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JP5679692B2 - Scintillator member, radiation detector and radiation monitor - Google Patents

Scintillator member, radiation detector and radiation monitor Download PDF

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JP5679692B2 JP2010103748A JP2010103748A JP5679692B2 JP 5679692 B2 JP5679692 B2 JP 5679692B2 JP 2010103748 A JP2010103748 A JP 2010103748A JP 2010103748 A JP2010103748 A JP 2010103748A JP 5679692 B2 JP5679692 B2 JP 5679692B2
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Description

本発明は、放射線を光に変換するシンチレータ部材、シンチレータ部材を有する放射線検出器及び放射線モニタに関する。   The present invention relates to a scintillator member that converts radiation into light, a radiation detector having the scintillator member, and a radiation monitor.

原子力施設などにおける放射能汚染を監視する放射線モニタには、シンチレータを有する放射線検出器が備えられている。シンチレータの一種である固体シンチレータとして、スチレンやトルエンなどの有機溶剤にアントラセン、スチルベンゼンなどの蛍光体を溶解して、ポリスチレン、ポリビニルトルエンのように高分子化したプラスチックシンチレータがある。これは、結晶性の有機系シンチレータなどと比較して薄膜の大面積化、長尺形状などへの成形加工が容易であり、更に軽量かつ柔軟性があることで耐衝撃性にも優れ、かつ低コストで入手性が良いことから様々な放射線検出器に用いられている。また、材料の比重が小さくγ線感度が低いことから、β線を測定対象とした高感度な放射線検出器に適用されている。   A radiation monitor for monitoring radioactive contamination in a nuclear facility or the like is provided with a radiation detector having a scintillator. As a solid scintillator which is a kind of scintillator, there is a plastic scintillator in which a phosphor such as anthracene or stilbenzene is dissolved in an organic solvent such as styrene or toluene, and polymerized such as polystyrene or polyvinyltoluene. Compared to crystalline organic scintillators, etc., it is easy to form a thin film with a large area and to be formed into a long shape, etc., and it is lightweight and flexible, so it has excellent impact resistance, and It is used for various radiation detectors because of its low cost and high availability. In addition, since the specific gravity of the material is small and the γ-ray sensitivity is low, it is applied to a highly sensitive radiation detector for measuring β-rays.

上記放射線検出器において、プラスチックシンチレータが発する蛍光は微弱で、検出には光電子増倍管が必要となる。このため、放射線検出器のケースは外光を遮断した構造となっており、その内部に格納されるプラスチックシンチレータと光電子増倍管は、プラスチックシンチレータが発した蛍光を集光して検出できるように配置されている。   In the above radiation detector, the fluorescence emitted from the plastic scintillator is weak, and a photomultiplier tube is required for detection. For this reason, the case of the radiation detector has a structure that blocks external light, and the plastic scintillator and the photomultiplier tube stored in the case can collect and detect the fluorescence emitted by the plastic scintillator. Has been placed.

ケースには放射線入射窓が設けられており、プラスチックシンチレータはその表面が放射線入射窓の面に接近又は密着するように配置される。放射線入射窓はβ線を透過させつつ外光を遮断する目的から、通常はポリエステルなどの樹脂フィルムの片面或いは両面にアルミのような遮光材料を蒸着した薄膜の窓材が、1枚又は数枚重ねた状態で設置されている(特許文献1,2)。   The case is provided with a radiation incident window, and the plastic scintillator is disposed so that the surface thereof approaches or closely contacts the surface of the radiation incident window. For the purpose of blocking external light while allowing β-rays to pass through, the radiation entrance window usually has one or several thin-film window materials in which a light shielding material such as aluminum is deposited on one or both sides of a resin film such as polyester. It is installed in a stacked state (Patent Documents 1 and 2).

このような放射線検出器は、測定時になるべく測定対象物に近接するような位置に検出面を設置しているが、検出面の薄膜の放射線入射窓材は撓みやすく、外力に対して極めて脆い。このため、測定対象物が特に不定形で表面が平らでない場合やメンテナンス中に、放射線入射窓は測定対象物や工具がぶつかることにより破損することがある。   In such a radiation detector, the detection surface is installed at a position as close as possible to the measurement object at the time of measurement. However, the radiation entrance window material of the thin film on the detection surface is easily bent and extremely fragile to an external force. For this reason, when the measurement object is indefinite and the surface is not flat, or during maintenance, the radiation entrance window may be damaged by the measurement object or tool hitting.

そこで、プラスチックシンチレータの表面上に接着層を介してアルミ層、保護層からなる遮光膜シートを熱転写などで貼り付け一体化したシンチレータ部材が提案されている。それにより、遮光性を良好にし機械的な強度を確保したシンチレータ部材としている(特許文献3)。   Therefore, a scintillator member has been proposed in which a light-shielding film sheet made of an aluminum layer and a protective layer is attached to the surface of a plastic scintillator through an adhesive layer by heat transfer or the like. As a result, the scintillator member has good light shielding properties and secures mechanical strength (Patent Document 3).

このように、放射線検出器に用いられるシンチレータ部材では、β線の検出感度を向上させるとともに、機械的強度の低下を防ぐことが求められている。   Thus, in the scintillator member used for a radiation detector, it is calculated | required to improve the detection sensitivity of a beta ray and to prevent the mechanical strength fall.

