JP6324831B2

JP6324831B2 - 放射線測定装置

Info

Publication number: JP6324831B2
Application number: JP2014146431A
Authority: JP
Inventors: 貴広横山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2014-07-17
Filing date: 2014-07-17
Publication date: 2018-05-16
Anticipated expiration: 2034-07-17
Also published as: JP2016023963A

Description

本発明は、放射線測定装置に関し、特に停電時、および停電が復旧したときの装置の再稼働のための制御に関する。

放射線測定装置である液体シンチレーションカウンタにおいては、液体シンチレータと共に放射性試料が試料容器に収容され、試料から発せられる放射線をシンチレータの発光として光電子倍増管等で検出する。多数の試料容器が放射線測定装置にセットされ、試料容器を順次送って試料容器ごとに放射線の測定を行う。また、一つの試料に対し、時間をあけて複数回の測定を行う場合もある。多数の試料に対し測定すること、さらには一つの試料に対し複数回測定することにより、測定が長時間、例えば数日にわたることがあり、その間、放射線測定装置は自動運転される。

特開平１１−３１１６７８号公報

放射線測定装置が自動運転中に停電したときには測定を一旦中断し、その後電力の供給が回復（復電）したとき測定が再開されるよう運転されることが望ましい。通常は、電力供給が再開されると、電力供給の立ち上がりに基づき放射線測定装置の制御部が運転を開始するよう動作する。しかし、停電発生に基づくシャットダウン処理を行っている際に復電があると、シャットダウン処理の完了時点ですでに電力供給が行われており、電力供給が立ち上がることがなく、運転を再開することができない。

本発明は、停電が復旧した際に確実に運転が再開される放射線測定装置を提供することを目的とする。

本発明に係る放射線測定装置は、当該放射線測定装置の各動作部に外部からの電力を供給する電源部と、当該放射線測定装置の動作部の一つであって、他の動作部の制御を行う制御部と、電源部から制御部の中央処理部に送られる電力の継断を行うリレーとを含む。電源部は、外部からの電力が停電したときに補助電源からの電力を一部の動作部に供給する。制御部は中央処理部を含み、停電時には補助電源から電力が制御部に所定期間供給される。

停電が発生したとき中央処理部はシャットダウン処理を開始する。シャットダウン処理中に復電すると、シャットダウン処理完了後リレーは所定時間オフした後、オンとなる。リレーがオフからオンとなったことにより、中央処理部が起動する。

シャットダウン処理完了後も停電が継続していれば、補助電源からの電力供給が停止される。

シャットダウン処理完了後のリレーがオフしている期間において、再び停電し、リレーがオフしている期間が終了しても停電が継続していれば、補助電源からの電力供給が停止される。同期間において復電した場合、リレーはリレーがオフされてから所定時間経過後オンとなる。

停電時の動作の具体的な一例は、次のとおりである。電源部は、外部からの電力が途絶えると（停電すると）、電源部が備える補助電源からの電力を制御部に供給する一方、停電の発生を示す停電検出信号を送信する。制御部、特に中央処理部は停電検出信号を受信すると、シャットダウン処理を開始する。シャットダウン処理が完了したら、制御部は電源部に対し補助電源からの電力供給を停止するよう指令し、放射線測定装置が停止状態となる。復電すると、制御部、特に中央処理部への供給電力がオフからオンに変化し、この供給電力の立ち上がりに基づき中央処理部が起動する。起動処理終了後、停電により停止した処理を継続するよう放射線測定装置の運転が再開される。

中央処理部のシャットダウン処理が完了する前に復電したときには、電源部は、復電したことを示す復電検出信号を制御部に送信する。シャットダウン処理が完了すると、復電検出信号を受信していた制御部は、リレーを所定時間オフした後オンにする。リレーのオフ−オンにより、中央処理部への供給電力の立ち上がりが発生し、中央処理部がこれに基づき起動する。起動処理終了後、停電により停止した処理を継続するよう放射線測定装置の運転が再開される。

シャットダウン処理完了後のリレーのオフ期間に再び停電が発生したら、電源部は停電検出信号を送出し、この停電検出信号を受けた制御部はリレーのオフ期間終了後、停電が継続していれば補助電源からの電力供給を停止するよう指示し、放射線測定装置が停止状態となる。また、リレーのオフ期間に停電が発生し、更に同期間に復電した場合には、制御部は電源部からの復電検出信号に基づき、リレーがオフしてから所定時間経過後リレーをオンにする。

停電による中央処理部のシャットダウン処理中に復電した場合においても、放射線測定装置の運転を再開することができる。また、シャットダウン処理後、リレーがオフしている期間に再び停電が発生した場合、電源部による電源供給を停止できる。

