JPH0252277A - 核放射線の検出等を行う方法 - Google Patents
核放射線の検出等を行う方法Info
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- JPH0252277A JPH0252277A JP1171751A JP17175189A JPH0252277A JP H0252277 A JPH0252277 A JP H0252277A JP 1171751 A JP1171751 A JP 1171751A JP 17175189 A JP17175189 A JP 17175189A JP H0252277 A JPH0252277 A JP H0252277A
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- electrons
- nuclear radiation
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—HANDLING OF PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
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- G01T1/10—Luminescent dosimeters
- G01T1/11—Thermo-luminescent dosimeters
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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】
技術分野
本発明は核放射線の検出に関するものである。
熱ルミネセンス性発光物質が、十分に低温の常態で、核
放射に曝されると、多数の自由電子又は空孔が格子欠陥
のところで捕獲される。それらはその温度又は更に低温
で保存されると長時間に亘って捕獲され続ける。温度が
上昇するのに伴って、脱出の確率が増大し、電子（又は
空孔）はトラップから開放され、更に続いて安定エネル
ギー状態に戻り、そのときしばしば発光を伴う。この性
質を示す物質は熱ルミネセンス性線量測定物質（ＴＬＤ
）と呼ばれ、−例としてぶつ化リチウムが挙げられる。
放射に曝されると、多数の自由電子又は空孔が格子欠陥
のところで捕獲される。それらはその温度又は更に低温
で保存されると長時間に亘って捕獲され続ける。温度が
上昇するのに伴って、脱出の確率が増大し、電子（又は
空孔）はトラップから開放され、更に続いて安定エネル
ギー状態に戻り、そのときしばしば発光を伴う。この性
質を示す物質は熱ルミネセンス性線量測定物質（ＴＬＤ
）と呼ばれ、−例としてぶつ化リチウムが挙げられる。
ある種のダイアモンド、例えばタイプ■工業用ダイアモ
ンドは、ある程度の熱ルミネセンスを示すことが知られ
ている。
ンドは、ある程度の熱ルミネセンスを示すことが知られ
ている。
従来の技術
米国特許第４．７５４．１４０号では、核放射線検出の
できる熱ルミネセンス性物質として１００ ｐｐｍを超
えない窒素物質をもつ合成ダイアモンドを主体に、ダイ
アモンドについて開示し請求している。ダイアモンドは
また、０．１ｐｐｍないし１０ ｐｐｍの量の硼素を含
むことも好適としている。
できる熱ルミネセンス性物質として１００ ｐｐｍを超
えない窒素物質をもつ合成ダイアモンドを主体に、ダイ
アモンドについて開示し請求している。ダイアモンドは
また、０．１ｐｐｍないし１０ ｐｐｍの量の硼素を含
むことも好適としている。
核放射とは原子の原子核内部にその超厚を有する電離放
射である。
射である。
かかる放射の例示としては、Ｘ線、α粒子、中性子、陽
子、電子及びＴ線による放射線がある。
子、電子及びＴ線による放射線がある。
窒素含有ダイアモンドにこの放射線を当てると、ダイア
モンド結晶構造内部の格子欠陥において、電子又は空孔
の捕獲が生じる。然る後にダイアモンドを熱すると、電
子又は空孔のうちの少なくとも若干はトラップから開放
され、発光中心（ｌｕｍｉｎｅｓｃｎｃｅ ｃｅｎｔｒ
ｅｓ ） と呼ばれる中心で安定エネルギー状態に戻
って、光又はルミネセンスを発する。
モンド結晶構造内部の格子欠陥において、電子又は空孔
の捕獲が生じる。然る後にダイアモンドを熱すると、電
子又は空孔のうちの少なくとも若干はトラップから開放
され、発光中心（ｌｕｍｉｎｅｓｃｎｃｅ ｃｅｎｔｒ
ｅｓ ） と呼ばれる中心で安定エネルギー状態に戻
って、光又はルミネセンスを発する。
ダイアモンドがルミネセンスを発するようになる温度は
、周囲温度より上で５００℃よりは下であろう。ダイア
モンドが置かれるのに好適な温度は２００〜５００℃で
あって、２５０〜４００℃なら更に好適である。
、周囲温度より上で５００℃よりは下であろう。ダイア
モンドが置かれるのに好適な温度は２００〜５００℃で
あって、２５０〜４００℃なら更に好適である。
ルミネセンスは核放射線の検出、計数又はその他の測定
をするのに用いられることができる。この方法は核放射
