【発明の詳細な説明】
放射能測定装置のイオン化室
この発明は、絶縁状態で外部へ通じる電気接続端子のあるハウジング内に少な
くとも一つの放射線入口窓と多数の集電極を備え、ハウジングと集電極の間に電
位差（電圧）が加わり、充填ガスの存在するハウジングから成る放射能測定装置
、特に横方向面物質測定システム用のイオン化室に関する。
材料の経路を放射能測定する産業設備では、その材料を製造したり加工する場
合、通常検出器としてイオン化室を使用する。これ等のイオン化室はハウジング
と、集電極と充填ガスとで形成されている。放射線入口窓を通して侵入した放射
線は充填ガス中に自由な電荷キャリヤ（イオンと電子）を発生する。電極とハウ
ジングの間に印加されている電圧はこのイオン化室の中に電界を発生し、この電
界に電荷キャリヤが従う。こうして発生した電極とハウジングの間の（μＡ〜pA
の範囲の）電流を測定し、例えば電圧信号へ変換する。この測定信号はハウジン
グに対して高絶縁され、イオン化室の内部から信号導線への接続部を有するガス
封止されたフィードスルーを経由して外部に引き出される。この接続部の周りに
はフィードスルーの絶縁層に保護リングとして働くリング電極が装着されている
。この保護リングは、図１に従来の技術として軸対称のイオン化室の場合に示し
てあるように、ハウジングと電極の間で電圧が直接通しの絶縁区間により降下す
ることを防止する。こうして、この保護リングは乱れた残留電流の発生を防止す
るので、動作電圧（大抵数百ボルト）で放射線がない時のイオン化室の基礎電流
が最小、つまり大抵0.1pAより小さい。
製造設備もしくは加工設備中の放射線測定システムは、イオン化された放射線
源と、検出器つまりイオン化室と、測定物とで構成されている。放射線と測定物
の相互作用度（例えば、吸収、後方散乱、蛍光）は測定すべき材料の量に対する
尺度であり、大抵面質量または厚さとして指定される。放射線源と検出器から成
るこのシステムは、大抵の場合、材料の経路に対して垂直に移動する。
個別検出器から関係のない多数の測定個所を備えた検出器に移行すると、面質
量測定技術は今まで解決されていない測定問題を解決する新しい可能性を開く。
このようにして生じる付加的な情報は製造プロセスを有効に、しかも正確に管理
する基礎を提供する。
一方の側面では、横断面の空間分解能を高めることができる。
通常の軸対称なイオン化室による横断面測定の空間分解能は、当然イオン化室
の直径で制限される。つまり、専門文献には検出器の寸法を二倍にした分解可能
な構造が提示されている。寸法の小さい検出器を用いて材料経路に対して垂直な
方向に微細な空間分解能を得る必要がある。これ等の検出器は対応する個別検出
器の場合より高い分解能で横断面部分を測定できるように配置されている。
電流モードで動作する半導体検出器（シリコンｐｉｎダイオード）のアレーを
使用することが知られている。しかし、この場合、産業上の製造設備で何時も生
じるような、温度変動に対して半導体検出器が大変弱いことが見出されている。
これにより測定信号が悪化する。
他方の側面では、Ｘ線の測定物との相互作用の結果としてエネルギスペクトル
を利用できる。
特定の製膜方法では、基板の原子番号は付着すべき膜の原子番号とは僅かに異
なっている（例えば、鋼の上の亜鉛）。この場合、周知のベータ線後方散乱法は
不適当である。しかし、二成分系の何らかのＸ線蛍光放射線は付着させた膜の厚
さに関する知識を与える。蛍光放射線のエネルギは元素に特有である。その強度
は検査する材料の量、従って膜厚に依存する。選択性のフィルタはＫ吸収端の作
用により、例えば膜から出るＸ線を強く吸収し、基板から出る放射線もっと通過
させる。この時、異なったフィルタを備えた二つの検出器部分は二成分系の一方
の成分を測定する較正について利用できる。
これ等の検出器部分は説明したように多重イオン化室内に配置されている。原
理的には、二成分系を越えて、特定な場合、ｎ成分系のｎ−１成分をｎ個の測定
部分を有する一つのイオン化室で決定できる。
説明した技術は米国特許第3,514,602号明細書として開示されている。この明
細書では、一つのイオン化室が二つの部分に分割され、これ等の部分の信号は、
