JPS6183982A - 放射線モニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の技術分野］ 本発明は、少なくとも１つの放射線検出手段からの検出
信号に基づいて当該放射線検出手段の設けられている現
場の放射線状況を当該現場とは異なる、例えば中央監視
室等の場所で監視する放射線モニタ装置に関する。

［発明の技術的背景］ 例えば原子力発電所等においては、安全上、複数の現場
に放射線検出手段を設けると共に、中央監視室等にモニ
タを設けてこれらの放射線検出手段からの検出信号に基
づいて各現場の放射線状況を監視する放射線モニタ装置
を配備している。第１１図は、この放射線モニタ装置の
構成例を示すものである。同図において、１０１は現場
に設けられる放射線検出部で、パルス出力型の１１１射
線センサ１０３と、この放射線センサ１０３からの検出
信号を所定レベルまで増幅する前置増幅器１０５と、放
射線センサ１０３を駆動するべく中央監視室等に設けら
れているモニタ１０９の高圧電源１１１から給電される
信号をフィルタリングするフィルタ１０７とを有する。

一方、モニタ１０９は、前記高圧電源１１１の他に、前
記放射線検出部１０１から伝送された検出信号の波高分
析処理を行なう波高分析回路１１３と、当該検出信号に
対し波高弁別処理を行ない放射線センサ１０３で検出さ
れた放射線パルスを抽出する波高弁別回路１１５と、抽
出された放射線パルスを計数処理することで計数率を演
算するカウンタ回路１１７と、放射線検出部１における
各回路の駆動電圧を給電する低圧電源１１９とを有する
。このような構成を有する放射線モニタ装置においては
、中央監視室等に設けられているモニタ１０９が現場に
配置されている放射線検出部１０１から放射線センサ１
０３による検出信号を適宜入力し、この検出信号に基づ
いて波高分析あるいは計数率等の処理を行なって現場の
放射線の状況を監視しているのである。なお、第１１図
では、説明の都合上、放射線検出部１０１とモニタ１０
９とは１対１で接続されているが、実際には１個のモニ
タ１０９に対し放射線検出部１０１が複数接続されてい
る。

ところで、前述した放射線モニタ装置にあっては、多数
の現場の放射線状況の集中監視化の要請に伴い次のよう
な改善が望まれている。

■　放射線センサからの検出信号に基づいて得られる波
高分析および計数率の結果を用いて行なわれる放射線セ
ンサのエネルギ依存特性の補正処理を、処理の分散化お
よび補正処理の応答性向上を図る上から各現場サイドで
行なえることが望ましい。

■　処理の分散化を図ると共に、放射線検出手段々の保
守性および信頼性の向上を図る、上から何らかの自己診
断機能を設けることが望ましい。

■　放射線検出部とモニタとの間の信号伝送を現状では
アナログ信号の状態で伝送しているが、ノイズが混入し
た検出信号に基づく不正確な監視を防止すべく耐ノイズ
性向上のために信号の伝送方式等を改善することが望ま
れる。

［発明の目的コ 本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とし
ては、少なくとも１つの放射線検出手段からの検出信号
に基づいて当該放射線検出手段の設けられている現場の
放射線状況を当該現場とは異なる場所−で監視する放射
線モニタ装置において、適切な監視処理の分散化を図り
、システム全体としての信頼性を向上した放射線モニタ
装置を提供することにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成するため、本発明は、前記現場に設けら
れ前記放射線検出手段からの検出信号に基づいて前記現
場の放射線に関する少なくとも計数率およびエネルギ分
布を測定する測定手段を設けたことを要旨とする。

［発明の実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の−★施例に係、る放射線モニタ装置
のシステム開成を示すものである。この放射線モニタ装
置は、その構成概要として、放射線状況を監視しようと
する現場（説明の都合上一本実施例では１ケ所とした）
に設けられる放射線検出部１と、この放射線検出部１に
対し伝送経路３を介して当該現場とは異なる場所の中央
監視室等に設けられるモニタ５とを有する構成である。

