JP7352963B2 - radiation detector - Google Patents
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Description
特許法第30条第2項適用 Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 発表論文のコピー
本発明は、複数種類の放射線を検出する放射線検出器に関する。 The present invention relates to a radiation detector that detects multiple types of radiation.
放射線として、α線を検出するためにはα線を高効率で検出可能な検出器として例えばZnS(Ag)シンチレータを用いた検出器が用いられ、β線を検出するためにはβ線を高効率で検出可能な検出器として例えばGM管が用いられる。このため、ある環境下でα線とβ線を検出するためには、個別に測定を行う場合が多く、これらを共に測定するためには時間を要する場合が多い。 To detect α-rays as radiation, a detector using a ZnS (Ag) scintillator, for example, is used as a detector that can detect α-rays with high efficiency, and to detect β-rays, a detector that uses a ZnS (Ag) scintillator is used. For example, a GM tube is used as an efficient detector. Therefore, in order to detect alpha rays and beta rays under a certain environment, it is often necessary to measure them separately, and it often takes time to measure them together.
これに対して、例えば壊変の過程でα線とβ線を発する核種を検知する場合には、α線とβ線とを同時に検出できることが望まれるため、単一の検出器でこれらを区別して検出できることが好ましい。特許文献1には、このようにα線とβ線を区別して検出可能な検出器が記載されている。この検出器は、放射線を吸収して可視光の蛍光を発するシンチレータと、この蛍光を検出する光電子増倍管とで構成されている。ここでは、シンチレータとして、α線を検出するためのZnS(Ag)で構成されたものと、β線を検出するためのプラスチックで構成されたシンチレータとが、α線、β線の入射方向で積層して用いられる。α線のZnS(Ag)中の飛程は短く、かつZnS(Ag)はβ線に対する感度が低い(β線による蛍光を発しない)ため、上側からZnS(Ag)シンチレータ、プラスチックシンチレータを順次積層し、その下側に光電子増倍管を設けることにより、α線によりZnS(Ag)シンチレータが発した蛍光、β線によりプラスチックシンチレータが発した蛍光を、それぞれ光電子増倍管で検出することができる。
On the other hand, for example, when detecting a nuclide that emits alpha and beta rays during the decay process, it is desirable to be able to detect alpha and beta rays simultaneously, so a single detector can distinguish between them. Preferably, it can be detected.
ここで、α線によりZnS(Ag)シンチレータが発した蛍光、β線によりプラスチックシンチレータが発した蛍光はどちらもパルス状であり、これによって光電子増倍管からパルス状の出力が得られる。ただし、これらのパルス形状(立上り時間、立ち下がり時間等)は大きく異なる。このため、光電子増倍管の出力信号のパルス波形によって、両者を弁別することができ、α線、β線を個別に検出(カウント)することができる。すなわち、このように2層構造のシンチレータを用いることによって、単体の検出器を用いてα線、β線を区別して検出することができる。 Here, the fluorescence emitted by the ZnS (Ag) scintillator due to α rays and the fluorescence emitted by the plastic scintillator due to β rays are both in the form of a pulse, and thereby a pulsed output is obtained from the photomultiplier tube. However, these pulse shapes (rise time, fall time, etc.) are significantly different. Therefore, the two can be distinguished from each other by the pulse waveform of the output signal of the photomultiplier tube, and α-rays and β-rays can be detected (counted) separately. That is, by using a scintillator with a two-layer structure in this way, α-rays and β-rays can be detected separately using a single detector.
