JPH071308B2 - 蛍光ガラス線量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、個人被ばく線量の測定
等に利用される蛍光ガラス線量計に係わり、特に生体等
に影響を及ぼす複数種類の線量当量を直接測定する蛍光
ガラス線量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、蛍光ガラス線量計は、銀イオン
を含有したリン酸塩ガラスからなる蛍光線量計用ガラス
素子が用いられている。このガラス素子は、放射線の被
ばくによって活性された後、波長３００〜４００ｎｍの
紫外線で励起すると蛍光を発するが、このときの蛍光強
度は被ばく放射線量に比例することから、この蛍光強度
を検出することにより被ばく放射線量を測定できる。

【０００３】ところで、従来の個人被ばく線量測定用線
量計は、種々の波長の放射線を透過するための各種のフ
ィルタと蛍光ガラス素子との組合わせにより、１ｃｍ線
量当量の個人被ばく線量について直接測定することが行
われ、しかも自由空間中の照射線量に関してエネルギー
に依存せずに測定することが求められていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、平成元年度
に入ってから放射線防護関係法令が改正され、当該法令
によれば、個人被ばく線量の管理には、実効線量当量お
よび目の水晶体と皮膚以外の組織線量当量として１ｃｍ
線量当量、目の水晶体の組織線量当量として３ｍｍ線量
当量、皮膚の組織線量当量として７０μｍ線量当量等で
求めることが規定されている。

【０００５】その結果、各種フィルタの組合わせによっ
て１ｃｍ線量当量の照射線量を測定することが実用化さ
れているものの、３ｍｍ線量当量および７０μｍ線量当
量については直接測定するものが実用化されていなかっ
た。そこで、従来では、線量計で測定した１ｃｍ線量当
量と、他の測定器例えばγ線用スペクトルメータで測定
したエネルギー値とを用いて、１ｃｍ線量当量から換算
によって３ｍｍ線量当量および７０μｍ線量当量を得る
ようにしている。

【０００６】しかしながら、３０ＫｅＶ以下の低エネル
ギー域では、７０μｍ線量当量が１ｃｍ線量当量よりも
高感度であり、このため実際に低エネルギーの放射線を
取扱う事業所等では７０μｍ線量当量を直接測定できる
線量計の実現が要望されていた。

【０００７】本発明は上記実情にかんがみてなされたも
ので、１ｃｍ線量当量以外の線量当量，つまり３ｍｍ線
量当量、７０μｍ線量当量をも直接測定でき、よって低
エネルギー放射線域の測定にも十分対処しうる蛍光ガラ
ス線量計を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、光子エネルギーの放射線に対する透過率の
異なる少なくとも２種類の金属フィルタおよびプラスチ
ックフィルタ等の組合せからなるフィルタ群と、これら
フィルタと対面する位置に配置される１個または複数個
の蛍光ガラス素子とを有し、励起光によって前記蛍光ガ
ラス素子のフィルタに対面する側の面部から得られる蛍
光検出量とこの蛍光検出量に対する線量当量の変換係数
とを用いて複数種類の線量当量を求める蛍光ガラス線量
計である。

【０００９】

【作用】従って、本発明は以上のような手段を講じたこ
とにより、励起光によって蛍光ガラス素子の２つのフィ
ルタに対面する側の面部から得られるそれぞれの蛍光検
出量と予め定めた線量当量への換算係数とを用いて所定
の演算式（後記する（１）式および（２）式）に基づい
て１ｃｍ線量当量および７０μｍ線量当量をを求め、さ
らにこれら２つの線量当量を用いて所定の演算式（後記
する（３）式）に基づいて３ｍｍ線量当量を求めること
により、他の測定器を用いることなく所要とする複数種
類の線量当量を直接測定するものである。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１ないし図３は蛍光ガラス素子とフィ
ルタとの関係を示す図であり、さらに詳細には図１は蛍
光ガラス素子とこの蛍光ガラス素子を支持する支持枠体
との関係を示す分解斜視図、図２は蛍光ガラス素子を支
持した支持枠体を収納するフィルタケースの断面図、図
３はフィルタケース内部の構成体の配置状態を示す断面
図である。

【００１１】この発明の蛍光ガラス線量計用の蛍光ガラ
ス素子としては、例えば４個の蛍光ガラス素子または図
に示す如く４個の蛍光ガラス素子に相当する長さを有す
る１個の蛍光ガラス素子１１が用いられ、この蛍光ガラ
ス素子１１は１組の支持枠体１２、１３によって支持さ
れる。

