JP2014055817A - ガイガーミュラー計数管及び放射線検出器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガイガーミュラー計数管(100)は、ガラスにより形成され、両端部が密封された空間を有する筒形の封入管(110)と、空間(114)内に配置される棒状部(121)と棒状部につながる線状の第1金属リード部(122)とを含み、第1金属リード部が封入管の一方の端部で支持された陽極電極(120)と、空間内では陽極電極の周りを取り囲む環状部(131)と環状部につながる線状の第2金属リード部(132)とを含み、第2金属リード部が封入管の他方の端部で支持された陰極電極(130)と、空間内に密封された不活性ガス及びクエンチガスと、を備える。
【選択図】 図2
Description
<放射線検出器10の構成>
図1は、放射線検出器10の概略図である。放射線検出器10は、主に測定部11、信号処理部12、及び測定部11と信号処理部12とを繋ぐケーブル13を有している。測定部11は放射線を受けてパルス信号を発生させる部分であり、後述されるガイガーミュラー計数管100(図2(a)参照)が配置される。測定部11において発生したパルス信号は、ケーブル13を伝って信号処理部12に送られる。信号処理部12にはパルス信号を増幅する増幅器(不図示)及び増幅器に接続されパルス信号を数えるためのカウンター(不図示)等が備えられている。信号処理部12ではパルス信号が放射線量に換算され、換算された放射線量は信号処理部12に形成される結果表示部14に表示される。
図2(a)は、ガイガーミュラー計数管100の断面図である。ガイガーミュラー計数管100は、円筒形の封入管110と、陽極電極120と、陰極電極130と、により構成されている。以下の説明では、封入管110が伸びる方向をZ軸方向、封入管110を構成する円筒の直径方向でありZ軸方向に垂直な方向をX軸方向、同じく、封入管110を構成する円筒の直径方向でありX軸方向及びZ軸方向に垂直な方向をY軸方向とする。封入管110はガラスを基材としており、+Z軸側及び−Z軸側の端部が封止されて封入管110内に空間114が形成されている。また、封入管110の+Z軸側の端には排気管112が取り付けられている。
ガイガーミュラー計数管100の環状部131を形成する金属パイプは例えばステンレス又は金属コバールにより形成され、棒状部121、第1金属リード部122及び第2金属リード部132は例えば金属コバール又は426合金により形成されることができる。金属コバールは鉄、ニッケル、コバルトの合金であり、426合金はニッケル(Ni)を42%、クロム(Cr)を6%、鉄(Fe)を52%含む合金である。また、封入管110にはソーダガラス及びホウケイ酸ガラス等のさまざまなガラスを用いることができる。ガイガーミュラー計数管100は、陽極電極120及び陰極電極130が絶縁体である封入管110内に封入されていることにより、陽極電極120と陰極電極130との間に高電圧がかけられても安全に取り扱うことができる。
図3は、ガイガーミュラー計数管200の断面図である。ガイガーミュラー計数管200は、封入管110と、陽極電極120と、陰極電極230と、により構成されている。また、陰極電極230は、環状部231と、第2金属リード部232と、により構成されている。環状部231は環状部131(図2(a)参照)よりもZ軸方向に長く形成されており、陽極電極220の先端、すなわち棒状部221の先端は、環状部131に囲まれる空間115に配置されている。また、棒状部221の先端の+Z軸側の先端を覆うように絶縁体140が形成されている。絶縁体140は、例えばガラス等により形成される。
ガイガーミュラー計数管の陰極電極の環状部は、金属パイプの代わりに他の部材が形成されていてもよい。以下に、金属パイプの代わりに他の部材が用いられたガイガーミュラー計数管について説明する。また、以下の説明では、第1実施形態と同じ部分には同じ番号を付してその説明を省略する。
図4(a)は、ガイガーミュラー計数管300Aの断面図である。図4(a)では、説明のために断面上にない環状部331bが点線で示されている。ガイガーミュラー計数管300Aは、封入管110と、陽極電極120と、陰極電極330aと、により構成されている。陰極電極330aは、環状部331aと第2金属リード部332aとを含んでいる。環状部331aは、棒状部121の周りに棒状部121から一定の距離だけ離れて巻かれる巻き線として形成される。環状部331aは第2金属リード部332aの一部を巻き線状にすることで、第2金属リード部332aと一体的に形成することができる。