しかしながら、特許文献1に記載の検出器によるα線、β線の検出能力は十分ではなかった。
However, the ability of the detector described in
例えば、放射線(α線、β線)を発した核種を特定するためには、放射線のカウント数だけでなく、検出した放射線のエネルギーを認識することが要求されため、放射線検出器においては、検出した放射線のエネルギースペクトルも認識できることが好ましい。シンチレータにおける蛍光は放射線のエネルギーをシンチレータ材料が吸収することによって発せられるため、このエネルギーは蛍光の強度(パルス状の出力信号のピーク値)に比例し、このピーク値によってエネルギーを認識することができる。ただし、この際には、放射線のエネルギーのほぼ全てがシンチレータにおいて吸収されて蛍光に寄与する必要がある。 For example, in order to identify the nuclide that emitted radiation (α rays, β rays), it is necessary to recognize not only the radiation count but also the energy of the detected radiation. It is preferable that the energy spectrum of the radiation emitted is also recognizable. Fluorescence in a scintillator is emitted when the scintillator material absorbs radiation energy, so this energy is proportional to the fluorescence intensity (peak value of the pulsed output signal), and the energy can be recognized by this peak value. . However, in this case, almost all of the radiation energy needs to be absorbed by the scintillator and contribute to fluorescence.
これに対して、特許文献1に記載の技術のように2層構造のシンチレータを用いた場合には、仮に2層構造のシンチレータ全体を厚くし、これによってα線、β線のエネルギーのほぼ全てが吸収されるような構成としても、α線用のシンチレータ(ZnS(Ag))でα線の、β線用のシンチレータ(プラスチック材料)β線の、それぞれの全エネルギーを吸収させることは困難である。この場合、例えば、β線のエネルギーのうちα線用のシンチレータで吸収された成分は発光には寄与しない。このため、上記のようにα線に対応したパルス出力とβ線に対応したパルス出力が弁別されたとしても、これらのピーク値は必ずしもα線、β線のエネルギーを反映しない。このため、特許文献1に記載の検出器においては、エネルギースペクトルを高い分解能で得ることが困難であった。
On the other hand, when a two-layered scintillator is used as in the technology described in
また、このような2層構造のシンチレータにおいては、このようにそのエネルギーが適切に認識されないだけでなく、エネルギーが小さな場合にはシンチレータに吸収はされるが蛍光は生じない場合があり、この場合には、例えばエネルギーの小さなβ線等は検出されないという状況が生ずる。このため、特許文献1に記載の検出器においては、十分な検出性能が得られなかった。
In addition, in such a two-layered scintillator, not only is the energy not recognized properly, but if the energy is small, it may be absorbed by the scintillator but no fluorescence is generated. For example, a situation arises in which β-rays with low energy are not detected. Therefore, in the detector described in
このため、α線とβ線を区別して高感度で検出することができる放射線検出器が望まされた。 For this reason, a radiation detector that can distinguish between alpha rays and beta rays and detect them with high sensitivity has been desired.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決する発明を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and it is an object of the present invention to provide an invention that solves the above problems.
本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の放射線検出器は、放射線を吸収してパルス状の蛍光を発するシンチレータと、前記蛍光を受けて前記蛍光に対応したパルス状の出力信号を発する光検出器と、を有する放射線検出器であって、前記シンチレータは、α線を吸収した場合の前記蛍光の減衰時定数と、β線を吸収した場合の前記蛍光の減衰時定数が異なる板状の材料で構成され、測定対象となる試料に近接して設置され、前記シンチレータの表面における位置毎に前記蛍光を検出する位置検出型の前記光検出器が用いられ、前記光検出器によって得られた位置毎の出力において、前記出力信号におけるピークよりも後において前記出力信号が減衰する期間を少なくとも含む第1の期間内における前記出力信号の積分値であるI1と、前記出力信号におけるピークよりも後において前記出力信号が減衰する期間であり前記第1の期間よりも始期が後である第2の期間内における前記出力信号の積分値であるI2と、を算出し、I2/I1と予め設定された閾値との間の大小関係において、I2/I1が大きな場合に前記出力信号がα線によるものと認識し、I2/I1が小さな場合に前記出力信号がβ線によるものと認識すると共に、前記出力信号のピーク値又はI1に基づいて、当該出力信号に対応したα線又はβ線のエネルギーを算出することにより、前記試料における前記α線を発した核種、前記β線を発した核種の分布を認識する解析部を具備することを特徴とする。
本発明の放射線検出器において、前記材料は、有機化合物であることを特徴とする。
本発明の放射線検出器において、前記材料はスチルベンであることを特徴とする。
本発明の放射線検出器において、前記光検出器はシリコン光電子増倍管であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