線量の測定に特別の適用範囲を有する。ダイアモンドの
ルミネセンスは、該ダイアモンドが曝された放射線量を
計算するのに用いることができる。実際にはダイアモン
ドの温度は約２００℃にまで上げられ焼き戻して背景ル
ミネセンスを追出しておく。然る後に粒子は約４００℃
の温度まで直線的に熱せられて、ルミネセンス・データ
を蒐集し、積分する。この積分値がすなわちダイアモン
ドの曝された放射線量に直接比例する。
をするのに用いられることができる。この方法は核放射
線量の測定に特別の適用範囲を有する。ダイアモンドの
ルミネセンスは、該ダイアモンドが曝された放射線量を
計算するのに用いることができる。実際にはダイアモン
ドの温度は約２００℃にまで上げられ焼き戻して背景ル
ミネセンスを追出しておく。然る後に粒子は約４００℃
の温度まで直線的に熱せられて、ルミネセンス・データ
を蒐集し、積分する。この積分値がすなわちダイアモン
ドの曝された放射線量に直接比例する。
従って、適当な目盛較正標準を設定することにより、所
与の環境における放射線量は、ある温度範囲にわたって
ルミネセンス値を測定し、これを積分して得られた値を
較正標準と比較することによって直ちに決定することが
できる。
与の環境における放射線量は、ある温度範囲にわたって
ルミネセンス値を測定し、これを積分して得られた値を
較正標準と比較することによって直ちに決定することが
できる。
解決すべき課題及びその手段
この限りにおいては、本発明の方法は米国特許第４．７
５４．１４０号と本質的に同一である。本発明がこの米
国特許と異なるのは、ダイアモンドを検出、計数又はそ
の他の測定をすべき核放射に曝すのに先立って、該ダイ
アモンドに高い線量の中性子又は電子を照射することで
ある。これによって発光中心の集中化を増進し、以て発
光物質としてのダイアモンドの感度及び核放射線量に対
する熱ルミネセンス応答の直線性が共に改善されること
が判明した。これらの改善は、高線量の核放射すなわち
１０ Ｇｙ（グレイ）又はそれ以上の線量を検出すると
きに特に顕著に現れる。中性子又は電子照射の線量は典
型的には１０１２〜１０１８粒子／ｃｍ２の範囲内にあ
るであろう。好適な線量は１０１６〜１０１７粒子／ｃ
ｍ２の範囲であろう。
５４．１４０号と本質的に同一である。本発明がこの米
国特許と異なるのは、ダイアモンドを検出、計数又はそ
の他の測定をすべき核放射に曝すのに先立って、該ダイ
アモンドに高い線量の中性子又は電子を照射することで
ある。これによって発光中心の集中化を増進し、以て発
光物質としてのダイアモンドの感度及び核放射線量に対
する熱ルミネセンス応答の直線性が共に改善されること
が判明した。これらの改善は、高線量の核放射すなわち
１０ Ｇｙ（グレイ）又はそれ以上の線量を検出すると
きに特に顕著に現れる。中性子又は電子照射の線量は典
型的には１０１２〜１０１８粒子／ｃｍ２の範囲内にあ
るであろう。好適な線量は１０１６〜１０１７粒子／ｃ
ｍ２の範囲であろう。
本発明による核放射線の検出、計数又はその他の測定を
行う方法とは、単一置換常磁性窒素を含むダイアモンド
を、高い線量の中性子又は電子で照射するステップと、 被照射ダイアモンドを核放射線に曝して、ダイアモンド
の結晶構造の内部の格子欠陥において、電子または空孔
の捕獲を生じさせるステップと、該ダイアモンドを加熱
してルミネセンスを生じさせるステップと、 そのルミネセンスを核放射線の検出、計数等の測定のた
めの手段として用いるステップとを含むものである。
行う方法とは、単一置換常磁性窒素を含むダイアモンド
を、高い線量の中性子又は電子で照射するステップと、 被照射ダイアモンドを核放射線に曝して、ダイアモンド
の結晶構造の内部の格子欠陥において、電子または空孔
の捕獲を生じさせるステップと、該ダイアモンドを加熱
してルミネセンスを生じさせるステップと、 そのルミネセンスを核放射線の検出、計数等の測定のた
めの手段として用いるステップとを含むものである。
照射されるダイアモンドは、単一置換常磁性窒素の形で
若干の窒素を含むことになろう。この形の窒素物質は一
般的に１５０ ｐｐｍより少ないであろう。またダイア
モンドは若干の硼素をも含むことになろう。典型的には
、硼素は、それが存在するときには０．１〜１０ ｐｐ
ｍの範囲にあり、５ ｐｐｍより少いのが好適であろう
。
若干の窒素を含むことになろう。この形の窒素物質は一
般的に１５０ ｐｐｍより少ないであろう。またダイア
モンドは若干の硼素をも含むことになろう。典型的には
、硼素は、それが存在するときには０．１〜１０ ｐｐ
ｍの範囲にあり、５ ｐｐｍより少いのが好適であろう
。
実施例
上述のように、窒素含有のダイアモンドを予め照射する
ことにより熱ルミネセンス性物質としてのダイアモンド
の感度及び核放射線量に対する熱ルミネセンス（ＴＬ）
応答の直線性が共に改善されることは、驚異的に判明し
たのである。これらの特性は第１図においてグラフで示
されている。
ことにより熱ルミネセンス性物質としてのダイアモンド
の感度及び核放射線量に対する熱ルミネセンス（ＴＬ）
