光LANを活用する新しい光ファイバー型放射線分布測定システムの検討

利用光LAN的新型光纤式辐射分布测量系统的研究

• 批准号: 12780388
• 负责人: 高田 英治
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Toyama National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12780388/
• 关键词: 光データリンク; 光ファイバー; 放射線検出器; 環境放射線; NaI(Tl)シンチレーション検出器; 放射線分布測定; EO; OE変換; ^<60>Coガンマ線; 陽子シンクロトロン加速器; Time of Flight法

光通信で用いられる汎用光データリンクモジュールの、放射線計測システムへの適用に関し、検討を行った。まず、放射線による時間情報の伝送については、時間分解能が数10nsec程度悪化するものの、伝送自体には問題がないことが示された。ここでは、プラスチックシンチレーティング光ファイバーを用いる放射線連続測定法に適用し、分布測定の可能性を確認した。また、本来、光データリンクはディジタル入出力に対応しているため、放射線検出器からの出力パルスに含まれるエネルギー情報を直接、伝送することはできない。そこで、本研究では、パルス波高をパルス幅に変換して伝送した後、受け側でパルス幅からパルス波高への再変換を行う方法を検討した。具体的には、適切に増倍を行った放射線検出器信号を光デタリンクモジュールに入力すると、入力がしきい値以上である場合にのみ出力が生じるので、この部分でパルス波高→パルス幅の変換が行われる。受け側では、時間波高変換器によってパルス幅に対応した波高を持つパルスに変換し、HCAで解析した。モジュールのしきい値のために、線形増幅器を用いると、エネルギースペクトルの一部しか再現できないが、対数増幅器などを併用することにより、十分なエネルギー範囲でスペクトル測定ができることが示された。この方式による場合、パルス波高とパルス幅が、ばらつきなく対応している検出器の方が高い精度でエネルギー分布測定が可能である。このため、Ge半導体検出器よりも、パルス形状のばらつきの少ないNaI(Tl)シンチレーション検出器の方が、エネルギー情報をばらつきなく伝送できた。また、モジュールを介さず、直接解析した場合の測定結果と比ぺても、後者の場合には遜色のない測定結果が得られた。本研究の結果から、電気ケーブルによる損失の影響を受けない、シンプルな光ファイバー型環境放射線モニタリングの可能性が示された。

我们研究了光通信中使用的通用光数据链路模块在辐射测量系统中的应用。首先，关于使用辐射的时间信息的传输，已表明虽然时间分辨率劣化了数十纳秒，但传输本身没有问题。在这里，我们将其应用于使用塑料闪烁光纤的辐射连续测量方法，并证实了分布测量的可能性。此外，由于光学数据链路原本支持数字输入/输出，因此无法直接传输来自辐射探测器的输出脉冲中包含的能量信息。因此，在本研究中，我们研究了一种将脉冲高度转换为脉冲宽度然后发送，然后在接收侧将脉冲宽度重新转换为脉冲高度的方法。具体来说，当适当倍增的辐射探测器信号输入到光学detallink模块时，只有当输入高于阈值时才会产生输出，因此在这部分会发生脉冲高度→脉冲宽度的转换。在接收侧，时间波高转换器将信号转换为波高与脉冲宽度相对应的脉冲，然后使用 HCA 进行分析。由于模块的阈值，使用线性放大器时只能再现部分能谱，但事实证明，通过组合使用对数放大器，可以在足够的能量范围内测量光谱。在该方法中，脉冲高度和脉冲宽度一致且没有变化的检测器可以以更高的精度测量能量分布。因此，脉冲形状变化较小的NaI（Tl）闪烁探测器能够比Ge半导体探测器以较小的变化传输能量信息。此外，当与不使用模块直接进行分析时获得的测量结果进行比较时，后一种情况显示出可比较的测量结果。这项研究的结果证明了不受电缆损耗影响的简单光纤环境辐射监测的可能性。

项目成果

小松利光, 高田英治: "汎用光データリンクの放射線計測への適用"放射線. 28・2(発表予定). (2002)

Toshimitsu Komatsu、Eiji Takada：“通用光学数据链路在辐射测量中的应用”28・2（即将发表）。