JPS584992B2 - 放射線入射位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来の位置感応型計数管は通常石英線に炭素被膜を設け
た高抵抗線をもってアノードを形成しである。

しかし放射線の入射によって生ずる電子なだれのために
被膜が容易に損傷して、寿命が短かい欠点がある。

また例えばＸ線の回折角を観測するような場合は円弧状
の位置感応型計数管を必要とするから、アノードを円弧
状に張架しなければならない。

このため極めて細い金属線でアノードを形成すると多数
の支持線を必要とするから、電場に乱れを生じて位置検
出の分解能が低下する。

上述の欠点を除くためにアノードな静電気力または電磁
力によって円弧状に保持するようにしたものもあるが、
保持力が充分でないために測角範囲が６０度程度以下に
制限される。

更にアノードを直線状に張架して、その前面に複数個の
グリッドを同心円状に配列して各グリッドに適当な電位
を与えることにより、放射線の入射角となだれ電子がア
ノードに入射する位置との間に１対１の対応関係を与え
るようにしたものもあるが、測角範囲を６０度程度以上
に増大することができないと共に計数管が大型になる等
の欠点がある。

本発明は上述のような欠点のない放射線入射位置の検出
装置を提供するものである。

図面は本発明の実施例における放射線計数管の縦断面並
びにその外部回路の構成を示した図である。

すなわち計数管１は管状の気密容器を半径５０ｍｍの半
円形に屈曲したもので、内部には適当な電離ガスが封入
されている。

この容器の軸線に沿って例えば０．２〜０．３ｍｍの径
を有するピアノ線またはタングステン線で形成した線状
のアノード２を張架し、両端を絶縁体環３で保持しであ
る。

また外側の管壁内面に多数のカソード４，４・・・・・
・・・・・・・を一列に配列して、その各々をアノード
の各位置に対向させである。

このような比例計数管におけるアノード２を高電圧源５
に接続し、各カソード４，４・・・・・・・・・・・・
を誘起電荷の増幅器６，６・・・・・・・・・・・・に
それぞれ接続して、各増幅器の出力を第１群の抵抗Ｒ１
，Ｒ２・・・・・・・・・・・・Ｒｎの１つと第２群の
抵抗Ｒ′１．Ｒ′２・・・・・・・・・・・・Ｒ／ｎの
１つとに加え、上記各群の抵抗の他端を第１端子７およ
び第２端子８にそれぞれ並列に接続しである。

また帰還抵抗Ｒｏまたは脇を有する増幅回路９，１０の
入力端を上記端子７，８にそれぞれ接続し、波形整形用
の増幅器１１または１２を介して、上記増幅回路９，１
０の出力を演算器１３に加えである。

この演算器の出力を多重波高分析器１４に加えて、その
出力に記憶装置１５あるいはブラウン管その他の表示装
置等に加えるようにしたものである。

上述の装置において、抵抗Ｒ１，Ｒ２・・・・・・・・
・・・・の並列回路と増幅回路９およびその帰還抵抗Ｒ
６、並びに抵抗Ｒ／、、Ｒ’２・・・・・・・・・・・
・の並列回路と増幅回路１０およびその帰還抵抗Ｒ′ｏ
はそれぞれ演算増幅器を構成している。

従って第１端子７および第２端子８は何れも実質的に大
地電位を保持する。

また計数管１内の任意の位置に放射線が入射してその部
分のガスに電離を生ずると、発生した電子なだれは直ち
にアノードに流れ込んで、電離位置の近傍のカソードに
負電荷が誘起される。

各カソードの位置を例えば図面の上端のものから順次ｘ
１．ｘ２・・・・・・・・・・・・Ｘｎとし、位置Ｘｉ
のカソードに誘起した電荷をｑｉ、また定数をｋとする
と、カソードの誘導電荷によって増幅回路９および１０
の出力端に生ずる電圧はそれぞれ ｋｑｉＲｏ／Ｒ１およびｋｑｉＲ′ｏ／Ｒ’ｉである。

