JP2015194454A - ガイガーミュラー計数管及び放射線計測計 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明では、製品ごとの特性のばらつきが抑えられ、電極同士の短絡が防がれたガイガーミュラー計数管及び放射線計測計を提供する。
【解決手段】ガイガーミュラー計数管（１０）は、密封された空間を有する筒形の封入管（１１）と、空間内に配置されて棒状に形成される陽極電極（１２ａ）と、空間内で陽極電極の周りを取り囲む筒状の陰極電極（１３ａ）と、絶縁体により形成され中央に貫通孔（８５１）を有し、貫通孔に陽極電極が通り、陽極電極の陰極電極に囲まれる位置に固定されるビーズ（８５０）と、空間内に密封される不活性ガス及びクエンチガスと、を備える。また、ガイガーミュラー計数管では、ビーズにより陽極電極と陰極電極との直接接触が防がれている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビーズ又はリングを有するガイガーミュラー計数管及び放射線計測計に関する。

ガイガーミュラー計数管（ＧＭ管）は、主に放射線計測計に用いられる部品である。ＧＭ管には陽極電極及び陰極電極が形成され、ＧＭ管の中には不活性ガスが封入される。また、ＧＭ管は、陽極電極及び陰極電極の間に高い電圧がかけられることにより使用される。ＧＭ管の中に侵入した放射線は不活性ガスを電子とイオンとに電離され、電離した電子及びイオンはそれぞれ陽極電極及び陰極電極に向かって加速される。これにより陽極電極と陰極電極との間が通電され、パルス信号が発生する。例えば、特許文献１には一対の電極が形成された放射線検出管が開示されている。

実開昭６２−１４９１５８号公報

しかし、特許文献１では、例えば製品ごとに電極同士の相対位置が異なることにより放射線検出管の特性にばらつきが生じ、さらに電極同士が接触して短絡するおそれがあった。

本発明では、陽極電極と陰極電極との間隔を所定の範囲内に保つことにより製品ごとの特性のばらつきが抑えられ、電極同士の短絡が防がれたガイガーミュラー計数管及び放射線計測計を提供することを目的とする。

第１観点のガイガーミュラー計数管は、密封された空間を有する筒形の封入管と、空間内に配置されて棒状に形成される陽極電極と、空間内で陽極電極の周りを取り囲む筒状の陰極電極と、絶縁体により形成され中央に貫通孔を有し、貫通孔に陽極電極が通り、陽極電極の陰極電極に囲まれる位置に固定されるビーズと、空間内に密封される不活性ガス及びクエンチガスと、を備える。また、ガイガーミュラー計数管では、ビーズにより陽極電極と陰極電極との直接接触が防がれている。

第２観点のガイガーミュラー計数管は、第１観点において、ビーズが、硬質ガラス、モリブデンガラス、セラミック、又はプラスチックにより形成される。

第３観点のガイガーミュラー計数管は、第１観点において、ビーズが、溶融したガラスを陽極電極に塗布し、冷却することによって形成される。

第４観点のガイガーミュラー計数管は、第１観点から第３観点において、ビーズの外形が、円柱状、円盤状、楕円体状、球状、又は輪環状に形成される。

第５観点のガイガーミュラー計数管は、第１観点又は第２観点において、ビーズが、陰極電極側に伸びる複数の突起を有する。

第６観点のガイガーミュラー計数管は、第１観点から第５観点において、ビーズが、陽極電極が突き抜ける陰極電極の開口面上に配置される。

第７観点のガイガーミュラー計数管は、密封された空間を有する筒形の封入管と、空間内に配置されて棒状に形成される陽極電極と、空間内で陽極電極の周りを取り囲み開口を有する筒状の陰極電極と、絶縁体により形成され、開口に配置され、陰極電極の開口の直径よりも小さい内径を有するリングと、空間内に密封される不活性ガス及びクエンチガスと、を備える。また、陽極電極がリングの内径内を貫通し、リングにより陽極電極と陰極電極との直接接触が防がれている。

第８観点のガイガーミュラー計数管は、第７観点において、リングが、硬質ガラス、モリブデンガラス、セラミック、又はプラスチックにより形成される。

第９観点のガイガーミュラー計数管は、第７観点及び第８観点において、リングが、溶融したガラスを陰極電極の開口に塗布し、冷却することによって形成される。

第１０観点の放射線計測計は、第１観点から第９観点のガイガーミュラー計数管と、第１金属リード部と第２金属リード部との間に所定の高電圧を印加する１つの高電圧回路部と、高電圧回路部に接続され、ガイガーミュラー計数管で計測されたパルス信号をカウントするカウンターと、カウンターでカウントされたパルス信号を放射線量に換算する算出部と、を備える。

本発明のガイガーミュラー計数管及び放射線計測計によれば、製品ごとの特性のばらつきを抑え、電極同士の短絡を防ぐことができる。

（ａ）は、ガイガーミュラー計数管１０の断面図である。 （ｂ）は、ビーズ８５０の平面図である。 （ｃ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 放射線計測計２０の概略構成図である。 （ａ）は、ガイガーミュラー計数管３０の断面図である。 （ｂ）は、ビーズ８５３の概略斜視図である。 （ａ）は、ガイガーミュラー計数管４０の概略斜視図である。 （ｂ）は、ビーズ８５６の平面図である。 （ａ）は、ガイガーミュラー計数管５０の概略断面図である。 （ｂ）は、＋Ｚ軸側から−Ｚ軸方向に見たガイガーミュラー計数管５０の側面図である。 （ａ）は、ガイガーミュラー計数管１１０の断面図である。 （ｂ）は、基板に取り付けられたガイガーミュラー計数管１１０の概略側面図である。 放射線計測計１００の概略構成図である。 （ａ）は、ガイガーミュラー計数管２１０の概略構成図である。 （ｂ）は、放射線計測計２００の概略構成図である。 （ａ）は、ガイガーミュラー計数管３１０の断面図である。 （ｂ）は、ガイガーミュラー計数管３１０ａの概略断面図である。 （ａ）は、ガイガーミュラー計数管４１０の断面図である。 （ｂ）は、ガイガーミュラー計数管４１０ａの概略断面図である。 放射線計測計５００の概略構成図である。 放射線計測計の放電回数を比較したグラフである。 放射線計測計６００の概略構成図である。 放射線計測計７００の概略構成図である。 （ａ）は、ガイガーミュラー計数管６０を構成する陽極電極１２ａ、ビーズ８５０、及び陰極電極６３ａの概略斜視図である。 （ｂ）は、図１５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

（第１実施形態）
＜ガイガーミュラー計数管１０の構成＞
図１（ａ）は、ガイガーミュラー計数管１０の断面図である。ガイガーミュラー計数管１０は、封入管１１と、陽極導体１２と、陰極導体１３と、により形成されている。以下の説明では、封入管１１が伸びる方向をＺ軸方向、封入管１１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１１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１１は、例えばガラスにより筒形に形成される。封入管１１の＋Ｚ軸側及び−Ｚ軸側の両端は封止されており、封入管１１の内部の空間１４は密封されている。封入管１１の−Ｚ軸側の端では、陽極導体１２及び陰極導体１３が貫通している。

