JP2007256150A - α線量率測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度かつ容易にα線量率を測定し得るα線量率測定方法及び装置を提供することにある。
【解決手段】固体飛跡検出器１２と試料とを重ね合わせた状態で放置する第１のステップと、固体飛跡検出器１２をエッチングすることにより、固体飛跡検出器に入射したα線の飛跡に応じたエッチピット２０を固体飛跡検出器に形成する第２のステップと、固体飛跡検出器に形成されたエッチピット内に発光材料２８を埋め込む第３のステップと、固体飛跡検出器に励起光２２を照射し、エッチピット内の発光材料から放出される光を光検出器３２を用いて検出し、光検出器により検出された検出結果に基づいてエッチピットの数を求める第４のステップと、前記試料と前記固体飛跡検出器とを重ね合わせておいた時間と前記エッチピットの数とに基づいて、試料から放出されたα線の線量率を求める第５のステップとを有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、α線量率測定方法及び装置に係り、特に、α線量率を高精度に測定し得るα線量率測定方法及び装置に関する。

半田材料、配線材料、封止材料等には微量の放射性物質が含まれており、これらの材料からα線が放出される場合がある。これらの材料から放出されたα線は半導体素子の動作に影響を与え、いわゆるソフトエラーが生じてしまうことがあった。近時では、より信頼性の高い半導体装置を提供すべく、ソフトエラーに対する対策が極めて重要となっている。

ソフトエラーの生じにくい半導体装置を提供するためには、放出されるα線の量が少ない材料を用いることが極めて重要である。放出されるα線の量が少ない材料を選択するためには、材料から放出されるα線の量を正確に測定することが必要である。

従来より、試料から放出されるα線の量を測定する装置として、ガスフロー型比例計数装置が知られている。ガスフロー型比例計数装置を用いれば、検出下限が０．００１ｃｐｈ／ｃｍ^２程度の測定を行うことが可能である。なお、ｃｐｈ／ｃｍ^２は、count per hour／ｃｍ^２の略であり、単位面積当たりの線量率を示す単位である。線量率とは、単位時間当たりの放射線の量のことである。ｃｐｈ／ｃｍ^２なる単位は、試料表面１ｃｍ^２当たりにおいて、１時間にいくつのα粒子が放出されるかを示す際に用いられる。

α線の量を測定する技術は、特許文献１や特許文献２においても提案されている。
特開平３−７６２４４号公報 特開２００２−１８１９３９号公報

しかしながら、ガスフロー型比例計数装置は、上述したように検出下限が０．００１ｃｐｈ／ｃｍ^２程度であり、検出下限が必ずしも十分に低いとはいえなかった。よりソフトエラーの起こりにくい半導体装置を提供するためには、放出されるα線の線量率が０．００１ｃｐｈ／ｃｍ^２より十分に小さい材料を用いることが要求される。このため、より低い検出下限でα線の線量率を測定し得る技術が待望されていた。

本発明の目的は、高精度かつ容易にα線量率を測定し得るα線量率測定方法及び装置を提供することにある。

本発明の一観点によれば、固体飛跡検出器と試料とを重ね合わせた状態で放置する第１のステップと、前記固体飛跡検出器をエッチングすることにより、前記固体飛跡検出器に入射したα線の飛跡に応じたエッチピットを前記固体飛跡検出器に形成する第２のステップと、前記固体飛跡検出器に形成されたエッチピット内に発光材料を埋め込む第３のステップと、前記固体飛跡検出器に励起光を照射し、前記エッチピット内の前記発光材料から放出される光を光検出器を用いて検出し、前記光検出器により検出された検出結果に基づいて前記エッチピットの数を求める第４のステップと、前記試料と前記固体飛跡検出器とを重ね合わせておいた時間と前記エッチピットの数とに基づいて、前記試料から放出されたα線の線量率を求める第５のステップとを有するα線量率測定方法が提供される。

本発明の他の観点によれば、試料から放出されるα線の飛跡に応じて形成されたエッチピット内に発光材料が埋め込まれた前記固体飛跡検出器に励起光を照射する励起光源と、前記固体飛跡検出器に対向するように配され、開口部が形成された遮蔽板と、前記エッチピット内の前記発光材料から放出される光であって、前記開口部を通り抜ける光を検出する光検出器とを有し、前記光検出器により検出される光に基づいて前記エッチピットの数を求め、前記試料と前記固体飛跡検出器とを重ね合わせておいた時間と前記エッチピットの数とに基づいて、前記試料から放出されたα線の線量率を求めることを特徴とするα線量率測定装置が提供される。

本発明によれば、エッチピット内に発光材料を埋め込み、エッチピット内に埋め込まれた発光材料から放出される光の数に基づいてエッチピットの数を算出するため、エッチピットと気泡等とを確実に区別することができる。従って、本発明によれば、高精度かつ容易にα線量率を測定することができる。

α線の線量率を高精度に測定し得るα線量率測定方法として、固体飛跡検出器と試料とを重ね合わせた状態で所定時間放置する第１のステップと；固体飛跡検出器をエッチングすることにより、固体飛跡検出器に入射したα線の飛跡に応じたエッチピットを固体飛跡検出器に形成する第２のステップと；固体飛跡検出器に形成された前記エッチピットの数と放置した所定時間とに基づいて、試料から放出されたα線の線量率を求める第３のステップとを有することを特徴とするα線量率測定方法が本願発明者により提案されている。

しかしながら、固体飛跡検出器を製造する際には、固体飛跡検出器中に気泡が混入する場合があり、このような提案されているα線量率測定方法では、かかる気泡をエッチピットとして誤認してしまう場合が考えられる。かかる誤認を排除するためには、エッチピットを観察する人間の高度な熟練が必要とされる。また、そもそもエッチピットの数を顕微鏡により人間が観察することには、時間と労苦が必要となる。

ここで、顕微鏡像をコンピュータにより解析することにより、エッチピットの数を測定することも考えられる。

しかし、顕微鏡像をコンピュータによる解析する手法では、粉塵や傷をエッチピットと区別することは困難である。このため、顕微鏡像に基づいたコンピュータによる解析では、α線量率を正確に測定することは困難である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態によるα線量率測定装置及び方法を図１乃至図５を用いて説明する。図１は、本実施形態によるα線量率測定装置を示す概念図である。

まず、本実施形態によるα線量率測定装置について図１及び図２を用いて説明する。

図１に示すように、本実施形態によるα線量率測定装置は、固体飛跡検出器（Solid State Track Detector、ＳＳＴＤ）１２に励起光２２を照射する励起光源（図示せず）と；固体飛跡検出器１２の下面側に配され、開口部２４が形成された遮蔽板２６と；開口部２４を通過する光が入射される波長選択器３０と；波長選択器３０からの出力に基づいて光を検出する光検出器３２とを有している。

