JPH0740683B2 - gamma ray measurement - Google Patents
gamma ray measurementInfo
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- JPH0740683B2 JPH0740683B2 JP59075069A JP7506984A JPH0740683B2 JP H0740683 B2 JPH0740683 B2 JP H0740683B2 JP 59075069 A JP59075069 A JP 59075069A JP 7506984 A JP7506984 A JP 7506984A JP H0740683 B2 JPH0740683 B2 JP H0740683B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/06—DC level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
- H04L25/061—DC level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing hard decisions only; arrangements for tracking or suppressing unwanted low frequency components, e.g. removal of DC offset
- H04L25/062—Setting decision thresholds using feedforward techniques only
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- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はγ線計測装置に係り、特に、原子力発電プラン
ト等のように放射線発生場所と監視場所とが離れていて
も精度の高い計測結果を監視員に示すのに好適なγ線計
測装置に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a γ-ray measuring device, and more particularly, to a highly accurate measurement result even when a radiation generating place and a monitoring place are separated from each other such as a nuclear power plant. The present invention relates to a γ-ray measuring device suitable for showing to an observer.
γ線計測装置は、放射線検出センサと、このセンサ出力
であるリニアパルスの波形の積み重ねを除去するパイル
アップリジェクタと、ベースラインを零電位に戻すベー
スライン再生器と、ベースライン再生器から出力される
パルス数を計数する計数手段とを備えるのが普通であ
る。このγ線計数装置を原子力発電プラント等に設置す
る場合、監視員は通常は放射線発生領域外に居るため、
監視員の居る監視場所まで、計測結果を伝送する必要が
ある。しかるに、信号伝送を行うにも、放射線発生領域
内に伝送系を設けるため、伝送系の放射線被爆による劣
化が問題となり、受信した計測結果の精度が落ちてしま
うという問題がある。The γ-ray measurement device outputs a radiation detection sensor, a pile-up rejector that removes the accumulation of the linear pulse waveform that is the output of this sensor, a baseline regenerator that returns the baseline to zero potential, and a baseline regenerator. It usually comprises a counting means for counting the number of pulses. When installing this gamma-ray counting device in a nuclear power plant, etc., the supervisor is usually outside the radiation generation area,
It is necessary to transmit the measurement result to the monitoring place where the monitoring staff is. However, even when performing signal transmission, since the transmission system is provided in the radiation generation region, there is a problem that the deterioration of the transmission system due to radiation exposure becomes a problem, and the accuracy of the received measurement result deteriorates.
本発明の目的は、放射線測定場所と監視場所とが離れて
おり信号伝送系が放射線で被爆する環境でも精度の高い
計測結果を得ることのできるγ線計測装置を提供するこ
とにある。It is an object of the present invention to provide a γ-ray measuring device capable of obtaining a highly accurate measurement result even in an environment where the radiation measuring place and the monitoring place are separated and the signal transmission system is exposed to radiation.
上記目的は、γ線を検出し対応するリニアパルスの電気
信号を出力する放射線検出センサと、該リニアパルスの
波形積み重ねを除去するパイルアップリジェクタと、該
パイルアップリジェクタで処理したリニアパルス信号の
直流分を除去すると共にベースラインを真の零電位に戻
すベースライン再生器と、該ベースライン再生器で処理
されたリニアパルスを計数する計数手段とを備えるγ線
計測装置において、前記放射線検出センサの出力信号を
光信号に変換する第1光電変換器と、該光信号を伝送す
る光ケーブルと、該光ケーブルで伝送されてきた光信号
を電気信号に変換する第2光電変換器とを設けることで
前記パイルアップリジェクタ及びベースライン再生器及
び計数手段を光信号の受信側に設け、且つ、前記第1光
電変換器への入力信号に所定の直流レベルを加算する手
段と、前記第2光電変換器の出力信号を前記パイルアッ
プリジェクタを通した後に直流成分を分離する手段と、
該手段で分離した直流成分に所定ゲインを乗算する手段
と、前記パイルアップリジェクタの出力信号を前記ベー
スライン再生器を通した後に得られる信号成分と前記所
定ゲインが乗算された直流成分との比をとる手段とを設
け、該手段で比をとることで得たパルス信号を前記計数
手段で計数することで、達成される。The above-mentioned object is a radiation detection sensor that detects γ-rays and outputs an electric signal of a corresponding linear pulse, a pile-up rejector that removes the waveform stack of the linear pulse, and a DC of the linear pulse signal processed by the pile-up rejector. In the γ-ray measuring apparatus, which includes a baseline regenerator that removes the component and returns the baseline to a true zero potential, and a counting unit that counts the linear pulse processed by the baseline regenerator, By providing a first photoelectric converter that converts an output signal into an optical signal, an optical cable that transmits the optical signal, and a second photoelectric converter that converts the optical signal transmitted by the optical cable into an electrical signal, A pile-up rejector, a baseline regenerator, and a counting means are provided on the optical signal receiving side, and the input signal to the first photoelectric converter is provided. Means for adding a predetermined DC level to the signal, and means for separating the DC component after passing the output signal of the second photoelectric converter through the pile-up rejector,
A means for multiplying the DC component separated by the means by a predetermined gain; a ratio of a signal component obtained after passing the output signal of the pile-up rejector through the baseline regenerator and a DC component multiplied by the predetermined gain. And a pulse signal obtained by taking a ratio by the means is counted by the counting means.