The radiation detector of the present invention includes a scintillator that absorbs radiation and emits pulsed fluorescence, and a photodetector that receives the fluorescence and emits a pulsed output signal corresponding to the fluorescence. The scintillator is made of a plate-shaped material that has a different fluorescence decay time constant when absorbing alpha rays and a decay time constant of fluorescence when absorbing beta rays, and is suitable for the sample to be measured. The position detection type photodetector is installed close to the scintillator and detects the fluorescence at each position on the surface of the scintillator, and in the output for each position obtained by the photodetector, the output signal is I1 is an integral value of the output signal within a first period including at least a period in which the output signal attenuates after the peak; and I1 is a period in which the output signal attenuates after the peak in the output signal. I2, which is an integral value of the output signal within a second period whose starting point is later than the first period, is calculated, and in the magnitude relationship between I2/I1 and a preset threshold value, When I2/I1 is large, the output signal is recognized to be due to α rays, when I2/I1 is small, the output signal is recognized to be due to β rays, and based on the peak value of the output signal or I1. , comprising an analysis unit that recognizes the distribution of nuclides that emit the α rays and nuclides that emit the β rays in the sample by calculating the energy of the α rays or β rays corresponding to the output signal. Features.
In the radiation detector of the present invention, the material is an organic compound.
In the radiation detector of the present invention, the material is stilbene.
The radiation detector of the present invention is characterized in that the photodetector is a silicon photomultiplier tube.
本発明は以上のように構成されているので、α線とβ線を区別して高感度で検出することができる放射線検出器を得ることができる。 Since the present invention is configured as described above, it is possible to obtain a radiation detector that can distinguish alpha rays and beta rays and detect them with high sensitivity.
以下、本発明の実施の形態に係る放射性検出器について説明する。この放射線検出器においては、α線、β線を吸収して可視光の蛍光を発するシンチレータが用いられる。この蛍光は、従来の放射線検出器と同様に光電子増倍管で検出される。 Hereinafter, a radioactive detector according to an embodiment of the present invention will be described. This radiation detector uses a scintillator that absorbs alpha and beta rays and emits visible fluorescence. This fluorescence is detected with a photomultiplier tube, similar to a conventional radiation detector.
まず、この放射線検出器の原理について説明する。ここで用いられるシンチレータを構成する材料は有機化合物であり、例えばスチルベンである。図1は、スチルベンにα線、β線を入射させた際の蛍光を光電子増倍管で検出した出力信号のパルス波形である。ここで、ピーク値は規格化されて統一されている。このように、スチルベンをシンチレータの材料として用いることにより、α線、β線を共に検出することができる。ただし、両者においては、特にパルスの減衰時定数が大きく異なり、α線の方がβ線よりも減衰時定数が大きい。このため、減衰時定数の違いを用いて両者を弁別することができる。このような減衰特性はシンチレータを構成する材料の物性により定まる。 First, the principle of this radiation detector will be explained. The material constituting the scintillator used here is an organic compound, such as stilbene. FIG. 1 shows the pulse waveform of an output signal obtained by detecting fluorescence with a photomultiplier tube when alpha and beta rays are incident on stilbene. Here, the peak values are standardized and unified. In this way, by using stilbene as a scintillator material, both α-rays and β-rays can be detected. However, the attenuation time constant of the pulse is significantly different between the two, and the attenuation time constant of the α ray is larger than that of the β ray. Therefore, it is possible to discriminate between the two using the difference in the attenuation time constant. Such attenuation characteristics are determined by the physical properties of the material constituting the scintillator.