図１に示すように、固体飛跡検出器１２の上方には、励起光２２を照射する励起光源（図示せず）が設けられている。励起光源としては、例えば紫外透過フィルタを通過させた水銀ランプの光が用いられている。また、励起光源として、紫外透過フィルタを通過させたキセノン放電管の光を用いるようにしてもよい。また、励起光源として、紫外発光ダイオードを用いてもよい。励起光２２が固体飛跡検出器１２に照射される際のスポットサイズは、例えば１０ｍｍ×１０μｍ程度とする。

固体飛跡検出器１２としては、例えばアリルジグリコールカーボネート（商標名：ＣＲ−３９）より成る平板が用いられている。固体飛跡検出器１２のサイズは、例えば９０ｍｍ×９０ｍｍ×１ｍｍとする。なお、固体飛跡検出器１２の内部には、図１に示すように、例えば気泡３４が混入している場合もある。

α線等の重荷電粒子が絶縁性の固体中を通過すると、重荷電粒子の通路に沿って固体中の原子配列に歪みが生じ、荷電粒子の飛跡（放射線損傷）が形成される。飛跡が形成された固体を薬液を用いてエッチングすると、飛跡に沿って比較的速いレートでエッチングが進行し、光学顕微鏡で観測可能な蝕孔（エッチピット、Etch pit）が形成される。固体飛跡検出器とは、このような原理により放射線の量を検出し得る放射線検出器のことである。

固体飛跡検出器１２のうちの試料１０（図３参照）に対向していた面（図１（ａ）における上面）には、α線の通過に応じてエッチピット２０が形成されている。エッチピット２０のサイズは、例えば１０μｍ程度である。

エッチピット２０内には、発光材料２８が埋め込まれている。発光材料２８としては、例えば蛍光材料が用いられている。かかる蛍光材料２８としては、励起光と異なる波長の光を放出する蛍光材料を用いる。ここでは、例えば、励起光より長い波長の光を放出する蛍光材料２８を用いる。好ましくは、ストークス・シフトが比較的大きく、発光量子効率の高い蛍光材料２８を用いる。このようなストークス・シフトが比較的大きく、発光量子効率の高い蛍光材料２８を用いると、蛍光材料２８からは、励起光の波長から長波長側に大きくシフトした蛍光が発せられる。このような蛍光材料２８としては、例えばローダミン６Ｇ、クマリン１５３等を挙げることができる。かかる蛍光材料２８は、例えばレーザ色素として一般に用いられている。

図１においては、励起光と同じ波長の光を実線を用いた矢印で示し、励起光と異なる波長の光を破線を用いた矢印で示している。図１は、エッチピット２０に埋め込まれた発光材料２８から、励起光と異なる波長の光が放出されている状態を示している。また、図１は、固体飛跡検出器１２内に混入した気泡３４において励起光が散乱されている状態も示している。

固体飛跡検出器１２の下方には、開口部２４が形成された遮光板２６が設けられている。遮光板２６のサイズは、例えば１００ｍｍ×１００ｍｍ程度とする。開口部２４の形状は例えば長方形とし、開口部２４の大きさは例えば１０ｍｍ×１０μｍ程度とする。

図２は、励起光が照射される箇所と開口部との位置関係を示す平面図である。励起光源から発せられる励起光２２の光路に一致するように開口部２４が配されている。励起光がエッチピット２０内に埋め込まれた発光材料２８に照射されると、発光材料２８から励起光と異なる波長の光が発せられ、かかる光のうちの一部は、遮光板２６に形成された開口部２４を通過する。

遮光板２６の下方には、波長選択器３０が設けられている。波長選択器３０としては、例えばバンドパス・フィルタやモノクロメータ等が用いられている。波長選択器３０は、特定の波長の光を選択的に検出するものである。ここでは、発光材料２８から発せられる光を選択的に検出する。

波長選択器３０には、光検出器３２が接続されている。光検出器３２は、波長選択器３０からの信号の有無に応じて、開口部２４の上方領域にエッチピット２０が存在しているか否かを判断する。開口部２４の上方領域にエッチピット２０が存在している場合には、発光材料２８から発せられる光が波長選択器３０に入射される。このため、かかる場合には、波長選択器３０からは、発光材料２８から発せられる光が入射されている場合に応じた信号が出力される。一方、開口部２４の上方領域にエッチピット２０が存在していない場合には、波長選択器３０に発光材料２８からの発光波長に対応した光が入射されない。このため、かかる場合には、波長選択器３０からは信号が出力されない。こうして、光検出器３２は、波長選択器３０からの信号の有無に応じて、開口部２４の上方領域にエッチピット２０が存在しているか否かを判断する。

光検出器３２には、図示しない処理部（制御回路）が接続されている。かかる処理部は、α線量率測定装置全体を制御するためのものである。処理部は、励起光源のオン・オフの制御、固体飛跡検出器１２の掃引（移動）、光検出器３２からの出力に基づいたエッチピット２０の数の算出、α線量率の算出等を行う。

こうして、本実施形態によるα線量率測定装置が構成されている。

次に、本実施形態によるα線量率測定方法を図３乃至図５を用いて説明する。図３乃至図５は、本実施形態によるα線量率測定方法を示す工程図である。

測定対象となる試料１０と固体飛跡検出器１２とを用意する。試料１０は、例えば、半田材料、電極材料、配線材料、封止材料等である。固体飛跡検出器１２としては、上述したように、例えばアリルジグリコールカーボネート（商標名：ＣＲ−３９）より成る平板を用いる。固体飛跡検出器１２のサイズは、上述したように、例えば９０ｍｍ×９０ｍｍ×１ｍｍとする。

次に、互いに重ね合わせた試料１０と固体飛跡検出器１２とをチャンバ１４内に導入する（図３（ａ）参照）。試料１０から放出されるα線が確実に固体飛跡検出器１２内に入射するようにするため、試料１０と固体飛跡検出器１２とを互いに密着させることが望ましい。チャンバ１４には、配管１６を介して真空ポンプ１８が接続されている。チャンバ１４としては、例えばステンレス製のチャンバを用いる。固体飛跡検出器１２の面のうちの試料１０に接する側の面は、試料１０から放出されるα線を検出する検出面として機能する。

次に、真空ポンプ１８を用いてチャンバ１４内の空気を排気し、チャンバ１４内を真空状態にする。チャンバ１４内の圧力は、例えば１×１０^−１Ｐａ以下とする。

この後、チャンバ１４内を真空状態に維持したまま、試料１０と固体飛跡検出器１２とをチャンバ１４内に所定時間放置する。試料１０と固体飛跡検出器１２とをチャンバ１４内に放置する時間は、例えば、数百時間から数千時間、即ち、数週間から数箇月程度とする。