上記目的または、放射線検出センサの出力信号を光信号
に変換する第1光電変換器と、該光信号を伝送する光ケ
ーブルと、該光ケーブルで伝送されてきた光信号を電気
信号に変換する第2光電変換器とを設けることでパイル
アップリジェクタ及びベースライン再生器及び計数手段
を光信号の受信側に設け、且つ、前記第2光電変換器の
出力信号を前記パイルアップリジェクタを通した後に直
流成分を分離する手段と、該手段で分離した直流成分に
所定ゲインを乗算する手段と、前記パイルアップリジェ
クタの出力信号を前記ベースライン再生器に通した後に
得られる信号成分と前記所定ゲインが乗算された直流成
分との差をとる手段とを設け、該手段で差をとることで
得たパルス信号を前記計数手段で計数することでも、達
成される。A first photoelectric converter for converting the output signal of the radiation detection sensor into an optical signal, an optical cable for transmitting the optical signal, and a second photoelectric converter for converting the optical signal transmitted by the optical cable into an electric signal. By providing the converter, the pile-up rejector, the baseline regenerator, and the counting means are provided on the receiving side of the optical signal, and the output signal of the second photoelectric converter passes through the pile-up rejector to generate a DC component. Means for separating, means for multiplying the direct current component separated by the means by a predetermined gain, signal components obtained after passing the output signal of the pile-up rejector through the baseline regenerator, and the predetermined gain. It is also achieved by providing a means for calculating the difference from the DC component and counting the pulse signal obtained by calculating the difference by the means by the counting means.
パイルアップリジェクタやベースライン再生器を光ケー
ブルの受信側に設け、且つ、受信信号の信号成分と直流
成分の比または差をとるので、光伝送系が受ける様々な
影響を総合的にに除去することができ、精度の高い計測
結果を遠距離に伝送することが可能となる。A pile-up rejector and a baseline regenerator are provided on the receiving side of the optical cable, and the ratio or difference between the signal component of the received signal and the DC component is taken, so various influences on the optical transmission system should be removed comprehensively. Therefore, it is possible to transmit a highly accurate measurement result over a long distance.
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
原子力プラントでの放射線の監視を行う場合、放射線計
測現場と、作業員による監視現場とが離れており、両現
場間では光ファイバケーブルで信号伝送を行う。When monitoring radiation in a nuclear power plant, the radiation measurement site and the monitoring site by workers are distant from each other, and signal transmission is performed by an optical fiber cable between the sites.
放射線、例えばγ線の検出にはシンチレータを使用す
る。このシンチレータはγ線を取込み、代りに光子を出
力する。出力光子は光電変換器、例えばホトマルチプラ
イヤによって電気信号に増巾される。ホトマルチプライ
ヤの代りに、半導体光電変換器(増巾機能を具えたも
の)を使用してもよい。A scintillator is used for detecting radiation, for example, γ rays. This scintillator takes in gamma rays and instead outputs photons. The output photons are amplified into an electrical signal by a photoelectric converter, eg a photomultiplier. Instead of the photomultiplier, a semiconductor photoelectric converter (having a amplifying function) may be used.
変換後の電気信号は、光ファイバケーブルを介して監視
現場であるセンタに送られる。光ファイバケーブルによ
る光伝送は、伝送線による電気信号伝送に比べて、雑音
が乗りにくく、且つ高速多重伝送が容易なため、最近使
われている。The converted electric signal is sent to a center, which is a monitoring site, through an optical fiber cable. Optical transmission using an optical fiber cable has been used recently because it is less susceptible to noise and easier to perform high-speed multiplex transmission as compared with electric signal transmission using a transmission line.
特に、γ線の計測では、パルスの高さが放射線のエネル
ギーに依存し、且つ、パルスのレートが10-1〜10-6CPS
の広がりを持つ高速リニアパルス信号である。このた
め、光ファイバケーブルの使用は効果的である。Especially in the measurement of γ-rays, the pulse height depends on the energy of the radiation, and the pulse rate is 10 -1 to 10 -6 CPS.
It is a high-speed linear pulse signal with spread. Therefore, the use of the optical fiber cable is effective.
更に、光伝送にあっても、ディジタル波形で伝送する
か、アナログ波形で伝送するかの問題がある。光電変換
手段又はその後で必要とするプリアンプの出力は、パル
ス高にアナログ情報を有し、パルスレートに、前述の如
く、10-1〜10-6CPSの広がりを持った高速パルスであ
り、然もダブルパルス分解能が0.25μsec程度必要とす
る。このため、ディジタル波形による光伝送は困難とみ
られる。従って、アナログ波形による光伝送が有効とな
る。Further, even in the optical transmission, there is a problem of transmission with a digital waveform or an analog waveform. The output of the photoelectric conversion means or the preamplifier required thereafter is a high-speed pulse having analog information in the pulse height and having a spread of 10 -1 to 10 -6 CPS in the pulse rate as described above. Also requires double pulse resolution of about 0.25 μsec. Therefore, it seems that optical transmission by digital waveform is difficult. Therefore, optical transmission using an analog waveform is effective.
第1図は、本発明の基本となるγ線計測装置の構成図で
ある。放射線検出器1は、シンチレータと光電変換部
(例えばホトマル)より成り、検出放射線に相当する電
気信号を出力する。送信部2は端末プリアンプ21,電流
ドライバ22,発光ダイオード23より成る。端末プリアン
プ21でセンサ1の検出電気信号を受けて所定の増巾を行
い、電流ドライバ22で必要な電流量を得る。発光ダイオ
ード23は、その電流量に相当した光信号を発生する。FIG. 1 is a configuration diagram of a γ-ray measuring device which is the basis of the present invention. The radiation detector 1 includes a scintillator and a photoelectric conversion unit (for example, Photomal), and outputs an electric signal corresponding to detected radiation. The transmitter 2 comprises a terminal preamplifier 21, a current driver 22, and a light emitting diode 23. The terminal preamplifier 21 receives the electric signal detected by the sensor 1 and performs a predetermined amplification, and the current driver 22 obtains a necessary amount of current. The light emitting diode 23 generates an optical signal corresponding to the amount of current.
