JPH0365686A - 放射線計器 - Google Patents
放射線計器Info
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- JPH0365686A JPH0365686A JP2147160A JP14716090A JPH0365686A JP H0365686 A JPH0365686 A JP H0365686A JP 2147160 A JP2147160 A JP 2147160A JP 14716090 A JP14716090 A JP 14716090A JP H0365686 A JPH0365686 A JP H0365686A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/02—Dosimeters
- G01T1/026—Semiconductor dose-rate meters
-
- G—PHYSICS
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- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
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- Physics & Mathematics (AREA)
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、ベータ線量率の測定に関し、特にシリコンＰ
ＩＮダイオード検出器を使用したベータ線量率の測定に
関するものである。
ＩＮダイオード検出器を使用したベータ線量率の測定に
関するものである。
（従来技術および発明が解決しようとする課題）Ｘ線、
ガンマ線用の放射線検出器にシリコンＰ■Ｎダイオード
を使用することが知られている。しかし、測定にかかる
程度以上の線量率を持つＸ線とガンマ線の存在下でベー
タ線を測量するためには、そのような検出器は現在、使
用されていない、Ｘ線、ガンマ線ｌ計測に使用される現
存の方法と装置は、ベータ線量計測には不適当である。
ガンマ線用の放射線検出器にシリコンＰ■Ｎダイオード
を使用することが知られている。しかし、測定にかかる
程度以上の線量率を持つＸ線とガンマ線の存在下でベー
タ線を測量するためには、そのような検出器は現在、使
用されていない、Ｘ線、ガンマ線ｌ計測に使用される現
存の方法と装置は、ベータ線量計測には不適当である。
本発明の主な目的は、Ｘ線、ガンマ線のような極超短波
の電磁放射線の存在下でもベータ線量率を計測可能にす
る改良の放射線計器を提供することにある。
の電磁放射線の存在下でもベータ線量率を計測可能にす
る改良の放射線計器を提供することにある。
本発明に係わる放射線計器は、第１放射線検出器と第２
放射線検出器および各検出器のシールド体とからなり、
第１検出器のシールド体は導電物質の薄層で形成され、
第２検出器のシールド体は導電物質の薄層と誘電物質の
比較的厚層か、あるいは原子番号の小さい導電物質の厚
層のいずれかで形成される。
放射線検出器および各検出器のシールド体とからなり、
第１検出器のシールド体は導電物質の薄層で形成され、
第２検出器のシールド体は導電物質の薄層と誘電物質の
比較的厚層か、あるいは原子番号の小さい導電物質の厚
層のいずれかで形成される。
第１検出器の導電物質の薄層は電磁的干渉からその検出
器を遮蔽するが、ベータ線に関してその検出器の遮蔽は
極くわずかであり、一方、第２検出器の厚層もまた電磁
干渉に対して検出器を遮蔽する少なくとも一個の導電物
質を有するが、厚層全体はベータ線をあきらかに減衰さ
せる。この厚層は原子番号の小さい物質からなる。前記
二個の検出器の応答は、典型的な例として、約５０Ｋｅ
Ｖ以上のＸ線とガンマ線の場合には、はとんど同一であ
るが、ベータ線の場合には二個の検出器の応答は明らか
に異なる。このようにして、ベータ線量率はＸ線、ガン
マ線の存在下でも計測可能となる。
器を遮蔽するが、ベータ線に関してその検出器の遮蔽は
極くわずかであり、一方、第２検出器の厚層もまた電磁
干渉に対して検出器を遮蔽する少なくとも一個の導電物