放射線検出部１は、パルス出力型の放射線センサ７と、
この放射線センサ７に対しコンデンサ９を介して接続さ
れ当該放射線センサ７からの検出信号を所定レベルまで
増幅する前置増幅器１１と、放射線センサ７を駆動させ
るべく給電する高圧電源１３と、前置増幅器１１で増幅
された検出信号に基づき放射線検出部１の設け、られて
いる現場の放射線レベルの波高分析回路を行なう波高分
析部１５と、同様に前置増幅器１１で増幅された検出信
号に対し波高弁別処理を行ない放射線センサ７による検
出信号から放射線パルスを抽出する波高弁別部１７と、
抽出された放射線パルスを計数処理することで計数率を
演算するカウンタ部１つと、モニタ５との間で信号のや
りとりを行なう送受信コントロール部２１とを有する。

波高分析部１５は、放射線センサ７からは入射した放射
線が当該センサ内で喪失したエネルギ量に対応した波高
レベルを有するパルスを出力するので、このパルスの波
高についての分布を計測する。また、波高弁別部１７お
よびカウンタ部１９は、放射線センサ７からは放射線粒
子の入射の度に上述した如きパルスを出力するので、こ
のパルスを抽出して計数することで、所定時間に入射し
た放射線粒子の個数、すなわち計数率を測定する。送受
信コントロール部２１は、モニタ５に伝送しようとする
信号を例えばパラレル−シリアル変換してシリアル伝送
する機能と共に、この逆に、シリアル伝送されて来た信
号をシリアル−パラレル変換して放射線検出部１内の回
路部に出力する機能を有する。

第２図は、放射線検出部１のさらに詳細な構成を示す図
で、第１図と同じものには同符号を付しである。第２図
において、放射線センサ７の出力はコンデンサ９および
前置増幅器１１を介して比較器２３．２５の比反転入力
端子（＋）に接続されている。この比較器２３．２５は
、その反転入力端子（−）がそれぞれディジタル−アナ
ログ変換器（Ｄ／Ａ変換器＞２７．２９の出力に接続さ
れており、またその出力がそれぞれカウンタ回路３１．
３３に接続されている。これら比較器２３ｆ、−２５と
Ｄ／Ａ変換器２７．２９とカウンタ回路３１．３３は、
第１図における波高分析部１５．波高弁別部１７．カウ
ンタ部１９を構成するものであり、これら同一構成の比
較器２３．Ｄ／Ａ変換器２７．カウンタ回路３１と比較
器２５．Ｄ／Ａ変換器２９．カウンタ回路３３とは、そ
れぞれ独自に波高分析処理および計数率演算処理を行な
うことができる。すなわち、計数率演算を行なおうとす
る場合には、Ｄ／Ａ変換器２７．２９から比較器２３．
２５の反転入力端子（−）に供給する比較基準電圧を、
放射線センサ７からの検出信号に含まれる“ノイズレベ
ルを考慮してパルスのみを抽出できるように適切に設定
することで比較器２３．２５を波高弁別部１７として機
能させて、この比較器２３．２５から出力されるパルス
をカウンタ回路３１．３３で計数することでカウンタ部
１９として機能させる。一方、波高分析処理を行なおう
とする場合には、Ｄ／Ａ変換器２７．２９から比較器２
３．２５の反転入力端子（−）に供給する比較基準電圧
を例えば順次段階的に変更して行き、この変更に伴い比
較器２３．２５から出力されるパルスをカウンタ回路３
１．３３で計数して行き、それぞれの比較基準電圧を越
える波高値を有するパルスの計数率を演算して、この計
数率の結果を用いて波高分析を行なうことができる。

なお、このように比較器、Ｄ／Ａ変換器、カウンタ回路
からなる同一構成の回路を２つ設けることにより、いず
れか一方が故障等で作動しなくなっても他の一方で機能
を代用してバックアップすることができ、放射線検出部
１、ひいてはシステム全体の信頼性向上に寄与し得る。

