剂量率测定装置的制作方法

本发明涉及设置在反应堆设施等设施周边的剂量率测定装置。

背景技术：

以往，在反应堆设施以及使用后燃料再处理设施等设施的周边设置了与测定对象的放射线水平相对应的灵敏度以及精度的多个剂量率测定装置，用来对从自然放射线水平到事故时的高放射线水平的大范围内的剂量率进行测定。

然而，在将多个剂量率测定装置靠近设置的情况下，彼此可能成为放射线射入的障碍物。此外，由于准备多个剂量率测定装置，因此存在装置成本变高的问题。因此，要求利用单个剂量率测定装置进行与大范围剂量率相对应的测定。

针对该需求，专利文献1揭示了一种剂量率测定装置，其在铊激活碘化钠闪烁检测器上实施铅屏蔽体，并根据测定现场的剂量率水平来自动切换剂量率的测定方式。

在该剂量率测定装置中，在低剂量率区域的剂量率(以下称为低量程剂量率)的测定中采用波高辨别偏置调制方式(DBM方式：Discrimination Bias Modulation)，而在高剂量率区域的剂量率(以下称为高量程剂量率)的测定中采用电流测定方式。

所谓DBM方式中，是将闪烁检测器所输出的电流脉冲转换为模拟电压脉冲来进行放大，并将高频噪声去除，在DBM电路中以剂量率对其进行加权来作为与剂量率成正比的重复频率的脉冲，基于该脉冲来计算低量程剂量率。

此外，所谓电流测定方式，是将闪烁检测器所输出的直流电流输入到电压/频率转换器来作为与电压成正比的重复频率的脉冲，并基于该脉冲来计算高量程剂量率。

另外，作为依赖γ射线的能量而产生的误差的能量特性在低量程剂量率和高量程剂量率中不同，而且，根据γ射线的能量，低量程剂量率和高量程剂量率的最佳切换点不同，因此，在以固定的剂量率切换两个测定方式的情况下，会在切换点处产生输出能量特性的阶差。对此，专利文献1中，通过在检测器上设置铅遮蔽体来使上述阶差变小。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开昭61-104282号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

在专利文献1所揭示的剂量率测定装置中，通过在铊激活碘化钠闪烁检测器上设置铅屏蔽体，从而能在一定程度上抑制高剂量率区域的能量特性引起的误差以及在切换点上产生的阶差这两者，但另一方面，存在低量程剂量率原本的输出能量特性变差的问题。

由此，在单个剂量率测定装置中进行与大范围的剂量率相对应的测定的情况下，难以在测定对象的放射线的整个能量范围内获得良好的输出能量特性，也难以通过抑制低量程剂量率和高量程剂量率的切换点的阶差来获得良好的能量特性，因此，如何实现这一点成为课题。

本发明鉴于上述问题，其目的在于获得一种剂量率测定装置，其输出能量特性在测定对象的放射线的整个能量范围内都良好，在整个测定区域中的线性良好，且切换点的阶差得到抑制。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的剂量率测定装置包括：检测部，该检测部具有第一放射线检测单元和第二放射线检测单元，所述第一放射线检测单元检测放射线并输出模拟电压脉冲和直流电压，所述第二放射线检测单元利用三个以上的传感器部来检测放射线并输出模拟电压脉冲；以及测定部，该测定部具有低量程剂量率运算单元、高量程剂量率运算单元和能量补偿系数决定单元，所述低量程剂量率运算单元将利用从第一放射线检测单元输出的模拟电压脉冲所获得的第一波高频谱转换为低量程剂量率，所述高量程剂量率运算单元将从第一放射线检测单元输出的直流电压转换成高量程剂量率，所述能量补偿系数决定单元基于根据第二波高频谱而求出的平均波高值来决定对于高量程剂量率的能量补偿系数，所述第二波高频谱利用从第二放射线检测单元输出的模拟电压脉冲来获得，第二放射线检测单元的各传感器部以第一放射线检测单元的中心轴为中心彼此等间隔且相对于与中心轴垂直相交的平面彼此等角度地设置在不阻挡放射线射入到第一放射线检测单元的位置上，高量程剂量率运算单元将高量程剂量率与从能量补偿系数决定单元获取到的能量补偿系数相乘，来对高量程剂量率的能量特性进行补偿。