質を有するが、厚層全体はベータ線をあきらかに減衰さ
せる。この厚層は原子番号の小さい物質からなる。前記
二個の検出器の応答は、典型的な例として、約５０Ｋｅ
Ｖ以上のＸ線とガンマ線の場合には、はとんど同一であ
るが、ベータ線の場合には二個の検出器の応答は明らか
に異なる。このようにして、ベータ線量率はＸ線、ガン
マ線の存在下でも計測可能となる。
本発明の他の目的と特徴は、以下に例示される記述によ
って明らかになるであろう。
って明らかになるであろう。
（実施例）
以下に記載の本実施例は、０．５ＭｅＶ Ｒｍａｘから
２．２７ＮｅＶ Ｅｍａｘまでのエネルギー域に渡るベ
ータ線量率の計測に関するものである。
２．２７ＮｅＶ Ｅｍａｘまでのエネルギー域に渡るベ
ータ線量率の計測に関するものである。
第１図に示すように、逆バイアス、非導電モードで作動
する二個のシリコンＰＩ）ｌダイオード６．７は検出器
１、検出器２のそれぞれの検出素子として使用される。
する二個のシリコンＰＩ）ｌダイオード６．７は検出器
１、検出器２のそれぞれの検出素子として使用される。
検出器１は増幅１１１０に接続されている。増幅器１０
の出力はその出力がしきい値を越えた時に、出力パルス
を提供するしきい値検出器１１に供給される。増幅１１
１０としきい値検出器１１は較正のために調整される。
の出力はその出力がしきい値を越えた時に、出力パルス
を提供するしきい値検出器１１に供給される。増幅１１
１０としきい値検出器１１は較正のために調整される。
しきい値検出器１１から出力される出力パルスは、演算
ユニット１３の第１入力端子に接続されたカウンター１
２へ入力される。
ユニット１３の第１入力端子に接続されたカウンター１
２へ入力される。
バッテリー８は検出器１のダイオードもしくはそれの相
当物に逆バイアスを提供する。そして回路は供給レール
（図示を略す）によって完全となる。
当物に逆バイアスを提供する。そして回路は供給レール
（図示を略す）によって完全となる。
検出器２は増幅器１０ａに接続されている。増幅器１０
ａの出力は上述の場合と同じように、しきい値検出器１
１ａに供給される。しきい値検出器１１ａからの出力パ
ルスは、演算ユニット１３の第２入力端子に接続される
カウンター１２ａへ入力される。
ａの出力は上述の場合と同じように、しきい値検出器１
１ａに供給される。しきい値検出器１１ａからの出力パ
ルスは、演算ユニット１３の第２入力端子に接続される
カウンター１２ａへ入力される。
バッテリー９ａは検出器２のダイオードもしくはそれの
相当物に逆バイアスを提供する。
相当物に逆バイアスを提供する。
作動のためにある器具に検出器が取り付けられる場合、
箱などの中で検出器１も検出器２もある大きな原子番号
の物質からなる明らかな厚層によって被覆すべきでない
、そして、いずれか一方の検出器の高感度層はガラスに
よって被覆すべきでない。
箱などの中で検出器１も検出器２もある大きな原子番号
の物質からなる明らかな厚層によって被覆すべきでない
、そして、いずれか一方の検出器の高感度層はガラスに
よって被覆すべきでない。
検出器１の一部は導電物質３の薄層によってのみ被覆さ
れた高感度層を有する。この導電物質は電気的ふるいを
かけるのに適当である。この層は一例として、銅メツキ
の合成プラスチックからなる。この導電物質の層は電磁
的干渉から検出器を遮蔽し、ベータ線を大きく減衰させ
ないように充分に薄く形成される。典型的な厚さは約０
．０２ｍ１１１である。
れた高感度層を有する。この導電物質は電気的ふるいを
かけるのに適当である。この層は一例として、銅メツキ
の合成プラスチックからなる。この導電物質の層は電磁
的干渉から検出器を遮蔽し、ベータ線を大きく減衰させ
ないように充分に薄く形成される。典型的な厚さは約０
．０２ｍ１１１である。
検出器２もまた、導電物質５の薄層（前記導電薄層３と
同一物）で被覆される。検出器２はさらに原子番号の小
さい物質４からなるかなり厚い層で被覆される。この厚
層４は後述するように、吸収材の役割を果たし、例えば
、厚さ約２＋＋＋ｍのプラスチック、あるいは厚さ約１
ｍｒａのマグネシウムの層で形成される。マグネシウム
は原子番号２０以下の金属の一例である。
同一物）で被覆される。検出器２はさらに原子番号の小