出力信号を望む測定量の尺度として得るため、互いにアナログ式に引算される。
これは当時の従来の技術に相当する。最近の従来技術には、コンピュータやプロ
セッサを基礎にして適当な処理部に導入される変換された（低抵抗の）イオン化
室の部分の出力信号が対応している。
それ故、例示的に説明したこれ等の測定の問題は、十分は感度を有し、イオン
化室の場合、真空気密性、基礎電流および温度依存性に関して通常良好な値を与
える放射能測定装置、特に横方向の面質量測定システムに対するイオン化室を開
発する課題設定に導く。
この発明の根底をなす上記の課題設定は、冒頭に述べた種類のイオン化室の場
合、ハウジングの内部空間をそれぞれ集電極を有し、隣接して相互に区切られて
いる多数の測定部分に分割し、これ等の集電極がガス気密の多重フィードスルー
の絶縁体を通して外に通じる電気接続端子に接続し、絶縁体にこれ等の電気接続
端子を共通に取り囲む導電性の領域があり、これ等の領域がハウジングや接続端
子に対しても電気絶縁状態で配置されているが、無通電状態で電極電位となって
いることによって解決されている。
この発明による上記解決策により、通常のイオン化室の使用に比べて、例えば
より微細な空間分解能あるいは測定個所から出る放射線のエネルギ選択性も達成
する面質量測定が可能になる。
この発明の他の構成は従属請求項に開示されている。
その場合、接続端子を取り囲む領域が、同時に多数の集電極の接続端子を取り
囲む金属リングの形の保護リングとして形成されていると有利である。ハウジン
グと保護リングの間にある絶縁体は絶縁円管の一部であってもよく、この円管の
金属接点はハウジングにガス気密に連結している。絶縁円管の対向している金属
接点には、多重フィードスルーがガス気密に接続している。
この発明の一実施態様では、保護リングが面電極としても形成され、この面電
極が絶縁体の少なくとも一方の側で接続端子を取り囲むとよい。しかし、この面
電極はハウジングの内側や、ハウジングの外側にも配置されている有利である。
両方の面電極は互いに電気的に接続され、一つの接触ピンに一緒に接続されてい
るので、保護リングの電位となっている。
この発明を発展させた構成では、複数の測定部分が分離壁で互いに仕切られて
いる。これ等の分離壁は、例えば電荷キャリヤのドリフトによる測定区間の相互
の影響を排除するため、対応する部分に付属する放射線入口窓に直接達するまで
になっている。
集電極は、大抵の通常の個別イオン化室内のように、信号導線自体で機械的に
保持できない。その代わり、これ等の集電極はイオン化室の内部でホルダーの上
に絶縁状態で装着され固定されている。このホルダーは保護リングの電位であり
、イオン化室のハウジングに対して絶縁状態に配置され、これは保護リング原理
を擁護している。
電極は必要に応じて種々に成形される。つまり、これ等の電極は緊張させた箔
もしくは箔条片から成るか、緊張させた多数の線材から成る。
この発明の他の構成では、イオン化室の横断面か長方形か正方形である。その
場合、測定区間は横並びに、あるいは二列またはそれ以上の列に揃えて並べてあ
るか、あるいは互いにずらして配置されている。
他の実施態様では、イオン化室の横断面は円形である。この場合には、測定部
分がイオン化室内で放射状に互いに並べて隣り合わせに配置されていると効果的
である。その場合、これ等の測定部分をイオン化室内で互いに同芯状に配置する
ことも原則的に可能である。
更に、放射線入口窓の上部にＸ線用のフィルタを配置することが可能である。
その場合、イオン化室の測定部分の各々に一つのフィルタを割り当てておくと効
果的である。
これ等のフィルタに互いに調整されている異なったフィルタ特性があれば、個
々の測定部分は濾波された異なる放射線に曝される。
この発明の他の構成によれば、放射線入口窓は多数の列にして互いにずらして
配置されている測定部分の場合、横断面部分を継ぎ目なく曖昧さなく測定するこ
と
ができるように一部覆われている。
以下、一実施例に基づきこの発明をより詳しく説明する。付属する図面に示す
のは、
図２， 緊張させた線材の形の電極を備えたこの発明によるイオン化室の構
造、
図２a， 測定部分を二列にしてずらした配置、
図３， アンテナ形状の電極、
図４， 図１の電極の正面図、
