JPH09218270A - Neutron measurement system and radiation measurement system - Google Patents
Neutron measurement system and radiation measurement systemInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉の周囲に搭
載される中性子空間出力分布監視装置や医用ポジトロン
CT装置等の中性子計測システム及び放射線計測システ
ムに係り、特に光ケーブルを利用したセンサ及びその信
号処理系に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a neutron measuring system and a radiation measuring system such as a neutron spatial power distribution monitor and a medical positron CT apparatus mounted around a nuclear reactor, and more particularly to a sensor using an optical cable and its sensor. Signal processing system.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、中性子を計測する中性子計測シス
テムや電離放射線を計測する放射線計測システムには、
以下のように、その用途、測定対象、測定法等に応じて
各種のセンサが使用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a neutron measuring system for measuring neutrons and a radiation measuring system for measuring ionizing radiation are
As described below, various sensors are used according to the application, measurement target, measurement method, and the like.
【0003】(1):原子炉炉心内の中性子を計測する
中性子計測システムには、耐放射線性が要請されること
から、核分裂電離箱が使用されている。(1): A fission chamber is used in a neutron measurement system for measuring neutrons in a nuclear reactor core because radiation resistance is required.
【0004】(2):中性子を二次元的に計測する中性
子計測システムには、マルチワイヤーチェンバー及び半
導体検出器等を利用したものが知られている。また、高
電圧を印加するワイヤーを用いた発光センサをプロポー
ショナル・シンチレーション・カウンタとして利用する
ものも知られている。(2): As a neutron measuring system for two-dimensionally measuring neutrons, a system utilizing a multi-wire chamber, a semiconductor detector, etc. is known. Also known is a light emitting sensor using a wire for applying a high voltage as a proportional scintillation counter.
【0005】(3):中性子に限らず電離放射線の三次
元的な分布を測定する放射線計測システムには、例えば
医用CT装置等に代表されるCT法を実施するため、プ
ラスティック又は無機結晶のシンチレータや半導体検出
器等の固体の放射線検出器が用いられることが多い。(3): In a radiation measuring system for measuring a three-dimensional distribution of ionizing radiation, not limited to neutrons, a scintillator made of plastic or inorganic crystal is used for carrying out a CT method typified by, for example, a medical CT apparatus. A solid-state radiation detector such as a semiconductor detector or a semiconductor detector is often used.
【0006】ところで一方、近年、放射線管理等の運用
上、原子炉から外部周辺に放射される中性子の空間出力
分布等を監視する測定装置(中性子空間出力分布監視装
置)を原子炉の周囲に設置することが要請され、この測
定装置に上述の計測システムを適用することが検討され
ている。On the other hand, in recent years, in operation of radiation control and the like, a measuring device (neutron spatial output distribution monitoring device) for monitoring the spatial output distribution of neutrons emitted from the reactor to the outside has been installed around the reactor. Is required, and application of the above-described measuring system to this measuring device is under study.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た(1)〜(3)の従来の計測システムを上述の測定装
置に適用する場合には、次のような課題があった。However, when the conventional measuring system of the above (1) to (3) is applied to the above measuring apparatus, there are the following problems.
【0008】まず、原子炉の周囲に設置する中性子計測
システムとしては、A):原子炉近傍の放射線レベルが
比較的に高い場所に配置しても使用できるセンサの耐放
射線性上の制約と、B):原子炉の周囲を測定範囲とし
てカバーできる大型化にも適したセンサを構築するため
の構造上の制約とを同時に満足させる必要がある。First, as a neutron measurement system to be installed around the reactor, A): the radiation resistance of the sensor which can be used even if the neutron measurement system is arranged in a place near the reactor where the radiation level is relatively high, B): It is necessary to simultaneously satisfy the structural constraints for constructing a sensor suitable for upsizing that can cover the circumference of the reactor as a measurement range.
【0009】上記A)及びB)の制約を同時に満たすた
めには、耐放射線性に問題がある既存の無機又は有機シ
ンチレータ等は利用できず、例えば既存の電離箱等を組
み合わせて大型化を図ることが想至されるが、この場合
には検出器数が単に増加するだけでなく、測定回路等の
信号処理系が膨大なものとなり、その信号処理量も増加
し、装置全体が複雑かつ高価なものになってしまう。こ
の傾向は、特に二次元中性子計測システムに使用される
既存のセンサを適用する場合には耐放射線性の問題を含
めて顕著となる。In order to satisfy the above restrictions A) and B) at the same time, existing inorganic or organic scintillators having a problem of radiation resistance cannot be used, and for example, an existing ionization chamber or the like is combined to increase the size. However, in this case, not only the number of detectors simply increases, but also the signal processing system such as the measurement circuit becomes enormous, the signal processing amount also increases, and the entire apparatus is complicated and expensive. It becomes something like. This tendency becomes remarkable, including the problem of radiation resistance, when the existing sensor used for the two-dimensional neutron measurement system is applied.
【0010】従って、上述のような大型化の要請がある
にもかかわらず、従来の中性子計測システムに使用され
ている既存のセンサは、耐放射線性及びコスト面の問題
を含めて大型化に適するものではなく、実際に測定装置
として原子炉の周囲に設置することが困難となってい
た。Therefore, in spite of the above-mentioned demand for a larger size, the existing sensor used in the conventional neutron measurement system is suitable for a larger size including the problems of radiation resistance and cost. However, it was difficult to actually install it around the reactor as a measuring device.
【0011】一方、上述した(3)の放射線計測システ
ムに使用されている既存のセンサを上記測定装置に適用
することを考えると、そのままでは検出器の耐放射線性
の問題が残るだけでなく、検出器を測定位置毎に設置す
る必要があるため、大型化を図るのに検出器数、測定回
路及び信号処理量などが大量となり、上記と同様に装置
全体が複雑かつ高価なものになってしまう。On the other hand, considering that the existing sensor used in the radiation measuring system of (3) is applied to the measuring device, not only the radiation resistance of the detector remains unsolved, but also Since it is necessary to install detectors at each measurement position, the number of detectors, measurement circuits, signal processing amount, etc. will be large in order to increase the size, and the entire device will be complicated and expensive as above. I will end up.
【0012】また、この放射線計測システムに関して
は、上述の大型化の要請とは別に、CT法の利点を最大
限に活用しつつ、センサ及びその信号処理系を含めた装
置構成を簡素にかつ安価に構築し、原子炉に限らず特定
分野に限定されない例えば医療用CT装置等に幅広く利
用していくことが要望されている。With respect to this radiation measuring system, in addition to the above-mentioned request for a larger size, the apparatus configuration including the sensor and its signal processing system is simple and inexpensive, while making maximum use of the advantages of the CT method. Therefore, it is desired to be widely used in, for example, a medical CT device which is not limited to a nuclear reactor and is not limited to a specific field.
【0013】この発明は、上述の従来技術の課題を考慮
してなされたもので、センサ及び信号処理系を簡素に且
つ比較的安価に構築でき、例えば大型化及び耐放射線性
が要求される中性子空間出力分布監視装置等に適用でき
る中性子計測システム及び放射線計測システムを提供す
ることを、第1の課題とする。The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems of the prior art, and it is possible to construct a sensor and a signal processing system simply and relatively inexpensively. A first object is to provide a neutron measurement system and a radiation measurement system that can be applied to a spatial output distribution monitoring device and the like.
【0014】また、CT法の利点を活用しつつ、汎用性
を高めた測定装置に適した中性子計測システム及び放射
線計測システムを比較的安価に提供することを、第2の
課題とする。A second object is to provide a neutron measuring system and a radiation measuring system, which are suitable for a measuring device having enhanced versatility, while making use of the advantages of the CT method, at a relatively low cost.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記第1及
び第2の課題を達成させるため、特に耐放射線性に優れ
た光ファイバ及び耐放射線性に優れた不活性ガス等を組
み合わせ、ガスの発光を光ファイバを介して光伝送する
センサを中性子計測に利用するアイデアに着眼し、その
アイデアを二次元中性子計測やCT法に基づく三次元放
射線計測をもカバーする範囲まで発展させ、その結果、
以下の発明を完成するに至った。In order to achieve the above first and second objects, the present inventor has combined an optical fiber excellent in radiation resistance and an inert gas excellent in radiation resistance, Focusing on the idea of using a sensor that optically transmits the emission of gas through an optical fiber for neutron measurement, develop that idea to the range that also covers two-dimensional neutron measurement and three-dimensional radiation measurement based on CT method, result,
The following inventions have been completed.
【0016】即ち、請求項1記載の発明に係る中性子計
測システムは、中性子発生源からの中性子を検出するセ
ンサと、このセンサの検出信号から上記中性子に関する
情報を取得する信号処理系とを備えた構成としている。That is, the neutron measurement system according to the first aspect of the present invention comprises a sensor for detecting neutrons from a neutron source, and a signal processing system for acquiring information on the neutrons from a detection signal of the sensor. It is configured.
【0017】ここで、上記センサは、荷電粒子の存在下
で発光するガスを封入した容器と、この容器内に配置さ
れ且つ当該容器内に上記中性子を受け入れたときに当該
中性子を吸収して上記荷電粒子を放出する核変換物質を
表面に塗布したワイヤーと、このワイヤーの近傍位置に
配置され且つ上記中性子を上記ワイヤーで吸収したとき
に上記核変換物質から放出される上記荷電粒子の存在下
で上記ガスが発する光信号を上記ワイヤーの近傍位置で
受けて光伝送する光ケーブルとを備えている。Here, the sensor is a container in which a gas that emits light in the presence of charged particles is enclosed, and the sensor is arranged in the container and absorbs the neutron when the neutron is received in the container. A wire coated with a transmutation substance that emits charged particles on the surface, and in the presence of the charged particles emitted from the transmutation substance when the neutron is absorbed by the wire and is arranged in the vicinity of the wire. An optical cable that receives an optical signal emitted by the gas at a position near the wire and optically transmits the optical signal.
【0018】また、上記信号処理系は、上記光ケーブル
により光伝送された上記光信号に基づいて少なくとも上
記ワイヤーの中性子吸収位置に関するデータを取得する
データ取得手段を備えている。Further, the signal processing system includes a data acquisition means for acquiring at least data regarding the neutron absorption position of the wire based on the optical signal optically transmitted by the optical cable.
【0019】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
中性子計測システムにおいて、前記データ取得手段は、
前記光ケーブルの両端部の夫々の光信号を個別に電気信
号に変換して検出する光電変換手段と、この光電変換手
段が検出した電気信号に基づいて前記ワイヤーの中性子
吸収位置に関するデータを測定する位置計測手段とを備
えている。According to a second aspect of the present invention, in the neutron measurement system according to the first aspect, the data acquisition means is
A photoelectric conversion unit that individually converts each optical signal of both ends of the optical cable into an electric signal and detects the electric signal, and a position for measuring data regarding a neutron absorption position of the wire based on the electric signal detected by the photoelectric conversion unit. And measuring means.
