JPH0854469A - 感度分布型放射線センサ - Google Patents
感度分布型放射線センサInfo
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- JPH0854469A JPH0854469A JP6212058A JP21205894A JPH0854469A JP H0854469 A JPH0854469 A JP H0854469A JP 6212058 A JP6212058 A JP 6212058A JP 21205894 A JP21205894 A JP 21205894A JP H0854469 A JPH0854469 A JP H0854469A
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- radiation
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定範囲の放射線量が大きく変化する箇所が
あっても、測定できるダイナミックレンジが狭隘化しな
い感度分布型放射線センサとする。 【構成】 希土類イオンを添加したガラス製の線条体１
の放射線検出感度がその長手方向に分布するようにし
た。同放射線検出感度分布をガラス自体にもたせた。放
射線検出線条体２の外周に放射線を減衰させる被覆体３
を設けることにより放射線検出感度分布を形成した。放
射線検出感度が異なる二以上の放射線検出線条体２を軸
線方向に接続して検出感度分布を形成した。線条体１の
ガラス中のホ−ル捕獲構成体の量を制御して検出感度分
布を形成した。ガラスに金属イオンを添加して前記捕獲
構成体の量を制御して検出感度分布を形成した。線条体
の線引き条件を変えることによりホ−ル捕獲構成体の量
を制御した。
あっても、測定できるダイナミックレンジが狭隘化しな
い感度分布型放射線センサとする。 【構成】 希土類イオンを添加したガラス製の線条体１
の放射線検出感度がその長手方向に分布するようにし
た。同放射線検出感度分布をガラス自体にもたせた。放
射線検出線条体２の外周に放射線を減衰させる被覆体３
を設けることにより放射線検出感度分布を形成した。放
射線検出感度が異なる二以上の放射線検出線条体２を軸
線方向に接続して検出感度分布を形成した。線条体１の
ガラス中のホ−ル捕獲構成体の量を制御して検出感度分
布を形成した。ガラスに金属イオンを添加して前記捕獲
構成体の量を制御して検出感度分布を形成した。線条体
の線引き条件を変えることによりホ−ル捕獲構成体の量
を制御した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は原子力発電所、原子力研
究所等の放射線が発生する場所において、放射線の漏洩
を検出するのに使用される感度分布型放射線センサに関
するものである。
究所等の放射線が発生する場所において、放射線の漏洩
を検出するのに使用される感度分布型放射線センサに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを用いた放射線センサは従来
から知られている。例えば、希土類イオンが添加された
ガラスファイバにγ線などの放射線を照射すると吸収が
発生する。ガラスファイバの長手方向における吸収の分
布は放射線の分布に換算することが可能であり、数Ｋｍ
にわたる測定も可能である。従って、光ファイバに放射
線が照射されたときの光ファイバの長手方向における放
射線量分布は、放射線照射時に発生する吸収の、光ファ
イバの長手方向における分布をパルスエコー法（ＯＴＤ
Ｒ法：Optical Time Domain Reflectometry 法とも呼ば
れる）によりモニタすることにより測定することができ
る。この測定方法はＯＴＤＲからの光を光ファイバに送
り出し、光ファイバからの反射光をＯＴＤＲで測定し
て、その反射量、反射時間等から放射線の位置、放射線
の量（線量）等を検出するものである。
から知られている。例えば、希土類イオンが添加された
ガラスファイバにγ線などの放射線を照射すると吸収が
発生する。ガラスファイバの長手方向における吸収の分
布は放射線の分布に換算することが可能であり、数Ｋｍ
にわたる測定も可能である。従って、光ファイバに放射
線が照射されたときの光ファイバの長手方向における放
射線量分布は、放射線照射時に発生する吸収の、光ファ
イバの長手方向における分布をパルスエコー法（ＯＴＤ
Ｒ法：Optical Time Domain Reflectometry 法とも呼ば
れる）によりモニタすることにより測定することができ
る。この測定方法はＯＴＤＲからの光を光ファイバに送
り出し、光ファイバからの反射光をＯＴＤＲで測定し
て、その反射量、反射時間等から放射線の位置、放射線
の量（線量）等を検出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸収を
前記のＯＴＤＲ法により測定すると、測定長が長くなる
と入射光源の近端と遠端とで受光器に戻る光量に大きな
