JPH0933660A - β線線量測定器 - Google Patents

β線線量測定器

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JPH0933660A
JPH0933660A JP17833795A JP17833795A JPH0933660A JP H0933660 A JPH0933660 A JP H0933660A JP 17833795 A JP17833795 A JP 17833795A JP 17833795 A JP17833795 A JP 17833795A JP H0933660 A JPH0933660 A JP H0933660A
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JP
Japan
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ray
pulse
energy
circuit
pulse signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP17833795A
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English (en)
Inventor
Toshiya Yamano
俊也 山野
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPH0933660A publication Critical patent/JPH0933660A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】β線の線量測定用の個人被曝線量計に適用しう
るβ線感度に対するエネルギー依存性の少ないβ線線量
測定器を提供する。 【構成】β線線量測定器を、β線のエネルギーを波高値
として出力するβ線検出器と、β線検出器の出力パルス
信号のうち特定の電圧範囲の波高値を持つパルス信号が
出力されたときのみ波形と波高値を規格化したパルス信
号を出力する波高弁別回路と、波高弁別回路が出力する
規格化パルス信号を計数する計数回路とによって構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、β線やγ線などの放射
線を測定する放射線測定器、特に、放射線作業者が作業
中に被曝する放射線量を測定する個人被曝線量計に用い
るβ線線量の測定器に関する。
【0002】
【従来の技術】個人被曝線量計は、放射線作業者が作業
中に被曝する放射線量を測定するものであり、放射線作
業者が放射線管理区域内で作業するときに常時携帯する
ものである。この線量計は電子式線量計とも呼ばれ、容
易に携帯可能なように作業着のポケットに収納可能な程
度の寸法に製作されており、作業者が被曝する線量を実
時間で測定して表示するとともに、被曝線量があらかじ
め設定した線量を超過したとき警報音などを発生して過
剰被曝の防止を図るものである。
【0003】ところで、これまで実用化されている個人
被曝線量計が測定対象とする放射線の種類は主としてγ
線であったが、核燃料の再処理施設の稼働や加速器施設
の建設などに伴いβ線の被曝が多くなりつつあるため、
β線の線量を測定できる電子式の個人被曝線量計の実用
化が望まれるようになり、β線を透過する入射窓を半導
体からなるβ線検出素子の前面に配置したβ線検出器を
用いてβ線の線量を測定できるようにした電子式の個人
被曝線量計が開発されつつある。
【0004】図4にβ線の測定も可能な個人被曝線量計
に搭載するβ線測定器の従来技術にもとづく構成の一例
を示す。図4において、1はβ線のエネルギーを波高値
として出力するβ線検出器であり、9はβ線検出器1が
出力するβ線検出信号を計数する計数回路である。β線
検出器1は、半導体シリコンなどからなるβ線検出素子
2をセラミックなどで作られた基板3に載せ、β線検出
素子1の出力電気信号を増幅する増幅回路5を基板3の
裏側に実装し、これを例えば厚さ数μmのマイラシート
にアルミを蒸着して製作するβ線入射窓4を設けたケー
ス6内に封止して構成されている。
【0005】従来の電子式の個人被曝線量計では、搭載