【0020】請求項3記載の発明では、請求項2記載の
中性子計測システムにおいて、前記位置計測手段は、前
記光電変換手段が検出した電気信号に基づいて前記光ケ
ーブルの両端部の夫々の光信号の互いの光量差に関する
データを求め、そのデータから前記ワイヤーの中性子吸
収位置に関するデータを計測する手段である。According to a third aspect of the present invention, in the neutron measurement system according to the second aspect, the position measuring means detects the optical signals of both ends of the optical cable based on the electric signal detected by the photoelectric conversion means. It is a means for obtaining data regarding the difference in the amount of light from each other and measuring the data regarding the neutron absorption position of the wire from the data.
【0021】請求項4記載の発明では、請求項2記載の
中性子計測システムにおいて、前記位置計測手段は、前
記光電変換手段が検出した電気信号に基づいて前記光ケ
ーブルの両端部の夫々の光信号の光伝送時間差に関する
データを求め、そのデータに基づいて前記ワイヤーの中
性子吸収位置に関するデータを計測する手段である。According to a fourth aspect of the present invention, in the neutron measurement system according to the second aspect, the position measuring means detects the optical signal of each end of the optical cable based on the electric signal detected by the photoelectric conversion means. It is a means for obtaining data regarding the light transmission time difference and measuring data regarding the neutron absorption position of the wire based on the data.
【0022】請求項5記載の発明では、請求項1乃至4
のいずれか1項記載の中性子計測システムにおいて、前
記ガスが発する光信号に対して自己増殖による比例蛍光
を誘起させる高電圧を発生する高電圧電源を更に備え、
この高電圧電源を前記ワイヤーに接続している。According to the invention of claim 5, claims 1 to 4
In the neutron measurement system according to any one of 1 to 3, further comprising a high-voltage power supply that generates a high voltage that induces proportional fluorescence due to self-propagation with respect to the optical signal emitted by the gas,
The high voltage power supply is connected to the wire.
【0023】請求項6記載の発明では、請求項1乃至5
のいずれか1項記載の中性子計測システムにおいて、前
記ワイヤーは複数本のワイヤーであり、この複数本のワ
イヤーを前記容器内に配置すると共に、前記光ケーブル
は1本の光ケーブルであり、この1本の光ケーブルを上
記複数本のワイヤーの夫々の近傍を通るように上記容器
内に張り巡らして配置している。According to the invention of claim 6, claims 1 to 5 are provided.
In the neutron measurement system according to any one of 1 above, the wires are a plurality of wires, the plurality of wires are arranged in the container, and the optical cable is a single optical cable. An optical cable is arranged in a stretched manner inside the container so as to pass near the respective wires.
【0024】請求項7記載の発明では、請求項6記載の
中性子計測システムにおいて、前記位置計測手段は、前
記光電変換手段が検出した電気信号に基づいて前記容器
内の二次元中性子吸収位置に関するデータを計測する手
段である。According to a seventh aspect of the invention, in the neutron measurement system according to the sixth aspect, the position measuring means is based on an electric signal detected by the photoelectric conversion means, and is a data regarding a two-dimensional neutron absorption position in the container. Is a means for measuring.
【0025】請求項8記載の発明では、請求項1乃至5
のいずれか1項記載の中性子計測システムにおいて、前
記中性子発生源は円柱状の原子炉であり、前記容器は上
記原子炉の外径よりも大きい内径を有する筒状の容器で
あり、この容器を上記原子炉の周囲を覆い且つ当該原子
炉から外部に放射される中性子を受ける位置に配置して
いる。According to the invention described in claim 8, claims 1 to 5 are provided.
In the neutron measurement system according to any one of 1, the neutron source is a cylindrical reactor, and the container is a cylindrical container having an inner diameter larger than the outer diameter of the reactor. It is arranged at a position that covers the periphery of the reactor and receives neutrons emitted from the reactor to the outside.
【0026】請求項9記載の発明では、請求項8記載の
中性子計測システムにおいて、前記位置計測手段は、前
記光電変換手段が検出した電気信号に基づいて前記原子
炉の中性子束空間分布に関するデータを計測する手段で
ある。According to a ninth aspect of the present invention, in the neutron measurement system according to the eighth aspect, the position measuring means obtains data on the neutron flux space distribution of the nuclear reactor based on the electric signal detected by the photoelectric conversion means. It is a means of measuring.
【0027】請求項10記載の発明では、請求項2乃至
9のいずれか1項記載の中性子計測システムにおいて、
前記データ取得手段は、前記光電変換手段が検出した電
気信号に基づいて前記ワイヤーの各中性子吸収事象毎の
前記光信号のパルス数を計数し、そのパルス数の単位時
間の計数率に基づいて上記ワイヤーに吸収された中性子
束に関するデータを計測する手段を備えている。According to a tenth aspect of the present invention, in the neutron measurement system according to any one of the second to ninth aspects,
The data acquisition means counts the number of pulses of the optical signal for each neutron absorption event of the wire based on the electrical signal detected by the photoelectric conversion means, and based on the counting rate of the unit time of the number of pulses. It is equipped with a means for measuring data on the neutron flux absorbed by the wire.
【0028】請求項11記載の発明では、請求項5乃至
9のいずれか1項記載の中性子計測システムにおいて、
前記データ取得手段は、前記核変換物質から荷電粒子が
放出されるときに前記複数本のワイヤーの夫々に誘起さ
れる電気信号を検出し、その各電気信号に基づいて上記
複数本のワイヤーを選別する手段を備えている。According to an eleventh aspect of the present invention, in the neutron measurement system according to any one of the fifth to ninth aspects,
The data acquisition unit detects an electric signal induced in each of the plurality of wires when a charged particle is emitted from the transmutation substance, and selects the plurality of wires based on each electric signal. It is equipped with a means to do.
【0029】請求項12記載の発明では、請求項5乃至
9のいずれか1項記載の中性子計測システムにおいて、
前記データ取得手段は、前記核変換物質が荷電粒子を放
出するときに前記複数本のワイヤーの夫々に誘起される
電気信号を検出し、その各電気信号を積算して上記複数
本のワイヤーの夫々に吸収された中性子量に関するデー
タを計測する手段を備えている。According to a twelfth aspect of the invention, in the neutron measurement system according to any one of the fifth to ninth aspects,
The data acquisition means detects an electric signal induced in each of the plurality of wires when the transmutation substance emits a charged particle, and integrates the respective electric signals to each of the plurality of wires. It is equipped with a means for measuring the data on the amount of neutrons absorbed in.
【0030】請求項13記載の発明では、請求項1乃至
12のいずれか1項記載の中性子計測システムにおい
て、前記光ケーブルを前記ワイヤーの軸方向に直交する
状態で前記容器内に配置している。According to a thirteenth aspect of the invention, in the neutron measurement system according to any one of the first to twelfth aspects, the optical cable is arranged in the container in a state orthogonal to the axial direction of the wire.
【0031】請求項14記載の発明では、請求項5乃至
12記載のいずれか1項記載の中性子計測システムにお
いて、前記容器内に前記複数本のワイヤーを網目状に配
置している。According to a fourteenth aspect of the present invention, in the neutron measurement system according to any one of the fifth to twelfth aspects, the plurality of wires are arranged in a mesh in the container.
【0032】請求項15記載の発明では、請求項1乃至
14のいずれか1項記載の中性子計測システムにおい
て、前記容器内に前記ワイヤーの近傍から離した位置を
通る別途の光ケーブルを配置している。According to a fifteenth aspect of the invention, in the neutron measurement system according to any one of the first to fourteenth aspects, a separate optical cable passing through a position separated from the vicinity of the wire is arranged in the container. .
【0033】また、請求項16記載の発明に係る放射線
計測システムは、放射線発生源からの電離放射線を検出
するセンサと、このセンサの検出信号から上記電離放射
線に関する情報を取得する信号処理系とを備えた構成と
し、上記センサは、ワイヤーを有し且つ上記電離放射線
が通過するときに発光するガスを封入した容器と、上記
ワイヤーの近傍位置に配置され且つ上記ガスが発する光
信号を上記ワイヤーの近傍位置で受けて光伝送する光ケ
ーブルとを備え、上記信号処理系は、上記光ケーブルに
より光伝送された上記光信号に基づいて少なくとも上記
電離放射線の通過位置に関するデータを取得するデータ
取得手段とを備えている。A radiation measuring system according to a sixteenth aspect of the present invention comprises a sensor for detecting ionizing radiation from a radiation source and a signal processing system for obtaining information on the ionizing radiation from a detection signal of the sensor. With the configuration, the sensor has a wire and a container enclosing a gas that emits light when the ionizing radiation passes, and an optical signal emitted by the gas that is arranged in the vicinity of the wire An optical cable for receiving and optically transmitting at a near position, and the signal processing system includes a data acquiring unit for acquiring at least data regarding a passing position of the ionizing radiation based on the optical signal optically transmitted by the optical cable. ing.
【0034】[0034]
(第1実施形態)以下、この発明の第1実施形態を図1
に基づいて説明する。この第1実施形態は、この発明に
係る中性子計測システムを原子炉等の中性子空間出力分
布監視装置(以下、単に「監視装置」)に適用して実施
したものである。(First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on. The first embodiment is implemented by applying the neutron measurement system according to the present invention to a neutron spatial output distribution monitoring device (hereinafter, simply “monitoring device”) such as a nuclear reactor.
【0035】図1に示す監視装置は、図示しない原子炉
等の中性子発生源からの中性子nを監視するもので、そ
の中性子nを検出するセンサ1と、そのセンサ1の検出
信号から中性子に関するデータを取得する、本発明のデ
ータ取得手段を搭載した信号処理系2とを備えている。The monitoring device shown in FIG. 1 monitors neutrons n from a neutron source such as a nuclear reactor (not shown), and a sensor 1 for detecting the neutrons n, and neutron data from the detection signal of the sensor 1. And a signal processing system 2 equipped with the data acquisition means of the present invention.
【0036】センサ1は、中性子発生源からの中性子n
を受け入れる位置(例えば、中性子発生源が原子炉の場
合には当該原子炉の周囲)に配置される直方体状の測定
用の容器3と、この容器3内の任意に定めた測定方向、
例えば容器内の縦方向(図1参照)に沿って装荷される
ワイヤー4と、このワイヤー4の近傍に配置される耐放
射線性に優れた光ファイバ(光ケーブル)5とを備えて
いる。The sensor 1 uses neutrons n from a neutron source.
A rectangular parallelepiped measurement container 3 arranged at a position for receiving (for example, the periphery of the reactor when the neutron source is a reactor), and an arbitrarily determined measurement direction in the container 3,
For example, a wire 4 loaded along the vertical direction (see FIG. 1) in the container and an optical fiber (optical cable) 5 arranged in the vicinity of the wire 4 and having excellent radiation resistance are provided.
【0037】容器3には、電離放射線(荷電粒子線)を
受けて発光するアルゴン、キセノン等の不活性ガス又は
2種以上の不活性ガスから成る混合ガスを主成分とした
耐放射線性に優れた計測用のガス6が封入されている。The container 3 is mainly composed of an inert gas such as argon or xenon which emits light upon receiving ionizing radiation (charged particle beam) or a mixed gas composed of two or more kinds of inert gas, and has excellent radiation resistance. The measuring gas 6 is enclosed.