試料１０と固体飛跡検出器１２とを重ね合わせる前の段階において、α線等による飛跡が固体飛跡検出器１２に数箇所形成されている場合があり得る。このような飛跡は、例えば、空気中に存在するラドン等の放射性物質によって生じると考えられる。また、固体飛跡検出器１２自体に微量に含まれている放射性物質によっても、かかる飛跡が生じると考えられる。このように固体飛跡検出器１２に予め形成されている飛跡の数は、バックグラウンドと称される。

α線の線量率を高精度に測定するためには、バックグラウンドの影響を無視できる程小さくすることが重要である。バックグラウンドの影響を無視できる程小さくするためには、試料１０と固体飛跡検出器１２とを重ね合わせておく時間、即ち、放置時間を長めに設定すればよい。本実施形態では、後述するように、エッチピットの数を放置時間で除算することによりα線の線量率を求めるためである。

本実施形態でチャンバ１４内を真空状態にするのは、以下のような理由によるものである。

即ち、一般に、空気中にはラドン（^２１８Ｒｎ、^２１９Ｒｎ、^２２０Ｒｎ）等の放射性物質が含まれている。このため、試料１０と固体飛跡検出器１２とを単に重ね合わせた状態で放置した場合には、空気中に存在する放射性物質が試料１０と固体飛跡検出器１２との間に入り込んでしまう場合がある。そうすると、空気中に存在する放射性物質によるα線の飛跡が固体飛跡検出器１０に形成されてしまう場合があり、試料１０のみから放出されるα線の量を正確に測定することが困難となる。本実施形態では、チャンバ１４内の空気を真空にした状態で試料１０と固体飛跡検出器１２とを放置するため、空気中に存在する放射性物質の影響を受けることなく、試料１０のみから放出されるα線の量を正確に測定することが可能となる。

また、試料１０と固体飛跡検出器１２との間に空気が存在している場合には、試料１０から放出されたα線の固体飛跡検出器１２表面への到達が、空気により妨げられる場合がある。そうすると、試料１０から放出されるα線の量を正確に測定することが困難となる。本実施形態では、チャンバ１４内の空気を排気した状態で、試料１０と固体飛跡検出器１２とをチャンバ１４内に放置するため、試料１０から放出されるα線の固体飛跡検出器１２への到達が空気により妨げられることがなく、試料１０から放出されるα線の線量を正確に測定することが可能となる。

なお、チャンバ１４からα線が放出されることも考えられる。しかし、α線は透過性が低いという性質を有しているため、チャンバ１４からα線が放出されたとしても、試料１０や固体飛跡検出器１２の表面から数十μｍ程度の深さまでしかα線は達し得ない。このため、チャンバ１４から放出されるα線が、固体飛跡検出器１２の検出面、即ち、試料１０と固体飛跡検出器１２とが互いに密着している部分にまで到達することはあり得ない。従って、チャンバ１４からα線が放出されたとしても、試料１０から放出されるα線の量を測定する上で、特段の問題は生じない。

所定時間が経過した後、試料１０と固体飛跡検出器１２とをチャンバ内１４から取り出す。

次に、固体飛跡検出器１２をエッチング液に浸漬する。エッチング液としては、例えば、ＮａＯＨ溶液やＫＯＨ溶液を用いる。固体飛跡検出器１２のうちのα線が入射した箇所（飛跡）においては、固体飛跡検出器１２を構成する分子に化学変化が生じているため、α線が入射していない箇所と比較してエッチングが速い速度で進行する。このため、固体飛跡検出器１２をエッチング液に浸漬すると、α線の飛跡が拡大され、α線の飛跡に応じたエッチピット（Etch Pit、蝕孔）２０が固体飛跡検出器１２表面に形成される（図３（ｂ）及び図４（ａ）参照）。エッチピット２０の直径は、例えば１０μｍ程度となる。

なお、図４（ａ）に示すように、固体飛跡検出器１２内に気泡が混入している場合もあり得る。

次に、図４（ｂ）固体飛跡検出器１２のうちの試料１０に対向していた面（図４（ｂ）における紙面上側の面）に、発光材料を塗布することにより発光材料膜２８を形成する。発光材料としては、上述したように、例えば蛍光材料を用いる。かかる蛍光材料としては、上述したように、励起光と異なる波長の光を放出する蛍光材料を用いる。ここでは、励起光より長波長の光を放出する蛍光材料を用いる。好ましくは、ストークス・シフトが比較的大きく、発光量子効率の高い蛍光材料を用いる。このようなストークス・シフトが比較的大きく、発光量子効率の高い蛍光材料を用いると、励起光の波長から長波長側に大きくシフトした蛍光が発せられる。このような蛍光材料としては、上述したように、例えばローダミン６Ｇ、クマリン１５３等を挙げることができる。かかる蛍光材料は、例えばレーザ色素として一般に用いられている。

発光材料の塗布方法は、例えば以下の通りとする。例えば、発光材料を含む溶液を固体飛跡検出器１２の表面に塗布し、この後、溶媒を蒸発させることによって、発光材料を塗布することが可能である。また、昇華法によっても、固体飛跡検出器１２の表面に発光材料を塗布することが可能である。こうして、発光材料より成る発光材料膜２８が形成される。

次に、蛍光材料膜２８のうちの固体飛跡検出器１２の表面に存在している部分をワイパー（図示せず）等を用いて拭き取る。かかるワイパーとしては、例えばクレシア株式会社製のワイパー（製品名：キムワイプ Ｓ−２００）等を用いることができる。また、ワイパーとして、リントフリーペーパーを用いてもよい。

こうしてワイパー等を用いて固体飛跡検出器１２の表面の蛍光材料膜２８を拭き取ると、エッチピット内に発光材料２８が残存する。なお、図４（ｃ）に示すように、固体飛跡検出器１２内に生じている気泡３４の内部には、蛍光材料２８が埋め込まれることはない。

次に、図５に示すように、励起光源から固体飛跡検出器１２の上面側に励起光２２を照射する。励起光源としては、例えば紫外透過フィルタを通過させた水銀ランプが用いられている。また、励起光源として、紫外透過フィルタを通過させたキセノン放電管の光を用いるようにしてもよい。また、励起光源として、紫外発光ダイオードを用いてもよい。このようにして励起光を照射すると、エッチピット内に埋め込まれた蛍光材料より成る発光材料から蛍光が放出される。本実施形態では、発光材料２８として、励起光と異なる波長の蛍光が放出されるような蛍光材料が用いられているため、励起光と異なる波長の光が発光材料２８から放出される。図５においては、励起光と同じ波長の光を実線を用いた矢印で示し、励起光と異なる波長の光を破線を用いた矢印で示している。図５は、エッチピット２０に埋め込まれた発光材料２８から、励起光と異なる波長の光が放出されている状態を示している。また、図５は、固体飛跡検出器１２内に混入した気泡３４において励起光が散乱されている状態も示している。気泡３４内には発光材料２８は埋め込まれていないため、気泡３４が形成されている箇所から励起光と異なる波長の光が放出されることはない。従って、開口部２４の上方に気泡３４が位置している場合には、かかる気泡３４をエッチピット２０と誤認してしまうことはない。

