JPH0227290A - 荷電粒子線線量計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、荷電粒子線線量計に関し、特に、レンジを
切り替えることなく、広いダイナミックレンジを得るた
めの構成に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来の荷電粒子線線量針を示す構成図であり、
図においズ、（１）は電離箱（図示せず）からのｘｉ大
入力（２）はこの１１ＩＬ流入力（１）を受けるオペア
ンプ、（Ｒ１）はこのオペアンプ（２）に並列接続、し
た抵抗、（３）はこのオペアンプ（２）の出力を変換す
る電圧−周波数変換器、（４）はこの電圧−周波数変換
器（３）の出力を計数するカウンターである。

従来の荷電粒子線線量針は前述したように構成されてお
り、以下に、その動作について説明する。

まず、オペアンプ（２）の非反転入力（２ａ）は接地さ
れているため、反転入力側（２ｂ）も常にｏｖとなって
いる。反転入力側（２ｂ）ＫＫ電流を流し込むと流れ込
んだ電流は抵抗（Ｒ１）で電圧降下し。

反転入力側（２ｂ）がＯｖになるような出力電圧でバラ
ンスする。したがって、測定電流範囲は抵抗（Ｒ１）と
オペアンプ（２）の電源電圧で決定される。

前記オペアンプ（２）の出力電圧は（Ｒ１・Ｉｓ）で求
められ、極性は反転入力側（２ｂ）Ｋｌれ込む方向がマ
イナス、流れ出る方向がプラスとなる。抵抗（Ｒ１）Ｋ
　１０ＫＯを用いると感度は１００　ＡＡ／Ｖで。

レンジを変えたい場合はこの抵抗（Ｒ１）を切り替える
。例えばＩＫΩでは１ｍＡ／Ｖ、１００ＫΩでは１０μ
Ａ／Ｖとなる。しかし、最大感度はオペアンプの入力バ
イアス電流で制約され、最低感度は最低負荷抵抗によっ
て制約される。この出力電圧（Ｒ１・Ｉｓ）を電圧−周
波数変換器（３）により周波数に変換して、カウンター
（４）で計数する。また、レンジを切り替えるためにリ
レー（図示せず）Ｋより、使用する抵抗（Ｒ１）を選ん
で用いている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の荷電粒子＃線量計は以上のよう忙構成されている
ので、感度を変えるためＫは、その都度レンジを切り替
えなければならないなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、％に、レンジを切り替えることなく、広いダイ
ナミックレンジをもつ荷電粒子線線量針を得ることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に侮る荷電粒子線線量計は、入力電流を流しこ
むオペアンプと、前記オペアンプに並列に接続されたコ
ンデンサにより電荷を集め前記オペアンプの出力の電位
が一定電圧になった時にパルス信号を発生するコンパレ
ータと、前記パルス信号を正論理パルス及び負論理パル
スに変換すると正電圧とするためアースに対して互いに
逆向きに設けられた一対のダイオードと、前記ダイオー
ドに接続された第１スイツチングトランジスタ及び第２
スイツチングトランジスタと、前記ダイオードに接続さ
れた一定抵抗とを備えた構成である。

〔作　用〕

この発明における荷電粒子線線量針は、正論理パルスを
フィードバックさせ、並列Ｋｗ！続したダイオードに供
給して負電圧及び正電圧を形成し、正電圧レベルでスイ
ッチングトランジスタがオンとなり、一定電圧を介して
オペアンプの入力に定電流を流しこんで、たくわえられ
た電荷を消すことＫより、一定電荷毎に一パルスの波形
に変換し、広いダイナミックレンジをもつ荷電粒子線線
量針を得ることができる。

〔を呻吟実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明による荷電粒子線線量計を示す回路図であ
り、図において、（１）は電離箱（図示せず）からの電
光入力、（２）はこの電流入力（１）を受けるオペアン
プ、（Ｃ）はこのオペアンプ（２）に並列接続したコン
デンサ、（５）はこのオペアンプ（２）に接続すしたコ
ンパレータ、（６）はこのコンパレータ（５１からのパ
ルス信号（５ａ）を正論理パルス（６ａ）及び負論理パ
ルス（６ｂ）に変換するワンショットマルチバイブレー
タ、（４）は負論理パルス（６ｂ）を計数するカウンタ
、（７）はアースに対して互いに逆向きに並列接続され
た一対のダイオードで、前記正論理パルス（６ａ）が一
定抵抗（Ｒ１）を介して接続されている。（８）はこの
ダイオード（７）に接続された第１スイツチングトラン
ジスタ、（９）はこの第１スイツチングトランジスタ（
８）Ｋ接続されペースが接地された第２スイツチングト
ランジスタ、（９Ａ）は前記ダイオード（７）Ｋ直列抵
抗（Ｒ２）を介して接続された直列ダイオードである。