陽極導体１２は、棒状であり空間１４に配置される陽極電極１２ａと、陽極電極１２ａに接続され封入管１１の端部で支持される線状の第１金属リード部１２ｂと、により構成されている。第１金属リード部１２ｂは封入管１１の−Ｚ軸側の端部で支持されており、陽極電極１２ａは−Ｚ軸側の端が第１金属リード部１２ｂに接続されている。また、ガイガーミュラー計数管１０では、陽極電極１２ａがＺ軸方向に伸びる一直線１５０上に配置されている。

陰極導体１３は、空間１４で陽極電極１２ａの周りを取り囲む円筒形の陰極電極１３ａと、陰極電極１３ａに接続され封入管１１の端部で支持される線状の第２金属リード部１３ｂと、により構成されている。第２金属リード部１３ｂは封入管１１の−Ｚ軸側の端部で支持されており、陰極電極１３ａは−Ｚ軸側の端が第２金属リード部１３ｂに接続されている。

陽極電極１２ａ及び陽極電極１２ａを取り囲む陰極電極１３ａにより、放射線を検出する放射線検出部１５が形成される。放射線検出部１５は、放射線を検出する空間である空間１５ａを有している。空間１５ａは、陰極電極１３ａに囲まれる空間であり、空間内のＸＹ平面内に陽極電極１２ａと陰極電極１３ａとの両方を含む領域である。また、陽極電極１２ａは、陰極電極１３ａの−Ｚ軸側の開口から挿入され、空間１５ａを貫通して陰極電極１３ａの＋Ｚ軸側の開口から突き抜けるように配置されている。陽極電極１２ａが陰極電極１３ａの＋Ｚ軸側の開口から突き抜けるように配置されることにより、陽極電極１２ａの先端の位置を確認することで陽極電極１２ａが陰極電極１３ａの中心軸から大きく外れていないかどうかを確認することができる。さらに、空間１５ａ内であり、陰極電極１３ａの＋Ｚ軸側の開口の近くの陽極電極１２ａには、ビーズ８５０が取り付けられている。

図１（ｂ）は、ビーズ８５０の平面図である。ビーズ８５０は、例えば外形が、楕円をその短軸を回転軸として得られる回転体である回転楕円体（ドーナツ形状）であり、その回転軸に沿ってビーズ８５０を貫通する貫通孔８５１が形成されている。ビーズ８５０は、貫通孔８５１に陽極電極１２ａが通されることにより陽極電極１２ａに固定される。そのため、ビーズ８５０の貫通孔８５１の直径をＷ１とすると、直径Ｗ１は陽極電極１２ａの線径以上の大きさに形成される。また、ビーズ８５０は、ＸＹ平面内で陰極電極１３ａに取り囲まれるように配置されるため、ビーズ８５０のＸＹ平面での外径をＷ２とすると、外径Ｗ２は陰極電極１３ａの内径よりも小さく形成される。

ビーズ８５０の陽極電極１２ａへの固定は、例えば、陽極電極１２ａと貫通孔８５１とのすき間を塞ぐように低融点ガラス等を埋めることにより行うことができる。また、ビーズ８５０の直径Ｗ１と陽極電極１２ａの線径との差を小さくし、ビーズ８５０と陽極電極１２ａとの間の摩擦力を大きくすることにより行っても良い。

ビーズ８５０は、陽極電極１２ａと陰極電極１３ａとの電気的絶縁を保つため、絶縁体により形成される。また、封入管１１内には不活性ガス及びクエンチガスが封入されるが、さらに封入管１１内に他のガスが混入した場合にはガイガーミュラー計数管の特性に影響する。そのため、ビーズ８５０は、ガスの発生源とならない素材であることが好ましい。これらのことを満たすように、例えば、ビーズ８５０は、硬質ガラス、モリブデンガラス、セラミック、プラスチック等により形成される。

図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。陽極電極１２ａは陰極電極１３ａの中心軸上に配置されている。すなわち、陰極電極１３ａの中心軸は一直線１５０（図１（ａ）参照）上に配置される。これにより、陰極電極１３ａと陽極電極１２ａとの間に電圧がかかった場合には、ＸＹ平面内において、陰極電極１３ａに囲まれる空間１５ａの電場が陽極電極１２ａを中心とした回転対称に形成される。また、空間１５ａを含む空間１４には不活性ガス及びクエンチガスが封入される。不活性ガスには、例えばヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、又はアルゴン（Ａｒ）などの希ガスが用いられる。また、クエンチガスには、例えば、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）又は塩素（Ｃｌ）等のハロゲン系のガスが用いられる。

ガイガーミュラー計数管１０では、封入管１１を介して空間１５ａに放射線が侵入すると、放射線は不活性ガスを正に帯電したイオンと負に帯電した電子とに電離させる。また、陽極電極１２ａと陰極電極１３ａとの間に例えば４００から６００Ｖの電圧がかけられることにより空間１５ａに電場が形成される。そのため、電離したイオン及び電子は、それぞれ陰極電極１３ａ及び陽極電極１２ａに向かって加速する。加速されたイオンは、他の不活性ガスに衝突して他の不活性ガスを電離させる。このような電離の繰り返しにより、空間１５には雪崩状に電離したイオン及び電子が形成されパルス電流が流れる。ガイガーミュラー計数管１０を有する放射線計測計２０（図２参照）は、このようなパルス電流によるパルス信号のパルスの回数を計測することにより放射線量を測定することができる。また、このような電流が連続的に流れるとパルスの回数を計測できなくなるが、これを防ぐためにクエンチガスが不活性ガスと共に空間１４に封入されている。クエンチガスはイオンが有するエネルギーを失わせる働きをする。

この様なガイガーミュラー計数管では陽極電極が陰極電極の中心軸上に配置されることが好ましい。これは、陽極電極が陰極電極の中心軸から外れる場合には陽極電極と陰極電極とが短絡する可能性があり、また、陽極電極と陰極電極とが短絡しなくても、陽極電極が陰極電極の中心軸から外れることがガイガーミュラー計数管の特性のばらつきの原因となる場合があるためである。特に陰極電極の内径と陽極電極の外径との差が大きい場合には、このばらつきが大きくなる。しかし、製造工程において、陽極電極を陰極電極の中心軸上に安定的に配置することは容易ではなく、電極同士の短絡及びガイガーミュラー計数管の特性のばらつきを完全に抑えることができなかった。

ガイガーミュラー計数管１０では図１（ｃ）に示されるように、陽極電極１２４にビーズ８５０が取り付けられることにより、ビーズ８５０が陽極電極１２ａと陰極電極１３ａとの間隔を所定の範囲に保ち、陽極電極１２ａを陰極電極１３ａの中心軸上の付近に配置することが容易になる。これにより、ガイガーミュラー計数管の製造が容易になり、陰極電極と陽極電極との短絡が防がれ、ガイガーミュラー計数管の特性のばらつきを抑えることができる。