差が生じ、この結果、分解能やダイナミックレンジに制
限が加わることになる。特に、途中に放射線量の大きな
部分がある場合は、その場所以遠の領域は極端にＳ／Ｎ
が劣化し、測定できるダイナミックレンジが狭隘化（長
手方向の分布が劣化）する、という問題があった。
前記のＯＴＤＲ法により測定すると、測定長が長くなる
と入射光源の近端と遠端とで受光器に戻る光量に大きな
差が生じ、この結果、分解能やダイナミックレンジに制
限が加わることになる。特に、途中に放射線量の大きな
部分がある場合は、その場所以遠の領域は極端にＳ／Ｎ
が劣化し、測定できるダイナミックレンジが狭隘化（長
手方向の分布が劣化）する、という問題があった。
【０００４】また、もう一つの課題として、希土類イオ
ンが添加されたガラスの放射線検知感度を制御する際、
ガラス組成と放射線検知感度との対応が不明確でガラス
自体による放射線検知感度制御方法が確立されていない
という点があった。即ち、希土類イオンをガラス中に添
加することにより放射線検知特性が発現されることは知
られているが、添加する希土類イオン濃度と放射線検知
感度との間には明確な対応関係が確認されていなかっ
た。その結果、ガラスを構成する因子による放射線検知
感度制御方法が不明確であるという問題が残されてい
た。
ンが添加されたガラスの放射線検知感度を制御する際、
ガラス組成と放射線検知感度との対応が不明確でガラス
自体による放射線検知感度制御方法が確立されていない
という点があった。即ち、希土類イオンをガラス中に添
加することにより放射線検知特性が発現されることは知
られているが、添加する希土類イオン濃度と放射線検知
感度との間には明確な対応関係が確認されていなかっ
た。その結果、ガラスを構成する因子による放射線検知
感度制御方法が不明確であるという問題が残されてい
た。
【０００５】本発明の目的は、測定範囲の放射線量が大
きく変化する箇所があっても、測定できるダイナミック
レンジが狭隘化しない感度分布型放射線センサを提供す
ることにある。
きく変化する箇所があっても、測定できるダイナミック
レンジが狭隘化しない感度分布型放射線センサを提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１の
感度分布型放射線センサは、希土類イオンを添加したガ
ラス製の線材若しくは光ファイバ等の線条体１を放射線
検出媒体とした放射線センサにおいて、その線条体１の
放射線検出感度がその長手方向に分布してなるものであ
る。
感度分布型放射線センサは、希土類イオンを添加したガ
ラス製の線材若しくは光ファイバ等の線条体１を放射線
検出媒体とした放射線センサにおいて、その線条体１の
放射線検出感度がその長手方向に分布してなるものであ
る。
【０００７】本発明のうち請求項２の感度分布型放射線
センサは、請求項１の感度分布型放射線センサにおい
て、線条体１の放射線検出感度の分布が、放射線検出線
条体２の外周に放射線を減衰させる被覆体３を設けるこ
とにより形成されてなるものである。
センサは、請求項１の感度分布型放射線センサにおい
て、線条体１の放射線検出感度の分布が、放射線検出線
条体２の外周に放射線を減衰させる被覆体３を設けるこ
とにより形成されてなるものである。
【０００８】本発明のうち請求項３の感度分布型放射線
センサは、請求項１の感度分布型放射線センサにおい
て、線条体１の放射線検出感度の分布が、放射線検出感
度が異なる放射線検出線条体２を軸線方向に接続するこ
とにより形成されてなるものである。
センサは、請求項１の感度分布型放射線センサにおい
て、線条体１の放射線検出感度の分布が、放射線検出感
度が異なる放射線検出線条体２を軸線方向に接続するこ
とにより形成されてなるものである。
【０００９】本発明のうち請求項４の感度分布型放射線
センサは、請求項１の感度分布型放射線センサにおい
て、線条体１の放射線検出感度の分布が、線条体１のガ
ラス自体に存在することを特徴とするものである。
センサは、請求項１の感度分布型放射線センサにおい
て、線条体１の放射線検出感度の分布が、線条体１のガ
ラス自体に存在することを特徴とするものである。
【００１０】本発明のうち請求項５の感度分布型放射線
センサは、請求項１又は請求項４のの感度分布型放射線
センサにおいて、線条体１の放射線検出感度の分布が、
同線条体１のガラス中に存在するホ−ル捕獲構成体の量
を制御することにより形成されてなることを特徴とする
ものである。
センサは、請求項１又は請求項４のの感度分布型放射線
センサにおいて、線条体１の放射線検出感度の分布が、
同線条体１のガラス中に存在するホ−ル捕獲構成体の量
を制御することにより形成されてなることを特徴とする
ものである。
【００１１】本発明のうち請求項６の感度分布型放射線
センサは、請求項５の感度分布型放射線センサにおい
て、線条体１を構成するガラス中に金属イオンの１つ或
は複数を組み合わせて添加することによりガラス中に存
在するホ−ル捕獲構成体の量を制御してなることを特徴
とするものである。
センサは、請求項５の感度分布型放射線センサにおい
