JPS5945949B2 - 熱ルミネッセンス線量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放射線被ばく線量を測定する熱ルミネツセンス
線量計（以下線量計と称す）に関するものであり、手等
により熱ルミネッセンス線量計素子（以下素子と称す）
を線量計に挿入すると自動的に線量計内に引込んで測定
を行ない。

測定が終了すると自動的に素子が線量計から排出される
線量計を提供することを目的とするものである。

放射線を被ばくした素子を加熱すると、この素子より被
ばく線量に応じた熱ルミネッセンスが出る。

この熱ルミネッセンスを光電子増倍管で電流に変換して
積分し、この積分値を測定するか、又は熱ルミネッセン
スの光子数を計数することにより放射線被ばく量を知る
ことができる。

本発明はこのような原理を利用した線量計に関するもの
である。

第１図、第２図は本発明の一実施例における線量計に用
いる素子を示している。

第１図、第２図において、１はケース本体であり、この
ケース本体１には突条２，３が形成され、この突条２，
３の上面に蓋板４が固定され、一端が開口したケースが
構成される。

５は上記突条２，３間に形成された切欠部、６は突条２
の端部に成形された突起、７はケース本体１に一体に形
成された情報読取部であり、この情報読取部７には多数
の盲孔８が形成され、任意の盲孔８を穿孔することによ
り個人コード等が記録される。

９は上記ケース内に収納されるカードであり、このカー
ド９には複数の孔１０が形成され、この孔１０内に熱ル
ミネツセンス材料１１が収納されている。

１２は前記カード９に形成された係合爪、１３は上記カ
ード９に形成された四部であり、このカード９を上記ケ
ース内に挿入すると係合爪１２が切欠部５に係合してカ
ード９がケース内に保持されるものである。

第３図は本発明の一実施例における線量計の測定部の外
観を示している。

第３図において１６はメインノ・ウジングで、このメイ
ンハウジング１６には、スタッド１７を介してギヤヘッ
ド１８を装着したモータ１９、第１のパルスモータ２０
．１２のパルスモータ２１、ライトガイド支持部材２２
を介して光電子増倍管を内蔵するケース２３及びプリン
ト基板２４が取付けられている。

ネジ２５でメインハウジング１６に固定されたサブハウ
ジング２６には集光管２７を介して前記熱ルミネツセン
ス材料１１を加熱するためのランプ２８及びプリント基
板２９が取付けられている。

３０はメインハウジング１６及びサブハウジング２６に
形成された開口で、この開口３０を通して前記素子１４
が測定部内に出入する。

３１は測定部を基板３２に固定するためのスタッドであ
る。

第４図はメインノ・ウジング１６の上面図で、サブハウ
ジング２６は一定鎖線で示されている。

３３は素子保持部材であり、この素子保持部材３３は腕
部３４，３５、基部３６、連結部３７により１体構成さ
れ、連結部３７にはランク３８が固定されている。

また連結部３７には前記開口３０を通して素子１４が測
定部１５内に自由に出入できるように第５図に示すよう
に切欠３９が形成されている。

４０は第１のパルスモータ２０の回転軸４１に固定され
た歯車であり、この歯車４０は前記ランク３８に噛合す
る。

４２はメイン・・ウジング１６に固定された軸４３に回
転自在に支持されたローラで前記連結部３７に当接する
。

第６図において４４は前記基部３６に固定された軸４５
に回転自在に支持されたローラでメインハウジング１６
の溝４６に遊嵌されており、素子保持部材３３はローラ
４４と溝４６、歯車４０とローラ４２により案内されて
Ｍ、Ｎ方向に移動自在である。

４７は前記ギヤヘッド１８の軸４８に嵌合されスリーブ
であり、このスリーブ４７の外周にゴムライニングを施
したローラ５０が回転自在に支持されている。

４９はスリーブ４７の鍔である。

５１は前記スリーブ４７とリング５２を前記軸４８に固
定するネジである。

５３．５４はスラストワッシャ、５５は前記ローラ５０
をスラストワッシャ５３を介して前記鍔４９に押圧し、
スラストワッシャ５４を前記リング５２に押圧するハネ
であり、スラストワッシャ５３と鍔４９、スラストワッ
シャ５４とリング５２の間に摩擦力が発生し、ローラ５
０はスリーブ４７に対して所定のトルクで回転すること
になり、一種のスリップ機構が構成される。

