点に対応するパルス信号の周波
数は10m+10〔Hz〕となり、このようなパルス信号
をたとえば計数することによつて放射線の線量率
を直接測定することができるので、この場合の測
定誤差がフルスケールに対してα〔％〕であると
するとこの誤差の絶対値は10m+10×α×10-2〔Hz〕
となり、この値は測定範囲の始点に対応するパル
ス信号の周波数10m〔Hz〕に対してはα×1010〔％〕
となる。対数増幅器を使用した従来の放射線測定
装置ではこのようなα×1010〔％〕の誤差が生じ
ていたのであるが、第１図の測定装置において
は、帰還抵抗器３〜７の中のいずれか一個が帰還
回路１３に接続されて増幅器２のゲインが一つの
値Ｇに設定されている状態での測定範囲始点、す
なわち増幅器２の出力電圧２ａの最小値に対応す
る周波数変換回路の出力信号１４ａの周波数を
10n〔Hz〕に設定したとすると、増幅器２のゲイ
ンが値Ｇに設定されている状態での測定範囲終点
に対応する出力信号１４ａの周波数は10n+2〔Hz〕
となり、この10n+2〔Hz〕がα〔％〕の放射線線量
率測定誤差を含むものとするとこの誤差は測定範
囲始点に対応する周波数10n〔Hz〕に対してはα×
102〔％〕となり、この誤差の割合いα×102〔％〕
は帰還抵抗器３〜７のいずれを帰還回路に接続し
ても変らない。すなわち、従来の対数増幅器を用
いた放射線測定装置では測定範囲始点における測
定誤差がα×1010〔％〕になるのに対して、第１
図の測定装置では測定範囲始点における測定誤差
がα×102〔％〕になるので測定精度が段格に向上
している。
上述した実施例においては上限設定電圧Vhと
下限設定電圧Vlとの比をほぼ102に設定し、かつ
帰還抵抗器３〜７によつて増幅器２のゲインが
１、102、104、106、108の５段階に切り換えられ
る様にしたが、本発明はこのような実施態様に限
られるものではなく、上限電圧Vhと下限電圧Vl
との比を１より大きい正の実数Ｒにほぼ近い値に
設定し、かつ増幅器２のゲインがｓを正整数とし
て１、R1、R2、……、Rs-1のｓ段階に切り換え
られるようにｓ個の帰還抵抗器が設けられてよい
ものであつて、勿論この場合デコーダ２３からは
ｓ個の出力信号が出力され、抵抗器切換回路２９
はこの出力信号によつてｓ個の帰還抵抗器を増幅
器２の帰還回路１３に接続するように構成され
る。したがつてこのように構成された放射線測定
装置では、増幅器２の入力信号がＲ倍になる毎に
該増幅器のゲインの切り換えが自動的に行われ、
この切り換えはｓ段階にわたつて行われるので、
このような放射線測定装置の全測定範囲はRsに
応じたものとなり、入力信号がＲ倍になるごとに
増幅器のゲインの切り換えを行うようにした上述
の測定装置の測定精度が、Rsに応じた全測定範
囲を対数増幅器を用いて測定する装置の測定精度
に比べて良好となることは上述した所から明らか
である。
下限設定電圧Vlとの比をほぼ102に設定し、かつ
帰還抵抗器３〜７によつて増幅器２のゲインが
１、102、104、106、108の５段階に切り換えられ
る様にしたが、本発明はこのような実施態様に限
られるものではなく、上限電圧Vhと下限電圧Vl
との比を１より大きい正の実数Ｒにほぼ近い値に
設定し、かつ増幅器２のゲインがｓを正整数とし
て１、R1、R2、……、Rs-1のｓ段階に切り換え
られるようにｓ個の帰還抵抗器が設けられてよい
ものであつて、勿論この場合デコーダ２３からは
ｓ個の出力信号が出力され、抵抗器切換回路２９
はこの出力信号によつてｓ個の帰還抵抗器を増幅
器２の帰還回路１３に接続するように構成され
る。したがつてこのように構成された放射線測定
装置では、増幅器２の入力信号がＲ倍になる毎に
該増幅器のゲインの切り換えが自動的に行われ、
この切り換えはｓ段階にわたつて行われるので、
このような放射線測定装置の全測定範囲はRsに
応じたものとなり、入力信号がＲ倍になるごとに
増幅器のゲインの切り換えを行うようにした上述
の測定装置の測定精度が、Rsに応じた全測定範
囲を対数増幅器を用いて測定する装置の測定精度
に比べて良好となることは上述した所から明らか
である。
また第１図の実施例においては増幅器２のゲイ
ン切換えは一個の帰還抵抗器を帰還回路に接続し
て行ようにしたが、本発明はこのような実施態様
に限られるものではなく、増幅器２のゲイン切り
換えは、各帰還抵抗器の抵抗値を適宜設定するこ