図2は、このための手法を説明する図である。図2は、図1に示されたパルス形状を模式的に示す。ここでは、まず、このパルス出力における期間(第1の期間)T1の間の積分値I1が算出される。ここで、T1はパルスの立ち上がり(ピークの前)からピーク後において強度が十分に減衰するまでの減衰期間のほぼ全域にわたる期間として設定され、例えば図1の例では0~1200nsの期間である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a method for this purpose. FIG. 2 schematically shows the pulse shape shown in FIG. Here, first, an integral value I1 during a period (first period) T1 in this pulse output is calculated. Here, T1 is set as a period spanning almost the entire attenuation period from the rise of the pulse (before the peak) until the intensity sufficiently attenuates after the peak, and is, for example, a period of 0 to 1200 ns in the example of FIG.
一方、ここではT1の期間内におけるもう一つの期間(第2の期間)T2も設定される。T2は、終期がT1と等しく、始期が、T1よりも前でありパルスのピーク後の減衰期間の途中となるように設定される。このパルス出力における期間T2の間の積分値I2も算出され、I2<I1となる。このようにI2、I1を設定した場合、図1においては、減衰時定数が大きなα線におけるI2/I1は、β線におけるI2/I1よりも大きくなる。すなわち、I2/I1の値によって図1の出力を識別することができる。 On the other hand, another period (second period) T2 within the period T1 is also set here. T2 is set so that the end period is equal to T1 and the beginning period is before T1 and in the middle of the attenuation period after the peak of the pulse. The integral value I2 during the period T2 of this pulse output is also calculated, and I2<I1. When I2 and I1 are set in this way, in FIG. 1, I2/I1 for the α ray, which has a large decay time constant, becomes larger than I2/I1 for the β ray. That is, the output of FIG. 1 can be identified by the value of I2/I1.
また、図1においてはα線、β線による出力のピークが統一されて示されているが、実際にはこれらのピーク値はα線、β線のエネルギーに応じて変化し、様々である。ここで、シンチレータを、対象となるエネルギー範囲のα線、β線がこのシンチレータで十分吸収される程度に厚くすれば、これらのα線、β線のエネルギーはほぼ全てがこのシンチレータで吸収され、吸収されたエネルギーは全て上記の蛍光に寄与する。この点については、2層構造のシンチレータが用いられた特許文献1に記載の検出器とは大きく異なる。このため、上記のパルス出力のピーク値により、検出されたα線、β線のエネルギーを適正に認識することができる。あるいは、α線、β線のエネルギーが小さな場合でも、これらを適正に検出することができる。また、上記のピーク値の代わりにパルス波形の全体の積分値であるI1からエネルギーを算出してもよい。
Further, in FIG. 1, the output peaks due to α rays and β rays are shown as unified, but in reality, these peak values vary depending on the energies of α rays and β rays. Here, if the scintillator is made thick enough to absorb α-rays and β-rays in the target energy range, almost all of the energy of these α-rays and β-rays will be absorbed by this scintillator. All absorbed energy contributes to the fluorescence mentioned above. In this respect, the detector is significantly different from the detector described in
この際、異なるエネルギーのα線に対して、上記のI1、I2はこのピーク値にほぼ比例するため、これらの比であるI2/I1の値はα線のエネルギーには依存しない。この点についてはβ線についても同様である。このため、エネルギーに依存しない、α線とβ線の弁別のための指標としてI2/I1を用いることができる。このため、上記のシンチレータとこの弁別手法を用いて、α線、β線それぞれのエネルギースペクトルを得ることができる。 At this time, since the above I1 and I2 are approximately proportional to this peak value for α rays of different energies, the value of I2/I1, which is the ratio between them, does not depend on the energy of the α rays. The same applies to β-rays in this regard. Therefore, I2/I1 can be used as an energy-independent index for discrimination between α rays and β rays. Therefore, by using the above-mentioned scintillator and this discrimination method, it is possible to obtain the energy spectra of each of α-rays and β-rays.