ガイガーミュラー計数管１０では、ビーズ８５０が回転楕円体に近い形状に形成されたが、ビーズの外形は円柱状、円盤状、楕円体状、球状、又は輪環（トーラス体）状等の様々な形状に形成されることができる。さらに、ビーズ８５０の形成位置は、空間１５ａ内の陽極電極１２ａの先端側に限られず、空間１５ａ内のどの位置に形成されても良く、ビーズ８５０の形成個数は１個に限られず、複数個が空間１５ａ内に配置されても良い。

＜放射線計測計２０の構成＞
図２は、放射線計測計２０の概略構成図である。ガイガーミュラー計数管１０は、例えば放射線計測計に用いることができる。放射線計測計２０は、ガイガーミュラー計数管１０を含んで構成されており、陽極導体１２及び陰極導体１３が高電圧回路部２１に接続されている。放射線計測計２０は、陽極導体１２と陰極導体１３との間に高電圧がかけられることにより放射線が測定される。高電圧回路部２１はカウンター２２に接続されている。ガイガーミュラー計数管１０の放射線検出部１５で検出されたパルス信号は、カウンター２２でカウントされ、算出部２３で放射線量に換算され、換算された放射線量が表示部２４に表示される。算出部２３には電源２５が接続されることにより電力が供給される。

（第２実施形態）
ガイガーミュラー計数管では、ビーズを様々な形状、方法により形成することができる。また、ビーズを陽極電極に配置する代わりに、陰極電極にリングを形成しても良い。以下に、このようなガイガーミュラー計数管１０の変形例について説明する。また、以下の説明では、ガイガーミュラー計数管１０と同じ部分に関してはガイガーミュラー計数管１０と同じ符号を付してその説明を省略する。

＜ガイガーミュラー計数管３０の構成＞
図３（ａ）は、ガイガーミュラー計数管３０の断面図である。ガイガーミュラー計数管３０は、封入管１１と、陽極導体１２と、陰極導体１３と、陽極電極１２ａに取り付けられるビーズ８５２と、を含んで形成されている。ガイガーミュラー計数管３０は、ガイガーミュラー計数管１０においてビーズ８５０がビーズ８５２に置き換えられることにより形成されている。ビーズ８５２はビーズ８５０と同じく陰極電極１３ａの＋Ｚ軸側の開口付近に形成されている。

ガイガーミュラー計数管１０のビーズ８５０ではあらかじめ貫通孔８５１を有するビーズが形成された後に陽極電極１２ａに取り付けられたが、ビーズは陽極電極１２ａ上に直接形成されても良い。ビーズ８５２は、陽極電極１２ａ上に溶融した低融点ガラスが直接塗布され、球状に近い形状で固化されることにより形成されている。

＜ビーズ８５３の構成＞
図３（ｂ）は、ビーズ８５３の概略斜視図である。ガイガーミュラー計数管１０において、ビーズ８５０の代わりにスリット８５４が形成されたビーズ８５３が用いられても良い。ビーズ８５３は外形が円盤状に形成されており、中央の貫通孔８５５とビーズ８５３の外周とがスリット８５４により繋がっている。また、ビーズ８５３では、貫通孔８５５の直径Ｗ３が陽極電極１２ａの外径よりも小さく形成されている。ビーズ８５３ではスリット８５４を一時的に広げることにより、直径Ｗ３を陽極電極１２ａの外径よりも大きく広げることができる。そのため、ビーズ８５３の陽極電極１２ａへの取り付けが容易になる。また、通常では直径Ｗ３が陽極電極１２ａの外径よりも小さいため、ビーズ８５３が陽極電極１２ａに取り付けられた場合には、ビーズ８５３が陽極電極１２ａをより強く保持することができるため好ましい。

＜ガイガーミュラー計数管４０の構成＞
図４（ａ）は、ガイガーミュラー計数管４０の概略斜視図である。ガイガーミュラー計数管４０は、封入管１１と、陽極導体１２と、陰極導体１３と、陽極電極１２ａに取り付けられるビーズ８５６と、を含んで形成されている。ガイガーミュラー計数管４０は、ガイガーミュラー計数管１０のビーズ８５０がビーズ８５６に置き換えられることにより形成されている。ビーズ８５６はビーズ８５０と同じく空間１５ａ内の陽極電極１２ａの先端側に配置されている。

図４（ｂ）は、ビーズ８５６の平面図である。ビーズ８５６は、陽極電極１２ａに取り付けられる胴体部８５６ａと、胴体部８５６ａに取り付けられる３つの突起部８５６ｂと、により形成されている。また、各突起部８５６ｂは、例えば胴体部８５６ａの外周に等間隔に配置される。ガイガーミュラー計数管４０では、突起部８５６ｂにより陽極電極１２ａと陰極電極１３ａとの間隔が、ガイガーミュラー計数管４０の特性のばらつきが許容範囲内に抑えられる所定の距離の範囲内に保たれる。

ビーズ８５０（図１（ｂ）参照）では、陽極電極１２ａを陰極電極１３ａの中心軸の近くに配置するために外径Ｗ２を大きくする場合、ビーズ８５０が陰極電極１３ａの開口を塞ぎ、空間１５ａの内外のガスの流れが悪くなり、空間１５ａの内外でガスの濃度差が生じてガイガーミュラー計数管の特性に影響が及ぶことが懸念される。ビーズ８５６では、突起部８５６ｂにより陽極電極１２ａを陰極電極１３ａの中心軸の近くに配置すると共にビーズ８５６が陰極電極１３ａの開口を塞がないため、空間１５ａの内外にガスの濃度差が生じることが防がれており、ガイガーミュラー計数管の特性に影響が及ぶことが防がれている。

＜ガイガーミュラー計数管５０の構成＞
図５（ａ）は、ガイガーミュラー計数管５０の概略断面図である。ガイガーミュラー計数管５０は、封入管１１と、陽極導体１２と、陰極導体１３と、陰極電極１３ａに取り付けられるリング８５７と、を含んで形成されている。リング８５７は、陽極電極１２ａが空間１５ａから突き抜ける側の陰極電極１３ａの開口である＋Ｚ軸側の開口の縁を覆うように配置されている。

リング８５７は、例えば陰極電極１３ａの周囲に低融点ガラスを塗布し、冷却することにより形成することができる。また、リング８５７は、硬質ガラス、モリブデンガラス、セラミック、又はプラスチック等の絶縁体により形成されたリングを陰極電極１３ａの開口に嵌め込むこと、又は低融点ガラス等の接着材により陰極電極１３ａの開口に固定することにより形成されることができる。

図５（ｂ）は、＋Ｚ軸側から−Ｚ軸方向に見たガイガーミュラー計数管５０の側面図である。リング８５７は、陰極電極１３ａの周囲に形成されている。また、陰極電極１３ａの内径をＷ５、リング８５７の内径をＷ４とすると、リング８５７の内径Ｗ４は陰極電極１３ａの内径Ｗ５よりも小さく形成される。これにより陽極電極１２ａが陰極電極１３ａの中心軸から外れた場合でも陰極電極１３ａと陽極電極１２ａとが接触してショートすることが防がれる。