光ファイバケーブル3は発光ダイオード23の発生した光
信号を受信部4に伝送する。The optical fiber cable 3 transmits the optical signal generated by the light emitting diode 23 to the receiver 4.
受信部4は受光ダイオード41,プリアンプ42,パイルアッ
プリジェクタ43,ベースライン再生器44,波高弁別器45,
計数回路46,表示器47より成る。受光ダイオード41はケ
ーブル3を伝送してきた光信号を受光し電気信号に変換
する。プリアンプ42は受光ダイオード41の電気信号を入
力し、所定ゲインの増巾を行う。パイルアップリジェク
タ43は波形積み重ねを防止すべく、分解時間内のパルス
の積算を除外する処理を行う。ベースライン再生器44は
ベースラインの再生を行う。波高弁別回路45は、測定対
象外のノイズ等を除去すべく波形整形を行う。計数回路
46は波高弁別回路45の出力パルスを取込み計数を行う。
表示回路47は、任意の単位変換等の演算後の計数値を表
示する。The receiving unit 4 includes a light receiving diode 41, a preamplifier 42, a pileup rejector 43, a baseline regenerator 44, a wave height discriminator 45,
It consists of a counting circuit 46 and a display 47. The light receiving diode 41 receives the optical signal transmitted through the cable 3 and converts it into an electric signal. The preamplifier 42 inputs the electric signal of the light receiving diode 41 and increases the predetermined gain. The pile-up rejector 43 performs a process of excluding the integration of pulses within the decomposition time in order to prevent waveform stacking. The baseline regenerator 44 regenerates the baseline. The wave height discrimination circuit 45 shapes the waveform in order to remove noise and the like outside the measurement target. Counting circuit
46 takes in the output pulse of the wave height discrimination circuit 45 and performs counting.
The display circuit 47 displays the count value after calculation such as arbitrary unit conversion.
第1図に示す基本構成だけでは、光ファイバケーブルが
放射線発生領域外にあればよいが、放射線発生領域内に
ある時には、耐放射線特性の問題が生ずる。特に、原子
力プラントの規模が増大すると、放射線発生領域内を介
して光ファイバケーブルを布設することになることが多
くなる。光ファイバケーブルの中で耐放射線特性の高い
もの、例えば、SI型の純粋石英コアの光ファイバを使用
することが考えられる。然るに、この材料であっても、
2×102R/hの線量率で積算量104Rまでγ線照射した場
合、その伝送損失増加は、1〜2dB/km程度生ずる。これ
は無視できない損失である。With only the basic configuration shown in FIG. 1, the optical fiber cable is only required to be outside the radiation generating region, but when it is inside the radiation generating region, the problem of radiation resistance characteristics arises. In particular, as the scale of a nuclear power plant increases, it is often the case that an optical fiber cable is laid through the radiation generation area. It is possible to use an optical fiber having high radiation resistance among optical fiber cables, for example, an SI type optical fiber having a pure quartz core. However, even with this material,
When γ-rays are irradiated at a dose rate of 2 × 10 2 R / h up to an integrated dose of 10 4 R, the increase in transmission loss will occur by about 1 to 2 dB / km. This is a non-negligible loss.
更に、発光ダイオードも放射線の影響を受けることがあ
り、或いは経年変化によって特性劣化を招くことがあ
る。更には周囲温度の高い所での使用でも特性が変化す
る。Further, the light emitting diode may also be affected by radiation, or may deteriorate in characteristics due to aging. Furthermore, the characteristics change even when used in places with high ambient temperature.
第2図(イ),(ロ)はその伝送特性を示す。2 (a) and 2 (b) show the transmission characteristics.
(イ)図は、光ファイバケーブルでの伝送損失の特性を
示す。特性l1は、発光ダイオード23の特性を示し、横軸
に入力電流、縦軸に出射光パワーを示す。この特性に従
えば、入力電流Aに対して出力光Bを得る。(A) The figure shows the characteristics of transmission loss in an optical fiber cable. The characteristic l 1 shows the characteristic of the light emitting diode 23, the horizontal axis represents the input current, and the vertical axis represents the outgoing light power. According to this characteristic, the output light B is obtained for the input current A.
特性l2は受光ダイオード41の特性を示し、縦軸に入射光
パワー、横軸に出力電流を示す。正常状態では実線の如
きレベル(M1)であるとすると、入射光C1に対して出力
電流はD1の如くなる。しかるに、放射線の影響により点
線の如くN1になったとすると、入射光C1はC2の如くな
り、且つ出力電流もD1からD2の如くなる。尚、出力電流
の直流レベルb1,b2がベースラインとなる。The characteristic l 2 shows the characteristic of the light receiving diode 41, the vertical axis shows the incident light power, and the horizontal axis shows the output current. In the normal state, assuming that the level (M1) is as shown by the solid line, the output current becomes D1 for the incident light C1. However, if it becomes N1 as indicated by the dotted line due to the influence of radiation, the incident light C1 becomes like C2, and the output current also becomes like D1 to D2. The DC levels b1 and b2 of the output current are the baseline.
一方、発光ダイオード23の特性が劣化した場合の特性図
を(ロ)図に示す。初期特性l11であったものが特性l12
の如くなったものとする。この結果、光信号はB1よりB2
へと変化し、出力光レベルもM2からN2へと変動し、波形
としてはC3からC4へと変化する。On the other hand, a characteristic diagram when the characteristic of the light emitting diode 23 is deteriorated is shown in FIG. What was the initial characteristic l 11 is the characteristic l 12
It is supposed to be like. As a result, the optical signal is B2 rather than B1.