開口部２４の上方領域にエッチピット２０が存在している場合には、発光材料２８から発せられる光が波長選択器３０に入射される。このため、かかる場合には、波長選択器３０からは、発光材料２８から発せられる光が入射されている場合に応じた信号が出力される。一方、開口部２４の上方領域にエッチピット２０が存在していない場合には、波長選択器３０に発光材料２８からの発光波長に対応した光が入射されない。このため、かかる場合には、波長選択器３０からは信号が出力されない。こうして、光検出器３２は、波長選択器３０からの信号の有無に応じて、開口部２４の上方領域にエッチピット２０が存在しているか否かを判断する。

固体飛跡検出器１２をＸ方向、Ｙ方向（図２参照）に適宜掃引しつつ、光検出器３４からの出力を観測すれば、固体飛跡検出器１２に形成されたエッチピット２０の総数を求めることができる。エッチピット２０の総数は、光検出器３２に接続された処理部（制御回路）により求めることができる。

なお、固体飛跡検出器１２の表面に大きな傷があった場合には、かかる傷の内部にも発光材料２８が埋め込まれるため、励起光を照射した際に励起光と異なる波長の光が、光検出器３２により検出される。しかし、エッチピット２０の直径は数十μｍ程度であるのに対し、固体飛跡検出器１２の表面に形成される傷はエッチピット２０と比較して遙かに大きい。このため、固体飛跡検出器１２の表面に傷が生じている場合には、傷内に埋め込まれている発光材料２８から放出される光の強度も非常に大きくなる。光検出器３２により検出される光の強度があまりに大きい場合には、傷内に埋め込まれた発光材料２８からの光であると判断し、所定範囲内の強度の光が検出された場合のみを、エッチピット２０内に埋め込まれた発光材料２８からの光であると判断すれば、傷とエッチピット２０と区別することが可能である。波高弁別が可能な光検出器３２を用いれば、上記のような区別を行うことが可能である。

次に、エッチピット２０の数ｎと、放置時間ｔと、検出面の面積Ｓとに基づいて、単位面積当たりのα線の線量率を求める。単位面積当たりのα線の線量率は、ｎ／ｔ／Ｓにより求められる。上述したように、試料１０と固体飛跡検出器１２とを重ね合わせる前の段階において、固体飛跡検出器１２にα線の飛跡が形成されている場合がある。かかるバックグラウンドは、数個から数十個程度と考えられる。本実施形態では、エッチピットの数を放置時間により除算することによりα線の線量率を求めるため、バックグラウンドの影響は、放置時間を長く設定するほど小さくなる。従って、本実施形態によれば、極めて高精度にα線の線量率を求めることが可能となる。α線の線量率の算出は、光検出器３２に接続された図示しない処理部（制御回路）により行うことが可能である。

こうして、試料１０から放出されるα線の線量率が測定される。

本実施形態によるα線量率測定方法は、エッチピット２０内に発光材料２８を埋め込み、エッチピット２０内に埋め込まれた発光材料２８から放出される光の数に基づいてエッチピット２０の数を算出することに主な特徴がある。エッチピット２０に埋め込まれた発光材料２８からは励起光と異なる波長の光が放出される一方、気泡３４により散乱される励起光は励起光と同じ波長の光である。本実施形態によれば、エッチピット２０内に埋め込まれた発光材料２８から放出される光に基づいてエッチピット２０の数を算出するため、エッチピット２０と気泡３４等とを確実に区別することができ、高精度かつ容易にα線量率を測定することができる。

（変形例）
次に、本実施形態によるα線量率測定装置及び方法の変形例を図６を用いて説明する。図６は、本変形例によるα線量率測定装置及び方法の変形例を示す概念図である。

本変形例によるα線量率測定装置及び方法は、固体飛跡検出器１２の側面に励起光を照射することに主な特徴がある。

図６に示すように、固体飛跡検出器１２の側方には、励起光２２を照射する励起光源（図示せず）が配されている。

固体飛跡検出器１２の側方に配された励起光源から励起光２２を照射する場合にも、図１に示す第1実施形態によるα線量率測定装置及び方法と同様に、励起光と異なる波長の光が、エッチピット２０内に埋め込まれた発光材料２８か放出される。

従って、本変形例によっても、エッチピット２０と気泡３４等とを確実に区別することができ、高精度かつ容易にα線量率を測定することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態によるα線量率測定装置及び方法を図７乃至図９を用いて説明する。図７は、本実施形態によるα線量率測定装置を示す概念図である。図１乃至図６に示す第１実施形態によるα線量率測定装置及び方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。

本実施形態によるα線量率測定装置及び方法は、燐光を発する発光材料２８ａをエッチピット２０に埋め込み、断続的に励起光を照射し、励起光の照射が中断されてから所定時間後における光を光検出器３２により検出することに主な特徴がある。

本実施形態によるα線量率測定装置は、固体飛跡検出器１２に励起光２２ａを断続的に照射する励起光源（図示せず）と；固体飛跡検出器１２の下面側に配され、開口部２４が形成された遮蔽板２６と；開口部２４を通過する光を検出する光検出器３２とを有している。

図７に示すように、固体飛跡検出器１２の上方には、励起光２２ａを断続的に照射する励起光源（図示せず）が設けられている。励起光２２ａのオン・オフは、図示しない処理部（制御回路）により制御される。励起光源としては、第1実施形態と同様に、例えば紫外透過フィルタを通過させた水銀ランプの光が用いられている。なお、励起光源として、紫外透過フィルタを通過させたキセノン放電管の光を用いるようにしてもよい。また、励起光源として、紫外発光ダイオードを用いてもよい。励起光が固体飛跡検出器１２に照射される際のスポットサイズは、第1実施形態と同様に、例えば１０ｍｍ×１０μｍ程度とする。

