航空機搭載可能な大気中ラドン222濃度測定装置の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14780411
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 森泉 純 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (90303677)
• Keywords: ラドン / 航空機観測 / 大気境界層 / 鉛直混合 / 大気輸送 / トレーサー

Research Abstract

航空機に搭載して使用可能な大気中ラドン濃度測定器の開発を行った。1回の飛行で迅速に多くの測定点でラドン濃度を測定するために、上空大気ではラドンと放射平衡にあると考えられる短寿命ラドン子孫核種をフィルターに捕集し、これらが放出するアルファ線を計数する装置の構成を検討した。
大気境界層内の観測飛行に用いられる測定機器に要求される性能は(1)低消費電力あるいはバッテリー駆動可能、(2)振動に強い、(3)小型軽量、(4)操作が簡便、である。これに加えて、上空大気中ラドン濃度の測定点を増やすために、(5)多数の試料の並行測定、が可能である必要がある。これらの要求を満たすため、検出器に機械的構造が無く低印加電圧で動作可能な半導体検出器を採用した。検出器の動作に必要なバイアス電圧供給装置と、入射したアルファ線パルス信号の処理のためのプリアンプ、リニアアンプ、ピーク検出回路およびマルチチャンネル波高分析器は、電池程度で供給可能な低電圧、低消費電流で動作する回路を設計し、試作した。これらは4〜10の複数の検出器を接続して同時使用できる。消費電力を計測し、アルカリ乾電池程度の電源で駆動可能であることを確認した。試作装置はラドン子孫核種のPo-218、Po-214の放出するアルファ線のエネルギー弁別を十分行えることを確認した。試作した装置を用いて室内空気中のラドン子孫核種濃度の測定が可能であることを確認した。対応可能な計数率の上限は40cpsと市販の計測器と比較してかなり処理速度が遅いものの、目的とする上空大気中ラドン濃度観測のためには処理速度は十分である。処理速度をより向上することで、上空大気以外の環境、ラドン濃度の高い環境での測定が可能となり、測定装置の適用範囲が拡大すると考えられる。