応答の直線性が共に改善されることは、驚異的に判明し
たのである。これらの特性は第１図においてグラフで示
されている。
この図によれば、線Ａは、１５０ ｐｐｍ未満の単一置
換常磁性窒素と１０ ｐｐｍ未満の量の硼素とを含有す
る非合成ダイアモンド粒子のγ放射線量へのＴＬ応答の
変化を示している。線Ｂは同じダイアモンドを高温高圧
でアニール（焼き戻し）したものの特性、また線Ｃは同
じダイアモンドにＩ ＸＩＯ”ｎ７ｃｍ２の線量の中性
子照射を与えたものの特性である。被照射ダイアモンド
の各々の熱ルミネセンスは、抜液照射ダイアモンドを約
４００℃の温度に加熱することにより達成される。中性
子照射ダイアモンドは、高圧高温アニール・ダイアモン
ドや非合成ダイアモンドに比していくつかの利点がある
。まず第一に、γ放射線量の非合成ダイアモンドより広
い範囲の直線性を有する。第二に、高い放射線中、例え
ば１００Ｇｙ又はそれ以上の線量においてもなお有効な
測定がなされ得ることで、それ以外の２つの場合にはそ
うは行かないのである。
換常磁性窒素と１０ ｐｐｍ未満の量の硼素とを含有す
る非合成ダイアモンド粒子のγ放射線量へのＴＬ応答の
変化を示している。線Ｂは同じダイアモンドを高温高圧
でアニール（焼き戻し）したものの特性、また線Ｃは同
じダイアモンドにＩ ＸＩＯ”ｎ７ｃｍ２の線量の中性
子照射を与えたものの特性である。被照射ダイアモンド
の各々の熱ルミネセンスは、抜液照射ダイアモンドを約
４００℃の温度に加熱することにより達成される。中性
子照射ダイアモンドは、高圧高温アニール・ダイアモン
ドや非合成ダイアモンドに比していくつかの利点がある
。まず第一に、γ放射線量の非合成ダイアモンドより広
い範囲の直線性を有する。第二に、高い放射線中、例え
ば１００Ｇｙ又はそれ以上の線量においてもなお有効な
測定がなされ得ることで、それ以外の２つの場合にはそ
うは行かないのである。
同様の観察が、約１００１］１］ｍの単一置換常磁性窒
素を含み、可測量の硼素を含まない粒状ダイアモンドに
ついてもなされている。照射されていない粒状ダイアモ
ンドのγ放射線量に対するＴＬ応答が線りで示されおり
、直線性はあまりよくない。
素を含み、可測量の硼素を含まない粒状ダイアモンドに
ついてもなされている。照射されていない粒状ダイアモ
ンドのγ放射線量に対するＴＬ応答が線りで示されおり
、直線性はあまりよくない。
中性子照射した粒状ダイアモンドの場合は線Ｅで示され
る。この場合粒状ダイアモンドは中性子放射線量５ Ｘ
ｌ０１７ｎ ７ｃｍ２が照射されている。中性子照射を
しない方の粒状ダイアモンドも、した方の粒状ダイアモ
ンドも共に、ルミネセンスは、γ放射線に曝した後に粒
状ダイアモンドを約４００℃に熱することにより達成さ
れた。
る。この場合粒状ダイアモンドは中性子放射線量５ Ｘ
ｌ０１７ｎ ７ｃｍ２が照射されている。中性子照射を
しない方の粒状ダイアモンドも、した方の粒状ダイアモ
ンドも共に、ルミネセンスは、γ放射線に曝した後に粒
状ダイアモンドを約４００℃に熱することにより達成さ
れた。
線Ｅの直線性は、γ線量の高い部分すなわち１０Ｇｙ又
はそれ以上の線量においては線りの場合よりも遥かにす
ぐれており、中性子照射した粒状ダイアモンドでは有効
な測定がなされ、照射してない粒状ダイアモンドではそ
うはなっていないことに注目すべきであろう。
はそれ以上の線量においては線りの場合よりも遥かにす
ぐれており、中性子照射した粒状ダイアモンドでは有効
な測定がなされ、照射してない粒状ダイアモンドではそ
うはなっていないことに注目すべきであろう。
第１図は、熱ルミネセンス（ＴＬ）応答とＴ線の線量と
の関係を、各種のダイアモンドに対して表したグラフを
示す。 特許出願人 デ・ビールズ・インダストリアル・ダ
イヤモンド・デイビジョン （プロプライエタリー）リミテッド
の関係を、各種のダイアモンドに対して表したグラフを
示す。 特許出願人 デ・ビールズ・インダストリアル・ダ
イヤモンド・デイビジョン （プロプライエタリー）リミテッド
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、単一置換常磁性窒素を含むダイアモンドを、高い線
量の中性子又は電子で照射するステップと、 被照射ダイアモンドを核放射線に曝して、 ダイアモンドの結晶構造の内部の格子欠陥において、電
子または空孔の捕獲を生じさせるステップと、 該ダイアモンドを加熱してルミネセンスを 生じさせるステップと、 そのルミネセンスを核放射線の検出、計数 等の測定のための手段として用いるステップとを含むこ
とを特徴とする放射線の検出、計数又はその他の測定を
行う方法。 ２、中性子又は電子の線量は１０＾１＾２〜１０＾１＾
８粒子／ｃｍ＾２の範囲にあることを特徴とする請求項
１に記載の方法。 ３、中性子又は電子の線量は１０＾１＾６〜１０＾１＾
７粒子／ｃｍ＾２の範囲にあることを特徴とする請求項
１に記載の方法。 ４、ダイアモンドは、周囲温度よりは上で５００℃より
は下のある温度にまで加熱することにより、ルミネセン
スを生じさせることを特徴とする請求項１ないし３のう