また、ガイガーミュラー計数管５０では、内径Ｗ４の大きさを小さくすることにより、陽極電極１２ａの位置を陰極電極１３ａの中心軸に近い位置に限定することができる。さらに、ビーズを陽極電極に取り付ける場合にはビーズの重さにより陽極電極が変形することが懸念されるが、陰極電極は直径が陽極電極よりも大きく変形し難いため、電極の変形等を懸念する必要がない。

（第３実施形態）
封入管内には、複数の陰極電極又は陽極電極が形成されていても良い。以下に封入管内に複数の陰極電極又は陽極電極が形成された例を説明する。

＜ガイガーミュラー計数管１１０の構成＞
図６（ａ）は、ガイガーミュラー計数管１１０の断面図である。ガイガーミュラー計数管１１０は、封入管１１１と、陽極導体１１２と、陰極導体１１３と、ビーズ８５０と、により形成されている。以下の説明では、封入管１１１が伸びる方向をＺ軸方向、封入管１１１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１１１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１１１はガラスにより筒形に形成されている。封入管１１１の＋Ｚ軸側及び−Ｚ軸側の両端は封止されており、封入管１１１の内部の空間１１４は密封されている。封入管１１１の＋Ｚ軸側及び−Ｚ軸側の両端では、陽極導体１１２及び陰極導体１１３が貫通している。

陽極導体１１２は、棒状であり空間１１４に配置される陽極電極１２４と、陽極電極１２４に接続され封入管１１１の端部で支持される線状の第１金属リード部１２３と、により構成されている。ガイガーミュラー計数管１１０では、陽極導体１１２が第１陽極導体１１２ａ及び第２陽極導体１１２ｂにより構成されている。第１陽極導体１１２ａは空間１１４の−Ｚ軸側に配置され、第２陽極導体１１２ｂは空間１１４の＋Ｚ軸側に配置される。また、第１陽極導体１１２ａは陽極電極１２４ａ及び第１金属リード部１２３ａにより構成され、第２陽極導体１１２ｂは陽極電極１２４ｂ及び第１金属リード部１２３ｂにより構成される。第１金属リード部１２３ａは封入管１１１の−Ｚ軸側の端部で支持され、第１金属リード部１２３ｂは封入管１１１の＋Ｚ軸側の端部で支持されている。また、ガイガーミュラー計数管１１０では、陽極電極１２４ａと陽極電極１２４ｂとがＺ軸方向に伸びる一直線１５０上に配置されている。

陰極導体１１３は、空間１１４で陽極電極１２４の周りを取り囲む筒形の陰極電極１２１と、陰極電極１２１に接続され封入管１１１の端部で支持される線状の第２金属リード部１２２と、により構成されている。陰極電極１２１は、例えば鉄、ニッケル、コバルトの合金である金属コバール又はステンレスにより形成される円筒形の金属パイプにより構成され、陽極電極１２４は陰極電極１２１の中心軸上に配置されている。すなわち、陰極電極１２１の中心軸は一直線１５０上に配置される。ガイガーミュラー計数管１１０では、陰極導体１１３が第１陰極導体１１３ａ及び第２陰極導体１１３ｂにより構成されている。第１陰極導体１１３ａは空間１１４の−Ｚ軸側に配置され、第２陰極導体１１３ｂは空間１１４の＋Ｚ軸側に配置される。また、第１陰極導体１１３ａは陰極電極１２１ａ及び第２金属リード部１２２ａにより構成され、第２陰極導体１１３ｂは陰極電極１２１ｂ及び第２金属リード部１２２ｂにより構成されている。第２金属リード部１２２ａは封入管１１１の−Ｚ軸側の端部で支持され、第２金属リード部１２２ｂは封入管１１１の＋Ｚ軸側の端部で支持されている。

ガイガーミュラー計数管１１０では、陽極電極１２４の陰極電極１２１に取り囲まれる位置にビーズ８５０が取り付けられている。ビーズ８５０は、陽極電極１２４ａ及び陽極電極１２４ｂにそれぞれ取り付けられており、陰極電極１２１ａの＋Ｚ軸側の開口付近、及び陰極電極１２１ｂの−Ｚ軸側の開口付近に配置されている。

陽極電極１２４及び陽極電極１２４を取り囲む陰極電極１２１により、放射線を検出する放射線検出部１２５が形成される。図６（ａ）では、陽極電極１２４ａ及び陰極電極１２１ａにより形成される放射線検出部１２５を第１放射線検出部１２５ａとし、陽極電極１２４ｂ及び陰極電極１２１ｂにより形成される放射線検出部１２５を第２放射線検出部１２５ｂとしている。ガイガーミュラー計数管１１０では、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂにおいてそれぞれ放射線が検出される。

放射線検出部１２５は、放射線を検出する空間である空間１１５を有している。空間１１５は、陰極電極１２１に囲まれる空間であり、空間内のＸＹ平面内に陽極電極１２４と陰極電極１２１との両方を含む領域である。図６（ａ）では、第１放射線検出部１２５ａの空間１１５を空間１１５ａとし、第２放射線検出部１２５ｂの空間１１５を空間１１５ｂとしている。

ガイガーミュラー計数管では空間１１５に侵入する放射線を計測するため、空間１１５を大きく形成することにより放射線の検出感度を上げることができる。しかし、陽極電極１２４及び陰極電極１２１を長くすることで空間１１５を大きく形成する場合には、陽極電極１２４及び陰極電極１２１の空間１１５内での固定強度が弱くなり、ガイガーミュラー計数管が衝撃に弱くなる。

ガイガーミュラー計数管１１０では、空間１１４に陽極電極１２４及び陰極電極１２１をそれぞれ二組形成することにより空間１１５の大きさを大きくしており、さらに各陽極電極１２４及び陰極電極１２１をガイガーミュラー計数管１１０の−Ｚ軸側又は＋Ｚ軸側に固定することにより陽極電極１２４及び陰極電極１２１の空間１１４での固定強度を上げている。そのため、ガイガーミュラー計数管１１０では耐衝撃性が向上されている。

また、ガイガーミュラー計数管では陽極電極が陰極電極の中心軸上に配置されることが好ましいが、中心軸上から外れる場合がある。この場合、ガイガーミュラー計数管の特性のばらつきの原因となる。特に陰極電極の内径と陽極電極の外形との差が大きい場合には、このばらつきが大きくなる。また、製造工程において、陽極電極を陰極電極の中心軸上に安定的に配置することは容易ではなかった。ガイガーミュラー計数管１１０では図６（ａ）に示されるように、陽極電極１２４にビーズ８５０が取り付けられることにより、ビーズ８５０が陽極電極１２４と陰極電極１２１との間隔を所定の範囲に保ち、陽極電極１２４を陰極電極１２１の中心軸上の付近に配置することが容易になる。そのため、ガイガーミュラー計数管の製造が容易になり、ガイガーミュラー計数管の特性のばらつきを抑えることができる。

ガイガーミュラー計数管１１０ではビーズ８５０が陰極電極１２１ａの＋Ｚ軸側の開口付近及び陰極電極１２１ｂの−Ｚ軸側の開口付近に配置されたが、ビーズ８５０を配置する位置はこの位置に限らず陰極電極１２１に囲まれる領域であればどの位置に配置されても良い。また、図６（ａ）において、さらに陰極電極１２１ａの−Ｚ軸側の開口付近及び陰極電極１２１ｂの＋Ｚ軸側の開口付近にもビーズ８５０を配置する等、１本の陽極電極の複数の箇所にビーズ８５０が配置されても良い。