とによつて、複数個の帰還抵抗器を帰還回路に接
続して行うようにしても差し支えないものであ
る。
ン切換えは一個の帰還抵抗器を帰還回路に接続し
て行ようにしたが、本発明はこのような実施態様
に限られるものではなく、増幅器２のゲイン切り
換えは、各帰還抵抗器の抵抗値を適宜設定するこ
とによつて、複数個の帰還抵抗器を帰還回路に接
続して行うようにしても差し支えないものであ
る。
さらにまた第１図の実施例においては第1AND
回路２０の出力信号を加算端子２２ａに入力し第
2AND回路２１の出力信号を減算端子２２ｂに入
力したが、本発明は第1AND回路２０の出力信号
を減算端子２２ｂに入力し第2AND回路２１の出
力信号を加算端子２２ａに入力するようにしても
よいものであつて、勿論この場合抵抗器切換回路
２９は可逆計数回路２２の内容が減少すると増幅
器２のゲインを減少させるように構成される。
回路２０の出力信号を加算端子２２ａに入力し第
2AND回路２１の出力信号を減算端子２２ｂに入
力したが、本発明は第1AND回路２０の出力信号
を減算端子２２ｂに入力し第2AND回路２１の出
力信号を加算端子２２ａに入力するようにしても
よいものであつて、勿論この場合抵抗器切換回路
２９は可逆計数回路２２の内容が減少すると増幅
器２のゲインを減少させるように構成される。
なお、第１図の実施例においては、可逆計数回
路２２の加減算方向切換回路はワンシヨツト回路
１９とAND回路２０，２１とで構成されている
が、たとえば、上限コンパレータ１７および下限
コンパレータ１８の出力側にそれぞれワンシヨツ
ト回路を接続し、各ワンシヨツト回路の出力信号
を直接可逆計数回路２２の加算端子２２ａおよび
減算端子２２ｂに導くようにしてもよいし、ある
いは、同様に両コンパレータ１７，１８の出力側
にそれぞれ微分回路を接続し、この微分出力の正
パルスのみをたとえば波形整形回路を介して可逆
計数回路２２に導くようにしてもよい。
路２２の加減算方向切換回路はワンシヨツト回路
１９とAND回路２０，２１とで構成されている
が、たとえば、上限コンパレータ１７および下限
コンパレータ１８の出力側にそれぞれワンシヨツ
ト回路を接続し、各ワンシヨツト回路の出力信号
を直接可逆計数回路２２の加算端子２２ａおよび
減算端子２２ｂに導くようにしてもよいし、ある
いは、同様に両コンパレータ１７，１８の出力側
にそれぞれ微分回路を接続し、この微分出力の正
パルスのみをたとえば波形整形回路を介して可逆
計数回路２２に導くようにしてもよい。
第２図は本発明の他の実施例の構成図である。
この実施例においては、電離箱１、増幅器２、帰
還抵抗器３〜７、およびリレーコイル８〜１２に
よつて電離箱部１が構成され、そして、周波数変
換回路１４、設定器１５，１６、コンパレータ１
７，１８、ワンシヨツト回路１９、AND回路２
０，２１、可逆計数回路２２、デコーダ２３、お
よびリレー駆動回路２４〜２８によつて測定部
が構成されている。そして、電離箱部と測定部
とはケーブルによつて接続されている。
この実施例においては、電離箱１、増幅器２、帰
還抵抗器３〜７、およびリレーコイル８〜１２に
よつて電離箱部１が構成され、そして、周波数変
換回路１４、設定器１５，１６、コンパレータ１
７，１８、ワンシヨツト回路１９、AND回路２
０，２１、可逆計数回路２２、デコーダ２３、お
よびリレー駆動回路２４〜２８によつて測定部
が構成されている。そして、電離箱部と測定部
とはケーブルによつて接続されている。
このような構成の実施例によれば、次のような
利点が得られる。すなわち、放射線電離箱では微
少電流を測定することが多く、通常電離箱部は
外部の誘導等の影響をうけない様にシールドケー
ス内に収容される。また空気中の湿気により絶縁
材の絶縁抵抗が低下しないように防湿ケース内に
収容される。よつて電離箱部と測定部を分離
し、電離箱部のみ静電シールド付の防湿ケースに
収容すれば収容ケースの寸法が小さくなり、安価
に製作することが出来る。
利点が得られる。すなわち、放射線電離箱では微
少電流を測定することが多く、通常電離箱部は
外部の誘導等の影響をうけない様にシールドケー
ス内に収容される。また空気中の湿気により絶縁
材の絶縁抵抗が低下しないように防湿ケース内に
収容される。よつて電離箱部と測定部を分離
し、電離箱部のみ静電シールド付の防湿ケースに
収容すれば収容ケースの寸法が小さくなり、安価
に製作することが出来る。