て、線条体１を構成するガラス中に金属イオンの１つ或
は複数を組み合わせて添加することによりガラス中に存
在するホ−ル捕獲構成体の量を制御してなることを特徴
とするものである。
【００１２】本発明のうち請求項７の感度分布型放射線
センサは、請求項５の感度分布型放射線センサにおい
て、線条体１の製造過程の線引き条件を変えることによ
り線条体１中のホ−ル捕獲構成体の量を制御してなるこ
とを特徴とするものである。
センサは、請求項５の感度分布型放射線センサにおい
て、線条体１の製造過程の線引き条件を変えることによ
り線条体１中のホ−ル捕獲構成体の量を制御してなるこ
とを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】本発明のうち請求項１〜請求項７の感度分布型
放射線センサでは、希土類イオンを添加したガラス製の
線条体１の放射線検出感度がその長手方向に分布してい
るので、線条体１のうち放射線検出感度の低い部分を放
射線が漏洩し易い（放射線量が多い）箇所に、放射線検
出感度の高い部分を放射線が漏洩しにくい（放射線量が
少ない）箇所に配置すれば、線条体の長手方向全長に亙
って放射線をほぼ均一に検出でき、ＯＴＤＲへの反射光
レベルがほぼ均一化されるので、測定可能なダイナミッ
クレンジが狭隘化しない。
放射線センサでは、希土類イオンを添加したガラス製の
線条体１の放射線検出感度がその長手方向に分布してい
るので、線条体１のうち放射線検出感度の低い部分を放
射線が漏洩し易い（放射線量が多い）箇所に、放射線検
出感度の高い部分を放射線が漏洩しにくい（放射線量が
少ない）箇所に配置すれば、線条体の長手方向全長に亙
って放射線をほぼ均一に検出でき、ＯＴＤＲへの反射光
レベルがほぼ均一化されるので、測定可能なダイナミッ
クレンジが狭隘化しない。
【００１４】本発明のうち請求項２の感度分布型放射線
センサでは、図１に示すように放射線検出線条体２の外
周に放射線を減衰させる被覆体３を設けることにより放
射線検出感度を分布させてなるので、放射線検出感度が
長手方向に均一な放射線検出線条体２を利用して手軽に
検出感度を所定分布にすることができる。
センサでは、図１に示すように放射線検出線条体２の外
周に放射線を減衰させる被覆体３を設けることにより放
射線検出感度を分布させてなるので、放射線検出感度が
長手方向に均一な放射線検出線条体２を利用して手軽に
検出感度を所定分布にすることができる。
【００１５】本発明のうち請求項３の感度分布型放射線
センサでは、図２に示すように放射線検出感度の異なる
二以上の放射線検出線条体２を長手方向に接続するの
で、放射線検出感度の異なる既存の放射線検出線条体２
を二以上用意し、それらを利用して手軽に検出感度を所
定分布にすることができる。
センサでは、図２に示すように放射線検出感度の異なる
二以上の放射線検出線条体２を長手方向に接続するの
で、放射線検出感度の異なる既存の放射線検出線条体２
を二以上用意し、それらを利用して手軽に検出感度を所
定分布にすることができる。
【００１６】本発明のうち請求項４の感度分布型放射線
センサでは、放射線検出感度の分布が線条体１を構成す
るガラス自体に存在するので、線条体１の構造に特別な
工夫を施さなくとも検出感度を所定の分布にすることが
できる。
センサでは、放射線検出感度の分布が線条体１を構成す
るガラス自体に存在するので、線条体１の構造に特別な
工夫を施さなくとも検出感度を所定の分布にすることが
できる。
【００１７】本発明のうち請求項５の感度分布型放射線
センサは、ガラス中に存在するホ−ル捕獲構成体の量を
制御することにより放射線検出感度の分布を持たせるの
で、線条体１の原料となるガラスを製造するときにホ−
ル捕獲構成体の量を所定の感度分布になるように選択す
ることにより、検出感度を所定分布にすることができ
る。
センサは、ガラス中に存在するホ−ル捕獲構成体の量を
制御することにより放射線検出感度の分布を持たせるの
で、線条体１の原料となるガラスを製造するときにホ−
ル捕獲構成体の量を所定の感度分布になるように選択す
ることにより、検出感度を所定分布にすることができ
る。
【００１８】本発明のうち請求項６の感度分布型放射線
センサは、ガラス中に金属イオンの１つ或は複数を組み
合わせて添加して、ガラス中のホ−ル捕獲構成体の量を
制御するので、線条体１の原料となるガラスを製造する
ときに添加する金属イオンの種類或は組合わせを選択す
ることにより、検出感度を所定分布にすることができ
る。
センサは、ガラス中に金属イオンの１つ或は複数を組み
合わせて添加して、ガラス中のホ−ル捕獲構成体の量を
制御するので、線条体１の原料となるガラスを製造する
ときに添加する金属イオンの種類或は組合わせを選択す
ることにより、検出感度を所定分布にすることができ
る。
【００１９】本発明のうち請求項７の感度分布型放射線
センサは、線条体１の製造過程の線引き条件を変えるこ
とにより、線条体１中のホ−ル捕獲構成体の量を制御す
るので、線条体１自体を特殊な構造或は組成にする必要
が無く、線引き条件を変えるだけで手軽に検出感度を所