図６（ｂ）は、基板１４０に取り付けられたガイガーミュラー計数管１１０の概略側面図である。ガイガーミュラー計数管１１０は基板１４０に固定されて用いられる。従来のガイガーミュラー計数管では封入管の一方の端からのみ電極が引き出されており、ガイガーミュラー計数管の一方の端のみで基板等に固定されていた。これに対して、ガイガーミュラー計数管１１０では封入管１１１の両端から電極が引き出されており、図６（ｂ）に示されるようにガイガーミュラー計数管１１０の＋Ｚ軸側及び−Ｚ軸側の両端で基板１４０に固定される。そのため、ガイガーミュラー計数管１１０では従来のガイガーミュラー計数管に比べて強固に安定して基板等に固定されることができる。

また、ガイガーミュラー計数管１１０では、不活性ガス及びクエンチガスを流通させず、空間１１４に封入した状態で測定を行う。そのため、空間１１４内の状態が安定し、放射線の検出感度を安定に保つことができる。

さらに、放射線の検出感度を上げるため等で複数のガイガーミュラー計数管を使用する場合には、個々のガイガーミュラー計数管の感度の個体差により、放射線検出の精度が低くなる場合がある。ガイガーミュラー計数管１１０では１つのガイガーミュラー計数管内に二組の放射線検出部１２５を配置するため、不活性ガス及びクエンチガスが共通して使用される。したがって、ガイガーミュラー計数管１１０内の不活性ガス及びクエンチガスの比が同一になる。そのため、ガイガーミュラー計数管１１０では、二組のガイガーミュラー計数管を使用する場合よりも放射線検出の精度を上げることができる。

＜放射線計測計１００の構成＞
図７は、放射線計測計１００の概略構成図である。放射線計測計１００は、ガイガーミュラー計数管１１０を含んで構成されている。陽極導体１１２ａ及び陰極導体１１３ａは、第１高電圧回路部１３０ａに接続されており、両導体間には高電圧がかけられる。また、陽極導体１１２ｂ及び陰極導体１１３ｂは、第２高電圧回路部１３０ｂに接続されており、両導体間には高電圧がかけられる。第１高電圧回路部１３０ａは第１カウンター１３１ａに接続されており、第２高電圧回路部１３０ｂは第２カウンター１３１ｂに接続されている。ガイガーミュラー計数管１１０の第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂで検出されたパルス信号は、第１カウンター１３１ａ及び第２カウンター１３１ｂでカウントされ、算出部１３２で放射線量に換算され、換算された放射線量が表示部１３４に表示される。算出部１３２には電源１３３が接続されることにより電力が供給される。

図７に示される放射線計測計１００では、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂがそれぞれ異なる高電圧回路部及びカウンターに接続されることにより個別に放射線量を検出している。しかし、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂは、並列に１つの高電圧回路部及びカウンターに接続されて第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂの全体としての放射線量を検出してもよい。

（第４実施形態）
ガイガーミュラー計数管１１０で検出される放射線量はβ線及びγ線の両方の放射線量の合計値として計測される。一方、β線及びγ線の各放射線量を測定したい場合がある。以下に、β線及びγ線の各放射線量を測定するためのガイガーミュラー計数管２１０及び放射線計測計２００について説明する。また、以下の説明では、第２実施形態と同じ部分に関しては第２実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

＜ガイガーミュラー計数管２１０の構成＞
図８（ａ）は、ガイガーミュラー計数管２１０の概略構成図である。ガイガーミュラー計数管２１０は、ガイガーミュラー計数管１１０の第１放射線検出部１２５ａに、封入管１１１の外側から取り囲むようにβ線を遮蔽する遮蔽部２１６が取り付けられることにより形成されている。遮蔽部２１６は、例えばアルミニウムの円筒管として形成されることができる。

ガイガーミュラー計数管２１０では、遮蔽部２１６で覆われていない第２放射線検出部１２５ｂにおいてβ線及びγ線を検出することができる。また、遮蔽部２１６で覆われている第１放射線検出部１２５ａでは、β線が遮蔽部２１６で遮蔽されるため、γ線のみを検出することができる。β線の放射線量は、第２放射線検出部１２５ｂの放射線量から第１放射線検出部１２５ａの放射線量を差し引くことにより求めることができる。

従来、γ線とβ線とを同時に測定する場合には、ガイガーミュラー計数管を２本用意していた。一方のガイガーミュラー計数管はアルミ管等に入れることによりβ線を遮断してγ線のみを測定する。また、他方のガイガーミュラー計数管でβ線とγ線とを測定する。そして、β線は、他方のガイガーミュラー計数管の放射線量から一方のガイガーミュラー計数管の放射線量を差し引くことにより求める。

これに対して、ガイガーミュラー計数管２１０では１本のガイガーミュラー計数管でβ線及びγ線の両方の放射線量を同時に測定することができる。そのため、複数のガイガーミュラー計数管を用意する手間を省くことができるため、測定が容易になる。また、ガイガーミュラー計数管１１０と同様に、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂにおいて不活性ガス及びクエンチガスが共通して使用されるため、二組のガイガーミュラー計数管を使用する場合よりも放射線検出の精度を上げることができる。

＜放射線計測計２００の構成＞
図８（ｂ）は、放射線計測計２００の概略構成図である。放射線計測計２００では、図７に示される放射線計測計１００において、ガイガーミュラー計数管１１０の代わりにガイガーミュラー計数管２１０が用いられ、遮蔽部２１６の位置を判断するための位置判断部２３５が設けられている。図８（ｂ）に示されている状態では、遮蔽部２１６で遮蔽される第１放射線検出部１２５ａに接続される第１カウンター１３１ａではγ線のみの放射線量が検出される。また、第２放射線検出部１２５ｂに接続される第２カウンター１３１ｂではγ線及びβ線の放射線量が検出される。そのため、放射線計測計２００では、第１放射線検出部１２５ａの放射線量によりγ線の放射線量を検出することができ、第２放射線検出部１２５ｂの放射線量から第１放射線検出部１２５ａの放射線量を引くことによりβ線の放射線量を検出することができる。これらの計算は算出部１３２で行われ、さらに結果を表示部１３４に表示することができる。

また、放射線計測計２００では、遮蔽部２１６を第１放射線検出部１２５ａから自由に取り外し及び装着できるように形成されている。例えば、遮蔽部２１６を図８（ｂ）の状態から−Ｚ軸方向に移動させて第１放射線検出部１２５ａを露出することにより、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂを同じ条件で測定を行うことができる。この状態で測定を行うことにより、第１放射線検出部１２５ａと第２放射線検出部１２５ｂとの間の放射線量検出値を校正すること等ができる。

