JP2008032671A - 貫通式電離箱 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線測定用貫通式電離箱において電離信号のロスを低減し、安定した測定を可能とする。
【解決手段】金属製箱体１１、２つの外部電極板１２，１２および中央電極体１３から構成する。外部電極はプラスチック膜の中央電極に対向する一面にグラファイト層を形成して箱体両端面に固定し、中央電極板はプラスチック膜両面にグラファイト層形成して、該箱体内に外部電極と平行に支持ピン１１１により支持し、信号端子に接続される。
支持ピンは箱体との間で中央電極を挟持する絶縁体と箱体に固定される絶縁体の間に金属からなる極性保護極を介挿することにより、外部電場を遮断して信号のロスを低減し、また信号端子も外周を導電性の極性保護極層を２重に形成して信号ロスを低減する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電離箱に関し、特に、全箱体の信号を収集し、箱体内のイオン信号のロスを防ぎ、測定結果を精確にする貫通式電離箱に関する。

電離箱（ionization chamber）は、通常、放射線照射機器の出力検査、測定、例えば：Ｘ線装置、コバルト60治療器、直線加速器および各種輻射量メーター補正等に応用し、放射線照射機器の出力が予期するように安定しているかを検査することができる。電離箱に最大の電流出力、および最小の空間反応度変化等の条件を持たせ、貫通式電離箱が、通常、放射線照射機器前部の幾何中心点上にセットされるとともに、電量測定の正確度を増進させるために、機器の出力を妨害する要素を低減し、要求に合致させるために、良好な貫通式電離箱は以下の特徴を具有する必要が有る。
電離箱壁は、薄型化し、出力時の抵抗および振幅の変化を減少し、また、電離箱体は、ビームの出力範囲をカバーし、その厚さは均一であることが要求され、出力均一度の変化が大きくなることを防止する。

図７は、従来の貫通式電離箱の構造概略図であり、図８は、図７中の第２回路板の断面図であり、図に示すように、貫通式電離箱３は、円柱形状の箱体３１上に、第１電極板３２および第２電極板３３を平行に配置して正負極として使用し、両電極板は、それぞれプラスチック材質により構成され、第１電極板３２は、箱体３１の一側に向かってグラファイトを塗布して第１導電部を形成し（図示せず）、第２電極板３３が、同様に箱体３１の一側に向かってグラファイトを塗布し、第２導電部３３１を形成し、第２導電部３３１上において、絶縁リング３３１１により隔てて、それぞれ絶縁リング３３１１内外に導電性の内部電極３３１２および極性保護極３３１３を形成する。
その問題点は：
１、 絶縁リング３３１１および極性保護極３３１３を設けた結果、内部電極３３１２の面積が相対的に小さくなり、また、信号端子３１１を通して、箱体３１内に収集される信号が、内部電極３３１２と第１電極板３２との間の有効電場範囲内の部分電離信号だけに制限され、極性保護極３３１３の領域に形成された電離信号については効果的な収集ができずに廃棄信号となり、箱体３１が実際に収集できる信号および照射源の強度の誤差が大きくなり、精確な測定結果を得ることができない。

２、極性保護極３３１３は、電場の垂直性を保持する作用を有するが、印加される電圧が変動すると、箱体３１内の有効電場が、同様に連動して変動し、信号の変化を起こすため、安定した信号収集をすることができない。

３、極性保護極３３１３および内部電極３３１２の電場の電位状態が同一であることにより、極性保護極３３１３の設置によって漏電を防止することができるが、第２電極板３３は、その上層だけに内部電極を設置し、その底部３３２または側面３３３はグラファイトを塗布しないプラスチック材質のままであるため、漏電が発生する可能性があり、信号収集の精確性に影響を及ぼす。

特開２００４−８５４９７号公報 特開平０８−７５８６０号公報

本発明は、中央電極板が箱体内の完全に有効に電離信号を収集することにより、信号のロスを回避し、電離箱の測定結果の精確性を向上させる貫通式電離箱を提供することを目的とする。

本発明は、更に、中央電極板の設置により、箱体内の容量を一定にし、電場の変化により箱体内の有効容量が変化することを防ぎ、電離箱の測定結果の安定性を向上させる貫通式電離箱を提供することを目的とする。