发明效果

根据本发明所涉及的剂量率测定装置，基于根据第二波高频谱而求出的平均波高值来决定能量补偿系数，对根据从第一放射线检测单元输出的直流电压求出的高量程剂量率的能量特性进行补偿，其中，所述第二波高频谱利用从具有三个以上传感器部的第二放射线检测单元输出的模拟电压脉冲来获得，因此，能获得一种剂量率测定装置，其在测定对象的放射线的整个能量范围中，输出能量特性均良好，整个测定量程的线性良好，且切换点的阶差得到抑制。

关于本发明的上述以外的目的、特征、观点及效果，可通过参照附图的以下本发明的详细说明变得更加清楚。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1所涉及的剂量率测定装置的整体结构的图。

图2是表示本发明实施方式1所涉及的剂量率测定装置的检测部的图。

图3是表示本发明实施方式1所涉及的半导体检测器相对于测定空间的有效面积的图。

图4是表示本发明实施方式1所涉及的半导体检测器的平均波高值与能量补偿系数的对应表的图。

图5是表示本发明实施方式1所涉及的剂量率测定装置中低量程剂量率以及高量程剂量率的能量特性的图。

图6是表示本发明实施方式1所涉及的剂量率测定装置中放射线的输入剂量率与最佳切换点的关系的图。

图7是表示本发明实施方式2所涉及的剂量率测定装置的整体结构的图。

图8是表示本发明实施方式2所涉及的剂量率测定装置的闪烁光纤检测器的图。

图9是表示本发明实施方式2所涉及的剂量率测定装置的检测部的图。

图10是表示本发明实施方式3所涉及的剂量率测定装置的运算部的图。

图11是表示本发明实施方式3所涉及的剂量率测定装置中高电压与暗电流剂量率的对照表的图。

图12是表示本发明实施方式4所涉及的剂量率测定装置的整体结构的图。

图13是表示本发明实施方式5所涉及的剂量率测定装置的整体结构的图。

图14是对本发明实施方式5所涉及的闪烁检测器的低剂量率区域中的增益漂移补偿动作进行说明的图。

具体实施方式

实施方式1.

下面，基于附图说明本发明实施方式1所涉及的剂量率测定装置。图1示出本实施方式1所涉及的剂量率测定装置的整体结构，图2示出本实施方式1所涉及的剂量率测定装置的检测部。另外，在以下说明所使用的各图中，对图中相同或相当的部分标注相同的标号。

剂量率测定装置1的检测部2具有对放射线进行检测并输出模拟电压脉冲以及直流电压的第一放射线检测单元、以及利用三个以上的传感器部来检测放射线并输出模拟电压脉冲的第二放射线检测单元。

本实施方式1中，如图1所示，具备闪烁检测器21作为第一放射线检测单元，并具备三台半导体检测器22a、22b、22c作为第二放射线检测单元。另外，以下说明中，在无需特意区别三台半导体检测器22a、22b、22c的情况下，统称并记为半导体检测器22。

闪烁检测器21中使用无机闪烁检测器、塑料闪烁检测器等。本实施方式1中，使用代表无机闪烁检测器的铊激活碘化钠(以下称为NaI(Tl))闪烁检测器。

闪烁检测器21在低剂量率区域中，输出离散的模拟电压脉冲，该离散的模拟电压脉冲具有与由NaI(Tl)闪烁所吸收的放射线的能量成正比的电压，在高剂量率区域中，输出与所吸收的放射线的能量成正比的直流电压。

此外，对于半导体检测器22，例如使用Si-PIN光电二极管检测器。半导体检测器22具备半导体传感器作为传感器部，对射入到各个传感器部的放射线的能量进行吸收，并输出具有与所吸收的能量成正比的电压的离散的模拟电压脉冲。

另外，在选定半导体检测器22时，在高量程剂量率的下限附近，若计数率过小，则所输出的模拟电压脉冲的重复频率的波动会变大，此外，在高量程剂量率的上限附近，若计数率过大，则会产生模拟电压脉冲的堆积，能量补偿系数的精度会降低，因此选择具有适合高剂量率区域的检测效率的半导体检测器。

剂量率测定装置1的测定部3具备脉冲放大器31、模拟/数字转换器32(下面称为A/D转换器32)以及运算部35的波高频谱生成部351，以作为利用从闪烁检测器21输出的模拟电压脉冲来获得第一波高频谱的单元。

