CN104698487A - 盖革-缪勒计数管及放射线计测器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种盖革-缪勒计数管及放射线计测器。盖革-缪勒计数管(10)包括:筒形的封闭管(11),具有密封的空间;阳极电极(12a),配置在空间内且形成为杆状;筒状的阴极电极(13a),在空间内包围阳极电极的周围;凸缘(850),由绝缘体形成且在中央具有贯通孔(851),阳极电极穿过贯通孔,且所述凸缘(850)固定在阳极电极的被阴极电极包围的位置;以及惰性气体及猝灭气体,被密封在空间内。此外,在盖革-缪勒计数管中,通过凸缘防止阳极电极与阴极电极的直接接触。所述盖革-缪勒计数管及所述放射线计测器可抑制每个制品的特性不均,且可防止电极彼此的短路。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有凸缘或环的盖革-缪勒计数管及放射线计测器。
背景技术
盖革-缪勒计数管(GM(Geiger-Mueller)管)为主要用于放射线计测器的零件。在GM管上形成有阳极电极及阴极电极,且在GM管中封闭有惰性气体。此外,GM管通过对阳极电极与阴极电极之间施加高电压而使用。侵入至GM管中的放射线将惰性气体电离为电子与离子,电离的电子及离子分别朝向阳极电极及阴极电极加速。由此阳极电极与阴极电极之间通电而产生脉冲信号(pulse signal)。例如在专利文献1中揭示一种形成有一对电极的放射线检测管。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利实开昭62-149158号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而,在专利文献1中,例如因每个制品的电极彼此的相对位置不同而导致放射线检测管的特性产生不均,进而有电极彼此接触而短路的顾虑。
本发明的目的在于提供一种盖革-缪勒计数管及放射线计测器,所述盖革-缪勒计数管通过将阳极电极与阴极电极的间隔保持在规定范围内而抑制每个制品的特性不均,且防止电极彼此的短路。
[解决问题的技术手段]
第1技术方案的盖革-缪勒计数管包括:筒形的封闭管,具有密封的空间;阳极电极,配置在空间内且形成为杆状;筒状的阴极电极,在空间内包围阳极电极的周围;凸缘,由绝缘体形成且在中央具有贯通孔,阳极电极穿过贯通孔,且所述凸缘固定在阳极电极的被阴极电极包围的位置;以及惰性气体及猝灭气体(quenching gas),被密封在空间内。此外,在盖革-缪勒计数管中,通过凸缘防止阳极电极与阴极电极的直接接触。
第2技术方案的盖革-缪勒计数管是如第1技术方案,其中凸缘由硬质玻璃、钼玻璃(molybdenum glass)、陶瓷或塑料形成。
第3技术方案的盖革-缪勒计数管是如第1技术方案,其中凸缘是通过将熔融玻璃涂布在阳极电极上并加以冷却而形成。
第4技术方案的盖革-缪勒计数管是如第1技术方案至第3技术方案中任一所述,其中凸缘的外形形成为圆柱状、圆盘状、椭圆体状、球状或轮圈状。
第5技术方案的盖革-缪勒计数管是如第1技术方案或第2技术方案,其中凸缘具有向阴极电极侧延伸的多个突起。
第6技术方案的盖革-缪勒计数管是如第1技术方案至第5技术方案中任一所述,其中凸缘配置在阳极电极穿过的阴极电极的开口面上。
第7技术方案的盖革-缪勒计数管包括:筒形的封闭管,具有密封的空间;阳极电极,配置在空间内且形成为杆状;筒状的阴极电极,在空间内包围阳极电极的周围且具有开口;环,由绝缘体形成,配置在开口,且具有较阴极电极的开口的直径小的内径;以及惰性气体及猝灭气体,被密封在空间内。此外,阳极电极贯通环的内径内,通过环防止阳极电极与阴极电极的直接接触。
第8技术方案的盖革-缪勒计数管是如第7技术方案,其中环由硬质玻璃、钼玻璃、陶瓷或塑料形成。
第9技术方案的盖革-缪勒计数管是如第7技术方案或第8技术方案,其中环是通过将熔融玻璃涂布在阴极电极的开口并加以冷却而形成。
第10技术方案的放射线计测器包括:第1技术方案至第9技术方案中任一所述的盖革-缪勒计数管;1个高电压电路部,对第1金属导线部与第2金属导线部之间施加规定高电压;计数器(counter),连接在高电压电路部,对利用盖革-缪勒计数管计测的脉冲信号进行计数(count);及算出部,将利用计数器计数的脉冲信号换算为放射线量。
[发明的效果]
根据本发明的盖革-缪勒计数管及放射线计测器,可抑制每个制品的特性不均,且可防止电极彼此的短路。
附图说明
图1(a)是盖革-缪勒计数管10的截面图。图1(b)是凸缘850的俯视图。图1(c)是沿图1(a)的A-A的截面图。
图2是放射线计测器20的概略构成图。
图3(a)是盖革-缪勒计数管30的截面图。图3(b)是凸缘853的概略立体图。
图4(a)是盖革-缪勒计数管40的概略立体图。图4(b)是凸缘856的俯视图。
图5(a)是盖革-缪勒计数管50的概略截面图。图5(b)是从+Z轴侧向-Z轴方向观察的盖革-缪勒计数管50的侧视图。
图6(a)是盖革-缪勒计数管110的截面图。图6(b)是安装在基板上的盖革-缪勒计数管110的概略侧视图。
图7是放射线计测器100的概略构成图。
图8(a)是盖革-缪勒计数管210的概略构成图。图8(b)是放射线计测器200的概略构成图。
图9(a)是盖革-缪勒计数管310的截面图。图9(b)是盖革-缪勒计数管310a的概略截面图。
图10(a)是盖革-缪勒计数管410的截面图。图10(b)是盖革-缪勒计数管410a的概略截面图。
图11是放射线计测器500的概略构成图。
图12是比较放射线计测器的放电次数的曲线图。
图13是放射线计测器600的概略构成图。
图14是放射线计测器700的概略构成图。
图15(a)是构成盖革-缪勒计数管60的阳极电极12a、凸缘850及阴极电极63a的概略立体图。图15(b)是沿图15(a)的B-B的截面图。
[符号的说明]
11、111、611、711:封闭管
10、30、40、50、60、110、210、310、310a、410、410a、610、710:盖革-缪勒计数管
12、112、312、612、712:阳极导体
12a、124、124a、124b、324:阳极电极
12b、123、123a、123b:第1金属导线部
13、113、313、413、613、713:阴极导体
13a、63a、121、121a、121b、421、621c、721d、821:阴极电极
13b、122、122a、122b、322b、622c、722d:第2金属导线部
14、114、614、714:空间
15、125:放射线检测部
15a、65a、115、115a、115b、315a、315b、415a、415b:空间
20、100、100a、200、500、600、700:放射线计测器
