JP2001349951A - 中性子検出装置 - Google Patents
中性子検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ゲルマニウム半導体検出器を用いて中性子を測
定する手段を提供することを課題とする。 【解決手段】中性子核反応を起こしてγ線を放出するホ
ウ素やカドミウムを、中性子減速作用のあるポリエチレ
ンに混合してゲルマニウム半導体検出器を覆い、中性子
を測定可能にする。
定する手段を提供することを課題とする。 【解決手段】中性子核反応を起こしてγ線を放出するホ
ウ素やカドミウムを、中性子減速作用のあるポリエチレ
ンに混合してゲルマニウム半導体検出器を覆い、中性子
を測定可能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ゲルマニウム半
導体検出器で中性子を測定することに関する。
導体検出器で中性子を測定することに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のゲルマニウム半導体検出器の斜視
図を図７に示す。ゲルマニウム半導体検出器はγ線の検
出に用いられてきた。
図を図７に示す。ゲルマニウム半導体検出器はγ線の検
出に用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
従来技術によれば、ゲルマニウム半導体検出器を用いて
中性子を測定することはできなかった。そこで、この発
明は、ゲルマニウム半導体検出器を用いて中性子を測定
する手段を提供することを課題とする。
従来技術によれば、ゲルマニウム半導体検出器を用いて
中性子を測定することはできなかった。そこで、この発
明は、ゲルマニウム半導体検出器を用いて中性子を測定
する手段を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、ホウ素を混合したポリエチレ
製の覆い、或いはカドミウムを混合したポリエチレン製
の覆い、或いはホウ素を混合したポリエチレンとカドミ
ウムを混合したポリエチレンを重ねた覆いと組み合わさ
れていることを特徴とするゲルマニウム半導体検出器を
用いた中性子検出装置である。
めに、請求項１の発明は、ホウ素を混合したポリエチレ
製の覆い、或いはカドミウムを混合したポリエチレン製
の覆い、或いはホウ素を混合したポリエチレンとカドミ
ウムを混合したポリエチレンを重ねた覆いと組み合わさ
れていることを特徴とするゲルマニウム半導体検出器を
用いた中性子検出装置である。
【０００５】また、請求項２の発明は、ホウ素を混合し
たポリエチレン製の穴の開いた覆い、或いはカドミウム
を混合したポリエチレン製の穴の開いた覆い、或いはホ
ウ素を混合したポリエチレンとカドミウムを混合したポ
リエチレンを重ねた穴の開いた覆いと組み合わされてい
ることを特徴とする請求項１記載のゲルマニウム半導体
検出器を用いた中性子検出装置である。
たポリエチレン製の穴の開いた覆い、或いはカドミウム
を混合したポリエチレン製の穴の開いた覆い、或いはホ
ウ素を混合したポリエチレンとカドミウムを混合したポ
リエチレンを重ねた穴の開いた覆いと組み合わされてい
ることを特徴とする請求項１記載のゲルマニウム半導体
検出器を用いた中性子検出装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態の斜視図
を、図１に示す。カドミウムを混合したポリエチレンを
内側にし、ホウ素を混合したポリエチレンを外側に重ね
てゲルマニウム半導体検出器1の検出部を覆う。またこ
の覆いには、１つ以上の穴を開ける。
を、図１に示す。カドミウムを混合したポリエチレンを
内側にし、ホウ素を混合したポリエチレンを外側に重ね
てゲルマニウム半導体検出器1の検出部を覆う。またこ
の覆いには、１つ以上の穴を開ける。
【０００７】
【実施形態の効果】この実施形態によれば図３に示すよ
うに、本測定装置に到達した中性子6は覆いに入り、ポ
リエチレン10で減速されてホウ素11に衝突し、10B(ｎ,
α)7Li反応が起こって7Liの励起状態から477keVのγ線8
が放出される。またよりエネルギーの高い中性子は内側
まで入り込んでカドミウム12に衝突し、113Cd(n,γ)114
Cd反応が起こって114Cdの励起状態から558keVのγ線9が
放出される。これらのγ線はゲルマニウム半導体検出器
検出部2で検出されるので、間接的に中性子を測定する
ことができる。また477keVと558keVのγ線強度の比か
ら、覆いのどの深さまで中性子が入り込んだかが判り、
エネルギースペクトル情報を得ることができる。
うに、本測定装置に到達した中性子6は覆いに入り、ポ
リエチレン10で減速されてホウ素11に衝突し、10B(ｎ,
α)7Li反応が起こって7Liの励起状態から477keVのγ線8