脉冲放大器31对从闪烁检测器21输出的模拟电压脉冲进行放大，并将叠加的高频噪声去除。A/D转换器32根据经脉冲放大器31放大后的模拟电压脉冲来测定波高值Vp1。波高频谱生成部351基于从A/D转换器32输出的波高值Vp1来生成并输出第一波高频谱。

此外，测定部3的运算部35具备G(E)函数存储器352和低量程剂量率运算部353，以作为将第一波高频谱转换为低量程剂量率DL的低量程剂量率运算单元。

G(E)函数存储器352中存储有称为G(E)函数的表格，该G(E)函数将例如测定能量范围50keV～3000keV分割成10ch～600ch的通道，并使各通道(ch(i))与每单位计数率的剂量率Gi(nGy·h^-1/cpm)对应起来。

低量程剂量率运算部353使用存储在G(E)函数存储器352中的表格，基于从波高频谱生成部351输出的第一波高频谱的频谱数据，将以恒定周期测定到的各通道的每单位计数率的剂量率Gi与计数Ni的积进行累计而得到的ΣGi·Ni除以恒定周期时间，以作为该运算周期的剂量率。并且，将该剂量率在最新的测定时间内的数据列进行移动平均来求出平均剂量率，并作为低量程剂量率DL来进行输出。

此外，测定部3具备电压/频率转换器33(下面称为V/F转换器33)、计数器34以及运算部35的高量程剂量率运算部354，以作为将从闪烁检测部21输出的直流电压转换为高量程剂量率DH的高量程剂量率运算单元。

V/F转换器33将从闪烁检测器21输出的直流电压转换为与该电压值成正比的重复频率的数字脉冲。计数器34输出在恒定周期内对从V/F转换器33输出的数字脉冲进行计数而得到的计数值Ni。

高量程剂量率运算部354对将从计数器34输出的计数值除以恒定周期时间而求得的计数率乘以剂量率换算系数η，以作为该运算周期的剂量率。并且，将该剂量率在最新的测定时间内的数据列进行移动平均来求出平均剂量率，并作为高量程剂量率DH。

测定部3具备脉冲加法电路37、脉冲放大器38、模拟/数字转换器39(下面称为A/D转换器39)以及运算部35的波高频谱生成部357，以作为利用从半导体检测器22输出的模拟电压脉冲来获得第二波高频谱的单元。

脉冲加法电路37将分别从半导体检测器22a、22b、22c输出的模拟电压脉冲进行加法合成来作为一串模拟电压脉冲列。脉冲放大器38对从脉冲加法电路37输出的模拟电压脉冲进行放大，并将叠加的高频噪声去除。

A/D转换器39根据经脉冲放大器38放大后的模拟电压脉冲来测定波高值Vp2。波高频谱生成部357基于从A/D转换器39输出的波高值Vp2来生成并输出第二波高频谱。

并且，测定部3具备平均波高值运算部356和能量特性补偿部355，以作为基于根据第二波高频谱而求出的平均波高值来决定针对高量程剂量率DH的能量补偿系数的能量补偿系数决定单元。

平均波高值运算部356基于第二波高频谱来求出该恒定周期的恒定周期平均波高值，并输出将该恒定周期平均波高值在最新的测定时间内的数据列进行移动平均而得到的平均波高值。

能量特性补偿部355中存储有基于型式试验而生成的已知的能量的放射线的平均波高值PH与能量补偿系数β的对应表(参照图4)。能量特性补偿部355将从平均波高值运算部356获取到的平均波高值与对应表进行核对，输出对应的能量补偿系数。

从能量特性补偿部355获取到能量补偿系数的高量程剂量率运算部354将高量程剂量率与能量补偿系数相乘，输出对能量特性进行了补偿的高量程剂量率(DH×β)。

此外，测定部3具备剂量率切换单元、即剂量率切换部358，该剂量率切换部358求出补偿了能量特性的高量程剂量率与低量程剂量率的比，基于该比以及补偿了能量特性的高量程剂量率，来对低量程剂量率和补偿了能量特性的高量程剂量率进行切换并进行输出。剂量率切换部358基于进行了能量补偿的高量程剂量率与低量程剂量率的比(DH×β)/DL，来将其输出从低量程剂量率切换为高量程剂量率，或从高量程剂量率切换为低量程剂量率。