なお、第２図の実施例において、電離箱１と増
幅器２とをさらに独立したユニツトに分離しても
よい。このような構成の実施例によれば放射線電
離箱が高温あるいは高放射線下で使用される場
合、電離箱１のみ高温あるいは高放射線下に設置
して出力信号をケーブルで条件のよい所に導くこ
とができ、従つて高温あるいは高放射線下でも使
用できる。
幅器２とをさらに独立したユニツトに分離しても
よい。このような構成の実施例によれば放射線電
離箱が高温あるいは高放射線下で使用される場
合、電離箱１のみ高温あるいは高放射線下に設置
して出力信号をケーブルで条件のよい所に導くこ
とができ、従つて高温あるいは高放射線下でも使
用できる。
第３図は本発明のさらに異なる他の実施例の構
成図である。この実施例においては、AND回路
２０の出力信号が可逆計数回路２２の減算端子２
２ｂに入力され、AND回路２１の出力信号がそ
の加算端子２２ａに入力されている。従つて、デ
コーダ２３においては、その出力レンジの取出し
位置が第１図の実施例とは反対になつている。
成図である。この実施例においては、AND回路
２０の出力信号が可逆計数回路２２の減算端子２
２ｂに入力され、AND回路２１の出力信号がそ
の加算端子２２ａに入力されている。従つて、デ
コーダ２３においては、その出力レンジの取出し
位置が第１図の実施例とは反対になつている。
以上に説明したように、本発明においては、電
離箱と、この電離箱の出力電流を増幅しかつ電圧
に変換する増幅器と、増幅器の出力電圧と上限設
定電圧とを比較する上限コンパレータと、増幅器
の出力電圧と下限設定電圧とを比較する下限コン
パレータと、両コンパレータの出力信号に基づい
て加減算動作する可逆計数回路と、可逆計数回路
の内容を解読するデコーダと、デコーダの出力信
号に応じて帰還抵抗器を増幅器の帰還回路に接続
する抵抗器切換回路とで放射線測定装置を構成
し、しかもデコーダの出力信号を前記選択された
帰還抵抗器に対するレンジ信号として取出すの
で、このような放射線測定装置では、電離箱が検
出する放射線の線量率が変化して増幅器の出力電
圧が増加または減少し、この電圧が上限設定電圧
あるいは下限設定電圧をこえると抵抗器切換回路
によつて増幅器のゲインが自動的に切り換えら
れ、この場合の増幅器出力電圧とデコーダの出力
信号とを用いて放射線の線量率の測定を行うこと
ができるしたがつてこのような放射線測定装置に
は、広範囲にわたる放射線線量率の測定を対数増
幅器や複数個の線形増幅器を使用することなく行
える効果があり、またこの結果測定精度が向上し
かつ測定装置が小形になる効果がある。
離箱と、この電離箱の出力電流を増幅しかつ電圧
に変換する増幅器と、増幅器の出力電圧と上限設
定電圧とを比較する上限コンパレータと、増幅器
の出力電圧と下限設定電圧とを比較する下限コン
パレータと、両コンパレータの出力信号に基づい
て加減算動作する可逆計数回路と、可逆計数回路
の内容を解読するデコーダと、デコーダの出力信
号に応じて帰還抵抗器を増幅器の帰還回路に接続
する抵抗器切換回路とで放射線測定装置を構成
し、しかもデコーダの出力信号を前記選択された
帰還抵抗器に対するレンジ信号として取出すの
で、このような放射線測定装置では、電離箱が検
出する放射線の線量率が変化して増幅器の出力電
圧が増加または減少し、この電圧が上限設定電圧
あるいは下限設定電圧をこえると抵抗器切換回路
によつて増幅器のゲインが自動的に切り換えら
れ、この場合の増幅器出力電圧とデコーダの出力
信号とを用いて放射線の線量率の測定を行うこと
ができるしたがつてこのような放射線測定装置に
は、広範囲にわたる放射線線量率の測定を対数増
幅器や複数個の線形増幅器を使用することなく行
える効果があり、またこの結果測定精度が向上し
かつ測定装置が小形になる効果がある。
第１図ないし第３図は本発明による放射線測定
装置のそれぞれ異なる実施例の構成図である。 １……電離箱、２……増幅器、３〜７……帰還
抵抗器、１……帰還回路、１５……上限設定器、
１６……下限設定器、１７……上限コンパレー
タ、１８……下限コンパレータ、１９……ワンシ
ヨツト回路、２０……第１論理回路としての第
1AND回路、２１……第２論理回路としての第
2AND回路、２２……可逆計数回路、２３……デ
コーダ、２９……抵抗器切換回路、Vh……上限
設定電圧、Vl……下限設定電圧。
装置のそれぞれ異なる実施例の構成図である。 １……電離箱、２……増幅器、３〜７……帰還