【0038】ワイヤー4は、容器3外の中性子発生源か
ら飛来してくる 235U、10Β等の中性子を吸収して核分
裂片(「FF」:Fission Fragment)又はα線などの荷
電粒子線eを放出する核変換物質7を表面に塗布したも
のである。従って、このワイヤー4の核変換物質7で中
性子吸収により放出された荷電粒子線eは、数mm〜数
cmの飛程(距離)でエネルギーを失って停止する。こ
の荷電粒子線eの飛跡に沿う容器3内の位置では、その
ガス6及び圧力等のガス状態に特有な量Wphと荷電粒子
線eの初期状態におけるエネルギーEとから定まるN個
(Ν=E/Wph)の光子を発生させる。The wire 4 absorbs neutrons such as 235 U and 10 B coming from a neutron source outside the container 3 and absorbs neutrons such as fission fragments (“FF”) or charged particle beams e such as α rays. The surface is coated with a nuclear transmutation substance 7 that emits. Therefore, the charged particle beam e emitted by the neutron absorption by the transmutation substance 7 of the wire 4 loses energy at a range (distance) of several mm to several cm and stops. At the position in the container 3 along the track of the charged particle beam e, N pieces (Ν =) determined by the quantity W ph peculiar to the gas state such as the gas 6 and the pressure and the energy E in the initial state of the charged particle beam e. E / W ph ) is generated.
【0039】光ファイバ5は、その材質、形状、及びワ
イヤー4に対する幾何学的な配置条件に関して、ガス1
の発光波長領域の光に対して十分に感度を有し且つその
波長領域の光信号OSを十分に導光するよう設定されて
いる。即ち、この光ファイバ5は、ガス6の発光波長、
即ち、主に真空紫外領域の波長の光信号OSを吸収して
再発光するシンチレーション・ファイバや、波長変換材
を混入又は塗布した光ファイバ等から成り、ワイヤー4
からの荷電粒子線eの飛程内、例えば数mm程度以内の
近傍にワイヤー4に沿って配置されている。The optical fiber 5 is made of gas 1 with respect to its material, shape, and geometrical arrangement conditions with respect to the wire 4.
It is set so as to have sufficient sensitivity to light in the emission wavelength region and to sufficiently guide the optical signal OS in the wavelength region. That is, the optical fiber 5 has an emission wavelength of the gas 6,
That is, the wire 4 is mainly composed of a scintillation fiber that absorbs an optical signal OS having a wavelength in the vacuum ultraviolet region and re-emits light, an optical fiber mixed with or coated with a wavelength conversion material, and the like.
Is arranged along the wire 4 within the range of the charged particle beam e from the above, for example, within the vicinity of several mm.
【0040】従って、この光ファイバ5は、ガス6が発
する光信号OSを、その発光位置、即ちワイヤー4の中
性子吸収位置Pと殆ど同一と見做される近傍位置で受光
すると共に、その光信号OSを信号処理系2に光伝送す
る。Therefore, the optical fiber 5 receives the optical signal OS emitted by the gas 6 at its light emitting position, that is, at a position near the neutron absorbing position P of the wire 4, which is considered to be almost the same, and at the same time receives the optical signal. The OS is optically transmitted to the signal processing system 2.
【0041】信号処理系2は、容器3の外部で光ファイ
バ5の両端部に接続される、本発明の光電変換手段を成
す光電変換装置(光センサ)8、8と、その出力側に接
続される、本発明の位置計測手段を搭載した信号処理装
置9とを備えている。The signal processing system 2 is connected to both ends of the optical fiber 5 outside the container 3, and is connected to the photoelectric conversion devices (optical sensors) 8 forming the photoelectric conversion means of the present invention and its output side. Signal processing device 9 equipped with the position measuring means of the present invention.
【0042】光電変換装置8、8は、光電子増倍管
(「PMΤ」:Photomultiplier )又はフォトダイオー
ド(PD)等を適用したもので、光ファイバ5からの光
信号OSをその光量に応じた電気信号に変換して検出
し、これに増幅等の処理を施して信号処理装置9に出力
する。The photoelectric conversion devices 8 and 8 are those to which a photomultiplier tube (“PMΤ”: Photomultiplier) or a photodiode (PD) is applied, and an optical signal OS from the optical fiber 5 is converted into an electrical signal corresponding to the light amount. The signal is converted into a signal, detected, subjected to processing such as amplification, and output to the signal processing device 9.
【0043】信号処理装置9は、例えばCPUを要部と
するマイクロコンピュータを搭載して成り、予め設定さ
れた光量計測に関するアルゴリズム等を実行することに
より、光電変換装置8、8の夫々の出力信号S1、S2
に基づいて光ファイバ5の両端部に光伝送された光信号
OSの光量を比較し、その光量比較結果と予め設定され
た光ファイバ5内の光の減衰特性とから光伝送距離、即
ち光ファイバ5の導光位置を特定し、その導光位置に相
当するワイヤー4の中性子吸収位置Pを推定する。この
推定される中性子吸収位置Pは、図示しないモニタ等の
出力デバイスを介してオペレータが常時監視できるよう
になっている。The signal processing device 9 is equipped with, for example, a microcomputer having a CPU as a main part, and executes a preset light quantity measurement algorithm or the like to output signals from the photoelectric conversion devices 8 and 8. S1, S2
Based on the above, the light amounts of the optical signals OS optically transmitted to the both ends of the optical fiber 5 are compared, and the optical transmission distance, that is, the optical fiber, is determined from the light amount comparison result and the preset light attenuation characteristic of the optical fiber 5. The light guide position of 5 is specified, and the neutron absorption position P of the wire 4 corresponding to the light guide position is estimated. The estimated neutron absorption position P can be constantly monitored by the operator via an output device such as a monitor (not shown).
【0044】ここで、この信号処理装置9の測定原理を
説明する。Here, the measurement principle of the signal processing device 9 will be described.
【0045】まず、予め設定すべき初期条件として、光
ファイバ5とワイヤー4との互いの幾何学的関係に関す
る位置データを予め設定し、ワイヤー4からの発光量を
各中性子吸収事象毎に一定とすると、位置データ及び発
光量を初期値として光ファイバ5の受光量を予め予測で
きる。実際に、核変換物質7からの荷電粒子eの発生量
は、高速中性子の場合にはある一定の分布を持つが事実
上ほぼ一定と見做すことができ、熱中性子の場合にも殆
ど一定と考えることができる。従って、ワイヤー4と光
ファイバ5の配置関係が上述の如く予め設定されている
と、ワイヤー4の中性子吸収位置Pから導かれる光ファ
イバ5の受光量を予測できる。First, as an initial condition to be set in advance, position data relating to the geometrical relationship between the optical fiber 5 and the wire 4 is set in advance, and the amount of light emitted from the wire 4 is set to be constant for each neutron absorption event. Then, the amount of light received by the optical fiber 5 can be predicted in advance using the position data and the amount of light emission as initial values. Actually, the amount of the charged particles e generated from the nuclear transmutation material 7 has a certain distribution in the case of fast neutrons, but can be regarded as practically almost constant, and almost constant in the case of thermal neutrons. Can be considered. Therefore, if the positional relationship between the wire 4 and the optical fiber 5 is preset as described above, the amount of light received by the optical fiber 5 guided from the neutron absorption position P of the wire 4 can be predicted.
【0046】このように光ファイバ5の受光量が予測で
きることから、光伝送における減衰割合、即ち光ファイ
バ5の距離に対する減衰特性が既知であれば、光電変換
装置8、8で検出される光ファイバ5の両端部の光信号
OSの互いの光量(収光量)差は光信号の減衰特性のみ
に依存し、光ファイバ5の両端部の二つの出力信号S
1、S2から光伝送距離、即ち導光位置を特定でき、そ
の導光位置からワイヤー4の中性子吸収位置Pを推定で
きる。Since the amount of light received by the optical fiber 5 can be predicted in this way, if the attenuation ratio in optical transmission, that is, the attenuation characteristic with respect to the distance of the optical fiber 5, is known, the optical fibers detected by the photoelectric conversion devices 8 and 8 are detected. The difference between the light amounts (light collection amounts) of the optical signals OS at both ends of the optical fiber 5 depends only on the attenuation characteristics of the optical signal, and two output signals S at both ends of the optical fiber 5 are provided.
The light transmission distance, that is, the light guide position can be specified from 1 and S2, and the neutron absorption position P of the wire 4 can be estimated from the light guide position.
【0047】次に、この実施形態の全体の動作を説明す
る。Next, the overall operation of this embodiment will be described.
【0048】まず、この監視装置が起動し、図示しない
中性子発生源からの中性子nをセンサ1で受け、容器3
内のワイヤー4の任意位置で吸収されたとする。そこ
で、この任意位置、即ち測定すべき中性子吸収位置Pか
ら荷電粒子eが放出され、その飛跡に沿ってガス6が光
信号OSを発する。この光信号OSは、その中性子吸収
位置Pの近傍の光ファイバ5に予め予測された光量とし
て受光され、その導光位置から光ファイバ5を介して光
電変換装置8、8の夫々に光伝送される。First, the monitoring device is activated, the neutron n from the neutron source (not shown) is received by the sensor 1, and the container 3
It is assumed that the wire 4 has been absorbed at an arbitrary position. Then, the charged particle e is emitted from this arbitrary position, that is, the neutron absorption position P to be measured, and the gas 6 emits the optical signal OS along the track. The optical signal OS is received by the optical fiber 5 near the neutron absorption position P as a light amount predicted in advance, and is optically transmitted from the light guide position to the photoelectric conversion devices 8 and 8 via the optical fiber 5. It
【0049】次に、このように光伝送された光信号OS
は、光電変換装置8、8にて個別に電気信号に変換して
検出され、その両検出信号S1、S2が信号処理装置9
に出力される。そこで、光ファイバ5の両端部の光量差
が演算され、その光量差から光ファイバ5の導光位置が
特定され、ワイヤー4の中性子吸収位置Pが推定され
る。この推定結果は、中性子の空間出力分布に関するデ
ータとしてリアルタイムにモニタリングされ、例えばオ
ペレータが常時監視できるようモニタ等に表示される。Next, the optical signal OS optically transmitted in this way
Are individually converted into electric signals by the photoelectric conversion devices 8 and 8 and detected, and both detection signals S1 and S2 are detected by the signal processing device 9.
Is output to Therefore, the light amount difference between both ends of the optical fiber 5 is calculated, the light guide position of the optical fiber 5 is specified from the light amount difference, and the neutron absorption position P of the wire 4 is estimated. This estimation result is monitored in real time as data on the spatial output distribution of neutrons, and is displayed on a monitor or the like so that the operator can constantly monitor it, for example.