特開平3−231187号公報JP-A-3-231187 実開昭62−16486号公報Japanese Utility Model Publication No. 62-16486 特開2007−147581号公報JP 2007-147581 A

従来の放射線検出器に用いられるプラスチックシンチレータにおいて、発光した蛍光は、プラスチックシンチレータ内で等方的角度に一様に広がる。その蛍光は、例えば平板形状のプラスチックシンチレータの場合、空気層との屈折率差によって生じる臨界角でプラスチックシンチレータ内を全反射伝播する蛍光成分と、プラスチックシンチレータの外に放出される蛍光成分に分けられる。後者は遮光膜で反射され、多くの蛍光成分はプラスチックシンチレータを透過して反対側に放出される。両者はいずれもプラスチックシンチレータの表面状態に依るところが大きく、プラスチックシンチレータの表面に接着層が存在すると蛍光吸収を招くため集光量が減少する要因となる。また、接着層は数μm程度の厚みが必要と考えられ、これはβ線透過を阻害する点で無視できない厚みである。   In a plastic scintillator used in a conventional radiation detector, emitted fluorescence spreads uniformly at an isotropic angle in the plastic scintillator. For example, in the case of a plate-shaped plastic scintillator, the fluorescence is divided into a fluorescent component that is totally reflected and propagated inside the plastic scintillator at a critical angle caused by a difference in refractive index with the air layer, and a fluorescent component that is emitted outside the plastic scintillator. . The latter is reflected by the light shielding film, and many fluorescent components are transmitted through the plastic scintillator and emitted to the opposite side. Both of them largely depend on the surface state of the plastic scintillator. If an adhesive layer is present on the surface of the plastic scintillator, it causes fluorescence absorption, which causes a reduction in the amount of collected light. Further, it is considered that the adhesive layer needs to have a thickness of about several μm, and this is a thickness that cannot be ignored in terms of inhibiting β-ray transmission.

本発明の目的は、放射線を高感度で測定することができ、機械的強度を向上したシンチレータ部材を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a scintillator member that can measure radiation with high sensitivity and has improved mechanical strength.

上記課題を解決するため、本発明のシンチレータ部材は、放射線の入射により蛍光を生じるシンチレータと、前記シンチレータの放射線入射面の表面に直接成膜され、光の透過を阻止させるアルミニウム又は二酸化チタンからなる反射層と、前記反射層の表面に積層されたカーボンブラック又はチタンブラックを含有した樹脂からなる遮光層と、前記遮光層の表面に積層されたガラス系又はアクリル系の樹脂からなる保護層とから成ることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a scintillator member of the present invention comprises a scintillator that generates fluorescence upon incidence of radiation, and aluminum or titanium dioxide that is directly formed on the surface of the radiation incident surface of the scintillator and prevents light transmission. A reflective layer, a light shielding layer made of a resin containing carbon black or titanium black laminated on the surface of the reflective layer, and a protective layer made of a glass-based or acrylic resin laminated on the surface of the light-shielding layer It is characterized by comprising.

また、本発明のシンチレータ部材は、放射線の入射により蛍光を生じるシンチレータと、前記シンチレータの放射線入射面の表面に直接成膜され、光の透過を阻止させるアルミニウム又は二酸化チタンからなる反射層と、前記反射層の表面に積層されたカーボンブラック又はチタンブラックを含有したガラス系又はアクリル系の樹脂からなる保護層とから成ることを特徴とする。 The scintillator member of the present invention includes a scintillator that generates fluorescence upon incidence of radiation, a reflective layer made of aluminum or titanium dioxide that is directly formed on the surface of the radiation incident surface of the scintillator and blocks light transmission, and And a protective layer made of a glass-based or acrylic-based resin containing carbon black or titanium black laminated on the surface of the reflective layer.

本発明により、シンチレータ部材の機械的強度を向上し、蛍光の集光性を改善し、かつ、放射線の透過を妨害する材料を最小にし、放射線検出器に用いて放射線を高感度で測定することができる。   According to the present invention, the mechanical strength of the scintillator member is improved, the condensing property of fluorescence is improved, the material that disturbs the transmission of radiation is minimized, and the radiation is measured with high sensitivity using the radiation detector. Can do.

本発明の実施形態1に係る放射線モニタの一例を示す図。The figure which shows an example of the radiation monitor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るシンチレータ部材を有する放射線検出器の断面図。Sectional drawing of the radiation detector which has the scintillator member which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るシンチレータ部材の断面図。Sectional drawing of the scintillator member which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態2に係るシンチレータ部材を示す図。The figure which shows the scintillator member which concerns on Embodiment 2 of this invention. 保護部材の一例を示す図。The figure which shows an example of a protection member. 保護部材の他の例を示す図。The figure which shows the other example of a protection member. 保護部材の他の例を示す図。The figure which shows the other example of a protection member. 本発明の実施形態3に係る放射線モニタの洗浄装置の一例を示す図。The figure which shows an example of the cleaning apparatus of the radiation monitor which concerns on Embodiment 3 of this invention.

