Feasibility study of the one-dimensional radiation distribution sensing method using an optical fiber sensor based on wavelength spectrum unfolding

光ファイバー波長スペクトルのアンフォールディングに基づく一次元放射線分布測定法の基礎研究

寺阪 祐太   ; 渡辺 賢一*; 瓜谷 章*; 山崎 淳*; 佐藤 優樹  ; 鳥居 建男  ; 若井田 育夫  

Terasaka, Yuta; Watanabe, Kenichi*; Uritani, Akira*; Yamazaki, Atsushi*; Sato, Yuki; Torii, Tatsuo; Wakaida, Ikuo

福島第一原子力発電所原子炉建物内の高線量率環境での線源分布測定への応用を目指し、波長スペクトルのアンフォールディング処理に基づく光ファイバーを用いた新しい一次元放射線分布測定法を開発した。開発した手法は光ファイバー内を伝搬する光の減衰量が波長依存であることを利用して、光ファイバー端から出力された波長スペクトルをアンフォールディングすることにより、光ファイバーへの放射線の入射位置を逆推定するというものである。この手法は光強度の積分値を利用するため、パルスカウンティングを行う放射線検出器を使用した場合に高線量率環境下で発生する計数損失や信号パイルアップの問題を回避することができる。本研究では紫外光源とSr/Y放射線源を用いた基礎実験を行い、線源位置検出の基本特性を確認した。

For the application in the measurement of the high dose rate hot spots inside the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS) buildings, we propose a novel one-dimensional radiation distribution sensing method using an optical fiber sensor based on wavelength spectrum unfolding. The proposed method estimates the incident position of radiation to the fiber by the unfolding of the wavelength spectrum output from the fiber edge using the fact that the attenuation length of light along the fiber depends on the wavelength. Because this method measures the integrated light intensity, this method can avoid the problem of counting loss and signal pile-up, which occurs in the radiation detector with pulse counting mode under high dose rate field. Through basic experiments using the ultraviolet light source and Sr/Y radioactive point source, basic properties of source position detection were confirmed.