【0050】従って、この実施形態によれば、耐放射線
性に優れたガスからの発光を耐放射線性に優れた光ファ
イバを介して光伝送するセンサで中性子に関するデータ
を測定する構成としたため、ガスを充填した容器と光フ
ァイバとを利用した各種用途に対する適用範囲の広い簡
素なセンサ構造を比較的安価に構築できる。この効果
は、例えば耐放射線性及び大型化が要求される原子炉周
囲の測定装置に適用する際に最大限に発揮される。Therefore, according to this embodiment, the neutron data is measured by the sensor that optically transmits the light emitted from the gas having excellent radiation resistance through the optical fiber having excellent radiation resistance. It is possible to construct a simple sensor structure having a wide range of application for various applications using a container filled with the and the optical fiber at a relatively low cost. This effect is maximized when it is applied to, for example, a measuring device around a nuclear reactor, which requires radiation resistance and size increase.
【0051】(第2実施形態)次に、この発明の第2実
施形態を図2に基づいて説明する。上記第1実施形態で
は、導光位置の特定に光量計測を用いてあるが、この実
施形態では、光ファイバ内の光伝送時間に着目した時間
差計測を適用したものである。ここで、第1実施形態と
実質的に同等の構成要素については、その説明を簡略又
は省略する。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the light quantity measurement is used to identify the light guide position, but in this embodiment, the time difference measurement focusing on the light transmission time in the optical fiber is applied. Here, the description of the components substantially equivalent to those of the first embodiment will be simplified or omitted.
【0052】図2に示す監視装置は、信号処理系2を一
部変更したもので、その信号処理系2に所定の時間差分
析装置(「ΤDC」:Time-to-Digital Converter )1
0を加え、このΤDC10を光電変換装置8、8と信号
処理装置9の間に介挿したものである。その他の構成
は、第1実施形態と実質的に同等である。The monitoring device shown in FIG. 2 is obtained by partially modifying the signal processing system 2, and the signal processing system 2 has a predetermined time difference analyzer (“ΤDC”: Time-to-Digital Converter) 1.
0 is added, and this DC 10 is inserted between the photoelectric conversion devices 8 and 8 and the signal processing device 9. Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment.
【0053】TDC11は、光電変換装置8、8の夫々
の検出信号S1、S2を受けて光ファイバ5の両端部へ
の光伝送の時間差を所定精度で分析し、その分析した時
間差に関するデータを信号処理装置9に供給する。The TDC 11 receives the detection signals S1 and S2 of the photoelectric conversion devices 8 and 8 and analyzes the time difference of the optical transmission to the both ends of the optical fiber 5 with a predetermined accuracy, and signals the analyzed time difference data. It is supplied to the processing device 9.
【0054】信号処理装置9は、予め設定された時間差
計測に関するアルゴリズム等を実行することにより、T
DC11からの時間差に関するデータに基づいて光ファ
イバ5内の光伝送距離を求め、ワイヤー4の中性子吸収
位置Pを推定する。The signal processing device 9 executes the preset algorithm for measuring the time difference to obtain T
The optical transmission distance in the optical fiber 5 is obtained based on the data regarding the time difference from the DC 11, and the neutron absorption position P of the wire 4 is estimated.
【0055】ここで、光は、真空中では約3×108 m
/secの速度で伝搬し、媒質中ではその真空速度より
も遅い速度で伝搬するため、TDC10にてlnsec
程度の精度(通常のΤDCの処理能力で十分に達成可能
な精度)で時間分析すれば、測定すべき導光位置を30
cm程度又はそれ以下の分解能で推定できる。Here, the light is about 3 × 10 8 m in vacuum.
/ Sec and propagates in the medium at a velocity slower than the vacuum velocity, so TDC 10 lnsec
If the time analysis is performed with a degree of accuracy (accuracy that can be sufficiently achieved by the processing capacity of ordinary TDC), the light guide position to be measured is 30
It can be estimated with a resolution of about cm or less.
【0056】従って、この実施形態によれば、上記第1
実施形態と同等の効果に加え、測定精度を更に高める利
点がある。Therefore, according to this embodiment, the first
In addition to the same effect as the embodiment, there is an advantage that the measurement accuracy is further enhanced.
【0057】(第3実施形態)次に、この発明の第3実
施形態を図3に基づいて説明する。この実施形態は、比
例蛍光(プロポーショナル・シンチレーション)現象に
着目して受光効率を改善するものである。ここで、上記
第2実施形態と実質的に同等の構成要素については、そ
の説明を簡略又は省略する。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment focuses on the proportional fluorescence (proportional scintillation) phenomenon to improve the light receiving efficiency. Here, the description of the components substantially equivalent to those of the second embodiment will be simplified or omitted.
【0058】図3に示す監視装置は、センサ1及び信号
処理系2の構成に加え、高電圧電源(「HV」)11を
更に備え、このHV11を核変換物質7を塗布したワイ
ヤー4に接続したものである。その他の構成は、上記第
2実施形態と実質的に同等である。The monitoring device shown in FIG. 3 further comprises a high voltage power source (“HV”) 11 in addition to the configuration of the sensor 1 and the signal processing system 2, and this HV 11 is connected to the wire 4 coated with the transmutation substance 7. It was done. Other configurations are substantially the same as those of the second embodiment.
【0059】この監視装置は、HV11で発生した高電
圧をワイヤー4に印加させ、そのワイヤー4の中性子吸
収で放出される荷電粒子線eの飛跡に沿った容器3内の
位置に所定値以上の高電場を与えることにより、光の比
例蛍光現象を促してガス6の発光を自己増殖させ、その
光信号OSの光量を増大させる。This monitoring device applies a high voltage generated by the HV 11 to the wire 4, and at a position within the container 3 along a track of the charged particle beam e emitted by the neutron absorption of the wire 4 above a predetermined value. By applying a high electric field, the proportional fluorescence phenomenon of light is promoted, the light emission of the gas 6 is self-propagated, and the light amount of the optical signal OS is increased.
【0060】従って、この実施形態によれば、比例蛍光
現象を誘発させる高電圧をワイヤー3に印加する構成と
したため、上記第2実施形態と同様の効果に加え、光フ
ァイバ5の受光効率が一層向上し、光信号のS/Ν比が
更に改善され、中性子吸収位置の測定精度を高めること
ができる。これにより、装置の信頼性も一層向上するよ
うになる。Therefore, according to this embodiment, since the high voltage for inducing the proportional fluorescence phenomenon is applied to the wire 3, the light receiving efficiency of the optical fiber 5 is further improved in addition to the effect similar to the second embodiment. The S / N ratio of the optical signal is further improved, and the measurement accuracy of the neutron absorption position can be improved. This further improves the reliability of the device.
【0061】なお、この実施形態は、上記第2実施形態
に適用してあるが、この発明はこれに限定されるもので
はなく、例えば上記第1実施形態に適用してもよい。Although this embodiment is applied to the second embodiment, the present invention is not limited to this, and may be applied to the first embodiment, for example.
【0062】(第4実施形態)次に、この発明の第4実
施形態を図4に基づいて説明する。この実施形態は、上
記第1〜第3のいずれか1つの実施形態に基づいて、セ
ンサの測定範囲を平面的に拡大し、二次元計測を志向し
たものである。ここで、上記実施形態と実質的に同等の
構成要素については、その説明を簡略又は省略する。(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is based on any one of the above first to third embodiments, and is intended for two-dimensional measurement by expanding the measurement range of the sensor in a plane. Here, the description of the components substantially equivalent to those of the above-described embodiment will be simplified or omitted.
【0063】図4に示す監視装置は、中性子の二次元計
測を実施する装置に適用したもので、上記各実施形態と
比べると、センサ1の構成を一部変更している。The monitoring device shown in FIG. 4 is applied to a device for carrying out two-dimensional measurement of neutrons, and the configuration of the sensor 1 is partially changed as compared with the above embodiments.
【0064】センサ1は、二次元計測可能な大きさを有
する直方体状の容器3と、この容器3内の任意に定めた
測定用仮想面の横方向(同図参照)に所定間隔で縦方向
に張った複数本のワイヤー4…4と、このワイヤー4…
4の夫々の近傍位置で縦方向に沿って延び且つ隣接する
2つのワイヤー4、4間の途中位置ではU字状に折り曲
げた状態で装荷される1本の光ファイバ5とを備えてい
る。各ワイヤー4…4にはHV11が接続されている。The sensor 1 is composed of a rectangular parallelepiped container 3 having a size capable of two-dimensional measurement, and a vertical direction at predetermined intervals in the horizontal direction (see the same figure) of a virtual surface for measurement arbitrarily set in the container 3. A plurality of wires 4 ... 4 stretched on the
4 is provided with a single optical fiber 5 which extends in the longitudinal direction in the vicinity of each of them and which is loaded in a U-shaped bent state at an intermediate position between two adjacent wires 4 and 4. An HV 11 is connected to each wire 4.
【0065】信号処理系2は、光ファイバ5の両端部に
接続される光電変換装置8、8を備えている。その他の
構成は、上記各実施形態のいずれか1つと実質的に同等
であるため、その図示及び説明を省略する(ただし、図
示しない信号処理装置には、二次元計測に関するアルゴ
リズム等が予め設定されている)。The signal processing system 2 includes photoelectric conversion devices 8 and 8 connected to both ends of the optical fiber 5. Other configurations are substantially the same as any one of the above-described respective embodiments, and therefore, illustration and description thereof will be omitted (however, in a signal processing device (not shown), an algorithm or the like regarding two-dimensional measurement is preset. ing).
【0066】この監視装置は、信号処理系2にて上記と
同様の処理を施して光ファイバ5の導光位置を求める
と、その導光位置から中性子吸収に関与した複数本のワ
イヤー4…4の位置を特定し、中性子の二次元分布に関
するデータを取得する。In this monitoring device, when the signal processing system 2 performs the same processing as described above to obtain the light guide position of the optical fiber 5, the plurality of wires 4 ... 4 involved in the neutron absorption from the light guide position. The position of the neutron is identified and the data on the two-dimensional distribution of neutrons is acquired.
【0067】従って、この実施形態によれば、上記各実
施形態と同等の効果に加え、複数本のワイヤーに対して
1本の光ファイバを設けるだけで中性子計測の範囲を二
次元的に拡大できるため、センサ及び信号処理系を簡素
に構築でき、二次元中性子測定装置を従来よりも安価に
提供できる。Therefore, according to this embodiment, the range of neutron measurement can be expanded two-dimensionally by providing one optical fiber for a plurality of wires, in addition to the same effects as the above-mentioned embodiments. Therefore, the sensor and the signal processing system can be simply constructed, and the two-dimensional neutron measuring device can be provided at a lower cost than before.
【0068】(第5実施形態)次に、この発明の第5実
施形態を図5に基づき説明する。この実施形態は、中性
子発生源に原子炉を想定して実施したものである。ここ
で、上記実施形態と実質的に同等の構成要素について
は、その説明を簡略又は省略する。(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a neutron source is assumed to be a nuclear reactor. Here, the description of the components substantially equivalent to those of the above-described embodiment will be simplified or omitted.