, The output light level also changes from M2 to N2, and the waveform changes from C3 to C4.
以上のような伝送特性や発光ダイオードの特性の変化が
生ずると、波高弁別回路の通過波高値が一定であること
から、計数回路46には本来計数すべきはずのパルスが入
力しなかったり、計数不要なノイズに基づくパルスが入
力してみたりする。この結果、正確か放射線計測が困難
になることがある。When the transmission characteristics or the characteristics of the light emitting diode are changed as described above, the passing crest value of the crest discrimination circuit is constant. I try to input a pulse based on unnecessary noise. As a result, it may be difficult to measure radiation accurately.
第3図は、上述した不具合を解決するために本発明で採
用した原理の説明図である。減衰器61は、光伝送系に相
当する部分であり、所定の減衰特性を持つ。この減衰器
61には、計測対象となる放射線リニアパルス信号S1と直
流成分信号S2との加算信号(S1+S2)とが入力する。信
号(S1+S2)とに対応した減衰器61の出力X2は、光伝送
系の出側信号に相当する。減衰率をαとすると、 X2=α(S1+S2) ……(1) となる。FIG. 3 is an explanatory diagram of the principle adopted in the present invention to solve the above-mentioned problems. The attenuator 61 is a part corresponding to an optical transmission system and has a predetermined attenuation characteristic. This attenuator
The addition signal (S1 + S2) of the radiation linear pulse signal S1 to be measured and the DC component signal S2 is input to 61. The output X2 of the attenuator 61 corresponding to the signal (S1 + S2) corresponds to the output side signal of the optical transmission system. If the attenuation rate is α, then X2 = α (S1 + S2) (1).
弁別器62は、信号X2の中から直流成分αS2とリニアパル
ス成分αS1とに分離する。この時の関係は、 X3=αS1 ……(2) X4=αS2 ……(3) となる。The discriminator 62 separates the signal X2 into a DC component αS2 and a linear pulse component αS1. The relationship at this time is X3 = αS1 (2) X4 = αS2 (3).
しきい値制御回路63は、各種のノイズ成分を補正するた
めの設定値βを持ち、入力X4と出力V1との関係は以下の
如くなる。The threshold control circuit 63 has a set value β for correcting various noise components, and the relationship between the input X4 and the output V1 is as follows.
V1=βX4 =βαS2 ……(4) 比較回路64は、X3とV1との比をとる。V1 = βX4 = βαS2 (4) The comparison circuit 64 takes the ratio of X3 and V1.
(5)式から明らかなように、出力X5は、αを含まない
値となる。即ち、比較器64の出力X5は、特性変動による
減衰率αに影響されない値となる。 As is clear from the equation (5), the output X5 has a value that does not include α. That is, the output X5 of the comparator 64 has a value that is not affected by the attenuation rate α due to the characteristic variation.
第4図は本発明の一実施例に係るγ線計測装置の構成図
である。第1図に示した基本構成と比べて異なる主要点
は、電流ドライバ22に直流信号S2を入力させたこと、受
信部4内で低域通過フィルタ51及びしきい値制御回路52
を設けたこと、及び波高弁別器45はベースライン再生器
44の出力の外にしきい値制御回路52の出力を入力する構
成としたことにある。その他の相異点は以下の説明中で
明らかにされるであろう。FIG. 4 is a configuration diagram of a γ-ray measuring device according to an embodiment of the present invention. The main points different from the basic configuration shown in FIG. 1 are that the DC signal S2 is input to the current driver 22, the low-pass filter 51 and the threshold control circuit 52 in the receiving unit 4.
And the wave height discriminator 45 is a baseline regenerator.
The configuration is such that the output of the threshold value control circuit 52 is input in addition to the output of 44. Other differences will become apparent in the description below.
放射線検出センサ1はシンチレータ及び光電変換部より
成る。シンチレータで放射線を光信号に変換し、光電変
換部で光電変換する。プリアンプ21は、光電変換後の電
気信号を所定ゲイン増巾する。この出力は、リニアパル
スであり、信号S1となる。The radiation detection sensor 1 includes a scintillator and a photoelectric conversion unit. Radiation is converted into an optical signal by the scintillator, and photoelectric conversion is performed by the photoelectric conversion unit. The preamplifier 21 increases a predetermined gain of the electric signal after photoelectric conversion. This output is a linear pulse and becomes the signal S1.
電流ドライバ22は、リニアパルスS1と直流成分S2とを重
畳して、駆動電流を得る。発光ダイオード23は、この駆
動電流を入力して、該駆動電流対応の光を発生する。こ
の発光した光は光ファイバケーブル3に入り、ファイバ
3内を伝達してゆく。The current driver 22 superimposes the linear pulse S1 and the DC component S2 to obtain a drive current. The light emitting diode 23 inputs this drive current and generates light corresponding to the drive current. The emitted light enters the optical fiber cable 3 and propagates in the fiber 3.
受光ダイオード41は、光ファイバケーブル3からの伝達
光を受光し電気信号に変換する。プリアンプ42は、該電
気信号を所定ゲイン増巾する。The light receiving diode 41 receives the transmitted light from the optical fiber cable 3 and converts it into an electric signal. The preamplifier 42 increases the electric signal by a predetermined gain.