また、第２図においては、第１図に示した送受信コント
ロール部２１の構成要素として、前記カウンタ回路３１
．３３の出力に接続されている伝送レジスタ３５と、前
記Ｄ／Ａ変換器２７．２９の入力に接続されている設定
レジスタ３７と、この伝送レジスタ３５から出力される
信号を伝送経路３を介して送出すると共に当該伝送経路
３を介して伝送されて来た信号を設定レジスタ３７に出
力する送受信制御回路３９とを有する。すなわち、この
ように送受信コントロール部２１を構成することで、送
受信コントロール部２１としては、カウンタ回路３１．
３３の計数結果、すなわち波高分析結果および計数率を
伝送経路３を介してモニタ５に適宜ディジタル伝送する
ことができる。また、波高分析あるいは計数率の測定に
際しては、比較器２３．２５の反転入力端子（−）への
供給電圧を、モニタ５からディジタル信号で伝送される
設定指示信号を設定レジスタ３７を介してＤ／Ａ変換器
２７．２９に適宜出力することで、モニタ５からの指示
で適宜変更し得る。このように、放射線検出部１とモニ
タ５との間をディジタル信号で伝送できるので、アナロ
グ信号による伝送に比べて、耐ノイズ性に秀れると共に
、雷対策上も有利である。

一方、第１図において、モニタ５は、前記放射線検出部
１との間で伝送経路３を介して信号のやりとりを行なう
送受信コントロール部４１と、この送受信コントロール
部４１を介して放射線検出部１から伝送されてきた信号
に基づいて各種処理を行ない、また各種の処理結果ある
いは指令信号を送受信コントロール部４１を介して放射
線検出部１に送出するＣ　Ｐ　Ｕ、（メモリ含む）４３
と、ＣＰＩＪ４３の制御下に各種情報を表示出力するデ
ィスプレイ（ＣＲＴ＞４５と、放射線検出部１の各部に
駆動電圧を供給する低圧電源４７とを有する。

次に、本実施例の作用を第３図乃至第５図を用いて説明
する。第３図はモニタ５のＣＰｔＪ４３の処理フローチ
Ｖ−トの概要を示す図、第４図および第５図は波高分布
、の測定処理の結果例を示す歯である。

まず、ＣＰＵ４３は、測定開始に際して放射線検出部１
の比較器２３．２５の反転入力端子（−）に供給する基
準電圧、これを示す設定指示信号を送受信コントロール
部４１→伝送経路３→送受信制御回路３９→設定レジス
タ３７→Ｄ／Ａ変換器２７．２９の経路で伝送させるこ
とで設定する（ステップ２００）。放射線検出部１では
、このＣＰＵ４３により基準電圧が設定されると、測定
を開始する。すなわち、ＣＰＵ４３は、計数率の。

測定を行なう比較器に対しては放射線センサ７からの検
出信号に含まれる、ノイズレベルを考慮した適切な電圧
に基準電圧を設定するので、この比較器の出力に接続さ
れたカウンタ回路は比較器で抽出された当該基準電圧を
越える波高値を有するパルスの計数を行なう。一方、Ｃ
ＰＵ４３は、波高分布の測定を行なう比較器に対しては
基準電圧を例えば段階的に変化させるので、この比較器
の出力に接続されたカウンタ回路は段階的に変化する各
基準電圧に対して比較器で抽出されたパルスの計数を行
なう。

このような測定時において、ＣＰＵ４３は、例えば計数
率の測定に応じて設定される測定結果の読み込み周期時
間に達したことを検出すると（ステップ２１０）、カウ
ンタ回路３１，３．３→伝送レジスタ３５→送受信制罪
回路３９→送受信コントロール部４１の経路を介して測
定結果を読み込む（ステップ２２０）。ＣＰＵ４３は、
この読み込んだ測定結果に基づいて所定の監視処理、例
えばこの測定結果を監視員の各種判断に供すべくディス
プレイ４５に表示出力するための処理を行ない、第４図
および第５図に示す如く表示出力する（ステップ２３０
）。ここで、第４図は、放射線エネルギ別の計数率分布
を示し、第５図は放射線エネルギの変化に対する波高分
析結果で、特定のエネルギレベルについて抽出表示した
例を示している。なお、前記所定の監視処理としては、
放射線検出部１の動作診断処理をも有する。