【0069】図5に示す監視装置は、円柱状の原子炉1
2から周囲に放出される中性子nを測定するもので、上
記各実施形態と比べると、センサ1及び信号処理系を一
部変更している。The monitoring device shown in FIG. 5 is a cylindrical reactor 1
The neutron n emitted from 2 to the surroundings is measured, and the sensor 1 and the signal processing system are partially changed as compared with the above embodiments.
【0070】センサ1は、原子炉12の半径方向外側を
覆う円環状の容器3と、この容器3内の円周方向に所定
間隔で軸方向に張った複数本のワイヤー4…4と、この
ワイヤー4…4の夫々の近傍位置を通過する上記第4実
施形態と同等の1本の光ファイバ5とを備えている。各
ワイヤー4…4にはHV11が接続されている。The sensor 1 comprises an annular container 3 that covers the outside of the nuclear reactor 12 in the radial direction, a plurality of wires 4 ... 4, which are axially stretched in the container 3 at predetermined intervals in the circumferential direction. It is provided with one optical fiber 5 equivalent to that of the fourth embodiment, which passes through the respective positions near the wires 4. An HV 11 is connected to each wire 4.
【0071】信号処理系2は、光ファイバ5の両端部に
光電変換装置8、8が接続されている。その他の構成
は、上記第1〜第3実施形態のいずれか1つと実質的に
同等であるため、その図示及び説明を省略する(ただ
し、図示しない信号処理装置には、中性子の空間出力分
布計測に関するアルゴリズム等が予め設定されてい
る)。In the signal processing system 2, photoelectric conversion devices 8 are connected to both ends of the optical fiber 5. Other configurations are substantially the same as any one of the above-described first to third embodiments, and therefore illustration and description thereof will be omitted (however, in the signal processing device not shown, neutron spatial output distribution measurement). The algorithm etc. are set in advance).
【0072】この監視装置は、原子炉12内から様々な
方向で外部に放出された中性子nを容器3内に張り巡ら
されたワイヤー4…4に吸収させることによって、原子
炉12で発生される中性子の空間出力分布に関するデー
タを計測する。This monitoring device is generated in the nuclear reactor 12 by absorbing the neutrons n emitted from the inside of the nuclear reactor 12 to the outside in various directions by the wires 4 ... Measure the data on the spatial power distribution of neutrons.
【0073】従って、この実施形態によれば、上記各実
施形態と同等の効果に加え、簡素なセンサ及び信号処理
系で実際に原子炉の周囲に放出される中性子の空間出力
分布を容易に測定できる利点がある。Therefore, according to this embodiment, in addition to the same effects as the above-mentioned embodiments, the spatial output distribution of neutrons actually emitted around the reactor can be easily measured with a simple sensor and signal processing system. There are advantages.
【0074】(第6実施形態)次に、この発明の第6実
施形態を図6に基づき説明する。この実施形態は、上記
第5実施形態を一部変更して実施したものである。ここ
で、上記実施形態と実質的に同等の構成要素について
は、その説明を簡略又は省略する。(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is a modification of the fifth embodiment described above. Here, the description of the components substantially equivalent to those of the above-described embodiment will be simplified or omitted.
【0075】図6に示す監視装置は、上記第5実施形態
と比べると、信号処理系2を一部変更したものである。
センサ1は、上記第5実施形態の構成と同等である。The monitoring apparatus shown in FIG. 6 has a part of the signal processing system 2 changed as compared with the fifth embodiment.
The sensor 1 has the same configuration as that of the fifth embodiment.
【0076】信号処理系2は、上記第2実施形態の構成
に加えて、パルス計数器(パルス計数装置)13を備
え、その計数器13をTDC10と信号処理装置9との
間に介挿し、計数器13の入力端を光電変換装置8、8
の夫々に接続している。The signal processing system 2 is provided with a pulse counter (pulse counter) 13 in addition to the configuration of the second embodiment, and the counter 13 is interposed between the TDC 10 and the signal processor 9. The input end of the counter 13 is connected to the photoelectric conversion devices 8 and 8
Connected to each of.
【0077】パルス計数器13は、光電変換装置8、8
及びTDC10の出力信号をパルス計数し、その単位時
間の計数率に関するデータを信号処理装置9に供給す
る。The pulse counter 13 includes photoelectric conversion devices 8 and 8
And output signals of the TDC 10 are pulse-counted, and data regarding the count rate of the unit time is supplied to the signal processing device 9.
【0078】信号処理装置9は、予め設定された中性子
束計測に関するアルゴリズム等を実行することにより、
パルス計数器13からの計数率に関するデータに基づい
て原子炉12から放出された中性子束に関するデータを
測定する。The signal processor 9 executes a preset neutron flux measurement algorithm or the like,
The data regarding the neutron flux emitted from the nuclear reactor 12 is measured based on the data regarding the count rate from the pulse counter 13.
【0079】従って、この実施形態によれば、上記第5
実施形態と同等の効果に加え、光電変換装置8、8及び
TDC10の夫々に発生した出力信号のパルス計数値を
相互に比較することにより、バックグラウンド又は誤動
作に起因した、中性子吸収に関与していないパルス計測
を除外できるため、中性子計測の信頼性をより一層高め
る利点がある。Therefore, according to this embodiment, the fifth
In addition to the effect equivalent to that of the embodiment, the pulse count values of the output signals generated in the photoelectric conversion devices 8 and 8 and the TDC 10 are compared with each other to contribute to the neutron absorption caused by the background or malfunction. There is an advantage that the reliability of the neutron measurement is further enhanced because the non-pulse measurement can be excluded.
【0080】(第7実施形態)次に、この発明の第7実
施形態を図7に基づき説明する。この実施形態は、上記
第5実施形態を一部変更して実施したものである。ここ
で、上記実施形態と実質的に同等の構成要素について
は、その説明を簡略又は省略する。(Seventh Embodiment) Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is a modification of the fifth embodiment described above. Here, the description of the components substantially equivalent to those of the above-described embodiment will be simplified or omitted.
【0081】図7に示す監視装置は、上記第5実施形態
と比べると、信号処理系2の構成を一部変更している。The monitoring apparatus shown in FIG. 7 has a part of the configuration of the signal processing system 2 compared to the fifth embodiment.
【0082】信号処理系2は、上記第2実施形態の構成
に加え、電荷有感型の増幅器14…14及び信号選別装
置15を備え、ワイヤー4…4の夫々を電荷有感型の増
幅器14…14を介して信号選別装置15に接続し、こ
の信号選別装置15の出力側を信号処理装置9に接続し
ている。The signal processing system 2 includes, in addition to the configuration of the second embodiment, charge-sensitive amplifiers 14 ... 14 and a signal selection device 15, and wires 4 ... 4 are connected to the charge-sensitive amplifiers 14 respectively. 14 is connected to the signal selection device 15, and the output side of the signal selection device 15 is connected to the signal processing device 9.
【0083】増幅器14…14は、中性子吸収に起因し
たガス6の電離現象でワイヤー4…4内に誘導される電
荷を増幅して検出する。ここで、中性子がワイヤー4…
4に吸収されるときに荷電粒子線の飛跡に沿ってガス6
の発光現象が生じると共に、その飛跡に沿ったガス6が
電子と陽イオンとに電離するため、その電離後の電子群
はHV11からの高電圧による電場に付勢されてワイヤ
ー4…4内を移動し、その結果、中性子吸収に関与した
特定のワイヤー4のみに電荷が誘導される。従って、こ
の誘導した電荷を増幅器14…14で検出すれば、その
電荷の有無で中性子吸収に関与したワイヤー4を特定で
きる。The amplifiers 14 ... 14 amplify and detect the charges induced in the wires 4 ... 4 by the ionization phenomenon of the gas 6 caused by the neutron absorption. Here, the neutron is the wire 4 ...
Gas 6 along the track of the charged particle beam when absorbed by 4
And the gas 6 along the track is ionized into electrons and cations, and the electron group after the ionization is urged by the electric field due to the high voltage from the HV 11 to move inside the wires 4 ... As a result, electric charges are induced only in the specific wire 4 involved in neutron absorption. Therefore, if the induced charges are detected by the amplifiers 14 ... 14, the wire 4 involved in the neutron absorption can be identified by the presence or absence of the charges.
【0084】信号選別装置15は、増幅器14…14の
夫々の検出信号の有無情報に基づいて容器2内の複数本
のワイヤー4…4の内の中性子吸収に関与したワイヤー
4を選別し、その選別情報を信号処理装置9に供給す
る。The signal selection device 15 selects the wire 4 involved in the neutron absorption among the plurality of wires 4 ... 4 in the container 2 based on the presence / absence information of the detection signals of the amplifiers 14 ... The selection information is supplied to the signal processing device 9.
【0085】信号処理装置9は、上記と同等の時間差計
測を実行してワイヤー4の中性子吸収位置に関するデー
タを求める際に、信号選別装置15からの選別情報で特
定されたワイヤー4を対象として所定の信号処理を実施
する。When the signal processing device 9 performs the time difference measurement equivalent to the above to obtain the data regarding the neutron absorption position of the wire 4, the signal processing device 9 determines the wire 4 specified by the selection information from the signal selecting device 15 as a target. Signal processing of.
【0086】従って、この実施形態によれば、上記第5
実施形態と同等の効果に加え、光ファイバによる導光位
置の測定を補完し、信号処理装置の信号処理に対する負
荷を更に軽減し、位置測定精度を更に高める利点があ
る。Therefore, according to this embodiment, the fifth
In addition to the same effect as the embodiment, there is an advantage that the measurement of the light guide position by the optical fiber is complemented, the load on the signal processing of the signal processing device is further reduced, and the position measurement accuracy is further enhanced.
【0087】(第8実施形態)次に、この発明の第8実
施形態を図8に基づき説明する。上記第7実施形態で
は、信号選別装置15で電気信号の有無を判定してある
が、この実施形態は電気信号の量を同時に測定するもの
である。ここで、上記実施形態と実質的に同等の構成要
素については、その説明を簡略又は省略する。(Eighth Embodiment) Next, an eighth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. In the seventh embodiment described above, the presence or absence of an electric signal is determined by the signal selection device 15, but this embodiment measures the amount of the electric signal at the same time. Here, the description of the components substantially equivalent to those of the above-described embodiment will be simplified or omitted.
【0088】図8に示す監視装置は、上記第7実施形態
の信号処理系2の構成を一部変更し、信号選別装置15
の代わりに増幅器14…14と信号処理装置9の間に信
号計測装置16を介挿している。In the monitoring device shown in FIG. 8, the configuration of the signal processing system 2 of the seventh embodiment is partially changed, and a signal selecting device 15 is provided.
14 and a signal measuring device 16 are inserted between the amplifiers 14 and 14 and the signal processing device 9.