21、530:高电压电路部
22、531:计数器
23、132:算出部
24、134:显示部
25、133:电源
112a:第1阳极导体
112b:第2阳极导体
113a、313a:第1阴极导体
113b、313b:第2阴极导体
125a、325a、425a:第1放射线检测部
125b、325b、425b:第2放射线检测部
130a:第1高电压电路部
130b:第2高电压电路部
131a:第1计数器
131b:第2计数器
140:基板
150:直线
216、616:屏蔽部
235:位置判断部
612c:第3阳极导体
613c:第3阴极导体
625c:第3放射线检测部
712d:第4阳极导体
713d:第4阴极导体
725d:第4放射线检测部
850、852、853、856:凸缘
851、855:贯通孔
854、858:狭缝
856a:主体部
856b:突起部
857:环
W1:贯通孔851的直径
W2:凸缘850的外径
W3:贯通孔855的直径
W4:环857的内径
W5:阴极电极13a的内径
X、Y、Z:方向
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外,本发明的范围只要在以下说明中未记载特别限定本发明的主旨,则并不限定于这些形态。
(第1实施方式)
<盖革-缪勒计数管10的构成>
图1(a)是盖革-缪勒计数管10的截面图。盖革-缪勒计数管10包括封闭管11、阳极导体12及阴极导体13。以下说明中,将封闭管11延伸的方向设为Z轴方向,将封闭管11的直径方向且与Z轴方向垂直的方向设为X轴方向,相同地将封闭管11的直径方向且与X轴方向及Z轴方向垂直的方向设为Y轴方向。
封闭管11例如由玻璃形成为筒形。封闭管11的+Z轴侧及-Z轴侧的两端封闭,封闭管11内部的空间14密封。阳极导体12及阴极导体13贯通封闭管11的-Z轴侧的端。
阳极导体12包括:阳极电极12a,为杆状且配置在空间14内;及线状的第1金属导线部12b,连接于阳极电极12a且支撑在封闭管11的端部。第1金属导线部12b支撑在封闭管11的-Z轴侧的端部,阳极电极12a的-Z轴侧的端连接于第1金属导线部12b。此外,在盖革-缪勒计数管10中,阳极电极12a配置在沿Z轴方向延伸的一直线150上。
阴极导体13包括:圆筒形的阴极电极13a,在空间14内包围阳极电极12a的周围;及线状的第2金属导线部13b,连接于阴极电极13a且支撑在封闭管11的端部。第2金属导线部13b支撑在封闭管11的-Z轴侧的端部,且阴极电极13a的-Z轴侧的端连接于第2金属导线部13b。
通过阳极电极12a及包围阳极电极12a的阴极电极13a而形成检测放射线的放射线检测部15。放射线检测部15具有检测放射线的空间即空间15a。空间15a为被阴极电极13a包围的空间,且为在空间内的XY平面内包含阳极电极12a与阴极电极13a这两者的区域。此外,阳极电极12a从阴极电极13a的-Z轴侧的开口插入,以贯通空间15a并从阴极电极13a的+Z轴侧的开口穿过的方式配置。阳极电极12a以从阴极电极13a的+Z轴侧的开口穿过的方式配置,由此可通过确认阳极电极12a的前端的位置而确认阳极电极12a是否大幅偏离阴极电极13a的中心轴。进而,在空间15a内且阴极电极13a的+Z轴侧的开口附近的阳极电极12a安装有凸缘850。
图1(b)是凸缘850的俯视图。凸缘850例如外形为将椭圆以椭圆的短轴为旋转轴而得的旋转体即旋转椭圆体(环形(doughnut)形状),且沿其旋转轴形成有贯通凸缘850的贯通孔851。凸缘850通过阳极电极12a穿过贯通孔851而固定在阳极电极12a上。因此,当将凸缘850的贯通孔851的直径设为W1时,直径W1形成为阳极电极12a的线径以上的大小。此外,凸缘850以在XY平面内被阴极电极13a包围的方式配置,因此当将凸缘850在XY平面的外径设为W2,外径W2形成得小于阴极电极13a的内径。
凸缘850向阳极电极12a的固定,例如可通过以堵塞阳极电极12a与贯通孔851的间隙的方式填埋低熔点玻璃等而进行。此外,也可通过缩小凸缘850的直径W1与阳极电极12a的线径的差而增大凸缘850与阳极电极12a之间的摩擦力。
凸缘850由于保持阳极电极12a与阴极电极13a之间的电绝缘,因此由绝缘体形成。此外,在封闭管11内封闭有惰性气体及猝灭气体,但在进而在封闭管11内混入其他气体的情况下会影响盖革-缪勒计数管的特性。因此,凸缘850优选为不会成为气体的产生源的原材料。为满足这些要求,例如凸缘850由硬质玻璃、钼玻璃、陶瓷、塑料等形成。
图1(c)是沿图1(a)的A-A的截面图。阳极电极12a配置在阴极电极13a的中心轴上。即,阴极电极13a的中心轴配置在一直线150(参照图1(a))上。由此,在对阴极电极13a与阳极电极12a之间施加电压的情况下,在XY平面内,被阴极电极13a包围的空间15a的电场形成为以阳极电极12a为中心的旋转对称。此外,在包含空间15a的空间14中封闭有惰性气体及猝灭气体。惰性气体使用例如氦(He)、氖(Ne)或氩(Ar)等稀有气体。此外,猝灭气体使用例如氟(F)、溴(Br)或氯(Cl)等卤素系气体。
在盖革-缪勒计数管10中,当放射线经由封闭管11侵入至空间15a内时,放射线使惰性气体电离为带正电的离子与带负电的电子。此外,通过对阳极电极12a与阴极电极13a之间施加例如400V至600V的电压而在空间15a内形成电场。因此,电离的离子及电子分别朝向阴极电极13a及阳极电极12a加速。加速的离子与其他惰性气体碰撞而使其他惰性气体电离。通过重复该电离,而在空间15a形成呈雪崩状电离的离子及电子从而流动脉冲电流。具有盖革-缪勒计数管10的放射线计测器20(参照图2),可通过对由该脉冲电流产生的脉冲信号的脉冲次数进行计测而测定放射线量。此外,当该电流连续流动时无法计测脉冲次数,为防止此种情况而将猝灭气体与惰性气体一起封闭在空间14内。猝灭气体发挥使离子所具有的能量丧失的作用。
在所述盖革-缪勒计数管中,优选阳极电极配置在阴极电极的中心轴上。其原因在于,在阳极电极偏离阴极电极的中心轴的情况下阳极电极与阴极电极有可能短路,此外,即便阳极电极与阴极电极不短路,阳极电极偏离阴极电极的中心轴有时会导致盖革-缪勒计数管的特性不均。尤其在阴极电极的内径与阳极电极的外径的差大的情况下,该不均变大。然而在制造步骤中,将阳极电极稳定地配置在阴极电极的中心轴上并非易事,无法完全抑制电极彼此的短路及盖革-缪勒计数管的特性不均。
在盖革-缪勒计数管10中,如图1(c)所示通过在阳极电极12a安装凸缘850,凸缘850将阳极电极12a与阴极电极13a的间隔保持在规定范围,从而容易将阳极电极12a配置在阴极电极13a的中心轴上的附近。由此,容易制造盖革-缪勒计数管,可防止阴极电极与阳极电极的短路,且可抑制盖革-缪勒计数管的特性不均。