固体飛跡検出器１２としては、第1実施形態と同様に、例えばアリルジグリコールカーボネートより成る平板が用いられている。

固体飛跡検出器１２のうちの試料１０（図３参照）に対向していた面（図７（ａ）における上面）には、α線の通過に応じてエッチピット２０が形成されている。

エッチピット２０内には、発光材料２８ａが埋め込まれている。発光材料２８ａとしては、例えば燐光材料を用いる。かかる燐光材料としては、例えば、イリジウム−フェニルピリジン錯体を用いることができる。燐光材料は、燐光を発する材料のことである。燐光とは、減衰時間が比較的短い蛍光に対して、長い残光を示す発光成分のことである。なお、燐光材料から発せられる燐光の波長と、励起光の波長との間には、あまり大きな波長の差はない。従って、発光材料として燐光材料を用いる場合には、第1実施形態で示したように励起光を異なる波長の光を検出することによってエッチピット２０を検出することは困難である。ところが、燐光材料の場合には、放出される光の減衰時間が比較的長いため、励起光の照射を中断した一定時間後にも光を検出することが可能である。例えば、蛍光材料から発せられる光の減衰時間は数ｎｓｅｃ程度であるのに対し、燐光材料から発せられる光の減衰時間は数ｍｓｅｃ程度である。従って、発光材料２８ａとして燐光材料を用いる場合には、励起光の照射を中断してから一定時間後における光を検出することにより、エッチピット２０の有無を検出する。

開口部２４の上方にエッチピット２０が存在している場合には、図７（ｂ）に示すように、励起光の照射を中断した一定時間後においても光検出器３２により光が検出される。一方、開口部２４の上方にエッチピット２０が存在していない場合には、励起光の照射を中断した段階で光検出器３２により光が検出されなくなる。

光検出器３２には、図示しない処理部（制御回路）が接続されている。かかる処理部は、α線量率測定装置全体を制御するためのものである。処理部は、励起光源のオン・オフの制御、固体飛跡検出器１２の掃引（移動）、光検出器３２からの出力に基づいたエッチピット２０の数の算出、α線量率の算出等を行う。

こうして、本実施形態によるα線量率測定装置が構成されている。

次に、本実施形態によるα線量率測定方法を図８及び図９を用いて説明する。図８及び図９は、本実施形態によるα線量率測定方法を示す工程断面図である。

まず、測定対象となる試料１０と固体飛跡検出器１２とを用意する工程から、所定時間が経過後に、試料１０と固体飛跡検出器１２とをチャンバ内１４から取り出す工程までは、第１実施形態によるα線量率測定方法と同様であるので説明を省略する（図３参照）。

次に、図８（ａ）に示すように、第１実施形態によるα線量率測定方法と同様にして、固体飛跡検出器１２をエッチング液に浸漬し、α線の飛跡を拡大させ、α線の飛跡に応じたエッチピット２０を固体飛跡検出器１２表面に形成する。

次に、図８（ｂ）に示すように、固体飛跡検出器１２のうちの試料１０に対向していた面（図における上面）に、発光材料２８ａを塗布する。発光材料としては、例えば燐光材料を用いる。かかる燐光材料としては、例えば、イリジウム−フェニルピリジン錯体を用いることができる。燐光材料は、燐光を発する材料のことである。燐光とは、上述したように、減衰時間の短い蛍光に対して、長い残光を示す発光成分のことである。

発光材料２８ａの塗布方法は、例えば以下の通りとする。例えば、発光材料を含む溶液を固体飛跡検出器１２の表面に塗布し、この後、溶媒を蒸発させることにより、発光材料を塗布することが可能である。また、昇華法によっても、固体飛跡検出器１２の表面に発光材料を塗布することが可能である。こうして、燐光材料より成る燐光材料膜２８ａが形成される。

次に、燐光材料膜２８ａのうちの固体飛跡検出器１２の表面に存在している部分をワイパー等を用いて拭き取る。かかるワイパーとしては、第１実施形態によるα線量率測定方法と同様に、例えばクレシア株式会社製のワイパー（製品名：キムワイプ Ｓ−２００）等を用いることができる。また、ワイパーとして、リントフリーペーパーを用いてもよい。

こうしてワイパー等を用いて固体飛跡検出器１２の表面の燐光材料膜２８ａを拭き取ると、エッチピット内に燐光材料が残存する。なお、図８（ｃ）に示すように、固体飛跡検出器１２内に生じている気泡３４の内部には、燐光材料２８ａが埋め込まれることはない。

次に、図９（ａ）に示すように、励起光源から励起光２２ａを照射する。そうすると、エッチピット２０に埋め込まれた燐光材料２８ａから光が放出される。また、固体飛跡検出器１２内に混入した気泡３２により励起光が散乱する。

次に、図９（ｂ）に示すように、励起光源からの励起光２２ａの照射を中断する。エッチピット２０内には、減衰時間が比較的長い燐光材料２８ａが埋め込まれているため、励起光源からの励起光２２ａを中断した後においても、エッチピット２０内に埋め込まれた燐光材料２８ａから光が放出され続ける。そして、所定時間後に光検出器３２により光が検出されているか否かを図示しない処理部（制御回路）により観測する。ここでは、所定時間を例えば１００μｓｅｃとする。励起光源からの励起光２２ａの照射を中断した所定時間後に、光検出器３２により光を検出されている場合には、開口部２４の上方領域にエッチピット２０が存在していると判断しうる。一方、励起光源からの励起光２２ａの照射を中断した直後に、光検出器３２により光が検出されなくなった場合には、開口部２４の上方領域にエッチピット２０が存在していないと判断し得る。

なお、上述したように、固体飛跡検出器１２内に混入した気泡３２等内には発光材料が埋め込まれていないため、励起光の照射を中断した後においては、気泡３２等が形成されている箇所から光が放出されることはない。従って、開口部２４の上方に気泡３４が位置している場合には、かかる気泡３４をエッチピット２０と誤認してしまうことはない。

固体飛跡検出器１２をＸ方向、Ｙ方向（図２参照）に適宜掃引しつつ、光検出器３４からの出力を観測すれば、固体飛跡検出器１２に形成されたエッチピット２０の総数を求めることができる。エッチピット２０の総数は、光検出器３２に接続された処理部（制御回路）により求めることができる。

なお、固体飛跡検出器１２の表面に大きな傷があった場合には、かかる傷の内部にも発光材料２８が埋め込まれるため、励起光を照射した際に励起光と異なる波長の光が、光検出器３２により検出される。しかし、エッチピット２０の直径は数十μｍ程度であるのに対し、固体飛跡検出器１２の表面に形成される傷はエッチピット２０と比較して遙かに大きい。このため、固体飛跡検出器１２の表面に傷が生じている場合には、傷内に埋め込まれている発光材料２８ａから放出される光の強度も非常に大きくなる。光検出器３２により検出される光の強度があまりに大きい場合には、傷内に埋め込まれた発光材料２８ａからの光であると判断し、所定範囲内の強度の光が検出された場合のみを、エッチピット２０内に埋め込まれた発光材料２８ａからの光であると判断すれば、傷とエッチピット２０と区別することが可能である。波高弁別が可能な光検出器３２を用いれば、上記のような区別を行うことが可能である。