このためａ、ｂ、ｃを定数、またＲ６とＲｌｏは等しい
ものとして、 Ｒｏ／Ｒｉ−ａｘｉ Ｒｏ／Ｒ１１＝ｂＸｉ １／Ｒ・＋１／Ｒ’ｉ＝ｃ を満足するように、抵抗Ｒ１，Ｒ２・−・・・・・・・
・・・およびＲ／１．Ｒ／２・・・・・・・・・・・・
を調整してお（と、全カソードの誘導電荷によって上記
増幅回路の出力端に現れる出力電圧Ｖａおよびｖｂは で与えられる。

従ってＶａ／（Ｖａ＋Ｖａ）−ａΣｑｉｘｉ／ｃＲ０Σ
ｑｉが得られる。

この式は電子なだれによって各カソードに生じた誘導電
荷の中心、すなわち最大の電荷を生じたカソードの位置
がＶａ／（Ｖａ十Ｖｂ）に比例することを示すもので、
演算器１３がこの値を算出して多重波分析器１４に加え
るから、該分析器は記憶装置１５における上記カソード
と対応する位置の素子に信号を加えてこれを記憶させる
。

すなわち位置ｘ１ｊＸ２・・・・・・・・・・・・の各
カソードに順次同一の電荷を与えるものとすると増幅回
路Ａの出力は直線的に順次増大し、増幅回路Ｂの出力は
逆に減少してそれらの和が一定に保たれるように抵抗Ｒ
１ＪＲ２・・・・・・・・・・・・およびＲ’１．Ｒ’
２・・・・・・・・・・・・の値を選定するもので、前
述のようにＶａまたはｖｂの一方とそれらの和（Ｖａ＋
Ｖｂ）との比を求めることにより、誘導電荷の総量に関
係なく放射線の入射位置を検出し得る。

かつ本発明の装置は比例計数管のアノードを充分太い金
属線で形成することができる。

従ってアノードの両端を保持するだけで、その中間に支
持線を設けることなく円弧状に彎曲し得るもので、この
ため支持線による電場の乱れで位置検出の分解能が低下
するような欠点がはく、かつ広角度の円弧状比例計数管
を容易に形成することができる。

すなわち円弧の中心点に例えばＸ線回折試料を配置して
該試料で回折したＸ線な上述の計数管に入射させると、
回折Ｘ線がアノードに対して常に直角に入射するため高
精度の位置検出を行い得る。

しかも前述のように簡単な加算および割算によって算出
された入射位置が直ちにＸ線の回折角に対応するから測
定値の処理も容易である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例における放射線計数管の縦断面並
びに外部回路の構成を示したものである。 なお図において、１は比例計数管、２はアノード、３は
絶縁体環、４はカソード、５は高電圧源、６は増幅器、
Ｒ，、Ｒ２・・・・・・・・・・・・は第１群の抵抗、
Ｒ′１．Ｒ１２・・・・・・・・・・・・は第２群の抵
抗、７は第１端子、８は第２端子、９，１０は増幅回路
、１１，１２は波形整形用増幅器、１３は演算器、１４
は多重波高分析器、１５は記憶装置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電離ガスを封入した容器内に線状のアノードを張架
   しかつ上記アノードの各位置とそれぞれ対向するように
   複数個のカソードを配列して、放射線の入射にもとづく
   前記ガスの電離によって各カソードから送出される出力
   パルスをそれぞれ第１群並びに第２群に属する２つあて
   の抵抗の一端に加えると共に上記第１群および第２群の
   抵抗の他端を実質的に大地電位に保持される第１端子並
   びに第２端子にそれぞれ並列に接続し、上記第１端子お
   よび第２端子から送出される出力の和に対する第１また
   は第２端子の出力の比が前記電離を生じた位置と対応す
   るように前記各群の抵抗の値を選定したことを特徴とす
   る放射線入射位置検出装置。 ２ アノードを円弧状に張架した特許請求の範囲第１項
   の放射線入射位置検出装置。