図５， 絶縁円管上に配置された絶縁体と金属リングを備えた電極の接続端
子に対する多重フィードスルー、
図６a，b，保護リングとしての面電極を備えた多重フィードスルー、
図７， Ｘ線を測定するイオン化室と多数のフィルタ、
図８， 強調された放射線入口窓を持つイオン化室、
である。
図２はハウジング３の内部にある測定部分２を有するイオン化室１の構造を示
す。これ等の測定部分２はそれぞれ独立した測定技術上のユニットを形成してい
る。この場合、各部分２は分離壁４により隣の部分とは分離している。分離壁４
は測定室の容積を斜め入射で貫通して、隣の部分に入ることを最小にするために
ある。これは、分離壁４がハウジング３の上端を形成する放射線入口窓５のとこ
ろまで直接延びていることにより達成されている。
イオン化室１は、例えば長方形の横断面を有し、測定部分２は二列またはそれ
以上の列にして互いにずらして配置されている（図２a）。
各測定部分２の内には測定部分２の構造形状に合わせた一つの電極６が配置さ
れている。このデザインはガスぼ排除をできる限り少なくし、電界ができる限り
空間に浸透し、ガス増幅の防止やマイクロフォン効果をできる限り小さくする要
請を計算に入れている。それ故、電極部品の厚さと質量は小さく維持されている
が、最小半径以下にはならない。
電極６は緊張させた線材８を配置している保持本体７で構成されている。この
場合、保持本体７はホルダー９の上の絶縁体２１の上部に直立配置されている
（図２，４）。図３に示すように、電極６は互いに継ぎ合わせた多数の線材から
成る線材電極１０の形も有する。ホルダー９は支持リング電位に置かれている。
イオン化室の部分が小さい時、放射線入口窓５の近くで放射線の吸収をできる
限り高くするため、密度の高い充填ガス（例えばキセノン）を使用すると有利で
ある。
電極６の信号を全て外に平行に導くため、保護リングを持つ多重フィードスル
ーを使用する。この多重フィードスルーは保護リングとして働く金属リング１２
を介して絶縁体１３を固定する絶縁円管１１で構成されている（図５）。この絶
縁体１３を通して金属ピンの形をした接続端子１４が案内されている。これ等の
接続端子は信号導線１５を経由して電極６に接続されている。こうして、全ての
信号導線１５もしくは接続端子１４に共通な保護リングを有する多重フィードス
ルーが生じる。その場合、取り出す信号当たりのコストは通常の三重の同芯のフ
ィードスルーに比べて著しく低減する。これ等の信号は図示していない電流・電
圧変換器に導入され、この変換器の出力信号は各測定システムにより更に処理さ
れる。
保護リングの原理を表面電流にのみ限定すれば、上に説明した構造よりもっと
単純な構造を実現できる。
図６は高絶縁材料の絶縁体１７中に多数の接続端子１４を有するそのような多
重フィードスルーを示す。絶縁体１７の表面には、面電極１８の形の両サイドリ
ングが接続端子１４の周りに取り付けられている。その電位は保護リングとして
働く。接続端子１４の一つを介して保護リングの電位は内部に通じている。この
配置により、特に絶縁材料の上でハウジングと集電極の間の表面電流が防止され
る。
ここに説明したような多数の部分２のあるイオン化室１は、特にＸ線を測定す
るためにも、個々の測定部分２が異なったフィルタ放射線に曝されるように利用
できる。これは、測定物１９と個々の測定部分２の間にフィルタ２０を配置して
行われる。放射線源から出た放射線は測定物１９の吸収特性または蛍光特性によ
りフィルタ２０の前でその特性エネルギ・スペクトルを得る。それに合わせて異
なったフィルタ２０を適当に選択することにより、多数の構成要素から成る材料
（例えば、充填物を含む紙、金属の合金）を測定できる。
最後に、図８は補強された放射線入口窓５を有するもう一つのイオン化室を示
す。この窓の外側には、例えば溶接接続で固定されている線材１６が延びている
。
参照符号のリスト
１ イオン化室
２ 測定部分
３ ハウジング
４ 分離壁
５ 放射線入口窓
６ 集電極
７ 保持本体
８ 線材
９ ホルダー
１０ 線材電極
１１ 絶縁円管
１２ 金属リング
１３ 絶縁体
１４ 接続端子
１５ 信号導線
１６ 線材
１７ 絶縁体
１８ 面電極
１９ 測定物