在盖革-缪勒计数管10中,凸缘850形成为接近旋转椭圆体的形状,但凸缘的外形可形成为圆柱状、圆盘状、椭圆体状、球状或轮圈(圆环(torus)体)状等各种形状。进而,凸缘850的形成位置并不限定于空间15a内的阳极电极12a的前端侧,也可形成在空间15a内的任意位置,凸缘850的形成个数并不限定于1个,也可在空间15a内配置多个。
<放射线计测器20的构成>
图2是放射线计测器20的概略构成图。盖革-缪勒计数管10例如可用于放射线计测器。放射线计测器20包含盖革-缪勒计数管10而构成,阳极导体12及阴极导体13连接于高电压电路部21。放射线计测器20通过对阳极导体12与阴极导体13之间施加高电压而测定放射线。高电压电路部21连接于计数器22。利用盖革-缪勒计数管10的放射线检测部15检测出的脉冲信号由计数器22进行计数,并由算出部23换算为放射线量,所换算的放射线量显示在显示部24。通过电源25连接于算出部23而对算出部23供给电力。
(第2实施方式)
在盖革-缪勒计数管中,可通过各种方法将凸缘形成为各种形状。此外,也可代替将凸缘配置在阳极电极而在阴极电极形成环,以下对该盖革-缪勒计数管10的变形例进行说明。此外,在以下说明中,对与盖革-缪勒计数管10相同的部分,附上与盖革-缪勒计数管10相同的符号并省略其说明。
<盖革-缪勒计数管30的构成>
图3(a)是盖革-缪勒计数管30的截面图。盖革-缪勒计数管30包括如下部分而形成,即:封闭管11;阳极导体12;阴极导体13;及凸缘852,安装在阳极电极12a上。盖革-缪勒计数管30是通过将盖革-缪勒计数管10中的凸缘850置换为凸缘852而形成。凸缘852与凸缘850相同地形成在阴极电极13a的+Z轴侧的开口附近。
盖革-缪勒计数管10的凸缘850是在预先形成具有贯通孔851的凸缘之后安装在阳极电极12a上,但凸缘也可直接形成在阳极电极12a上。凸缘852通过将熔融的低熔点玻璃直接涂布在阳极电极12a上并以接近球状的形状固化而形成。
<凸缘853的构成>
图3(b)是凸缘853的概略立体图。在盖革-缪勒计数管10中,也可代替凸缘850而使用形成有狭缝(slit)854的凸缘853。凸缘853的外形形成为圆盘状,中央的贯通孔855与凸缘853的外周通过狭缝854连结。此外,在凸缘853中,贯通孔855的直径W3形成得小于阳极电极12a的外径。在凸缘853中,通过将狭缝854暂时扩大而将直径W3扩大得大于阳极电极12a的外径。因此,容易向阳极电极12a安装凸缘853。此外,通常直径W3小于阳极电极12a的外径,因此在凸缘853安装在阳极电极12a的情况下,凸缘853可更牢固地保持阳极电极12a,故而优选。
<盖革-缪勒计数管40的构成>
图4(a)是盖革-缪勒计数管40的概略立体图。盖革-缪勒计数管40包括如下部分而构成,即:封闭管11;阳极导体12;阴极导体13;及凸缘856,安装在阳极电极12a。盖革-缪勒计数管40是通过将盖革-缪勒计数管10的凸缘850置换为凸缘856而形成。凸缘856与凸缘850相同地配置在空间15a内的阳极电极12a的前端侧。
图4(b)是凸缘856的俯视图。凸缘856包括:主体部856a,安装在阳极电极12a;及3个突起部856b,安装在主体部856a。此外,各突起部856b例如等间隔地配置在主体部856a的外周。在盖革-缪勒计数管40中,阳极电极12a与阴极电极13a的间隔通过突起部856b而保持在将盖革-缪勒计数管40的特性不均抑制在容许范围内的规定距离的范围内。
在凸缘850中(参照图1(b)),在为了将阳极电极12a配置在阴极电极13a的中心轴附近而增大外径W2的情况下存在如下顾虑,即凸缘850堵塞阴极电极13a的开口而使空间15a内外的气体的流动变差,在空间15a内外产生气体的浓度差而对盖革-缪勒计数管的特性带来影响。在凸缘856中,通过突起部856b而将阳极电极12a配置在阴极电极13a的中心轴附近并且使凸缘856不堵塞阴极电极13a的开口,因此可防止在空间15a内外产生气体的浓度差,从而可防止对盖革-缪勒计数管的特性带来影响。
<盖革-缪勒计数管50的构成>
图5(a)是盖革-缪勒计数管50的概略截面图。盖革-缪勒计数管50包括如下部分而构成,即:封闭管11;阳极导体12;阴极导体13;及环857,安装在阴极电极13a。环857以覆盖阳极电极12a从空间15a穿过的侧的阴极电极13a的开口即+Z轴侧的开口的缘的方式配置。
环857例如可通过将低熔点玻璃涂布在阴极电极13a的周围并加以冷却而形成。此外,环857可通过将由硬质玻璃、钼玻璃、陶瓷或塑料等绝缘体形成的环嵌入于阴极电极13a的开口、或利用低熔点玻璃等粘合材来固定在阴极电极13a的开口而形成。
图5(b)是从+Z轴侧向-Z轴方向观察的盖革-缪勒计数管50的侧视图。环857形成在阴极电极13a的周围。此外,当将阴极电极13a的内径设为W5,且将环857的内径设为W4时,环857的内径W4形成得小于阴极电极13a的内径W5。由此即便在阳极电极12a偏离阴极电极13a的中心轴的情况下,也可防止阴极电极13a与阳极电极12a接触而短路(short)的情况。
此外,在盖革-缪勒计数管50中,通过缩小内径W4的大小而可将阳极电极12a的位置限定在接近阴极电极13a的中心轴的位置。进而,在将凸缘安装在阳极电极的情况下,有因凸缘的重量而导致阳极电极变形的顾虑,但由于阴极电极的直径大于阳极电极而难以变形,因此无须担心电极变形等。
(第3实施方式)
也可在封闭管内形成有多个阴极电极或阳极电极。以下对在封闭管内形成有多个阴极电极或阳极电极的例进行说明。
<盖革-缪勒计数管110的构成>
图6(a)是盖革-缪勒计数管110的截面图。盖革-缪勒计数管110包括封闭管111、阳极导体112、阴极导体113、及凸缘850。在以下的说明中,将封闭管111延伸的方向设为Z轴方向,将封闭管111的直径方向且与Z轴方向垂直的方向设为X轴方向,相同地将封闭管111的直径方向且与X轴方向及Z轴方向垂直的方向设为Y轴方向。
封闭管111由玻璃形成为筒形。封闭管111的+Z轴侧及-Z轴侧的两端封闭,封闭管111内部的空间114被密封。阳极导体112及阴极导体113贯通封闭管111的+Z轴侧及-Z轴侧的两端。
阳极导体112包括:阳极电极124,为杆状且配置在空间114内;及线状的第1金属导线部123,连接于阳极电极124且被支撑在封闭管111的端部。在盖革-缪勒计数管110中,阳极导体112包括第1阳极导体112a及第2阳极导体112b。第1阳极导体112a配置在空间114的-Z轴侧,第2阳极导体112b配置在空间114的+Z轴侧。此外,第1阳极导体112a包括阳极电极124a及第1金属导线部123a,第2阳极导体112b包括阳极电极124b及第1金属导线部123b。第1金属导线部123a被支撑在封闭管111的-Z轴侧的端部,第1金属导线部123b被支撑在封闭管111的+Z轴侧的端部。此外,在盖革-缪勒计数管110中,阳极电极124a与阳极电极124b配置在沿Z轴方向延伸的一直线150上。