【0089】信号計測装置16は、例えばカウンタ等を
搭載したデジタル回路から成り、増幅器14…14の夫
々からの電気信号に基づいて主に単位時間に収集される
電荷量又は単位時間に計数されるパルス計数値等のデー
タを計測し、そのデータを信号処理装置9に供給する。The signal measuring device 16 is composed of, for example, a digital circuit equipped with a counter or the like, and is mainly counted in a charge amount or a unit time collected in a unit time based on an electric signal from each of the amplifiers 14 ... Data such as the pulse count value is measured and the data is supplied to the signal processing device 9.
【0090】信号処理装置9は、上記と同様に時間差計
測を実行してワイヤー4…4の中性子吸収位置に関する
データを計測すると共に、予め設定された中性子束計測
に関するアルゴリズム等を実行することにより、信号計
測装置16からの電気信号を積算して中性子束に関する
データを同時に測定する。The signal processing device 9 performs the time difference measurement in the same manner as described above to measure the data regarding the neutron absorption position of the wires 4 ... 4 and by executing the preset neutron flux measurement algorithm and the like. The electric signals from the signal measuring device 16 are integrated to simultaneously measure the data regarding the neutron flux.
【0091】従って、この実施形態によれば、上記第5
実施形態と同等の効果に加え、ガスの発光及び光ファイ
バを利用した位置計測だけでなく、ガスの電離に基づく
電気信号を利用した中性子束計測を同時に実施できる利
点がある。Therefore, according to this embodiment, the fifth
In addition to the same effect as the embodiment, there is an advantage that not only the gas emission and the position measurement using the optical fiber but also the neutron flux measurement using the electric signal based on the ionization of the gas can be simultaneously performed.
【0092】(第9実施形態)次に、この発明の第9実
施形態を図9に基づき説明する。この実施形態は、複数
本のワイヤーの形状及び配置を工夫したものである。こ
こで、上記実施形態と実質的に同等の構成要素について
は、その説明を簡略又は省略する。(Ninth Embodiment) Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the shape and arrangement of a plurality of wires are devised. Here, the description of the components substantially equivalent to those of the above-described embodiment will be simplified or omitted.
【0093】図9に示す監視装置は、上記第5実施形態
と比べると、センサ1の構成を一部変更している。In the monitoring device shown in FIG. 9, the structure of the sensor 1 is partially changed as compared with the fifth embodiment.
【0094】センサ1は、容器2内の軸方向の異なる位
置に並設される複数本の円環状のワイヤー4a…4a
と、このワイヤー4a…4aと交差する上記と同様の1
本の光ファイバ5とを備える。ワイヤー4、4aにはH
V11が接続されている。The sensor 1 comprises a plurality of annular wires 4a ... 4a arranged in parallel at different axial positions in the container 2.
And this wire 4a ...
And a book optical fiber 5. H for wires 4 and 4a
V11 is connected.
【0095】光ファイバ5は、ワイヤー4a…4aの近
傍位置を全てカバーする構造ではなく、そのワイヤー4
a…4aに対して所定間隔で離散的に横切る、例えば直
交する交差構造となる。この光ファイバ5は、2種類の
互いに強度が異なる光信号、即ちワイヤー4a…4aと
の交差点付近で受ける光強度の高い第1の光信号OSa
と、ガス6中を拡散又は減衰した後のワイヤー4a…4
aから離れた位置で受ける光強度の弱い第2の光信号O
Sbとを光伝送する。ただし、第2の光信号OSbに関
しては、HV11による高電場に起因する光の自己増殖
現象を利用したいるため、計測には殆ど支障がない光量
となっている。The optical fiber 5 does not cover all the positions in the vicinity of the wires 4a ...
a ... 4a has a cross structure that crosses discretely at a predetermined interval, for example, is orthogonal to each other. The optical fiber 5 has two types of optical signals having different intensities, that is, a first optical signal OSa having a high optical intensity received near the intersection with the wires 4a ... 4a.
And the wires 4a ... 4 after being diffused or attenuated in the gas 6
The second optical signal O having a weak light intensity received at a position away from a
Optically transmits Sb. However, regarding the second optical signal OSb, since the self-propagation phenomenon of light due to the high electric field due to the HV11 is used, the light amount has almost no hindrance to the measurement.
【0096】信号処理系2は、光ファイバ5の両端部の
夫々に接続される光電変換装置8、8を備えている。そ
の他の構成は、上記第6〜第8実施形態のいずれか1つ
と実質的に同等であるため、その図示及び説明を省略す
る。The signal processing system 2 includes photoelectric conversion devices 8 and 8 connected to both ends of the optical fiber 5, respectively. Other configurations are substantially the same as any one of the sixth to eighth embodiments, and therefore the illustration and description thereof are omitted.
【0097】この信号処理系2は、光電変換装置8、8
にて第1及び第2の光信号OSa、OSbの夫々を電気
信号(電気パルス)に変換して検出し、図示しない信号
処理装置等にて両光信号OSa、OSbに相当する電気
信号を個別に抽出し、上記と同様の時間差分析等を実行
してワイヤーの中性子吸収位置Pを測定する。これによ
り、中性子吸収位置Pとして、ワイヤー4a…4aと光
ファイバ5の交差点付近とその中間位置とを正確に測定
できる。This signal processing system 2 includes photoelectric conversion devices 8 and 8
Converts each of the first and second optical signals OSa and OSb into an electric signal (electric pulse) and detects the electric signal, and an electric signal corresponding to both optical signals OSa and OSb is individually detected by a signal processing device (not shown). And the same time difference analysis as described above is performed to measure the neutron absorption position P of the wire. Thus, as the neutron absorption position P, the vicinity of the intersection of the wires 4a ... 4a and the optical fiber 5 and the intermediate position thereof can be accurately measured.
【0098】従って、この実施形態によれば、光ファイ
バをワイヤーに対して離散的に横切る状態で設けている
ため、その導光位置の推定精度を一層高めることができ
る。特に、この実施形態に上記第7又は第8実施形態を
組み合わせることにより、電離信号による発光信号の位
置較正を行った場合には、計測位置の決定精度をより一
層高める利点がある。Therefore, according to this embodiment, since the optical fiber is provided so as to traverse the wire discretely, it is possible to further improve the estimation accuracy of the light guide position. In particular, by combining this embodiment with the seventh or eighth embodiment, there is an advantage that the accuracy of determination of the measurement position is further enhanced when the position calibration of the light emission signal by the ionization signal is performed.
【0099】(第10実施形態)次に、この発明の第1
0実施形態を図10に基づき説明する。この実施形態
は、上記各実施形態を組み合わせて特にワイヤーの配置
を工夫したものである。ここで、上記実施形態と実質的
に同等の構成要素については、その説明を簡略又は省略
する。(Tenth Embodiment) Next, the first embodiment of the present invention will be described.
The 0th embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the arrangement of wires is particularly devised by combining the above embodiments. Here, the description of the components substantially equivalent to those of the above-described embodiment will be simplified or omitted.
【0100】図10に示す監視装置は、上記第9実施形
態と比べると、センサ1の構成を一部変更している。The monitoring device shown in FIG. 10 has a part of the configuration of the sensor 1 compared to the ninth embodiment.
【0101】センサ1は、容器3内に上記第5〜第8実
施形態と同様のワイヤー4…4と、上記第9実施形態と
同様の円環状のワイヤー4a…4aとを網の目状に張り
巡らして配置し、上記各実施形態と同様の1本の光ファ
イバ5を配置して成る。ここで、各ワイヤー4、4aに
はHV11が接続されている。光ファイバ5は、原子炉
12の周囲に網の目状に張り巡らされたワイヤ4,4a
に対して特定の方向、例えばワイヤー4…4の近傍位置
を通るように設置されている。The sensor 1 has, in the container 3, the wires 4 ... 4 similar to those in the fifth to eighth embodiments and the annular wires 4a ... 4a similar to those in the ninth embodiment, which are in a mesh shape. The optical fibers 5 are arranged in a stretched manner, and one optical fiber 5 similar to that in each of the above embodiments is arranged. Here, HV11 is connected to each wire 4, 4a. The optical fiber 5 is composed of wires 4, 4a stretched around the reactor 12 in a mesh pattern.
However, it is installed so as to pass in a specific direction, for example, a position near the wires 4 ...
【0102】信号処理系2は、光ファイバ5の両端部に
接続される光電変換装置8、8を備えている。その他の
構成は、上記第6〜第8実施形態のいずれか1つと実質
的に同等であるため、その図示及び説明を省略する。The signal processing system 2 comprises photoelectric conversion devices 8 and 8 connected to both ends of the optical fiber 5. Other configurations are substantially the same as any one of the sixth to eighth embodiments, and therefore the illustration and description thereof are omitted.
【0103】この信号処理系2は、ワイヤー4、4aの
いずれかの中性子吸収位置からの光信号を光ファイバ5
を介して光電変換装置8、8で受け、上記と同様の信号
解析処理(パルス波形処理等)を施すことにより、ワイ
ヤー4、4aの中性子吸収位置Pに関するデータを測定
する。The signal processing system 2 receives an optical signal from any one of the neutron absorbing positions of the wires 4 and 4a by using the optical fiber 5.
The data regarding the neutron absorption position P of the wires 4 and 4a is measured by being received by the photoelectric conversion devices 8 and 8 through and subjected to the same signal analysis processing (pulse waveform processing and the like) as described above.
【0104】従って、この実施形態によれば、上記第9
実施形態と同等の効果に加え、中性子吸収位置に関する
データの分析精度を一層高め、中性子の空間出力分布を
より一層詳細な精度で測定できる利点がある。Therefore, according to this embodiment, the ninth
In addition to the effects similar to those of the embodiment, there is an advantage that the analysis accuracy of data regarding the neutron absorption position can be further improved and the spatial output distribution of neutrons can be measured with more detailed accuracy.
【0105】(第11実施形態)次に、この発明の第1
1実施形態を図11に基づき説明する。上記各実施形態
では、信号処理系で検出される光信号にワイヤー3の中
性子吸収に基づく発光信号のほか、他の要因、例えば原
子炉から放出されるγ線又は電子等の二次粒子等を含む
荷電粒子線によるガスの発光現象で生成した発光信号を
バックグラウンド成分として含むことが想定される。こ
の実施形態は、このようなバックグラウンド成分に関す
るノイズ対策を工夫したものである。ここで、上記実施
形態と実質的に同等の構成要素については、その説明を
簡略又は省略する。(Eleventh Embodiment) Next, the first embodiment of the present invention will be described.
One embodiment will be described with reference to FIG. In each of the above-described embodiments, in addition to the emission signal based on the neutron absorption of the wire 3, the optical signal detected by the signal processing system may include other factors such as secondary particles such as γ-rays or electrons emitted from the nuclear reactor. It is assumed that the emission signal generated by the emission phenomenon of gas due to the charged particle beam containing the emission signal is included as a background component. In this embodiment, measures against noise related to such background components are devised. Here, the description of the components substantially equivalent to those of the above-described embodiment will be simplified or omitted.
【0106】図11に示す監視装置は、上記各実施形態
と比べると、センサ1の構成を一部変更したものであ
る。The monitoring device shown in FIG. 11 is obtained by partially changing the configuration of the sensor 1 as compared with each of the above embodiments.