定分布にすることができる。
センサは、線条体１の製造過程の線引き条件を変えるこ
とにより、線条体１中のホ−ル捕獲構成体の量を制御す
るので、線条体１自体を特殊な構造或は組成にする必要
が無く、線引き条件を変えるだけで手軽に検出感度を所
定分布にすることができる。
【００２０】
【実施例】本発明の感度分布型放射線センサの基本的構
成は希土類イオンを添加したガラス製の線条体１の長手
方向の放射線検出感度を不均一にしたものである。線条
体自身が放射線検出機能を持つ放射線センサの、長手方
向における放射線感度を不均一に分布させるには次の３
種類の構成が考えられる。その第１は放射線検出線条体
の外周に放射線を減衰させる効果を持つ遮蔽管を設ける
構成であり、第２は放射線検出感度の異なる放射線検出
線条体を二以上用意し、これらを長手方向に接続する構
成であり、第３は線条体自体の放射線検出感度が感度分
布を持つようにする構成である。
成は希土類イオンを添加したガラス製の線条体１の長手
方向の放射線検出感度を不均一にしたものである。線条
体自身が放射線検出機能を持つ放射線センサの、長手方
向における放射線感度を不均一に分布させるには次の３
種類の構成が考えられる。その第１は放射線検出線条体
の外周に放射線を減衰させる効果を持つ遮蔽管を設ける
構成であり、第２は放射線検出感度の異なる放射線検出
線条体を二以上用意し、これらを長手方向に接続する構
成であり、第３は線条体自体の放射線検出感度が感度分
布を持つようにする構成である。
【００２１】
【実施例１】前記３種類の構成のうち第１の構成につい
て図１を参照して詳細に説明する。図１の２は放射線検
出線条体であり、これは希土類イオンを添加した石英ガ
ラスで製作された線材、同石英ガラスによりなる光ファ
イバ（コア、クラッド構造）等であり、これらは長手方
向の放射線検出感度が均一なものである。そして図１で
はその放射線検出線条体２の外周の長手方向の一部に、
放射線を減衰させる効果を持つ遮蔽管３を設けて、その
遮蔽管３が設けられた部分の照射線検出感度を他の部分
よりも低下させ、これにより放射線検出線条体２の長手
方向に所定の感度分布を有する線条体１を構成してなる
ものである。この場合、放射線を減衰させるための遮蔽
管３としては例えば金属製のシースとか鉛被等が使用さ
れる。また、遮蔽管３は放射線の減衰量が異なるものを
二以上使用し、それらを図１に示す様に長手方向に連続
して設けるとか、任意の間隔をあけて設ける等する。図
１に示す光ファイバは長手方向の放射線検出感度が不均
一なものであってもよい。この放射線検出感度の不均一
は、実施例３以降に記載するホール捕獲構成体の量を制
御することにより作り出したものであってもよい。
て図１を参照して詳細に説明する。図１の２は放射線検
出線条体であり、これは希土類イオンを添加した石英ガ
ラスで製作された線材、同石英ガラスによりなる光ファ
イバ（コア、クラッド構造）等であり、これらは長手方
向の放射線検出感度が均一なものである。そして図１で
はその放射線検出線条体２の外周の長手方向の一部に、
放射線を減衰させる効果を持つ遮蔽管３を設けて、その
遮蔽管３が設けられた部分の照射線検出感度を他の部分
よりも低下させ、これにより放射線検出線条体２の長手
方向に所定の感度分布を有する線条体１を構成してなる
ものである。この場合、放射線を減衰させるための遮蔽
管３としては例えば金属製のシースとか鉛被等が使用さ
れる。また、遮蔽管３は放射線の減衰量が異なるものを
二以上使用し、それらを図１に示す様に長手方向に連続
して設けるとか、任意の間隔をあけて設ける等する。図
１に示す光ファイバは長手方向の放射線検出感度が不均
一なものであってもよい。この放射線検出感度の不均一
は、実施例３以降に記載するホール捕獲構成体の量を制
御することにより作り出したものであってもよい。
【００２２】
【実施例２】前記３種類の構成のうち第２の構成につい
て図２を参照して詳細に説明する。図２に示すものは長
手方向に放射線検出感度が異なる放射線検出線条体２を
二以上用意し、これらを長手方向に接続してなるもので
ある。これら二以上の放射線検出線条体２は長手方向端
部をスリーブに挿入する等して軸線方向に直線方向に接
続してなる。この場合、放射線検出線条体２の配列は種
々考えられる。例えば検出感度の低い放射線検出線条体
２から順次配列する方法、検出感度の良い放射線検出線
条体２の間に検出感度の低い放射線検出線条体２を配列
する方法等である。この配列を任意に選択することによ
り、線条体１の長手方向任意の位置に、任意の長さ毎に
放射線検出感度を分布させることができる。
て図２を参照して詳細に説明する。図２に示すものは長
手方向に放射線検出感度が異なる放射線検出線条体２を
二以上用意し、これらを長手方向に接続してなるもので
ある。これら二以上の放射線検出線条体２は長手方向端
部をスリーブに挿入する等して軸線方向に直線方向に接
続してなる。この場合、放射線検出線条体２の配列は種
々考えられる。例えば検出感度の低い放射線検出線条体