さらに、遮蔽部２１６には、例えば、ガイガーミュラー計数管２１０に装着されているか取り外されているかを検知するためのセンサー（不図示）が取り付けられることにより、遮蔽部２１６の脱着を自動的に判断させても良い。センサーは、遮蔽部２１６の位置を判断する位置判断部２３５に接続され、位置判断部２３５は算出部１３２に接続されている。算出部１３２では、位置判断部２３５がガイガーミュラー計数管２１０に遮蔽部２１６が装着されていると判断した場合には、第１放射線検出部１２５ａからγ線を検出し、第２放射線検出部１２５ｂから第１放射線検出部１２５ａの放射線量を差し引くことによりβ線を自動的に検出する。また、位置判断部２３５がガイガーミュラー計数管２１０に遮蔽部２１６が装着されていると判断した場合には、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂの放射線量を表示部１３４に表示させる。表示部１３４への表示は、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂの放射線量の加算平均を表示しても良い。

（第５実施形態）
ガイガーミュラー計数管では、陰極導体又は陽極導体のどちらか一方のみが二組形成されていても良い。以下に、陰極導体又は陽極導体のどちらか一方のみが二組形成さ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実施形態及び第２実施形態と同じ部分に関しては第１実施形態及び第２実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

＜ガイガーミュラー計数管３１０の構成＞
図９（ａ）は、ガイガーミュラー計数管３１０の断面図である。ガイガーミュラー計数管３１０は、封入管１１１と、陽極導体３１２と、陰極導体３１３と、ビーズ８５０と、により形成されている。

陽極導体３１２は、空間１１４に配置される陽極電極３２４と、陽極電極３２４に接続され封入管１１１の−Ｚ軸側の端部で支持される線状の第１金属リード部１２３ａと、により構成されている。陽極電極３２４は、−Ｚ軸側の端が第１金属リード部１２３ａに接続されており、＋Ｚ軸側の端は空間１１４の＋Ｚ軸側の端部付近にまでＺ軸方向に伸びている。

陰極導体３１３は、空間１１４の−Ｚ軸側に配置される第１陰極導体３１３ａと、空間１１４の＋Ｚ軸側に配置される第２陰極導体３１３ｂと、により構成されている。第１陰極導体３１３ａは、陰極電極１２１ａ及び第２金属リード部１２２ａにより構成されており、第２金属リード部１２２ａが陰極電極１２１ａの外側表面に接合されている。第２陰極導体３１３ｂは、陰極電極１２１ｂ及び第２金属リード部３２２ｂにより構成されており、第２金属リード部３２２ｂが陰極電極１２１ｂの外側表面に接合されている。また、第２金属リード部３２２ｂは封入管１１１の＋Ｚ軸側の端部の中央で支持されている。

ガイガーミュラー計数管３１０では、陰極電極１２１ａと陽極電極３２４とにより第１放射線検出部３２５ａが形成され、陰極電極１２１ｂと陽極電極３２４とにより第２放射線検出部３２５ｂが形成される。第１放射線検出部３２５ａは放射線を検出する空間３１５ａを有しており、第２放射線検出部３２５ｂは放射線を検出する空間３１５ｂを有している。また、空間３１５ｂ内の陰極電極１２１ｂの＋Ｚ軸側の開口付近には、陽極電極３２４に取り付けられたビーズ８５０が配置されている。これにより、陽極電極３２４は陰極電極１２１ａ及び陰極電極１２１ｂの中心軸上又はその付近に配置される。

陽極電極３２４では、第１放射線検出部３２５ａ及び第２放射線検出部３２５ｂにおいて発生する電離した電子を検出する。そのため、陽極電極３２４で検出されるパルス信号を測定することにより、第１放射線検出部３２５ａ及び第２放射線検出部３２５ｂに於いて検出されるβ線及びγ線の合計放射線量を測定することができる。

各放射線検出部では、電離されたイオンが陰極電極１２１において電子を受け取ることにより陰極電極１２１にパルス電流が流れる。このパルス電流を測定することにより放射線量を測定することができる。陰極電極１２１ａ及び陰極電極１２１ｂにおいては、それぞれ第１放射線検出部３２５ａ及び第２放射線検出部３２５ｂにおけるβ線及びγ線の合計放射線量が測定される。

ガイガーミュラー計数管３１０では、陽極電極３２４により第１放射線検出部３２５ａ及び第２放射線検出部３２５ｂの全体の放射線量を測定すると共に、各陰極電極により第１放射線検出部３２５ａ及び第２放射線検出部３２５ｂの放射線量を個別に測定することができる。また、ガイガーミュラー計数管３１０では、このような個別測定を行うことができるにもかかわらず、陽極電極３２４が一つであるため組み立てが容易である。

また、陰極導体３１３では、第２金属リード部１２２ａ及び第２金属リード部３２２ｂが陰極電極１２１ａ及び陰極電極１２１ｂの外側表面に接合されているため、放射線を検出する空間３１５ａ及び空間３１５ｂにおいて陽極電極と陰極電極との間隔がどの位置でも一定となる。これにより、空間３１５ａ及び空間３１５ｂにおける放電条件のムラがなくなり、より正確な測定を行うことができる。なお、このような陰極電極の外側表面に金属リード部が接合される構成は、前述のガイガーミュラー計数管１１０及び後述のガイガーミュラー計数管４１０等において採用されても良い。

＜ガイガーミュラー計数管３１０ａの構成＞
図９（ｂ）は、ガイガーミュラー計数管３１０ａの概略断面図である。ガイガーミュラー計数管３１０ａは、ガイガーミュラー計数管３１０及びガイガーミュラー計数管３１０の第１放射線検出部３２５ａを覆う遮蔽部２１６により構成されている。

第１放射線検出部３２５ａでは、γ線のみが検出される。そのため、陰極電極１２１ａにおいて観測されるパルス信号を測定することによりγ線の放射線量を検出することができる。また、陰極電極１２１ｂにより検出される放射線量から陰極電極１２１ａにおいて検出される放射線量を差し引くことによりβ線の放射線量を測定することができる。

また、ガイガーミュラー計数管３１０ａを用いて、図８（ｂ）に示される放射線計測計２００と同様に、遮蔽部２１６の脱着を自由に行うことができる放射線計測計を形成することができる。

＜ガイガーミュラー計数管４１０の構成＞
図１０（ａ）は、ガイガーミュラー計数管４１０の断面図である。ガイガーミュラー計数管４１０は、封入管１１１と、陽極導体１１２と、陰極導体４１３と、ビーズ８５０と、により形成されている。

陰極導体４１３は、陰極電極４２１と、封入管１１１の−Ｚ軸側の端部を貫通し陰極電極４２１を保持する第２金属リード部１２２ａと、により構成されている。陰極電極４２１は、空間１１４にＺ軸方向に伸びるように配置されている。陰極電極４２１は、空間１１４の−Ｚ軸側の端部付近から＋Ｚ軸側の端部付近にまで伸びている。

陽極導体１１２は、図６（ａ）に示されるガイガーミュラー計数管１１０と同様に、第１陽極導体１１２ａと第２陽極導体１１２ｂとにより構成されている。第１陽極導体１１２ａの陽極電極１２４ａ及び第２陽極導体１１２ｂの陽極電極１２４ｂは、共に陰極電極４２１の中心軸上に配置される。