２０ フィルタ
２１ 絶縁本体
２２ 放射線源
【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項
【提出日】平成１０年１２月９日（１９９８．１２．９）
【補正内容】
請求の範囲
１．ハウジング（３）の内部空間が隣接し相互に区分され、それぞれ一つの集電
極（６）を備えた多数の測定区間（２）に分割され、絶縁状態で外部へ通じ
る電気接続端子（１４）のあるハウジング（３）内に少なくとも一つの放射
線入口窓（５）と多数の集電極とを備え、ハウジングと集電極の間に電位差
（電圧）が加わり、充填ガスの存在するハウジング（３）から成る放射線測
定装置、特に横方向面物質測定システム用のイオン化室において、前記集電
極（６）がガス気密にされた多重フィードスルーの絶縁体（１３；１７）を
貫通して外部に案内される電気接続端子（１４）に接続し、絶縁体（１３；
１７）に電気接続端子（１４）を共通に取り囲む導電性の領域があり、この
導電性の領域がハウジング（３）に対しても、接続端子（１４）にも保護リ
ングとして形成するため電気絶縁されて配置されているが、無通電状態で電
極電位となっていることを特徴とするイオン化室。
２．保護リングには前記接続端子（１４）の一つが電気接続されていることを特
徴とする請求項１に記載のイオン化室。
３．保護リングは絶縁体（１３）を取り囲み、接続端子（１４）を含む金属リン
グ（１２）として形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載
のイオン化室。
４．金属リング（１２）を有する絶縁体（１３）はハウジング（３）にガス気密
に接続する絶縁円管（１１）の上に配置されていることを特徴とする請求項
１〜３の何れか１項に記載のイオン化室。
５．保護リング（１６）は絶縁体（１７）の少なくとも一方の側で接続端子（１
４）を取り囲む面電極（１８）として形成されていることを特徴とする請求
項１または２に記載のイオン化室。
６．ハウジングの内側にも、ハウジングの外側にも互いに電気接続している一つ
の面電極（１８）が配置されていることを特徴とする請求項５に記載のイオ
ン化室。
７．複数の測定部分（２）は付属する放射線入口窓（５）まで直接達ずる複数の
分離壁（４）で互いに仕切られていることを特徴とする請求項１〜６の何れ
か１項に記載のイオン化室。
８．ハウジング（３）の内部には、放射線入口窓（５）に対して全ての部分にわ
たり延びているホルダー（９）が配置され、このホルダーはハウジング（３
）に対して電気絶縁されて配置されていることを特徴とする請求項１〜７の
何れか１項に記載のイオン化室。
９．ホルダー（９）は保護リングと同じ電位であることを特徴とする請求項８に
記載のイオン化室。
10．電極（６）はホルダー（９）上の絶縁本体（２１）の上部で固定された保持
本体（７）に配置されていることを特徴とする請求項８または９に記載のイ
オン化室。
11．電極（６）は保持本体（７）に固定された少なくとも一つの緊張させた線材
（８）を有することを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のイオ
ン化室。
12．多数の線材（８）は互いに平行に、しかも放射線入口窓（５）に対して垂直
に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のイオン化室。
13．電極（６）は緊張させた箔あるいは箔条片で形成されていることを特徴とす
る請求項８〜１０の何れか１項に記載のイオン化室。
14．イオン化室（１）は長方形または正方形の横断面を有し、測定部分（２）は
互いに隣接させて、あるいは多数の並びで互いにずらして配置されているこ
とを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載のイオン化室。
15．イオン化室（１）は丸い横断面を有することを特徴とする請求項１〜１３の
何れか１項に記載のイオン化室。
16．測定部分（２）はイオン化室（１）内に放射状に隣り合わせに配置されてい
ることを特徴とする請求項１５に記載のイオン化室。
17．測定部分（２）はイオン化室（１）内に互いに同芯状に配置されていること