I2、I1、あるいは更にパルスのピーク値は、光電子増倍管からのパルス出力をデジタル化して記憶することによって容易に算出することができる。この際、図2におけるT1の始期は、このようなI2/I1による弁別がしやすいように、例えば標準試料から発生したα線、β線を検出することによって設定することができる。 I2, I1, or even the peak value of the pulse can be easily calculated by digitizing and storing the pulse output from the photomultiplier tube. At this time, the starting time of T1 in FIG. 2 can be set by detecting α rays and β rays generated from the standard sample, for example, so that such discrimination based on I2/I1 can be easily performed.
図3は、上記の原理により動作する放射線検出器1の構成を示す図である。ここでは、前記のようなスチルベンで構成されたシンチレータ10が用いられる。シンチレータ10の厚さは、測定対象となるエネルギーのα線、β線が十分吸収されるように設定され、例えば2MeV以下のα線、β線を対象とした場合には6mm程度とされる。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a
光検出器20は、表面に入射した微弱な可視光の強度を認識できるものが用いられ、シリコン光電子増倍管(Si Photomultiplier)が特に好ましく用いられる。図3においては光検出器20とシンチレータ10は便宜上離間して示されているが、これらは実際には近接させて設けることができる。シリコン光電子増倍管は、シリコンを用いて構成された光電子増倍管である。光検出器20からは、α線、β線のシンチレータ10に対する入射毎に図1で示されたようなパルス出力が発せられる。なお、図示は省略されているが、光検出器20にはプリアンプ等が適宜設けられる。また、シンチレータ10と光検出器20の間に導光部を設けてもよい。また、α線、β線の2次元分布を測定するために、シンチレータ10を板状とし、光検出器20をシンチレータ10の表面に対応した位置検出型のもの(例えば位置検出型シリコン光電子増倍管:Position Sensitive Si Photomultiplier)としてもよい。光検出器20は、電源50で供給される電圧で駆動される。
The
このパルス出力はアナログ信号であるため、これがデジタイザ30によってデジタル化されてからコンピュータ40に入力する。デジタイザ30としては、実際にはデジタルオシロスコープを用いることができる。
Since this pulse output is an analog signal, it is digitized by the
コンピュータ40における解析部41は、このようにデジタル化された出力信号(パルス信号)に対して上記のような解析を行う。このため、このようなパルス信号のデータは、コンピュータ40における記憶部42に記憶され、その後で前記のようにこのパルス信号における積分値であるI1、I2がパルス毎に算出され、I2/I1が算出される。この際、パルス出力のピーク値も同時に認識される。また、前記のように光検出器20が位置検出型である場合には、解析部41は、光検出器20におけるこのパルス信号に対応した光の入射位置(入射位置情報)も認識することができる。
The
図4は、この際の解析部41の動作を示すフローチャートである。まず、解析部41は、このようにI1、I2、及びパルスのピーク値を認識する(S1)。この結果、I2/I1の値が閾値Kよりも大きい場合(S2:Yes)には、この出力はα線によるものと認識され、この出力がα線のものとしてカウントされ、そのピーク値よりエネルギーが算出される(S3)。一方、I2/I1の値が閾値K以下であった場合(S2:No)には、この出力はβ線によるものとしてカウントされ、そのピーク値あるいはI1よりエネルギーが算出される(S4)。どちらの場合においても、これらの結果(α線、β線毎のエネルギー)は、記憶部42に記憶される(S5)。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the
この際、前記のように、閾値Kはこの判定(S2)が適正に行われるように、事前に設定される。また、ピーク値とエネルギーの具体的な関係(比例定数)は、α線、β線で個別に設定され、同様に予め設定される。 At this time, as described above, the threshold value K is set in advance so that this determination (S2) is performed appropriately. Further, the specific relationship between the peak value and the energy (proportionality constant) is set individually for α rays and β rays, and is similarly set in advance.