ガイガーミュラー計数管４１０では、ＸＹ平面において陰極電極４２１と陽極電極１２４ａとが重なる部分を第１放射線検出部４２５ａ、ＸＹ平面において陰極電極４２１と陽極電極１２４ｂとが重なる部分を第２放射線検出部４２５ｂとする。また、第１放射線検出部４２５ａの放射線を検出する空間を空間４１５ａ、第２放射線検出部４２５ａの放射線を検出する空間を空間４１５ｂとする。また、空間４１５ａ内の＋Ｚ軸側及び空間４１５ｂ内の−Ｚ軸側では、陽極電極１２４ａ及び陽極電極１２４ｂにビーズ８５０が取り付けられている。

ガイガーミュラー計数管４１０では、陰極電極４２１により第１放射線検出部４２５ａ及び第２放射線検出部４２５ｂの合計放射線量が検出される。また、陽極電極１２４ａにより第１放射線検出部４２５ａのβ線及びγ線の合計放射線量を検出することができ、陽極電極１２４ｂにより第２放射線検出部４２５ｂのβ線及びγ線の合計放射線量を検出することができる。また、ガイガーミュラー計数管４１０では、このような複数の放射線量測定を同時に行うことができるにもかかわらず、陰極電極４２１が一つであるため組み立てが容易である。

また、ガイガーミュラー計数管４１０では、各陽極電極１２４が陰極電極４２１で囲まれるため陽極電極１２４の位置を確認することができないが、各陽極電極１２４にビーズ８５０が取り付けられているため各陽極電極１２４を陰極電極４２１の中心軸から大きく逸れることが無いように配置することができる。

＜ガイガーミュラー計数管４１０ａの構成＞
図１０（ｂ）は、ガイガーミュラー計数管４１０ａの概略断面図である。ガイガーミュラー計数管４１０ａは、ガイガーミュラー計数管４１０及びガイガーミュラー計数管４１０の第１放射線検出部４２５ａを覆う遮蔽部２１６により構成されている。

第１放射線検出部４２５ａでは、γ線のみが検出される。そのため、陽極電極１２４ａにおいて観測されるパルス信号を測定することによりγ線の放射線量を検出することができる。また、陽極電極１２４ｂにより検出される放射線量から陽極電極１２４ａにおいて検出される放射線量を差し引くことによりβ線の放射線量を測定することができる。

また、ガイガーミュラー計数管４１０ａを用いて、図８（ｂ）に示される放射線計測計２００と同様に、遮蔽部２１６の脱着を自由に行うことができる放射線計測計を形成することができる。

（第６実施形態）
放射線計測計１００では、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂがそれぞれ第１高電圧回路部１３０ａ及び第２高電圧回路部１３０ｂに接続されていたが、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂは共に１つの高電圧回路部に接続されても良い。以下に、複数の放射線計測部を有すると共に１つの高電圧回路部を有する放射線計測計について説明する。また、以下の説明では、第３実施形態から第５実施形態と同じ部分に関しては第１実施形態から第３実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

＜放射線計測計５００の構成＞
図１１は、放射線計測計５００の概略構成図である。放射線計測計５００は、ガイガーミュラー計数管１１０と、高電圧回路部５３０と、カウンター５３１と、算出部１３２と、表示部１３４と、電源１３３と、を含んで構成されている。高電圧回路部５３０は第１高電圧回路部１３０ａ及び第２高電圧回路部１３０ｂと同様の性能を有しており、カウンター５３１は第１カウンター１３１ａ及び第２カウンター１３１ｂと同様の性能を有している。

ガイガーミュラー計数管１１０の第１陽極導体１１２ａ及び第２陽極導体１１２ｂは互いに接続されて高電圧回路部５３０に接続される。また、第１陰極導体１１３ａ及び第２陰極導体１１３ｂは互いに接続されて高電圧回路部５３０に接続される。すなわち、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂは高電圧回路部５３０に対して並列に接続される。

高電圧回路部５３０にはカウンター５３１が接続され、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂで検出されるパルス信号がカウントされる。すなわち、カウンター５３１では、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂで検出される合計のパルス信号が検出される。カウンター５３１には算出部１３２が接続され、算出部１３２には電源１３３及び表示部１３４が接続される。

図１２は、放射線計測計の放電回数を比較したグラフである。図１２には、放射線計測計５００（図１１参照）、放射線計測計１００（図７参照）、及び放射線計測計１００ａの３つの放射線計測計の放電回数と印加電圧との関係が示されている。放射線計測計１００ａは、放射線計測計１００（図７参照）において第２放射線検出部１２５ｂの電極を開放して第１放射線検出部１２５ａのみで測定を行う放射線計測計である。図１２の縦軸は各放射線計測計のガイガーミュラー計数管全体の放電回数が示されている。放電回数は１０秒当たりの放電回数として示されている。また、図１２の横軸にはガイガーミュラー計数管の陽極電極及び陰極電極間に加えられる印加電圧の大きさが示されている。印加電圧は直流電圧であり、単位がボルト（Ｖ）となっている。

図１２において、放射線計測計１００ａの放電回数は、印加電圧が５００Ｖから５３０Ｖの間で増加し、印加電圧が５３０Ｖより大きくなると安定する。放射線計測計１００の放電回数は、印加電圧が５００Ｖから５４０Ｖの間で増加し、印加電圧が５３０Ｖより大きくなると安定する。放射線計測計５００では、印加電圧が４８０Ｖから５１０Ｖの間で放電回数が増加する。また、印加電圧が５１０Ｖから５８０Ｖの間では放電回数がなだらかに増加し、印加電圧が５８０Ｖより大きくなると放電回数が大きく増加する。

各放射線計測計の比較のために印加電圧が５５０Ｖである場合の放電回数を比べると、放射線計測計１００ａは２．４回／１０秒であり、放射線計測計１００は４．７回／１０秒であり、放射線計測計５００は８．７回／１０秒である。このとき、放射線計測計１００は放射線計測計１００ａに対して約２倍のパルス信号を検出している。また、放射線計測計５００は放射線計測計１００に対して約１．９倍、放射線計測計１００に対して約３．６倍のパルス信号を検出している。すなわち、図１２に示された３つの放射線計測計の中では、放射線計測計１００ａの放射線検出感度が最も低く、放射線計測計５００の放射線検出感度が最も高い。

放射線計測計１００と放射線計測計５００との主な違いは、高電圧回路部及びカウンターの使用個数である。そのため、図１２に示されるような放射線計測計１００と放射線計測計５００との放射線検出感度の違いは、高電圧回路部及びカウンターの使用個数に起因すると考えられる。さらに、カウンターはパルス信号をカウントするのみなので、高電圧回路部の使用個数が放射線検出感度の違いに大きく影響していると考えられる。

図１２の放射線計測計５００に示されるように、１つの高電圧回路部を使用することにより複数の高電圧回路部を用いる場合よりも放射線検出感度を上げることが出来る。また放射線計測計５００では、高電圧回路部及びカウンターの使用が１つのみであるので、放射線計測計の構成部品が少なくなって製造原価が低くなるため好ましい。