パイルアップリジェクタ43は、パルスのつみ重ね現象の
除去をはかる。即ち、放射線検出センサ1の電気出力波
形は、時間と共に対数的に減衰する。従って、放射線強
度が大きい場合、即ちセンサ1の出力パルスが密に接続
する場合には、パルスのつみ重ね現象が生ずる。受信部
4は、このつみ重ね現象の発生した信号をケーブル3を
介して受信する。The pile-up rejector 43 attempts to eliminate the pulse overlap phenomenon. That is, the electric output waveform of the radiation detection sensor 1 decays logarithmically with time. Therefore, when the radiation intensity is high, that is, when the output pulses of the sensor 1 are closely connected, a pulse overlapping phenomenon occurs. The receiving unit 4 receives the signal in which the pinching phenomenon occurs through the cable 3.
第5図(イ)はパルスのつみ重ね現象を示す図である。
このパルスのつみ重ね現象は、基線から波高値(エネル
ギーの大きさ)を測定する場合に誤差の原因となる。FIG. 5 (a) is a diagram showing a pulse overlapping phenomenon.
This overlapping phenomenon of pulses causes an error when measuring the peak value (magnitude of energy) from the baseline.
パイルアップリジェクタ43は、このつみ重ね現象を防ぐ
ためであり、短い時定数のRC微分回路や遅延線などを用
いて構成されている。この時のパイルアップリジェクタ
43による処理後の波形図を第5図(ロ)に示す。The pile-up rejector 43 is for preventing this pinch-over phenomenon, and is configured by using an RC differentiating circuit or a delay line having a short time constant. Pile-up rejector at this time
The waveform diagram after the processing by 43 is shown in FIG.
ベースライン再生器44は、直流分の除去を行うと共にベ
ースラインの再生を行う。波形整形のために、パイルア
ップリジェクタ43内のCR回路を通すと、交流結合となる
ため、パルス波形信号を乗せているベースラインは、実
際のレベルよりも下に下り、ゼロ軸の上と下とで波形の
面積が等しくなる。このベースラインのシフトは、ゼロ
電位を基準として波高値を測定する場合、誤差の原因と
なる。第6図に、その一例を示す。真のゼロ軸に対し、
ベースラインシフトが起っている波形を示す。ベースラ
イン再生器44は、ベースラインのシフトをなくすため、
できるだけ短い時間内にベースラインを真のゼロ電位に
戻す。The baseline regenerator 44 removes the direct current component and regenerates the baseline. When the CR circuit in the pile-up rejector 43 is used to shape the waveform, AC coupling results in AC coupling, so the baseline carrying the pulse waveform signal falls below the actual level and above and below the zero axis. The areas of the waveform are equal. This baseline shift causes an error when measuring the peak value with reference to the zero potential. FIG. 6 shows an example thereof. For the true zero axis,
A waveform showing a baseline shift is shown. The baseline regenerator 44 eliminates the baseline shift,
Bring the baseline back to true zero potential in as short a time as possible.
低域通過フィルタ51は、交流成分を除去し、直流成分を
取出す。この直流成分は、外部から印加した直流成分S2
相当分が該当する。The low pass filter 51 removes an AC component and extracts a DC component. This DC component is the DC component S2 applied from the outside.
A considerable amount corresponds.
以上のベースライン再生器44と低域通過フィルタ51と
は、第3図の弁別器62に相当する。The baseline regenerator 44 and the low-pass filter 51 described above correspond to the discriminator 62 in FIG.
しきい値制御回路52は、ゲインβを持ち、フィルタ51の
出力を取込み、該ゲインの積算を行い出力する。このし
きい値制御回路52は、第3図のしきい値制御回路63に相
当する。The threshold control circuit 52 has a gain β, takes in the output of the filter 51, integrates the gain, and outputs it. The threshold control circuit 52 corresponds to the threshold control circuit 63 shown in FIG.
ゲインβは以下の意味を持つ。送信部(端末器)2から
伝達されてくる光アナログ信号は、センサ1,プリアンプ
21,電流ドライバ22などで発生したノイズ成分を含む。
このノイズの量は、センサ1,プリアンプ21等の個々の特
性に大きく影響され、これを無視して放射線量の計数を
行うとその計数値に大きな誤差を含むことになる。これ
の補正し、計数値のばらつきを押えるため、特定のレベ
ル以下の光アナログ信号は、ノイズ成分とみなして除去
する必要がある。この除去する電圧レベルを与える変換
定数がゲインβである。例えば第5図(ロ)で、実際に
検出したいパルスが背の高い2つのパルスである場合に
は、背の低い4つのパルスが除去される電圧レベルとな
るゲインβを設定する。The gain β has the following meaning. The optical analog signal transmitted from the transmitter (terminal device) 2 is the sensor 1, the preamplifier.
21, Includes noise components generated by current driver 22, etc.
The amount of this noise is greatly influenced by the individual characteristics of the sensor 1, the preamplifier 21 and the like, and if this is ignored and the radiation dose is counted, the count value will contain a large error. In order to correct this and suppress variations in the count value, it is necessary to consider the optical analog signal below a specific level as a noise component and remove it. The conversion constant that gives the voltage level to be removed is the gain β. For example, in FIG. 5B, when the pulses to be actually detected are two tall pulses, the gain β that sets the voltage level at which the four short pulses are removed is set.
波高弁別器45は、ベースライン再生器44の交流出力とし
きい値制御回路52の直流出力との比をとる。この比をと
ることによって光伝送系での波形減衰の影響を受けない
検出信号を得る。この検出信号は波形整形され、計数回
路46は波形整形後のパルスの計数を行う。The wave height discriminator 45 takes the ratio between the AC output of the baseline regenerator 44 and the DC output of the threshold control circuit 52. By taking this ratio, a detection signal that is not affected by the waveform attenuation in the optical transmission system is obtained. This detection signal is waveform shaped, and the counting circuit 46 counts the pulse after waveform shaping.
この実施例によれば、光伝送系での減衰率に無関係な検
出信号を得ることができた。According to this example, a detection signal irrelevant to the attenuation factor in the optical transmission system could be obtained.
光ファイバケーブルの長さ方向に一様な劣化を受けた場
合、上述した実施例のように信号成分と直流成分の比を
とると、光ファイバケーブルの減衰率の影響を除去する
ことができる。これに対し、光ファイバケーブルが局所
的に放射線被爆等で損傷した場合、信号成分直流成分の
差をとることでこの影響を除去することができる。When the optical fiber cable is uniformly deteriorated in the length direction, the influence of the attenuation factor of the optical fiber cable can be removed by taking the ratio of the signal component and the direct current component as in the above-described embodiment. On the other hand, when the optical fiber cable is locally damaged by radiation exposure or the like, this effect can be removed by taking the difference between the signal component and the DC component.
第7図は、差をとる実施例の構成図である。この場合、
直流成分S2の重畳は必ずしも必要でない。比をとってい
ないからである。波高弁別器45の代りに差動増巾器45A
を設けた。この時の波形図を第8図に示す。パイルアッ
プリジェクタ43の出力aは、直流成分と信号成分(交流
成分)とを持つ。ベースライン再生器44はこの直流成分
を除去し、信号成分のみを信号bとして検出する。低域
通過フィルタ51は信号成分を除去し、直流成分のみを直
流信号cとして通過させる。しきい値制御回路52はβを
乗算し、ドリフト等の補償を行い出力dを得る。この出
力dはしきい値レベルとなる。差動増巾器45Aは、信号
bとdとの差分をとり、その差分値dの正の成分を波形
整形して出力eを得る。FIG. 7 is a block diagram of an embodiment for obtaining the difference. in this case,
Superposition of the DC component S2 is not always necessary. This is because the ratio is not taken. Differential amplifier 45A instead of wave height discriminator 45
Was set up. The waveform diagram at this time is shown in FIG. The output a of the pile-up rejector 43 has a DC component and a signal component (AC component). The baseline regenerator 44 removes this DC component and detects only the signal component as the signal b. The low-pass filter 51 removes the signal component and passes only the DC component as the DC signal c. The threshold control circuit 52 multiplies β and compensates for drift and the like to obtain the output d. This output d becomes the threshold level. The differential amplifier 45A takes the difference between the signals b and d and waveform-shapes the positive component of the difference value d to obtain the output e.
この実施例によれば、光伝送系による波形歪みが乗算の
形式ではなく、加算(又は減算)の形式の場合にその歪
み補正に効果的である。ここで乗算とは、(1)式の如
きケーブル長さ方向に一様な減衰率αを乗算した場合で
あり、加算(又は減算)とは、局所的な減衰率αが存在
し、 X2=(α+S1)+(α+S2) ……(6) の如き関係式で現される場合である。According to this embodiment, when the waveform distortion due to the optical transmission system is not in the form of multiplication but in the form of addition (or subtraction), it is effective in correcting the distortion. Here, the multiplication is a case where the uniform attenuation rate α is multiplied in the cable length direction as in the equation (1), and the addition (or subtraction) is a local attenuation rate α, and X2 = (Α + S1) + (α + S2) (6) This is the case expressed by the relational expression.
この加算の場合には、信号成分と直流成分との差分をと
れば、局所的損傷箇所の減衰率αを除去できることにな
る。本実施例はこの考え方をそのまま利用したものであ
り、差動増巾器45Aがその働きをする。この実施例で
は、直流成分dがしきい値となる。In the case of this addition, if the difference between the signal component and the DC component is calculated, the attenuation rate α at the locally damaged portion can be removed. In the present embodiment, this idea is used as it is, and the differential amplifier 45A functions. In this embodiment, the DC component d becomes the threshold value.
第9図は、詳細な実施例図である。この実施例は第7図
に対応する。ベースライン再生器44はコンデンサ71と抵
抗72より成る微分回路より成る。低域通過フィルタ51は
抵抗73とコンデンサ74とより成り、一種の積分機能を持
つ。しきい値制御回路52は抵抗75,76、オペアンプ77よ
り成り、抵抗76と75の比をもってゲインβが設定されて
いる。差動増巾器45は、bとdとを取込み、(b−d)
の差分をとり、且つ正の成分のみを波形整形して出力e
として出す。FIG. 9 is a detailed embodiment diagram. This embodiment corresponds to FIG. The baseline regenerator 44 comprises a differentiating circuit composed of a capacitor 71 and a resistor 72. The low pass filter 51 is composed of a resistor 73 and a capacitor 74 and has a kind of integration function. The threshold control circuit 52 is composed of resistors 75 and 76 and an operational amplifier 77, and the gain β is set by the ratio of the resistors 76 and 75. The differential amplifier 45 takes in b and d, (b-d)
And the waveform of only the positive component is shaped and output e
Issue as.
第10図は、しきい値制御回路52の他の実施例を示す。抵
抗76に直列にポテンショメータ78を挿入した。このポテ
ンショメータ78の値を変えることによってゲインβの値
を種々変更できる利点を持つ。FIG. 10 shows another embodiment of the threshold control circuit 52. A potentiometer 78 was inserted in series with the resistor 76. There is an advantage that the value of the gain β can be variously changed by changing the value of the potentiometer 78.
第11図は、第9図の実施例の他の変形例図を示す。異な
る点はしきい値制御回路52の構成である。しきい値制御
回路52は、分圧抵抗81,82と直列抵抗81とより成る。分
圧抵抗82はポテンショメータである。この分圧抵抗82の
値を変えることによってゲインβの変更が可能である。FIG. 11 shows another modification of the embodiment shown in FIG. The different point is the configuration of the threshold control circuit 52. The threshold control circuit 52 includes voltage dividing resistors 81 and 82 and a series resistor 81. The voltage dividing resistor 82 is a potentiometer. The gain β can be changed by changing the value of the voltage dividing resistor 82.
第12図は他の実施例図を示す。本実施例は、上限レベル
検出回路53を付加した点に特徴を持つ。上限レベル検出
回路53は上限レベル設定値Vhとしきい値制御回路52の出
力とを取込み、しきい値制御回路52の出力がVhよりも大
になった時、警報出力Voを発生する。Vhよりも小さい時
には警報出力Voは発生しない。FIG. 12 shows another embodiment. The present embodiment is characterized in that an upper limit level detection circuit 53 is added. The upper limit level detection circuit 53 takes in the upper limit level set value Vh and the output of the threshold control circuit 52, and when the output of the threshold control circuit 52 becomes larger than Vh, generates an alarm output Vo. When it is smaller than Vh, the alarm output Vo is not generated.
第13図は上限レベル検出回路53の実施例図を示す。上限
レベル設定値Vhは分圧抵抗86と87との比で設定させた。
分圧抵抗87がポテンショメータである。比較器85は、Vd
とVhとを比較し、Vb≧Vhの時にHレベル出力を出す。電
流ドライバ88は、このHレベルに相当する電流を発生
し、リレー89を駆動する。その接点90はリレー89の励磁
によりオン(又はオフ)となり、警報を表示する。FIG. 13 shows an embodiment of the upper limit level detection circuit 53. The upper limit level setting value Vh is set by the ratio of the voltage dividing resistors 86 and 87.
The voltage dividing resistor 87 is a potentiometer. Comparator 85 is Vd
And Vh are compared, and when Vb ≧ Vh, an H level output is output. The current driver 88 generates a current corresponding to this H level and drives the relay 89. The contact 90 is turned on (or off) by the excitation of the relay 89, and an alarm is displayed.
第14図はトランジスタによって実現してなり、トランジ
スタ93及びベース抵抗91,92を設けた点が異なる。FIG. 14 is realized by using a transistor, and is different in that a transistor 93 and base resistors 91 and 92 are provided.
尚、直流成分S2の印加は電流ドライバ22である必要はな
い。発光ダイオード23であってもよく、プリアンプ21で
あってもよい。The application of the DC component S2 does not need to be performed by the current driver 22. It may be the light emitting diode 23 or the preamplifier 21.
本発明によれば、放射線検出に際してこのリニアパルス
のアナログ伝送に際しての伝送特性の変化の影響を補償
できた。According to the present invention, it is possible to compensate for the influence of the change in the transmission characteristics during the analog transmission of the linear pulse when detecting the radiation.
第1図は本発明の基本的構成図、第2図はその波形説明
図、第3図は本発明の原理説明図、第4図は本発明の実
施例図、第5図はパイルアップリジェクタの処理波形説
明図、第6図はベースライン再生器の処理波形説明図、
第7図は本発明の他の実施例図、第8図はその各部波形
図、第9図,第10図,第11図,第12図,第13図,第14図
は各部詳細な実施例である。 1……放射線検出センサ,2……送信部,3……光ファイバ
ケーブル,4……受信部,21……オペアンプ,22……電流ド
ライバ,23……発光ダイオード,41……受光ダイオード,4
2……プリアンプ,43……パイルアップリジェクタ,44…
…ベースライン再生器,45……波高弁別器,46……計数回
路,47……表示器,51……低域通過フィルタ,52……しき
い値制御回路。FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention, FIG. 2 is a waveform explanatory diagram thereof, FIG. 3 is a principle explanatory diagram of the present invention, FIG. 4 is an embodiment diagram of the present invention, and FIG. 5 is a pile-up rejector. FIG. 6 is an explanatory diagram of processing waveforms of FIG.