对剂量率切换部358的切换方法进行简单说明(参照图6)。在基于高量程剂量率(DH×β)为设定值C以上的条件而使剂量率上升的情况下，在(DH×β)/DL达到设定点A1以上时，从低量程剂量率切换为进行了能量补偿的高量程剂量率并进行输出。另一方面，在剂量率下降的情况下，在基于高量程剂量率(DH×β)为设定值C以上的条件而使(DH×β)/DL为设定点A2以下时，从进行了能量补偿的高量程剂量率切换为低量程剂量率并进行输出。另外，对设定点A1、A2设定A1＞A2的滞后。对于设定点B1、B2也同样。

此外，测定部3具备对从剂量率切换部358输出的剂量率进行显示并进行各部分的设定等操作的显示及操作部36、以及提供使闪烁检测器21动作的高电压的高压电源40。显示及操作部36对通过手动操作从波高频谱生成部351输出的波高频谱进行显示。由此，操作员能确认要注意的核素的存在。由高压电源40提供给闪烁检测器21的高电压的设定在显示及操作部36中进行。

接着，使用图2和图3对检测部2的各构成要素的配置进行说明。图2中，闪烁检测器21从上到下依次配置有：吸收放射线的能量来发出荧光的圆柱状的闪烁体211；将该荧光转换为电子并使其倍增来转换为模拟电流脉冲的光电子倍增管212；将模拟电流脉冲转换为模拟电压脉冲的功能部(省略图示)；以及将模拟电流脉冲转换为直流电压的功能部(省略图示)。这些功能部配置在贯穿支架24的检测器壳体213内。

另一方面，半导体检测器22a、22b各自的半导体传感器被过滤板23覆盖，该半导体检测器22a、22b安装于支架24的侧面。支架24是将三棱锥的上部切除后的形状，内部为空洞。另外，未图示的半导体检测部22c安装于支架24的背面侧的侧面。

半导体检测器22设置在不会阻挡放射线射入到闪烁检测器21的闪烁体211的位置。此外，安装在支架24上的半导体检测器22的各半导体传感器以闪烁检测器21的中心轴Z为中心而彼此等间隔且相对于与中心轴Z垂直相交的平面彼此等角度地进行设置。

检测部外套25的内部包含有闪烁检测器21、半导体检测器22以及支架24，并对它们进行遮光。此外，在将检测部2设置于室外的情况下，检测部外套25采用阻隔外界气体的防水结构。基座26对检测部外套25及其内部所包含的设备进行支撑，并将闪烁检测器21保持在所决定的高度。

此外，如图3所示，半导体检测器22将各传感器部配置成：从与中心轴Z平行的方向(图中为箭头标记Y)对各传感器部的敏感面进行透视而得到的面积S2的总和(3×S2)、与从垂直于中心轴Z的方向(图中为箭头标记X)对各传感器部的敏感面进行透视而得到的面积S1相等(S1＝3×S2)。

通过采用这种配置，使得半导体检测器22对测定空间的灵敏度的方向依赖性得到抑制。即，高剂量率区域中测定空间的放射线的平均能量与综合半导体检测器22的输出而求出的平均波高值的相关性不受放射线的射入方向影响。通过实验来精密地调整半导体检测器22的各传感器部相对于中心轴Z的角度，从而能进一步减小半导体检测器22的灵敏度的方向依赖性。

图4示出半导体检测器22的平均波高值PH与能量补偿系数β的对应表。能量补偿系数是对根据从闪烁检测器21输出的直流电压而获得的高量程剂量率的能量特性的失真进行修正的系数，该能量补偿系数根据高剂量率区域中的测定空间的放射线的平均能量与半导体检测器22的平均波高值的相关性来求出。能量特性补偿部355参照图4所示的表格，来决定与平均波高值相对应的能量补偿系数。

在图4所示的例子中，将对于Cs(铯)-137的平均波高值PHs的能量修正系数βs设为1，对于其他平均波高值PH的能量补偿系数β用βs相对比来表示。测定能量范围与一般的剂量率测定装置同样，设为50keV～3000keV，在其上限及下限、进而在该上下限之间分割出的多个点上通过实验来求得平均波高值和能量补偿系数。关于实验困难这一方面，通过分析来求出平均波高值和能量补偿系数。