第７図において５６は素子１４をＭ、Ｎ方向に案内する
ための凹部５７を形成するためのリブである。

５８はプリント基板２９に取付られた発光ダイオード、
５９はプリント基板２４に取付られたフォトトランジス
タ、６０はフォトトランジスタ５９に入射する光の光軸
の径を規制するための穴である。

上記発光ダイオード５８とフォトトランジスタ５９及び
穴６０で構成される光軸をＬｌとすると、Ｌｌ と同様
な構成によるＬ２〜Ｌ８の光軸が第４図に示すよう配置
されている。

第８図において６１は素子１４の盲孔８に対応する穴で
プリント基板２９に取付られたランプ６２の光をプリン
ト基板２４に取付もれたセンサ６３の感光部６４に導く
。

６５はランプ６２からの光を反射させる反射板である。

第４図において６６は、前記素子１４の切欠部５を通し
て係合爪１２を押し、突起６との係合を外すための突片
６７が形成された板であり、この板６６はメインハウジ
ング１６に固定されている。

第４図において、６８は前記カード９の凹部１３に係合
する突片６９及び穴７０，７１．７２，７３゜７４．７
５が形成されたカード駆動板である。

３７６はカード駆動板６８に固定された較正光源であり
、夜光塗料のような発光物質で構成されている。

上記カード１駆動板６８は第１１図に示すリプ７７によ
り構成される溝７８に案内されて第４図のＲ２Ｓ方向に
移動自在である。

また溝７９はカード９をＲ，Ｓ方向に案内するための溝
である。

第１０図において８０はカード駆動板６８に固定された
ラックあり、このラック８０は前記第２のパルスモータ
２１０回転軸８１に固定された歯車８２に噛合するもの
である。

８３は第２のパルスモータ２１をメインハウジング１６
に固定する板である。

８４はメインハウジング１６に固定された軸８５に回転
自在に支持されたローであり、このローラ８４はカード
駆動板６８に当接し、カード駆動板６８の浮上りを防止
する。

第９図において２２はライトガイド８６を支持するライ
トガイド支持部材であり、このライトガイド支持部材２
２はメインハウジング１６に固定されている。

８７は光電子増倍管であり、この光電子増倍管８７はラ
イトサイド支持部材２２に固定されたケース２３内に収
納されている。

８８は可視光を遮断し、赤外線のみを透過させるフィル
ターであり、このフィルター８８は、反射鏡８９を有す
るランプ２８と共にＯリング９０を介して環状板９１に
より押圧されて集光管２７に固定されている。

集光管２７には円錐形の反射面９２を有する貫通穴が形
成されており、該反射面９２は反射鏡８９で収束しきれ
ないランプ２８からの光をより効果的に収束してランプ
２８とライトガイド８６を結ふ光軸り、のＰ部に来た前
記熱ルミネツセ・／ス材料１１を加熱する。

ネジ９３は環状板９１を押圧すると共に集光管２７をサ
ブ・ヘウジング２６に固定する。

第４図において９４はサブハウジング２６をメインハウ
ジング１６に位置決めするためのピン、９５は前記ネジ
２５のネジ穴である。

９６はプリント基板２４に固定されたマイクロスイッチ
でサブハウジング２６に押されて動作し、サブハウジン
グ２６がメインハウジング１６に固定されたかどうかを
検出し、固定された時のみ前記光電子増倍管８７に高圧
を供給する。

したがってサブ・・ウジング１６をメインハウジングか
ら不用意に分離した時でも外部光が高感度の光電子増倍
管８７に入り、光電子増倍管８７が損傷することを高圧
をカットすることにより防止できる。

