JPH02190792A - 放射線検出器 - Google Patents
放射線検出器Info
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- JPH02190792A JPH02190792A JP89314489A JP31448989A JPH02190792A JP H02190792 A JPH02190792 A JP H02190792A JP 89314489 A JP89314489 A JP 89314489A JP 31448989 A JP31448989 A JP 31448989A JP H02190792 A JPH02190792 A JP H02190792A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T5/00—Recording of movements or tracks of particles; Processing or analysis of such tracks
- G01T5/08—Scintillation chambers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、不可視線および荷電粒子を検出するための検
出器に関する。
出器に関する。
蛍光染料を含有する光導波路内に光線が側方向に放射さ
れた場合は、全反射によって光導波路の両端面まで導か
れうる蛍光放射を生ずることが知られているＣタナ力（
Ｔａｎａｋａ）ら、５ＰＩＥ、第８４０巻、“移動プラ
ットホーム用ファイバ光学系（ＦｉｂｅｒＯｐｔｉｃ
Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｌａｔｆｏ
ｒｍｓ）’、第１９頁参照］。
れた場合は、全反射によって光導波路の両端面まで導か
れうる蛍光放射を生ずることが知られているＣタナ力（
Ｔａｎａｋａ）ら、５ＰＩＥ、第８４０巻、“移動プラ
ットホーム用ファイバ光学系（ＦｉｂｅｒＯｐｔｉｃ
Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｌａｔｆｏ
ｒｍｓ）’、第１９頁参照］。
更に１発光化合物（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｉＢ ｃｏｍ
ｐｏｕｎｄ）をドーピングされたポリマー光導波路がγ
−放射線および荷電粒子を検出するために使用されうる
ことも知られている〔ブルーメンフェルト（ｔＬ Ｂｌ
ｕｍｅｎｆｅｌｄ） ら、Ｎｕｃｌ、 Ｉｎ５ｔｒ
、 Ｍｅｔｈ、 Ａ２５７（１９８７）、 ６０３参照
］。しかしながら、この方法の欠点は、感受面が上記の
ファイバから形成されうる形状に限られるということで
ある。すなわち、例えば、しばしば使用される円形の受
容面を得ることが容易にできない。
ｐｏｕｎｄ）をドーピングされたポリマー光導波路がγ
−放射線および荷電粒子を検出するために使用されうる
ことも知られている〔ブルーメンフェルト（ｔＬ Ｂｌ
ｕｍｅｎｆｅｌｄ） ら、Ｎｕｃｌ、 Ｉｎ５ｔｒ
、 Ｍｅｔｈ、 Ａ２５７（１９８７）、 ６０３参照
］。しかしながら、この方法の欠点は、感受面が上記の
ファイバから形成されうる形状に限られるということで
ある。すなわち、例えば、しばしば使用される円形の受
容面を得ることが容易にできない。
またプレート状の光吸収体および少くとも１個のそれに
結合された光導波路から光検出器を製造することもすで
に提案された（ドイツ特許出願公開第３．８３２．８０
３号参照）。
結合された光導波路から光検出器を製造することもすで
に提案された（ドイツ特許出願公開第３．８３２．８０
３号参照）。
解決すべき課題は、簡易性および融通性のある設計の可
能性の点において卓越した不可視線および荷電粒子のた
めの検出器を開発することであった。
能性の点において卓越した不可視線および荷電粒子のた
めの検出器を開発することであった。
本発明者らは、上記の課題は、蛍光染料を含有する少く
とも１個の光導波路を放射線吸収パネルの表面に平行に
配置することによって達成されうることを見出した。
とも１個の光導波路を放射線吸収パネルの表面に平行に
配置することによって達成されうることを見出した。
従って、本発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載さ
れた検出器に関する。
れた検出器に関する。
放射線吸収パネルは、所望の形状を有してもよく、好ま
しくはそれは長方形かまたは円形であり、特に長方形で
ある。厚さは０．１ないし３ｍｍ 、好ましくは０．３
ないし１ｍｍである。パネルは、発光化合物をドーピン
グされた支持体物質、例えばポリマーよりなる。そのよ
うなパネルは、例えば市販のフルオロスコープスクリー
ン（ｆｌｕｏｒｏｓｃｏｐｉｃｓｃｒｅｅｎ）でもよい
。
しくはそれは長方形かまたは円形であり、特に長方形で
ある。厚さは０．１ないし３ｍｍ 、好ましくは０．３