さい物質４からなるかなり厚い層で被覆される。この厚
層４は後述するように、吸収材の役割を果たし、例えば
、厚さ約２＋＋＋ｍのプラスチック、あるいは厚さ約１
ｍｒａのマグネシウムの層で形成される。マグネシウム
は原子番号２０以下の金属の一例である。
この厚層４はベータ線に対しては完全な減衰材であるべ
きではなく、高エネルギーのべータ線のいくらかは透過
を許容すべきである。
きではなく、高エネルギーのべータ線のいくらかは透過
を許容すべきである。
ベータ線の高エネルギー源を想定し、全体が被覆されて
いない検出器の応答をＦと定義し、Ｆが単位線量率当り
のカウント率とした場合、導電薄層によって被覆された
検出器ｌの応答はｋＦとなり、ここでｋはこの薄層の透
過率であり、ｋは単位光１に近く、たとえば０．９＜ｋ
＜１で表わされる。
いない検出器の応答をＦと定義し、Ｆが単位線量率当り
のカウント率とした場合、導電薄層によって被覆された
検出器ｌの応答はｋＦとなり、ここでｋはこの薄層の透
過率であり、ｋは単位光１に近く、たとえば０．９＜ｋ
＜１で表わされる。
検出器２の応答はｍＦとなり、ここでｍは導電薄層５と
厚層４の結合層の透過率であり、ｍは約０゜５となる。
厚層４の結合層の透過率であり、ｍは約０゜５となる。
高エネルギーベータ線量率域における二個の検出器の応
答の差は以下の通りである。
答の差は以下の通りである。
ｋ Ｆ−ｍＦ ＝ （ｋ−ｍ）Ｆ
本実流側の場合、約０．５Ｆとなる。
ベータ線の中エネルギー源を想定し、全体が被覆されて
いない検出器の応答をＳと定義した場合、このＳはＦの
値より小さい、導電層３によって被覆された検出器１の
応答はｎＳとなり、ここでｎはこの導電層の透過率であ
り、被覆物質の減衰によって決定されるその値は約０．
５となる。被覆物質は要求される電磁場に対する免疫性
の度合によって決定される。上記二種のエネルギー源に
ついて比較した場合、電子エネルギーがそれぞれ異なり
、従って透過率が異なるので、ｎとｋは等しくない。
いない検出器の応答をＳと定義した場合、このＳはＦの
値より小さい、導電層３によって被覆された検出器１の
応答はｎＳとなり、ここでｎはこの導電層の透過率であ
り、被覆物質の減衰によって決定されるその値は約０．
５となる。被覆物質は要求される電磁場に対する免疫性
の度合によって決定される。上記二種のエネルギー源に
ついて比較した場合、電子エネルギーがそれぞれ異なり
、従って透過率が異なるので、ｎとｋは等しくない。
導電層５と厚層４によって被覆された検出器２の応答は
Ｏに近い、この場合、２個の検出器のカウント率の差は
、 ｎ５−０＝ｎＳ となる。
Ｏに近い、この場合、２個の検出器のカウント率の差は
、 ｎ５−０＝ｎＳ となる。
厚層４の厚さは、ベータ線の中エネルギー状態で、必要
な導電薄層の減衰を補償するように選択され、かつベー
タ線の高エネルギー状態で二個の検出器の応答に差を与
えるように選択され、その差はベータ線の中エネルギー
状態での二個の検出器の応答の差にほぼ等しい、すなわ
ち、得られるカウント率の差は実際の電子エネルギーと
は無関係に同一となる。従って、以下の結果を得る。
な導電薄層の減衰を補償するように選択され、かつベー
タ線の高エネルギー状態で二個の検出器の応答に差を与
えるように選択され、その差はベータ線の中エネルギー
状態での二個の検出器の応答の差にほぼ等しい、すなわ
ち、得られるカウント率の差は実際の電子エネルギーと
は無関係に同一となる。従って、以下の結果を得る。
（ｋ−ｍ）Ｆ沼ｎｓ
ｍの値は、９ＩＩＳｒ（ストロンチウム）／■Ｙ（イツ
トリウム）ベータ線（Ｅ ａ＋ａｘ＝ ２．２７Ｍ ｅ
Ｖ ）のｋとＦの値、２＠４Ｔｌ（タリウム）ベータ
線のｎとＳの値を計測することによって得られる。この
ｍの値が厚層４の厚さの値に変換されるのである。
トリウム）ベータ線（Ｅ ａ＋ａｘ＝ ２．２７Ｍ ｅ
Ｖ ）のｋとＦの値、２＠４Ｔｌ（タリウム）ベータ
線のｎとＳの値を計測することによって得られる。この
ｍの値が厚層４の厚さの値に変換されるのである。
この二個の検出器の応答は、二次電子平衡状態において
、Ｘ線とガンマ線の場合、はぼ同一となることが分かる
。従って、放射線検出器がたとえＸ線、ガンマ線領域に
