JPH06258444A - 放射線測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気体中に存在するラドンを感度良く測定でき
る機能と実時間でラドンを測定できる機能とを兼ね備え
た放射線測定装置を提供する。 【構成】 第１電離箱１０は、電極容器１８と集電極２
０とそれらの間に電圧を印加する第１電源回路２２とで
構成される。第２電離箱１２は容器２６とラドンを吸着
する物質２８と外側電極２９と集電極３０と第２電源回
路３２とで構成される。第１の電源部２２は電極容器に
負極性の電圧を印加し、第２の電源部３２は外側電極に
正極性の電圧を印加する。これによって第１電離箱１０
においては集電極２０に負パルスが生じ、第２電離箱１
２においては集電極３０に正パルスが生じる。信号処理
回路はこれらのパルスの特性ごとに信号の処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は放射線測定装置、特にガ
スフロー式の電離箱に関する。

【０００２】

【従来の技術】ラドン及びトロンは、ウラン及びラジウ
ムの娘核であり、気体として存在でき、地球大地から大
気中へ放出される他、建造物から室内空気へ放出され
る。

【０００３】気体として存在するラドン及びトロン（以
下、ラドンと称する）は、５ＭｅＶ程度のα線を放出す
る。

【０００４】通常、ラドンの空気中濃度は、１Ｂｑ／ｍ
³ 程度である。しかし、ラドンの濃度は、気象や場所に
よって大きく変わり、場合によっては、限度濃度を越え
てしまうこともある。例えば、密閉状態に近い部屋にお
いては、壁から放出されるラドンが室内空間に蓄積して
しまう。そして、ラドン（トロンも）は半減期が比較的
短く、一定期間（例えば３日）経過した時に、室内空間
で飽和状態が形成される。

【０００５】以上のように、ラドンは我々の吸う空気中
に存在し、体内被曝を引き起こすものであるため、その
濃度を連続的にモニタすることは有意義である。α線の
飛程は他のβ線などより小さいが、電離密度が大きいた
めラドンの過大な呼気からの摂取には注意が必要であ
る。

【０００６】図４には、従来のラドン測定装置の構成が
示されている。ラドンを含有する気体（空気）は、ダス
トフィルタ１１０で粉塵などが除去された後、イオンプ
リシピテータ１１２で電離物質（イオン）が除去され、
電離箱１１４に導入される。ポンプ１１６は、気体吸引
を行っており、電離箱１１４を通過した空気は大気中に
排出される。

【０００７】ここで、電離箱１１４は、一方の電極をな
す金属の電極容器１１８と、その電極容器の中心に配置
された集電極１２０と、で構成される。電極容器１１８
と集電極１２０との間には直流電源１２２によって高電
圧が印加され、ラドンが放射線を放射することにより気
体の一部が電離し、イオンと電子が電界によってそれぞ
れ電極に運ばれ、信号となって取り出される。具体的に
は、振動容量電位計ヘッド１２４で増幅がなされた後、
例えば振動容量電位計１２６で信号が測定され、ラドン
濃度などが記録計１２８に記録される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、効率良く放射線の測定を行うことができ
なかった。

【０００９】そこで、本出願人は、容器内に放射性物質
を吸着する吸着物質を配置した電離箱を提案している。
すなわち、吸着物質に放射性物質（ラドン）を取り込ま
せ、蓄積により、α線の量を増大させて、感度良くラド
ンの測定を行うものである。しかし、かかる装置によれ
ば、蓄積効果を利用するために、実時間性が低下する。
つまり、リアルタイムでのラドン量の変動を把握するこ
とはできない。

【００１０】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、気体中に存在する放射性物質
（特に、ラドン）を感度良く測定できる機能と、リアル
タイムで放射性物質を測定できる機能と、を兼ね備えた
放射線測定装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
めに、本発明は、放射性核種を含有する気体を流通させ
る第１電離箱及び第２電離箱を含む放射線測定装置であ
って、前記第１電離箱は、第１集電極と、前記第１集電
極を取り囲む第１外側電極と、前記第１集電極と前記第
１外側電極との間に、所定の極性で電圧を印加する第１
電源と、を含み、前記第２電離箱は、第２集電極と、第
２集電極を取り囲む第２外側電極と、前記第２集電極と
前記第２外側電極との間に、前記所定の極性とは逆極性
で電圧を印加する第２電源と、前記放射性核種を取り込
む吸着物質と、を含むことを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、第１電離箱においては、第
１外側電極内に気体が流通すると、気体中の放射性物質
（ラドンなど）から放射されたα線が、気体原子を電離
させ、これによって、第１集電極にイオン又は電子のう
ちの一方が捕獲される。これによって、集電極に正パル
ス又は負パルスのいずれか一方極性のパルスが生じる。