ないし１ｍｍである。パネルは、発光化合物をドーピン
グされた支持体物質、例えばポリマーよりなる。そのよ
うなパネルは、例えば市販のフルオロスコープスクリー
ン（ｆｌｕｏｒｏｓｃｏｐｉｃｓｃｒｅｅｎ）でもよい
。
上記のパネルの表面に平行に少くとも１個の光導波路が
配置されている。好ましくは、光導波路は、上記の表面
に結合されている。単独の光導波路を一群の光導波路で
置換えてもよく、そして単数または複数の光導波路を、
また２個のパネルの間に配置してもよく、従って全体は
、サンドインチ構造を有する。
配置されている。好ましくは、光導波路は、上記の表面
に結合されている。単独の光導波路を一群の光導波路で
置換えてもよく、そして単数または複数の光導波路を、
また２個のパネルの間に配置してもよく、従って全体は
、サンドインチ構造を有する。
光導波路は、市販のファイバでよく、それは好ましくは
、透明なポリマー、例えばポリカーボネート、ポリスチ
レンまたはポリメチルメタクリレートよりなるコアと比
較的低い屈折率を有するポリマー、例えばフッ素化アク
リレートのクラッドより構成されている。
、透明なポリマー、例えばポリカーボネート、ポリスチ
レンまたはポリメチルメタクリレートよりなるコアと比
較的低い屈折率を有するポリマー、例えばフッ素化アク
リレートのクラッドより構成されている。
光導波路は、少くとも１種の蛍光染料を含有し、パネル
からの発光線の波長範囲が光導波路の染料の吸収の波長
範囲と重なり合うことが必須要件である。この光導波路
においては、上記染料は、コアまたはクラッドに、ある
いはそれらの両方に含有されていてもよい。好適な蛍光
染料は、特に有機化合物、例えばペリレン染料、ベンゾ
キサンチン、または二者択一的に無機化合物、例えば硫
化亜鉛である。
からの発光線の波長範囲が光導波路の染料の吸収の波長
範囲と重なり合うことが必須要件である。この光導波路
においては、上記染料は、コアまたはクラッドに、ある
いはそれらの両方に含有されていてもよい。好適な蛍光
染料は、特に有機化合物、例えばペリレン染料、ベンゾ
キサンチン、または二者択一的に無機化合物、例えば硫
化亜鉛である。
もし適当な波長の放射線、例えばＸ線の放射がパネルに
衝突すると、光フアイバ上に高い強さで衝突する蛍光が
パネル内に放出される。もし発光物７ｊｌ （ｓｃｉｎ
ｔｉｌｌａｔｏｒ）のスペクトル放出範囲が光ファイバ
の染料のスペクトル吸収範囲と一致するようにファイバ
中の染料が適合せしめられるならば、パネルからの光は
、光導波路内に蛍光放射を生ぜしめ、それは全反射によ
って搬送され、そして光導波路の末端において外に出る
。その先端に感光性半導体成分、例えばシリコンダイオ
ードがあり、このものが放射線を検出する。このダイオ
ードは、小面積のものでよく、従って低ノイズ型のもの
でよい。
衝突すると、光フアイバ上に高い強さで衝突する蛍光が
パネル内に放出される。もし発光物７ｊｌ （ｓｃｉｎ
ｔｉｌｌａｔｏｒ）のスペクトル放出範囲が光ファイバ
の染料のスペクトル吸収範囲と一致するようにファイバ
中の染料が適合せしめられるならば、パネルからの光は
、光導波路内に蛍光放射を生ぜしめ、それは全反射によ
って搬送され、そして光導波路の末端において外に出る
。その先端に感光性半導体成分、例えばシリコンダイオ
ードがあり、このものが放射線を検出する。このダイオ
ードは、小面積のものでよく、従って低ノイズ型のもの
でよい。
光導波路の放射と外からの放射との干渉を防ぐために、
パネルから離れた側に吸収層、例えば黒色の金属箔で覆
うことができる。機械的あるいは化学的なストレスに対
して保護するための、あるいは全反射を検出するための
透明層をパネルの上に、または光導波路の上に付着せし
めてもよい。
パネルから離れた側に吸収層、例えば黒色の金属箔で覆
うことができる。機械的あるいは化学的なストレスに対
して保護するための、あるいは全反射を検出するための
透明層をパネルの上に、または光導波路の上に付着せし
めてもよい。
半導体成分までのかなり長い距離にわたって光信号を送
るために、ポリマーまたはガラスよりなる低減衰光導波
路を蛍光光導波路の末端部に配置してもよい。
るために、ポリマーまたはガラスよりなる低減衰光導波
路を蛍光光導波路の末端部に配置してもよい。
添付の図面は、本発明による放射線検出器の好ましい具
体化例を示す。
体化例を示す。
第１図は、放射線吸収パネル（１）が接着層（３）によ
って平行に配置された一群の光導波路（２）に結合され
てなる検出器を示す。
って平行に配置された一群の光導波路（２）に結合され
てなる検出器を示す。
第２図は、２個のパネル（１）が光導波路（２）を包み
込んでいる検出器を示す。結合は、同様に接着層（３）
によって達成されている。
込んでいる検出器を示す。結合は、同様に接着層（３）
によって達成されている。
本発明による検出器の利点は、下記のとおりであるニ
ー極めて大きな感受面が可能であり、それは、更に適当
なマスキングによっていかなる所望の方法によっても成