２から順次配列する方法、検出感度の良い放射線検出線
条体２の間に検出感度の低い放射線検出線条体２を配列
する方法等である。この配列を任意に選択することによ
り、線条体１の長手方向任意の位置に、任意の長さ毎に
放射線検出感度を分布させることができる。
【００２３】
【実施例３】前記３種類の構成のうち第３の構成につい
て図３を参照して詳細に説明する。図３に示すものは線
条体１自体の放射線検出感度が長手方向に均一で無く、
感度分布を持つようにしたものである。
て図３を参照して詳細に説明する。図３に示すものは線
条体１自体の放射線検出感度が長手方向に均一で無く、
感度分布を持つようにしたものである。
【００２４】本件発明者らが鋭意研究を重ねた結果、希
土類添加型光ファイバの場合、長手方向の放射線検出感
度を目的に応じて調整できる感度分布型センサにするこ
とができることが分かった。この場合、放射線検出感度
は吸収を発生させるために添加する希土類の濃度を制御
することにより容易に調整できるように思われるが、こ
の方法では実際は制御することは難しかった。つまり、
放射線照射によって発生する吸収量の大きさは、必ずし
もガラス中に添加した希土類イオンの濃度に一意的に依
存しないことが分かった。その代わり、石英系ガラスが
線条体に加工される過程でできるホール捕獲構成体（正
孔：ホールを捕獲する構成体）、例えばOxygen Vacanc
y、Peroxylinkage 、或はStrain bond 等の発生量に依
存することが分かった。そこで、ホール捕獲構成体が発
生する条件を調べたところ、ホール捕獲構成体の発生量
は石英系ガラス中に添加物質を加えることにより制御出
来ることが分かった。
土類添加型光ファイバの場合、長手方向の放射線検出感
度を目的に応じて調整できる感度分布型センサにするこ
とができることが分かった。この場合、放射線検出感度
は吸収を発生させるために添加する希土類の濃度を制御
することにより容易に調整できるように思われるが、こ
の方法では実際は制御することは難しかった。つまり、
放射線照射によって発生する吸収量の大きさは、必ずし
もガラス中に添加した希土類イオンの濃度に一意的に依
存しないことが分かった。その代わり、石英系ガラスが
線条体に加工される過程でできるホール捕獲構成体（正
孔：ホールを捕獲する構成体）、例えばOxygen Vacanc
y、Peroxylinkage 、或はStrain bond 等の発生量に依
存することが分かった。そこで、ホール捕獲構成体が発
生する条件を調べたところ、ホール捕獲構成体の発生量
は石英系ガラス中に添加物質を加えることにより制御出
来ることが分かった。
【００２５】前記１による効果を確認するため、純粋石
英ガラスにＧｅやＳｂ、Ｔｉ、Ａｌなどの金属イオン
（添加物質）を５から１０ｍｏｌ％加え、そのガラスに
放射線を照射させてそのとき発生する吸収量を調べたと
ころ、図４に示す様に放射線照射による吸収量は大きく
変化し、吸収損失が小さくなることが確認された。
英ガラスにＧｅやＳｂ、Ｔｉ、Ａｌなどの金属イオン
（添加物質）を５から１０ｍｏｌ％加え、そのガラスに
放射線を照射させてそのとき発生する吸収量を調べたと
ころ、図４に示す様に放射線照射による吸収量は大きく
変化し、吸収損失が小さくなることが確認された。
【００２６】図４は添加金属イオンとガンマ線照射損失
との関係を示すものであり、横軸に示す金属イオンを添
加したときの照射損失を縦軸に示すものであり、夫々の
金属イオンの場合について２回測定した。図４の黒い四
角が照射損失の最大値、白い四角が照射損失の最小値、
即ち、照射損失のバラツキを示す。
との関係を示すものであり、横軸に示す金属イオンを添
加したときの照射損失を縦軸に示すものであり、夫々の
金属イオンの場合について２回測定した。図４の黒い四
角が照射損失の最大値、白い四角が照射損失の最小値、
即ち、照射損失のバラツキを示す。
【００２７】図４の場合は、サンプル光ファイバとして
気相法もしくはゾルゲル法を用いて作成した１２００ｐ
ｐｍＥｒ添加ガラスを短尺ファイバ化したものを用い、
測定は６３３ｎｍの波長の光を用いて行った。ガンマ線
照射は60Ｃｏの線源を用い、５×１０3 Ｒ／時の照射レ
ート条件で行ったものである。
気相法もしくはゾルゲル法を用いて作成した１２００ｐ
ｐｍＥｒ添加ガラスを短尺ファイバ化したものを用い、
測定は６３３ｎｍの波長の光を用いて行った。ガンマ線
照射は60Ｃｏの線源を用い、５×１０3 Ｒ／時の照射レ
ート条件で行ったものである。
【００２８】添加物質としては上記以外にもＧｄ、Ｓ
ｎ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｐ、Ｂ等が考えられる。これら
の金属イオンを添加した場合も吸収の発生は低下する傾
向を示した。これらの金属イオンにはガラスの屈折率を
変化させるものと、変化させないものとがありるため、
この実施例３では屈折率を制御しながら放射線検出感度
を調整したり、屈折率を一定のまま検出感度のみを調整
したりすることができる自由度がある。