を特徴とする請求項１５に記載のイオン化室。
18．放射線入口窓（５）の上部にはＸ線用のフィルタ（２０）が配置されている
ことを特徴とする請求項１〜１７の何れか１項に記載のイオン化室。
19．イオン化室（１）の各部分（２）には一つのフィルタ（２０）が付属してい
ることを特徴とする請求項１８に記載のイオン化室。
20．フィルタ（２０）は互いに合わせた異なるフィルタ特性を有することを特徴
とする請求項１９に記載のイオン化室。
21．放射線入口窓（５）の外側の上にはこの窓に固定された少なくとも一つの線
材（１６）あるいは溝が延びていることを特徴とする請求項１〜２０の何れ
か１項に記載のイオン化室。
22．放射線入口窓（５）は、測定部分（２）が多列で互いにずらして配置されて
いる場合、横断面部分の測定が継ぎ目なしに一義的に行われるように一部被
覆されていることを特徴とする請求項１〜２１の何れか１項に記載のイオン
化室。
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】平成１０年１２月１５日（１９９８．１２．１５）
【補正内容】
請求の範囲
１．ハウジング（３）の内部空間が隣接し相互に区分され、それぞれ一つの集電
極（６）を備えた多数の測定区間（２）に分割され、絶縁状態で外部へ通じ
る電気接続端子（１４）のあるハウジング（３）内に少なくとも一つの放射
線入口窓（５）と多数の集電極とを備え、ハウジングと集電極の間に電位差
（電圧）が加わり、充填ガスの存在するハウジング（３）から成る放射線測
定装置、特に横方向面物質測定システム用のイオン化室において、前記集電
極（６）がガス気密にされた多重フィードスルーの絶縁体（１３；１７）を
貫通して外部に案内される電気接続端子（１４）に接続し、絶縁体（１３；
１７）に電気接続端子（１４）を共通に取り囲む導電性の領域があり、この
導電性の領域がハウジング（３）に対しても、接続端子（１４）にも保護リ
ングとして形成するため電気絶縁されて配置されているが、無通電状態で電
極電位となっていることを特徴とするイオン化室。
２．保護リングには前記接続端子（１４）の一つが電気接続されていることを特
徴とする請求項１に記載のイオン化室。
３．保護リングは絶縁体（１３）を取り囲み、接続端子（１４）を含む金属リン
グ（１２）として形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載
のイオン化室。
４．金属リング（１２）を有する絶縁体（１３）はハウジング（３）にガス気密
に接続する絶縁円管（１１）の上に配置されていることを特徴とする請求項
１〜３の何れか１項に記載のイオン化室。
５．保護リング（１６）は絶縁体（１７）の少なくとも一方の側で接続端子（１
４）を取り囲む面電極（１８）として形成されていることを特徴とする請求
項１または２に記載のイオン化室。
６．ハウジングの内側にも、ハウジングの外側にも互いに電気接続している一つ
の面電極（１８）が配置されていることを特徴とする請求項５に記載のイオ
ン化室。
７．複数の測定部分（２）は付属する放射線入口窓（５）まで直接達する複数の
分離壁（４）で互いに仕切られていることを特徴とする請求項１〜６の何れ
か１項に記載のイオン化室。
８．ハウジング（３）の内部には、放射線入口窓（５）に対して全ての部分にわ
たり延びているホルダー（９）が配置され、このホルダーはハウジング（３
）に対して電気絶縁されて配置されていることを特徴とする請求項１〜７の
何れか１項に記載のイオン化室。
９．ホルダー（９）は保護リングと同じ電位であることを特徴とする請求項８に
記載のイオン化室。
10．電極（６）はホルダー（９）上の絶縁本体（２１）の上部で固定された保持
本体（７）に配置されていることを特徴とする請求項８または９に記載のイ
オン化室。
11．電極（６）は保持本体（７）に固定された少なくとも一つの緊張させた線材
（８）を有することを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のイオ
ン化室。
12．多数の線材（８）は互いに平行に、しかも放射線入口窓（５）に対して垂直