が放出される。またよりエネルギーの高い中性子は内側
まで入り込んでカドミウム12に衝突し、113Cd(n,γ)114
Cd反応が起こって114Cdの励起状態から558keVのγ線9が
放出される。これらのγ線はゲルマニウム半導体検出器
検出部2で検出されるので、間接的に中性子を測定する
ことができる。また477keVと558keVのγ線強度の比か
ら、覆いのどの深さまで中性子が入り込んだかが判り、
エネルギースペクトル情報を得ることができる。
【０００８】穴の開いた覆いを用いる場合は覆いの外か
らゲルマニウム半導体検出器に入射するγ線7の相当部
分については覆いを通らずに穴5を通る。ゲルマニウム
半導体検出器によって中性子を測定できるのみならず、
γ線を同時に測定する場合に、γ線に対する覆いの影響
を低減する事ができる。
らゲルマニウム半導体検出器に入射するγ線7の相当部
分については覆いを通らずに穴5を通る。ゲルマニウム
半導体検出器によって中性子を測定できるのみならず、
γ線を同時に測定する場合に、γ線に対する覆いの影響
を低減する事ができる。
【０００９】
【他の実施形態】また、覆いの形状は、図５の環状、図
６の枠状であってもγ線についてエネルギー吸収による
影響を減少する穴5と同様の効果を生む。また単に塊状
にしてゲルマニウム半導体検出器近傍に置くだけでもよ
い。
６の枠状であってもγ線についてエネルギー吸収による
影響を減少する穴5と同様の効果を生む。また単に塊状
にしてゲルマニウム半導体検出器近傍に置くだけでもよ
い。
【００１０】また、実施形態１と２ではポリエチレンを
用いたが、他の実施形態では、パラフィンなど中性子減
速効果を持つ別の物質に換えても良い。
用いたが、他の実施形態では、パラフィンなど中性子減
速効果を持つ別の物質に換えても良い。
【００１１】また、ポリエチレンを中性子減速効果の異
なる物質に交換し、或いは中性子反射効果を持つ物質と
組み合わせて、中性子検出感度のエネルギー依存性を調
節することができる。
なる物質に交換し、或いは中性子反射効果を持つ物質と
組み合わせて、中性子検出感度のエネルギー依存性を調
節することができる。
【００１２】また、ホウ素とカドミウムの他にもウラン
など、中性子核反応を起こして異なったエネルギーのγ
線を放出する物質があり、それらを混合したポリエチレ
ン層を重ねると、検出したγ線のエネルギーからどの層
で発生した中性子核反応であるか判り、中性子のエネル
ギースペクトル情報を得ることができる。
など、中性子核反応を起こして異なったエネルギーのγ
線を放出する物質があり、それらを混合したポリエチレ
ン層を重ねると、検出したγ線のエネルギーからどの層
で発生した中性子核反応であるか判り、中性子のエネル
ギースペクトル情報を得ることができる。
【００１３】以上例示したように、測定の目的に応じて
中性子核反応物質と中性子減速材と中性子反射物質の組
み合わせと幾何学的配置を変えることは、その他の実施
形態である。
中性子核反応物質と中性子減速材と中性子反射物質の組
み合わせと幾何学的配置を変えることは、その他の実施
形態である。
【００１４】また、ゲルマニウム半導体検出器をNaIシ
ンチレーション検出器など別種のガンマー線検出器に換
えてもよい。
ンチレーション検出器など別種のガンマー線検出器に換
えてもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ゲルマニウム半導体検出器を用いて中性子を測定す
ることができる。
ば、ゲルマニウム半導体検出器を用いて中性子を測定す
ることができる。
【図１】この発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】この発明の一実施形態を示す断面図である。
【図３】この発明の動作を説明する断面図である。
【図４】この発明の一実施形態の一部を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】その他の実施形態の例を示す斜視図である。
【図６】その他の実施形態の例を示す斜視図である。
【図７】従来技術を示す斜視図である。
1 ゲルマニウム半導体検出器 2 ゲルマニウム半導体検出器検出部 3 ホウ素を混合したポリエチレン製覆い 4 カドミウムを混合したポリエチレン製覆い 5 穴 6 中性子 7 外部γ線 8 γ線(477keV) 9 γ線(558keV) 10 ポリエチレン 11 ホウ素粒子 12 カドミウム粒子 13 環状覆い 14 枠状覆い 15 穴あき覆い
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年９月２６日（２０００．９．２
６）
６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 中性子検出装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中性子を測定する