ｎ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｐ、Ｂ等が考えられる。これら
の金属イオンを添加した場合も吸収の発生は低下する傾
向を示した。これらの金属イオンにはガラスの屈折率を
変化させるものと、変化させないものとがありるため、
この実施例３では屈折率を制御しながら放射線検出感度
を調整したり、屈折率を一定のまま検出感度のみを調整
したりすることができる自由度がある。
【００２９】
【実施例４】この実施例も実施例３と同様に線条体１自
体の放射線検出感度が長手方向に感度分布を持つように
するために、ホール捕獲構成体の発生量を制御するもの
である。具体的には線条体１の製造工程において、ガラ
ス母材から糸状の線状（ファイバ）に防糸するとき、即
ち、線引きするときに、線引き張力或は線引き速度を変
化させるようにしたものである。
体の放射線検出感度が長手方向に感度分布を持つように
するために、ホール捕獲構成体の発生量を制御するもの
である。具体的には線条体１の製造工程において、ガラ
ス母材から糸状の線状（ファイバ）に防糸するとき、即
ち、線引きするときに、線引き張力或は線引き速度を変
化させるようにしたものである。
【００３０】本件発明者らが鋭意研究を重ねた結果、放
射線照射による吸収損失の発生量が線引き張力を制御す
る要因である加熱温度（線引き温度）或は線引き速度を
変化させることにより変化することが分かった。その変
化の一例は次頁の表１に示す通りである。この表１は石
英ガラスにＥｒイオンを添加した光ファイバをサンプル
とし、線引き条件としてテンションを変化させたばあい
であり、標準条件から約２０％だけテンションを増加も
しくは減少させた場合の結果である。
射線照射による吸収損失の発生量が線引き張力を制御す
る要因である加熱温度（線引き温度）或は線引き速度を
変化させることにより変化することが分かった。その変
化の一例は次頁の表１に示す通りである。この表１は石
英ガラスにＥｒイオンを添加した光ファイバをサンプル
とし、線引き条件としてテンションを変化させたばあい
であり、標準条件から約２０％だけテンションを増加も
しくは減少させた場合の結果である。
【００３１】この場合、Ｅｒ以外にも、ＮｄやＹ、Ｙ
ｂ、Ｈｏ、Ｓｍなどのランタン系希土類イオンは全て放
射線照射による吸収を発生させるために適用可能であ
る。ただし、添加する希土類イオンの種類により発生す
る吸収波長や吸収の大きさは夫々異なる。また、表１は
線引き条件を変化させた時のガンマ線照射による損失変
化、線引き条件としてテンションを変化させた。標準の
条件から、それぞれ約２０％、テンションを増加もしく
は減少させた。
ｂ、Ｈｏ、Ｓｍなどのランタン系希土類イオンは全て放
射線照射による吸収を発生させるために適用可能であ
る。ただし、添加する希土類イオンの種類により発生す
る吸収波長や吸収の大きさは夫々異なる。また、表１は
線引き条件を変化させた時のガンマ線照射による損失変
化、線引き条件としてテンションを変化させた。標準の
条件から、それぞれ約２０％、テンションを増加もしく
は減少させた。
【００３２】また、正孔（ホール）を捕獲する構成体の
濃度により放射線検出感度だけでなく、検出の飽和レベ
ル、即ち、放射線の照射量の増加に対する吸収の増大の
割合が低下する線量の変えることができる。加えて、放
射線照射によって増加した吸収が、照射が無くなった時
に吸収を回復させる効果にも影響を与えた。これらの効
果は連続的な放射線照射量、照射速度の検出のみなら
ず、断続的な放射線照射の場合の積算された線量の計測
にも有効である。
濃度により放射線検出感度だけでなく、検出の飽和レベ
ル、即ち、放射線の照射量の増加に対する吸収の増大の
割合が低下する線量の変えることができる。加えて、放
射線照射によって増加した吸収が、照射が無くなった時
に吸収を回復させる効果にも影響を与えた。これらの効
果は連続的な放射線照射量、照射速度の検出のみなら
ず、断続的な放射線照射の場合の積算された線量の計測
にも有効である。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【発明の効果】本発明の感度分布型放射線センサは次の
様な各種効果がある。 ．請求項１〜請求項７の感度分布型放射線センサのう
ち感度の鈍い部分を放射線量の多い箇所に、感度の高い
部分を放射線量の少ない箇所に配置すれば、感度分布型
放射線センサの検出感度が長手方向に均一化され、測定
時のダイナミックレンジを広く保持することができる。
従って、本発明の感度分布型放射線センサはＯＴＤＲ装
置を用いて計測する場合に特に適する。
様な各種効果がある。 ．請求項１〜請求項７の感度分布型放射線センサのう
ち感度の鈍い部分を放射線量の多い箇所に、感度の高い
部分を放射線量の少ない箇所に配置すれば、感度分布型
放射線センサの検出感度が長手方向に均一化され、測定
時のダイナミックレンジを広く保持することができる。
従って、本発明の感度分布型放射線センサはＯＴＤＲ装
置を用いて計測する場合に特に適する。
【００３５】．請求項２の感度分布型放射線センサ