形されうる。マスキングには例えば、放射線不透過金属
箔または接着フイルムが使用されうる。
なマスキングによっていかなる所望の方法によっても成
形されうる。マスキングには例えば、放射線不透過金属
箔または接着フイルムが使用されうる。
一純粋に光学的な操作、すなわち、放射検出の部位に電
気導体は必要でない。従って、爆発の危険のある場所に
おいても使用しうる。
気導体は必要でない。従って、爆発の危険のある場所に
おいても使用しうる。
−大きな検出器の表面による調整費用は全く不要かない
しは僅少である。
しは僅少である。
一パネルの両側よりの放射線検出が可能。
−検出器の分光感度は、パネル内の発光物質の吸収範囲
内において選択可能であり、そしてこの発光物質の選択
によって測定の問題にマツチングさせることができる。
内において選択可能であり、そしてこの発光物質の選択
によって測定の問題にマツチングさせることができる。
一フルオロスコープスクリーン物質すなわち発光物質の
適当な選択によって、電子、陽子、Ｔ−量子またはＸ線
量子の発光量子収率を種々のエネルギー範囲内において
最適化させうる。
適当な選択によって、電子、陽子、Ｔ−量子またはＸ線
量子の発光量子収率を種々のエネルギー範囲内において
最適化させうる。
実施例
ポリカーボネートのコアおよびポリ （４−メチル１−
ペンテン）のクラッドを有するポリマー光導波路のコア
に、５２０〜５８０ｎｍの波長範囲において吸収するペ
リレン染料をドーピングした。ファイバの直径は、１ｍ
ｍであった。それぞれ長さ１５ｃｍの９本の光導波路を
一つのストリップに平行に配列し、そしてファイバの一
端において、それぞれ１ｃｍＸ２ｃｍの大きさの２個の
パネルで覆った（第２図１？）。パネルは、Ｘ線フルオ
ロスコープスクリーンとして市販されており、そして５
４０ｎｍの発光波長が光導波路染料の吸収範囲内にある
（Ｚｎ。
ペンテン）のクラッドを有するポリマー光導波路のコア
に、５２０〜５８０ｎｍの波長範囲において吸収するペ
リレン染料をドーピングした。ファイバの直径は、１ｍ
ｍであった。それぞれ長さ１５ｃｍの９本の光導波路を
一つのストリップに平行に配列し、そしてファイバの一
端において、それぞれ１ｃｍＸ２ｃｍの大きさの２個の
パネルで覆った（第２図１？）。パネルは、Ｘ線フルオ
ロスコープスクリーンとして市販されており、そして５
４０ｎｍの発光波長が光導波路染料の吸収範囲内にある
（Ｚｎ。
Ｃｄ）Ｓ ： Ａｇ顔料よりなっている。パネルおよび
ファイバは、互いに接合されており、そして外からの影
響から保護するために黒色の壁の薄い収縮管（ｓｈｒｉ
ｎｋ−ｄｏｗｎ ｔｕｂｅ）が覆われている。７フイバ
の両端は、フルオロスコープスクリーンにおいて、ホト
ダイオードの最大の強さを得るために反射被覆されてい
る。
ファイバは、互いに接合されており、そして外からの影
響から保護するために黒色の壁の薄い収縮管（ｓｈｒｉ
ｎｋ−ｄｏｗｎ ｔｕｂｅ）が覆われている。７フイバ
の両端は、フルオロスコープスクリーンにおいて、ホト
ダイオードの最大の強さを得るために反射被覆されてい
る。
この蛍光光導波路の減衰が比較的高いゆえに、ホトダイ
オードまでの搬送経路がかなり長い場合には、プラグコ
ネクションによって無着色（ｕｎ ｔｉｎ ｔｅｄ）光
導波路に切換えることが推奨される。
オードまでの搬送経路がかなり長い場合には、プラグコ
ネクションによって無着色（ｕｎ ｔｉｎ ｔｅｄ）光
導波路に切換えることが推奨される。
下記の表は、テスト測定の結果を示す。検出器の検出表
面をＸ線ビームに露出させた。Ｘ線管の陰極電流におけ
る変化は、ホトダイオードの電圧における直線的依存性
という結果になっている。
面をＸ線ビームに露出させた。Ｘ線管の陰極電流におけ
る変化は、ホトダイオードの電圧における直線的依存性
という結果になっている。
表
陰極電流〔ｍへ〕 検出器電圧（Ｖ）
ｋＶ ｋＶ 骨
５ ０．２２ ０．５３
１０ ０．４８ １．１４
１５ ０．７５ １．７４
２０ １．０１ ２．３６
２５ １．２８ ２．９６
３０ １．５５ ３．５８
第１図は、放射線吸収パネル（１）が接着Ｎ（３）によ
って平行に配置された一群の光導波路（２）に結合され
てなる検出器を示す。 第２図は、２個のパネル（１）が光導波路（２）を包み
込んでいる検出器を示す。結合は、同様に接着層（３）
によって達成されている。 上記各図において、主要部分を参照数字をもって示せば
、下記のとおりである： （１） 、 、 、放射線吸収パネル （２） 、 、 、光導波路 （３）、、、接着層
って平行に配置された一群の光導波路（２）に結合され
てなる検出器を示す。 第２図は、２個のパネル（１）が光導波路（２）を包み
込んでいる検出器を示す。結合は、同様に接着層（３）
によって達成されている。 上記各図において、主要部分を参照数字をもって示せば