している放射線検出器が出力する電圧パルスを計数回路
で計数し、その積算計数値を被曝線量として処理する方
式が一般的に採られており、β線の測定も目的とする従
来技術による個人被曝線量計においても、β線検出器1
の出力信号からノイズ成分を除去した信号範囲のみを計
数すべく計数回路9の入力段に信号弁別レベルDLを設定
し、信号弁別レベルDLを超える出力信号を計数し、この
計数値をβ線の被曝線量情報として処理している。
【0006】ところで、β線を放出する放射性崩壊には
通常の放射線検出器では検出されないニュートリノの放
出が伴い、このニュートリノが崩壊エネルギの一部をラ
ンダムに持ち去る。このためβ線を放出して崩壊する原
子核は、一定エネルギのγ線またはα線を放出して崩壊
する原子核種とは異り、核種によって定まる最大のエネ
ルギβEMからニュートリのによって持ち去られるエネル
ギーの分低いエネルギの範囲に連続的に分布するエネル
ギのβ線を放出する。図5にβ崩壊する原子核種が放出
するβ線のエネルギ分布の様子を模型的に例示する。
【0007】上記のように放射されるβ線は、γ線と比
較して物質との相互作用が強いため、厚さが数百μmの
シリコンβ線検出素子に入射したとき検出素子内で大部
分のエネルギーを失って入射したβ線のエネルギーに比
例する電荷を生成するので、シリコンβ線検出素子が出
力するβ線検出信号の大きさはβ線のエネルギに比例す
る。図6に、β崩壊する原子核種が放出するβ線を、エ
ネルギ情報を波高値として出力するシリコンβ線検出素
子などからなるβ線検出器で測定したときに得られる出
力信号の波高分布の例を示す。
【0008】図6において、横軸は出力パルスの波高電
圧値であり、縦軸は各波高電圧値を持つ出力パルスの出
力頻度数である。そして、図6の(a)は最大β線エネ
ルギβEMが低い例えば147Pm などのβ線放出核種を測定
した時の出力波高分布の例を示し、図3の(b)は、最
大β線エネルギβEMが高い例えば90Sr-Yなどのβ線放出
核種を測定した時の出力波高分布の例である。
【0009】図6に示されているように、β線検出器1
はβ線放出核種が放出する図5に例示の最大エネルギβ
EMから低いエネルギの範囲に連続的に分布するエネルギ
のβ線が入射したとき入射β線のエネルギに対応する最
大波高電圧OVから低電圧波高に向けて連続的に分布する
波高電圧の検出信号を出力するが、低い波高の領域には
β線を成因とするものではない検出器の電気ノイズから
なる雑音パルス成分が重畳されている。
【0010】上記のようにβ線検出器1の出力信号の低
波高成分には放射線によらない雑音パルス成分が含まれ
ているので、出力信号を計数する計数回路9の入力段に
は雑音パルス成分の影響を避けるため雑音パルス波高値
を超える任意の電圧値を弁別レベルDLとしてを設定し、
弁別レベルDLを超過する波高電圧値を持つ出力パルスの
みを計数するようにしている。
【0011】ところで、弁別レベルDLを設けてβ線検出
器1の出力信号を計数すると雑音パルス成分と共に低エ
ネルギーβ線を成因とする検出信号も同時に削除されて
しまう。そこで、弁別レベルDL設定のβ線測定への影響
を図6によって説明する。図6において横軸の低電圧側
(左側)に弁別レベルDLを設定してあるが、この弁別レ
ベルDLよりも高波高側(右側)の図中に斜線を施して例
示した部分の面積に相当する計数値が計数回路9によっ
て得られる積算計数値となる。そこで、図6の(a)と
(b)とを比較すると、弁別レベルDLを越える斜線をほ
どこして示されたパルス数の、弁別レベルDL以下のパル
スを含む全パルス数に対する割合は、最大β線エネルギ
βEMが高いβ線放出核種を測定したときに最大β線エネ
ルギβEMが低いβ線放出核種を測定したときより大き
く、すなわち単位線量あたりの積算計数値としてのβ線
検出感度が高くなることがわかる。このため、波高弁別
タイプの個人被曝線量計では、β線検出感度がβ線のエ
ネルギ分布に依存することになる。すなわち、最大β線
エネルギβEMが低いβ線放出核種の割合が多い場所で
は、β線検出器が出力するパルス信号の電圧波高値が低
電圧領域に集中し、弁別レベルDLを上回るパルス数が少
なくβ線検出感度が低くなるのに対し、最大β線エネル
ギβEMが高いβ線放出核種の割合が多いところでは、弁