以下に本発明の動作について説明する。

第４図の状態が時期状態であり、光軸Ｌ３により、素子
保持部材３３及び光軸Ｌ６によりカード駆動板６８がそ
れぞれ時期位置にあるかどうかが検出される。

第１２図に示すように素子１４が前記開口３０及び切欠
３９を通して外部からＲ方向に挿入される。

この時、素子１４とローラ５０の間には透間Ｋがあるの
で挿入は自在である。

光軸Ｌ１が素子１４により塞がれると素子１４が測定部
に挿入されたことが検出され、ローラ５０はモータ１９
により時計方向に駆動される。

また同時に歯車４０は第１のパルスモータ２０により反
時計方向に駆動され、素子保持部材３３はＮ方向に駆動
されて腕部３４は素子１４をローラ５０に押しつける。

このため素子１４はローラ５０により駆動されて第１３
図に示す位置まで引き込まれ測定準備状態となる。

なお第１のパルスモータ２０の１ステップ当りの素子保
持部材３３の送り量をＴとし、第１２図の状態からＮ方
向に素子保持部３３を送って素子１４をローラ５０に圧
接するためのパルスモータ２０の所要ステップ数をＵと
すると、パルスモータを例えば二相励磁駆動する場合に
おいては、ＴＵ／Ｔ＜２ＴＵ＞Ｋとすればパルスモータ
２０は脱調することなく素子１４をローラ５０に圧接す
ることができる。

すなわち、パルスモータのロータを無負荷時の停止位置
からＯ〜２ステップの範囲内でさらに送る方向へずらし
た相、すなわち進んだ相を励磁することにより圧接力を
発生させることができる。

また（ＴＵ −Ｋ） ／Ｔ＝１とした時、すなわち１ス
テップ進んだ相を励磁する時、圧接力すなわちパルスモ
ータの発生トルクは最大となる。

パルスモータの駆動方法は二相励磁に限られるものでな
く、他の方法でもよく、また所要の圧接力が得られるよ
うに所要ステップ進んだ相を励磁すればよい。

またローラ５０と素子１４の摩擦力が腕部３４と素子１
４の摩擦力よりも十分大きくなるように腕部３４の素子
１４との当接面にはテフロンコーティングを施しである
。

素子１４が測定準備位置に達すると光軸Ｌ２が開き、測
定準備位置に達したことが検出され、それと同時にモー
タ１９の駆動が停止し、第２のパルスモータ２０が時計
方向に回転を始め、素子１４を腕部３５で押してＭ方向
に移送し、素子１４が第１４図に示す位置に達する。

この時腕部３５が前記と同様に素子１４を第８図のメイ
ンノ・ウジング１６の段部９７に圧接して強固に保持す
るようにパルスモータ２０は駆動される。

素子１４が第１４図の状態にある時素子１４は情報読取
位置にある。

素子１４が情報読取位置に達すると突片６７がケース本
体１の切欠部５に入り、係合爪１２を押してカード９と
ケース本体１との係合を外し、突片６９はカードの凹部
１３に係合する。

また腕部３４が光軸Ｌ４を塞ぐことにより、素子１４が
確実に番号読取位置に達したことが検出される。

第１４図の状態において第８図に示すランプ６２が点灯
し、盲孔８の開口の有無が検知され情報がセンサ６３に
より読取られる。

さらに第９図におけるランプ２８が点灯し、ランプ２８
から発する赤外線の１部が穴７０を通ってライトガイド
８６に導かれ、光電子増倍管８７に入射し、その赤外線
が検出され、ランプ２８の赤外線の強さが規定の強さで
あるかどうかがモニタされる。

また素子１４が第１４図の状態にある時は前記切欠３９
は開口３０から外れ、開口３０は素子保持部材３３０基
部３６により閉鎖され、さらに他の素子１４が測定部に
挿入されることを防止すると共に、外部光が開口３０か
ら測定部に入射し、その光が高感度の光電子増倍管８７
に人って測定誤差を生じることを防止する。

次に第２のパルスモータ２１が駆動されてカード駆動板
６８はカード９を突片６９で引き、カード９をケース本
体１から抜き出してＲ方向に第１５図の状態まで所要ス
テップ数駆動される。

この時光軸Ｌ７と穴７１が一致し、カード駆動板６８が
確実に送られたことが検出される。

また光軸Ｌ９上に前記較正光源７６が移送され、較正光
源７６の光の強さが光電子増倍管８７によりモニタされ
、光電子増倍管８７の感度、ライトガイド８６の光の損
失等がチェックされる。