以下、本発明に係るシンチレータ部材、放射線検出器及び放射線モニタの実施形態について図面を参照して説明する。実施形態2以降においては、実施形態1と共通する点についての説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of a scintillator member, a radiation detector, and a radiation monitor according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the second and subsequent embodiments, the description of points common to the first embodiment is omitted.

(実施形態1)
本実施形態の放射線モニタの概要について説明する。
図1は、本実施形態に係る放射線モニタの一例を示す図である。
(Embodiment 1)
An outline of the radiation monitor of this embodiment will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a radiation monitor according to the present embodiment.

放射線モニタは、測定対象により様々なタイプがあるが、シンチレータ部材を有する放射線検出器と、サンプル蓄積部と、サンプリング収集装置と、サンプリング状況監視センサと、データ処理部と、データ出力装置と、ユーザ入力装置とで構成される。   There are various types of radiation monitors depending on the object to be measured. A radiation detector having a scintillator member, a sample storage unit, a sampling collection device, a sampling status monitoring sensor, a data processing unit, a data output device, and a user It consists of an input device.

本実施形態の放射線モニタの例として、ダストモニタがあり、図1は、このダストモニタの概要を示している。   As an example of the radiation monitor of the present embodiment, there is a dust monitor, and FIG. 1 shows an outline of the dust monitor.

ダストモニタは、気体中の粒子状放射性物質の濃度を測定するものである。図1のダストモニタにおいて、サンプル蓄積部は、シンチレータ部材1を有する放射線検出器2にてサンプルを測定するために一時的に測定対象のダストを保持する集塵ろ過部3であり、具体的には、ダストを集塵したろ紙である。放射線検出器2は集塵ろ過部3に対向して配置される。   The dust monitor measures the concentration of the particulate radioactive material in the gas. In the dust monitor of FIG. 1, the sample accumulation unit is a dust collection filtering unit 3 that temporarily holds dust to be measured in order to measure a sample with the radiation detector 2 having the scintillator member 1. Is filter paper that collects dust. The radiation detector 2 is disposed to face the dust collection filtering unit 3.

サンプリング収集装置は、データ処理部7から出力される信号に基づき、測定対象を含む気体を集塵ろ過部3に収集する装置である。集塵ろ紙に気体を導く配管、ろ紙巻き取り機構4、集塵ろ過部3から測定終了済の気体を排気するための配管、気体を移送するサンプリングポンプ5、データ処理部7からの信号に基づき気体の収集を制御する制御部から構成される。   The sampling collection device is a device that collects a gas including a measurement target in the dust collection filtration unit 3 based on a signal output from the data processing unit 7. Based on a signal from the pipe for guiding the gas to the dust collecting filter paper, the filter paper winding mechanism 4, the pipe for exhausting the measured gas from the dust collecting filtering unit 3, the sampling pump 5 for transferring the gas, and the data processing unit 7 Consists of a control unit that controls gas collection.

サンプリング状況監視センサ6は、サンプリング状態を監視してデータ処理部7に入力するセンサであり、サンプリング流量を監視するセンサ(流量計、圧力計)、測定時間などを監視するセンサなどである。   The sampling state monitoring sensor 6 is a sensor that monitors the sampling state and inputs it to the data processing unit 7, and is a sensor (flow meter, pressure gauge) that monitors the sampling flow rate, a sensor that monitors the measurement time, or the like.

データ処理部7は、放射線検出器2と、サンプリング状況監視センサ6、ユーザ入力装置8から入力される信号を用いて、予めプログラムされたロジックに従い、制御信号をサンプリング収集装置に送信し、また、その結果をデータ出力装置9へ出力する。   The data processing unit 7 uses the signals input from the radiation detector 2, the sampling status monitoring sensor 6, and the user input device 8 to transmit a control signal to the sampling collection device according to a pre-programmed logic, The result is output to the data output device 9.

データ出力装置9は、データ処理部7から出力される演算結果を表示、印刷又は伝送する装置である。例えば、液晶ディスプレイ、プリンタ、伝送モジュールなどである。   The data output device 9 is a device that displays, prints, or transmits the calculation result output from the data processing unit 7. For example, a liquid crystal display, a printer, a transmission module, and the like.

ユーザ入力装置8は、データ処理部7に対して、ユーザが信号を入力するための装置である。例えばマウス、キーボードなどである。   The user input device 8 is a device for a user to input a signal to the data processing unit 7. For example, a mouse or a keyboard.

放射線モニタの他の例として、測定対象をふき取るスミヤ式のモニタがある。
この場合、サンプル蓄積部は、測定対象をふき取ったろ紙である。サンプリング収集装置は、ろ紙をデータ処理部からの信号に基づき駆動するふき取り駆動部である。
As another example of the radiation monitor, there is a smear type monitor that wipes off a measurement target.
In this case, the sample accumulation unit is a filter paper from which the measurement target is wiped. The sampling collection device is a wiping drive unit that drives the filter paper based on a signal from the data processing unit.