本発明は、更に、完全に有効な極性保護極が、中央電極板と外部電極との間の漏電を効果的に外部に対して隔離し、漏電の発生率を低下させる貫通式電離箱を提供することを目的とする。

上記の目的を達成する為、本発明が提供する貫通式電離箱は、箱体、２つの外部電極板および中央電極板からなるものである。箱体は、導電金属により形成された中空体であり、箱体の内壁には複数の支持ピンおよび信号端子が凸設する。２つの外部電極板は、それぞれ、箱体の上下に固定されて、それぞれ箱体の上下で第１導電部を構成し、中央電極板は、箱体内部に固定されて、第２導電部を構成し、箱体内の電離信号の収集に用いられる。

本発明が提供する貫通式電離箱は、中央電極板が箱体内の電離信号を完全に有効に収集することにより、信号のロスを回避し、電離箱の測定結果の精確性を向上させる。

本発明が提供する貫通式電離箱は、更に、中央電極板の設置により、箱体内の容量を一定とし、電場の変化により箱体内の有効容量が変化することを防ぎ、電離箱の測定結果の安定性を向上させる

本発明が提供する貫通式電離箱は、更に、完全に有効な極性保護極が、中央電極板と外部電極との間の漏電を効果的に外部に対して隔離し、漏電の発生率を低下させる。

図１は、本発明の実施例の分解図であり、図２は、図１の組立てた状態図であり、図３は、図２の断面図であり、図４は、支持ピン内部構造を示す縦断面図であり、図５は、信号端子内部構造を示す縦断面図である。

図に示すように、本発明の貫通式電離箱１は、箱体１１、２つの外部電極板１２および中央電極板１３から構成され、そのうち、箱体１１は、導電金属によって形成される円筒形状の中空体であり、導電金属はアルミニウム、銅、鉄およびその組み合わせが適用できる。箱体１１内壁には、複数の支持ピン１１１および信号端子１１２が凸設して設けられ、２つの外部電極板１２は、それぞれ箱体１１の上下両側に固定され、プラスチック材質により構成され、例えば、ポリスチロール薄膜であり、箱体１１の内側面にグラファイトを塗布して、それぞれ第１導電部１２１，１２１を形成し、中央電極板１３は、箱体１１内部に固定されて箱体１１内の電離信号を収集し、同様にプラスチック材質により構成され、両面にグラファイトが塗布されて第２導電部１３１の導電体を形成する。

支持ピン１１１および信号端子１１２は、それぞれ、一端が箱体に固定され、他端にはそれぞれ開溝１１１１，１１２１を設けて上記の中央電極板１３を挟持する。そのうち、支持ピン１１１は、極性保護極１１１２、電極絶縁ピン１１１３および外部絶縁リング１１１４より構成され、極性保護極１１１２は金属により形成され、例えば、アルミニウム、銅、鉄およびそれらの組み合わせを採用可能であり、その両端は、電極絶縁ピン１１１３および外部絶縁リング１１１４に覆われて絶縁障壁を形成することにより、極性保護極１１１２の漏電現象の発生を大幅に低下することができる。
更に、信号端子１１２は、信号接続線１１２２を有し、中央電極板１３と電気的に接続して箱体１１内の電離信号を出力することに用いられ、信号接続線の外周は内部絶縁リング１１２３、極性保護極１１２４および外部絶縁リング１１２５の順に覆われ、三相の絶縁体の保護により漏電発生率を低下させる。

また、中央電極板１３が、支持ピン１１１および信号端子１１２の開溝１１１１，１１２１に挟持されることにより、箱体１１中に固定され、外部電極板１２と相互に等間隔を保って配置される。中央電極板１３は同一の高さで、２つの外部電極板１２の間に平行に設置される。２つの外部電極板１２は、螺合または挟合方式により、箱体１１の上下両側に固定され、その厚さは測定される輻射線エネルギーに基づいて決定し、照射線出力の抵抗を考慮して振幅および電子平衡等の要素を変更しないように決定されるが、これは従来の技術によるため、詳細を記載しない。

