[发明专利]放射线测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种放射线测定装置，并且更具体地，涉及一种用于检测α射线和β射线同时区分α射线和β射线的放射线测定装置。

背景技术

用于测量α射线和β射线的放射线测定装置利用由α射线产生的检测脉冲(α射线检测脉冲)和由β射线产生的检测脉冲(β射线检测脉冲)之间的频率特性和峰值的差异来区分从检测器输出的α射线检测脉冲和β射线检测脉冲。例如，专利文献1和2公开了一种包括α射线分向滤波器和峰值判别电路的放射线测定装置。专利文献3公开了一种放射线测定装置，其将同时计数处理应用于从两个光电倍增管输出的脉冲以供切削噪声，并且，基于已经经受同时计数处理的脉冲的脉冲宽度，来区分α射线检测脉冲和β射线检测脉冲。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP H5-19061 A

专利文献2：JP H9-304538 A

专利文献3：JP H9-230052 A

发明内容

技术问题

例如，从由闪烁器和光电倍增管组成的检测器输出的检测脉冲为呈现在负极性侧(或正极性侧)上的单极性脉冲。单极性脉冲一般包括从上升点到峰值点的急剧上升部分(还被称作前沿)，以及从峰值点到基线的相对平缓的下降部分(还被称作后沿)。这样的检测脉冲的脉冲宽度(接近基线的时间宽度)取决于放射线类型。一般，α射线检测脉冲的脉冲宽度大于β射线检测脉冲的脉冲宽度。因此有可能使用脉冲宽度作为区分放射线类型的标准。例如，将检测脉冲的波形与阈值做比较，将上升点和下降点指定为穿过阈值的点，并且将这些点之间的间隔指定为脉冲宽度。在本申请的说明书中，远离基线的振幅的变化将被称作“上升”以及接近基线的振幅的变化将被称作“下降”，与极性无关。“上升点”一般指在紧邻峰值点之前存在的斜线的起始点或前端点(包括其对应点)，而“下降点”一般指在紧邻峰值点之后存在的斜线的终止点或后端点(包括其对应点)。

由于当脉冲宽度用于区分核素时脉冲宽度的识别精度显著影响放射线类型的判别精度，因此有必要构成电路，使得能够尽可能精确地识别出脉冲宽度。然而，由于检测脉冲的下降部分具有平缓的形状，特别接近基线，因此产生问题：此部分的形状的轻微变化可以很容易引起穿过阈值电平的点朝向时间轴方向的偏移。

这里，在判别精度方面，理想的是，除了脉冲宽度以外，还使用脉冲峰值作为判别标准，这是因为检测脉冲的脉冲宽度取决于峰值并且特别在小振幅的情况下大误差的趋势能够被确认。在确定放射线类型过程中，还可能要考虑噪声叠加、放大之后的信号饱和、相邻脉冲等的影响。由于α射线检测脉冲的峰值的可能的范围和β射线检测脉冲的峰值的可能的范围一般彼此部分重叠，因此很难仅仅基于峰值来区分α射线检测脉冲和β射线检测脉冲。所以理想的是使用峰值标准和脉冲宽度标准两者来进行放射线类型的判别。

因此本发明的优点在于增大α射线检测脉冲和β射线检测脉冲的判别精度，并且特别在于消除或减轻由检测脉冲中的下降部分的形状的变化而引起的判别精度降低的问题。

解决问题的方案

根据本发明的方案的放射线测定装置包括：检测器，其被配置为检测α射线和β射线并且输出单极性脉冲；预处理电路，其被配置为通过将波形处理应用于从检测器输出的单极性脉冲来产生双极性脉冲；脉冲宽度信号产生电路，其被配置为产生表示从双极性脉冲的上升点到下降点的脉冲宽度的脉冲宽度信号；以及放射线类型确定电路，其被配置为至少基于脉冲宽度信号来确定从其中产生单极性脉冲的放射线的放射线类型。

使用上述结构，由于在识别脉冲宽度之前将单极性脉冲转换成双极性脉冲(即，双极性信号)，则能够增大脉冲宽度的识别精度。更具体地，由于双极性脉冲具有比单极性脉冲的下降部分更急剧地接近基线的第一下降部分，并且此外，不同于单极性脉冲的下降部分，双极性脉冲的下降部分横穿基线，则可以增大下降点的识别精度。能够将下降点识别为在所述点处下降部分穿过预定阈值的点，并且在这种情况下，如果预定阈值在基线上，将下降点定义为易于识别的穿过基线的相交点。基线可以处于偏离0电势电平的电平处，在该情况下，穿过基线的点同样能够称作相交点。还能够指定上升点为与基线分离的点或者穿过基线的点。用于指定上升点和下降点的电平可以不一定相同。换而言之，脉冲宽度信号产生电路可以具有滞后特性。预处理电路可以由串联的微分电路和积分电路来形成。总之，上述结构的特性在于从单极性脉冲中产生双极性脉冲。