本実施形態の放射線測定装置の要部構成を示すブロック図である。停電時の電力供給に関する説明図である。本実施形態の放射線測定装置の停電時に関するフローチャートである。本実施形態の放射線測定装置の停電時に関するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図１は、放射線測定装置１０の要部構成を示すブロック図である。放射線測定装置１０は、液体シンチレータを利用して試料の放射線量を測定する装置である。測定対象となる試料は、液体シンチレータと共に試料容器に収容される。試料から発せられる放射線によりシンチレータが発光する。計測部１２には、光電子倍増管が配置され、これによりシンチレータの発光を検出する。試料を収容した試料容器は、サンプルチェンジャ１４により順次計測部１２に送られ、測定が終了した試料容器は、サンプルチェンジャ１４に回収される。サンプルチェンジャ１４には、一度に複数個、例えば３００〜４００個の試料容器がセットされ、サンプルチェンジャは、セットされた試料容器を１個ずつ計測部に送り、測定終了した試料容器を回収する。一つの試料容器に対して時間をあけて複数回の測定を行う場合がある。つまり、複数の試料容器について１回ずつ測定を行い、全てが終了した後、再度または繰り返し測定を行う。

計測部１２およびサンプルチェンジャ１４の動作は、中央処理部１６およびプログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣと記す。）１８を含む制御部により制御される。中央処理部１６は、ＣＰＵ（中央処理装置）を搭載したＣＰＵボードとして構成することができ、計測部１２の動作を制御し、計測されたデータを取得する。取得されたデータはハードディスクドライブなどの記憶部２０に記憶される。ＰＬＣ１８は、中央処理部１６からの指令に基づき、インターフェースボード（以下、ＩＦボードと記す。）２２を介してサンプルチェンジャ１４の動作を制御する。ＰＬＣ１８は、サンプルチェンジャ１４の各機構の動作を制御する。例えば、試料容器が複数搭載されたラックを送るラック送り機構の駆動モータを制御し、ラックの送りを行う。また、ラックから１個の試料容器と取り出し計測部１２に供給し、また計測部１２から測定済みの試料容器を回収する容器供給回収機構の駆動モータを制御する。サンプルチェンジャ１４内のラックの位置、および試料容器の位置を検出するセンサの信号がＩＦボードを介してＰＬＣ１８に送信され、これらの検出信号に基づいてサンプルチェンジャ１４の各機構の動作のタイミング等が制御される。

放射線測定装置１０は、当該装置の操作を行うための、また操作画面を表示するための操作／表示部２４を備えている。操作／表示部２４は、いわゆるタッチパネルディスプレイで構成することができる。また、操作部と表示部を分離することもできる。この場合、操作部は、マウスなどのポインティングデバイス、キーボードの一方、または両方から構成することができ、表示部は液晶表示装置とすることができる。

放射線測定装置１０は、更に、当該装置が備える各動作部に電力を供給する電源部２６を備えている。動作部は、計測部１２、サンプルチェンジャ１４、および制御部としての中央処理部１６、ＰＬＣ１８を含む。電源部２６は、商用電源２８の交流電力を所定電圧の直流電力に変換する第１直流電源３０と第２直流電源３２を備える。第１直流電源３０は、計測部１２に、例えば２４Ｖと５Ｖの直流電力を供給する。また、第１直流電源３０は、ＩＦボード２２を介してサンプルチェンジャ１４にも例えば２４Ｖと５Ｖの直流電力を供給する。第２直流電源３２は、ＩＦボード２２を介して中央処理部１６、操作／表示部２４およびＰＬＣ１８に直流電力を供給する。中央処理部１６とＰＬＣに供給される電力は２４Ｖであり、操作／表示部２４にはＩＦボード２２に実装された降圧器３４を介して５Ｖの電力が供給される。電源部２６は、補助電源としてのバッテリ３６を備える。第２直流電源３２は、商用電源２８からの電力供給が途絶えると、電力の供給源をバッテリ３６に切り替え、電力を供給する。

第２直流電源３２から中央処理部１６へ電力を供給する経路上にリレー３８が設けられている。この放射線測定装置１０においては、リレー３８はＩＦボード２２上に実装される。リレー３８は、通常はオンとなっているが、中央処理部１６の停電によるシャットダウン処理中に復電した場合、一旦オフされ、後にオンに制御される。これにより、中央処理部１６が起動する。

図２には、停電時の電力供給と、中央処理部１６のシャットダウン処理の関連が示されている。時刻ｔ1 で停電が発生すると電力供給源が商用電源２８からバッテリ３６に切り替わる。停電が検知されると、中央処理部１６において、オペレーションソフト（ＯＳ）のシャットダウン処理が開始される。時刻ｔ2 において、シャットダウン処理が完了すると、バッテリ３６からの電力の供給が停止される。シャットダウン処理が完了した後、復電すれば、中央処理部１６に供給される電力はオフ状態から復電によってオン状態に立ち上がり、中央処理部１６はこの立ち上がりを検知して再起動する。しかし、シャットダウン処理が完了する前の時刻ｔ3 で復電すると、中央処理部１６に供給される電力は、図２に示されるように途切れることがない。この場合、中央処理部１６は供給電力の立ち上がりを検出することができないので、復電しているにもかかわらず、再起動することができない。そこで、この放射線測定装置１０においては、シャットダウン処理が完了した後、リレー３８をオフ−オンする。このリレー３８のオフ−オンにより、図２に示す斜線部分において、中央処理部１６への電力供給が一時的に中断される。この中断によって電力の立ち上がり状態を作り出し、これにより、中央処理部１６が再起動する。リレー３８による供給電力の中断は、シャットダウン処理完了直後に行うことできるが、所定時間後に行ってもよい。

図３および図４は、放射線測定装置１０の停電時における制御を示すフローチャートである。電源部２６は、商用電源２８の停電発生を監視し（１００）、停電が検出されるとバッテリ３６により電力を供給する（１０２）。停電が発生すると、第１直流電源３０により電力が供給されている動作部（計測部１２、サンプルチェンジャ１４など）に対する電力供給は断たれる。一方、第２直流電源３２により電力が供給されている動作部（中央処理部１６、ＰＬＣ１８など）への電力供給は継続される。停電が発生すると電源部２６は、ＰＬＣ１８に停電検出信号Ｓ１を送信し、ＰＬＣ１８は更に中央処理部１６に対して停電検出信号Ｓ２を送信する（１０４）。なお、停電検出信号Ｓ１，Ｓ２および後述する各信号については、図１にその流れを示している。中央処理部１６は、停電検出信号Ｓ２を受信すると、現在の放射線測定装置１０の状態、つまり起動中のアプリケーションの状態、サンプルチェンジャの状態、および停電が発生したことを記憶部２０に記憶する処理を行う（１０６）。この記憶された情報に基づき、復電後、中断された処理、動作が再開される。現在の状態の記憶処理が完了したら、中央処理部１６は、ＯＳのシャットダウン処理を実行する（１０８）。

電源部２６は、復電の監視を行い（１１０）、復電する前にシャットダウン処理が完了（１１２）したら、中央処理部１６は、ＰＬＣ１８にシャットダウン処理の完了を示す信号Ｓ３を送信し、ＰＬＣ１８は信号Ｓ３を受けたら、電源部２６に対してバッテリ３６からの出力を停止する信号Ｓ４を送信する（１１４）。電源部２６は信号Ｓ４を受けるとバッテリ３６からの電源供給を停止する（１１６）。この後、復電すると、中央処理部１６に供給される電力が立ち上がり、中央処理部１６はこの立ち上がりを検知して再起動する。

ステップ１１０において、シャットダウン処理中に復電が検出された場合、シャットダウン処理の完了を待つ（１１８）。シャットダウン処理の完了を待つ間にも再び停電があるかを監視し（１２０）、停電が検出されたらステップ１１０に戻る。シャットダウン処理が完了すると、中央処理部１６はＰＬＣ１８にシャットダウン処理の完了を示す信号Ｓ３を送信し、ＰＬＣ１８は、信号Ｓ５を送信し、リレー３８をオフ状態に制御する（１２２）。リレー３８をオフしてから、所定時間、例えば５秒が経過するのを待ち（１２４）、信号Ｓ６を送信してリレー３８をオン状態に制御する（１２６）。

リレー３８がオフされてから所定時間が経過するまでの間、再び停電が発生するかを監視する（１２８）。電源部２６が停電を検知し、ＰＬＣ１８が停電検出信号Ｓ１を受信したら、ＰＬＣ１８は、リレー３８がオフされてから所定時間経過後（１３０）、リレー３８をオン状態とし（１３２）、ステップ１１４に移行する。ステップ１２８で再度の停電が検出された後、リレー３８がオフされてから所定時間経過するまでの間に、復電するかが監視され（１３４）、リレー３８がオフされてから所定時間経過後（１３６）、ステップ１２６に移行する。

ステップ１２６により、中央処理部１６へ供給される電力が立ち上がり、中央処理部１６は、この立ち上がりにより再起動する。中央処理部１６は、ステップ１０８で記憶された運転中断前の放射線測定装置１０の状態を読み込み、この状態の続きの処理が実行されるよう、各動作部の制御を行う。これにより、放射線測定装置１０が再稼働する。

１０放射線測定装置、１２計測部、１４サンプルチェンジャ、１６中央処理部、１８ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）、２０記憶部、２２ＩＦボード（インターフェースボード）、２６電源部、３０第１直流電源、３２第２直流電源、３６バッテリ（補助電源）、３８リレー。

Claims

液体シンチレータが混入された試料からの放射線を測定する放射線測定装置であって、
当該放射線測定装置の各動作部に外部からの電力を供給し、外部からの電力が停電したときに補助電源からの電力を一部の動作部に供給する電源部と、
前記動作部の一つであり、中央処理部を含み、当該放射線測定装置の他の動作部の制御を行い、停電時には電源部から電力が所定期間供給される制御部と、
電源部から中央処理部に送られる電力の継断を行うリレーと、
を備え、
停電が発生したとき中央処理部はシャットダウン処理を開始し、
シャットダウン処理中に電力が復電すると、シャットダウン処理完了後リレーが所定時間オフした後、オンとなり、
リレーがオフからオンとなったことにより、中央処理部が起動する、
放射線測定装置。
請求項１に記載の放射線測定装置であって、
シャットダウン完了後のリレーがオフしている期間において、再び停電した場合、更に同期間において復電しなければ、補助電源による電源供給を停止する、
放射線測定装置。