阴极导体113包括:筒形的阴极电极121,在空间114内包围阳极电极124的周围;及线状的第2金属导线部122,连接于阴极电极121且被支撑在封闭管111的端部。阴极电极121例如由利用铁、镍、钴的合金即可伐金属(kovar)或不锈钢形成的圆筒形的金属管构成,阳极电极124配置在阴极电极121的中心轴上。即,阴极电极121的中心轴配置在一直线150上。在盖革-缪勒计数管110中,阴极导体113包括第1阴极导体113a及第2阴极导体113b。第1阴极导体113a配置在空间114的-Z轴侧,第2阴极导体113b配置在空间114的+Z轴侧。此外,第1阴极导体113a包括阴极电极121a及第2金属导线部122a,第2阴极导体113b包括阴极电极121b及第2金属导线部122b。第2金属导线部122a被支撑在封闭管111的-Z轴侧的端部,第2金属导线部122b被支撑在封闭管111的+Z轴侧的端部。
在盖革-缪勒计数管110中,在阳极电极124的被阴极电极121包围的位置安装有凸缘850。凸缘850分别安装在阳极电极124a及阳极电极124b,且配置在阴极电极121a的+Z轴侧的开口附近、及阴极电极121b的-Z轴侧的开口附近。
通过阳极电极124及包围阳极电极124的阴极电极121而形成检测放射线的放射线检测部125。图6(a)中将包括阳极电极124a及阴极电极121a的放射线检测部125设为第1放射线检测部125a,且将包括阳极电极124b及阴极电极121b的放射线检测部125设为第2放射线检测部125b。在盖革-缪勒计数管110中,分别在第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b检测放射线。
放射线检测部125具有检测放射线的空间即空间115。空间115为被阴极电极121包围的空间,且为在空间内的XY平面内包含阳极电极124与阴极电极121这两者的区域。图6(a)中,将第1放射线检测部125a的空间115设为空间115a,且将第2放射线检测部125b的空间115设为空间115b。
在盖革-缪勒计数管中,为了对侵入至空间115内的放射线进行计测,而可通过将空间115形成得大而提高放射线的检测灵敏度。然而,在通过使阳极电极124及阴极电极121变长而将空间115形成得大的情况下,阳极电极124及阴极电极121在空间115内的固定强度变弱,盖革-缪勒计数管抗冲击差。
在盖革-缪勒计数管110中,通过在空间114内分别形成两组阳极电极124及阴极电极121而使空间115的大小变大,进而通过将各阳极电极124及阴极电极121固定在盖革-缪勒计数管110的-Z轴侧或+Z轴侧而提高阳极电极124及阴极电极121在空间114内的固定强度。因此,盖革-缪勒计数管110的抗冲击性提高。
此外,在盖革-缪勒计数管中优选阳极电极配置在阴极电极的中心轴上,但有时从中心轴上偏离。该情况会导致盖革-缪勒计数管的特性不均。尤其在阴极电极的内径与阳极电极的外形的差大的情况下,该不均变大。此外,在制造步骤中,将阳极电极稳定地配置在阴极电极的中心轴上并非易事。在盖革-缪勒计数管110中,如图6(a)所示,通过在阳极电极124上安装凸缘850,而由凸缘850将阳极电极124与阴极电极121的间隔保持在规定范围,从而容易将阳极电极124配置在阴极电极121的中心轴上的附近。因此,容易制造盖革-缪勒计数管,且可抑制盖革-缪勒计数管的特性不均。
在盖革-缪勒计数管110中,凸缘850配置在阴极电极121a的+Z轴侧的开口附近及阴极电极121b的-Z轴侧的开口附近,但配置凸缘850的位置并不限定于该位置,只要为被阴极电极121包围的区域则也可为任意位置。此外,图6(a)中,也可进而在阴极电极121a的-Z轴侧的开口附近及阴极电极121b的+Z轴侧的开口附近配置凸缘850等,也可在1个阳极电极的多个部位配置凸缘850。
图6(b)是安装在基板140上的盖革-缪勒计数管110的概略侧视图。盖革-缪勒计数管110是固定在基板140上而使用。在以往的盖革-缪勒计数管中,仅从封闭管的一端引出电极,且仅以盖革-缪勒计数管的一端固定在基板等上。相对于此,在盖革-缪勒计数管110中,从封闭管111的两端引出电极,且如图6(b)所示那样以盖革-缪勒计数管110的+Z轴侧及-Z轴侧的两端固定在基板140上。因此,盖革-缪勒计数管110与以往的盖革-缪勒计数管相比,牢固且稳定地固定在基板等上。
此外,在盖革-缪勒计数管110中不使惰性气体及猝灭气体流通而是以封闭在空间114内的状态进行测定。因此,空间114内的状态稳定,可稳定地保持放射线的检测灵敏度。
进而,在为了提高放射线的检测灵敏度等而使用多个盖革-缪勒计数管的情况下,有时因各个盖革-缪勒计数管的灵敏度的个体差而导致放射线检测的精度变低。在盖革-缪勒计数管110中,在1个盖革-缪勒计数管内配置两组放射线检测部125,因此共通地使用惰性气体及猝灭气体。因此,盖革-缪勒计数管110内的惰性气体及猝灭气体的比相同。因此,在盖革-缪勒计数管110中,与使用两组盖革-缪勒计数管的情况相比可提高放射线检测的精度。
<放射线计测器100的构成>
图7是放射线计测器100的概略构成图。放射线计测器100包括盖革-缪勒计数管110而构成。第1阳极导体112a及第1阴极导体113a连接于第1高电压电路部130a,对两导体间施加高电压。此外,第2阳极导体112b及第2阴极导体113b连接于第2高电压电路部130b,对两导体间施加高电压。第1高电压电路部130a连接于第1计数器131a,第2高电压电路部130b连接于第2计数器131b。利用盖革-缪勒计数管110的第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b检测出的脉冲信号由第1计数器131a及第2计数器131b进行计数,并由算出部132换算为放射线量,所换算的放射线量显示在显示部134。通过电源133连接于算出部132而对算出部132供给电力。
在图7所示的放射线计测器100中,通过第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b分别连接于不同的高电压电路部及计数器而个别地检测放射线量。然而,第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b,也可并联连接于1个高电压电路部及计数器而检测第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b整体的放射线量。