次に、エッチピット２０の数ｎと、放置時間ｔと、検出面の面積Ｓとに基づいて、単位面積当たりのα線の線量率を求める。単位面積当たりのα線の線量率は、ｎ／ｔ／Ｓにより求められる。上述したように、試料１０と固体飛跡検出器１２とを重ね合わせる前の段階において、固体飛跡検出器１２にα線の飛跡が形成されている場合がある。かかるバックグラウンドは、数個から数十個程度と考えられる。本実施形態では、エッチピットの数を放置時間により除算することによりα線の線量率を求めるため、バックグラウンドの影響は、放置時間を長く設定するほど小さくなる。従って、本実施形態によれば、極めて高精度にα線の線量率を求めることが可能となる。α線の線量率の算出は、光検出器３２に接続された図示しない処理部（制御回路）により行うことが可能である。

こうして、試料１０から放出されるα線の線量率が測定される。

本実施形態によるα線量率測定方法は、燐光を発する発光材料２８ａをエッチピット２０に埋め込み、断続的に励起光を照射し、励起光の照射が中断されてから所定時間後における光を光検出器３２により検出することに主な特徴がある。本実施形態のように、エッチピットに埋め込まれた燐光材料から放出される光に基づいてエッチピットの数を算出するようにしても、エッチピット２０と気泡３２等とを確実に区別することができ、高精度かつ容易にα線量率を測定することができる。

（変形例）
次に、本実施形態によるα線量率測定装置及び方法の変形例を図１０を用いて説明する。図１０は、本変形例によるα線量率測定装置及び方法の変形例を示す概念図である。

本変形例によるα線量率測定装置及び方法は、固体飛跡検出器１２の側面に励起光を照射することに主な特徴がある。

図１０に示すように、固体飛跡検出器１２の側方には、励起光２２ａを照射する励起光源（図示せず）が配されている。

固体飛跡検出器１２の側方に配された励起光源から励起光２２ａを照射する場合にも、図７に示す第２施形態によるα線量率測定装置及び方法と同様に、励起光を中断した後、所定時間後においても、エッチピット２０内に埋め込まれた発光材料２８ａから光が放出される。

従って、本変形例によっても、エッチピット２０と気泡３４等とを確実に区別することができ、高精度かつ容易にα線量率を測定することができる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態によるα線量率測定装置及び方法を図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、本実施形態によるα線量率測定装置及び方法を示す概念図である。図１乃至図１０に示す第１又は第２実施形態によるα線量率測定装置及び方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。

本実施形態によるα線量率測定装置及び方法は、励起光が照射される箇所に対してずらした箇所に光検出器３２が配されており、固体飛跡検出器１２のうちの励起光が照射された箇所が開口部２４上に所定時間後に位置するように固体飛跡検出器１２を掃引しながら、エッチピット２０内の発光材料２８ａから放出される光を光検出器３２により検出することに主な特徴がある。

まず、本実施形態によるα線量率測定装置を図１１及び図１２を用いて説明する。

図１１に示すように、固体飛跡検出器１２の上方には、励起光２２を照射する励起光源（図示せず）が設けられている。

固体飛跡検出器１２の下方には、開口部２４が形成された遮蔽板２６が配されている。

図１２は、励起光が照射される箇所と開口部との位置関係を示す平面図である。固体飛跡検出器１２のうちの励起光が照射される箇所と開口部２４の位置とは、互いに異なっている。即ち、励起光が照射される箇所に対してずらした箇所に開口部２４が位置している。ここでは、励起光が照射される箇所と開口部２４の箇所との間の距離は、例えば１０μｍ程度とする。

開口部２４の下方には、光検出器３２が位置している。光検出器３２は、開口部２４を介して入射する光を検出する。

本実施形態では、固体飛跡検出器１２のうちの励起光が照射された箇所が、開口部２４上に所定時間後に位置するように、固体飛跡検出器１２が掃引される。エッチピット２０には燐光材料２８ａが埋め込まれているため、燐光材料２８ａへの励起光の照射が中断された後であっても、比較的長時間に亘って燐光材料２８ａから光が放出される。

光検出器３２には、図示しない処理部（制御回路）が接続されている。制御回路は、α線量率測定装置全体を制御するためのものである。処理部は、固体飛跡検出器１２を掃引させ、光検出器３２からの出力に基づいてエッチピット２０の有無を判断する。光検出器３２が光を検出している状態は、開口部２４の上方領域にエッチピット２０が存在している状態を意味する。なお、上述したように、気泡３４内には燐光材料２８ａは埋め込まれていないため、気泡３４が形成されている箇所から光が放出されることはない。

本実施形態では、励起光が照射される箇所に対してずらした箇所に光検出器３２が配されているため、励起光を敢えて断続させず、連続照射する場合であっても、エッチピット２０を確実に検出することが可能である。

光検出器３２には、図示しない処理部（制御回路）が接続されている。かかる処理部は、α線量率測定装置全体を制御するためのものである。処理部は、固体飛跡検出器１２の掃引（移動）、光検出器３２からの出力に基づいたエッチピット２０の数の算出、α線量率の算出等を行う。

こうして、本実施形態によるα線量率測定装置が構成されている。

次に、本実施形態によるα線量率測定装置を用いたα線量率測定方法を図１１及び図１２を用いて説明する。

まず、測定対象となる試料１０と固体飛跡検出器１２とを用意する工程から、エッチピット内に燐光材料２８ａを埋め込む工程までは、図１、図８を用いて上述した第１及び第２実施形態によるα線量率測定方法と同様であるので説明を省略する。

次に、図１１（ａ）に示すように、励起光源により励起光２２を照射しながら、固体飛跡検出器１２を掃引する。励起光をエッチピット２０に照射すると、エッチピット２０に埋め込まれた燐光材料２８ａから光が放出される。また、固体飛跡検出器１２内に混入した気泡３２により励起光が散乱する。励起光が照射される箇所に対して開口部２４の箇所がずらして配されているため、この状態では、エッチピット２０から放出される光は光検出器３２により検出されない。

図１１（ｂ）は、固体飛跡検出器１２がＸ方向に若干掃引された状態を示している。固体飛跡検出器１２を掃引する際の速度は、例えば１０ｃｍ／秒程度とする。図１１（ｂ）に示すように、励起光が照射される箇所と気泡３４の箇所とが互いに離れているため、励起光が気泡３４により散乱されなくなっている。

図１１（ｃ）は、エッチピット２０が開口部２４の上方に位置している状態を示している。エッチピット２０内には、減衰時間が比較的長い燐光材料２８ａが埋め込まれているため、エッチピット２０内に埋め込まれた燐光材料２８ａから放出される光が開口部２４を通過する。開口部２４を通過した光は、光検出器３２により検出される。