放射線モニタの更に別の例として、ガスモニタがある。
この場合、サンプル蓄積部は、サンプリングした測定対象の気体を蓄積する容器である。サンプリング収集装置は、サンプル蓄積部(ガスサンプラ)に気体を導く配管と、ガスサンプラから測定済みの気体を排気するための配管と、気体を収集するためのポンプ、データ処理部からの信号に基づき気体の流量を制御する制御部で構成される。
Another example of a radiation monitor is a gas monitor.
In this case, the sample storage unit is a container that stores the sampled gas to be measured. The sampling collection device is based on a pipe for introducing gas to a sample storage unit (gas sampler), a pipe for exhausting measured gas from the gas sampler, a pump for collecting gas, and a signal from a data processing unit. It consists of a controller that controls the flow rate of gas.

また、放射線検出器に測定対象を近づけて検出する放射線モニタ、例えば人、物の表面汚染を直接測定する放射線モニタがあるが、この場合、サンプルを蓄積する必要がないので、サンプル蓄積部は存在しない。サンプリング収集装置は放射線検出器の駆動部の形態をとる。   In addition, there are radiation monitors that detect the object to be measured close to the radiation detector, for example, radiation monitors that directly measure the surface contamination of people and objects. In this case, there is no need to accumulate the sample, so there is a sample accumulation unit. do not do. The sampling and collecting apparatus takes the form of a radiation detector drive.

図2は、本実施形態に係るシンチレータ部材を有する放射線検出器の断面図であり、図3は、本実施形態に係るシンチレータ部材の断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view of a radiation detector having a scintillator member according to the present embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the scintillator member according to the present embodiment.

放射線検出器2は、遮光ケース11と、遮光ケース11の開口部に固定されたシンチレータ部材1と、遮光ケース11内の底部に配置された光電子増倍管12とで構成される。なお、図2において、シンチレータ部材1を板状又は枠形状の透明補強部材13の上に載置するようにしているが、この透明補強部材13は省いてもよい。   The radiation detector 2 includes a light shielding case 11, a scintillator member 1 fixed to the opening of the light shielding case 11, and a photomultiplier tube 12 disposed at the bottom of the light shielding case 11. In FIG. 2, the scintillator member 1 is placed on the plate-like or frame-like transparent reinforcing member 13, but the transparent reinforcing member 13 may be omitted.

シンチレータ部材1は、平板状でプラスチックのシンチレータ14と、放射線を透過させる積層薄膜15とから構成され、一体とした放射線入射窓としている。積層薄膜15は、反射層16、遮光層17、保護層18の順に構成され、反射層16はシンチレータ14の放射線入射面の表面に直接成膜される。   The scintillator member 1 is composed of a flat plastic scintillator 14 and a laminated thin film 15 that transmits radiation, and forms an integrated radiation incident window. The laminated thin film 15 is configured in the order of a reflective layer 16, a light shielding layer 17, and a protective layer 18, and the reflective layer 16 is directly formed on the surface of the radiation incident surface of the scintillator 14.

シンチレータ14に、例えば代表的なプラスチックシンチレータ材料を用いた場合、放射線の入射により発する蛍光は、波長が約420nmである。反射層16は、その蛍光を効率良く反射し、光の透過を阻止する特性を備える材料である。例えば、アルミニウムや二酸化チタン(TiO)などの反射材を用いれば表面反射率80%以上が得られる。この反射材をシンチレータ14の表面に形成する方法としては、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法による成膜装置が適用できる。 When a typical plastic scintillator material is used for the scintillator 14, for example, the fluorescence emitted by the incidence of radiation has a wavelength of about 420 nm. The reflective layer 16 is a material that has the property of efficiently reflecting the fluorescence and blocking the transmission of light. For example, if a reflective material such as aluminum or titanium dioxide (TiO 2 ) is used, a surface reflectance of 80% or more can be obtained. As a method for forming the reflecting material on the surface of the scintillator 14, for example, a film forming apparatus using a sputtering method or a vacuum evaporation method can be applied.

反射層16は、アルミニウムなどを蒸着した薄膜の場合、成膜欠陥に起因するピンホールが確率的に存在し、酸化チタンなどの薄膜は全体的に光が透過して十分な遮光が得られない。このため、反射層16の全表面上に光の透過を阻止する遮光層17が積層される。遮光層17の材料として、例えばカーボンブラックやチタンブラックを含有した樹脂材が用いられる。   In the case where the reflective layer 16 is a thin film on which aluminum or the like is vapor-deposited, pinholes due to film formation defects are present probabilistically, and the thin film such as titanium oxide transmits light as a whole, and sufficient light shielding cannot be obtained. . For this reason, a light shielding layer 17 that blocks light transmission is laminated on the entire surface of the reflective layer 16. As a material for the light shielding layer 17, for example, a resin material containing carbon black or titanium black is used.

保護層18は、遮光層17の全表面上に積層される。ここで、窓材の損傷は、製造時や運用時の偶発事故のほかに、人が誤って爪先や鉛筆、シャープペンシルの芯先で突いたり、引っ掻くなどしたことも要因の一つであると言われている。   The protective layer 18 is laminated on the entire surface of the light shielding layer 17. Here, in addition to accidents during manufacturing and operation, damage to window materials is due to the fact that a person accidentally struck or scratched the tip of a toe, pencil, or mechanical pencil. It is said.