(第4实施方式)
利用盖革-缪勒计数管110检测的放射线量作为β射线及γ射线这两者的放射线量的合计值来计测。另一方面,存在欲测定β射线及γ射线的各放射线量的情况。以下,对用以测定β射线及γ射线的各放射线量的盖革-缪勒计数管210及放射线计测器200进行说明。此外,在以下说明中,对与第2实施方式相同的部分附上与第2实施方式相同的符号并省略其说明。
<盖革-缪勒计数管210的构成>
图8(a)是盖革-缪勒计数管210的概略构成图。盖革-缪勒计数管210通过在盖革-缪勒计数管110的第1放射线检测部125a以从封闭管111的外侧包围的方式安装屏蔽β射线的屏蔽部216而形成。屏蔽部216例如形成为铝的圆筒管。
在盖革-缪勒计数管210中,在未被屏蔽部216覆盖的第2放射线检测部125b中可检测β射线及γ射线。此外,在被屏蔽部216覆盖的第1放射线检测部125a中,由于β射线被屏蔽部216屏蔽,因此可仅检测γ射线。β射线的放射线量可通过从第2放射线检测部125b的放射线量减去第1放射线检测部125a的放射线量而求出。
以往,在同时测定γ射线与β射线的情况下,准备2个盖革-缪勒计数管。一个盖革-缪勒计数管通过放入铝管等中来屏蔽β射线而仅测定γ射线。此外,利用另一盖革-缪勒计数管测定β射线与γ射线。而且,β射线通过从另一盖革-缪勒计数管的放射线量减去一个盖革-缪勒计数管的放射线量而求出。
相对于此,在盖革-缪勒计数管210中可利用1个盖革-缪勒计数管同时测定β射线及γ射线这两者的放射线量。因此,可省去准备多个盖革-缪勒计数管的工时,从而容易测定。此外,与盖革-缪勒计数管110相同,在第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b共通地使用惰性气体及猝灭气体,因此与使用两组盖革-缪勒计数管的情况相比可提高放射线的检测精度。
<放射线计测器200的构成>
图8(b)是放射线计测器200的概略构成图。在放射线计测器200中,代替图7所示的放射线计测器100中的盖革-缪勒计数管110而使用盖革-缪勒计数管210,且设置有用以判断屏蔽部216的位置的位置判断部235。在图8(b)所示的状态下,在与被屏蔽部216屏蔽的第1放射线检测部125a连接的第1计数器131a中仅检测γ射线的放射线量。此外,在与第2放射线检测部125b连接的第2计数器131b中检测γ射线及β射线的放射线量。因此,在放射线计测器200中,可通过第1放射线检测部125a的放射线量而检测γ射线的放射线量,且可通过从第2放射线检测部125b的放射线量减去第1放射线检测部125a的放射线量而检测β射线的放射线量。这些计算可通过算出部132进行,进而可将结果显示在显示部134。
此外,在放射线计测器200中,以可将屏蔽部216自由地从第1放射线检测部125a卸除及安装的方式形成。例如通过使屏蔽部216从图8(b)的状态向-Z轴方向移动而使第1放射线检测部125a露出,从而可使第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b在相同的条件下进行测定。通过在该状态下进行测定,可校正第1放射线检测部125a与第2放射线检测部125b之间的放射线量检测值等。
进而,也可通过在屏蔽部216中安装例如用以对安装在盖革-缪勒计数管210或从盖革-缪勒计数管210卸除进行感测的传感器(sensor)(未图示),而自动地判断屏蔽部216的装卸。传感器连接于判断屏蔽部216的位置的位置判断部235,且位置判断部235连接于算出部132。在算出部132中,在位置判断部235判断出在盖革-缪勒计数管210安装有屏蔽部216的情况下,由第1放射线检测部125a检测γ射线,且通过从第2放射线检测部125b的放射线量减去第1放射线检测部125a的放射线量而自动地检测β射线。此外,在位置判断部235判断出从盖革-缪勒计数管210卸除屏蔽部216的情况下,使第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b的放射线量显示在显示部134。显示部134中的显示也可显示第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b的放射线量的相加平均值。
(第5实施方式)
在盖革-缪勒计数管中,也可仅阴极导体或阳极导体中的任一个形成有两组。以下,对仅阴极导体或阳极导体中的任一个形成有两组的盖革-缪勒计数管进行说明。此外,在以下说明中,对与第1实施方式及第2实施方式相同的部分附上与第1实施方式及第2实施方式相同的符号并省略其说明。
<盖革-缪勒计数管310的构成>
图9(a)是盖革-缪勒计数管310的截面图。盖革-缪勒计数管310包括封闭管111、阳极导体312、阴极导体313、及凸缘850。
阳极导体312包括:阳极电极324,配置在空间114内;及线状的第1金属导线部123a,连接于阳极电极324且被支撑在封闭管111的-Z轴侧的端部。阳极电极324的-Z轴侧的端连接于第1金属导线部123a,且+Z轴侧的端沿Z轴方向延伸至空间114的+Z轴侧的端部附近。
阴极导体313包括:第1阴极导体313a,配置在空间114的-Z轴侧;及第2阴极导体313b,配置在空间114的+Z轴侧。第1阴极导体313a包括阴极电极121a及第2金属导线部122a,第2金属导线部122a接合于阴极电极121a的外侧表面。第2阴极导体313b包括阴极电极121b及第2金属导线部322b,第2金属导线部322b接合于阴极电极121b的外侧表面。此外,第2金属导线部322b被支撑在封闭管111的+Z轴侧的端部的中央。
在盖革-缪勒计数管310中,第1放射线检测部325a包括阴极电极121a与阳极电极324,且第2放射线检测部325b包括阴极电极121b与阳极电极324。第1放射线检测部325a具有检测放射线的空间315a,第2放射线检测部325b具有检测放射线的空间315b。此外,在空间315b内的阴极电极121b的+Z轴侧的开口附近,配置有安装在阳极电极324上的凸缘850。由此,阳极电极324配置在阴极电极121a及阴极电极121b的中心轴上或其附近。
在阳极电极324中,检测在第1放射线检测部325a及第2放射线检测部325b中产生的电离而成的电子。因此,通过对利用阳极电极324检测出的脉冲信号进行测定,而可测定在第1放射线检测部325a及第2放射线检测部325b中检测出的β射线及γ射线的合计放射线量。
在各放射线检测部中,通过电离而成的离子在阴极电极121接收电子而在阴极电极121中流动脉冲电流。通过测定该脉冲电流而可测定放射线量。在阴极电极121a及阴极电极121b中,分别测定第1放射线检测部325a及第2放射线检测部325b中的β射线及γ射线的合计放射线量。