この発明による荷電粒子線線量計は前述したように構成
されており、以下、その動作について説明する。

まず、電離箱（図示せず）より流れこむ電離電流による
電流入力（１）をオペアンプ（２）に流しこみ、このオ
ペアンプ（２）Ｋ並列に接続されたコンデンサ（Ｃ）に
より電荷を集め、オペアンプ（２）の出力（２ａ）の電
位が一定電圧になると、コンパレータ（５）より単一パ
ルスよりなるパルス信号（５ａ）が発生する。

このパルス信号（５ａ）をワンショットマルチバイブレ
ータ（６）により、正論理パルス（６ａ）と負削理パル
ス（６ｂ）に変換し、このうち負論理パルス（６ｂ）を
出力として、カウンタ（４）に接続し、正論理パルス（
６ａ）？アースに対して並列で逆向きに接続したダイオ
ード（７）によって、波形で示すように、！を圧（Ｏｖ
ローレベル）を負電圧（〜→、６ｖ×ダイオード数）及
び正論圧（〜＋０．６　Ｖ　ｘダイオード＆！ｉ）にし
て第１スイツチングトランジスタ（８）のベースに入力
し、電位が負電圧の時は、定電流源からの電流をオンし
、正電圧の時にオフとする。又、第２スイツチングトラ
ンジスタ（９）のベースはアースに従続されているので
、第１スイツチングトランジスタ（８）がオン時はｉ［
流が流れないが、第１スイツチングトランジスタ（８）
がオフ時になると、定電圧源の電流を一定抵抗（Ｒ１）
を通して、前記オペアンプ（２）の反転入力１１（２ｂ
）Ｋ流しこんでコンデンサにたくわえられた電荷を消し
、再び電荷をたくわえはじめ、同じ動作を繰り返す。

尚、第３トランジスタ（１０）は第２スイツチングトラ
ンジスタ（９）の温度袖慣用である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれは、入力電流を流しこむ
オペアンプに並列に接続されたコンデンサと、その出力
が一定電位になった時パルス信号を出力するコンパレー
タと、このパルス信号を正負論理パルスに変換するワン
ショットマルチバイブレータと、これら一方の負論理パ
ルスをカウンタで計数し、正論理パルスを並列のダイオ
ードを介してフィードバックさせ、正電圧レベルでスイ
ッチングトランジスタをオンし、定電圧源から電流を一
定抵抗を通して、オペアンプの入力に流しこむよう圧し
ているため、広いダイナミックレンジ？もつ荷電粒子線
線量計が得られ、従来のようにレンジ切替えをする必要
が皆無となった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による荷電粒子線線量針を
示す回路図、第２図は従来の荷電粒子線線量計を示すブ
ロック図である。 （１）は電流入力、（５）はコンパレータ、（６）はワ
ンショットマルチバイブレータ、（６ａ）は正論ｍパル
ス、（６ｂ）は負論理パルス、（７）はダイオード、（
Ｒ１）は一定抵抗、（８）は第１スイツチングトランジ
スタ、（９）は第２スイツチングトランジスタである。 なお、図中、閤−符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電離箱より流れ込む電離電流を一定電荷毎に１パルスの
   波形に変換する荷電粒子線線量計において、入力電流を
   流しこむオペアンプと、前記オペアンプに並列に接続さ
   れたコンデンサにより電荷を集め前記オペアンプの出力
   の電位が一定電圧になつた時にパルス信号を発生するコ
   ンパレータと、前記パルス信号を正論理パルス及び負論
   理パルスに変換するワンショットマルチバイブレータと
   、前記正論理パルス及び負論理パルスを入力すると共に
   零電圧を負電圧と正電圧とするためアースに対して互い
   に逆向きに設けられた一対のダイオードと、前記ダイオ
   ードに接続された第１スイッチングトランジスタ及び第
   ２スイッチングトランジスタと、前記ダイオードに接続
   された一定抵抗とを備え、前記正電圧レベルで前記各ス
   イツチングトランジスタを介して定電圧源の電流を前記
   オペアンプの入力に供給し、前記コンデンサにたくわえ
   られた電荷を消すようにしたことを特徴とする荷電粒子
   線線量計。