は、放射線検出感度の分布が線条体１を構成するガラス
自体に存在するので、線条体１の構成が簡潔になり、ま
た、ケーブル化や敷設時の加工性及び作業性の劣化が生
じない。
は、放射線検出感度の分布が線条体１を構成するガラス
自体に存在するので、線条体１の構成が簡潔になり、ま
た、ケーブル化や敷設時の加工性及び作業性の劣化が生
じない。
【００３６】．請求項３の感度分布型放射線センサ
は、放射線検出線条体２に被覆体３を被せるものである
ため、放射線検出線条体２として検出感度が長手方向に
一定で有る既存の放射線検出ファイバを使用することが
でき、被覆体３を被せる位置、被せる被覆体３の数等を
変えるだけで、線条体１の長手方向任意の位置に、任意
の長さで、他の部分よりも感度の低い部分をもった感度
分布にすることができる。
は、放射線検出線条体２に被覆体３を被せるものである
ため、放射線検出線条体２として検出感度が長手方向に
一定で有る既存の放射線検出ファイバを使用することが
でき、被覆体３を被せる位置、被せる被覆体３の数等を
変えるだけで、線条体１の長手方向任意の位置に、任意
の長さで、他の部分よりも感度の低い部分をもった感度
分布にすることができる。
【００３７】．請求項４の感度分布型放射線センサ
は、放射線検出感度の異なる二以上の放射線検出線条体
２を長手方向に接続するものであるため、放射線検出感
度の異なる既存の放射線検出ファイバを二以上用意し、
それらを接続するだけで感度分布を有する線条体１を得
ることができ、実用化が容易になる。
は、放射線検出感度の異なる二以上の放射線検出線条体
２を長手方向に接続するものであるため、放射線検出感
度の異なる既存の放射線検出ファイバを二以上用意し、
それらを接続するだけで感度分布を有する線条体１を得
ることができ、実用化が容易になる。
【００３８】．請求項５の感度分布型放射線センサ
は、線条体１のガラス中に存在するホ−ル捕獲構成体の
量を制御してなるので、見かけは従来からの放射線検出
ファイバとかわらず、構成が簡潔である。
は、線条体１のガラス中に存在するホ−ル捕獲構成体の
量を制御してなるので、見かけは従来からの放射線検出
ファイバとかわらず、構成が簡潔である。
【００３９】．請求項６の感度分布型放射線センサ
は、線条体１のガラス中に金属イオンの１つ或は複数を
組み合わせて添加して、ガラス中のホ−ル捕獲構成体の
量を制御してなるので、線条体１の原料となるガラスを
製造するときに添加する金属イオンの種類或は組合わせ
を選択するだけで、所望とする検出感度分布にすること
ができる。
は、線条体１のガラス中に金属イオンの１つ或は複数を
組み合わせて添加して、ガラス中のホ−ル捕獲構成体の
量を制御してなるので、線条体１の原料となるガラスを
製造するときに添加する金属イオンの種類或は組合わせ
を選択するだけで、所望とする検出感度分布にすること
ができる。
【００４０】．請求項７の感度分布型放射線センサ
は、線条体１の製造過程の線引き条件を変えることによ
り線条体１中のホ−ル捕獲構成体の量を制御するので、
線引き条件を変えるだけで所望とする検出感度分布にす
ることができる。 ．請求項６と請求項７を組合わせれば、任意の屈折率
分布を保持したまま、測定感度を調整することができる
ようになり、感度調整の自由度が広がる。
は、線条体１の製造過程の線引き条件を変えることによ
り線条体１中のホ−ル捕獲構成体の量を制御するので、
線引き条件を変えるだけで所望とする検出感度分布にす
ることができる。 ．請求項６と請求項７を組合わせれば、任意の屈折率
分布を保持したまま、測定感度を調整することができる
ようになり、感度調整の自由度が広がる。
【図１】本発明の感度分布型放射線センサの第１の実施
例を示す説明図。
例を示す説明図。
【図２】本発明の感度分布型放射線センサの第２の実施
例を示す説明図。
例を示す説明図。
【図３】本発明の感度分布型放射線センサの第３の実施
例を示す説明図。
例を示す説明図。
【図４】Ｅｒドープ石英ガラスファイバに各種金属イオ
ンを添加したときのガンマ線照射による損失変化を示す
説明図。
ンを添加したときのガンマ線照射による損失変化を示す
説明図。
１は線条体 ２は放射線検出線条体 ３は被覆体
Claims (7)
- 【請求項１】 希土類イオンを添加したガラス製の線材
若しくは光ファイバ等の線条体（１）を放射線検知媒体
とした放射線センサにおいて、その線条体（１）の放射
線検出感度がその長手方向に分布してなることを特徴と
する感度分布型放射線センサ。 - 【請求項２】 請求項１の感度分布型放射線センサにお
いて、線条体（１）の放射線検出感度分布が、放射線検
出線条体（２）の外周に放射線を減衰させる被覆体
（３）を設けることにより形成されてなることを特徴と
する感度分布型放射線センサ。 - 【請求項３】 請求項１の感度分布型放射線センサにお
いて、線条体（１）の放射線検出感度分布が、放射線検
出感度の異なる二以上の放射線検出線条体（２）を軸線
方向に接続することにより形成されてなることを特徴と