ＣＰＵ４３は、放射線検出部１から読み込んだ測定結果
あるいはこの測定結・果について処理した結果等に基づ
いて放射線センサ７の現在のエネルー　ギ依存特性を把
握して、必要に応じて放射線検出部１における比較器２
３．２５の基準電圧を補正することによってこの放射線
センサ７の特性補正を行ない、放射線検出部１による正
確な測定結果に基づく適切な放射線の監視作用を行なえ
るようにしている（ステップ２４０）。

なお、ＣＰＬＩ４３は、放射線検出部１の比較器とＤ／
Ａ変換器とカウンタ回路からなる同一構成の２つの回路
部において行なわせる測定作用を設定することができる
。すなわち、本実施例では別個の測定を行なわせるよう
にしたが、ＣＰＵ４３は、必要に応じて、両回路に同じ
測定（波高分析または計数率）を行なわせてもよいし、
測定に予め優先順位を設定しておき、別個の測定中に優
先順位の高い測定を行なっている回路に故障等が発生し
た場合に強制的に他の回路にこの測定をバックアップさ
せるようにしてもよい。

第６図は、第１図の放射線検出部１の別の構成例を示す
ものであり、第１図および第２図と同じものには同符号
を付してその説明は省略する。第６図に示す放射線検出
部４９の特徴としては、ＣＰＵ（メモリ含む）５１を設
け、このＣＰＵ５１に対し、カウンタ回路３１．３３お
よびＤ／Ａ変換器２７．２９を接続すると共に入出力イ
ンターフェース５３．伝送経路３を介してモニタ５に接
゛続することで、カウンタ回路３１．３３からの計数率
あるいは波高分析の測定結果を入力してこれを逐次処理
することでモニタ５の上位コンピュータを構成するＣＰ
Ｕ４３の処理を削減して分散処理の促進化を図ることが
できると共に、高い応答性をもって前述した放射線セン
サ７のエネルギ依存特性の補正を行なうことができるこ
とにある。

ずなわら、この放射線検出部４９では゛、ＣＰＵ５１に
おいて、前述した処理に加えて、例えば測定条件の自動
設定や自己診断等の処理をも行なわせることができるの
で、放射線検出部４９本体の特性を改善し、信頼性の向
上、保守点検の簡略化、測定データの収集等を容易にで
きる。

第７図は、このＣＰＵ５１の測定時における割込み処理
のフローチャートを示す図である。次に、この処理フロ
ーチャートを用いて作用を説明する。

まず、ＣＰＵ５１は、割込み処理に入ると、放射線検出
部４９における各回路部の動作診断を行なって誤った測
定を防止する（ステップ３００）。

そして、ステップ３１０に進むと、モニタ５のＣＰ　Ｕ
　４３から示された条件データがあればこれを受信した
後（ステップ３１０）、測定終了でないことを確認して
（ステップ３２０）測定の種類あるいは受信した条件デ
ータ等をもとにＤ／Ａ変換。

器２７．２９を介してそれぞれ比較器２３．２５の反転
入力端子（−）に供給する基準電圧を設定する（ステッ
プ３３０）。これにより、放射線検出部４９においては
、計数率、波高分析等の前述した如き測定が行なわれる
ので、ＣＰＵ５１はカウンタ回路３１．３３からこの測
定結果を読み込んで（ステップ３４０）各種データ処理
を行ない・　（ステップ３５０）　、その結果をモニタ
５の上位コンピュータを構成するＣＰＵ４３に入出力イ
ンターフェース５３→伝送経路３を介して伝送出力する
（ステップ３６０）。なお、ステップ３２０にお゛いて
、測定終了が検知されると割込み処理を終了する。