に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のイオン化室。
13．電極（６）は緊張させた箔あるいは箔条片で形成されていることを特徴とす
る請求項８〜１０の何れか１項に記載のイオン化室。
14．イオン化室（１）は長方形または正方形の横断面を有し、測定部分（２）は
互いに隣接させて、あるいは多数の並びで互いにずらして配置されているこ
とを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載のイオン化室。
15．イオン化室（１）は丸い横断面を有することを特徴とする請求項１〜１３の
何れか１項に記載のイオン化室。
16．測定部分（２）はイオン化室（１）内に放射状に隣り合わせに配置されてい
ることを特徴とする請求項１５に記載のイオン化室。
17．測定部分（２）はイオン化室（１）内に互いに同芯状に配置されていること
を特徴とする請求項１５に記載のイオン化室。
18．放射線入口窓（５）の上部にはＸ線用のフィルタ（２０）が配置されている
ことを特徴とする請求項１〜１７の何れか１項に記載のイオン化室。
19．イオン化室（１）の各部分（２）には一つのフィルタ（２０）が付属してい
ることを特徴とする請求項１８に記載のイオン化室。
20．フィルタ（２０）は互いに合わせた異なるフィルタ特性を有することを特徴
とする請求項１９に記載のイオン化室。
21．放射線入口窓（５）の外側の上にはこの窓に固定された少なくとも一つの線
材（１６）あるいは溝が延びていることを特徴とする請求項１〜２０の何れ
か１項に記載のイオン化室。
22．放射線入口窓（５）は、測定部分（２）が多列で互いにずらして配置されて
いる場合、横断面部分の測定が継ぎ目なしに一義的に行われるように一部被
覆されていることを特徴とする請求項１〜２１の何れか１項に記載のイオン
化室。
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】平成１１年３月１６日（１９９９．３．１６）
【補正内容】
明細書
放射能測定装置のイオン化室
この発明は、絶縁状態で外部へ通じる電気接続端子のあるハウジング内に少な
くとも一つの放射線入口窓と多数の集電極を備え、ハウジングと集電極の間に電
位差（電圧）が加わり、充填ガスの存在するハウジングから成る放射能測定装置
、特に横方向面物質測定システム用のイオン化室に関する。
材料の経路を放射能測定する産業設備では、その材料を製造したり加工する場
合、通常検出器としてイオン化室を使用する。これ等のイオン化室はハウジング
と、集電極と充填ガスとで形成されている。放射線入口窓を通して侵入した放射
線は充填ガス中に自由な電荷キャリヤ（イオンと電子）を発生する。電極とハウ
ジングの間に印加されている電圧はこのイオン化室の中に電界を発生し，、この
電界に電荷キャリヤが従う。こうして発生した電極とハウジングの間の（μＡ〜
pAの範囲の）電流を測定し、例えば電圧信号へ変換する。この測定信号はハウジ
ングに対して高絶縁され、イオン化室の内部から信号導線への接続部を有するガ
ス封止されたフィードスルーを経由して外部に引き出される。この接続部の周り
にはフィードスルーの絶縁層に保護リングとして働くリング電極が装着されてい
る。この保護リングは、図１に従来技術として軸対称のイオン化室の場合に示し
てあるように、ハウジングと電極の間で電圧が直接通しの絶縁区間により降下す
ることを防止する。この従来技術を特徴付ける解決策は特開昭６２−７３５４８
号明細書（日本の特許要約書、第011巻、第271号、1987年９月３日）にも見られ
る。ここでは、誘導を避けるため、絶縁信号導線の各々は絶縁体フィードスルー
の領域で固有な保護リングにより個別に取り囲まれている。こうして、この保護
リングは乱れた残留電流の発生を防止するので、動作電圧（大抵数百ボルト）で
放射線がない時のイオン化室の基礎電流が最小、つまり大抵0.1pAより小さい。
製造設備もしくは加工設備中の放射線測定システムは、イオン化された放射線
源と、検出器つまりイオン化室と、測定物とで構成されている。放射線と測定物
の相互作用度（例えば、吸収、後方散乱、蛍光）は測定すべき材料の良に対する
尺度であり、大抵面質量または厚さとして指定される。放射線源と検出器から成