【００１３】第２電離箱においては、気体中の放射性物
質が吸着物質に取り込まれ蓄積される。第２電離箱で
は、第１電離箱と反対の極性で電圧が印加されているた
め、集電極にイオン又は電子のうちの他方が捕獲され、
正パルス又は負パルスのいずれか他方極性のパルスが生
じる。この場合、蓄積効果によって感度良くラドンを測
定できるしたがって、集電極（第１又は第２集電極のい
ずれでも同じ）から取り出される信号においては、一方
の電離箱からのパルスと他方の電離箱からのパルスとが
逆極性となっているため、その極性によりパルス分離を
実行し、各極性ごとに計測が可能となる。

【００１４】よって、一方のパルス計測値がリアルタイ
ムでのラドン量を示すことになり、他方のパルス計測値
が蓄積効果によるラドン量を示すことになる。使用者
は、これらの２つの計測結果から、例えば特定場所の正
確なラドン量（濃度）及びその変動を把握できる。な
お、吸着物質が電導性であれば、それを第２外側電極と
して兼用できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【００１６】図１には、本発明に係る放射線測定装置の
好適な実施例が示されている。図１に示す装置は、空気
中に含有されるラドン（トロンを含む）の濃度を測定す
るためのものである。

【００１７】本実施例の放射線測定装置は、図１に示さ
れる第１電離箱１０及び第２電離箱１２と、図２に示さ
れる信号処理回路１４と、を含む。第１電離箱１０は、
実時間性に優れたものであり、第２電離箱１２は感度を
良好にした電離箱である。以下、それぞれについて詳述
する。

【００１８】図１において、ラドンを含有した空気は、
ダストフィルタ１６で粉塵などが除去された後、第１電
離箱１０に導入されている。なお、従来例同様に、イオ
ンプリシピテータを設けることもできる。

【００１９】第１電離箱１０は、外側電極として機能す
る電極容器１８と、針状の集電極２０と、電源部２２
と、で構成される。

【００２０】電極容器１８は、金属などで構成され、本
実施例において、負極の電圧が印加されている。すなわ
ち、電源部２２は、集電極２０と電極容器１８との間に
直流高電圧を印加しているが、その場合、集電極２０を
基準として電極容器１８が負極性となるように、その印
加を行っている。

【００２１】よって、電極容器１８内で、ラドンから放
出されたα線が気体原子を電離させると、生じた電界に
よって、イオンは電極容器１８へ導かれ、電子は集電極
２０へ導かれる。

【００２２】なお、第１電離箱１０と第２電離箱１２と
の間に、気体流通のための多数の小孔が形成された隔壁
２４が配置され、その隔壁２４は接地されている。ここ
で、隔壁２４が配置されているのは、後述するように、
第２電離箱１２で蓄積されたラドンが、第１電離箱に影
響を与えないようにするためである。隔壁２４は例えば
アルミ板で構成され、その厚みは例えば１ｃｍである。
第２電離箱１２は、本実施例において、容器２６と、
吸着物質２８と、外側電極２９と、集電極３０と、電源
部３２と、で構成される。

【００２３】容器２６の内面に配置された吸着物質２８
は、例えば活性炭で構成され、その厚みは数ｃｍであ
る。このような、吸着物質２８が電離箱の内面に配置さ
れることによって、空気中のラドンをその吸着物質２８
に蓄積でき、換言すれば、ラドン濃度を局所的に向上で
き、α線（すなわちラドン）の検出効率ないし感度を向
上させることができる。

【００２４】集電極３０は、本実施例において、集電極
２０と構造的に一体化され、事実上、直列に連結された
２つの電離箱を１つの共通集電極が挿通している。

【００２５】電源部３２は、集電極３０と外側電極２９
との間に直流高電圧を印加するためのものであり、前記
電源部２２とは逆極性でその電圧印加を行っている。す
なわち、電極容器２６を正極性にして、電圧印加を行っ
ており、気体の電離により生じたイオンは、集電極３０
側に導かれ、電子は外側電極２９に捕獲される。