あったとしても、中、高エネルギーベータ線放出物質の
べータ線量率を計測することが可能である０重要な因数
となるのはベータ線の減衰の結果としての二つのカウン
ト率の差である。
、Ｘ線とガンマ線の場合、はぼ同一となることが分かる
。従って、放射線検出器がたとえＸ線、ガンマ線領域に
あったとしても、中、高エネルギーベータ線放出物質の
べータ線量率を計測することが可能である０重要な因数
となるのはベータ線の減衰の結果としての二つのカウン
ト率の差である。
従って、第１図に示すように、例えばマイクロプロセッ
サ−である演算ユニットは、ベータ線量率の値を得るた
めに、検出器１のカウンターの値から検出器２のカウン
ターの値を減算し、その結果の値を適当な因数、すなわ
ち（ｋ−ｍ）又はｎで除算する。その値がベータ線のエ
ネルギーの大小とはほとんど無関係のべータ線量率の値
となる。
サ−である演算ユニットは、ベータ線量率の値を得るた
めに、検出器１のカウンターの値から検出器２のカウン
ターの値を減算し、その結果の値を適当な因数、すなわ
ち（ｋ−ｍ）又はｎで除算する。その値がベータ線のエ
ネルギーの大小とはほとんど無関係のべータ線量率の値
となる。
（ｋ−ｍ）、ｎの値は使用される検出器の特有な配列（
ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ ａｒｒａｎｇｅ＋ａｅｎｔ）と
して知られる。
ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ ａｒｒａｎｇｅ＋ａｅｎｔ）と
して知られる。
第２図に示すように、放射線計器として使用する器具は
、第１図に示す検出器および電気回路構成要素をケース
２０の中に収める。ケースそれ自体は適当な吸収材から
構成される。ケースにはその吸収材（例えば、ガラス）
によって、一定の間隙が与えられるが、導電薄層にのみ
被覆される検出器１は図示のように設置される。すなわ
ち、検出器１はその吸収材によって被覆されていない。
、第１図に示す検出器および電気回路構成要素をケース
２０の中に収める。ケースそれ自体は適当な吸収材から
構成される。ケースにはその吸収材（例えば、ガラス）
によって、一定の間隙が与えられるが、導電薄層にのみ
被覆される検出器１は図示のように設置される。すなわ
ち、検出器１はその吸収材によって被覆されていない。
第２検出器２は、ケースがダイオードを遮蔽する厚層４
の一部となるようにケース内に設置される。上部部材（
ヘッダー）８上のダイオード６．７はガラスウィンドー
が取りはずし可能なりＰＸ６５型である。
の一部となるようにケース内に設置される。上部部材（
ヘッダー）８上のダイオード６．７はガラスウィンドー
が取りはずし可能なりＰＸ６５型である。
完全応答ベータチャンネル用（即ち、導電遮蔽物のみを
有した検出器用）の増幅器、しきい値検出器およびカウ
ンターは、ケースの内部に符号２１で示したように設置
される。半応答ベータチャンネル用の増幅器、しきい値
検出器およびカウンターも、符号２２で示したように設
置される。同様に、マイクロプロセッサ−２３もケース
内に設置される。
有した検出器用）の増幅器、しきい値検出器およびカウ
ンターは、ケースの内部に符号２１で示したように設置
される。半応答ベータチャンネル用の増幅器、しきい値
検出器およびカウンターも、符号２２で示したように設
置される。同様に、マイクロプロセッサ−２３もケース
内に設置される。
バッテリー２４は、放射線計器内のダイオードに逆バイ
アスを提供する。液晶表示板２５は計測されるベータ線
量率を表示する。
アスを提供する。液晶表示板２５は計測されるベータ線
量率を表示する。
クリップ２６は、例えばカバロールポケットで簡単に持
ち運べるように、計器の付属品として設置される。
ち運べるように、計器の付属品として設置される。
第１図は、本発明を実施するのに好適な二個の検出器の
接続関係を示す回路図、 第２図は、二個の放射線検出器を備えた放射線計器の断
面図、 である。 １・・・第１放射線検出器 ２・・・第２放射線検出器 ６．７・・・シリコンＰＩＮダイオード８・・・上部部
材 １０・・・増幅器 ２３・・・マイクロプロセッサ−
接続関係を示す回路図、 第２図は、二個の放射線検出器を備えた放射線計器の断