另外，测定能量范围的下限的50keV设定成实质上能测定Xe-133的γ射线81keV。在能量补偿系数的下限处，可以对X射线80keV或Am-241的γ射线60keV(有效能量57keV)的频谱进行测定，求出对应的能量补偿系数。

如上所述，本实施方式1中，根据从半导体检测器22输出的模拟电压脉冲的频谱而求出的平均波高值能获得与测定空间的平均能量良好的相关性。因此，利用图4所示与平均波高值相对应的能量补偿系数的表格来对高量程剂量率的能量特性进行补偿，从而能进行高精度的测定。

此外，通过在半导体检测器22中设置过滤板23，来使模拟电压脉冲的脉冲列的计数率衰减，使其大致与剂量率成正比而不依赖于放射线的能量。由此，计数效率与测定空间的剂量率的比成为合适的值，能抑制高剂量率区域中脉冲相互的堆积，并抑制低计数率区域中的计数率过小而精度降低的情况。

接着，对能量特性补偿部355中对于高量程剂量率的能量特性的补偿进行说明。图5是表示本实施方式1所涉及的剂量率测定装置1中的低量程剂量率和高量程剂量率的能量特性的图，示出在将低量程剂量率对于Cs-137的γ射线的能量662keV的射入的响应设为1时其他能量的响应比。

图5中，横轴表示放射线的能量E(MeV)，纵轴表示将P点设为基准值1时的剂量率测定装置1的响应比F。此外，图5中，用a表示的实线是低量程剂量率的能量特性，用b表示的虚线是高量程剂量率的补偿前的能量特性，用c表示的虚线是高量程剂量率的补偿后的能量特性。

如图5所示，对于低量程剂量率的能量特性a，利用G(E)函数使波高频谱极其精细地与剂量率对应，从而在低能量区域中获得良好的能量特性。

另一方面，高量程剂量率的补偿前的能量特性b尤其在低能量区域中会有较大的失真，但在补偿后的能量特性c中，则获得良好的能量特性。其结果，在测定对象的放射线的整个能量范围内获得良好的输出能量特性。

另外，图5中，使用代表值作为与各能量相对应的能量补偿系数，因此，补偿后的高量程剂量率的能量特性c会因设备差异而残留少许失真。这种设备差异所引起的失真理论上能通过对各个检测器准备图4所示的表格来消除，但并不现实，因此使用代表值。

接着，对剂量率切换部358中低量程剂量率与高量程剂量率的切换点的设定进行说明。剂量率切换部358基于从低量程剂量率运算部353输出的低量程剂量率与从高量程剂量率运算部354输出的高量程剂量率的比来检索最佳切换点，并执行切换。

从低量程剂量率DL向高量程剂量率DH的切换在(DH×β)/DL超过1+k1时执行，从高量程剂量率DH向低量程剂量率DL的切换在(DH×β)/DL降低到1+k2时执行。

若使上升时和下降时的切换点相同，则剂量率会在维持在切换点附近并摆动的情况下产生波动，导致动作、指示变得不稳定。因此，使k1＞k2来适当设置滞后。k1、k2设为正(+)值，使得切换点的阶差在精度的范围内，此外在急剧的上升应答时能准确地进行切换动作。

图6示出本实施方式1所涉及的剂量率测定装置1中放射线的输入剂量率及输出剂量率与最佳切换点的关系。图6中，横轴示意性表示输入剂量率D(in)(μGy/h),纵轴示意性表示输出剂量率D(out)(μGy/h)，a1及a2示意性表示Am(镅)-241的有效能量57keV的剂量率的输入输出响应特性。

此外，b1及b2示意性表示Cs-137的有效能量660keV的剂量率的输入输出响应特性，是相对于Am-241的特性向高剂量率一侧呈直线地偏移了约1位的形状。

a1是低量程剂量率运算部353的输入输出响应特性，在低剂量率一侧线性良好，在高剂量率一侧饱和之后变成下降趋势(Am-241的虚线)。此外，a2是高量程剂量率运算部354的输入输出响应特性，在低剂量率一侧，闪烁检测器21的暗电流Id(虚线)占主导地位，随着输入剂量率的增加，呈现出良好的线性。

