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寺阪 祐太; 渡辺 賢一*; 瓜谷 章*
放射線(インターネット), 47(3), p.89 - 96, 2022/10
We developed a novel single-end readout type position-sensitive optical fiber radiation sensor. This sensor measures the radiation intensity distribution along the fiber with light readout only from single end of the optical fiber. To estimate the radiation intensity distribution, we analyzed the wavelength spectrum output at single end of the fiber, which contains information about the transmission distance of light inside the fiber. Based on the unfolding of the wavelength spectrum, the radiation intensity distribution along the fiber could be estimated. The effects of wavelength channel selection and signal-to-noise ratio of the wavelength spectrum on radiation distribution estimation were evaluated. In addition, we performed that our optical fiber sensor could estimate the radiation intensity distribution under the dose rate of 3 Gy/h. The dose rate detection limit was estimated to be 21 mGy/h for the irradiation range of 20 cm.
寺阪 祐太; 渡辺 賢一*; 瓜谷 章*; 花井 哲哉*; 佐藤 優樹; 鳥居 建男; 若井田 育夫
no journal, ,
福島第一原子力発電所(1F)の廃炉過程における作業者の被ばく線量低減及び効率的な除染計画立案を行うためには、局所的に存在するホットスポットの分布を把握する必要がある。シンチレーション光ファイバーに飛行時間法を適用した広域一次元放射線分布測定システムが1F事故後に広く応用されてきたが、1F原子炉建屋内のような高線量率の環境では回路系のパイルアップやセンサーの偶発同時計数が問題となる。そこで、パイルアップ等の問題を回避できる積分型の測定手法として、光ファイバーの片側から波長スペクトルを読み出し、ファイバー内での光の減衰が波長依存であることを利用して放射線入射位置を特定する「波長分解法」を考案した。
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
no journal, ,
福島第一原子力発電所(1F)建屋内のホットスポットの分布測定を目的として、光ファイバーを用いた一次元放射線分布測定法の開発を進めている。高線量率環境に適用可能な新しい放射線分布測定手法として、光ファイバーと放射線の相互作用由来の発光波長スペクトルをファイバーの片側で測定し、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放射線入射位置を逆推定する「波長分解分析法」を開発した。発表では本手法の原理検証結果について報告する。
寺阪 祐太; 渡辺 賢一*; 瓜谷 章*; 佐藤 優樹; 鳥居 建男; 若井田 育夫
no journal, ,
福島第一原子力発電所(1F)の廃炉作業を円滑に進めるためには、線量率及び放射性物質の分布を詳細に把握する必要がある。これまでにわれわれは光ファイバーを用いた新しい一次元放射線分布測定法として、ファイバー内での光の減衰量が波長依存であることを利用し、ファイバー片側から波長スペクトルを測定し発光位置分布を逆推定する「波長分解分析法」を提案し、基本的な線源位置分布測定が可能であることを確認した。本発表では波長分解分析法の位置決定精度やファイバーの耐放射線性に基づく適用範囲等について検証した結果を報告する。
寺阪 祐太; 渡辺 賢一*; 瓜谷 章*
no journal, ,
福島第一原子力発電所(1F)廃炉作業環境における作業者の被ばく線量低減のためには、放射性物質の分布を詳細に把握することが求められる。放射性物質の分布測定法にはサーベイメータやガンマカメラ等様々な方法があるが、我々は形状可変で狭隘部測定が可能、様々な線種に対応可能な光ファイバーセンサーに着目した。光ファイバーに飛行時間法を適用した一次元放射線源分布測定は1F廃炉作業環境現場で応用例があるが、比較的低線量率の現場に限られた。我々は飛行時間法に代わる全く新しい放射線源分布測定法として、光の波長情報と光ファイバー内での光減衰を利用した「波長分解分析法」の開発を行っている。本手法は光ファイバー内での光減衰量の波長依存性に着目し、任意の放射線源分布を測定した際にファイバー片側で得られる波長スペクトルをアンフォールディング処理することで、線源位置分布を逆推定する。本手法の利点として、パルス計数計測ではなく光積算量を用いているため高線量率でのパイルアップの問題を回避できる点、飛行時間法とは異なり片側読み出しのためシステムが簡便で現場での取り回しが容易である点が挙げられる。本研究では提案した波長分解分析法の原理検証試験の結果を報告する。
寺阪 祐太; 渡辺 賢一*; 瓜谷 章*
no journal, ,
光ファイバーを用いた新しい放射線源分布測定手法として、ファイバー始端で観測される発光波長スペクトルのアンフォールディング処理により光ファイバーに沿って一次元的に線源分布を逆推定する「波長分解分析法」の開発を進めている。これまで、UV光および
Sr/Y線源を用いた原理検証試験を通じて本手法により線源分布を逆推定可能であることを実証してきたが、位置分解能や光ファイバーの耐放射線性の点で課題が見つかりつつある。本発表では開発した波長分解分析法の制約について整理するとともに、位置分解能等の課題の解決法について検討する。
寺阪 祐太; 佐藤 優樹; 瓜谷 章*
no journal, ,
片側読み出し・高線量率対応を可能とした新方式波長分解型光ファイバ放射線位置検出器を用いて、福島第一原子力発電所2号機SGTS室内にて放射線分布測定試験を実施した。最大で100mSv/h超の高線量率場にて実際の放射線分布の傾向を再現し、新型光ファイバ放射線位置検出器の有効性を確認した。
寺阪 祐太
瓜谷 章*; 渡辺 賢一*
【課題】高線量率の測定対象に対しても、簡易な装置構成で放射線強度分布を測定する。 【解決手段】光ファイバー10の長さ(図中左右方向)方向における放射線の入射位置が検出される。γ線光子Gがこの光ファイバー10のある地点(入射地点P)に入射すると、蛍光F1、F2が発せられ、かつこれらが光ファイバー10中を伝搬する。この光ファイバー10が発する蛍光(可視光)のスペクトルを測定可能な分光器20が、光ファイバー10の一方(図中右側)の端部に設けられる。一定の時間範囲内で分光器20によって前記のスペクトル(波長スペクトル)を得るスペクトル取得工程が行われ、その後に、このスペクトルより放射線強度分布(放射線強度のX依存性)を算出する算出工程が行われる。
公開特許公報