別レベルDLを上回るパルス数が多くなり、β線検出感度
が高くなる。図7に横軸にβ線源が放射するβ線の最大
エネルギーを、縦軸にβ線検出感度をとってβ線測定器
のエネルギー特性の例を示す。この図7に示されている
ように、β線源が放射するβ線の最大エネルギーが低く
なるにつれてβ線検出感度が低くなる傾向を示す。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】β線放出核種が上記の
ような性格を付随しているので、β線のエネルギーを波
高値として出力するβ線検出器を用いるβ線測定器で最
大β線エネルギが異なるβ線放出核種が混在する場所を
測定すると、β線感度がエネルギーによって異るため正
しくβ線の線量を測定できないという問題が発生する。
【0013】本発明は、上記従来技術によるβ線測定器
の問題点を解決してβ線の線量測定用の個人被曝線量計
に適用しうるβ線感度に対するエネルギー依存性の少な
いβ線線量測定器を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のために、
本発明においては、β線線量測定器をβ線のエネルギー
を波高値として出力するβ線検出器と、このβ線検出器
の出力パルス信号のうち特定の電圧範囲の波高値を持つ
パルス信号が出力されたときのみ規格化されたパルス信
号を出力する波高弁別回路と、波高弁別回路の出力パル
ス信号を計数する計数回路とによって構成する。
【0015】
【作用】β線検出器は入射したβ線のエネルギーに対応
する波高値のパルス信号を出力し、波高弁別回路はβ線
検出器から特定電圧範囲として設定した範囲の波高値を
持つパルス信号が入力されたときのみ波形と波高を規格
化したパルス信号を出力し、この規格化されたパルス信
号を計数回路が計数する。
【0016】
【実施例】図1に本発明の一実施例を示す。この図にお
いて2は半導体シリコンなどでなるβ線のエネルギーを
波高値として出力するβ線検出素子であり、5はβ線検
出素子の検出信号を増幅する増幅回路であり、3は例え
ばセラミックなどで作られた基板であり、β線検出素子
2と増幅回路5を実装している。そして、β線検出素子
2と増幅回路5とは、例えば厚さ数μmのマイラシート
にアルミを蒸着して製作するβ線入射窓4を設けた金属
性のケース6に収容されてβ線検出器1を構成する。
【0017】一方、8は波高弁別回路であり、β線検出
器1の増幅回路5が出力するパルス信号のうち、予め設
定した特定の電圧範囲の波高値を持つパルスが入力され
たときのみ波形と波高を規格化したパルス信号を出力す
る。そして、9は波高弁別回路8が出力する規格化パル
ス信号を計数する計数回路であり、波高弁別回路8と計
数回路9とで線量測定回路7が構成される。
【0018】図1において、β線はβ線入射窓4を通し
てβ線検出素子2に入射してβ線のエネルギーに相関す
る電荷を生成し、この生成電荷は増幅回路部5で電圧パ
ルス信号に変換された後に波高弁別回路8に入力され、
波高弁別回路8は入力電圧パルス信号の波高値が予め設
定した電圧範囲内にあるときのみ一定の波形波高値に規
格化したパルス信号を出力し、この規格化パルス信号が
計数回路9で計数される。
【0019】図1の構成のβ線測定器において、β線検
出器1をβ線放出核種からなる放射線源で照射したとき
の検出器の出力波高分布の例を図2に示す。図2の
(a)は、最大β線エネルギβEMが低い例えば147Pm な
どの放射線源で照射したときの出力波高分布の例であ
り、(b)は、最大β線エネルギβEMが高い例えば90Sr
-Yなどの放射線源で照射したときの出力波高分布の例で
ある。図2中には、波高弁別回路8に設定する特定電圧
範囲が横軸上に示されており、以降、特定電圧範囲の低
電圧側を下限電圧DL、高電圧側を上限電圧DMと呼ぶ。
【0020】前述のように波高弁別回路部8は、β線検
出器1から入力される電圧パルス信号の波高値が下限電
圧DL以上、かつ上限電圧DM以下である場合にのみ、一定
の波形波高値に規格化したパルス信号を出力する。それ
ゆえ、β線検出器1を最大β線エネルギβEMが低い放射
線源で照射したときには図2の(a)に例示のようにβ
線検出器1から出力されるパルス信号の最大波高値OMも