図６は、本発明の好適な実施例の使用状態の概略図であり、本発明は、動作前に先立て以下の手順を実施する。
まず、貫通式電離箱１の信号端子１１２を直流電圧源（Ｖ）の供給を有する電位計２に接続し、電離箱１の中央電極板および極性保護極は同時に直流電源（Ｖ）に接続し、両者が同じ電位状態を維持できるようにする。また、放射線源（図示せず）を介して電離箱１に対して照射を実行し、放射線源が発射する電離輻射（Ｒ）が、箱体内の正負イオンを分離し、電離電流（Ｉ）を発生し、電離電流（Ｉ）を電位計２の入力端および充電キャパシター（Ｃ）上に導き、電位計２の出力端に電圧出力（Ｖｏ）を得ることができ、放射線源が発射する電離輻射（Ｒ）の強弱を測定することができる。

上記の説明から分かるように、中央電極板が、箱体内に設置されることにより、箱体内に発生する電離信号は、中央電極板を経由して完全収集され、信号のロスを防ぐだけではなく、更に電離箱測定結果の精確性を向上させる。また、中央電極板は、箱体内の容量を一定に保持することもでき、電場の変化によって箱体内の有効容量に変化が発生することを防止し、従って、電離箱の測定結果の安定性を向上するとともに、電極絶縁ピンおよび外部絶縁リングにより極性保護極を覆い、極性保護極の両端と箱体および中央電極板の間に良好な絶縁障壁を形成し、極性保護極の漏電現象の発生を大幅に低下し、電離箱の測定結果の精確性の向上を補助する。

なお、本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。

本発明の実施例の分解図である。 図１の組み合わせ図である。 図２の断面図である。 支持ピン内部構造を示す断面図である。 信号端子内部構造を示す断面図である。 本発明の好適な実施例の使用状態の概略図である。 従来の貫通式電離箱の構造概略図である。 図７中の第２回路板の断面図である。

符号の説明

１ 貫通電離箱
１１ 箱体
１１１ 支持ピン
１１１１ 開溝
１１１２ 極性保護極
１１１３ 電極絶縁ピン
１１１４ 外部絶縁リング
１１２ 信号端子
１１２１ 開溝
１１２２ 信号接続線
１１２３ 内部絶縁リング
１１２４ 極性保護極リング
１１２５ 外部絶縁リング
１２ 外部電極板
１２１ 第１導電部
１３ 中央電極板
１３１ 第２導電部
２ 電位計
３ 貫通式電離箱
３１１ 信号端子
３２ 第１電極板
３３ 第２電極板
３３１ 第２導電部
３３１１ 絶縁リング
３３１２ 内部電極
３３１３ 電極保護
３３２ 底部
３３３ 側面

Claims (10)

1. 導電金属により形成された中空箱体、２つの外部電極板、及び中央電極板から構成され、
   該箱体は、内壁に複数の支持ピン及び信号端子を凸設し、
   外部電極板は、それぞれ箱体内方に向く面に第一導電部を形成して、箱体の上下両側に固定され、
   中央電極板は、箱体内に上記支持ピンにより支持されて第二導電部を構成し、上記信号端子に接続されて箱体内の電離信号を収集すること
   を特徴とする貫通式電離箱。
2. 前記導電金属は、アルミニウム、銅、鉄およびその組み合わせであることを特徴とする請求項１記載の貫通式電離箱。
3. 前記２つの外部電極板は、プラスチック材質から構成されることを特徴とする請求項１記載の貫通式電離箱。
4. 前記第１導電部は、グラファイトから構成されることを特徴とする請求項１記載の貫通式電離箱。
5. 前記中央電極板は、プラスチック材質から構成されることを特徴とする請求項１記載の貫通式電離箱。
6. 前記第２導電部は、グラファイトから構成されることを特徴とする請求項１記載の貫通式電離箱。
7. 前記中央電極板および２つの外部電極板は、等間隔で配置されてなることを特徴とする請求項１記載の貫通式電離箱。
8. 前記支持ピンは更に、極性保護極ピンおよびその両端を被覆する絶縁体から構成されることを特徴とする請求項１記載の貫通式電離箱。
9. 前記極性保護極ピンは、金属から構成されることを特徴とする請求項８記載の貫通式電離箱。
10. 前記金属は、アルミニウム、銅、鉄およびその組み合わせのいずれかであることを特徴とする請求項９記載の貫通式電離箱。

Images