同样，b1是低量程剂量率运算部353的输入输出响应特性，在低剂量率一侧线性良好，在高剂量率一侧饱和之后变成下降趋势(Cs-137的虚线)。此外，b2是高量程剂量率运算部354的输入输出响应特性，在低剂量率一侧，闪烁检测器21的暗电流Id占主导地位，但随着输入剂量率的增加，呈现出良好的线性。

另外，图6中，A1表示(DH×β)/DL为1+k1处的切换点，A2表示(DH×β)/DL为1+k2处的切换点。A1及A2设定成考虑暗电流Id且其影响变小的剂量率。同样，B1表示(DH×β)/DL为1+k1处的切换点，B2表示(DH×β)/DL为1+k2处的切换点。

如上所述，根据本实施方式1所涉及的剂量率测定装置1，根据从三台半导体检测器22输出的模拟电压脉冲来获得第二波高频谱，基于根据该第二波高频谱而求出的平均波高值来决定能量补偿系数，对根据从闪烁检测器21输出的直流电压而获得的高量程剂量率的能量特性进行补偿，此外，基于暗电流Id的影响变小的剂量率(图6中为设定点C)以上的条件，并基于(DH×β)/DL的比来自动决定低量程剂量率与高量程剂量率的切换点，因此，在测定对象的放射线的整个能量范围内，输出能量特性均良好，整个测定量程内线性良好，且切换点的阶差得到抑制，能高精度地进行与大范围的剂量率相对应的测定。

并且，由于能根据需要在显示及操作部36中显示利用从闪烁检测器21输出的模拟电压脉冲而获得的第一波高频谱，因此在设施发生事故时能长期掌握Cs-134、Cs-137的核素的存在。

实施方式2.

本发明实施方式2所涉及的剂量率测定装置的整体结构如图7所示。此外，在图7中，对与图1相同或相当的部分标注相同的标号，省略说明。上述实施方式1中，使用三台半导体检测器22a、22b、22c作为第二放射线检测单元，而在本实施方式2中，使用一台闪烁光纤检测器27。此外，测定部3具备提供使闪烁光纤检测器27动作的高电压的高压电源41。

图8示出了本实施方式2所涉及的剂量率测定装置1A的闪烁光纤检测器27。闪烁光纤检测器27通过将传感器部即多个闪烁光纤一分为三，从而具有三个带状的闪烁光纤271a、271b、271c。以下说明中，在无需特意区别三个闪烁光纤271a、271b、271c的情况下，统称为闪烁光纤271。

如图8所示，各闪烁光纤271连接有光纤272。光纤272插入到光导273端面的孔中并在光学上与光导273进行耦合，光导273与光电子倍增管274光学耦合。闪烁光纤271发出与所吸收的放射线的能量成正比的光量的荧光。光电子倍增管274将该荧光转换为电子并进行倍增，以输出与光量成正比的电荷量的电流脉冲。

分配电路275对由测定部3的高压电源41提供的高电压进行分割，作为偏置进行分配，以使光电子倍增管274动作。从光电子倍增管274输出的电流脉冲经由前置放大器276(参照图9)输入到测定部3的脉冲放大器38。

图9示出了本实施方式2所涉及的剂量率测定装置1A的检测部2。此外，在图9中，对与图2相同或相当的部分标注相同的标号，省略说明。闪烁光纤检测器27设置在不会阻挡放射线射入到闪烁检测器21的闪烁体211的位置。

带状的闪烁光纤271a、271b以及未图示的闪烁光纤271c分别与光纤272a、272b以及未图示的光纤272c相连。各闪烁光纤271以闪烁检测器21的中心轴Z为中心彼此等间隔且相对于与中心轴Z垂直相交的平面彼此等角度地进行设置。

并且，与上述实施方式1同样，通过使所有三个带状的闪烁光纤271a、271b、271c的中心轴方向的敏感面积的总和与各自的直角方向的敏感面积大致相等，来抑制闪烁光纤检测器27对于测定空间的灵敏度的方向依赖性。

遮光过滤壳体277对整个闪烁光纤检测器27进行遮光，并进行电学屏蔽。并且，遮光过滤壳体277与上述实施方式1中设置在半导体检测器22上的过滤板23(参照图2)同样具有如下作用：即，使闪烁光纤检测器27的模拟电压脉冲的脉冲列的计数率衰减，使其大致与剂量率成正比而不依赖于放射线的能量。

本实施方式2所涉及的剂量率测定装置1A中的低量程剂量率运算单元、高量程剂量率运算单元以及能量补偿系数决定单元的结构和动作与上述实施方式1相同，因此省略说明。

根据本实施方式2，除了与上述实施方式1同样的效果以外，使用一台闪烁光纤检测器27代替三台半导体检测器22来作为第二放射线检测单元，从而实现了装置的简化。

实施方式3.