する感度分布型放射線センサ。 - 【請求項４】 請求項１の感度分布型放射線センサにお
いて、線条体（１）の放射線検出感度分布が、ガラス自
体に存在することを特徴とする感度分布型放射線セン
サ。 - 【請求項５】 請求項１又は請求項４記載の感度分布型
放射線センサにおいて、線条体（１）の放射線検出感度
分布が、同線条体（１）のガラス中に存在するホ−ル捕
獲構成体の量を制御することにより形成されてなること
を特徴とする感度分布型放射線センサ。 - 【請求項６】 請求項５の感度分布型放射線センサにお
いて、線条体（１）を構成するガラス中に金属イオンの
１つ或は複数を組み合わせて添加することにより、同ガ
ラス中に存在するホ−ル捕獲構成体の量を制御してなる
ことを特徴とする感度分布型放射線センサ。 - 【請求項７】 請求項５の感度分布型放射線センサにお
いて、線条体（１）の製造過程の線引き条件を変えるこ
とにより、線条体（１）中のホ−ル捕獲構成体の量を制
御してなることを特徴とする感度分布型放射線センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212058A JPH0854469A (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 感度分布型放射線センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212058A JPH0854469A (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 感度分布型放射線センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0854469A true JPH0854469A (ja) | 1996-02-27 |
Family
ID=16616174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6212058A Pending JPH0854469A (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 感度分布型放射線センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0854469A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2166542A1 (en) * | 2008-09-16 | 2010-03-24 | GE-Hitachi Nuclear Energy Americas LLC | High dielectric insulated coax cable for sensitive impedance monitoring |
| JP2010243475A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | 原子炉を運転し原子炉内出力レベルを決定する方法および装置 |
-
1994
- 1994-08-12 JP JP6212058A patent/JPH0854469A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2166542A1 (en) * | 2008-09-16 | 2010-03-24 | GE-Hitachi Nuclear Energy Americas LLC | High dielectric insulated coax cable for sensitive impedance monitoring |
| JP2010071975A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | 高誘電性の絶縁同軸ケーブルを用いた原子炉出力監視装置 |
| US9691506B2 (en) | 2008-09-16 | 2017-06-27 | General Electric Company | High dielectric insulated coax cable for sensitive impedance monitoring |
| JP2010243475A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | 原子炉を運転し原子炉内出力レベルを決定する方法および装置 |
| US9324465B2 (en) | 2009-04-01 | 2016-04-26 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Methods and apparatuses for operating nuclear reactors and for determining power levels in the nuclear reactors |
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