、下記のとおりである： （１） 、 、 、放射線吸収パネル （２） 、 、 、光導波路 （３）、、、接着層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、放射線吸収パネルとそれに結合された、蛍光染料を
含有する少くとも１個の光導波路とよりなる不可視線お
よび荷電粒子を検出するための検出器において、少くと
も１個の光導波路が少くとも１個のパネルの表面に平行
に配置されていることを特徴とする上記検出器。 ２、複数の光導波路が少くとも１個のパネルの表面に平
行に配置されている請求項１に記載の検出器。 ３、少くとも１個の光導波路が互いに平行に位置せしめ
られた２個のパネルの間に配置されている請求項１に記
載の検出器。 ４、複数の光導波路が互いに平行に位置せしめられた２
個のパネルの間に配置されている請求項１に記載の検出
器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3841136A DE3841136A1 (de) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | Strahlungsdetektor |
| DE3841136.9 | 1988-12-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02190792A true JPH02190792A (ja) | 1990-07-26 |
| JPH067160B2 JPH067160B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=6368595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1314489A Expired - Lifetime JPH067160B2 (ja) | 1988-12-07 | 1989-12-05 | 放射線検出器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0377825B1 (ja) |
| JP (1) | JPH067160B2 (ja) |
| CN (1) | CN1024595C (ja) |
| AU (1) | AU626950B2 (ja) |
| DE (2) | DE3841136A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0533082U (ja) * | 1991-10-09 | 1993-04-30 | 東北電力株式会社 | 放射線検出光伝送装置 |
| JPH09243752A (ja) * | 1996-03-07 | 1997-09-19 | Toshiba Corp | 光ファイバ型大面積放射線モニタ |
| JP2010072000A (ja) * | 2009-12-28 | 2010-04-02 | Japan Atomic Energy Agency | ２次元放射線および中性子イメージ検出器 |
| JP2013501929A (ja) * | 2009-08-10 | 2013-01-17 | ナシヨナル・ニユークリア・ラボラトリー・リミテツド | 新しい放射線検出器 |
| JP2017510804A (ja) * | 2014-03-27 | 2017-04-13 | クロメック リミテッドＫｒｏｍｅｋ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 中性子検出 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2653233B1 (fr) * | 1989-10-17 | 1994-07-29 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de detection lineaire de rayonnement. |
| US5103098A (en) * | 1989-11-09 | 1992-04-07 | Board Of Regents, The University Of Texas System | High resolution gamma ray detectors for positron emission tomography (pet) and single photon emission computed tomography (spect) |
| US5374824A (en) * | 1994-01-05 | 1994-12-20 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method and apparatus for determining and utilizing cross-talk adjusted scintillating fibers |
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