るこのシステムは、大抵の場合、材料の経路に対して垂直に移動する。
個別検出器から関係のない多数の測定個所を備えた検出器に移行すると、面質
量測定技術は今まで解決されていない測定問題を解決する新しい可能性を開く。
このようにして生じる付加的な情報は製造プロセスを有効に、しかも正確に管理
する基礎を提供する。
一方の側面では、横断面の空間分解能を高めることができる。
通常の軸対称なイオン化室による横断面測定の空間分解能は、当然イオン化室
の直径で制限される。つまり、専門文献には検出器の寸法を二倍にした分解可能
な構造が提示されている。寸法の小さい検出器を用いて材料経路に対して垂直な
方向に微細な空間分解能を得る必要がある。これ等の検出器は対応する個別検出
器の場合より高い分解能で横断面部分を測定できるように配置されている。
電流モードで動作する半導体検出器（シリコンｐｉｎダイオード）のアレーを
使用することが知られている。しかし、この場合、産業上の製造設備で何時も生
じるような、温度変動に対して半導体検出器が大変弱いことが見出されている。
これにより測定信号が悪化する。
他方の側面では、Ｘ線の測定物との相互作用の結果としてエネルギスペクトル
を利用できる。
特定の製膜方法では、基板の原子番号は付着すべき膜の原子番号とは僅かに異
なっている（例えば、鋼の上の亜鉛）。この場合、周知のベータ線後方散乱法は
不適当である。しかし、二成分系の何らかのＸ線蛍光放射線は付着させた膜の厚
さに関する知識を与える。蛍光放射線のエネルギは元素に特有である。その強度
は検査する材料の量、従って膜厚に依存する。選択性のフィルタはＫ吸収端の作
用により、例えば膜から出るＸ線を強く吸収し、基板から出る放射線もっと通過
させる。この時、異なったフィルタを備えた二つの検出器部分は二成分系の一方
の成分を測定する較正について利用できる。
前記検出器部分は説明したように多重イオン化室内に配置されている。原理的
には、二成分系を越えて、特定な場合、ｎ成分系のｎ−１成分をｎ個の測定部分
を有する一つのイオン化室で決定できる。
この従来技術は実質上米国特許第3,514,602号明細書に開示されている。この
明細書では、一つのイオン化室が二つの部分に分割され、これ等の部分の信号は
、出力信号を望む測定量の尺度として得るため、互いにアナログ式に引算される
。これは当時の従来の技術に相当する。最近の従来技術には、コンピュータやプ
ロセッサを基礎にして適当な処理部に導入される変換された（低抵抗の）イオン
化室の部分の出力信号が対応している。
ドイツ特許出願公開第195 45 340号明細書により、以下に説明する発明と同類
と見做せる放射能測定装置、特に横方向面物質測定システム用のイオン化室が既
に提案されている。ドイツ特許出願公開第195 45 340号明細書のイオン化室は充
填ガスと多数の集電極があり、少なくとも一つの放射線入口窓を備えたハイジン
グで構成されている。これ等の集電極には外部に絶縁状態で引き出される電気接
続端子がある。イオン化室の内部空間は隣接する多数の測定部分に分割され、こ
れ等の測定部分にはそれぞれ一つの集電極が配置されている。その場合、ハウジ
ングと集電極の間には電位差が生じている。ドイツ特許出願公開第195 45 340号
は１９９７年６月１２日に公開されているので、本国際特許出願の優先日（１９
９７年３月２１日）以降に公開されている。
それ故、例示的に説明したこれ等の測定の問題は、十分は感度を有し、イオン
化室の場合、真空気密性、基礎電流および温度依存性に関して通常良好な値を与
える放射能測定装置、特に横方向の面質量測定システムに対するイオン化室を開
発する課題設定に導く。
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(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ
(72)発明者 ヒルデブラント・シュテッフェン
ドイツ連邦共和国、Ｄ―01219 ドレース
デン、クラウゼン―ダール―ストラーセ、
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