特開 2023-158268 自己出力型放射線検出器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023158268

(43)【公開日】2023-10-30

(54)【発明の名称】自己出力型放射線検出器

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/16 20060101AFI20231023BHJP

【ＦＩ】

G01T1/16 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022067999

(22)【出願日】2022-04-18

(71)【出願人】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】弁理士法人開知

(72)【発明者】

【氏名】岡田 耕一

(72)【発明者】

【氏名】伏見 篤

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 義人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 睦三

(72)【発明者】

【氏名】木村 博幸

【テーマコード（参考）】

2G188

【Ｆターム（参考）】

2G188BB04

2G188CC39

2G188FF13

(57)【要約】

【課題】従来に比べてコモンモードノイズの影響を受けにくく、また可搬での運用が容易な自己出力型放射線検出器を提供する。
【解決手段】金属製のエミッタ１１と、コレクタ１２と、電流計測部１６と、エミッタ１１と電流計測部１６とを電気的に接続する導線１５と、電流計測部１６を収容する筐体フレーム１７と、電流計測部１６に電子を補給する電子補給部１８と、を備え、エミッタ１１、コレクタ１２、電流計測部１６、導線１５、筐体フレーム１７、および電子補給部１８がアース６１から絶縁され、電流計測部１６は、電子補給部１８とエミッタ１１との間を流れる電流を計測する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属製のエミッタと、
コレクタと、
電流計測部と、
前記エミッタと前記電流計測部とを電気的に接続する第１導体と、
前記電流計測部を収容する筐体フレームと、
前記電流計測部に電子を補給する電子補給部と、を備え、
前記エミッタ、前記コレクタ、前記電流計測部、前記第１導体、前記筐体フレーム、および前記電子補給部がアースから絶縁され、
前記電流計測部は、前記電子補給部と前記エミッタとの間を流れる電流を計測する
自己出力型放射線検出器。

【請求項2】

請求項１に記載の自己出力型放射線検出器において、
前記筐体フレームは金属製であり、
前記筐体フレームと前記電子補給部とが電気的に接続され、
前記電流計測部は、前記筐体フレームを介して前記電子補給部と前記エミッタとの間を流れる電流を計測する
自己出力型放射線検出器。

【請求項3】

請求項１に記載の自己出力型放射線検出器において、
前記アースから絶縁されており、前記コレクタと前記電流計測部を結ぶ第２導体を更に備え、
前記コレクタと前記電子補給部とが電気的に導通しており、
前記電流計測部は、前記コレクタと前記エミッタとの間を流れる電流を計測する
自己出力型放射線検出器。

【請求項4】

請求項３に記載の自己出力型放射線検出器において、
前記筐体フレームは金属製であり、
前記筐体フレームと前記電子補給部とが一体化している
自己出力型放射線検出器。

【請求項5】

請求項１に記載の自己出力型放射線検出器において、
前記アースから絶縁されており、前記電流計測部の計測結果を記録するデータ記録部を更に備えた
自己出力型放射線検出器。

【請求項6】

請求項１に記載の自己出力型放射線検出器において、
前記電子補給部は、前記電流計測部に電力を供給する電源であり、
前記電流計測部は、前記電源の陰極から前記エミッタへ流れる電流を計測する
自己出力型放射線検出器。

【請求項7】

金属製のエミッタと、
コレクタと、
電流計測部と、
前記エミッタと前記電流計測部とを電気的に接続する第１導体と、
前記電流計測部を収容する筐体フレームと、
自己出力型放射線検出器の周辺の金属部と接触するように接触導線が引き出されているスイッチ機構と、を備え、
前記エミッタ、前記コレクタ、前記電流計測部、前記第１導体、前記筐体フレーム、および前記スイッチ機構がアースから絶縁され、
前記電流計測部は、前記スイッチ機構により前記金属部と前記電流計測部とが接続された時に、前記金属部と前記エミッタとの間を流れる電流を計測する
自己出力型放射線検出器。

【請求項8】

請求項１，２，５，６，７のいずれか１項に記載の自己出力型放射線検出器において、
前記アースから絶縁されており、前記コレクタと前記電流計測部を結ぶ第２導体を更に備えた
自己出力型放射線検出器。

【請求項9】

請求項１乃至７のいずれか１項に記載の自己出力型放射線検出器において、
前記アースから絶縁されており、絶縁型のデータ出力部を更に備え、
前記データ出力部は、計測された電流値をデータ転送する
自己出力型放射線検出器。