图10示出本发明实施方式3所涉及的剂量率测定装置的运算部的结构。本实施方式3所涉及的剂量率测定装置除了在测定部3的运算部35中具备闪烁检测器21的暗电流补偿单元、即暗电流补偿部359以外，结构以及动作与上述实施方式1或实施方式2相同，因此，这里沿用图1进行说明。

暗电流补偿部359基于向闪烁检测器21提供高电压的高压电源40的高电压设定值来求出闪烁检测器21的暗电流，并计算与该暗电流相当的暗电流剂量率。高压电源40的设定由显示及操作部36来进行。

通常，高压电源40输出的高电压VH在700V～1000V的范围内使用。该范围的高电压VH的变化量的对数与闪烁检测器21输出的暗电流Id的变化量的对数大致成正比，随着高电压VH的增加，暗电流Id呈指数函数增加。在定期检查时，根据需要调整高电压VH来进行闪烁检测器21的增益调整，而到装置更新为止的整个使用期间内的高电压VH的调整范围大致为100V～150V。

本实施方式3中，关于高电压VH的使用范围700V～1000V，对每个闪烁检测器21测定高电压VH与暗电流Id的关系，生成图11所示那样的对照表。对照表从显示及操作部36输入，并存储在暗电流补偿部359中。此外，若从显示及操作部36设定高电压VH，则从暗电流补偿部359输出对应的暗电流Id。

高电压VH与暗电流剂量率的对照表的示例如图11所示。该示例中，将相对于基准温度下的高电压VH的暗电流剂量率设为Ds，在高电压VH的使用范围700V～1000V的上限及下限、以及该上下限之间分割出的多个点处，通过实验或分析求出相对于高电压VH的暗电流剂量率D。

高量程剂量率运算部354对利用从闪烁检测器21输出的直流电压而获得的高量程剂量率DH乘以从能量特性补偿部355获取到的能量补偿系数β，以对能量特性进行补偿，然后减去从暗电流补偿部359获取到的暗电流剂量率D，输出所得到的高量程剂量率(DH×β-D)。

根据本实施方式3，除了与上述实施方式1及实施方式2同样的效果，对高量程剂量率所包含的闪烁检测器21的暗电流剂量率进行补偿，因此能改善高量程剂量率的下限量程附近的测定精度，能在整个测定量程内获得更好的线性。由此，能改善低量程剂量率运算部353与高量程剂量率运算部354的切换点附近的输出能量特性。

实施方式4.

图12示出本发明实施方式4所涉及的剂量率测定装置的整体结构。本实施方式4所涉及的剂量率测定装置1B的检测部2具有温度传感器28，该温度传感器28对设置有闪烁检测器21的测定空间的温度进行检测，并输出温度信号。此外，测定部3具有基于从温度传感器28输出的温度信号来输出测定到的温度的温度测定部42、以及与上述实施方式3同样的暗电流补偿部359。

上述实施方式3中，基于高压电源40的高电压设定值来求出闪烁检测器21的暗电流剂量率，而本实施方式4所涉及的剂量率测定装置1B求出依赖于闪烁检测器21温度的暗电流剂量率，从而提高了从高量程剂量率排除的暗电流剂量率的准确性。

关于剂量率测定装置1B的其他结构，与上述实施方式2所涉及的剂量率测定装置1A(参照图7)同样，因此省略说明。另外，本实施方式4所涉及的、求出依赖于闪烁检测器21温度的暗电流剂量率的方法也能适用于上述实施方式1所涉及的剂量率测定装置1(参照图1)。

暗电流补偿部359基于从温度测定部42输出的温度与高压电源40的高电压设定值来求出闪烁检测器21的暗电流，并计算与该暗电流相当的暗电流剂量率D。具体而言，暗电流补偿部359将从温度测定部42输出的闪烁检测器21的温度T(℃)代入下式1，求出绝对温度Ta。