ちのいずれか１つに記載の方法。 ５、ダイアモンドは、２００℃ないし５００℃の範囲内
のある温度にまで加熱することにより、ルミネセンスを
生じさせることを特徴とする請求項１ないし３のうちの
いずれか１つに記載の方法。 ６、ダイアモンドは、２５０℃ないし４００℃の範囲内
のある温度にまで加熱することにより、ルミネセンスを
生じさせることを特徴とする請求項１ないし３のうちの
いずれか１つに記載の方法。 ７、検出、計数またはその他の測定が行われる核放射線
とは、Ｘ線、α粒子、陽子、中性子、電子及びγ線から
選ばれるものであることを特徴とする請求項１ないし６
のうちいずれか１つに記載の方法。 ８、単一置換常磁性窒素は、１５０ｐｐｍ未満の量で存
在することを特徴とする請求項１ないし７のうちのいず
れか１つに記載の方法。 ９、ダイアモンドはまた、０．１ｐｐｍないし１０ｐｐ
ｍの範囲の硼素をも含むことを特徴とする請求項１ない
し８のうちのいずれか１つに記載の方法。 １０、硼素は、５ｐｐｍ未満の量で存在することを特徴
とする請求項９に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ZA88/4841 | 1988-07-06 | ||
| ZA884841 | 1988-07-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0252277A true JPH0252277A (ja) | 1990-02-21 |
| JP2505885B2 JP2505885B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=25579321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1171751A Expired - Lifetime JP2505885B2 (ja) | 1988-07-06 | 1989-07-03 | 核放射線の検出等を行う方法 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5012108A (ja) |
| EP (1) | EP0351981B1 (ja) |
| JP (1) | JP2505885B2 (ja) |
| KR (1) | KR950001738B1 (ja) |
| AT (1) | ATE73549T1 (ja) |
| AU (1) | AU614387B2 (ja) |
| CA (1) | CA1306076C (ja) |
| DE (1) | DE68900966D1 (ja) |
| ES (1) | ES2030271T3 (ja) |
| IE (1) | IE892031L (ja) |
| IL (1) | IL90697A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5296644A (en) * | 1991-07-24 | 1994-03-22 | Yamaha Corporation | Chord detecting device and automatic accompaniment device |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9205458D0 (en) * | 1992-03-12 | 1992-04-22 | De Beers Ind Diamond | Radiation probe |
| DE69424812T2 (de) * | 1993-03-02 | 2000-12-07 | De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Ltd., Johannesburg | Phosphoreszenter Diamant Strahlungsdetektor |
| RU2200965C2 (ru) * | 2001-03-27 | 2003-03-20 | Кемеровский государственный университет | Способ регистрации ионизирующего излучения с использованием алмаза |
| US8168413B2 (en) * | 2006-11-22 | 2012-05-01 | Academia Sinica | Luminescent diamond particles |
| RU2504802C1 (ru) * | 2012-07-23 | 2014-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ПК СТ" | Способ изготовления чувствительного элемента термолюминесцентного дозиметра |