中性子検出装置に関する。
中性子検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のゲルマニウム半導体検出器の斜視
図を図7に示す。ゲルマニウム半導体検出器はγ線の検
出に用いられてきた。
図を図7に示す。ゲルマニウム半導体検出器はγ線の検
出に用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
ゲルマニウム半導体検出器を用いて中性子を測定するこ
とはできなかった。そこで、本発明は、中性子を測定す
ることが可能な中性子検出装置を提供することをその課
題とする。
ゲルマニウム半導体検出器を用いて中性子を測定するこ
とはできなかった。そこで、本発明は、中性子を測定す
ることが可能な中性子検出装置を提供することをその課
題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題は、中性子核反
応によりγ線を放出する第一の物質を少なくとも含む第
一の覆いと、中性子核反応によりγ線を放出する第三の
物質を少なくとも含む第二の覆いとを、γ線検出器の検
出面の前面に重ねて設け、前記覆いの少なくとも一方が
中性子減速効果を有する第二の物質を含むことを特徴と
する中性子検出装置により解決される。
応によりγ線を放出する第一の物質を少なくとも含む第
一の覆いと、中性子核反応によりγ線を放出する第三の
物質を少なくとも含む第二の覆いとを、γ線検出器の検
出面の前面に重ねて設け、前記覆いの少なくとも一方が
中性子減速効果を有する第二の物質を含むことを特徴と
する中性子検出装置により解決される。
【０００５】前記第一物質をホウ素とし、前記第三物質
をカドミウムとし、前記第一の覆いをγ線検出器の検出
面の近くに置くことが好ましい。前記第一物質または第
三物質を、ウラニウムとすることも出来る。前記第二物
質は、ポリエチレンまたはパラフィンであることが好ま
しい。前記γ線検出器は、ゲルマニウム半導体検出器で
あることが、好ましいが、NaIシンチレーション検出器
とすることも出来る。前記覆いに、少なくとも一つの穴
を設けることも出来る。
をカドミウムとし、前記第一の覆いをγ線検出器の検出
面の近くに置くことが好ましい。前記第一物質または第
三物質を、ウラニウムとすることも出来る。前記第二物
質は、ポリエチレンまたはパラフィンであることが好ま
しい。前記γ線検出器は、ゲルマニウム半導体検出器で
あることが、好ましいが、NaIシンチレーション検出器
とすることも出来る。前記覆いに、少なくとも一つの穴
を設けることも出来る。
【０００６】また、この課題は、中性子核反応によりγ
線を放出する第一の物質を少なくとも含む覆いを、γ線
検出器の検出面の前面に設け、前記覆いが中性子減速効
果を有する第二の物質を含むことを特徴とする中性子検
出装置によっても解決することが出来る。
線を放出する第一の物質を少なくとも含む覆いを、γ線
検出器の検出面の前面に設け、前記覆いが中性子減速効
果を有する第二の物質を含むことを特徴とする中性子検
出装置によっても解決することが出来る。
【０００７】前記覆いは、枠状、または環状とすること
が出来る。前記第一物質として、ホウ素、カドミウム、
ウラニウムの何れかを少なくとも選択することも出来
る。前記覆いをγ線検出器の検出面の近くに置くことが
好ましい。前記第二物質は、ポリエチレンまたはパラフ
ィンであることが好ましい。前記γ線検出器は、ゲルマ
ニウム半導体検出器であることが、好ましいが、NaIシ
ンチレーション検出器とすることも出来る。
が出来る。前記第一物質として、ホウ素、カドミウム、
ウラニウムの何れかを少なくとも選択することも出来
る。前記覆いをγ線検出器の検出面の近くに置くことが
好ましい。前記第二物質は、ポリエチレンまたはパラフ
ィンであることが好ましい。前記γ線検出器は、ゲルマ
ニウム半導体検出器であることが、好ましいが、NaIシ
ンチレーション検出器とすることも出来る。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態の斜視図を、
図1および図2に示す。カドミウムを混合したポリエチレ
ンの覆い4を内側に置き、ホウ素を混合したポリエチレ
ンの覆い3を外側に重ねることにより、ゲルマニウム半
導体検出器1の検出部を覆う。これらの覆い3, 4には、
1つ以上の穴5を設けても良い。
図1および図2に示す。カドミウムを混合したポリエチレ
ンの覆い4を内側に置き、ホウ素を混合したポリエチレ
ンの覆い3を外側に重ねることにより、ゲルマニウム半
導体検出器1の検出部を覆う。これらの覆い3, 4には、
1つ以上の穴5を設けても良い。
【０００９】図3に基づいて、この実施形態の中性子検
出装置の動作原理を説明する。この中性子検出装置に到