Ta＝T+273(K) (式1)

接着，将绝对温度Ta代入光电子倍增管领域中通常已知的表示暗电流与温度的关系的下式2，求出依赖于温度的暗电流I(T)。另外，E及Q是由光电子倍增管所决定的常数。E与光电子倍增管的光电面的功函数有关，基于光电子倍增管制造商的出厂试验数据来求出。

I(T)＝Q(Ta)^5/4exp(-E/Ta) (式2)

暗电流补偿部359求出基准温度T₀与高电压设定值的条件下的暗电流Id与依赖于温度的暗电流I(T)的比、即Id/I(T)，并乘以上述实施方式3所示的暗电流剂量率D(参照图11)。由此，获得反映了温度特性的暗电流剂量率。

高量程剂量率运算部354对利用从闪烁检测器21输出的直流电压而获得的高量程剂量率乘以从能量特性补偿部355获取到的能量补偿系数，以对能量特性进行补偿，然后减去反映了从暗电流补偿部359所获取到的温度特性的暗电流剂量率，输出所得到的高量程剂量率。

根据本实施方式4，除了与上述实施方式1到实施方式3同样的效果以外，在高量程剂量率运算部354中对反映了温度特性的暗电流剂量率进行补偿，因此能求出更准确地排除了暗电流的净高量程剂量率，高量程剂量率的测定精度得以提高。

实施方式5.

图13示出本发明实施方式5所涉及的剂量率测定装置的整体结构。本实施方式5所涉及的剂量率测定装置1C基于第一波高频谱来对闪烁检测器21的构成材料所包含的天然的放射性核素K-40的频谱波峰进行检测，通过对该频谱波峰与基准位置的偏差进行补偿，从而对低量程剂量率的温度依赖性和光电子倍增管212的漂移进行补偿。

本实施方式5所涉及的剂量率测定装置1C具有设置在测定部3中的数字/模拟转换器43(下文称为D/A转换器43)以及追加至运算部35的K-40波峰检测部3500以及增益补偿部3510，以作为增益补偿单元。此外，具有与上述实施方式4同样的温度传感器28和温度测定部42。

关于剂量率测定装置1C的其他结构，与上述实施方式4所涉及的剂量率测定装置1B(参照图12)同样，因此省略说明。另外，本实施方式5所涉及的增益补偿单元也能应用于上述实施方式1所涉及的剂量率测定装置1(参照图1)。

利用图14对低剂量率区域中闪烁检测器21的增益漂移补偿动作进行说明。图14示出基于第一波高频谱的频谱数据的各通道中的计数，横轴为通道，纵轴为计数。图中，a示出K-40的波峰位于基准位置A的情况，b示出同一波峰低于基准位置的情况，c示出同一波峰较高的情况。在没有增益补偿单元的情况下，K-40的波峰如b或c那样变动。

K-40波峰检测部3500基于从波高频谱生成部351获取到的第一波高频谱，对闪烁检测器21的构成材料所包含的天然的放射性核素K-40的频谱波峰进行检测，并对K-40的波峰波高值进行分析。

增益补偿部3510基于从温度测定部42获取到的温度以及从K-40峰值检测部3500获取到的K-40的频谱峰值的检测结果，对K-40的频谱峰值与基准位置的偏差进行补偿，并决定恢复到基准位置所需的增益。D/A转换器43将从增益补偿部3510输出的数据转换成电压，输出到脉冲放大器31来设定增益。K-40的波峰位置的检测精度依赖于波峰计数。此外，波峰位置的变动短期依赖于温度，而长期依赖于光电子倍增管212的增益漂移。因此，即便连续地进行温度补偿，并间断地进行基于K-40的波峰位置检测的增益补偿也没有问题。

根据本实施方式5，除了与上述实施方式1至实施方式4同样的效果以外，由于测定部3中具备增益补偿单元，并对低量程剂量率的温度依赖性和光电子倍增管212的漂移进行补偿，因此要求高稳定性的低剂量率区域中的测定精度得以提高。另外，本发明可以在其发明范围内对各实施方式进行自由组合，或者对各个实施方式适当地进行变形、省略。

工业上的实用性

本发明能用于设置在反应堆设施等设施周边的剂量率测定装置。