第８図は、第１図の放射線検出部１のさらに別の構成例
を示すものであり、第１図、第２図、第６図と同じもの
には同符号を付してその説明は省略する。第８図に示す
放射線検出部５５の特徴としては、第６図に示す放射線
検出部４９を構成する比較器２３．Ｄ／Ａ変換器２７．
カウンタ回路３１に代えて、放射線センサ７に対しコン
デンサ９および前置増幅器１１を介して接続されるピー
クホールド回路５７と、このピークホールド回路５７に
直列に接続されピークホールド回路５７の出力信号をデ
ィジタル変換してＣＰＵ５１に出力するＡ／Ｄ変換器５
９を設けることで、放射線の波高分布の測定を高分解能
で行なえるようにしたことにある。これにより、放射線
センサ７の放射線エネルギの依存性を考慮した適確な特
性補正を・昌精反で行なうことができることに加えて、
放射性核種を決定することが可能である。なお、この場
合に、ＣＰＵ５１における処理フローは前記第７図と同
様である。

第９図は、第１図の放射線検出部１のまた別の構成例を
示すものであり、第１図、第２図と同じものには同符号
を付してその説明は省略する。第９図に示す放射線検出
部６１の特徴としては、第２図に示す放射線検出部１を
構成する比較器２５とカウンタ回路３３を多重化するこ
とにより、比較器２５に供給される基準電圧を例えばＶ
＋　＜Ｖ２く・・・＜Ｖｎのように階段状に固定化する
ことにより、波高分布の測定が実時間処理できる。

第１０図は、第１図の放射線検出部１の他の別構成例を
示すものであり、第１図、第２図、第６図、第８図、第
９図と同じものには同符号を付してその説明は省略する
。第１０図に示す放射線検出部６３の特徴としては、第
６図に示す放射線検出部４９のＣＰＵ５１を設けたこと
に加えて第９図の放射線検出部６１と同様に比較器２５
とカウンタ回路３３を多重化することにより、モニタ５
の上位コンピュータを構成するＣ　Ｐ　Ｕ　４３゛の処
理を削減して分散処理の促進化を図ることができると共
に、高い応答性をもって前述した放射線センサ７のエネ
ルギ依存特性の補正を行なうことができ、さらに波高分
布の測定を実時間処理できることにある。

なお、前述した各実施例においては、伝送経路７として
は、有線、無線のいずれでもよく、また光伝送路で形成
してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、少なくとも１つの放射線検出手段
からの検出信号に基づいて当該放射線検出手段の設けら
れている現場の放ＤＡｓｉ状況を当該現場とは異なる場
所で監視する放射線モニタ装置において、本発明によれ
ば、現場で前記放射線検、小手段の検出信号に基づいて
少なくとも計数率およびエネルギ分布を測定するように
したので、システム全体として処理の分散化を適切に図
ることができ、加えてシステム全体としての信頼性を向
上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る放射線モニタ装置の構
成を示す図、第２図は第１図の放射線モニタ装置の放射
線検出部の詳細な構成を示す図、第３図は第１図の処理
７０−チャートを示す図、第４図および第５図は第１図
の処理結果例を示す図、第６図は前記放射線検出部の変
形例を示す図、第７図は第６図の処理フローチャートを
示す図、第８図乃至Ｍ１０図は前記放射線検出部の他の
変形例を示す図、第１１図は従来の放射線モニタ装置の
構成を示す図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも１つの放射線検出手段からの検出信号
   に基づいて当該放射線検出手段の設けられている現場の
   放射線状況を当該現場とは異なる場所で監視する装置に
   おいて、前記現場に設けられ前記放射線検出手段からの
   検出信号に基づいて前記現場の放射線に関する少なくと
   も計数率およびエネルギ分布を測定する測定手段を設け
   たことを特徴とする放射線モニタ装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の放射線モニタ装置
   において、前記測定手段は、自己診断機能を有すること
   を特徴とする放射線モニタ装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項および第２項に記載の放射
   線モニタ装置において、前記測定手段は、前記放射線検
   出手段の設けられている現場とは異なる場所との間でデ
   ィジタル伝送を行なう機能を有することを特徴とする放
   射線モニタ装置。