【００２６】外側電極２９は、本実施例において、網状
に構成され、吸着物質２８の内面に配置されている。電
離箱の通常の構造では、電離箱１０のように容器２６を
外側電極として用いるが、本実施例では絶縁物質である
吸着物質２８が容器２６の内面に配置され、電界は生じ
るものの、生じた電子が外側電極たる容器へ到達困難で
あるため、吸着物質の更に内側に網状の外側電極２９を
配置している。

【００２７】したがって、吸着物質２８が、電導性物質
であれば、その吸着物質を外側電極として兼用できる。
なお、３４は、絶縁物質である。

【００２８】電離箱１０と電離箱１２とでは、上述した
ように電圧印加の極性が反対であるため、発生するパル
スも逆極性となる。すなわち、電離箱１０では、図３
（Ａ）に示されるように、電子が集電極２０に捕獲され
ることにより負パルスが生じ、電離箱１２ではイオンが
集電極３０に捕獲されることにより正パルスが生じる。
これによって、取り出される信号は、（Ｃ）に示すよう
に正パルス又は負パルスが混在したものとなる。このよ
うに、集電極を共通にすることにより、構造を簡易化で
きるとともに信号線の削減を図ることができる。

【００２９】各電離箱への電圧印加は、基本的には逆極
性であればよいが、本実施例のように、電離箱１０にお
いて電子が集電極２０に捕獲されるようにその極性を定
めるのが望ましい。このような構成によれば、電離箱１
０の実時間性を十分に発揮させることができる。なお、
イオンによってパルスを形成する電離箱１２の印加電圧
は比較的高めに設定するのが望ましい。なお、ポンプ３
６は、空気吸引のためのものである。

【００３０】２つの電離箱の配列は、実時間性のある電
離箱１０を前段に、蓄積効果を備えた感度の良好な電離
箱１２を後段に設けることが望ましい。仮に、電離箱１
２を前段に設けると、ラドン濃度の低下した空気が後段
の電離箱１０に導入されることになるからである。

【００３１】図２において、図１に示した２つの電離箱
からの信号は、コンデンサ３８を介して、パルス分離回
路４０に入力される。このパルス分離回路４０は、負パ
ルスのみを増幅するプリアンプ４２と、正パルスのみを
増幅するプリアンプ４４と、で構成される。この２つの
プリアンプによって、パルス分離が実行される。

【００３２】プリアンプ４２、４４で増幅されたそれぞ
れの信号は、電荷型アンプ４６、４８でさらに増幅さ
れ、その増幅結果が記録計５０に記録される。この場
合、各電離箱１０、１２の検出結果をそれぞれ記録でき
るが、２つの検出結果に基づいてラドン濃度を換算する
テーブルなどを用意し、そのテーブルを用いてラドン濃
度を演算することもできる。いずれにおいても、本実施
例の放射線測定装置によれば、実時間性のある測定結果
と、良好な感度の下で測定した積算測定結果と、を得ら
れるので、様々な用途に応じた放射線測定装置を提供で
きる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば気
体中に存在する放射性物質を感度良く測定できる機能
と、実時間で測定できる機能とを兼ね備えた放射線測定
装置を提供できるという効果がある。従って、様々な用
途に適用できる放射線装置を構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放射線測定装置における２つの電
離箱を示す説明図である。

【図２】信号処理回路の構成を示すブロック図である。

【図３】それぞれの電離箱で生じるパルス及び２つの電
離箱から出力されるパルスを示す波形図である。

【図４】従来の放射線測定装置の構成を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０ 第１電離箱 １２ 第２電離箱 １８ 電極容器 ２０ 集電極 ２２ 第１電源部 ２６ 容器 ２８ 吸着物質 ２９ 外側電極 ３０ 集電極 ３２ 第２電源部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射性物質を含有する気体を流通させる第
   １電離箱及び第２電離箱を含む放射線測定装置であっ
   て、 前記第１電離箱は、 第１集電極と、 前記第１集電極を取り囲む第１外側電極と、 前記第１集電極と前記第１外側電極との間に、所定の極
   性で電圧を印加する第１電源とを含み、 前記第２電離箱は、 第２集電極と、 第２集電極を取り囲む第２外側電極と、 前記第２集電極と前記第２外側電極との間に、前記所定
   の極性とは逆極性で電圧を印加する第２電源と、 前記放射性物質を取り込む吸着物質と、 を含むことを特徴とする放射線測定装置。