抵抗器、１……帰還回路、１５……上限設定器、
１６……下限設定器、１７……上限コンパレー
タ、１８……下限コンパレータ、１９……ワンシ
ヨツト回路、２０……第１論理回路としての第
1AND回路、２１……第２論理回路としての第
2AND回路、２２……可逆計数回路、２３……デ
コーダ、２９……抵抗器切換回路、Vh……上限
設定電圧、Vl……下限設定電圧。
Claims (1)
- １ 放射線を検出してその線量率に比例した電流
を出力する電離箱と、複数個の帰還抵抗器が切り
換えて接続される帰還回路を備えかつ前記電離箱
の出力電流を電圧に変換する増幅器と、前記増幅
器の出力電圧を上限設定電圧と比較する上限コン
パレータと、前記増幅器の出力電圧を下限設定電
圧と比較する下限コンパレータと、前記両コンパ
レータの出力信号に基づいて加減算動作する可逆
計数回路と、前記可逆計数回路の内容に応じた信
号を出力するデコーダと、前記デコーダの出力信
号に応じて前記帰還抵抗器の少なくとも一個を前
記帰還回路に接続する抵抗器切換回路とからな
り、前記デコーダの出力信号を前記選択された帰
還抵抗器に対するレンジ信号として取出すと共
に、前記増幅器の出力電圧に基づいて前記放射線
の線量率を測定することを特徴とする放射線測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17708284A JPS6154487A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 放射線測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17708284A JPS6154487A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 放射線測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154487A JPS6154487A (ja) | 1986-03-18 |
| JPH058789B2 true JPH058789B2 (ja) | 1993-02-03 |
Family
ID=16024807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17708284A Granted JPS6154487A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 放射線測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154487A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4509489B2 (ja) * | 2003-04-14 | 2010-07-21 | 株式会社東芝 | 安全保護用放射線測定監視装置 |
| JP4814775B2 (ja) * | 2006-12-11 | 2011-11-16 | 日立アロカメディカル株式会社 | 放射線測定装置 |
| US8767903B2 (en) * | 2011-01-07 | 2014-07-01 | Westinghouse Electric Company Llc | Wireless in-core neutron monitor |
| US9411056B2 (en) * | 2013-01-31 | 2016-08-09 | General Electric Company | Wide dynamic range bidirectional integrating electrometer with low leakage solid-state reset and range change operating over an extended temperature range |
-
1984
- 1984-08-25 JP JP17708284A patent/JPS6154487A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6154487A (ja) | 1986-03-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |