JP7223728B2 - Radioactive contamination inspection device - Google Patents
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Description
本開示は、形状の異なる検査対象の放射性物質による表面汚染を高精度に測定するための装置に関し、特に、α線による汚染の有無を検査することに適した放射能汚染検査装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to an apparatus for measuring surface contamination by radioactive substances of different shapes to be inspected with high accuracy, and particularly to a radioactive contamination inspection apparatus suitable for inspecting the presence or absence of contamination by α-rays. .
電離放射線障害防止規則では、敷地境界の線量率がある値を超える放射能を取扱う場合には、管理区域を設置して、管理区域から物品を持ち出す場合には、放射能による汚染の検査を行うことが規定されている。そのため、原子力関連施設では、物品搬出モニタが用いられている。 According to the Ionizing Radiation Hazards Prevention Ordinance, when radioactivity is handled with a dose rate exceeding a certain value at the site boundary, a controlled area is established, and when items are taken out of the controlled area, they are inspected for radioactive contamination. is stipulated. For this reason, in nuclear-related facilities, an article carry-out monitor is used.
放射線の1つであるα線は、非常に透過力が弱く、空気中の飛程は数cm、水中での飛程は空気中の約1/500(0.5mm程度)であり、薄い材料で簡単に遮蔽されてしまうという特性がある。従って、α線放出核種の検出は、ZnS(Ag)シンチレーション検出器を、検査対象物に対してほぼ密着させることが必要となり、検査対象物の形状によっては、測定が非常に難しくなっていた。 Alpha rays, which are one type of radiation, have a very weak penetrating power, and their range in air is several centimeters. It has the characteristic of being easily blocked by Therefore, detection of α-ray emitting nuclides requires the ZnS (Ag) scintillation detector to be brought into almost close contact with the inspection object, making measurement very difficult depending on the shape of the inspection object.
その一方で、検出器を検出対象物に近づけることが必要であるが、検出器を検査対象物に接触させると、検出器自体が汚染されるおそれがある。 On the other hand, it is necessary to bring the detector close to the object to be detected, but if the detector is brought into contact with the object to be inspected, the detector itself may be contaminated.
ここで、α線を検出対象とした放射線測定装置としては、次のような従来技術がある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に係る放射線測定装置は、測定対象物が収納される測定室と、測定対象物からの放射線によって生じた電離イオンを収集するイオン収集部と、測定室とイオン収集部に気体を循環させる気体循環路と、イオン収集部に収集されたイオンのイオン電流値を測定するイオン電流測定部とを有している。 Here, there is the following prior art as a radiation measuring apparatus that detects α-rays (see, for example, Patent Document 1). The radiation measurement apparatus according to Patent Document 1 includes a measurement chamber containing an object to be measured, an ion collector for collecting ionized ions generated by radiation from the object to be measured, and a gas circulating between the measurement chamber and the ion collector. and an ion current measurement unit for measuring the ion current value of the ions collected in the ion collection unit.
さらに、特許文献1に係る放射線測定装置は、測定対象物の形状データが入力される形状データ入力部と、形状データに基づき測定対象物の上流側端部からイオン収集部までの電離イオンの移送時間を演算するイオン移送時間演算部と、イオンが移送時間内に気体中のイオン再結合により減少するイオン数の割合と形状データからイオン電流値を補正するための補正係数を求める補正係数算出部と、補正係数を用いてイオン電流値を放射線量に換算する放射線量換算部と、を備えている。 Furthermore, the radiation measurement apparatus according to Patent Document 1 includes a shape data input unit for inputting shape data of the object to be measured, and transfer of ionized ions from the upstream end of the object to be measured to the ion collecting unit based on the shape data. An ion transfer time calculation unit that calculates time, and a correction coefficient calculation unit that obtains a correction coefficient for correcting the ion current value from the ratio of the number of ions that decrease due to ion recombination in the gas during the transfer time and the shape data. and a radiation dose conversion unit that converts the ion current value into a radiation dose using the correction coefficient.
このような構成を備えることで、特許文献1に係る放射線測定装置は、形状の異なる測定対象物の放射線強度を測定することができる放射線測定装置を実現している。 With such a configuration, the radiation measuring apparatus according to Patent Document 1 realizes a radiation measuring apparatus capable of measuring the radiation intensity of measurement objects having different shapes.
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献1では、検査室に入れた検査対象物から放出されるα線により電離生成された電子イオン対を含む空気を、測定室に導き、測定室で高電圧を印加して空気中の電子イオン対を電極に収集して電荷として集め、その電荷を計測することで汚染の有無を判定している。
However, the prior art has the following problems.
In Patent Document 1, air containing electron ion pairs ionized by α-rays emitted from an object to be inspected placed in an inspection room is guided to a measurement room, and a high voltage is applied in the measurement room to detect electrons in the air. The presence or absence of contamination is determined by collecting the ion pairs on the electrode and collecting them as charges, and measuring the charges.
このように、電子イオン対が含まれた空気を検査室から測定室に導くのは、電圧を外部から印加することが難しい配管内部の汚染を測定するため、および電圧を印加する際に色々な形状の検査対象物があると、それにより電場の形が複雑になり、最適な電圧を選択するのが難しく、効率的に電子イオン対を集める電圧が印加できないためである。 In this way, the air containing electron-ion pairs is led from the inspection room to the measurement room in order to measure the contamination inside the piping, which is difficult to apply voltage from the outside, and in various ways when applying voltage. This is because the shape of the test object complicates the shape of the electric field, makes it difficult to select the optimum voltage, and makes it impossible to apply a voltage that efficiently collects electron-ion pairs.
しかしながら、空気を測定室に導くためには、ある程度の時間がかかる。そして、時間がかかると、生成した電子イオン対が再結合をしてしまい、補正を行っても、正確な測定を行うことが難しくなる。さらに、空気を検査室から測定室に導くためには、ブロアー等の空気循環設備が必要となる課題も挙げられる。 However, it takes a certain amount of time to guide the air into the measurement chamber. If it takes a long time, the generated electron-ion pairs will recombine, making it difficult to perform accurate measurements even if correction is performed. Furthermore, in order to introduce air from the examination room to the measurement room, there is also the problem that air circulation equipment such as a blower is required.
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電子イオン対が再結合することに伴う放射能汚染量の算出精度劣化を抑制し、形状の異なる検査対象物の放射線強度を高精度に測定することができる放射能汚染検査装置を得ることを目的としている。 The present disclosure has been made to solve the above-described problems, suppressing deterioration in the calculation accuracy of the amount of radioactive contamination due to recombination of electron-ion pairs, An object of the present invention is to obtain a radioactive contamination inspection device capable of measuring the intensity with high precision.
本開示に係る放射能汚染検査装置は、放射能汚染量の検査対象物の表面形状を計測する形状計測部と、検査対象物から放出される放射線により電離生成される電子イオン対を収集するための電極と、形状計測部による計測結果に基づいて、表面形状からの距離が許容距離範囲内になるように電極の位置合せを行うとともに、電極により収集した電子イオン対量に基づいて検査対象物の放射能汚染量を算出するコントローラとを備え、検査対象物と電極は、同一の検査室に入れられており、電極は、α線により電離されて生成される電子イオン対を収集するα線検出器に含まれている電極であり、コントローラは、形状計測部による計測結果に基づいて、検査対象物の近傍の電界強度を算出し、算出した電界強度に応じて電子イオン対を効率的に収集するための印加電圧値、および検査対象物と電極との距離を決定し、決定した距離となるように電極の位置合せを行うとともに、決定した印加電圧値を検査対象物と電極との間または検査室と電極との間に対して印加することで、電子イオン対を収集し、収集結果に基づいて検査対象物から放出されるα線量を放射能汚染量として算出するものである。 A radioactive contamination inspection apparatus according to the present disclosure includes a shape measuring unit that measures the surface shape of an object to be inspected for the amount of radioactive contamination, and an electron ion pair that is ionized and generated by radiation emitted from the object to be inspected. Based on the measurement result of the electrode and the shape measurement unit, the position of the electrode is adjusted so that the distance from the surface shape is within the allowable distance range, and based on the electron ion pair amount collected by the electrode The object to be inspected and the electrode are placed in the same inspection room, and the electrode collects electron ion pairs generated by being ionized by α-rays. It is an electrode included in the detector, and the controller calculates the electric field strength in the vicinity of the inspection object based on the measurement result by the shape measurement unit, and efficiently generates electron-ion pairs according to the calculated electric field strength. The applied voltage value for collection and the distance between the test object and the electrode are determined, the electrodes are aligned so that the determined distance is obtained, and the determined applied voltage value is applied between the test object and the electrode. Alternatively, by applying between the examination room and the electrode, electron ion pairs are collected, and based on the collection result, the α-ray dose emitted from the inspection object is calculated as the amount of radioactive contamination.
本開示によれば、電子イオン対が再結合することに伴う放射能汚染量の算出精度劣化を抑制し、形状の異なる検査対象物の放射線強度を高精度に測定することができる放射能汚染検査装置を得ることができる。 According to the present disclosure, a radioactive contamination inspection capable of suppressing deterioration in the calculation accuracy of the amount of radioactive contamination due to recombination of electron-ion pairs and measuring the radiation intensity of an inspection object having a different shape with high accuracy You can get the device.
以下、本開示の放射能汚染検査装置の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。 Preferred embodiments of the radioactive contamination inspection apparatus of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.
実施の形態1.
[技術的特徴の概要]
まず初めに、本開示に係る放射能汚染検査装置が有している技術的特徴の概要について、図1を用いて説明する。図1は、本開示の実施の形態1に係る放射能汚染検査装置の全体構成を説明するための図である。図1に示すように、本実施の形態1に係る放射能汚染検査装置は、形状計測部11、電極12、電極駆動部13、コントローラ14、および表示器21を備えて構成されている。
Embodiment 1.
[Overview of technical features]
First, an overview of the technical features of the radioactive contamination inspection apparatus according to the present disclosure will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of a radioactive contamination inspection apparatus according to Embodiment 1 of the present disclosure. As shown in FIG. 1, the radioactive contamination inspection apparatus according to the first embodiment includes a
形状計測部11は、放射能汚染量の測定対象である検査対象物1の表面形状を計測する。電極12は、検査対象物1から放出される放射線により電離生成された電子イオン対を収集するための検出部である。電極駆動部13は、電極12を形状計測部11で測定した検査対象物1の形状に沿って(検査対象物1から事前に定めた距離を保って)走査させる。コントローラ14は、形状計測部11による計測結果に基づいて、表面形状からの距離が許容距離範囲内になるように、電極駆動部13に位置合せ指令を行うとともに、電極12で収集した電子イオン対量に基づいて検査対象物1から放出される放射能汚染量を算出する。
The
本実施の形態1に係る放射能汚染検査装置は、先行技術の課題を解決するために、以下のような特徴1および特徴2を備えている。 The radioactive contamination inspection apparatus according to the first embodiment has the following features 1 and 2 in order to solve the problems of the prior art.
<特徴1:電子イオン対の収集方法>
本開示に係る放射能汚染検査装置では、検査対象物1を入れる検査室と、電圧を印加して電子イオン対を集める測定室とを別々に設けず、検査対象物1を置く検査室で、直接、電圧を印加して、電極12により電子イオン対を収集する構成を備えている。すなわち、電極12は、検査対象物1が入れられる検査室と同一の場所に設けられており、検査室内の検査対象物1に対して直接電圧を印加できる構成となっている。
<Feature 1: Method for collecting electron-ion pairs>
In the radioactive contamination inspection apparatus according to the present disclosure, an inspection room for containing the inspection object 1 and a measurement room for collecting electron ion pairs by applying a voltage are not provided separately, and in the inspection room where the inspection object 1 is placed, It has a configuration in which a voltage is directly applied and electron ion pairs are collected by the
このよう構成を備えることで、電子イオン対が含まれた空気を検査室から測定室に導くための機構が不要となる。さらに、電子イオン対が含まれた空気を検査室から測定室に導く移送時間をなくすことで、電子イオン対が再結合することに伴う放射能汚染量の算出精度劣化を抑制することができる。 With such a configuration, there is no need for a mechanism for guiding air containing electron-ion pairs from the examination room to the measurement room. Furthermore, by eliminating the transfer time for introducing the air containing the electron-ion pairs from the examination room to the measurement room, it is possible to suppress deterioration in the calculation accuracy of the amount of radioactive contamination due to recombination of the electron-ion pairs.
<特徴2:検査対象物1の表面形状に応じた最適な検査条件の設定>
検査対象物1の形状により電界が変化する対策として、コントローラ14は、形状計測部11による検査対象物1の表面形状の認識結果に基づいて、検査対象物1の近辺の電界強度を計算する。
<Feature 2: Setting the optimum inspection conditions according to the surface shape of the inspection object 1>
As a countermeasure against changes in the electric field depending on the shape of the inspection object 1 , the
さらに、電極駆動部13は、コントローラ14が計算した電界強度に応じて最適な電界強度位置で、電極12を検査対象物1の表面形状に沿って走査させ、電子イオン対を効率的に収集する。検査対象物1よりも小型の電極12を使用して、検査対象物1の表面を走査する方式を採用することで、コントローラ14は、検査対象物1における汚染位置を特定することができる。
Furthermore, the
図2は、本開示の実施の形態1において、電極12を検査対象物1の表面形状に沿って走査させる場合のイメージ図である。図2に例示したように、コントローラ14からの指令に基づき、電極駆動部13は、電極12を検査対象物1の表面形状に沿って走査させ、電子イオン対を効率的に収集することができる。
FIG. 2 is an image diagram when scanning the
検査対象物1の材質が導電体、絶縁物、あるいは誘電物のいずれかであるかが判れば、コントローラ14は、電場の計算を行うことが可能である。ただし、検査対象物1の材質が不明、あるいは検査対象物1が混合体の場合には、コントローラ14は、検査対象物1からあらかじめ決められた距離で、電極12の走査を行うこととする。
If it is known whether the material of the inspection object 1 is a conductor, an insulator, or a dielectric, the
このようにして、コントローラ14は、検査対象物1の近傍の電場計算を行い、電子イオン対を効率的に収集するために、検査対象物1と電極との距離、および電極への印加電圧を選択することができる。
In this way, the
[検査対象物1の形状認識について]
次に、形状計測部11による、検査対象物1の形状認識の具体的な手法について説明する。検査対象物1から放出されるα線をより正確に検出するに当たっては、電荷収集を行うための電極12を、検査対象物1にできる限り近づけることが重要となる。そのために、形状計測部11は、検査対象物1の表面形状を、以下のような手法1~手法3のいずれかにより認識する。
[Regarding shape recognition of inspection object 1]
Next, a specific method of recognizing the shape of the inspection object 1 by the
<手法1:3Dスキャナーによる表面形状認識手法>
形状計測部11は、レーザー光を検査対象物1に照射させ、レーザー光が反射する角度を測定する三角測量法、あるいは反射光が戻ってくるまでの時間を測定するTOF法により、検査対象物1までの距離を認識できる。
<Method 1: Surface shape recognition method by 3D scanner>
The
従って、形状計測部11は、このような測定を、異なる位置で連続的に行い、点のデータを合成することで、検査対象物1の3次元形状を、点群データ合成によって作り上げることができる。このような手法は、形状計測部11として3Dスキャナーを用いることで実現できる。
Therefore, the
図3は、本開示の実施の形態1において、形状計測部11として3Dスキャナーを用いた場合の検査対象物1の形状把握を示したイメージ図である。検査対象物1の上部で3Dスキャナーを走査することで、検査対象物1の3次元形状を取得することができる。なお、検査対象物1が長尺形状の場合には、3Dスキャナーを走査せずに、検査対象物1を一定速度で動かすことによっても、検査対象物1の3次元形状を取得することができる。
FIG. 3 is an image diagram showing grasping of the shape of the inspection object 1 when a 3D scanner is used as the
<手法2:発光素子群と受光素子群による表面形状認識手法>
図4は、本開示の実施の形態1において、形状計測部11として発光素子群と受光素子群を用いた場合の検査対象物1の形状把握を示したイメージ図である。図4に示すように、形状計測部11は、複数の発光素子と複数の受光素子とが対向するように配置されたセンサ群を、検査対象物1を輪切りにするように走査させることで、検査対象物1の輪切りデータを得ることができる。
<Method 2: Surface shape recognition method using light emitting element group and light receiving element group>
FIG. 4 is an image diagram showing how the shape of the inspection object 1 is grasped when the light emitting element group and the light receiving element group are used as the
このような走査をX方向およびY方向に対して行うことで、形状計測部11は、検査対象物1の表面形状を特定することができる。手法2は、手法1と比較して、安価な構成により表面形状を特定することができるメリットがある。
By performing such scanning in the X direction and the Y direction, the
<手法3:検査対象物1の画像による表面形状認識手法>
形状計測部11として画像処理装置を用いることによっても、検査対象物1の表面形状を認識することが可能である。この場合、形状計測部11は、検査対象物1の写真を撮影し、撮影画像に対して画像処理を施すことで、検査対象物1の表面形状を特定することができる。
<Method 3: Surface Shape Recognition Method Using Image of Inspection Object 1>
The surface shape of the inspection object 1 can also be recognized by using an image processing device as the
[検査対象物1の表面形状に基づく、電極12の位置および印加電圧の特定について]
次に、形状計測部11による、検査対象物1の表面形状の計測結果に基づいて、電子イオン対を効率的に収集するために、検査対象物1と電極12との距離、および電極12への印加電圧を決定する手法について説明する。
[Specification of the position of the
Next, based on the measurement result of the surface shape of the inspection object 1 by the
コントローラ14は、形状計測部11による検査対象物1の表面形状に関する計測結果を受信する。そして、コントローラ14は、検査対象物1の材質が既知である場合には、検査対象物1のそれぞれの表面位置の近傍ごとに、電界強度を算出することができる。
The
さらに、コントローラ14は、算出した電界強度に応じて、電子イオン対を効率的に収集するための印加電圧値、および検査対象物1と電極12との距離を決定することができる。そして、コントローラ14は、決定した距離となるように電極駆動部13を制御することでα線検出器に含まれる電極12の位置合せを行うとともに、決定した印加電圧値を検査対象物1と電極12との間、または検査室と電極12との間に対して印加する。
Furthermore, the
なお、検査対象物1の表面形状が複雑で、電界強度の計算ができない場合が考えられる。この場合には、コントローラ14は、電極12を走査する際の検査対象物1と電極12との距離、および印加電圧については、効率的に電荷を収集でき、かつ検査対象物1と電極12との間で放電が発生しない距離と電圧をオフラインで決めておくことで、オフラインで決めた値を採用することができる。
In addition, there may be a case where the surface shape of the inspection object 1 is complicated and the electric field intensity cannot be calculated. In this case, the
[電極12の走査方法および電荷収集方法について]
次に、電極12を走査しながら電荷を収集する具体的な手法について説明する。
コントローラ14は、電極12に対して、決定した印加電圧を印加するように電圧制御を行うとともに、電極12が検査対象物1から一定距離を保つように電極12の走査制御を行う。この結果、電極12は、それぞれの走査位置において、α線により電離された電子、イオンを収集することができる。
[Regarding scanning method and charge collection method of electrode 12]
Next, a specific method of collecting charges while scanning the
The
図5は、本開示の実施の形態1において、電極12を検査対象物1の表面形状に沿って走査させる状態を示したイメージ図である。図5では、検査対象物1を横から見た状態として示している。コントローラ14は、図5に示したように、電極12が検査対象物1から一定距離を保つように走査する。
FIG. 5 is an image diagram showing a state in which the
検査対象物1にα線による汚染があれば、そのα線により電離された電子イオン対は、電極に集まることとなる。そこで、コントローラ14は、電圧が印加された電極を走査しながら、検査対象物1にα線による汚染があれば、電極12により集めた電荷量を計測することで、汚染の程度を検知することができる。
If the inspection object 1 is contaminated with α-rays, the electron-ion pairs ionized by the α-rays will gather at the electrode. Therefore, the
図6は、本開示の実施の形態1において、電極12を検査対象物1の表面形状に沿って走査させる状態を示した、図5とは異なるイメージ図である。図6では、検査対象物1を上から見た状態として示している。検査対象物1の大きさ、および検査対象物1の表面形状に応じて、電極12のサイズを変更することができる。また、電極の走査速度、および電荷の積分時間を可変設定することにより、検出感度を調整することができる。
FIG. 6 is an image diagram different from FIG. 5 showing a state in which the
電極12の走査速度については、α線により生成された電荷を効率的に収集できる収集時間に依存することとなる。ただし、電荷の移動速度は高速のため、走査速度は、電極駆動系での安全を考慮して、実現可能な走査速度として設定される。換言すると、走査速度は、検査対象物1の凹凸に対して、電極12が接触しない走査速度として選択される。
The scanning speed of the
検査対象物1を入れる検査室内は、大気圧でも構わない。ただし、大気圧では電子イオン対の収集効率が低く、安定した出力が得られない場合には、検査室内に計数ガスを封入し、ガス増幅を起こす電圧を電極に印加することが考えられる。 The inside of the inspection chamber in which the object 1 to be inspected is placed may be at atmospheric pressure. However, if the electron-ion pair collection efficiency is low at atmospheric pressure and a stable output cannot be obtained, it is conceivable to seal the counting gas in the examination chamber and apply a voltage to the electrodes to cause gas amplification.
図7は、本開示の実施の形態1における比例計数管領域を説明するための図である。図7において、横軸は印加電圧、縦軸は電子イオン対の数を示している。計数ガスを封入することで、電極12と検査対象物1は、比例計数管として動作し、図7に示したように、縦軸と横軸が比例関係となる比例計数管領域を有する。このため、ガス増幅を起こす電圧を電極に印加することで、電極12で収集する電子・イオン対量を増加させて出力を安定させることができる。
FIG. 7 is a diagram for explaining a proportional counter region according to Embodiment 1 of the present disclosure. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the applied voltage, and the vertical axis indicates the number of electron-ion pairs. By enclosing the counting gas, the
[汚染の有無、および汚染濃度の計算について]
次に、収集した電荷量から、検査対象物1における汚染の位置および濃度を算出する具体的な手法について説明する。α線により電離された電子イオン対をすべて電極に収集できれば、収集結果として得られた電荷量から単位面積当たりのα線数を、検査対象物1から放出されるα線量として評価することができる。しかしながら、実際には、電子イオン対の再結合等により、収集効率は、100%とはならない。
[Presence or absence of contamination and calculation of contamination concentration]
Next, a specific method for calculating the position and concentration of contamination on the inspection object 1 from the collected charge amount will be described. If all electron-ion pairs ionized by α-rays can be collected in the electrode, the number of α-rays per unit area can be evaluated as the amount of α-rays emitted from the inspection object 1 from the amount of charge obtained as the collection result. . However, in practice, the collection efficiency does not reach 100% due to recombination of electron-ion pairs and the like.
従って、検出効率を事前に把握して、汚染濃度(Bq/cm2)を正確に算出するためには、複数の標準線源で構成された模擬汚染源を用いて、汚染源の濃度と収集電荷量との関係を事前に特定しておくことが考えられる。事前に特定した汚染源の濃度と収集電荷量との関係は、テーブルあるいは計算式としてあらかじめ設定しておくことができる。従って、コントローラ14は、あらかじめ設定されたテーブルあるいは計算式を用いることで、電極12による収集電荷量を汚染濃度に容易に変換することができる。
Therefore, in order to grasp the detection efficiency in advance and accurately calculate the contamination concentration (Bq/cm 2 ), a simulated contamination source composed of a plurality of standard radiation sources is used to determine the concentration of the contamination source and the amount of collected charge. It is conceivable to specify in advance the relationship between The relationship between the concentration of the pollution source specified in advance and the collected charge amount can be set in advance as a table or a calculation formula. Therefore, the
[検査結果の表示について]
コントローラ14は、算出した汚染濃度を、あらかじめ決められた警報設定値と比較し、汚染濃度が警報設定値を超えている場合には、警報を発報することができる。また、コントローラ14は、算出した汚染濃度、警報メッセージ等を表示器21に表示させることができる。
[Display of test results]
The
以上の内容を整理すると、本実施の形態1に係る放射能汚染検査装置によれば、以下のような効果を実現できる。
(効果1)検査対象物の近傍で発生した電子イオン対を、直接収集することができる。このため、放射能汚染の検出誤差が少なく抑えられ、さらに、再結合に伴う補正処理が不要であり、移送装置も不要とすることができる。
Summarizing the above contents, according to the radioactive contamination inspection apparatus according to the first embodiment, the following effects can be realized.
(Effect 1) It is possible to directly collect electron-ion pairs generated in the vicinity of the object to be inspected. For this reason, the detection error of radioactive contamination can be suppressed to a small amount, and correction processing associated with recombination is not required, and a transfer device can be eliminated.
(効果2)検査対象物の表面形状に沿って、比較的小型の電極を用いて、複数の異なる位置で電子イオン対を収集し、それぞれの異なる位置において放射能汚染量を算出することができる。このため、算出結果に基づいて検査対象物の汚染部位が特定でき、電荷の収集効率の高く、高精度の汚染検出が可能となる。 (Effect 2) It is possible to collect electron ion pairs at a plurality of different positions along the surface shape of the inspection object using relatively small electrodes, and to calculate the amount of radioactive contamination at each different position. . Therefore, it is possible to identify the contaminated portion of the object to be inspected based on the calculation result, and to detect contamination with high efficiency and high accuracy of charge collection.
(効果3)検査対象物の近傍で発生した電子イオン対を直接収集するため、検査対象物と電極との間のみがバックグランドの対象となる。この結果、バックグランドの影響を抑制した放射能汚染検査を行うことができ、検査精度の向上を実現できる。 (Effect 3) Since electron-ion pairs generated in the vicinity of the object to be inspected are directly collected, only the space between the object to be inspected and the electrode is subject to background. As a result, it is possible to perform the radioactive contamination inspection while suppressing the influence of the background, and improve the inspection accuracy.
(効果4)電圧印加および電荷収集を行うための電極の形状、大きさを、検査対象物の表面形状の計測結果に応じて、適切に選定できる。この結果、適切に選定された電極を用いることで、種々の検査対象にも適用可能となり、形状の異なる検査対象物の放射線強度を高精度に測定することができる。 (Effect 4) The shape and size of the electrodes for voltage application and charge collection can be appropriately selected according to the measurement result of the surface shape of the inspection object. As a result, by using an appropriately selected electrode, it is possible to apply it to various inspection objects, and it is possible to measure the radiation intensity of inspection objects having different shapes with high accuracy.
(効果5)検査対象物の表面形状を測定することで、近傍の電界強度を計算できる。このため、放電を起こさない最大電圧まで電極に印加することができ、比例計数管領域で電荷を集めることができる。 (Effect 5) By measuring the surface shape of the object to be inspected, the electric field strength in the vicinity can be calculated. Thus, up to a maximum voltage that does not cause a discharge can be applied to the electrodes and charge can be collected in the proportional counter region.
最後に、上述した本実施の形態1に係る放射能汚染検査装置による放射能汚染量の算出処理方法について、フローチャートを用いて説明する。 Finally, a method for calculating the amount of radioactive contamination by the radioactive contamination inspection apparatus according to the first embodiment described above will be described using a flowchart.
図8は、本開示の実施の形態1における放射能汚染量の算出処理に関するフローチャートである。ステップS801において、形状計測部11は、検査対象物1の表面形状を計測する。
FIG. 8 is a flowchart relating to processing for calculating the amount of radioactive contamination according to Embodiment 1 of the present disclosure. In step S<b>801 , the
次に、ステップS802において、コントローラ14は、形状計測部11による検査対象物1の表面形状の計測結果に基づいて、検査対象物1の近傍の電界強度を計算する。さらに、コントローラ14は、計算した電界強度に応じて、電極と検査対象物1との間の距離および印加電圧を決定する。
Next, in step S<b>802 , the
なお、検査対象物1の表面形状の計測結果に基づいて、必要に応じて、電極の形および大きさを変更することも可能である。また、ステップS801およびステップS802の処理に関しては、オフラインとして事前にデータ処理を行っておくことも可能である。 It is also possible to change the shape and size of the electrodes as necessary based on the measurement result of the surface shape of the inspection object 1 . Further, with respect to the processing of steps S801 and S802, it is possible to perform data processing in advance as off-line.
次に、ステップS803において、コントローラ14は、検査対象物1の表面形状に沿って小型電極を走査する。
Next, in step S<b>803 , the
次に、ステップS804において、コントローラ14は、電極12を介して走査位置ごとに電荷を収集し、記憶部に検出データとして保存する。
Next, in step S804, the
最後に、ステップS805において、コントローラ14は、走査位置ごとに収集した電荷量に基づいて、それぞれの走査位置での汚染濃度を算出する。この際、コントローラ14は、収集電荷量を汚染濃度に変換するためにあらかじめ設定されたテーブルあるいは計算式を用いることができる。
Finally, in step S805, the
さらに、コントローラ14は、算出した汚染濃度と警報設定値とを比較し、汚染濃度が警報設定値を超えている場合には、表示器21を介して警報表示を行うことができる。
Furthermore, the
以上のように、実施の形態1によれば、電子イオン対が再結合することに伴う放射能汚染量の算出精度劣化を抑制し、形状の異なる検査対象物の放射線強度を高精度に測定することができる放射能汚染検査装置を実現できる。 As described above, according to Embodiment 1, deterioration in the calculation accuracy of the amount of radioactive contamination due to recombination of electron-ion pairs is suppressed, and the radiation intensity of inspection objects having different shapes is measured with high accuracy. It is possible to realize a radioactive contamination inspection apparatus that can
なお、上述した実施の形態においては、α線による汚染検査に適した放射能汚染検査装置を中心に説明したが、本開示による放射能汚染検査装置は、α線以外の放射線に対しても適用可能である。すなわち、検査対象物よりも小型の電極を使用して、検査対象物の表面を走査する方式を採用することで、検査対象物における汚染位置を特定する技術思想は、α線以外の放射線に対しても適用可能である。 In the above-described embodiment, the radioactive contamination inspection device suitable for contamination inspection by α-rays was mainly described, but the radioactive contamination inspection device according to the present disclosure is also applicable to radiation other than α-rays. It is possible. In other words, the technical idea of identifying the contamination position on the inspection object by using a smaller electrode than the inspection object and scanning the surface of the inspection object is the is also applicable.
1 検査対象物、11 形状計測部、12 電極、13 電極駆動部、14 コントローラ、21 表示器。 1 test object, 11 shape measuring section, 12 electrode, 13 electrode driving section, 14 controller, 21 display.
Claims (4)
前記検査対象物から放出される放射線により電離生成される電子イオン対を収集するための電極と、
前記形状計測部による計測結果に基づいて、前記表面形状からの距離が許容距離範囲内になるように前記電極の位置合せを行うとともに、前記電極により収集した電子イオン対量に基づいて前記検査対象物の前記放射能汚染量を算出するコントローラと
を備え、
前記検査対象物と前記電極は、同一の検査室に入れられており、前記電極は、α線により電離されて生成される電子イオン対を収集するα線検出器に含まれている電極であり、前記コントローラは、前記形状計測部による計測結果に基づいて、前記検査対象物の近傍の電界強度を算出し、算出した前記電界強度に応じて前記電子イオン対を効率的に収集するための印加電圧値、および前記検査対象物と前記電極との距離を決定し、決定した前記距離となるように前記電極の位置合せを行うとともに、決定した前記印加電圧値を前記検査対象物と前記電極との間または前記検査室と前記電極との間に対して印加することで、前記電子イオン対を収集し、収集結果に基づいて前記検査対象物から放出されるα線量を前記放射能汚染量として算出する
放射能汚染検査装置。 a shape measuring unit for measuring the surface shape of an object to be inspected for radioactive contamination;
an electrode for collecting electron ion pairs ionized by radiation emitted from the inspection object;
Aligning the electrodes so that the distance from the surface shape is within the allowable distance range based on the measurement result by the shape measuring unit, and based on the amount of electron ion pairs collected by the electrodes, the inspection object and a controller for calculating the amount of radioactive contamination of an object ,
The test object and the electrode are placed in the same examination room, and the electrode is an electrode included in an α-ray detector that collects electron ion pairs generated by being ionized by α-rays. , the controller calculates an electric field strength in the vicinity of the inspection object based on the measurement result by the shape measurement unit, and applies an electric field strength for efficiently collecting the electron-ion pairs according to the calculated electric field strength. A voltage value and a distance between the inspection object and the electrode are determined, the electrodes are aligned so as to achieve the determined distance, and the determined applied voltage value is applied to the inspection object and the electrode. By applying between or between the examination room and the electrode, the electron ion pair is collected, and the α-ray dose emitted from the inspection object based on the collection result is used as the radioactive contamination amount calculate
Radioactive contamination inspection equipment.
前記コントローラは、前記検査対象物に対して複数の異なる位置で、前記表面形状からの距離が前記許容距離範囲内になるように前記電極の前記位置合せを行い、前記複数の異なる位置のそれぞれにおいて前記放射能汚染量を算出し、算出結果に基づいて前記検査対象物の汚染部位を特定する
請求項1に記載の放射能汚染検査装置。 the size of the electrode is smaller than the size of the surface shape of the inspection object;
The controller performs the alignment of the electrodes so that the distance from the surface shape is within the allowable distance range at a plurality of different positions with respect to the inspection object, and at each of the plurality of different positions The radioactive contamination inspection apparatus according to claim 1, wherein the amount of radioactive contamination is calculated, and a contaminated portion of the inspection object is specified based on the calculation result.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010042835A1 (en) | 1998-05-08 | 2001-11-22 | British Nuclear Fuels Plc | Monitoring |
| JP2007240467A (en) | 2006-03-11 | 2007-09-20 | Yokoyama Yoshitaka | Open window ionization chamber |
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|---|---|---|---|---|
| JPS6042429B2 (en) * | 1979-05-02 | 1985-09-21 | ポニ−原子工業株式会社 | Ionization chamber type survey meter |
| JPH06186342A (en) * | 1992-12-17 | 1994-07-08 | Toshiba Corp | Radiation monitor |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010042835A1 (en) | 1998-05-08 | 2001-11-22 | British Nuclear Fuels Plc | Monitoring |
| JP2007240467A (en) | 2006-03-11 | 2007-09-20 | Yokoyama Yoshitaka | Open window ionization chamber |
| JP2017211347A (en) | 2016-05-27 | 2017-11-30 | 日本原子力発電株式会社 | Radioactive surface contamination density measuring apparatus and radioactive surface contamination density measuring method using the measuring apparatus |
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