【0107】センサ1は、2本の光ファイバ、即ち、複
数本のワイヤー4…4の近傍位置に上述と同等の第1の
光ファイバ5aを配置し、ワイヤー4…4の近傍位置か
ら離間させた位置に新たに第2の光ファイバ5bを配置
したものである。各ワイヤー4…4にはHV11が接続
されている。このセンサ1は、第1の光ファイバ5aを
介して主に中性子吸収に関する光信号OS1を光伝送す
ると共に、第2の光ファイバ5bを介して中性子吸収に
依らないバックグラウンド成分を含む光信号OS2のみ
を光伝送する。In the sensor 1, two optical fibers, that is, a first optical fiber 5a equivalent to the above is arranged in the vicinity of a plurality of wires 4 ... 4 and separated from the vicinity of the wires 4 ... The second optical fiber 5b is newly arranged at the above position. An HV 11 is connected to each wire 4. The sensor 1 optically transmits an optical signal OS1 mainly relating to neutron absorption via the first optical fiber 5a, and an optical signal OS2 including a background component not depending on neutron absorption via the second optical fiber 5b. Only optical transmission.
【0108】信号処理系2は、第1の光ファイバ5aの
両端部の夫々に接続される第1の光電変換装置8a、8
aと、第2の光ファイバ5bの両端部の夫々に接続され
る第2の光電変換装置8b、8bとを備えている。その
他の構成は、上記実施形態と実質的に同等のため、その
図示及び説明を省略する。The signal processing system 2 includes first photoelectric conversion devices 8a and 8a connected to both ends of the first optical fiber 5a.
a and second photoelectric conversion devices 8b and 8b connected to both ends of the second optical fiber 5b. Since other configurations are substantially the same as those of the above-described embodiment, their illustration and description are omitted.
【0109】この信号処理系2は、2つの光ファイバ5
a、5bの光信号OS1、OS2の差を求めることによ
り、中性子吸収に依らないバックグラウンドの影響を殆
ど除去した光信号を抽出し、その光信号に基づいて上記
と同様にワイヤー4の中性子吸収位置Pを測定する。The signal processing system 2 includes two optical fibers 5
By obtaining the difference between the optical signals OS1 and OS2 of a and 5b, an optical signal in which the influence of the background not depending on the neutron absorption is almost removed is extracted, and based on the optical signal, the neutron absorption of the wire 4 is performed in the same manner as above. The position P is measured.
【0110】従って、この実施形態によれば、上記実施
形態と同等の効果に加え、バックグラウンドによるノイ
ズの影響を殆ど除去でき、中性子吸収位置及び中性子束
の計測精度をより一層高めることができる。Therefore, according to this embodiment, in addition to the same effect as the above embodiment, the influence of noise due to the background can be almost eliminated, and the measurement accuracy of the neutron absorption position and the neutron flux can be further improved.
【0111】(第12実施形態)次に、この発明の第1
2実施形態を図12に基づき説明する。この実施形態
は、この発明の放射線計測システムを上記各実施形態で
述べた中性子計測に関する装置ではなく、電離放射線計
測に関する装置、例えば放射線空間出力監視装置に適用
したものである。ここで、上記各実施形態と実質的に同
等の構成要素については、その説明を簡略又は省略す
る。(Twelfth Embodiment) Next, the first embodiment of the present invention will be described.
2nd Embodiment is described based on FIG. In this embodiment, the radiation measuring system of the present invention is applied to an apparatus related to ionizing radiation measurement, for example, a radiation space output monitoring apparatus, instead of the apparatus related to neutron measurement described in the above embodiments. Here, the description of the constituent elements substantially equivalent to those of the above-described embodiments will be simplified or omitted.
【0112】図12に示す放射線空間出力監視装置は、
γ線、電子線、陽電子線、陽子線その他重荷電粒子線を
含む電離放射線を放出する放射線発生源17の周囲に配
置されるもので、上記各実施形態の監視装置と比べる
と、センサ1の構成を一部変更している。The radiation space output monitoring apparatus shown in FIG.
It is arranged around a radiation generation source 17 that emits ionizing radiation including γ rays, electron rays, positron rays, proton rays, and other heavy charged particle rays. Some configurations have been changed.
【0113】即ち、センサ1には、核変換物質7を塗布
していないワイヤー4b…4bが装荷されている。放射
線発生源17からの電離放射線がワイヤー4b…4bの
近傍を通過するときにガス6の比例蛍光現象が生じ、強
く発光するためである。従って、このセンサ1は、電離
放射線を受けたときにワイヤー4の近傍でガス6が発す
る光信号OSを光ファイバ5で受けて光伝送する。That is, the sensor 1 is loaded with the wires 4b ... 4b to which the transmutation substance 7 is not applied. This is because when the ionizing radiation from the radiation generation source 17 passes near the wires 4b ... 4b, the proportional fluorescence phenomenon of the gas 6 occurs and strong emission occurs. Therefore, the sensor 1 receives the optical signal OS generated by the gas 6 in the vicinity of the wire 4 when receiving the ionizing radiation by the optical fiber 5 and optically transmits the signal.
【0114】信号処理系2は、光ファイバ5の両端部に
接続される光電変換装置8、8を備えている。その他の
構成は、上記各実施形態のいずれか1つと実質的に同等
であるため、その図示及び説明を省略する。この信号処
理系2は、上記各実施形態と同様の信号処理を施すこと
で、ワイヤー4b…4bの電離放射線通過位置に関する
データを測定する。The signal processing system 2 includes photoelectric conversion devices 8 and 8 connected to both ends of the optical fiber 5. Other configurations are substantially the same as any one of the above-described respective embodiments, and therefore, illustration and description thereof will be omitted. The signal processing system 2 measures the data relating to the ionizing radiation passage positions of the wires 4b ... 4b by performing the same signal processing as in the above-described respective embodiments.
【0115】従って、この実施形態によれば、電離放射
線計測に関しても上記各実施形態と同等の効果を発揮さ
せることができ、応用範囲の広い測定装置に適用でき
る。例えば、CT法に基づく医療用ポジトロンCT装置
や、放射線を使用して測定対象の試料を三次元的に分析
する測定装置等に適用できる。Therefore, according to this embodiment, it is possible to exert the same effects as those of the above-mentioned respective embodiments with respect to ionizing radiation measurement, and it is possible to apply to a measuring device having a wide range of application. For example, it can be applied to a medical positron CT apparatus based on the CT method, a measuring apparatus that uses radiation to three-dimensionally analyze a sample to be measured, and the like.
【0116】なお、この実施形態ではHVを備えた構成
としてあるが、この発明は必ずしもこれに限定されるも
のではなく、HVを省略してもよい。ワイヤーに高電圧
を印加しなくても、ガスの発光現象により計測に殆ど支
障がない光量を取得できるためである。Although the HV is provided in this embodiment, the present invention is not limited to this, and the HV may be omitted. This is because even if a high voltage is not applied to the wire, it is possible to obtain a light amount that hardly interferes with the measurement due to the gas emission phenomenon.
【0117】[0117]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜15記
載の発明に係る中性子計測システムによれば、特にセン
サをガスを封入した容器、核変換物質を塗布したワイヤ
ー、及び光ファイバで構成したため、センサ及び信号処
理系を簡素に構築でき、その信号処理系に掛かる負荷を
大幅に抑制でき、装置全体を比較的安価に提供できる。
この効果は、特に原子炉等の周囲で大型化及び耐放射線
性が要求される中性子空間出力分布装置等に適用した場
合に最大限に発揮させることができる。As described above, according to the neutron measurement system according to the invention described in claims 1 to 15, in particular, the sensor is composed of a container in which a gas is enclosed, a wire coated with a transmutation substance, and an optical fiber. Therefore, the sensor and the signal processing system can be simply constructed, the load on the signal processing system can be significantly suppressed, and the entire apparatus can be provided at a relatively low cost.
This effect can be maximized especially when applied to a neutron space power distribution device or the like which is required to have a large size and radiation resistance around a nuclear reactor or the like.
【0118】また、請求項16記載の発明に係る放射線
計測システムによれば、特にセンサをガスを封入した容
器、ワイヤー、及び光ファイバで構成したため、上記と
同等の効果を電離放射線計測に関しても発揮させること
ができ、例えばCT法の利点を活用しつつ、汎用性を高
めた測定装置に適したセンサ及び信号処理系を簡素に構
築でき、装置全体を比較的安価に提供できる。According to the radiation measuring system of the sixteenth aspect of the present invention, since the sensor is composed of the container in which the gas is enclosed, the wire, and the optical fiber, the same effect as the above is exerted in the ionizing radiation measurement. For example, while utilizing the advantages of the CT method, it is possible to simply construct a sensor and a signal processing system suitable for a measuring device having improved versatility, and it is possible to provide the entire device at a relatively low cost.
【図1】第1実施形態の中性子空間出力分布監視装置
(本発明の中性子計測システムを搭載)の全体構成を示
す概略図。FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a neutron spatial output distribution monitoring apparatus (with a neutron measurement system of the present invention) according to a first embodiment.
【図2】第2実施形態の中性子空間出力分布監視装置の
全体構成を示す概略図。FIG. 2 is a schematic diagram showing an overall configuration of a neutron spatial power distribution monitoring device of a second embodiment.
【図3】第3実施形態の中性子空間出力分布監視装置の
全体構成を示す概略図。FIG. 3 is a schematic diagram showing an overall configuration of a neutron spatial output distribution monitoring device of a third embodiment.
【図4】第4実施形態の中性子空間出力分布監視装置の
全体構成を示す概略図。FIG. 4 is a schematic diagram showing an overall configuration of a neutron spatial output distribution monitoring device of a fourth embodiment.
【図5】第5実施形態の中性子空間出力分布監視装置の
全体構成を示す概略図。FIG. 5 is a schematic diagram showing the overall configuration of a neutron spatial output distribution monitoring device according to a fifth embodiment.
【図6】第6実施形態の中性子空間出力分布監視装置の
全体構成を示す概略図。FIG. 6 is a schematic diagram showing the overall configuration of a neutron spatial power distribution monitoring device of a sixth embodiment.
【図7】第7実施形態の中性子空間出力分布監視装置の
全体構成を示す概略図。FIG. 7 is a schematic diagram showing the overall configuration of a neutron spatial output distribution monitoring device of a seventh embodiment.
【図8】第8実施形態の中性子空間出力分布監視装置の
全体構成を示す概略図。FIG. 8 is a schematic diagram showing the overall configuration of a neutron spatial output distribution monitoring device of an eighth embodiment.
【図9】第9実施形態の中性子空間出力分布監視装置の
全体構成を示す概略図。FIG. 9 is a schematic diagram showing the overall configuration of a neutron spatial output distribution monitoring device according to a ninth embodiment.
【図10】第10実施形態の中性子空間出力分布監視装
置の全体構成を示す概略図。FIG. 10 is a schematic diagram showing the overall configuration of a neutron spatial output distribution monitoring device of a tenth embodiment.