なお、図4の動作は、光検出器20からの1回のパルス出力(α線又はβ線の1回の検出)毎に行うものとしているが、記憶部42がデジタイザ30からの出力を全て記憶部42に記憶させた後に、出力毎に図4の動作を行わせてもよい。この場合、デジタイザ30としてデジタルオシロスコープを用いた場合には、出力をデジタルオシロスコープ側で記憶させてもよい。
Note that the operation in FIG. 4 is performed for each pulse output from the photodetector 20 (one detection of α rays or β rays), but the
測定が終了し、測定に際して得られた上記のデータが全て記憶部42に記憶された後で、解析部41は、その結果を表示部43で表示させることができる。ここで、例えば光検出器20g位置検出型である場合には、位置情報毎の検出結果をα線、β線のそれぞれにおいてマッピングさせれば、この結果はα線、β線の2次元強度分布となり、この結果は、これらの放射線を発した核種の2次元分布に対応する。
After the measurement is completed and all of the above data obtained during the measurement is stored in the
一方、α線、β線毎に認識されたエネルギーのヒストグラムは、それぞれα線、β線のエネルギースペクトルに対応する。光検出器20が位置検出型である場合には、このエネルギースペクトルを、位置領域(画素)毎に作成することもできる。解析部41は、これらの結果を表示部43で表示させることもできる。
On the other hand, the energy histograms recognized for each α-ray and β-ray correspond to the energy spectra of the α-ray and β-ray, respectively. If the
実際に上記の放射線検出器1によってスペクトルを測定した結果について説明する。ここで、シンチレータ10としては、6mm×6mm×6mmのスチルベン製のものが用いられた。光検出器としては、単素子のシリコン光電子増倍管が用いられ、ここではα線、β線のエネルギースペクトルが測定された。ここでは、測定の対象として、ピークエネルギーが5.5MeVのα線を発する241Amと、同じく0.55MeVのβ線を発する90Sr/同じく2.28MeVのβ線を発する90Yを混在させた線源が用いられた。
The results of actually measuring a spectrum using the
図5は、その結果得られたα線(a)、β線(b)のエネルギースペクトルである。ここで、横軸はエネルギーチャンネル(ピーク値に対応)であり、エネルギーに比例した値となる。線源の特性に対応した結果がそれぞれで適正に得られており、α線の測定に対してのエネルギー分解能はFWHMで23.6%となっている。 FIG. 5 shows the energy spectra of the α-rays (a) and β-rays (b) obtained as a result. Here, the horizontal axis is the energy channel (corresponding to the peak value), which is a value proportional to energy. Appropriate results corresponding to the characteristics of the radiation source were obtained for each method, and the energy resolution for α-ray measurement was 23.6% in FWHM.
図5の例では、シンチレータの材料としてスチルベンが用いられたが、同様の特性を有する他の有機化合物も用いることができる。図6は、このような例として、プラスチックシンチレータ(商品名EJR-299-33:Eljen Technology社製)における、図1に対応したパルス波形である。この場合においても、α線によるパルス波形の方がβ線によるパルス波形よりも減衰時定数が長いことが確認できる。 In the example of FIG. 5, stilbene was used as the scintillator material, but other organic compounds with similar properties can also be used. FIG. 6 shows a pulse waveform corresponding to FIG. 1 in a plastic scintillator (trade name: EJR-299-33, manufactured by Eljen Technology) as such an example. Even in this case, it can be confirmed that the pulse waveform due to α rays has a longer decay time constant than the pulse waveform due to β rays.
このシンチレータを用いた場合における図5と同様の結果を図7に示す。この場合においても、図5と同様の結果が得られており、α線の測定に対してのエネルギー分解能はFWHMで27.4%となっている。 FIG. 7 shows the same results as in FIG. 5 when this scintillator was used. In this case, the same results as in FIG. 5 are obtained, and the energy resolution for α-ray measurement is 27.4% in FWHM.