在盖革-缪勒计数管310中,通过阳极电极324测定第1放射线检测部325a及第2放射线检测部325b整体的放射线量,并且通过各阴极电极而个别地测定第1放射线检测部325a及第2放射线检测部325b的放射线量。此外,在盖革-缪勒计数管310中,尽管可进行该个别测定,但由于阳极电极324仍为一个,因此容易组装。
此外,在阴极导体313中,第2金属导线部122a及第2金属导线部322b接合于阴极电极121a及阴极电极121b的外侧表面,因此在检测放射线的空间315a及空间315b中,阳极电极与阴极电极的间隔在任意位置均成为固定。由此,空间315a及空间315b中的放电条件的不均得以消除,可进行更准确的测定。另外,金属导线部接合在该阴极电极的外侧表面的构成,亦可采用于所述的盖革-缪勒计数管110及下述的盖革-缪勒计数管410等。
<盖革-缪勒计数管310a的构成>
图9(b)是盖革-缪勒计数管310a的概略截面图。盖革-缪勒计数管310a包括盖革-缪勒计数管310及覆盖盖革-缪勒计数管310的第1放射线检测部325a的屏蔽部216。
在第1放射线检测部325a中仅检测γ射线。因此,通过在阴极电极121a测定所观测的脉冲信号而可检测γ射线的放射线量。此外,可通过从利用阴极电极121b检测出的放射线量减去在阴极电极121a中检测出的放射线量而测定β射线的放射线量。
此外,使用盖革-缪勒计数管310a,与图8(b)所示的放射线计测器200相同地形成可自由地进行屏蔽部216的装卸的放射线计测器。
<盖革-缪勒计数管410的构成>
图10(a)是盖革-缪勒计数管410的截面图。盖革-缪勒计数管410包括封闭管111、阳极导体112、阴极导体413、及凸缘850。
阴极导体413包括:阴极电极421;及第2金属导线部122a,贯通封闭管111的-Z轴侧的端部且保持阴极电极421。阴极电极421以沿Z轴方向延伸的方式配置在空间114内。阴极电极421从空间114的-Z轴侧的端部附近延伸至+Z轴侧的端部附近。
与图6(a)所示的盖革-缪勒计数管110相同,阳极导体112包括第1阳极导体112a与第2阳极导体112b。第1阳极导体112a的阳极电极124a及第2阳极导体112b的阳极电极124b均配置在阴极电极421的中心轴上。
在盖革-缪勒计数管410中,将在XY平面上阴极电极421与阳极电极124a重叠的部分设为第1放射线检测部425a,且将在XY平面上阴极电极421与阳极电极124b重叠的部分设为第2放射线检测部425b。此外,将第1放射线检测部425a的检测放射线的空间设为空间415a,将第2放射线检测部425b的检测放射线的空间设为空间415b。此外,在空间415a内的+Z轴侧及空间415b内的-Z轴侧,在阳极电极124a及阳极电极124b上安装有凸缘850。
在盖革-缪勒计数管410中,通过阴极电极421检测第1放射线检测部425a及第2放射线检测部425b的合计放射线量。此外,可通过阳极电极124a检测第1放射线检测部425a的β射线及γ射线的合计放射线量,且可通过阳极电极124b检测第2放射线检测部425b的β射线及γ射线的合计放射线量。此外,在盖革-缪勒计数管410中,尽管可同时进行该多个放射线量测定,但由于阴极电极421仍为一个,因此容易组装。
此外,在盖革-缪勒计数管410中,由于各阳极电极124被阴极电极421包围,因此无法确认阳极电极124的位置,但由于在各阳极电极124上安装有凸缘850,因此可将各阳极电极124不大幅偏离阴极电极421的中心轴地配置。
<盖革-缪勒计数管410a的构成>
图10(b)是盖革-缪勒计数管410a的概略截面图。盖革-缪勒计数管410a包括盖革-缪勒计数管410及覆盖盖革-缪勒计数管410的第1放射线检测部425a的屏蔽部216。
在第1放射线检测部425a中仅检测γ射线。因此,可通过在阳极电极124a中测定所观测的脉冲信号而检测γ射线的放射线量。此外,可通过从利用阳极电极124b检测出的放射线量减去在阳极电极124a中检测出的放射线量而测定β射线的放射线量。
此外,可使用盖革-缪勒计数管410a,与图8(b)所示的放射线计测器200相同地形成能自由地进行屏蔽部216的装卸的放射线计测器。
(第6实施方式)
在放射线计测器100中,第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b分别连接于第1高电压电路部130a及第2高电压电路部130b,但第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b也可一起连接于1个高电压电路部。以下,对具有多个放射线计测部并且具有1个高电压电路部的放射线计测器进行说明。此外,在以下说明中,对与第3实施方式至第5实施方式相同的部分附上与第3实施方式至第5实施方式相同的符号并省略其说明。
<放射线计测器500的构成>
图11是放射线计测器500的概略构成图。放射线计测器500包括如下部分而构成,即包括盖革-缪勒计数管110、高电压电路部530、计数器531、算出部132、显示部134、及电源133。高电压电路部530具有与第1高电压电路部130a及第2高电压电路部130b相同的性能,计数器531具有与第1计数器131a及第2计数器131b相同的性能。
盖革-缪勒计数管110的第1阳极导体112a及第2阳极导体112b相互连接并连接于高电压电路部530。此外,第1阴极导体113a及第2阴极导体113b相互连接并连接于高电压电路部530。即,第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b并联连接于高电压电路部530。
计数器531连接于高电压电路部530,且对利用第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b检测出的脉冲信号进行计数。即,在计数器531中,检测利用第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b检测出的合计的脉冲信号。算出部132连接于计数器531,且电源133及显示部134连接于算出部132。
图12是比较放射线计测器的放电次数的曲线图。图12中表示放射线计测器500(参照图11)、放射线计测器100(参照图7)、及放射线计测器100a这3个放射线计测器的放电次数与施加电压的关系。放射线计测器100a是将放射线计测器100(参照图7)中的第2放射线检测部125b的电极断开而仅利用第1放射线检测部125a进行测定的放射线计测器。图12的纵轴表示各放射线计测器的盖革-缪勒计数管整体的放电次数。放电次数是作为每10秒的放电次数来表示。此外,图12的横轴表示对盖革-缪勒计数管的阳极电极与阴极电极间施加的施加电压的大小。施加电压为直流电压,单位为伏特(volt)(V)。