【図11】第11実施形態の中性子空間出力分布監視装
置の全体構成を示す概略図。FIG. 11 is a schematic diagram showing the overall configuration of a neutron spatial output distribution monitoring device of an eleventh embodiment.
【図12】第12実施形態の放射線空間出力分布監視装
置(本発明の放射線計測システムを搭載)の全体構成を
示す概略図。FIG. 12 is a schematic diagram showing an overall configuration of a radiation space output distribution monitoring apparatus (mounted with a radiation measurement system of the present invention) of a twelfth embodiment.
1 センサ 2 信号処理系 3 容器 4 ワイヤー 5 光ファイバ(光ケーブル) 6 ガス 7 核変換物質 8 光電変換装置 9 信号処理装置 10 TDC(時間差分析装置) 11 HV(高電圧電源) 12 原子炉(中性子発生源) 13 パルス計数器 14 増幅器 15 信号選別装置 16 信号計測装置 17 放射線発生源 n 中性子 e 荷電粒子 OS 光信号 1 Sensor 2 Signal Processing System 3 Container 4 Wire 5 Optical Fiber (Optical Cable) 6 Gas 7 Nuclear Conversion Material 8 Photoelectric Converter 9 Signal Processor 10 TDC (Time Difference Analyzer) 11 HV (High Voltage Power Supply) 12 Nuclear Reactor (Neutron Generation) Source) 13 pulse counter 14 amplifier 15 signal selection device 16 signal measuring device 17 radiation source n neutron e charged particle OS optical signal
Claims (16)
ンサと、このセンサの検出信号から上記中性子に関する
情報を取得する信号処理系とを備えた中性子計測システ
ムにおいて、 上記センサは、荷電粒子の存在下で発光するガスを封入
した容器と、この容器内に配置され且つ当該容器内に上
記中性子を受け入れたときに当該中性子を吸収して上記
荷電粒子を放出する核変換物質を表面に塗布したワイヤ
ーと、このワイヤーの近傍位置に配置され且つ上記中性
子を上記ワイヤーで吸収したときに上記核変換物質から
放出される上記荷電粒子の存在下で上記ガスが発する光
信号を上記ワイヤーの近傍位置で受けて光伝送する光ケ
ーブルとを備え、 上記信号処理系は、上記光ケーブルにより光伝送された
上記光信号に基づいて少なくとも上記ワイヤーの中性子
吸収位置に関するデータを取得するデータ取得手段を備
えたことを特徴とする中性子計測システム。1. A neutron measurement system comprising a sensor for detecting neutrons from a neutron source and a signal processing system for acquiring information on the neutrons from a detection signal of the sensor, wherein the sensor has the presence of charged particles. A container enclosing a gas that emits light below, and a wire that is disposed in this container and that has a nuclear transmutation substance that absorbs the neutrons and releases the charged particles when the neutrons are received in the container And the optical signal emitted by the gas in the vicinity of the wire in the presence of the charged particles emitted from the transmutation material when the neutron is absorbed by the wire. And an optical cable for optically transmitting the optical signal. Neutron monitoring system characterized by comprising a data acquisition means for acquiring data about neutron absorbing position of over.
の両端部の夫々の光信号を個別に電気信号に変換して検
出する光電変換手段と、この光電変換手段が検出した電
気信号に基づいて前記ワイヤーの中性子吸収位置に関す
るデータを測定する位置計測手段とを備えた請求項1記
載の中性子計測システム。2. The photoelectric conversion means for individually converting the optical signals of both ends of the optical cable into electric signals and detecting the electric signals, and the data acquisition means based on the electric signals detected by the photoelectric conversion means. The neutron measurement system according to claim 1, further comprising a position measurement unit that measures data regarding a neutron absorption position of the wire.
が検出した電気信号に基づいて前記光ケーブルの両端部
の夫々の光信号の互いの光量差に関するデータを求め、
そのデータから前記ワイヤーの中性子吸収位置に関する
データを計測する手段である請求項2記載の中性子計測
システム。3. The position measuring means obtains data relating to a light amount difference between the respective optical signals at both ends of the optical cable, based on the electric signal detected by the photoelectric conversion means,
The neutron measurement system according to claim 2, which is a means for measuring data regarding a neutron absorption position of the wire from the data.
が検出した電気信号に基づいて前記光ケーブルの両端部
の夫々の光信号の光伝送時間差に関するデータを求め、
そのデータに基づいて前記ワイヤーの中性子吸収位置に
関するデータを計測する手段である請求項2記載の中性
子計測システム。4. The position measuring means obtains data relating to an optical transmission time difference between the optical signals at both ends of the optical cable based on the electric signal detected by the photoelectric conversion means,
The neutron measurement system according to claim 2, which is means for measuring data regarding a neutron absorption position of the wire based on the data.
殖による比例蛍光を誘起させる高電圧を発生する高電圧
電源を更に備え、この高電圧電源を前記ワイヤーに接続
した請求項1乃至4のいずれか1項記載の中性子計測シ
ステム。5. The high voltage power source for generating a high voltage for inducing proportional fluorescence due to self-propagation to an optical signal emitted from the gas, further comprising: the high voltage power source connected to the wire. The neutron measurement system according to claim 1.
り、この複数本のワイヤーを前記容器内に配置すると共
に、前記光ケーブルは1本の光ケーブルであり、この1
本の光ケーブルを上記複数本のワイヤーの夫々の近傍を
通るように上記容器内に張り巡らして配置した請求項1
乃至5のいずれか1項記載の中性子計測システム。6. The wire is a plurality of wires, the plurality of wires are arranged in the container, and the optical cable is a single optical cable.
2. A plurality of optical cables are arranged inside the container so as to pass in the vicinity of each of the plurality of wires.
The neutron measurement system according to any one of 1 to 5.
が検出した電気信号に基づいて前記容器内の二次元中性
子吸収位置に関するデータを計測する手段である請求項
6記載の中性子計測システム。7. The neutron measurement system according to claim 6, wherein the position measuring means is means for measuring data relating to a two-dimensional neutron absorption position in the container based on an electric signal detected by the photoelectric conversion means.
り、前記容器は上記原子炉の外径よりも大きい内径を有
する筒状の容器であり、この容器を上記原子炉の周囲を
覆い且つ当該原子炉から外部に放射される中性子を受け
る位置に配置した請求項1乃至5のいずれか1項記載の
中性子計測システム。8. The neutron source is a cylindrical reactor, the container is a cylindrical container having an inner diameter larger than the outer diameter of the reactor, and the container covers the periphery of the reactor. The neutron measurement system according to any one of claims 1 to 5, which is arranged at a position for receiving neutrons emitted from the nuclear reactor to the outside.
が検出した電気信号に基づいて前記原子炉の中性子束空
間分布に関するデータを計測する手段である請求項8記
載の中性子計測システム。9. The neutron measurement system according to claim 8, wherein the position measuring means is means for measuring data regarding a neutron flux spatial distribution of the nuclear reactor based on an electric signal detected by the photoelectric conversion means.
手段が検出した電気信号に基づいて前記ワイヤーの各中
性子吸収事象毎の前記光信号のパルス数を計数し、その
パルス数の単位時間の計数率に基づいて上記ワイヤーに
吸収された中性子束に関するデータを計測する手段を備
えた請求項2乃至9のいずれか1項記載の中性子計測シ
ステム。10. The data acquisition means counts the pulse number of the optical signal for each neutron absorption event of the wire based on the electric signal detected by the photoelectric conversion means, and counts the pulse number per unit time. The neutron measurement system according to any one of claims 2 to 9, further comprising means for measuring data regarding a neutron flux absorbed in the wire based on a rate.
質から荷電粒子が放出されるときに前記複数本のワイヤ
ーの夫々に誘起される電気信号を検出し、その各電気信
号に基づいて上記複数本のワイヤーを選別する手段を備
えた請求項5乃至9のいずれか1項記載の中性子計測シ
ステム。11. The data acquisition means detects an electric signal induced in each of the plurality of wires when a charged particle is emitted from the nuclear transmutation material, and the plurality of electric signals are detected based on each electric signal. The neutron measurement system according to any one of claims 5 to 9, further comprising a means for selecting a number of wires.
質が荷電粒子を放出するときに前記複数本のワイヤーの
夫々に誘起される電気信号を検出し、その各電気信号を
積算して上記複数本のワイヤーの夫々に吸収された中性
子量に関するデータを計測する手段を備えた請求項5乃
至9のいずれか1項記載の中性子計測システム。12. The data acquisition means detects an electric signal induced in each of the plurality of wires when the transmutation substance emits a charged particle, and integrates the electric signals to integrate the plurality of electric signals. The neutron measurement system according to any one of claims 5 to 9, further comprising means for measuring data relating to the amount of neutrons absorbed in each of the wires of the book.
向に直交する状態で前記容器内に配置した請求項1乃至
12のいずれか1項記載の中性子計測システム。13. The neutron measurement system according to claim 1, wherein the optical cable is arranged in the container in a state of being orthogonal to an axial direction of the wire.
網目状に配置した請求項5乃至12記載のいずれか1項
記載の中性子計測システム。14. The neutron measurement system according to claim 5, wherein the plurality of wires are arranged in a mesh in the container.
離した位置を通る別途の光ケーブルを配置した請求項1
乃至14のいずれか1項記載の中性子計測システム。15. A separate optical cable passing through a position apart from the vicinity of the wire is arranged in the container.
15. The neutron measurement system according to any one of 1 to 14.
するセンサと、このセンサの検出信号から上記電離放射
線に関する情報を取得する信号処理系とを備えた放射線
計測システムにおいて、 上記センサは、ワイヤーを有し且つ上記電離放射線が通
過するときに発光するガスを封入した容器と、上記ワイ
ヤーの近傍位置に配置され且つ上記ガスが発する光信号
を上記ワイヤーの近傍位置で受けて光伝送する光ケーブ
ルとを備え、 上記信号処理系は、上記光ケーブルにより光伝送された
上記光信号に基づいて少なくとも上記電離放射線の通過
位置に関するデータを取得するデータ取得手段とを備え
たことを特徴とする放射線計測システム。16. A radiation measuring system comprising a sensor for detecting ionizing radiation from a radiation source and a signal processing system for acquiring information on the ionizing radiation from a detection signal of the sensor, wherein the sensor is a wire. A container having a gas that emits light when the ionizing radiation passes and an optical cable that is arranged in the vicinity of the wire and receives an optical signal emitted by the gas in the vicinity of the wire and optically transmits the signal. The radiation measuring system, wherein the signal processing system comprises: a data acquiring unit that acquires at least data regarding a passing position of the ionizing radiation based on the optical signal optically transmitted by the optical cable.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8022831A JPH09218270A (en) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | Neutron measurement system and radiation measurement system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8022831A JPH09218270A (en) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | Neutron measurement system and radiation measurement system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09218270A true JPH09218270A (en) | 1997-08-19 |
Family
ID=12093651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8022831A Pending JPH09218270A (en) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | Neutron measurement system and radiation measurement system |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09218270A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-02-08 JP JP8022831A patent/JPH09218270A/en active Pending
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