達した中性子6は、覆いに入り、ポリエチレン10で減速
されて、ホウ素11に衝突する。この衝突により、10B
（n，α）7Li反応が起こり、7Liの励起状態から477keV
のγ線8が放出される。よりエネルギーの高い中性子
は、内側まで入り込んで内側覆い4内のカドミウム12に
衝突する。この衝突により、113Cd（n，γ）114Cd反応
が起こり、114Cdの励起状態から558keVのγ線9が放出さ
れる。これらのγ線の量をゲルマニウム半導体検出器検
出部2により測定することにより、結果的に、入射した
中性子の量を知ることができる。つまり、本発明の中性
子検出装置により、中性子の量を測定することが可能と
なる。また477keVと558keVのγ線強度の比から、覆いの
どの深さまで中性子が入り込んだかが判りので、これに
より中性子線のエネルギースペクトルの情報も得ること
ができる。
出装置の動作原理を説明する。この中性子検出装置に到
達した中性子6は、覆いに入り、ポリエチレン10で減速
されて、ホウ素11に衝突する。この衝突により、10B
（n，α）7Li反応が起こり、7Liの励起状態から477keV
のγ線8が放出される。よりエネルギーの高い中性子
は、内側まで入り込んで内側覆い4内のカドミウム12に
衝突する。この衝突により、113Cd（n，γ）114Cd反応
が起こり、114Cdの励起状態から558keVのγ線9が放出さ
れる。これらのγ線の量をゲルマニウム半導体検出器検
出部2により測定することにより、結果的に、入射した
中性子の量を知ることができる。つまり、本発明の中性
子検出装置により、中性子の量を測定することが可能と
なる。また477keVと558keVのγ線強度の比から、覆いの
どの深さまで中性子が入り込んだかが判りので、これに
より中性子線のエネルギースペクトルの情報も得ること
ができる。
【００１０】穴の開いた覆いを用いる場合には、覆いの
外からゲルマニウム半導体検出器に入射するγ線7の相
当部分は、覆いを通らずに穴5を通る。ゲルマニウム半
導体検出器によって中性子とγ線を同時に測定する場合
には、γ線に対する覆いの影響を低減する事ができる。
外からゲルマニウム半導体検出器に入射するγ線7の相
当部分は、覆いを通らずに穴5を通る。ゲルマニウム半
導体検出器によって中性子とγ線を同時に測定する場合
には、γ線に対する覆いの影響を低減する事ができる。
【００１１】
【他の実施形態】また、覆いの形状は、図5の環状、ま
たは図6の枠状としても、γ線に対するエネルギー吸収
による影響を減少させる穴5と同様の効果を生む。また
単に塊状にしてゲルマニウム半導体検出器近傍に置くだ
けでもよい。
たは図6の枠状としても、γ線に対するエネルギー吸収
による影響を減少させる穴5と同様の効果を生む。また
単に塊状にしてゲルマニウム半導体検出器近傍に置くだ
けでもよい。
【００１２】また、前述の実施形態ではポリエチレンを
用いたが、他の実施形態では、パラフィンなど中性子減
速効果を持つ別の物質に換えても良い。
用いたが、他の実施形態では、パラフィンなど中性子減
速効果を持つ別の物質に換えても良い。
【００１３】また、ポリエチレンを中性子減速効果の異
なる物質に交換し、或いは中性子反射効果を持つ物質と
組み合わせて、中性子検出感度のエネルギー依存性を調
節することができる。
なる物質に交換し、或いは中性子反射効果を持つ物質と
組み合わせて、中性子検出感度のエネルギー依存性を調
節することができる。
【００１４】また、ホウ素とカドミウムの他にもウラン
など、中性子核反応を起こして異なったエネルギーのγ
線を放出する物質があり、それらを混合したポリエチレ
ン層を重ねると、検出したγ線のエネルギーからどの層
で発生した中性子核反応であるか判り、中性子のエネル
ギースペクトル情報を得ることができる。
など、中性子核反応を起こして異なったエネルギーのγ
線を放出する物質があり、それらを混合したポリエチレ
ン層を重ねると、検出したγ線のエネルギーからどの層
で発生した中性子核反応であるか判り、中性子のエネル
ギースペクトル情報を得ることができる。
【００１５】以上例示したように、測定の目的に応じて
中性子核反応物質と中性子減速材と中性子反射物質の組
み合わせと幾何学的配置を変えることは、その他の実施
形態である。
中性子核反応物質と中性子減速材と中性子反射物質の組
み合わせと幾何学的配置を変えることは、その他の実施
形態である。
【００１６】また、ゲルマニウム半導体検出器をNaIシ
ンチレーション検出器など別種のガンマー線検出器に換
えてもよい。
ンチレーション検出器など別種のガンマー線検出器に換
えてもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の中性子検
出装置を用いれば、中性子を測定することが可能とな
る。