【請求項10】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載の自己出力型放射線検出器において、
自己出力型放射線検出器の周辺の金属部あるいは前記アースと接触するように接触導線が引き出されており、前記電子補給部に電気的に接続されているスイッチ機構を更に備え、
前記電子補給部は、前記スイッチ機構により前記金属部あるいは前記アースとの導通、絶縁とが切り替え可能となっている
自己出力型放射線検出器。

【請求項11】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載の自己出力型放射線検出器において、
前記電子補給部は、金属の塊である
自己出力型放射線検出器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、線量率を監視する自己出力型放射線検出器に関する。

【背景技術】

【0002】

低線量率環境においても、高感度にガンマ線を検出可能なガンマ線検出装置の一例として、特許文献１には、エミッタと、エミッタの外側に配置されるコレクタと、エミッタに接続される電流計測装置と、コレクタで発生した電子をエミッタへ流入させる電子流入経路とを備え、コレクタは、エミッタよりもガンマ線との相互作用確率の高い物質で形成され、エミッタより、コレクタの方が相対的に多くの電子が発生されるガンマ線計測装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１６５６６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

自己出力型放射線検出器は、放射線の検出に電圧の印加などの給電を必要としない。これは、放射線の照射によって検出器を構成する物質中の電子数が変化することで流れる電流値を計測する放射線検出器である。

【0005】

計測する放射線毎に自己出力型ガンマ線検出器（ＳＰＧＤ： Ｓｅｌｆ ｐｏｗｅｒｅｄ ｇａｍｍａ ｒａｙ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、自己出力型中性子検出器（ＳＰＮＤ： Ｓｅｌｆ ｐｏｗｅｒｅｄ ｎｅｕｔｒｏｎ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）と呼ばれる。

【0006】

本発明では主にＳＰＧＤを例に挙げて説明するが、基本的な考え方や構造はＳＰＮＤも同様である。

【0007】

ＳＰＧＤは、ガンマ線の照射により、検出器の一部であるエミッタから電子がはじき出されることで、エミッタ中の電子が減少する。減った電子を補うためにエミッタに接続された導線を介して電子がエミッタに供給される。この導線中の電子の移動に伴い電流が流れる。

【0008】

移動する電子の供給源は、上述の特許文献１に記載されているように、アースである。

【0009】

自己出力型放射線検出器の構成では、エミッタおよびコレクタがアースに接続され、エミッタとアース間において電流を計測する構成が開示されている。また、エミッタから放出された電子がコレクタで集電されることで発生する電流を測定する構成も知られている。

【0010】

このように、標準的な自己出力型放射線検出器はアースから電子を補給する必要があった。

【0011】

しかしながら、本発明者らが鋭意検討を行った結果、以下のような事情が明らかとなった。

【0012】

アースから電子を補給する構成では、有線での運用が必然の構成となる。従って、接地線を介したコモンモードノイズの影響を受けることや、可搬での運用が困難であった。

【0013】

これに対し、単純にアースから絶縁するのでは、電子の補給が行われなくなるため、何かしらの対策をとる必要がある。

【0014】

本発明は、従来に比べてコモンモードノイズの影響を受けにくく、また可搬での運用が容易な自己出力型放射線検出器を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、金属製のエミッタと、コレクタと、電流計測部と、前記エミッタと前記電流計測部とを電気的に接続する第１導体と、前記電流計測部を収容する筐体フレームと、前記電流計測部に電子を補給する電子補給部と、を備え、前記エミッタ、前記コレクタ、前記電流計測部、前記第１導体、前記筐体フレーム、および前記電子補給部がアースから絶縁され、前記電流計測部は、前記電子補給部と前記エミッタとの間を流れる電流を計測する。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、従来に比べてコモンモードノイズの影響を受けにくく、また可搬での運用が容易な自己出力型放射線検出器を提供すことができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施例１の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【図2】実施例２の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【図3】実施例３の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【図4】実施例４の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【図5】実施例５の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【図6】実施例６の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【図7】実施例７の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【図8】実施例８の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【図9】実施例９の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【図10】実施例１０の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【図11】実施例１１の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に本発明の自己出力型放射線検出器の実施例を、図面を用いて説明する。なお、本明細書で用いる図面において、同一のまたは対応する構成要素には同一、または類似の符号を付け、これらの構成要素については繰り返しの説明を省略する場合がある。

【0019】

＜実施例１＞
本発明の自己出力型放射線検出器の実施例１について図１を用いて説明する。図１は、本実施例の自己出力型ガンマ線検出器（ＳＰＧＤ）の基本概念を示す図である。

【0020】

図１に示す自己出力型放射線検出器１は、エミッタ１１、コレクタ１２、絶縁材１３，１４，２０、電流計測部１６、エミッタ１１と電流計測部１６とを電気的に接続する導線１５、電流計測部１６を収容する筐体フレーム１７、電流計測部１６に電子を補給する電子補給部１８、導線１９等を備えている。

【0021】

本実施例では、自己出力型放射線検出器１では、少なくとも、エミッタ１１、コレクタ１２、電流計測部１６、導線１５、筐体フレーム１７、および電子補給部１８がアース６１から絶縁される。なお、自己出力型放射線検出器１は、放射線の測定中は自己出力型放射線検出器１の少なくとも上記の構成のすべてがアース６１から絶縁されている必要があるが、放射線を測定していないタイミングでは特に限定は無く、アースと導通していてもしてなくてもよい。

【0022】

エミッタ１１は、鉛（Ｐｂ）等の金属製の部材であり、その外側に配置されるコレクタ１２との間は、空間を開けて固定する、あるいは絶縁材を設けるなどの構造により接触することがないようになっている。エミッタ１１は導線１５と電気的に接続されている。

【0023】

コレクタ１２、またはコレクタ１２と電気的に接続された金属は、絶縁材１３により導線１５とは接触しない構造である。

【0024】

電流計測部１６は、鉄などの金属の塊である電子補給部１８に接続された導線１９とエミッタ１１との間を流れる電流を計測する計測機器であり、実質的には電子補給部１８とエミッタ１１との間を流れる電流を計測することになる。

【0025】

導線１５は、絶縁材１４により電流計測部１６の筐体フレーム１７とは絶縁される。同様に、導線１９は、絶縁材２０により電流計測部１６を内包する筐体フレーム１７とは絶縁される。

【0026】

筐体フレーム１７は、金属でも非金属のいずれで構成されていてもよく、特に限定されない。

【0027】

なお、コレクタ１２は非金属でも問題ないが、エミッタ１１での電子の自己吸収を避けるためにできれば金属製であることが望ましい。

【0028】

このような自己出力型放射線検出器１では、ガンマ線が照射されると、ガンマ線とエミッタ１１との間で相互作用が起こり、エミッタ１１から電子が弾き出される。相互作用の例としては最終的にエミッタ１１から電子が弾き出されるのであれば光電効果、コンプトン散乱、電子対生成のいずれであっても良い。

【0029】

電子が弾き出されたことによりエミッタ１１中の電子が減少するため、その電子を補うように導線１９，１５を介して電子補給部１８から電子が移動し、電流が発生する。この電流を電流計測部１６で計測する。

【0030】

電子の発生量は照射された放射線量に比例するため計測された電流値により自己出力型放射線検出器１のエミッタ１１に照射された放射線（ガンマ線）量を求めることができる。

【0031】

次に、本実施例の効果について説明する。

【0032】

上述した本発明の実施例１の自己出力型放射線検出器１は、金属製のエミッタ１１と、コレクタ１２と、電流計測部１６と、エミッタ１１と電流計測部１６とを電気的に接続する導線１５と、電流計測部１６を収容する筐体フレーム１７と、電流計測部１６に電子を補給する電子補給部１８と、を備え、エミッタ１１、コレクタ１２、電流計測部１６、導線１５、筐体フレーム１７、および電子補給部１８がアース６１から絶縁され、電流計測部１６は、電子補給部１８とエミッタ１１との間を流れる電流を計測する。

【0033】

これによって、アース６１接続する必要が無くなり、周辺機器からのコモンモードノイズの影響を回避することや、従来は困難であった可搬した状態での運用が可能なＳＰＧＤを提供することができる。

【0034】

また、電子補給部１８は、金属の塊であるため、多くの場合で測定に問題ない十分な量の電子を供給することができる。

【0035】

＜実施例２＞
本発明の実施例２の自己出力型放射線検出器について図２を用いて説明する。図２は、本実施例２の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【0036】

図２に示す本実施例の自己出力型放射線検出器１Ａは、電流計測部１６Ａに対して筐体フレーム１７Ａを介して電子補給部１８Ａから電子を補給する構成である。

【0037】

電子補給部は必ずしも導線を通じて電流計測部に電気的に接続される必要はない。

【0038】

図２では、筐体フレーム１７Ａは金属製とし、電子補給部１８Ａと筐体フレーム１７Ａとが物理的に接触していることで筐体フレーム１７Ａと電子補給部１８Ａとが電気的に接続されている。

【0039】

このような構成では、エミッタ１１から電子が弾き出されると、筐体フレーム１７Ａおよび導線１５を介して電子補給部１８Ａから電子がエミッタ１１に移動する。この時、筐体フレーム１７Ａと導線１５の間を流れる電流値を電流計測部１６Ａで計測する。すなわち、電流計測部１６Ａは、筐体フレーム１７Ａを介して電子補給部１８Ａとエミッタ１１との間を流れる電流を計測することになる。計測された電流値から、自己出力型放射線検出器１Ａのエミッタ１１に照射された放射線量を求める。

【0040】

その他の構成・動作は前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0041】

本発明の実施例２の自己出力型放射線検出器１Ａにおいても、前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１とほぼ同様な効果が得られる。

【0042】

なお本実施例２でも、コレクタ１２中の電子の移動は計測される電流に寄与しないため、コレクタ１２は金属である必要はなく、非金属であってもよい。

【0043】

＜実施例３＞
本発明の実施例３の自己出力型放射線検出器について図３を用いて説明する。図３は、本実施例３の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【0044】

図３に示す本実施例の自己出力型放射線検出器１Ｂは、コレクタ１２Ｂと電子補給部１８Ｂとが導通している構成である。

【0045】

図３に示すように、アース６１から絶縁されており、金属製のコレクタ１２Ｂと電流計測部１６Ｂを結ぶ導線２１Ｂを更に備えており、コレクタ１２Ｂと電子補給部１８Ｂとが電気的に導通している。そのうえで、導線２１Ｂ、金属製の筐体フレーム１７Ｂを介して電流計測部１６Ｂは、コレクタ１２Ｂとエミッタ１１との間を流れる電流を計測する。

【0046】

ここでは、導線２１Ｂは筐体フレーム１７Ｂと電気的に接続されている場合を示しているが、図１の様に電子補給部１８Ｂと電流計測部１６Ｂとを接続する導線（導線１９に相当）を設けて（筐体フレーム１７Ｂとは絶縁させる）、この導線とコレクタ１２Ｂとを接続する形態としてもよい。

【0047】

このような構成とすると、導線１５と導線２１Ｂ間を流れる電流値を計測することは、エミッタ１１と電子補給部１８Ｂ間を流れる電流値の計測に相当する。このような構成とすることで、電流計測部１６Ｂで計測された電流値が自己出力型放射線検出器１Ｂに照射された放射線量と相関を持つため、自己出力型放射線検出器１Ｂのエミッタ１１に照射された放射線量を求めることができる。

【0048】

その他の構成・動作は前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0049】

本発明の実施例３の自己出力型放射線検出器１Ｂにおいても、前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１とほぼ同様な効果が得られる。

【0050】

また、アース６１から絶縁されており、コレクタ１２Ｂと電流計測部１６Ｂを結ぶ導線２１Ｂを更に備え、コレクタ１２Ｂと電子補給部１８Ｂとが電気的に導通しており、電流計測部１６Ｂは、コレクタ１２Ｂとエミッタ１１との間を流れる電流を計測することにより、コレクタ１２Ｂの電子を電子補給部１８Ｂに逃すことができることからコレクタ１２Ｂが電荷を帯びることを抑制でき、より正確な放射線量の測定を実現することができる。また、電子補給部１８Ｂに電子を補給できるため、より長時間での放射線量の測定が可能となる。

【0051】

なお、本実施例でも、コレクタ１２Ｂ中の電子の移動は計測される電流に寄与しないため、コレクタ１２Ｂは金属である必要はなく、非金属であってもよい。

【0052】

また、コレクタ１２Ｂの周囲に電気的に導通する足場などの金属体がある場合は、電子の蓄積を抑制できるため、導線２１Ｂを設ける必要性は低くなる。このような対応は上述の実施例１，２の自己出力型放射線検出器１，１Ａに好適な対応となる。

【0053】

＜実施例４＞
本発明の実施例４の自己出力型放射線検出器について図４を用いて説明する。図４は、本実施例４の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【0054】

図４に示す本実施例の自己出力型放射線検出器１Ｃは、コレクタ１２Ｃを介して電子補給部１８Ｃから電子を補給する構成である。

【0055】

本実施例の自己出力型放射線検出器１Ｃでは、金属製のコレクタ１２Ｃに電子補給部１８Ｃが物理的に接続しており、電子補給部１８Ｃとコレクタ１２Ｃとの間で電子の授受が行われることで、導線２１Ｃを介して電流計測部１６Ｃに入力される。

【0056】

その他の構成・動作は前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0057】

本発明の実施例４の自己出力型放射線検出器１Ｃにおいても、前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１とほぼ同様な効果が得られる。

【0058】

なお、電子補給部１８Ｃとコレクタ１２Ｃとは物理的に直接接触していなくともよく、導線などを介して電気的に接続させていれば同様の効果が得られる。また、本実施例では筐体フレーム１７Ｃは金属でも非金属でもよく、特に限定されない。

【0059】

＜実施例５＞
本発明の実施例５の自己出力型放射線検出器について図５を用いて説明する。図５は、本実施例５の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【0060】

図５に示す本実施例の自己出力型放射線検出器１Ｄは、導線１５を排した構成であり、コレクタ１２Ｄおよび筐体フレーム１７Ｄが金属であり、電子補給部１８Ｄと筐体フレーム１７Ｄが電気的に接続されている。

【0061】

図５の構成では、エミッタ１１にガンマ線が照射されることによりエミッタ１１から電子が放出される。この電子を補うため筐体フレーム１７Ｄからエミッタ１１に電子が供給される。この時発生する電流値を電流計測部１６Ｄで計測する。筐体フレーム１７Ｄからエミッタ１１に移動する電子は、コレクタ１２Ｄまたは電子補給部１８Ｄから補給される。

【0062】

すなわち、コレクタ１２Ｄ、筐体フレーム１７Ｄ、電子補給部１８Ｄで大きな電子補給部を形成していると解することができる。

【0063】

その他の構成・動作は前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0064】

本発明の実施例５の自己出力型放射線検出器１Ｄにおいても、前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１とほぼ同様な効果が得られる。

【0065】

なお、電子補給部１８Ｄは、筐体フレーム１７Ｄではなくコレクタ１２Ｄに物理的に接続されている構成であってもよい。また、コレクタ１２Ｄは非金属であってもよい。

【0066】

＜実施例６＞
本発明の実施例６の自己出力型放射線検出器について図６を用いて説明する。図６は、本実施例６の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【0067】

図６に示す本実施例の自己出力型放射線検出器１Ｅは、電流計測部１６Ｅ周りの金属が電子補給部を担う構成である。

【0068】

図６に示す筐体フレーム１７Ｅは金属製であり、この筐体フレーム１７Ｅが十分に大きな容量を持つ金属で構成可能であれば、筐体フレーム１７Ｅで電子補給部の代わりを担う、すなわち筐体フレーム１７Ｅと電子補給部とが一体化している構成とできる。なお、図６のように筐体フレーム１７Ｅに加えて金属製のコレクタ１２Ｅと筐体フレーム１７Ｅとが電気的に導通している場合は、コレクタ１２Ｅも電子補給部と一体化しているとみなせる。

【0069】

図６では筐体フレーム１７Ｅを十分に大きな金属とした場合の例であり、コレクタ１２Ｅが非金属である場合や、自己出力型放射線検出器１Ｅと電流計測部１６Ｅの間に導線２１Ｅが存在していない場合などであっても、電流計測部１６Ｅで得られた電流値より、自己出力型放射線検出器１Ｅに放射線が照射された時の照射量を測定することができる。

【0070】

なお、図６に示すように、金属製のコレクタ１２Ｅと筐体フレーム１７Ｅが導線２１Ｅを介して電気的に接続されている場合、コレクタ１２Ｅも電子補給部としての役割を担うものとすることができる。

【0071】

その他の構成・動作は前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0072】

本発明の実施例６の自己出力型放射線検出器１Ｅにおいても、前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１とほぼ同様な効果が得られる。

【0073】

また、筐体フレーム１７Ｅは金属製であり、筐体フレーム１７Ｅと電子補給部とが一体化していることにより、電子補給部を別途設ける必要が無く、構成をより単純化することができる。

【0074】

＜実施例７＞
本発明の実施例７の自己出力型放射線検出器について図７を用いて説明する。図７は、本実施例７の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【0075】

図７に示す本実施例の自己出力型放射線検出器１Ｆは、データ出力までの系がアースに接続されずに運用される形態であり、絶縁型データ出力部３１を備えた構成である。

【0076】

上述のように、本発明では、電子補給部１８等が存在することで、系に電子を供給する必要がないため、アース６１が接続される必要がない。

【0077】

そこで、本実施例の自己出力型放射線検出器１Ｆでは、アース６１から絶縁されており、絶縁型の絶縁型データ出力部３１を更に備え、絶縁型データ出力部３１は、計測された電流値をデータ転送するものとする。

【0078】

自己出力型放射線検出器１Ｆでは、電子補給部１８Ｆは導線２１Ｆに接続され、電流計測部１６Ｆでは、導線２１Ｆと導線１５の間を流れる電流値を計測する。導線２１Ｆと筐体フレーム１７Ｆの間には絶縁材２２があるため導通しておらず、電流計測部１６Ｆではコレクタ１２および電子補給部１８Ｆからエミッタ１１へ流れる電流を計測する。

【0079】

計測された電流値の情報は、データ通信用配線３３を介して絶縁型データ出力部３１によりデータ受信部３２に送られ、データ記録装置４１で記録される。

【0080】

絶縁型データ出力部３１は、例としては、無線ＬＡＮのようなワイヤレス通信や、光ファイバのような金属線を用いて通信を行うことのないデータ通信方法がある。

【0081】

その他、自己出力型放射線検出器１Ｆ、電流計測部１６Ｆなどの動作はこれまでに示した動作と同様である。

【0082】

その他の構成・動作は前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0083】

本発明の実施例７の自己出力型放射線検出器１Ｆにおいても、前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１とほぼ同様な効果が得られる。

【0084】

また、アース６１から絶縁されており、絶縁型の絶縁型データ出力部３１を更に備え、絶縁型データ出力部３１は、計測された電流値をデータ転送することにより、データ出力系までをアース６１から絶縁でき、電源系統から回り込むコモンモードノイズなどと放射線計測とをより高い精度で分離できるため、ノイズの混入リスクをより低減することが可能になる。

【0085】

なお、導線２１Ｆは必須ではなく、省略することが可能である。

【0086】

＜実施例８＞
本発明の実施例８の自己出力型放射線検出器について図８を用いて説明する。図８は、本実施例８の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【0087】

図８に示す本実施例の自己出力型放射線検出器１Ｇは、電流計測部１６Ｇと絶縁型データ出力部３１に電力を供給するバッテリ３４が電子補給部を担う構成である。

【0088】

図８に示すように、自己出力型放射線検出器１Ｇでは、電流計測部１６Ｇおよび絶縁型データ出力部３１への電力は、バッテリ３４からそれぞれ電力供給電線３５、電力供給電線３６を介して供給される。

【0089】

電流計測部１６Ｇでは、バッテリ３４の陰極からエミッタ１１へ流れる電流を計測する。この時、コレクタ１２と筐体フレーム１７Ｇはバッテリ３４の陰極と導通していても良い。計測された電流値の情報は、データ通信用配線３３を介して絶縁型データ出力部３１によりデータ受信部３２に送られ、データ記録装置４１で記録される。

【0090】

その他の構成・動作は前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0091】

本発明の実施例８の自己出力型放射線検出器１Ｇにおいても、前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１とほぼ同様な効果が得られる。

【0092】

また、電子補給部は、電流計測部１６Ｇに電力を供給するバッテリ３４であり、電流計測部１６Ｇは、バッテリ３４の陰極からエミッタ１１へ流れる電流を計測することにより、電源系統から回り込むコモンモードノイズなどと放射線計測を分離できるため、よりノイズの混入リスクを低減することが可能になる。

【0093】

なお、導線２１Ｇは必須ではない。

【0094】

＜実施例９＞
本発明の実施例９の自己出力型放射線検出器について図９を用いて説明する。図９は、本実施例９の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【0095】

図９に示す本実施例の自己出力型放射線検出器１Ｈは、アース６１から絶縁されており、電流計測部１６Ｈの計測結果を記録するデータ記録装置４１を備えた構成であり、ドローンなどの機器に搭載することを想定して機器をコンパクトにまとめた構成である。

