放射线检测装置、放射剂量测量处理方法、以及放射剂量测量处理程序的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及核设施等中测定放射剂量的放射线检测装置、放射剂量测量处理方法、以及放射剂量测量处理程序。
【背景技术】
[0002]以往，核设施等中的检测放射性污染的放射线检测装置中，安装有具有闪烁体的检测装置。作为该闪烁体的一种固体闪烁体，有通过在苯乙烯、甲苯等有机溶剂中溶解蒽、二苯乙稀(stilbenzene)等焚光体来高分子化而制造的聚苯乙稀、聚乙稀基甲苯等塑料闪烁体。
[0003]该塑料闪烁体与结晶性的无机闪烁体相比，容易成型加工成大面积的薄膜形状或细长形状等，而且由于轻且具有柔性，因此抗冲击性优异，而且成本低，容易获得，因此使用在各种放射线检测装置中。此外，塑料闪烁体由于材料比重小，γ射线灵敏度较低，因此适用于以β射线为测定对象的高灵敏度的放射线检测装置。
[0004]这里，专利文献1所记载的放射线检测装置包括:大面积薄型闪烁体，其配置在检测器容器的内部上方，产生与从外部入射的放射剂量相对应量的闪烁光；以及多个薄型聚光体，该多个薄型聚光体与大面积薄型闪烁体平行地配置在检测器容器的内部，对由该大面积薄型闪烁体内产生的闪烁光进行聚光。该放射线检测装置包括:贴附于大面积薄型闪烁体的检测器外侧侧面上的遮光膜；以及多个受光元件，该多个受光元件以其受光面朝向薄型聚光体的方式配置在多个薄型聚光体的聚光点上，并将接收到的光转换为电信号输出到计数电路。通过采用这种结构，该放射线检测装置能提高放射线的检测灵敏度。
现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1:日本专利特开平8 — 248139号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0006]然而，在以往的放射线检测装置中，采用了设置光检测灵敏度较高的大面积受光元件或设置多个对闪烁光进行接收的受光元件来提高光检测灵敏度的结构，因此装置结构复杂且大型化，且所获得的灵敏度难以超过光电倍增管的光检测灵敏度。
[0007]另一方面，在对闪烁光进行光引导从而采用受光面积较小的单个受光元件的情况下，为了提高光检测灵敏度，使用光电倍增管来作为受光元件。该情况下，存在装置成本变高的问题。
[0008]本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种放射线检测装置、放射剂量测量处理方法、以及放射剂量测量处理程序，即使使用受光面积较小、光检测灵敏度较低的简易的受光兀件也能提尚光检测灵敏度，从而能提尚放射线检测灵敏度。 用于解决问题的技术方案
[0009]为解决上述问题，实现发明目的，本发明的放射线检测装置的特征在于，包括:放射线检测部，该放射线检测部根据所入射的放射线的能量生成放射线检测信号；随机共振部，该随机共振部使所述放射线检测部所生成的放射线检测信号产生随机共振现象来对所述放射线检测信号进行波形恢复，并输出由此获得的波形恢复信号；以及运算部，该运算部基于所述随机共振部所生成的波形恢复信号测量放射剂量。
[0010]此外，本发明的放射线检测装置的特征在于，在上述发明中，所述随机共振部包括:噪音加法部，该噪音加法部使所述放射线检测部所生成的放射线检测信号与噪音信号相加来生成噪音加法信号；阈值处理部，该阈值处理部进行阈值处理，即，在所述噪音加法部所生成的噪音加法信号在规定的阈值以上的情况下，输出高电平的脉冲信号；以及波形恢复部，该波形恢复部输出对从所述阈值处理部输出的脉冲信号进行了平滑处理后得到的波形恢复信号。
[0011]此外，本发明的放射线检测装置的特征在于，在上述发明中，所述随机共振部并联配置有多个随机共振基本部，该多个随机共振基本部包括:噪音加法部，该噪音加法部使所述放射线检测部所生成的放射线检测信号与噪音信号相加来生成噪音加法信号；以及阈值处理部，该阈值处理部进行阈值处理，即，在所述噪音加法部所生成的噪音加法信号在规定的阈值以上的情况下，输出高电平的脉冲信号，该放射线检测装置还包括:脉冲加法部，该脉冲加法部输出对从各随机振动基本部输出的脉冲信号求和后得到的脉冲加法信号；以及波形恢复部，该波形恢复部输出对所述脉冲加法部输出的脉冲加法信号进行了平滑处理后得到的波形恢复信号。
[0012]此外，本发明的放射剂量测量处理方法的特征在于，使根据所入射的放射线的能量而生成的放射线检测信号产生随机共振现象来对所述放射线检测信号进行波形恢复，并输出由此获得的波形恢复信号，基于所述波形恢复信号测量放射剂量。
[0013]此外，本发明的放射剂量测量处理程序的特征在于，使处理器执行如下处理:使根据所入射的放射线的能量而生成的放射线检测信号产生随机共振现象来对所述放射线检测信号进行波形恢复，并输出由此获得的波形恢复信号，基于所述波形恢复信号测量放射剂量。
发明效果
[0014]根据本发明，由于随机共振部使放射线检测部所生成的放射线检测信号产生随机共振现象来对所述放射线检测信号进行波形恢复，并输出由此获得的波形恢复信号，因此即使使用受光面积较小且光检测灵敏度较低的简易受光元件也能提高光检测灵敏度，从而能提尚放射线检测灵敏度。