例えばJIS K5600-5-4(ISO/DIN 15184)の引っ掻き硬度(鉛筆法)準拠で表すと、人の爪先硬度は一般に2H前後と言われており、鉛筆などの芯は通常B〜Hの間が良く利用されている。上記したように積層薄膜15はシンチレータ14の表面に直接形成され、かつ、シンチレータ14は透明補強部材13の上に載置されていることから、積層薄膜15の表面に印加される局所応力は全体に分散され、積層薄膜15は容易に破壊されない。よって、保護層18の表面硬度を2H以上にすることで、上記要因による破壊を更に減少させることができる。保護層18の材料として、例えばガラス系、アクリル系樹脂などが適用できる。   For example, when expressed in accordance with the scratch hardness (pencil method) of JIS K5600-5-4 (ISO / DIN 15184), it is generally said that the toe hardness of a person is around 2H, and the lead of a pencil is usually between B and H. Is often used. As described above, since the laminated thin film 15 is formed directly on the surface of the scintillator 14 and the scintillator 14 is placed on the transparent reinforcing member 13, the local stress applied to the surface of the laminated thin film 15 is entirely The laminated thin film 15 is not easily broken. Therefore, by making the surface hardness of the protective layer 18 2H or more, the damage due to the above factors can be further reduced. As a material for the protective layer 18, for example, glass or acrylic resin can be applied.

また、積層薄膜15が静電気放電(ESD)破壊を受ける可能性や帯電によって埃などが窓材表面に吸着し、埃に含まれるラドン子孫核種の放射性物質の影響で放射線のバックグラウンドが増加する可能性が懸念されるため、保護層18の表面は導電性を与え、かつ接地する。一般に帯電防止に効果のある表面抵抗値は1010Ω/cm以下であることから、保護層18の表面の表面抵抗値は1010Ω/cm以下とする。 In addition, there is a possibility that the laminated thin film 15 is subjected to electrostatic discharge (ESD) destruction, and dust is adsorbed on the surface of the window material due to electrification, and the background of radiation may increase due to the influence of radioactive materials of radon progeny nuclides contained in the dust. Therefore, the surface of the protective layer 18 is conductive and grounded. In general, since the surface resistance value effective for antistatic is 10 10 Ω / cm 2 or less, the surface resistance value of the surface of the protective layer 18 is set to 10 10 Ω / cm 2 or less.

このように、積層薄膜15は、反射層16をシンチレータ14の表面に直接形成することで、シンチレータ14の蛍光を効率良く反射させることができる。また、反射層16の全表面に遮光層17を積層することで、確率的に生じるピンホールを遮光できる。更に、遮光層17の全表面に保護層18を積層することで、遮光層17を外力から保護することができる。   In this way, the laminated thin film 15 can efficiently reflect the fluorescence of the scintillator 14 by directly forming the reflective layer 16 on the surface of the scintillator 14. Further, by stacking the light shielding layer 17 on the entire surface of the reflective layer 16, it is possible to shield a pinhole that occurs stochastically. Furthermore, the light shielding layer 17 can be protected from external force by laminating the protective layer 18 on the entire surface of the light shielding layer 17.

また、積層薄膜15は、層数に応じて成膜コストが増加するため、1つの層に多くの機能を持たせて、層数を削減できれば、成膜コストを抑制することができる。このため、保護層18に、遮光性と導電性と表面硬度を備える材料を使用することで、反射層16と保護層18の2層で積層薄膜15が成立できる。   In addition, since the deposition cost of the laminated thin film 15 increases according to the number of layers, the deposition cost can be suppressed if the number of layers can be reduced by giving many functions to one layer. For this reason, the laminated thin film 15 can be formed by two layers of the reflective layer 16 and the protective layer 18 by using a material having light shielding properties, electrical conductivity, and surface hardness for the protective layer 18.

本実施形態のシンチレータ部材により、シンチレータ部材の機械的強度を向上し、蛍光の集光性を改善し、かつ、放射線の透過を妨害する材料を最小にし、β線を高感度で測定することができる。   The scintillator member of this embodiment can improve the mechanical strength of the scintillator member, improve the light condensing property, minimize the material that interferes with the transmission of radiation, and measure β rays with high sensitivity. it can.

(実施形態2)
放射線検出器の放射線入射面のサイズはシンチレータサイズに依存する。このため、測定対象の面積及び容量が大きい場合、大面積の検出面を要するモニタに使用する放射線検出器は、大面積のシンチレータが要求される。
(Embodiment 2)
The size of the radiation incident surface of the radiation detector depends on the scintillator size. For this reason, when the area and capacity of the measurement target are large, the radiation detector used for the monitor requiring a large area detection surface is required to have a large area scintillator.

本実施形態のシンチレータ部材は、実施形態1で示した複数枚のシンチレータ部材を並置し、保護部材により繋ぎ合わせて一体化し、放射線検出器の放射線入射窓としたものである。   The scintillator member of the present embodiment is a radiation incident window of a radiation detector in which a plurality of scintillator members shown in the first embodiment are juxtaposed and joined together by a protective member.

図4は、本実施形態に係るシンチレータ部材を示す図である。
実施形態1におけるシンチレータ部材1を1単位として、単位シンチレータ部材22とする。格子状の保護部材23を複数枚の単位シンチレータ部材22の間に接合と遮光を兼ねるように設置し、全体をシンチレータ部材21とする。
FIG. 4 is a view showing a scintillator member according to this embodiment.
The scintillator member 1 according to the first embodiment is defined as a unit, which is referred to as a unit scintillator member 22. A lattice-shaped protection member 23 is installed between the plurality of unit scintillator members 22 so as to serve both as a joint and a light shield, and the entire scintillator member 21 is used.