【0096】

図９では、自己出力型放射線検出器１Ｈをよりコンパクトにするために、コレクタ１２と筐体フレーム１７Ｈとを物理的に接続させ、電流計測部１６Ｈとの間には導線を設けていないが、コレクタ１２と筐体フレーム１７Ｈとを物理的に接続させずに導線２１Ｂ等に相当する導線を設けてもよい。

【0097】

データ記録装置４１は電流計測部１６Ｈからの電流値情報をデータ通信用配線３３を通じて受け取り、記録する。ここでのデータ記録装置４１の例としてはデータロガーなどが挙げられる。

【0098】

電流計測部１６Ｈおよびデータ記録装置４１への電力供給はバッテリ３４が担う。

【0099】

電流計測部１６Ｈではバッテリ３４の陰極からエミッタ１１へ流れる電流を計測する。

【0100】

その他の構成・動作は前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0101】

本発明の実施例９の自己出力型放射線検出器１Ｈにおいても、前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１とほぼ同様な効果が得られるとともに、放射線計測システムがデータ収集までをワイヤレスで構成できるため、ドローンなどに搭載して運用する際の制限を緩和でき、アクセスが困難な箇所の放射線量の測定をより容易に実施することができる。

【0102】

＜実施例１０＞
本発明の実施例１０の自己出力型放射線検出器について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施例１０の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【0103】

図１０に示す本実施例の自己出力型放射線検出器１Ｉは、スイッチ機構５１により電子補給部１８Ｉとアース６１とが定期的に接続される構成である。

【0104】

電子補給部１８Ｉから供給可能な電子は、電子補給部１８Ｉが金属の塊であったとしても有限であるため、線量が非常に高い箇所や非常に長期に渡って運用する際には、電子が枯渇することを防ぐために、電子補給部１８Ｉへの電子供給の構成も具備することが望ましい。

【0105】

そこで、図１０に示す自己出力型放射線検出器１Ｉでは、自己出力型放射線検出器１Ｉの周辺の周辺金属、あるいはアース６１と接触するように接触導線５２が引き出されており、電子補給部１８Ｉに電気的に接続されているスイッチ機構５１を更に備えたものとする。

【0106】

このスイッチ機構５１は、電子補給部１８Ｉは、スイッチ機構５１によりアース６１と導通、絶縁とが切り替え可能となっており、電子補給部１８Ｉへ断続的に電子を供給する手段としてアース６１との接続を定期的に行うものである。導通と絶縁との切り替えは、制御基盤等による自動の切り替えとしても良いし、自己出力型放射線検出器１Ｉのユーザによる手動での切り替えとしてもよく、特に限定されない。

【0107】

なお、アース６１に替わって、あるいは加えて後述する実施例１１で説明するような周辺金属７２との導通、絶縁が切り替え可能であってもよい。

【0108】

アース６１と自己出力型放射線検出器１Ｉとが常に接続されるとコモンモードノイズ等の電源系からの回り込みノイズのリスクがあるが、図１０のような構成とすることで、放射線測定中はアース６１と自己出力型放射線検出器１Ｉとは分離させることができる。

【0109】

電流計測部１６Ｉは、コレクタ１２とエミッタ１１との間を流れる電流を計測する。

【0110】

スイッチ機構５１によりアース６１と自己出力型放射線検出器１Ｉとを導通させるタイミングについては、一定の間隔で定期的に接続することや、測定停止中はアース６１と導通させるなどの運用が想定される。

【0111】

その他の構成・動作は前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0112】

本発明の実施例１０の自己出力型放射線検出器１Ｉにおいても、前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１とほぼ同様な効果が得られる。

【0113】

また、自己出力型放射線検出器１Ｉの周辺の周辺金属あるいはアース６１と接触するように接触導線５２が引き出されており、電子補給部１８Ｉに電気的に接続されているスイッチ機構５１を更に備え、電子補給部１１８Ｉは、スイッチ機構５１により周辺金属あるいはアース６１と導通、絶縁とが切り替え可能となっていることにより、電子の補給源である電子補給部１８Ｉからの電子の補給量を実質上無限とできるとともに、コモンモードノイズ等の電源系からの回り込みノイズのリスクもないものとすることができる。