このため、上記のシンチレータ10の材料としては、スチルベンと同様の特性を有する各種のシンチレータ材料、特に有機化合物を用いることができる。
Therefore, as the material for the
この放射線検出器1においては、特許文献1に記載の技術とは異なり、上記のような特性を有する単層構造のシンチレータを用いることができる。また、光検出器としては、従来の放射線検出器と同様のものを用いることができ、かつ、コンピュータ40としては、上記の処理が可能である限りにおいて、パーソナルコンピュータ等を用いることができる。このため、上記の放射線検出器を安価に得ることができる。
In this
また、上記の例では、シンチレータを構成する材料として有機化合物が用いられたが、他の材料でも、同様に蛍光の減衰時定数がα線とβ線で異なる場合には、上記の構成を同様に適用することができる。 In addition, in the above example, an organic compound was used as the material constituting the scintillator, but if other materials have different fluorescence decay time constants for α-rays and β-rays, the above structure may be used in the same way. It can be applied to
1 放射線検出器
10 シンチレータ
20 光検出器
30 デジタイザ
40 コンピュータ
41 解析部
42 記憶部
43 表示部
50 電源
1
Claims (4)
前記シンチレータは、α線を吸収した場合の前記蛍光の減衰時定数と、β線を吸収した場合の前記蛍光の減衰時定数が異なる板状の材料で構成され、測定対象となる試料に近接して設置され、
前記シンチレータの表面における位置毎に前記蛍光を検出する位置検出型の前記光検出器が用いられ、
前記光検出器によって得られた位置毎の出力において、
前記出力信号におけるピークよりも後において前記出力信号が減衰する期間を少なくとも含む第1の期間内における前記出力信号の積分値であるI1と、
前記出力信号におけるピークよりも後において前記出力信号が減衰する期間であり前記第1の期間よりも始期が後である第2の期間内における前記出力信号の積分値であるI2と、
を算出し、
I2/I1と予め設定された閾値との間の大小関係において、I2/I1が大きな場合に前記出力信号がα線によるものと認識し、I2/I1が小さな場合に前記出力信号がβ線によるものと認識すると共に、前記出力信号のピーク値又はI1に基づいて、当該出力信号に対応したα線又はβ線のエネルギーを算出することにより、前記試料における前記α線を発した核種、前記β線を発した核種の分布を認識する解析部を具備することを特徴とする放射線検出器。 A radiation detector comprising a scintillator that absorbs radiation and emits pulsed fluorescence, and a photodetector that receives the fluorescence and emits a pulsed output signal corresponding to the fluorescence, the radiation detector comprising:
The scintillator is made of a plate-shaped material that has a different decay time constant of the fluorescence when absorbing α rays and a decay time constant of the fluorescence when absorbing β rays, and is arranged in close proximity to the sample to be measured. installed,
The position detection type photodetector that detects the fluorescence at each position on the surface of the scintillator is used,
In the output for each position obtained by the photodetector,
I1, which is an integral value of the output signal within a first period that includes at least a period in which the output signal attenuates after the peak in the output signal;
I2, which is an integral value of the output signal within a second period in which the output signal attenuates after the peak in the output signal and whose start period is later than the first period;
Calculate,
Regarding the magnitude relationship between I2/I1 and a preset threshold value, when I2/I1 is large, the output signal is recognized to be due to α rays, and when I2/I1 is small, the output signal is recognized to be due to β rays. By recognizing the energy of the α-ray or β-ray corresponding to the output signal based on the peak value or I1 of the output signal , the nuclide that emitted the α-ray in the sample, the β-ray A radiation detector characterized by comprising an analysis section that recognizes the distribution of nuclides that emit radiation.
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| Title |
|---|
| ナノセカンド領域におけるシンチレーション減衰曲線の測定,JAPAN ANALYST Vol.22(1973),日本,1973年 |
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