【００１２】これら１組の支持枠体１２、１３のうち、
一方の支持枠体１２は、例えば４個の開口部１４ａ〜１
４ｄが形成され、さらに蛍光ガラス素子１１の蛍光出力
光路となる部分を除き枠体外周縁部から垂直方向に素子
保持用突起１５、…が設けられ、これら素子保持用突起
１５、…にて図示矢印方向から嵌め込む蛍光ガラス素子
１１を支持する構成となっている。

【００１３】他方の支持枠体１３は、蛍光ガラス素子１
１を支持する前記一方の支持枠体１２を収納保持する役
割を有し、具体的には支持枠体１２と同様に複数の開口
部１６ａ〜１６ｄが形成され、かつ、長手方向に対して
直交する方向の両端部を同一方向に向き合うように折り
曲げることによりコ字状部１７、１７が設けられ、さら
に前記開口部１６ａ〜１６ｄと対応する位置関係をもっ
て各コ字状１７、１７の面部に切欠部１８ａ〜１８ｄが
形成されている。また、支持枠体１３の一端部には蛍光
ガラス素子１１の種類や作業者のＩＤコードを光学的に
読み取るための番号孔１９が設けられている。

【００１４】そして、以上のような蛍光ガラス素子１１
を支持する１組の支持枠体１２、１３は、図２に示す形
状のプラスチック製フィルタケース２０に収納される。
このフィルタケース２０は、図示右側から図示左側に順
次すずフィルタ２１ａ、アルミニウムフィルタ２１ｂ、
プラスチックフィルタ２１ｃ，２１ｄが配置されてい
る。従って、かかる１組の支持枠体１２、１３を収納し
たフィルタケース２０を、各フイルタに跨がって切断し
たとき、図３に示すような断面となっている。

【００１５】さらに、例えばγ線またはＸ線の照射によ
って被ばくされた蛍光ガラス線量計から被ばく線量を読
み取る場合には、フィルタケース２０から１組の支持枠
体１２、１３を取り出した後、各フィルタ２１ａ〜２１
ｄに対面する蛍光ガラス素子１１の各面部が読取装置
側，つまり光電子増倍管３１側を臨むように蛍光検出位
置に設置される。しかる後、図４に示すように励起紫外
線をダイアフラム３０ａを通して蛍光ガラス素子１１に
入射し、このとき蛍光ガラス素子１１の幅広面側から発
生する蛍光をダイアフラム３０ｂを通して前記光電子増
倍管３１で検出する構成となっている。

【００１６】次に、本発明に係わる蛍光ガラス線量計を
用いて個人被ばく線量としての１ｃｍ線量当量、３ｍｍ
線量当量および７０μｍ線量当量を求める例について説
明する。今、本発明に係わる蛍光ガラス線量計に関し、
実際の測定状態を模擬してその性能を評価すべく、ファ
ントム上に蛍光ガラス線量計を設置した後、γ線、Ｘ線
の各光子エネルギーを同じ照射線量で蛍光ガラス線量計
に照射して被ばくさせ、しかる後、励起紫外線を入射し
て励起したとき、蛍光ガラス素子１１の各フィルタ２１
ａ〜２１ｄに対面する位置の面部から、図５に示すよう
な蛍光検出量の相対蛍光強度を測定することができる。
なお、同図においてＡはすずフィルタ２１ａ、Ｂはアル
ミニウムフィルタ２１ｂ、Ｃはプラスチックフィルタ２
１ｃ，２１ｄの各々に対面する蛍光ガラス素子１１の面
部から得られた蛍光検出量である。すなわち、図５は各
光子エネルギーに対する蛍光検出量の相対蛍光強度の曲
線である。

【００１７】さらに、従来の測定単位であるレントゲン
照射線量から現在の線量当量に換算したときの換算係数
は既に周知の如く図６で示す通りとなっている。そこ
で、本蛍光ガラス線量計を用いて１ｃｍ線量当量、３ｍ
ｍ線量当量および７０μｍ線量当量を求める場合、予め
メモリ等にγ線、Ｘ線の各照射エネルギーについて、図
６に示すような１ｃｍ線量当量、３ｍｍ線量当量および
７０μｍ線量当量への換算係数を記憶しておくものとす
る。

【００１８】そして、以上のような状態において１ｃｍ
線量当量Ｈ（１ｃｍ）を求める場合、すずフィルタ２１
ａおよびアルミニウムフィルタ２１ｂと対面する蛍光ガ
ラス素子１１の２ヶ所の面部より測定される蛍光検出量
をそれぞれＲ１、Ｒ２とすれば、下記の演算式から求め
ることができる。

【００１９】 Ｈ（１ｃｍ）＝ｆ・｛ｒ・Ｒ１＋（１−ｒ）Ｒ２｝ ……（１） 但し、上式においてｒは分率であって０＜ｒ＜１の関係
にある。ｆは蛍光検出量から線量当量への変換係数であ
る。よって、１ｃｍ線量当量Ｈ（１ｃｍ）は、蛍光検出
量Ｒ１、Ｒ２に最適な分率を用いて加算した後、線量当
量変換係数を乗じて求めるものである。