图12中,放射线计测器100a的放电次数在施加电压从500V变化为530V的期间增加,且当施加电压大于530V时稳定。放射线计测器100的放电次数在施加电压从500V变化为540V的期间增加,且当施加电压大于540V时稳定。放射线计测器500在施加电压从480V变化为510V的期间放电次数增加。此外,在施加电压从510V变化为580V的期间,放电次数平缓地增加,当施加电压大于580V时放电次数大幅增加。
当为了比较各放射线计测器而比较施加电压为550V的情况下的放电次数时,放射线计测器100a为2.4次/10秒,放射线计测器100为4.7次/10秒,放射线计测器500为8.7次/10秒。此时,放射线计测器100相对于放射线计测器100a检测约2倍的脉冲信号。此外,放射线计测器500相对于放射线计测器100检测约1.9倍的脉冲信号,且相对于放射线计测器100a而检测约3.6倍的脉冲信号。即,在图12所示的3个放射线计测器中,放射线计测器100a的放射线检测灵敏度最低,放射线计测器500的放射线检测灵敏度最高。
放射线计测器100与放射线计测器500的主要不同在于高电压电路部及计数器的使用个数。因此,可认为图12所示的放射线计测器100与放射线计测器500的放射线检测灵敏度的差异起因于高电压电路部及计数器的使用个数。进而,由于计数器仅对脉冲信号进行计数,因此可认为高电压电路部的使用个数对放射线检测灵敏度的差异影响大。
通过如图12的放射线计测器500所示那样使用1个高电压电路部,与使用多个高电压电路部的情况相比可提高放射线检测灵敏度。此外在放射线计测器500中,仅使用一个高电压电路部及计数器,因此放射线计测器的构成零件变少而制造成本变低,故而优选。
<放射线计测器600的构成>
图13是放射线计测器600的概略构成图。放射线计测器600包括如下部分而构成,即包括盖革-缪勒计数管610、高电压电路部530、计数器531、算出部132、显示部134、及电源133。
盖革-缪勒计数管610包括封闭管611、阳极导体612、阴极导体613、及凸缘850。封闭管611以筒形的玻璃管分别向+Z轴方向、-Z轴方向、及+Y轴方向延伸的方式形成。封闭管611内部的空间614被密封。
阳极导体612包括第1阳极导体112a、第2阳极导体112b、及第3阳极导体612c。第3阳极导体612c包括阳极电极(未图示)及第1金属导线部(未图示),阳极电极配置在封闭管611的向+Y轴方向延伸的空间内。第3阳极导体612c形成为与第1阳极导体112a及第2阳极导体112b相同的形状,第1阳极导体112a及第2阳极导体112b仅在封闭管611内的配置位置不同。第3阳极导体612c通过被支撑在封闭管611的+Y轴侧的端部而固定在封闭管611。
阴极导体613包括第1阴极导体113a、第2阴极导体113b、及第3阴极导体613c。第3阴极导体613c包括阴极电极621c及第2金属导线部622c,配置在封闭管611的向+Y轴方向延伸的空间内。第3阴极导体613c为与第1阴极导体113a及第2阴极导体113b相同的形状,第1阴极导体113a及第2阴极导体113b仅在封闭管611内的配置位置不同。第3阴极导体613c通过第2金属导线部622c被支撑在封闭管611的+Y轴侧的端部而固定在封闭管611。
盖革-缪勒计数管610包括第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b,并且包括包含第3阳极导体612c及第3阴极导体613c的第3放射线检测部625c。第3放射线检测部625c是形成为与第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b相同的形状的放射线检测部,第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b仅在封闭管611内的配置位置不同。此外,在第1放射线检测部125a的+Z轴侧、第2放射线检测部125b的-Z轴侧、及第3放射线检测部625c的-Y轴侧,通过安装在构成各检测部的阳极电极而配置凸缘850。
在放射线计测器600中,盖革-缪勒计数管610的第1阴极导体113a、第2阴极导体113b、及第3阴极导体613c相互电连接且连接于高电压电路部530。此外,第1阳极导体112a、第2阳极导体112b、及第3阳极导体612c相互电连接且连接于高电压电路部530。即,第1放射线检测部125a、第2放射线检测部125b、及第3放射线检测部625c并联连接于高电压电路部530。
在高电压电路部530上连接有计数器531,该计数器531对利用第1放射线检测部125a、第2放射线检测部125b、及第3放射线检测部625c检测出的脉冲信号进行计数。即,在计数器531中,对利用第1放射线检测部125a、第2放射线检测部125b、及第3放射线检测部625c检测出的合计的脉冲信号进行计数。在计数器531上连接有算出部132,且在算出部132上连接有电源133及显示部134。
在放射线计测器600中,如图13所示,可通过以从外侧包围封闭管611的方式安装屏蔽β射线的屏蔽部616而测定β射线及γ射线这两者。该测定例如可通过如下方法进行,即,通过不安装屏蔽部616来进行测定而测定β射线及γ射线的合计值,进而通过安装屏蔽部616来进行测定而测定γ射线的值,进而从β射线及γ射线的合计值减去γ射线的值而计算β射线的值。
在放射线计测器600中,通过具有3个放射线检测部,放射线检测的灵敏度比放射线计测器500更高。此外,可通过使用屏蔽部616而测定β射线及γ射线的各值。在放射线计测器600中,即便不同时测定β射线及γ射线,由于放射线计测器自身的放射线检测灵敏度高,因此也能以高的放射线检测灵敏度测定β射线。
<放射线计测器700的构成>
图14是放射线计测器700的概略构成图。放射线计测器700包括如下部分而构成,即包括盖革-缪勒计数管710、高电压电路部530、计数器531、算出部132、显示部134、及电源133。
盖革-缪勒计数管710包括封闭管711、阳极导体712、阴极导体713、及凸缘850。封闭管711以筒形的玻璃管分别向+Z轴方向、-Z轴方向、+Y轴方向、及+X轴方向延伸的方式形成。封闭管711内部的空间714被密封。
阳极导体712包括第1阳极导体112a、第2阳极导体112b、第3阳极导体612c、及第4阳极导体712d。第4阳极导体712d包括阳极电极(未图示)及第1金属导线部(未图示),配置在封闭管711的向+X轴方向延伸的空间内。第4阳极导体712d为与第1阳极导体112a及第2阳极导体112b相同的形状,第1阳极导体112a及第2阳极导体112b仅在封闭管711内的配置位置不同。第4阳极导体712d通过被支撑在封闭管711的+X轴侧的端部而固定在封闭管711。