図5は、保護部材の一例を示す図であり、図6,7は、保護部材の他の例を示す図である。
保護部材23は、単位シンチレータ部材22同士を保持固定するものであって、放射線透過方向に向け断面が細くなる形状、例えば楔型、半円形、台形などの形状としてもよい。保護部材23は、単位シンチレータ部材22の表面(保護層18の表面)から突出しており、外力から保護する機能を有する。保護部材23は、全体が遮光性を有する材料で構成されるか、少なくとも保護層18の表面から突出する部分が遮光性を有する別材料としてもよい。なお、シンチレータ部材21全体を大面積の透明補強部材の上に載置するようにしてもよい。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the protection member, and FIGS. 6 and 7 are diagrams illustrating another example of the protection member.
The protection member 23 holds and fixes the unit scintillator members 22 and may have a shape whose cross section becomes narrower in the radiation transmitting direction, for example, a wedge shape, a semicircular shape, a trapezoidal shape, or the like. The protective member 23 protrudes from the surface of the unit scintillator member 22 (the surface of the protective layer 18), and has a function of protecting from an external force. The protective member 23 may be entirely made of a light-shielding material, or at least a portion protruding from the surface of the protective layer 18 may be another material having a light-shielding property. The entire scintillator member 21 may be placed on a large-area transparent reinforcing member.

図5において、保護部材23の単位シンチレータ部材22と接する接触部分24は、高い反射率を持つような部材とするか、又は高い反射率を持つように加工されていてもよい。また、接触部分24は、単位シンチレータ部材22のシンチレータ14の発光波長に対して、シンチレータ14と同一又は類似の光学的特性、例えば屈折率や透過率を有する部分を有し、接触している単位シンチレータ部材22と光学的に接合する部材とするか、又は光学的に接合するように加工されていてもよい。いずれの場合もシンチレータ14が発する蛍光を効効率的に光電子増倍管に導くことができる。   In FIG. 5, the contact portion 24 that contacts the unit scintillator member 22 of the protection member 23 may be a member having a high reflectance, or may be processed to have a high reflectance. Further, the contact portion 24 has a portion having the same or similar optical characteristics as the scintillator 14 with respect to the emission wavelength of the scintillator 14 of the unit scintillator member 22, for example, a refractive index and a transmittance, and is in contact with the unit. The scintillator member 22 may be a member that is optically bonded, or may be processed so as to be optically bonded. In either case, the fluorescence emitted from the scintillator 14 can be efficiently guided to the photomultiplier tube.

また、図6に示すように、単位シンチレータ部材22と保護部材23の間の隙間を埋めるような遮光シート25を設置してもよいし、図7に示すように、保護部材23を覆うように接着面を持つ遮光シート25を設置してもよい。   Further, as shown in FIG. 6, a light shielding sheet 25 that fills the gap between the unit scintillator member 22 and the protective member 23 may be installed, or as shown in FIG. 7, the protective member 23 is covered. A light shielding sheet 25 having an adhesive surface may be provided.

本実施形態のシンチレータ部材21において、保護部材23は、外力から保護する保護具の機能と単位シンチレータ部材22の接合機能に加え、シンチレータ内側接合部では光反射又はシンチレータ14と類似の光学的特性を有し光学的な接合機能を兼ね、かつ遮光機能を持っている。   In the scintillator member 21 of the present embodiment, the protective member 23 has optical functions similar to those of the light reflection or scintillator 14 at the inner scintillator joint, in addition to the function of a protective device protecting from external force and the function of joining the unit scintillator member 22. It also has an optical joining function and a light shielding function.

本実施形態のシンチレータ部材21は、β線感度低下の抑制だけでなく、保護部材23により、シンチレータ部材21の自重撓みを抑制して検出面を大型化することができる。これにより、十分な強度が確保され、測定対象物が平らでない場合であっても、外力から保護することができる。また、平面化されるので、実施形態3に示すような洗浄装置における、接触部材の接触、吹き付け、吸い込みなどが容易となる。   The scintillator member 21 of the present embodiment can not only suppress the decrease in β-ray sensitivity but also suppress the self-weight deflection of the scintillator member 21 by the protective member 23 and increase the size of the detection surface. Thereby, sufficient strength is ensured, and even when the measurement object is not flat, it can be protected from external force. Moreover, since it is planarized, the contact of the contact member in the cleaning device as shown in the third embodiment, spraying, sucking, and the like are facilitated.

(実施形態3)
放射線モニタでは、ガスサンプラのように測定対象を検出面に密着させた場合、放射線入射窓が汚染される場合がある。その場合、BG計数値を人がチェックして、BGが高い場合は放射線入射窓もしくは放射線検出器を外して放射線入射窓の表面を拭くというようなメンテナンスが必要であり、また、汚染防止シートを設けることもあった。
(Embodiment 3)
In the radiation monitor, when the measurement object is brought into close contact with the detection surface like a gas sampler, the radiation incident window may be contaminated. In that case, a person checks the BG count value, and if BG is high, maintenance such as removing the radiation entrance window or radiation detector and wiping the surface of the radiation entrance window is necessary. Sometimes it was provided.