| WO2020081965A1 (en) * | 2018-10-19 | 2020-04-23 | Adamas Nanotechnologies, Inc. | Method of producing fluorescent diamond particles |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8006321A (nl) * | 1980-11-19 | 1982-06-16 | Eduard Anton Burgemeister | Werkwijze en inrichting voor het detecteren van ioniserende straling. |
| US4754140A (en) * | 1985-03-21 | 1988-06-28 | Nam Tom L | Diamond as a thermoluminescent material |
| NL8703024A (nl) * | 1986-12-18 | 1988-07-18 | De Beers Ind Diamond | Werkwijze voor het bepalen van een stralingsdosis alsmede inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze. |
-
1989
- 1989-06-21 IL IL90697A patent/IL90697A/xx not_active IP Right Cessation
- 1989-06-22 US US07/370,195 patent/US5012108A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-06-22 IE IE892031A patent/IE892031L/xx unknown
- 1989-06-26 AU AU37032/89A patent/AU614387B2/en not_active Ceased
- 1989-06-28 CA CA000604145A patent/CA1306076C/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-29 KR KR1019890009103A patent/KR950001738B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1989-07-03 JP JP1171751A patent/JP2505885B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-05 ES ES198989306827T patent/ES2030271T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-05 DE DE8989306827T patent/DE68900966D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-05 EP EP89306827A patent/EP0351981B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-05 AT AT89306827T patent/ATE73549T1/de not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5296644A (en) * | 1991-07-24 | 1994-03-22 | Yamaha Corporation | Chord detecting device and automatic accompaniment device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR900002342A (ko) | 1990-02-28 |
| EP0351981A1 (en) | 1990-01-24 |
| US5012108A (en) | 1991-04-30 |
| KR950001738B1 (ko) | 1995-02-28 |
| ATE73549T1 (de) | 1992-03-15 |
| AU3703289A (en) | 1990-01-11 |
| IE892031L (en) | 1990-01-06 |
| IL90697A0 (en) | 1990-01-18 |
| IL90697A (en) | 1993-01-14 |
| ES2030271T3 (es) | 1992-10-16 |
| DE68900966D1 (de) | 1992-04-16 |
| AU614387B2 (en) | 1991-08-29 |
| CA1306076C (en) | 1992-08-04 |
| EP0351981B1 (en) | 1992-03-11 |
| JP2505885B2 (ja) | 1996-06-12 |
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