【附图说明】
[0015]图1是表示本发明的实施方式1的放射线检测装置的整体结构的示意图。
图2是表示随机共振部的详细结构的框图。
图3是表示输入到随机共振部的放射线检测信号即输入信号的时域波形的图。
图4是表示噪音加法器所输出的噪音加法信号的时域波形的图。
图5是表示比较器所输出的阈值处理信号的时域波形的图。 图6是表示利用加法部对所有阈值处理信号求和后得到的加法信号的时域波形的图。 图7是表示从波形恢复部输出的波形恢复信号即输出信号的时域波形的图。
图8是表示本发明的实施方式2的随机共振部的结构的电路图。
图9是表示本发明实施方式3的放射剂量测量处理程序所涉及的放射剂量测量处理步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0016]下面，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。
[0017](实施方式1)
[整体结构]
图1是表示本发明的实施方式1的放射线检测装置的整体结构的示意图。如图1所示，放射线检测装置1具有放射线检测部2和信号处理部3。放射线检测部2具有闪烁体4、光导5、以及受光元件6。信号处理部3具有随机共振部7以及运算部8。
[0018]闪烁体4在放射线R从外部入射后，产生与放射线R的能量相对应的闪烁光，使闪烁光入射到对闪烁体4进行支承的光导5。光导5呈锥形，其面积较大的一端面上配置有闪烁体4，而面积较小的另一端面上配置有受光元件6。入射到光导5的闪烁光经多次反射到达受光面积较小的受光元件6 ο受光元件6根据闪烁光的入射光量输出经光电转换后的受光信号，并将该输出信号作为对随机共振部7的输入信号Vin输出到信号处理部3的随机共振部7。该输入信号Vin是放射线检测部2所检测出的放射线检测信号。
[0019]随机共振部7能通过随机共振处理对以往无法检测的、混在噪音中的微弱的输入信号Vin进行高灵敏度的波形恢复。随机共振是指如下这种现象:若对潜在地具有弱节拍(微弱信号)的非线性系统施加某一合适的噪音，则之前所隐藏的节拍(微弱信号)反而变得明显，从而能以良好的灵敏度检测出。随机共振部7使从受光元件6输入的输入信号Vin产生随机共振现象来对放射线检测信号进行波形恢复，生成波形恢复信号、即输出信号Vout，并将输出信号Vout输出到运算部8。这里，通常，放射线R的放射线检测信号(输入信号Vin)是脉冲状的信号，输出信号Vout也是脉冲状信号。运算部8基于脉冲状信号即输出信号Vout的大小和数量来进行测量放射剂量的运算。另外，作为运算结果的放射剂量被输出到未图示的显示部、通信部等。
[0020][随机共振部的结构]
图2是表示随机共振部7的详细结构的框图。如图2所示，随机共振部7具有四个随机共振基本部40a?40d、加法部30、以及波形恢复部50。四个随机共振基本部40a?40d并联连接，并分别输入有输入信号Vin。
[0021 ] 各随机共振基本部40a?40d分别具有噪音加法部10a?10d以及阈值处理部20a?20d。噪音加法部10a?10d分别具有噪音加法部11a?lid以及噪音源12a?12d。另外，阈值处理部20a?20d分别具有阈值电压源21a?21d以及比较器22a?22d。
[0022]各噪音加法器11a?lid将分别从噪音源12a?12d输出的噪音信号Vnl?Vn4分别与所输入的输入信号Vin相加，从而作为噪音加法信号Val?Va4分别输出到比较器22a?22d。另外，噪音信号Vnl?Vn4是互不相关的信号。此外，噪音信号Vnl?Vn4优选为白噪音信号，但并不限于此，也可以是其它种类的噪音信号。
[0023]各比较器22a?22d分别输入有上述噪音加法信号Val?Va4、以及从各阈值电压源21a?21d输出的阈值信号Vthl?Vth4。各比较器22a?22d在分别输入的噪音加法信号Val?Va4分别在阈值信号Vth 1?Vth4以上的情况下，输出高电平脉冲信号的阈值处理信号Vc 1?Vc4，在噪音加法信号Val?Va4分别低于阈值信号Vthl?Vth4的情况下，输出低电平脉冲信号的阈值处理信号Vc 1?Vc4。该阈值处理信号Vc 1?Vc4被输入到加法部30。另外，阈值信号Vthl?Vth4的值设定为比输入信号Vin所包含的噪音电平以及噪音信号Vnl?Vn4的信号电平要大的值。
[0024]加法部30对从各比较器22a?22d输入的四个阈值处理信号Vcl?Vc4进行求和，并作为加法信号Vad输出到波形恢复部50。波形恢复部50对所输入的加法信号Vad进行平滑处理，输出对原始的输入信号Vin进行波形恢复后的输出信号Vout。
[0025]这里，各随机共振基本部40a?40d使输入信号Vin的S/N提高，产生能提高检测灵敏度的随机共振现象。通常，阈值信号Vthl?Vth4的值以下的微弱信号是无法检测的，但若使用该随机共振基本部40a?40d，则能利用随机共鸣现象，从而即使是阈值信号Vthl?Vth4的值以下的微弱信号(输入信号Vin)，也能仅将混在噪音中的输入信号Vin突显出来进行输出。
[0026][随机共振部内的信号波形]
接着，基于