光検出器３２により光が検出されている場合には、開口部２４の上方領域にエッチピット２０が存在していると判断しうる。一方、光検出器３２により光が検出されていない場合には、開口部２４の上方領域にエッチピット２０が存在していないと判断し得る。

なお、上述したように、固体飛跡検出器１２内に混入した気泡３２等内には発光材料が埋め込まれていないため、励起光の照射を中断した後においては、気泡３２等が形成されている箇所から光が放出されることはない。従って、開口部２４の上方に気泡３４が位置している場合には、かかる気泡３４をエッチピット２０と誤認してしまうことはない。

固体飛跡検出器１２をＸ方向、Ｙ方向（図１２参照）に適宜掃引しつつ、光検出器３４からの出力を観測すれば、固体飛跡検出器１２に形成されたエッチピット２０の総数を求めることができる。エッチピット２０の総数は、光検出器３２に接続された処理部（制御回路）により求めることができる。

なお、固体飛跡検出器１２の表面に大きな傷があった場合には、かかる傷の内部にも発光材料２８が埋め込まれるため、励起光を照射した際に励起光と異なる波長の光が、光検出器３２により検出される。しかし、エッチピット２０の直径は数十μｍ程度であるのに対し、固体飛跡検出器１２の表面に形成される傷はエッチピット２０と比較して遙かに大きい。このため、固体飛跡検出器１２の表面に傷が生じている場合には、傷内に埋め込まれている発光材料２８ａから放出される光の強度も非常に大きくなる。光検出器３２により検出される光の強度があまりに大きい場合には、傷内に埋め込まれた発光材料２８ａからの光であると判断し、所定範囲内の強度の光が検出された場合のみを、エッチピット２０内に埋め込まれた発光材料２８ａからの光であると判断すれば、傷とエッチピット２０と区別することが可能である。波高弁別が可能な光検出器３２を用いれば、上記のような区別を行うことが可能である。

次に、エッチピット２０の数ｎと、放置時間ｔと、検出面の面積Ｓとに基づいて、単位面積当たりのα線の線量率を求める。単位面積当たりのα線の線量率は、ｎ／ｔ／Ｓにより求められる。上述したように、試料１０と固体飛跡検出器１２とを重ね合わせる前の段階において、固体飛跡検出器１２にα線の飛跡が形成されている場合がある。かかるバックグラウンドは、数個から数十個程度と考えられる。本実施形態では、エッチピットの数を放置時間により除算することによりα線の線量率を求めるため、バックグラウンドの影響は、放置時間を長く設定するほど小さくなる。従って、本実施形態によれば、極めて高精度にα線の線量率を求めることが可能となる。

こうして、試料１０から放出されるα線の線量率が測定される。

本実施形態によるα線量率測定方法は、励起光２２が照射される箇所に対してずらした箇所に光検出器３２を配し、固体飛跡検出器１２のうちの励起光２２が照射された箇所が所定時間後に開口部２４上、即ち、光検出器３２上に位置するように固体飛跡検出器１２を掃引しながら、エッチピット２０内の発光材料２８ａから放出される光を光検出器３２により検出することに主な特徴がある。本実施形態のように、励起光２２が照射される箇所に対してずらした箇所に光検出器３２を配し、固体飛跡検出器１２のうちの励起光２２が照射された箇所が所定時間後に開口部２４上に位置するように固体飛跡検出器１２を掃引するようにしても、エッチピット２０と気泡３４等とを確実に区別することができ、高精度かつ容易にα線量率を測定することができる。

［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、固体飛跡検出器の材料としてアリルジグリコールカーボネートを用いる場合を例に説明したが、固体飛跡検出器の材料はアリルジグリコールカーボネートに限定されるものではない。α線の飛跡に応じたエッチピットが得られる他のあらゆる樹脂を、固体飛跡検出器の材料として適宜用いることが可能である。