FIG. 7 is a diagram of another embodiment of the present invention, FIG. 8 is a waveform diagram of each part thereof, and FIG. 9, FIG. 10, FIG. 11, FIG. 12, FIG. 13, FIG. Here is an example. 1 …… Radiation detection sensor, 2 …… Transmitter, 3 …… Optical fiber cable, 4 …… Receiver, 21 …… Op Amp, 22 …… Current driver, 23 …… Light emitting diode, 41 …… Receiving diode, 4
2 …… Preamplifier, 43 …… Pile-up rejector, 44…
… Baseline regenerator, 45 …… Wave height discriminator, 46 …… Counting circuit, 47 …… Indicator, 51 …… Low pass filter, 52 …… Threshold control circuit.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/02 10/18 15/00 9298−5K (72)発明者 岩佐 勇三郎 茨城県日立市大みか町5丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (56)参考文献 特開 昭55−135441(JP,A) 特開 昭58−166836(JP,A) 特開 昭50−141386(JP,A) 特開 昭47−27077(JP,A) 特公 昭50−9312(JP,B2)Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical indication location H04B 10/02 10/18 15/00 9298-5K (72) Inventor Yuzaburo Iwasa 5 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 2-1 Incorporated company Hitachi Ltd. Omika Plant (56) Reference JP-A-55-135441 (JP, A) JP-A-58-166836 (JP, A) JP-A-50-141386 (JP, A) JP-A-47-27077 (JP, A) JP-B-50-9312 (JP, B2)
Claims (2)
信号を出力する放射線検出センサと、該リニアパルスの
波形積み重ねを除去するパイルアップリジェクタと、該
パイルアップリジェクタで処理したリニアパルス信号の
直流分を除去すると共にベースラインを真の零電位に戻
すベースライン再生器と、該ベースライン再生器で処理
されたリニアパルスを計数する計数手段とを備えるγ線
計測装置において、前記放射線検出センサの出力信号を
光信号に変換する第1光電変換器と、該光信号を伝送す
る光ケーブルと、該光ケーブルで伝送されてきた光信号
を電気信号に変換する第2光電変換器とを設けることで
前記パイアップリジェクタ及びベースライン再生器及び
計数手段を光信号の受信側に設け、且つ、前記第1光電
変換器への入力信号に所定の直流レベルを加算する手段
と、前記第2光電変換器の出力信号を前記パイルアップ
リジェクタを通した後に直流成分を分離する手段と、該
手段で分離した直流成分に所定ゲインを乗算する手段
と、前記パイルアップリジェクタの出力信号を前記ベー
スライン再生器を通した後に得られる信号成分と前記所
定ゲインが乗算された直流成分との比をとる手段とを設
け、該手段で比をとることで得たパルス信号を前記計数
手段で計数することを特徴とするγ線計測装置。1. A radiation detection sensor that detects γ-rays and outputs an electric signal of a corresponding linear pulse, a pile-up rejector that removes waveform stacking of the linear pulse, and a linear pulse signal processed by the pile-up rejector. In the gamma ray measuring apparatus, the radiation detecting sensor comprises a baseline regenerator for removing a direct current component and returning the baseline to a true zero potential, and a counting means for counting the linear pulses processed by the baseline regenerator. By providing a first photoelectric converter for converting the output signal of the optical signal into an optical signal, an optical cable for transmitting the optical signal, and a second photoelectric converter for converting the optical signal transmitted by the optical cable into an electric signal. The pi-up rejector, the baseline regenerator, and the counting means are provided on the optical signal receiving side, and the input signal to the first photoelectric converter is provided. Means for adding a predetermined DC level, means for separating the DC component after passing the output signal of the second photoelectric converter through the pile-up rejector, and multiplication of the DC component separated by the means by a predetermined gain. Means and means for obtaining a ratio of a signal component obtained after passing the output signal of the pile-up rejector through the baseline regenerator and a direct current component multiplied by the predetermined gain are provided, and the ratio is obtained by the means. A gamma ray measuring device characterized in that the pulse signal obtained by the above is counted by the counting means.
信号を出力する放射線検出センサと、該リニアパルスの
波形積み重ね除去するパイルアップリジェクタと、該パ
イルアップリジェクタで処理したリニアパルス信号の直
流分を除去すると共にベースラインを真の零電位に戻す
ベースライン再生器と、該ベースライン再生器で処理さ
れたリニアパルスを計数する計数手段とを備えるγ線計
測装置において、前記放射線検出センサの出力信号を光
信号に変換する第1光電変換器と、該光信号を伝送する
光ケーブルと、該光ケーブルで伝送されてきた光信号を
電気信号に変換する第2光電変換器とを設けることで前
記パイルアップリジェクタ及びベースライン再生器及び
計数手段を光信号の受信側に設け、且つ、前記第2光電
変換器の出力信号を前記パイルアップリジェクタを通し
た後に直流成分を分離する手段と、該手段で分離した直
流成分に所定ゲインを乗算する手段と、前記パイルアッ
プリジェクタの出力信号を前記ベースライン再生器に通
した後に得られる信号成分と前記所定ゲインが乗算され
た直流成分との差をとる手段とを設け、該手段で差をと
ることで得たパルス信号を前記計数手段で計数すること
を特徴とするγ線計測装置。2. A radiation detection sensor that detects γ-rays and outputs an electric signal of a corresponding linear pulse, a pile-up rejector that removes piled-up waveforms of the linear pulse, and a DC of a linear pulse signal processed by the pile-up rejector. In the γ-ray measuring apparatus, which includes a baseline regenerator that removes the component and returns the baseline to a true zero potential, and a counting unit that counts the linear pulse processed by the baseline regenerator, By providing a first photoelectric converter that converts an output signal into an optical signal, an optical cable that transmits the optical signal, and a second photoelectric converter that converts the optical signal transmitted by the optical cable into an electrical signal, A pile-up rejector, a baseline regenerator, and a counting means are provided on the optical signal reception side, and the output signal of the second photoelectric converter is provided. Means for separating a direct current component after passing through the pile-up rejector, means for multiplying the direct current component separated by the means by a predetermined gain, and an output signal of the pile-up rejector obtained after passing through the baseline regenerator. Means for obtaining the difference between the signal component to be generated and the DC component multiplied by the predetermined gain, and the pulse signal obtained by taking the difference by the means is counted by the counting means. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59075069A JPH0740683B2 (en) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | gamma ray measurement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59075069A JPH0740683B2 (en) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | gamma ray measurement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60218934A JPS60218934A (en) | 1985-11-01 |
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Family
ID=13565536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59075069A Expired - Lifetime JPH0740683B2 (en) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | gamma ray measurement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740683B2 (en) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP3309728B2 (en) * | 1996-09-05 | 2002-07-29 | 株式会社日立製作所 | Radiation intensity distribution measurement device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55135441A (en) * | 1979-04-11 | 1980-10-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical signal transmission system |
| JPS58166836A (en) * | 1982-03-26 | 1983-10-03 | Toshiba Corp | Signal transmitter for building of reactor |
-
1984
- 1984-04-16 JP JP59075069A patent/JPH0740683B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60218934A (en) | 1985-11-01 |
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