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LABR3 SCINTILLATION DETECTOR AND SPECIFIC EVENT REMOVAL METHOD

Foreign code F160008869
File No. (S2015-0691-N0)
Posted date Oct 5, 2016
Country WIPO
International application number 2016JP054017
International publication number WO 2016136480
Date of international filing Feb 10, 2016
Date of international publication Sep 1, 2016
Priority data
  • P2015-035788 (Feb 25, 2015) JP
Title LABR3 SCINTILLATION DETECTOR AND SPECIFIC EVENT REMOVAL METHOD
Abstract The present invention identifies α decay and other events included in the emission of an LaBr3 scintillator and only collects γ radiation events. An LaBr3 scintillation detector is provided with an LaBr3 scintillator 10, a photomultiplier tube 12, an oscilloscope 14, and a computer 18. The computer 18 detects the peak value Vp and the total charge amount Qtotal of a voltage waveform signal and calculates an error propagation expression function for the ratio of the peak value Vp to the total charge amount Qtotal. This error propagation expression function is used as a threshold function for identifying and removing α decay events. α decay events are identified from the peak value Vp and total charge amount Qtotal, which are measurement values that can be measured in real time.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
In recent years, research and development in the inorganic scintillator is advanced and ever-changing, and performance is remarkably improved. Among them, LaBr3 the scintillator, as well as time resolution, good energy resolution, (662 KeV) of γ Cs-137 has features or less with respect to a line 3%. In addition, large crystals can be prepared and, by increasing Compton - peak ratio, high detection efficiency of the measurement can be expected. LaBr3 is somewhat lower effective atomic number of the scintillator, 5.3 g/cm density3 as large, suitable for measuring high-energy γ-ray, in place of the high purity Ge detector has attracted attention as a detector.
On the other hand, LaBr3 the scintillator, as self-radioactivity138 La and (1436 KeV) from the γ-ray,227 Ac series residual radioactivity (5-6 MeV of α rays) and it is, γ-ray in the measurement of a low activity, self-radioactivity is the cause of large measurement errors. In particular, with a region corresponding to the 1 .7-2.4 MeV α to disrupt the spectrum due to the presence, in high energy γ-ray region, LaBr3 of. sufficiently good characteristic of the scintillator may not be.
Fig. 12 is, LaBr3 :Cein self-radioactivity spectrum. In the figure, and the horizontal axis represents the energy (MeV), the vertical axis represents the frequency of the event. 1 .7-2.4 MeV To disrupt the α to the spectrum with many found to be present. The event that should be measured, the background of decay of α is not equal to 1 .5-2.5 MeV (BG) is thought to be a particular problem, environmental radiation or nuclear reaction and are distributed in large numbers, they are often the low modulus ratio may become a problem.
(BG) α to the disruption of background subtraction may be simply once one may think that, in the event of low modulus rate is time-consuming to obtain sufficient statistics, in addition, the detection efficiency of high energy gamma-generally a is low, in many cases be lower count rate.
The following non-patent document 1, LaBr3 signal emitted light of the scintillator and the γ-ray event α line utilizing the fact that there are differences in event, partial charge or by comparing the amount of electric charges of all the events for excluding the line α is described.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
LaBr3シンチレータと、
前記LaBr3シンチレータの発光を電気信号に変換する光電変換器と、
前記光電変換器からの出力を電圧波形信号に変換する波形信号出力器と、
前記電圧波形信号のピーク値Vp及び全電荷量Qtotalを検出する検出手段と、
前記ピーク値Vpと前記全電荷量Qtotalの比の誤差伝播式関数を算出する算出手段と、
前記誤差伝播式関数を閾値関数として用いることで、γ線以外のイベントを特定し、該イベントを排除する処理手段と、
を備えることを特徴とするLaBr3シンチレーション検出器。
[請求項2]
請求項1に記載のLaBr3シンチレーション検出器において、
前記波形信号出力器から出力される前記電圧波形信号の高周波成分を除去するローパスフィルタをさらに備えることを特徴とするLaBr3シンチレーション検出器。
[請求項3]
請求項1に記載のLaBr3シンチレーション検出器において、
前記算出手段は、前記検出器で検出される前記ピーク値Vpを、前記全電荷量Qtotalに対して線形となるように補正して標準偏差を算出することを特徴とするLaBr3シンチレーション検出器。
[請求項4]
請求項1に記載のLaBr3シンチレーション検出器において、
前記算出手段は、1.5MeV以下のエネルギ範囲における誤差伝播式関数を算出する
ことを特徴とするLaBr3シンチレーション検出器。
[請求項5]
請求項1に記載のLaBr3シンチレーション検出器において、
前記処理手段は、前記閾値関数として、3σの誤差伝播式関数を用いることを特徴とするLaBr3シンチレーション検出器。
[請求項6]
請求項1に記載のLaBr3シンチレーション検出器において、
前記ピーク値Vpと前記全電荷量Qtotalの比は、Vp/Qtotalであることを特徴とするLaBr3シンチレーション検出器。
[請求項7]
請求項1に記載のLaBr3シンチレーション検出器において、
前記算出手段は、前記検出器で検出される前記ピーク値Vpを、前記全電荷量Qtotalに対して線形となるように補正し、補正されたピーク値Vpと前記全電荷量Qtotalの比であるVp/Qtotalの1.5MeV以下のエネルギ範囲における誤差伝播式関数を算出し、
前記処理手段は、前記閾値関数として、3σの誤差伝播式関数を用いる
ことを特徴とするLaBr3シンチレーション検出器。
[請求項8]
LaBr3シンチレータの特定イベントを排除する方法であって、
前記LaBr3シンチレータの発光を電圧波形信号に変換して出力するステップと、
前記電圧波形信号のピーク値Vp及び全電荷量Qtotalを検出するステップと、
前記ピーク値Vpと前記全電荷量Qtotalの比の標準偏差を算出し、前記シンチレータの発光のうちγ線以外のイベントを含まない所定値以下のエネルギ範囲における前記標準偏差の誤差伝播式関数を算出するステップと、
前記誤差伝播式関数を閾値関数として用いて前記所定値以上のエネルギ範囲におけるイベントを特定し、該イベントを排除するステップと、
を備えることを特徴とする特定イベント排除方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION HOKKAIDO UNIVERSITY
  • Inventor
  • ISHIKAWA Masayori
  • OGAWARA Ryo
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JP KE KG KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
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