本実施形態の放射線モニタは、放射線検出器の放射線入射窓であるシンチレータ部材の表面の汚染を除去する洗浄装置を備えている。シンチレータ部材は、実施形態1のシンチレータ部材1又は実施形態2のシンチレータ部材21である。   The radiation monitor of this embodiment includes a cleaning device that removes contamination on the surface of the scintillator member that is a radiation entrance window of the radiation detector. The scintillator member is the scintillator member 1 of the first embodiment or the scintillator member 21 of the second embodiment.

図8は、本実施形態に係る放射線モニタの洗浄装置の一例を示す図である。
洗浄装置31は、図1の放射線モニタでは、データ処理部7から出力される洗浄制御信号に基づき、シンチレータ部材の表面の洗浄を行うが、シンチレータ部材の表面に接触させる接触部材32と、接触部材32を移動させる接触面移動機構33で構成される。シンチレータ部材に付着した汚染物質を、接触部材32に移すことで除去する。また、シンチレータ部材の表面に流体を吹付ける流体吹付け機構、又は、シンチレータ部材の表面を吸引する吸引機構を設け、シンチレータ部材の表面に付着した汚染物質を除去してもよい。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a cleaning device for a radiation monitor according to the present embodiment.
In the radiation monitor of FIG. 1, the cleaning device 31 cleans the surface of the scintillator member based on the cleaning control signal output from the data processing unit 7, but the contact member 32 that contacts the surface of the scintillator member, and the contact member It is comprised with the contact surface moving mechanism 33 which moves 32. FIG. Contaminants adhering to the scintillator member are removed by moving to the contact member 32. In addition, a fluid spraying mechanism that sprays fluid onto the surface of the scintillator member or a suction mechanism that sucks the surface of the scintillator member may be provided to remove contaminants attached to the surface of the scintillator member.

また、データ処理部7が、ユーザ入力装置8からの入力信号に基づき予めプログラムされたロジックに従い、洗浄制御信号を出力してもよいし、予め組込まれた判定ロジックに従い、洗浄制御信号を出力してもよい。   Further, the data processing unit 7 may output a cleaning control signal according to a preprogrammed logic based on an input signal from the user input device 8, or may output a cleaning control signal according to a preliminarily incorporated determination logic. May be.

本実施形態の放射線モニタは、汚染防止シートを用いていないのでβ線の透過を妨げることもなく、また、メンテナンスを必要とせずシンチレータ部材の表面の汚染を除去することができる。   Since the radiation monitor of this embodiment does not use a contamination prevention sheet, it does not hinder the transmission of β-rays and can eliminate contamination on the surface of the scintillator member without requiring maintenance.

1,21…シンチレータ部材、2…放射線検出器、11…遮光ケース、12…光電子増倍管、13…透明補強部材、14…シンチレータ、15…積層薄膜、16…反射層、17…遮光層、18…保護層、22…単位シンチレータ部材、23…保護部材、31…洗浄装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 ... Scintillator member, 2 ... Radiation detector, 11 ... Light shielding case, 12 ... Photomultiplier tube, 13 ... Transparent reinforcement member, 14 ... Scintillator, 15 ... Laminated thin film, 16 ... Reflective layer, 17 ... Light shielding layer, 18 ... Protective layer, 22 ... Unit scintillator member, 23 ... Protective member, 31 ... Cleaning device.

Claims (12)