出装置を用いれば、中性子を測定することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図2】 本発明の一実施形態を示す断面図である。
【図3】 本発明の動作を説明する断面図である。
【図4】 本発明の一実施形態の一部を示す斜視図であ
る。
る。
【図5】 本発明の他の実施形態の例を示す斜視図であ
る。
る。
【図6】 本発明のその他の実施形態の例を示す斜視図
である。
である。
【図7】 従来技術を示す斜視図である。
【符号の説明】 1 ゲルマニウム半導体検出器 2 ゲルマニウム半導体検出器検出部 3 ホウ素を混合したポリエチレン製覆い 4 カドミウムを混合したポリエチレン製覆い 5 穴 6 中性子 7 外部γ線 8 γ線（477keV） 9 γ線（558keV） 10 ポリエチレン 11 ホウ素粒子
Claims (2)
- 【請求項１】 ホウ素を混合したポリエチレン製の覆
い、或いはカドミウムを混合したポリエチレン製の覆
い、或いはホウ素を混合したポリエチレンとカドミウム
を混合したポリエチレンを重ねた覆いと組み合わされて
いることを特徴とするゲルマニウム半導体検出器を用い
た中性子検出装置。 - 【請求項２】 ホウ素を混合したポリエチレン製の穴の
開いた覆い、或いはカドミウムを混合したポリエチレン
製の穴の開いた覆い、或いはホウ素を混合したポリエチ
レンとカドミウムを混合したポリエチレンを重ねた穴の
開いた覆いと組み合わされていることを特徴とする請求
項１記載のゲルマニウム半導体検出器を用いた中性子検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000169916A JP2001349951A (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 中性子検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000169916A JP2001349951A (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 中性子検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001349951A true JP2001349951A (ja) | 2001-12-21 |
Family
ID=18672703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000169916A Pending JP2001349951A (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 中性子検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001349951A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003066181A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-05 | Japan Atom Energy Res Inst | 減速型中性子スペクトル測定器の減速材構造 |
| US20120326017A1 (en) * | 2011-06-22 | 2012-12-27 | Baker Hughes Incorporated | Method of calculating formation characteristics |
| JP2015087115A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 中性子数分析装置および放射線計測装置 |
| CN105629292A (zh) * | 2011-12-22 | 2016-06-01 | 同方威视技术股份有限公司 | 一种探测器以及使用该探测器同时探测伽马射线和中子射线的方法 |
| WO2020022615A1 (en) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | Korea Research Institute Of Standards And Science | Apparatus for measuring neutron ambient dose equivalent and method for measuring neutron ambient dose equivalent using thereof |
-
2000
- 2000-06-07 JP JP2000169916A patent/JP2001349951A/ja active Pending
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