面図、 である。 １・・・第１放射線検出器 ２・・・第２放射線検出器 ６．７・・・シリコンＰＩＮダイオード８・・・上部部
材 １０・・・増幅器 ２３・・・マイクロプロセッサ−
Claims (10)
- （１）第１放射線検出器と第２放射線検出器と該各検出
器のシールド体とからなり、該第１検出器は導電物質の
薄層で形成されたシールド体を有し、該第２検出器は電
磁気的干渉に対するシールド体とベータ線を減衰させる
シールド体と有し、Ｘ線、ガンマ線の存在下でもベータ
線量率を測定することが可能な放射線計器。 - （２）請求項第１項において、 前記第２検出器のシールド体は導電物質からなる薄層と
、該薄層に対して相対的に厚い誘電物質からなる厚層と
によつて形成されることを特徴とする放射線計器。 - （３）請求項第１項において、 前記第２検出器のシールド体は原子番号の小さい導電物
質からなり第１検出器の薄層に対して相対的に厚い厚層
によつて形成されることを特徴とする放射線計器。 - （４）請求項第１項ないし第３項のうちいずれか一項に
おいて、 各放射線検出器は各一個の逆バイアスＰＩＮダイオード
からなることを特徴とする放射線計器。 - （５）請求項第１項ないし第３項のうちいずれか一項に
おいて、 各検出器用に増幅手段と各線量率を定義するシグナルを
生成するパルス計数器とを有することを特徴とする放射
線計器。 - （６）請求項第５項において、 前記二個の検出器の計数率の差を表示する出力を提供す
るために前記シグナルに応答する手段を有することを特
徴とする放射線計器。 - （７）請求項第２項又は第６項において、 誘電物質からなる層は、前記二個の検出器の計数率の差
が高エネルギーのベータ線であるか中エ ネルギーのベ
ータ線であるかにほとんど変わらないような厚さを有す
ることを特徴とする放射線計器。 - （８）請求項第３項又は第６項において、 小さい原子番号の導電物質からなる層は、前記二個の検
出器の計数率の差が高エネルギーのべータ線であるか中
エネルギーのベータ線であるかにほとんど影響を受けな
いような厚さを有することを特徴とする放射線計器。 - （９）第１出力と電磁線を遮蔽しかつベータ線をほとん
ど減衰させない第１シールド体とを有する第１検出器と
、 第２出力と電磁線を遮蔽しかつベータ線を減衰させる第
２シールド体とを有する第２検出器と、該第１出力と第
２出力とを比較する手段と、からなる放射線計器。 - （１０）請求項第８項において、 第１出力と第２出力とを比較する手段は、 第１検出器用の第１増幅器と第１しきい値検出器と第１
カウンターと、 第２検出器用の第２増幅器と第２しきい値検出器と第２
カウンターと、 該第１カウンターと第２カウンターとが接続されている
演算ユニットと、 からなることを特徴とする放射線計器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB898912812A GB8912812D0 (en) | 1989-06-03 | 1989-06-03 | Radiation meter |
| GB8912812.8 | 1989-06-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0365686A true JPH0365686A (ja) | 1991-03-20 |
| JP2901315B2 JP2901315B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=10657845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2147160A Expired - Fee Related JP2901315B2 (ja) | 1989-06-03 | 1990-06-04 | 線量計 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5055691A (ja) |
| EP (1) | EP0403105B1 (ja) |
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