またカード９が第１５図の状態まで移動する時熱ルミネ
ツセンス材料１１ａは光軸Ｌ５を横切る。

この時熱ルミネツセンス材料１１ａが損傷しており、穴
がおいていると光軸Ｌ５は熱ルミネツセンス材料１１ａ
を通過するので損傷があれば検出される。

次にカード駆動板６８はさらに所要ステップ数Ｒ方向に
駆動され、穴７２が光軸Ｌ７の位置に達し、熱ルミネッ
センス材料１１ａが光軸り、の位置に達する。

ここで熱ルミネツセンス材料１１ａはランプ２８の点灯
により加熱され、熱ルミネッセンスの強度が光電子増倍
管８７により測定される。

またカード９のＲ方向への移動の途中で熱ルミネッセン
ス材料１１ｂ、１１ｃの壊損が検出される。

以下次々にカード９はＲ方向に送られて、穴７３．７４
．７５が光軸Ｌ７上に達したこと、。

すなわちカード９が正常に送られたかどうかが確認され
た後、熱ルミネッセンス材料１１ｂ、１１ｃ１１ｄが順
次測定され、また移動の途中において熱ルミネツセンス
材料１１ｄの破損の有無が検出される。

熱ルミネツセンス材料１１のすべてが測定されるとカー
ド駆動板６８は第２のパルスモータ２１によりＳ方向に
第１４図の状態まで送られる。

またこの時光軸Ｌ５は、熱ルミネツセンス材料１１が測
定時の加熱により損傷をうけていないかどうかをモニタ
する。

次に第１のパルスモータ２０により素子保持部材３３は
素子１４を第１３図の状態まで送ると同時にローラ５０
はモータ１９により、反時計方向に駆動され、素子１４
がローラ５０に押圧されると同時に素子１４はＳ方向に
駆動されて開口３０を通って外部に排出される。

素子１４が排出される時素子１４が光軸Ｌ１を開（とモ
ータ１９は停止し、素子保持部材３３は第１のパルスモ
ータ２０に駆動されて第１２図の状態に復帰して動作を
終了し、次の素子１４の挿入を待つ。

なお図を簡単にするために素子保持部材３３は第４図、
第８図に示す構成とｌ−であるが、実際は第８図におい
て素子１４の上方への浮上りを防ぐために第１６図に示
すように腕部３４に張出部９８を設けている。

本発明は上記のような構成であり、本発明によれば以下
に示す効果が得られるものである。

（１）測定部の開口に素子を少し挿入するだけで自動的
に内部に引込んで測定し、測定が終了すると再び開口か
ら排出されるので、放射線管理区域の出入口に設置して
作業者の被は（管理を行なう場合、作業者は測定のため
の特別な操作及ヒ注意を必要とすることなく非常に簡単
にかつ確実に測定を行なうことができ。

また内部に引込んで測定を行なうので作業者が素子に触
れることがなく安定して測定できる。

（２）素子の引込方向と、引込まれた素子の移送方向を
直角とし、また素子の移送方向とカードの移送方向を直
角としたことにより、素子の移送動作のみで素子を引込
手段、係合解除手段、カード移送手段への着脱が可能で
あるため構成動作が非常に簡単であり、小型化が容易で
信頼性が高い。

（３）素子移送手段の動作で素子が挿入される開口を閉
鎖することができるため、測定中に外部光がｍ＋＋定部
に入射することが防止でき、また他の素子が挿入される
ことが防止できる。

また開口の閉鎖は素子保持部材を移送するだけで可能で
あり、特別に閉鎖のための手段を必要としない。

（４）パルスモータのロータを無負荷時の停止位置から
所要ステップ進んだ相を励磁するだけでローラへ素子を
圧接することができ、他の圧接手段を何ら必要としない
。

また素子の情報読取位１置への固定も同様に簡単に行な
うことかできる。

（５）素子が引込可能な位置まで挿入されたことを横手
する手段と、素子が測定準備位置に引込まれたことを横
手する手段を設けた場合、この２つの検出手段のみで引
込手段及び、素子移送手段の駆動の制御を簡単にかつ確
実に行なうことができ、作業者に特別な注意を必要とす
る操作を要求しない。

（６）素子を引込むローラをスリップ機構を介して駆動
することにより、素子が引込あるいは排出動作の途中で
例えば人為的に停止させられた：場合においてもローラ
と素子が摩擦することがないのでローラ及び素子を損傷
することがない。