低いため、特定電圧範囲の上限電圧DMを越えるパルスが
存在しないので、特定電圧範囲の下限電圧DLを越える斜
線を施して示したパルス信号の全てが波高弁別回路8か
ら規格化パルス信号として計数回路9に送られ下限電圧
DLを越える領域ではパルス信号の切捨てが発生しない。
【0021】一方、β線検出器1を最大β線エネルギβ
EMが高い放射線源で照射すると、β線検出器1が出力す
るパルス信号は、図2の(b)に例示のように特定電圧
範囲の上限電圧DMを超える最大β線エネルギβEMに対応
の最大波高値OMから低波高値の領域に向けて広い範囲に
わたって分布することとなるが、特定電圧範囲の下限電
圧DLを越えるパルス信号のうち、上限電圧DMを越えるパ
ルスは切り捨てられるので、計数回路9では下限電圧DL
を越える総パルス信号のうち図2の(b)中に斜線を施
して示した領域に相当のパルス信号のみが計数され、そ
の結果、最大β線エネルギβEMが高い放射線源の測定感
度が低くなり、β線線量測定器としての測定感度に対す
るエネルギー依存性は、従来技術に基づくβ線線量測定
器における図7に例示の特性とは異なり、図3に例示の
ように低エネルギー領域でも相対的に低下しないことと
なる。
【0022】
【発明の効果】本発明にもとづいてβ線のエネルギーを
波高値として出力するβ線検出器と、波高弁別回路を前
置し波高弁別回路が出力する規格化パルス信号を計数す
る計数回路でなる線量測定回路とで構成されたβ線線量
測定器においては、上述のように、波高弁別回路に設定
する特定電圧の範囲によってβ線測定の感度が変動する
ので、特定電圧範囲として設定する下限電圧と上限電圧
を調整可能にした波高弁別回路の設定値を調整すること
によって最大β線エネルギが異なるβ線放出核種が混在
する場所においても、β線感度に対するエネルギー依存
性の少ないβ線線量の測定が可能になり、β線の被曝線
量を測定できる個人被曝線量計を実現できるという効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にもとづくβ線線量測定器の1実施例の
構成図
【図2】本発明によるβ線線量測定器におけるエネルギ
ー特性改善の原理説明図
【図3】本発明によるエネルギー特性の改善結果説明図
【図4】従来技術によるβ線線量測定器の構成図
【図5】β線放出核種が放射するβ線エネルギー分布説
明図
【図6】従来技術によるβ線線量測定器におけるエネル
ギー特性説明図
【図7】従来技術によるβ線線量測定器のエネルギー特
性図
【符号の説明】
1 β線検出器 2 β線検出素子 3 基板 4 β線入射窓 5 増幅回路 6 ケース 7 線量測定回路 8 波高弁別回路 9 計数回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】β線のエネルギーを波高値として出力する
    β線検出器と、 このβ線検出器の出力パルスのうち特定の電圧範囲の波
    高値を持つパルスが出力されたときのみ規格化された信
    号を出力する波高弁別回路と、 波高弁別回路の出力信号を計数する計数回路と、からな
    ることを特徴とするβ線線量測定器。
JP17833795A 1995-07-14 1995-07-14 β線線量測定器 Pending JPH0933660A (ja)

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JP17833795A JPH0933660A (ja) 1995-07-14 1995-07-14 β線線量測定器

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JP17833795A JPH0933660A (ja) 1995-07-14 1995-07-14 β線線量測定器

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005321274A (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Fuji Electric Systems Co Ltd 線量検出器および線量計
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