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シンチレーションファイバーを用いた線量率分布測定

Experimental measurement of dose-rate distribution with scintillation fiber detector

江本 武彦; 鳥居 建男 ; 野崎 達夫 ; 齋藤 圭; 江森 修一; 安藤 秀樹

Emoto, Takehiko; Torii, Tatsuo; Nozaki, Tatsuo; Saito, Kei; Emori, Shuichi; Ando, Hideki

$$gamma$$線の線量率分布を容易に測定する目的で、検出器にプラスチックシンチレーションファイバー(以下、PSFという)を用い、飛行時間法によりシンチレーション光の到達時間差を計測することによって線量率分布を測定する手法を開発した。また、測定装置を試作し、コリメートした$$gamma$$線の照射による位置分解能の測定と、$$gamma$$線照射装置等を用いて線量率測定範囲とエネルギー特性の測定を実施した。本装置を現場での$$gamma$$線線量率分布測定に適用し、本測定法の実用化試験を実施した。主な結果は以下のとおりである。(1)本手法を用いれば、1本の検出器で線量率の連続分布が測定でき、結果が直ちに装置の画面に図示される。(2)計数率測定範囲の上限は10$$^{6}$$cpsまである。0.25mm$$phi$$$$times$$1本、10m長の検出器を用いた場合の線量率測定範囲の上限は、1Sv/h(計算値)である。(3)今回測定を実施した500KeV$$sim$$1.5MeVの範囲では、検出効率は$$gamma$$線のエネルギーに依存しない。(4)線量率分布測定に用いる検出器として使用可能なPSFの長さは、約10mまでである。(5)線量率分布が鋭いピークを持っている場合、検出器の出力は分解能に起因して実際の分布よりも平坦化される。この影響は、アンフォールディング法を用いて補正することができる。(6)マルチパラメータ測定法を用い、光電子増倍管の波高値を1個1個の放射線の入射位置で補正することによって、放射線のエネルギー及び種類の弁別が可能である。

The technique has been developed to measure the dose-rate distribution of radiation easily. The detector is made of plastic scintillation fibers (of following PSFs). The technique is based on the time of flight method, that is to measure the time difference of scintillation reaching from a incidence position to both ends of fibers. Measuring devices were built as trials. The position resolution was measured with collimated $$gamma$$ ray. The dose-rate linearity and the energy response were measured with an irradiation equipment of $$gamma$$ ray. Then, the devices were applied to the dose-rate distribution measurements in facilities. The tests were carried out to turn the technique into practicable use. Main results are as follows; (1) The continuos dose-rate distribution of $$gamma$$ ray can be measured with a single detector. The result of a measurement is illustrated on the screen of a device immediately. (2) The upper limit of counting rate measuring range is 10$$^{6}$$ cps. The upper limit of $$gamma$$ ray dose-rate measuring range is 1 mSv/h (calculated value) for a detector of "0.25 mm $$phi$$ $$times$$ 1 peace, 10 m length". (3) The detection efficiency does not depend on the $$gamma$$ ray energy between 500 keV and 1.5 MeV. (4) The practical length of PSFs is up to about 10 m for the dose-rate distribution measurement. (5) When the dose-rate distribution has sharp peaks, the output distribution of measurement is slightly flattened against the actual distribution based on the detector characteristic of position resolution. The unfolding method can correct this effect. (6) It is possible to discriminate the energy and type of radiation, if the pulse height output of a photomultiplire is corrected in each incidence position with the multi-parameter measuring method.

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