【００２０】次に、７０μｍ線量当量については、すず
フィルタ２１ａとプラスチックフィルタ２１ｃまたは２
１ｄに対面する蛍光ガラス素子１１の２ヶ所の面部より
測定される蛍光検出量をＲ１、Ｒ４とすれば、同様にＲ
１、Ｒ４に最適な分率を用いて加算し、かつ、線量当量
変換係数を乗ずることにより、 Ｈ（７０μｍ）＝ｆ・｛ｒ・Ｒ１＋（１−ｒ）Ｒ２｝ ……（２） なる演算式で求めることができる。

【００２１】さらに、３ｍｍ線量当量Ｈ（３ｍｍ）は、
図６から明らかなように１ｃｍ線量当量と７０μｍ線量
当量との間に位置して変化することから、次式に基づい
て求めれば近似値として得ることができる。

【００２２】 Ｈ（３ｍｍ）＝Ｈ（１ｃｍ）＋ ｛Ｈ（７０μｍ）−Ｈ（１ｃｍ）｝・０．８５…（３） 従って、前記（１）式、（２）式および（３）式を用い
て求めた各線量当量について各光子エネルギーに対して
プロットしていけば、ほぼ図６に示すような曲線に近似
する曲線を得ることができる。

【００２３】従って、以上のような実施例の構成によれ
ば、蛍光ガラス素子１１における２つのフィルタの対面
する方向での蛍光検出量を測定した後、これら２つの蛍
光検出量と線量当量変換係数とを用いて所定の演算を行
うことにより、１ｃｍ線量当量および７０μｍ線量当量
を求めることができ、さらに、１ｃｍ線量当量と７０μ
ｍ線量当量とを用いて所定の演算式を用いて演算すれ
ば、３ｍｍ線量当量を求めることができる。よって、特
別に他の測定器等によるエネルギー情報を必要とせず
に、１つの蛍光ガラス線量計を用いて１ｃｍ線量当量、
３ｍｍ線量当量および７０μｍ線量当量に関する個人被
ばく線量を直接、かつ、容易に測定でき、低エネルギー
域の環境下でも７０μｍ線量当量を直接測定でき、個人
被ばく線量の管理を適切に行うことができる。

【００２４】なお、上記実施例では、すずフィルタ２１
ａ、アルミニウムフィルタ２１ｂおよびプラスチックフ
ィルタ２１ｃ、２１ｄを用いたが、他の材質のフィルタ
を用いて実現してもよい。その他、本発明はその要旨を
逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数種類の線量当量を直接測定でき、しかも低エネルギー
の放射線域の線量当量をも確実に測定でき、個人被ばく
線量の管理に適切に行える蛍光ガラス線量計を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の蛍光ガラス線量計における蛍光ガラ
ス素子と支持枠体との関係を示す分解斜視図。

【図２】 蛍光ガラス素子を支持した支持枠体を収納す
るフィルタケースの断面図。

【図３】 フィルタケース内部の状態を示す断面図。

【図４】 蛍光ガラス素子、励起紫外線および蛍光検出
方向の相対的な位置関係を示す図。

【図５】 各光子エネルギーに対する蛍光ガラス素子の
各フィルタに対面する位置での相対蛍光強度の曲線図。

【図６】 各光子エネルギーに対する照射線量からの１
ｃｍ、３ｍｍ、７０μｍ線量当量への換算係数の曲線
図。

【符号の説明】

１１…蛍光ガラス素子、１２、１３…支持枠体、１４ａ
〜１４ｄ、１６ａ〜１６ｄ…開口部、１８ａ〜１８ｄ…
切欠部、２０…フィルタケース、２１ａ…すずフィル
タ、２１ｂ…アルミニウムフィルタ、２１ｃ，２１ｄ…
プラスチックフィルタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光子エネルギーの放射線に対する透過率
   の異なる少なくとも２種類の金属フィルタおよびプラス
   チックフィルタ等の組合せからなるフィルタ群と、これ
   らフィルタと対面する位置に配置される１個または複数
   個の蛍光ガラス素子とを有し、励起光によって前記蛍光
   ガラス素子のフィルタに対面する側の面部から得られる
   蛍光検出量とこの蛍光検出量に対する線量当量の変換係
   数とを用いて複数種類の線量当量を求めることを特徴と
   する蛍光ガラス線量計。
2. 【請求項２】 複数種類の線量当量は、γ線およびＸ線
   の１ｃｍ線量当量、３ｍｍ線量当量、７０μｍ線量当量
   であることを特徴とする請求項１記載の蛍光ガラス線量
   計。