阴极导体713包括第1阴极导体113a、第2阴极导体113b、第3阴极导体613c、及第4阴极导体713d。第4阴极导体713d包括阴极电极721d及第2金属导线部722d,且配置在封闭管711的向+X轴方向延伸的空间内。第4阴极导体713d为与第1阴极导体113a及第2阴极导体113b相同的形状,第1阴极导体113a及第2阴极导体113b仅在封闭管711内的配置位置不同。第4阴极导体713d通过第2金属导线部722d被支撑在封闭管711的+X轴侧的端部而固定在封闭管711。
盖革-缪勒计数管710包括第1放射线检测部125a、第2放射线检测部125b、及第3放射线检测部625c,并且包括包含第4阳极导体712d及第4阴极导体713d的第4放射线检测部725d。第4放射线检测部725d是形成为与第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b相同的形状的放射线检测部,第1放射线检测部125a及第2放射线检测部125b仅在封闭管711内的配置位置不同。此外,在第1放射线检测部125a的+Z轴侧、第2放射线检测部125b的-Z轴侧、第3放射线检测部625c的-Y轴侧、及第4放射线检测部725d的-X轴侧,通过安装在构成各检测部的阳极电极而配置凸缘850。
在放射线计测器700中,通过具有4个放射线检测部,放射线检测的灵敏度比放射线计测器500及放射线计测器600更高。此外,通过与放射线计测器600相同地使用屏蔽部(未图示)覆盖盖革-缪勒计数管710,可测定β射线及γ射线的各值。
(第7实施方式)
在盖革-缪勒计数管中,也可在阴极电极的侧面形成贯通孔以使封闭管内的空间的气体浓度变得均匀。以下对在阴极电极的侧面形成有贯通孔的盖革-缪勒计数管60进行说明。此外,在以下说明中,对与第1实施方式相同的部分附上与第1实施方式相同的符号并省略其说明。
<盖革-缪勒计数管60的构成>
图15(a)是构成盖革-缪勒计数管60的阳极电极12a、凸缘850及阴极电极63a的概略立体图。盖革-缪勒计数管60是代替盖革-缪勒计数管10(参照图1(a))中的阴极电极13a而使用阴极电极63a的盖革-缪勒计数管。
阴极电极63a通过将例如铁、镍、钴的合金即可伐金属或不锈钢的矩形形状的金属片材卷圆为圆筒状而形成。此外,阴极电极63a通过将金属片材的两端边以相互不重叠的方式分离来卷圆而在侧面形成向Z轴方向延伸的狭缝858。狭缝858形成在阴极电极63a的侧面,成为连结被阴极电极63a包围的空间65a的内外的贯通孔。
图15(b)是沿图15(a)的B-B的截面图。阳极电极12a配置在阴极电极63a的中心轴上。由此,在对阴极电极63a与阳极电极12a之间施加有电压的情况下,在XY平面内,被阴极电极63a包围的空间65a的电场形成为以阳极电极12a为中心的旋转对称。此外,在包围空间65a的空间14内封闭有惰性气体及猝灭气体。惰性气体使用例如氦(He)、氖(Ne)或氩(Ar)等稀有气体。此外,猝灭气体使用例如氟(F)、溴(Br)或氯(Cl)等卤素系气体。
在盖革-缪勒计数管10中,在增大凸缘850的外径W2的情况下有如下顾虑,即封闭管11内的气体的流动变差,在封闭管11内产生气体的浓度差,从而对盖革-缪勒计数管10的特性带来影响。在阴极电极63a中,通过形成狭缝858而使阴极电极63a内外的通气变佳,从而不会在阴极电极63a的内外产生气体的浓度差。
在阴极电极63a中,连结空间65a的内外的贯通孔形成为狭缝858,但贯通孔的形状并不限定于狭缝。贯通孔也可例如通过在金属片材形成多个圆形的贯通孔而形成,也可对金属片材使用将多个金属线材编织为网状的金属网,且以金属网的网眼成为贯通孔的方式形成。此外,这些阴极电极不仅可用于第1实施方式,也可用于第2实施方式至第6实施方式。
以上,对本发明的最佳实施方式进行了详细说明,但如本领域技术人员所明白那样,本发明可在其技术范围内对实施方式加以各种变更、变形来实施。此外,可将各实施方式的特征加以多种组合来实施。
此外,例如在所述实施方式中阴极电极形成为圆筒形,但阴极电极的形状也可形成为除圆筒形以外的筒形,即也可形成为方筒状、椭圆筒状、多边筒状等各种形状。
Claims (10)
1.一种盖革-缪勒计数管,其特征在于包括:
筒形的封闭管,具有密封的空间;
阳极电极,配置在所述空间内且形成为杆状;
筒状的阴极电极,在所述空间内包围所述阳极电极的周围;
凸缘,由绝缘体形成且在中央具有贯通孔,所述阳极电极穿过所述贯通孔,且所述凸缘固定在所述阳极电极的被所述阴极电极包围的位置;以及
惰性气体及猝灭气体,被密封在所述空间内;且
通过所述凸缘防止所述阳极电极与所述阴极电极的直接接触。
2.根据权利要求1所述的盖革-缪勒计数管,其特征在于:所述凸缘由硬质玻璃、钼玻璃、陶瓷或塑料形成。
3.根据权利要求1所述的盖革-缪勒计数管,其特征在于:所述凸缘是通过将熔融玻璃涂布在所述阳极电极上并加以冷却而形成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的盖革-缪勒计数管,其特征在于:所述凸缘的外形形成为圆柱状、圆盘状、椭圆体状、球状或轮圈状。
5.根据权利要求1或2所述的盖革-缪勒计数管,其特征在于:所述凸缘具有向所述阴极电极侧延伸的多个突起。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的盖革-缪勒计数管,其特征在于:所述凸缘配置在所述阳极电极穿过的所述阴极电极的开口面上。
7.一种盖革-缪勒计数管,其特征在于包括:
筒形的封闭管,具有密封的空间;
阳极电极,配置在所述空间内且形成为杆状;
筒状的阴极电极,在所述空间内包围所述阳极电极的周围且具有开口;
环,由绝缘体形成,配置在所述开口,且具有较所述阴极电极的所述开口的直径小的内径;以及
惰性气体及猝灭气体,被密封在所述空间内;且
所述阳极电极贯通所述环的所述内径内,通过所述环防止所述阳极电极与所述阴极电极的直接接触。
8.根据权利要求7所述的盖革-缪勒计数管,其特征在于:所述环由硬质玻璃、钼玻璃、陶瓷或塑料形成。
9.根据权利要求7或8所述的盖革-缪勒计数管,其特征在于:所述环是通过将熔融玻璃涂布在所述阴极电极的所述开口并加以冷却而形成。
10.一种放射线计测器,其特征在于包括:
根据权利要求1至9中任一项所述的盖革-缪勒计数管;
第1金属导线部;
第2金属导线部;
1个高电压电路部,对所述第1金属导线部与所述第2金属导线部之间施加规定高电压;
计数器,连接在所述高电压电路部,对利用所述盖革-缪勒计数管计测的脉冲信号进行计数;及
算出部,将利用所述计数器计数的所述脉冲信号换算为放射线量。
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