図5(a)は、ガイガーミュラー計数管300Bの側面図である。ガイガーミュラー計数管300Bは、封入管110と、陽極電極120と、陰極電極330bと、により構成されている。陰極電極330bは、環状部331bと第2金属リード部332bとを含んでいる。環状部331bは、棒状部121の周りに棒状部121から一定の距離だけ離れており、ガイガーミュラー計数管300Aの環状部331aを隙間なく巻いた状態の巻き線である。環状部331bは第2金属リード部332bの一部を巻き線状にすることで、第2金属リード部332bと一体的に形成することができる。
図6(a)は、ガイガーミュラー計数管400の断面図である。ガイガーミュラー計数管400は、封入管110と、陽極電極120と、陰極電極430と、により構成されている。陰極電極430は、環状部431と、第2金属リード部432と、により形成される。環状部431は、平面状の導電性シートに第2金属リード部432を電気的に接続し、導電性シートを筒状に丸めて封入管110の中に入れることにより形成されている。
11 … 測定部
12 … 信号処理部
13 … ケーブル
14 … 結果表示部
100、200、300A、300B、400 … ガイガーミュラー計数管
110 … 封入管
112 … 排気管
114、115 … 空間
120 … 陽極電極
121 … 棒状部
122 … 第1金属リード部
130、230、330a、330b … 陰極電極
131、231、331a、331b … 環状部
132、232、332a、332b … 第2金属リード部
140 … 絶縁体
Claims (7)
- ガラスにより形成され、両端部が密封された空間を有する筒形の封入管と、
前記空間内に配置される棒状部と前記棒状部につながる線状の第1金属リード部とを含み、前記第1金属リード部が前記封入管の一方の端部で支持された陽極電極と、
前記空間内では前記陽極電極の周りを取り囲む環状部と前記環状部につながる線状の第2金属リード部とを含み、前記第2金属リード部が前記封入管の他方の端部で支持された陰極電極と、
前記空間内に密封された不活性ガス及びクエンチガスと、
を備えるガイガーミュラー計数管。 - 前記陰極電極の前記環状部は、前記空間内で前記陽極電極の周りを巻き線状に取り囲んでいる請求項1に記載のガイガーミュラー計数管。
- 前記陰極電極の前記環状部は、前記空間内で前記陽極電極を取り囲み円筒形に丸められた金属のシートにより形成される金属シート部を有し、
前記金属シート部は、前記封入管の内壁に密着して配置される請求項1に記載のガイガーミュラー計数管。 - 前記陰極電極の前記環状部は、前記空間内で前記陽極電極を取り囲む円筒形の金属パイプ部を有し、
前記金属パイプ部はステンレス又は金属コバールにより形成され、前記第2金属リード部及び前記封入管の組み合わせが、金属コバール及びホウケイ酸ガラス、又は426合金(Ni42%、Cr6%、残りFe)及びソーダガラスである請求項1に記載のガイガーミュラー計数管。 - 前記陽極電極及び前記陰極電極は100%のモリブデンにより形成され、前記ガラスは前記モリブデンの熱膨張係数と同じ又は近い熱膨張係数を有するモリブデン封着用ガラスである請求項1又は請求項2に記載のガイガーミュラー計数管。
- 前記封入管を形成するガラスは石英ガラスであり、前記第1金属リード部及び第2金属リード部は、前記石英ガラスに直接接して前記封入管より引き出されている請求項1から請求項3いずれか一項に記載のガイガーミュラー計数管。
- 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載されたガイガーミュラー計数管と、
前記ガイガーミュラー計数管からのパルスを増幅する増幅器と、
前記増幅器に接続されたカウンターと、を備える放射線検出器。
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2012
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