【0114】

なお、本実施例においても、導線２１Ｉは必須ではない。また、筐体フレーム１７Ｉを電子補給部１８Ｉと絶縁するとともに、電子補給部１８と電流計測部１６Ｉとを導線で接続する構成としてもよい。

【0115】

＜実施例１１＞
本発明の実施例１１の自己出力型放射線検出器について図１１を用いて説明する。図１１は、本実施例１１の自己出力型放射線検出器の概略構成を示す図である。

【0116】

図１１に示す本実施例の自己出力型放射線検出器１Ｊは、周辺に金属が存在する環境での運用に好適な構成であり、実施例１乃至１０の自己出力型放射線検出器１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｉのような電子補給部１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ，１８Ｆ，１８Ｉを備える代わりに、周辺の金属を電子補給部として利用する形態である。

【0117】

図１１に示すように、自己出力型放射線検出器１Ｊは、金属製のエミッタ１１、コレクタ１２、絶縁材１３，１４、電流計測部１６Ｊ、エミッタ１１と電流計測部１６Ｊとを電気的に接続する導線１５、電流計測部１６Ｊを収容する筐体フレーム１７Ｊ、導線２１、自己出力型放射線検出器１Ｊの周辺の周辺金属７２と接触するように接触導線７１が引き出されているスイッチ機構５１Ｊ、を備えている。

【0118】

これらの構成のうち、少なくともエミッタ１１、コレクタ１２、電流計測部１６Ｊ、導線１５、筐体フレーム１７Ｊ、およびスイッチ機構５１Ｊがアース６１から絶縁されている。

【0119】

周辺金属７２は、自己出力型放射線検出器１Ｊの周辺に存在している例えば金属製の足場などであり、これを周辺金属７２とここでは呼称する。

【0120】

接触導線７１は、好適には移動機構に搭載されており、向きを変えるなどすることにより接触導線７１は周辺金属７２と接触する構成である。接触導線７１と周辺金属７２が接触しており、かつスイッチ機構５１Ｊにより電流計測部１６Ｊと接触導線７１とが導通状態となった時に、周辺金属７２が電子補給部として機能する。

【0121】

スイッチ機構５１Ｊと電流計測部１６Ｊとの接続は、電流計測部１６Ｊ内の回路に直接接続されても良いし、筐体フレーム１７を介して、筐体フレーム１７と電流計測部１６Ｊ内の回路が接続される構成でも良い。

【0122】

そのうえで、電流計測部１６Ｊは、スイッチ機構５１Ｊにより周辺金属７２と電流計測部１６Ｊとが接続された時に、周辺金属７２とエミッタ１１との間を流れる電流を計測する。

【0123】

このような構成とすることで、自己出力型放射線検出器１Ｊにガンマ線が照射されると、ガンマ線とエミッタ１１との間で相互作用が起こり、エミッタ１１から電子が弾き出される。電子が弾き出されたことによりエミッタ１１中の電子が減少するため、その電子を補うように周辺金属７２から電子が移動し、電流が発生する。この電流を電流計測部１６Ｊで計測する。電子の発生量は照射された放射線量に比例するため計測された電流値により自己出力型放射線検出器１Ｊに照射された放射線量を測定することができる。

【0124】

その他の構成・動作は前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0125】

本発明の実施例１１の自己出力型放射線検出器１Ｊにおいても、前述した実施例１の自己出力型放射線検出器１とほぼ同様な効果が得られる。

【0126】

なお、本実施例においても、導線２１Ｊは必須ではない。

【0127】

＜その他＞
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

【0128】

また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

【符号の説明】

【0129】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｉ，１Ｊ：自己出力型放射線検出器
１１：エミッタ
１２，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ：コレクタ
１３，１４，２０，２２：絶縁材
１５：導線（第１導体）
１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ，１６Ｆ，１６Ｇ，１６Ｉ，１６Ｈ，１６Ｊ：電流計測部
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｉ，１７Ｊ：筐体フレーム
１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ，１８Ｆ，１８Ｉ：電子補給部
１９：導線
２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ，２１Ｉ，２１Ｊ：導線（第２導体）
３１：絶縁型データ出力部
３２：データ受信部
３３：データ通信用配線
３４：バッテリ（電子補給部）
３５，３６：電力供給電線
４１：データ記録装置（データ記録部）
５１，５１Ｊ：スイッチ機構
５２，７１：接触導線
６１：アース
７２：周辺金属（金属部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】