放射線の入射により蛍光を生じるシンチレータと、前記シンチレータの放射線入射面の表面に直接成膜され、光の透過を阻止させるアルミニウム又は二酸化チタンからなる反射層と、前記反射層の表面に積層されたカーボンブラック又はチタンブラックを含有した樹脂からなる遮光層と、前記遮光層の表面に積層されたガラス系又はアクリル系の樹脂からなる保護層とから成ることを特徴とするシンチレータ部材。 A scintillator that produces fluorescence upon incidence of radiation, a reflective layer made of aluminum or titanium dioxide that is directly formed on the surface of the radiation incident surface of the scintillator and blocks light transmission, and carbon laminated on the surface of the reflective layer A scintillator member comprising: a light shielding layer made of a resin containing black or titanium black; and a protective layer made of a glass or acrylic resin laminated on the surface of the light shielding layer. 放射線の入射により蛍光を生じるシンチレータと、前記シンチレータの放射線入射面の表面に直接成膜され、光の透過を阻止させるアルミニウム又は二酸化チタンからなる反射層と、前記反射層の表面に積層されたカーボンブラック又はチタンブラックを含有したガラス系又はアクリル系の樹脂からなる保護層とから成ることを特徴とするシンチレータ部材。 A scintillator that produces fluorescence upon incidence of radiation, a reflective layer made of aluminum or titanium dioxide that is directly formed on the surface of the radiation incident surface of the scintillator and blocks light transmission, and carbon laminated on the surface of the reflective layer A scintillator member comprising a protective layer made of a glass or acrylic resin containing black or titanium black . 前記保護層は、所定の硬度と導電性を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のシンチレータ部材。   The scintillator member according to claim 1, wherein the protective layer has a predetermined hardness and conductivity. 請求項1ないし3のいずれかに記載のシンチレータ部材を複数並置し、前記複数のシンチレータ部材の間に保護部材を設置したことを特徴とするシンチレータ部材。   A scintillator member comprising a plurality of scintillator members according to any one of claims 1 to 3 arranged side by side, and a protective member installed between the plurality of scintillator members. 前記保護部材は、放射線透過方向に向け断面が細くなる形状であることを特徴とする請求項4に記載のシンチレータ部材。   The scintillator member according to claim 4, wherein the protective member has a shape whose cross section becomes narrower in a radiation transmitting direction. 前記保護部材の前記複数のシンチレータ部材に接している部分は、光反射機能を有することを特徴とする請求項4又は5に記載のシンチレータ部材。   6. The scintillator member according to claim 4, wherein a portion of the protective member that is in contact with the plurality of scintillator members has a light reflecting function. 前記保護部材の前記複数のシンチレータ部材に接している部分は、前記シンチレータと同一又は類似の光学的特性を有することを特徴とする請求項4又は5に記載のシンチレータ部材。   6. The scintillator member according to claim 4, wherein portions of the protective member that are in contact with the plurality of scintillator members have the same or similar optical characteristics as the scintillator. 前記保護部材と前記複数のシンチレータ部材の間に遮光シートを設置したことを特徴とする請求項4又は5に記載のシンチレータ部材。   The scintillator member according to claim 4 or 5, wherein a light shielding sheet is provided between the protective member and the plurality of scintillator members. 前記保護部材を遮光シートで覆ったことを特徴とする請求項4又は5に記載のシンチレータ部材。   The scintillator member according to claim 4 or 5, wherein the protective member is covered with a light shielding sheet. 遮光ケースと、前記遮光ケースに放射線入射窓として固定した請求項1ないし9のいずれかに記載のシンチレータ部材と、前記遮光ケース内に設置した光電子増倍管とから成ることを特徴とする放射線検出器。   10. A radiation detection comprising: a light shielding case; a scintillator member according to claim 1 fixed as a radiation incident window to the light shielding case; and a photomultiplier tube installed in the light shielding case. vessel. 請求項10に記載の放射線検出器と、前記放射線検出器に対向して配置され測定対象を保持するサンプル蓄積部と、測定対象を前記サンプル蓄積部に収集するサンプリング収集装置と、サンプリング状況監視センサと、データ処理部と、データ出力装置と、ユーザ入力装置とで構成され、
前記データ処理部は、前記放射線検出器、前記サンプリング状況監視センサ、及び前記ユーザ入力装置から入力される信号により、前記サンプリング収集装置へ制御信号を送信し、前記データ出力装置へ測定結果を出力することを特徴とする放射線モニタ。
11. The radiation detector according to claim 10, a sample storage unit that is disposed opposite to the radiation detector and holds a measurement target, a sampling collection device that collects the measurement target in the sample storage unit, and a sampling status monitoring sensor And a data processing unit, a data output device, and a user input device,
The data processing unit transmits a control signal to the sampling collection device according to signals input from the radiation detector, the sampling state monitoring sensor, and the user input device, and outputs a measurement result to the data output device. A radiation monitor characterized by that.
前記放射線検出器に前記シンチレータ部材の表面の汚染を除去する洗浄装置を備えたことを特徴とする請求項11に記載の放射線モニタ。   The radiation monitor according to claim 11, wherein the radiation detector includes a cleaning device that removes contamination on a surface of the scintillator member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5976429B2 (en) * 2012-07-11 2016-08-23 株式会社東芝 Radiation discrimination detector and manufacturing method thereof
JP6258895B2 (en) * 2015-06-03 2018-01-10 三菱電機プラントエンジニアリング株式会社 Radioactive contamination inspection equipment

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6275284A (en) * 1985-09-30 1987-04-07 Toshiba Corp Dust monitor
JPH0634761A (en) * 1992-07-15 1994-02-10 Hamamatsu Photonics Kk Method of measuring distribution of radioactive contamination
JPH10319126A (en) * 1997-05-16 1998-12-04 S I I R D Center:Kk Radiation detector and its manufacturing method
JP2001141831A (en) * 1999-11-10 2001-05-25 Fuji Electric Co Ltd Radiation detector
JP3975091B2 (en) * 2002-02-12 2007-09-12 浜松ホトニクス株式会社 Radiation detector
JP2004212224A (en) * 2002-12-27 2004-07-29 Tokyoto Koreisha Kenkyu Fukushi Shinko Zaidan Radiation detection apparatus
JP4299310B2 (en) * 2006-02-16 2009-07-22 アロカ株式会社 Manufacturing method of radiation measuring apparatus and manufacturing method of scintillator member
JP4537333B2 (en) * 2006-03-13 2010-09-01 アロカ株式会社 Manufacturing method of radiation measuring apparatus
JP4537335B2 (en) * 2006-03-16 2010-09-01 アロカ株式会社 Manufacturing method of radioactive dust monitor
JP4825848B2 (en) * 2008-07-11 2011-11-30 東芝電子管デバイス株式会社 Reflective film composition, reflective film, and X-ray detector

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