（７）素子保持部材の動作により素子をローラに圧接す
る構成としたことにより、素子をローラに弾性体により
常時圧接する方式等に比較して、待機状便においてロー
ラと素子保持部材間に透間があるために素子を何ら抵抗
な（挿入することができ、構成も簡単である。

後者は素子挿入時に負荷があるため挿入が完全に行なわ
れにく（操作ミス発生の可能性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱ルミツセンス線量計に用いる素子の
斜視図、第２図は同分解斜視図、第３図は本発明の一実
施例における熱ルミネツセンス線量計の正面図、第４図
は同熱ルミネッセンス線量計のメインハウジンの上面図
、第５図は第４図のＡ、−Ａ′断面図、第６図は第４図
のＢ−Ｅｒ断面図、第７図は第４図のＣ−Ｃｊ断面図、
第８図は第４図のＤ−Ｅｒ断面図、第９図は第４図のＥ
−Ｂｒ断面図、第１０図は第４図のＦ−Ｆ’断面図、第
１１図は第４図のＧ−Ｇ断面図、第１２図〜第１５図は
同熱ルミネッセンス線量計の動作説明図、第１６図は本
発明の他の実施例の要部の断面図である。 １・・・・・・ケース本体、４・・・・・・蓄板、５・
・・・・・切欠部、８・・・・・・盲孔、９・・・・・
・カード、１１・・・・・・熱ルミネツセンス材料、１
２・・・・・・係合爪、１３・・・・・・凹部、１４・
・・・・・素子、１６・・・・・・メインハウジング、
１８・・・・・・ギヤヘッド、１９・・・・・・モータ
、２０，２１・・・・・・パルスモータ、２６・・・・
・・サブハウジング、２７・・・・・・集光管、２８・
・・・・・ランプ、３０・・・・・・開口、３３・・・
・・素子保持部材、３４，３５・・・・・・腕部、３６
・・・・・・基部、２７・・・・・・連結部、３８・・
・・・・ラック、３９・・・・・・切欠、４７・・・・
・・スリーブ、５０・・・・・・ローラ、６７・・・・
・・突片、６８・・・・・・カード駆動板、６９・・・
・・・突片、８６・・・・・・ライトガイド、８Ｔ・・
・・・・光電子増倍管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱ルミネツセンス材料が保持されたカードをケース
   本体内に保合保持した熱ルミネツセンス線量計素子が挿
   入される開口を有するノ・ウジングと、動力源から動力
   を受けて回転し、上記開口に挿入された熱ルミネツセン
   ス線量計素子を１駆動して上記熱ルミネツセンス線量計
   素子を・・ウジング内に引込むローラと、上記・・ウジ
   ング内に引込まれた上記熱ルミネツセンス線量計素子を
   前記ローラによる引込み方向に対して直交する方向へ移
   送する素子移送手段と、上記ケース本体とカードとの係
   合を外す係合解除手段と、上記カードと係合しこのカー
   ドを上記ケース本体より引き出すカード移送手段と、上
   記カードに保持された熱ルミツセンス材料を加熱し発生
   する熱ルミネッセンスを検出する測定手段とを具備して
   なる熱ルミネツセンス線量計。 ２、特許請求の範囲第１項記載の熱ルミネツセンス線量
   計において、熱ルミネツセンス線量計素子が挿入される
   切欠と上記熱ルミネツセンス線量計素子を押す腕とハウ
   ジングの開口を閉塞する基部とを有する摺動自在な素子
   保持部材と、この素子保持部材を駆動する駆動源とで素
   子移動手段を構成してなる熱ルミネツセンス線量計。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の熱ルミネツセンス線量
   計において、動力源の回転軸にスリップ機構を介してロ
   ーラを結合してなる熱ルミネツセンス線量計。 ４ 特許請求の範囲第２項記載の熱ルミネツセンス線量
   計において、素子保持部材の駆動源をパルスモータにて
   構成し、素子保持部材のストロークエンドにてパルスモ
   ータが脱調しない範囲で所要ステップ進んだパルスモー
   タの相を励磁して素子保持部材に押しつけ力を発生せし
   めてなる熱ルミネツセンス線量計。