以上詳述したように、本発明の特徴をまとめると以下のようになる。

（付記１）
固体飛跡検出器と試料とを重ね合わせた状態で放置する第１のステップと、
前記固体飛跡検出器をエッチングすることにより、前記固体飛跡検出器に入射したα線の飛跡に応じたエッチピットを前記固体飛跡検出器に形成する第２のステップと、
前記固体飛跡検出器に形成されたエッチピット内に発光材料を埋め込む第３のステップと、
前記固体飛跡検出器に励起光を照射し、前記エッチピット内の前記発光材料から放出される光を光検出器を用いて検出し、前記光検出器により検出された検出結果に基づいて前記エッチピットの数を求める第４のステップと、
前記試料と前記固体飛跡検出器とを重ね合わせておいた時間と前記エッチピットの数とに基づいて、前記試料から放出されたα線の線量率を求める第５のステップと
を有するα線量率測定方法。
（付記２）
付記１記載のα線量率測定方法において、
前記第３のステップでは、前記固体飛跡検出器のうちの前記試料と重ね合わせた側の面である第１の面に前記発光材料を塗布し、前記固体飛跡検出器の前記第１の面に塗布された発光材料を拭き取ることにより、前記エッチピット内に前記発光材料を残存させる
ことを特徴とするα線量率測定方法。
（付記３）
付記１記載のα線量率測定方法において、
前記発光材料は、蛍光材料より成り、
前記第４のステップでは、前記蛍光材料から放出される蛍光を前記光検出器により検出する
ことを特徴とするα線量率測定方法。
（付記４）
付記３記載のα線量率測定方法において、
前記第４のステップでは、前記励起光を前記固体飛跡検出器の上面側又は側面側から照射する
ことを特徴とするα線量率測定方法。
（付記５）
付記１記載のα線量率測定方法において、
前記発光材料は、燐光材料より成り、
前記第４のステップでは、前記燐光材料から放出される燐光を前記光検出器により検出する
ことを特徴とするα線量率測定方法。
（付記６）
付記５記載のα線量率測定方法において、
前記励起光が照射される箇所に対してずらした箇所に前記光検出器が配されており、
前記第４のステップでは、前記固体飛跡検出器のうちの前記励起光が照射された箇所が所定時間後に前記光検出器上に位置するように前記固体飛跡検出器を掃引しながら、前記エッチピット内の前記発光材料から放出される燐光を前記光検出器により検出する
ことを特徴とするα線量率測定方法。
（付記７）
付記５記載のα線量率測定方法において、
前記第４のステップでは、前記励起光を断続的に照射し、前記固体飛跡検出器への励起光の照射が中断してから所定時間後における燐光を前記光検出器により検出する
ことを特徴とするα線量率測定方法。
（付記８）
付記１乃至７のいずれかに記載のα線量率測定方法において、
前記光検出器により検出される光の強度が所定範囲内である場合に、前記光検出器により検出された光が前記エッチピットからの光であると判断する
ことを特徴とするα線量率測定方法。
（付記９）
付記１乃至７のいずれかに記載のα線量率測定方法において、
前記固体飛跡検出器は、樹脂より成る
ことを特徴とするα線量率測定方法。
（付記１０）
付記９記載のα線量率測定方法において、
前記樹脂は、アリルジグリコールカーボネートである
ことを特徴とするα線量率測定方法。
（付記１１）
付記１乃至１０のいずれかに記載のα線量率測定方法において、
前記第２のステップでは、ＮａＯＨ溶液又はＫＯＨ溶液を用いてエッチングを行う
ことを特徴とするα線量率測定方法。
（付記１２）
試料から放出されるα線の飛跡に応じて形成されたエッチピット内に発光材料が埋め込まれた前記固体飛跡検出器に励起光を照射する励起光源と、
前記固体飛跡検出器に対向するように配され、開口部が形成された遮蔽板と、
前記エッチピット内の前記発光材料から放出される光であって、前記開口部を通り抜ける光を検出する光検出器とを有し、
前記光検出器により検出される光に基づいて前記エッチピットの数を求め、前記試料と前記固体飛跡検出器とを重ね合わせておいた時間と前記エッチピットの数とに基づいて、前記試料から放出されたα線の線量率を求める
ことを特徴とするα線量率測定装置。
（付記１３）
付記１２記載のα線量率測定装置において、
前記発光材料は、蛍光材料より成り、
前記光検出器は、前記蛍光材料から放出され、前記励起光と異なる波長の蛍光を検出する
ことを特徴とするα線量率測定装置。
（付記１４）
付記１２記載のα線量率測定装置において、
前記発光材料は、燐光材料より成り、
前記光検出器は、前記燐光材料から放出される燐光を検出する
ことを特徴とするα線量率測定装置。
（付記１５）
付記１４記載のα線量率測定装置において、
前記光検出器は、前記励起光が照射される箇所に対してずらした箇所に配されており、
前記固体飛跡検出器のうちの前記励起光が照射された箇所が所定時間後に前記光検出器上に位置するように前記固体飛跡検出器を掃引しながら、前記エッチピット内の前記発光材料から放出される燐光を前記光検出器により検出する
ことを特徴とするα線量率測定装置。
（付記１６）
付記１４記載のα線量率測定装置において、
前記励起光源は、前記励起光を断続的に照射し、
前記固体飛跡検出器への励起光の照射が中断してから所定時間後における燐光を前記光検出器により検出する
ことを特徴とするα線量率測定装置。
（付記１７）
付記１２乃至１６のいずれに記載のα線量率測定装置において、
前記光検出器により検出される光の強度が所定範囲内である場合に、前記光検出器により検出された光が前記エッチピットからの光であると判断する
ことを特徴とするα線量率測定装置。
（付記１８）
付記１２乃至１７のいずれかに記載のα線量率測定装置において、
前記固体飛跡検出器は、樹脂より成る
ことを特徴とするα線量率測定装置。
（付記１９）
付記１２乃至１８のいずれかに記載のα線量率測定装置において、
前記樹脂は、アリルジグリコールカーボネートである
ことを特徴とするα線量率測定装置。

本発明の第１実施形態によるα線量率測定装置を示す概念図である。 励起光が照射される箇所と開口部との位置関係を示す平面図（その１）である。 本発明の第１実施形態によるα線量率測定方法を示す工程図（その１）である。 本発明の第１実施形態によるα線量率測定方法を示す工程図（その２）である。 本発明の第１実施形態によるα線量率測定方法を示す工程図（その３）である。 本発明の第１実施形態の変形例によるα線量率測定装置及び方法の変形例を示す概念図である。 本発明の第２実施形によるα線量率測定装置を示す概念図である。 本発明の第２実施形態によるα線量率測定方法を示す工程断面図（その１）である。 本発明の第２実施形態によるα線量率測定方法を示す工程断面図（その２）である。 本発明の第２実施形態によるα線量率測定装置及び方法の変形例を示す概念図である。 本発明の第３実施形によるα線量率測定装置及び方法を示す概念図である。 励起光が照射される箇所と開口部との位置関係を示す平面図（その２）である。

符号の説明

１０…試料
１２…固体飛跡検出器
１４…チャンバ
１６…配管
１８…真空ポンプ
２０…エッチピット
２２…励起光
２４…開口部
２６…遮光板
２８、２８ａ…発光材料
３０…波長選択器
３２…光検出器
３４…気泡

Claims (5)

1. 固体飛跡検出器と試料とを重ね合わせた状態で放置する第１のステップと、
   前記固体飛跡検出器をエッチングすることにより、前記固体飛跡検出器に入射したα線の飛跡に応じたエッチピットを前記固体飛跡検出器に形成する第２のステップと、
   前記固体飛跡検出器に形成されたエッチピット内に発光材料を埋め込む第３のステップと、
   前記固体飛跡検出器に励起光を照射し、前記エッチピット内の前記発光材料から放出される光を光検出器を用いて検出し、前記光検出器により検出された検出結果に基づいて前記エッチピットの数を求める第４のステップと、
   前記試料と前記固体飛跡検出器とを重ね合わせておいた時間と前記エッチピットの数とに基づいて、前記試料から放出されたα線の線量率を求める第５のステップと
   を有するα線量率測定方法。
2. 請求項１記載のα線量率測定方法において、
   前記第３のステップでは、前記固体飛跡検出器のうちの前記試料と重ね合わせた側の面である第１の面に前記発光材料を塗布し、前記固体飛跡検出器の前記第１の面に塗布された発光材料を拭き取ることにより、前記エッチピット内に前記発光材料を残存させる
   ことを特徴とするα線量率測定方法。
3. 請求項１記載のα線量率測定方法において、
   前記発光材料は、蛍光材料より成り、
   前記第４のステップでは、前記蛍光材料から放出される蛍光を前記光検出器により検出する
   ことを特徴とするα線量率測定方法。
4. 請求項１記載のα線量率測定方法において、
   前記発光材料は、燐光材料より成り、
   前記第４のステップでは、前記燐光材料から放出される燐光を前記光検出器により検出する
   ことを特徴とするα線量率測定方法。
5. 試料から放出されるα線の飛跡に応じて形成されたエッチピット内に発光材料が埋め込まれた前記固体飛跡検出器に励起光を照射する励起光源と、
   前記固体飛跡検出器に対向するように配され、開口部が形成された遮蔽板と、
   前記エッチピット内の前記発光材料から放出される光であって、前記開口部を通り抜ける光を検出する光検出器とを有し、
   前記光検出器により検出される光に基づいて前記エッチピットの数を求め、前記試料と前記固体飛跡検出器とを重ね合わせておいた時間と前記エッチピットの数とに基づいて、前記試料から放出されたα線の線量率を求める
   ことを特徴とするα線量率測定装置。

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