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公開番号2025019684
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-07
出願番号2023123421
出願日2023-07-28
発明の名称中性子測定装置及び中性子測定方法
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人東京国際特許事務所
主分類G01T 3/00 20060101AFI20250131BHJP(測定;試験)
要約【課題】感度を可変にして、中性子の測定範囲を拡張させる中性子測定装置を提供する。
【解決手段】中性子測定装置30において、中空部11を持つ円筒電極12と、円筒電極12の中心軸に位置するワイヤ電極15と、ワイヤ電極15の両端を支持するとともに中空部11を密閉する封止部材16(16a,16b)と、中空部11に封入されている反応ガス17の圧力を可変する圧力可変部20と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
中空部を持つ円筒電極と、
前記円筒電極の中心軸に位置するワイヤ電極と、
前記ワイヤ電極の両端を支持するとともに前記中空部を密閉する封止部材と、
前記中空部に封入されている反応ガスの圧力を可変する圧力可変部と、を備える中性子測定装置。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
請求項１に記載の中性子測定装置において、
前記圧力可変部は、
前記反応ガスを内部空間に保持するシリンジと、
前記円筒電極の前記中空部と前記シリンジの前記内部空間とを連通するガス配管と、
前記シリンジに挿入され前記内部空間の容積を規定するプランジャと、
前記プランジャを変位させ前記内部空間の容積を可変する駆動部と、を有する中性子測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の中性子測定装置において、
前記円筒電極の前記中空部、前記シリンジの前記内部空間、及び両者を連通する前記ガス配管の少なくとも一つにおいて前記反応ガスの圧力を計測する圧力計を備える中性子測定装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の中性子測定装置において、
中性子が入射した際に前記円筒電極及び前記ワイヤ電極の少なくとも一方から伝達される検出信号を増幅する増幅器及び前記圧力可変部を収容する第１収容部と、
増幅した前記検出信号を処理する信号処理回路、前記検出信号に基づいて前記圧力可変部の動作目標値を入力する操作端末及び前記動作目標値に基づいて前記圧力可変部を制御し前記反応ガスの圧力を調整する制御部を収容する第２収容部と、を備える中性子測定装置。
【請求項５】
中空部を持つ円筒電極と、
前記円筒電極の中心軸に位置するワイヤ電極と、
前記ワイヤ電極の両端を支持するとともに前記中空部を密閉する封止部材と、を備える中性子測定装置を用い、
前記中空部に封入されている反応ガスの圧力を可変する中性子測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、感度を可変できる中性子測定技術に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
中性子検出器として、Ｈｅ－３検出器に代表されるガス増幅式の比例計数管が挙げられる。中性子放出率が大きく異なる複数の測定対象物を測定範囲に含めるため、中性子検出器の感度（検出効率とも呼ぶ）を逐次変更する必要がある。
【０００３】
その理由は、中性子感度が低い場合は、統計精度が満たされず、単位時間当たりの中性子の検出信号で表される中性子計数率が低下し誤差が大きくなるからである。また中性子感度が高い場合は、測定範囲を超過し中性子計数率が上昇し信号同士が重畳することにより誤差が大きくなるからである。このような場合は、中性子検出器の感度変更の対応が検討される。
【０００４】
そのような対応が要求される状況として例えば、老朽化した原子力施設の解体作業で排出される廃棄物や事故プラントの内部調査のように、未知の空間の予測不能な中性子放出率を測定する場合が挙げられる。さらに、放射能汚染エリア近傍といったガンマ線が顕著に高い環境下での測定では、中性子感度を高めに設定することが有効である。また原子力発電所の廃炉作業の増加が予想されるため、中性子の測定範囲を拡張し、搬出物体を汚染検査する要請が今後高まると考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平９－８０１５７号公報
特開昭６２－５５８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
中性子の測定範囲を拡張する簡便な対策として、感度の異なる複数の検出器を予め準備し、適宜交換することが挙げられる。しかしこの対策は、検出器の交換に人手がかかること、測定対象物が高線量である場合は検出器の周囲に容易に近づけないこと、が想定され実施が困難である。
【０００７】
ところで、比例計数管式の中性子検出器の感度を示すガス増幅率特性は、主に印加電圧、管径、内部ガス圧力の３要素で決定される。また、その他の要素としては、内部ガス種類、中性子有感物質も挙げられる。
【０００８】
中性子検出器の製作後に感度変更したい場合は、これら３要素のうち何れかを変更することで達成できる。しかし、印加電圧を変更する場合、中性子の感度だけでなく、それ以外の放射線（例えばガンマ線）の感度も変化し、また雑音レベルも変化するため、容易に変更できない。また管径の変更も、中性子検出器はステンレス鋼等の金属材料で製作されているためそれ自体の交換とほぼ同義となり、容易でない。
【０００９】
内部ガス圧力とは、信号増幅用として中性子検出器内に充填される希ガスの圧力であり、これは充填されている希ガスの分子数に相当する。この内部ガス圧力は、製作工程において規定圧力で充填され、ガス導入孔はカシメや溶接等により容易に開放しないよう、封止処置がなされている。このように、従来の中性子検出器は、必要な測定範囲を満足しつつ、雑音が中性子の検出信号に影響しないよう、上述した３要素を最適状態で固定して設計・製作されてきた。
【００１０】
本発明の実施形態は、このような事情を考慮してなされたもので、感度を可変にして、中性子の測定範囲を拡張させる中性子測定技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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