＜放射線計測計６００の構成＞
図１３は、放射線計測計６００の概略構成図である。放射線計測計６００は、ガイガーミュラー計数管６１０と、高電圧回路部５３０と、カウンター５３１と、算出部１３２と、表示部１３４と、電源１３３と、を含んで構成されている。

ガイガーミュラー計数管６１０は、封入管６１１と、陽極導体６１２と、陰極導体６１３と、ビーズ８５０と、により形成されている。封入管６１１は筒形のガラス管が、＋Ｚ軸方向、−Ｚ軸方向、及び＋Ｙ軸方向にそれぞれ伸びるように形成されている。封入管６１１の内部の空間６１４は密封されている。

陽極導体６１２は、第１陽極導体１１２ａ、第２陽極導体１１２ｂ、及び第３陽極導体６１２ｃにより構成されている。第３陽極導体６１２ｃは、陽極電極（不図示）及び第１金属リード部（不図示）により構成され、陽極電極が封入管６１１の＋Ｙ軸方向に伸びた空間内に配置される。第３陽極導体６１２ｃは、第１陽極導体１１２ａ及び第２陽極導体１１２ｂと同じ形状に形成され、第１陽極導体１１２ａ及び第２陽極導体１１２ｂとは封入管６１１内での配置位置のみが異なっている。第３陽極導体６１２ｃは、封入管６１１の＋Ｙ軸側の端部で支持されることにより封入管６１１に固定されている。

陰極導体６１３は、第１陰極導体１１３ａ、第２陰極導体１１３ｂ、及び第３陰極導体６１３ｃにより構成されている。第３陰極導体６１３ｃは、陰極電極６２１ｃ及び第２金属リード部６２２ｃにより構成され、封入管６１１の＋Ｙ軸方向に伸びる空間内に配置される。第３陰極導体６１３ｃは、第１陰極導体１１３ａ及び第２陰極導体１１３ｂと同じ形状であり、第１陰極導体１１３ａ及び第２陰極導体１１３ｂとは封入管６１１内での配置位置のみが異なっている。第３陰極導体６１３ｃは、第２金属リード部６２２ｃが封入管６１１の＋Ｙ軸側の端部で支持されることにより封入管６１１に固定されている。

ガイガーミュラー計数管６１０は、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂを備えると共に、第３陽極導体６１２ｃ及び第３陰極導体６１３ｃにより形成される第３放射線検出部６２５ｃを備える。第３放射線検出部６２５ｃは、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂと同様の形状に形成される放射線検出部であり、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂとは封入管６１１内での配置位置のみが異なっている。また、第１放射線検出部１２５ａの＋Ｚ軸側、第２放射線検出部１２５ｂの−Ｚ軸側、及び第３放射線検出部６２５ｃの−Ｙ軸側には、各検出部を構成する陽極電極に取り付けられることによりビーズ８５０が配置されている。

放射線計測計６００では、ガイガーミュラー計数管６１０の第１陰極導体１１３ａ、第２陰極導体１１３ｂ、及び第３陰極導体６１３ｃが互いに電気的に接続されて高電圧回路部５３０に接続される。また、第１陽極導体１１２ａ、第２陽極導体１１２ｂ、及び第３陽極導体６１２ｃが互いに電気的に接続されて高電圧回路部５３０に接続される。すなわち、第１放射線検出部１２５ａ、第２放射線検出部１２５ｂ、及び第３放射線検出部６２５ｃは高電圧回路部５３０に対して並列に接続される。

高電圧回路部５３０にはカウンター５３１が接続され、第１放射線検出部１２５ａ、第２放射線検出部１２５ｂ、及び第３放射線検出部６２５ｃで検出されるパルス信号がカウントされる。すなわち、カウンター５３１では、第１放射線検出部１２５ａ、第２放射線検出部１２５ｂ、及び第３放射線検出部６２５ｃで検出される合計のパルス信号をカウントする。カウンター５３１には算出部１３２が接続され、算出部１３２には電源１３２及び表示部１３４が接続される。

放射線計測計６００では、図１３に示されるように、封入管６１１を外側から取り囲むようにβ線を遮蔽する遮蔽部６１６を装着させることでβ線及びγ線の両方を測定することができる。この測定は、例えば、遮蔽部６１６を装着せずに測定を行うことでβ線及びγ線の合計値を測定し、さらに遮蔽部６１６を装着して測定を行うことでγ線の値を測定し、更にβ線及びγ線の合計値からγ線の値を引いてβ線の値を計算することにより行うことが出来る。

放射線計測計６００では、３つの放射線検出部を有することにより、放射線計測計５００よりも放射線検出の感度が高くなる。また、遮蔽部６１６を用いることにより、β線及びγ線の各値を測定することが出来る。放射線計測計６００では、同時にβ線及びγ線を測定しなくても、放射線計測計自体の放射線の検出感度が高いため、高い放射線の検出感度でβ線を測定することが出来る。

＜放射線計測計７００の構成＞
図１４は、放射線計測計７００の概略構成図である。放射線計測計７００は、ガイガーミュラー計数管７１０と、高電圧回路部５３０と、カウンター５３１と、算出部１３２と、表示部１３４と、電源１３３と、を含んで構成されている。

ガイガーミュラー計数管７１０は、封入管７１１と、陽極導体７１２と、陰極導体７１３と、ビーズ８５０と、により形成されている。封入管７１１は筒形のガラス管が、＋Ｚ軸方向、−Ｚ軸方向、＋Ｙ軸方向、及び＋Ｘ軸方向にそれぞれ伸びるように形成されている。封入管７１１の内部の空間７１４は密封されている。

陽極導体７１２は、第１陽極導体１１２ａ、第２陽極導体１１２ｂ、第３陽極導体６１２ｃ、及び第４陽極導体７１２ｄにより構成されている。第４陽極導体７１２ｄは、陽極電極（不図示）及び第１金属リード部（不図示）により構成され、封入管７１１の＋Ｘ軸方向に伸びる空間内に配置される。第４陽極導体７１２ｄは、第１陽極導体１１２ａ及び第２陽極導体１１２ｂと同じ形状であり、第１陽極導体１１２ａ及び第２陽極導体１１２ｂとは封入管７１１内での配置位置のみが異なっている。第４陽極導体７１２ｄは、封入管７１１の＋Ｘ軸側の端部で支持されることにより封入管７１１に固定されている。

陰極導体７１３は、第１陰極導体１１３ａ、第２陰極導体１１３ｂ、第３陰極導体６１３ｃ、及び第４陰極導体７１３ｄにより構成されている。第４陰極導体７１３ｄは、陰極電極７２１ｄ及び第２金属リード部７２２ｄにより構成され、封入管７１１の＋Ｘ軸方向に伸びる空間内に配置される。第４陰極導体７１３ｄは、第１陰極導体１１３ａ及び第２陰極導体１１３ｂと同じ形状であり、第１陰極導体１１３ａ及び第２陰極導体１１３ｂとは封入管７１１内での配置位置のみが異なっている。第４陰極導体７１３ｄは、第２金属リード部７２２ｄが封入管７１１の＋Ｘ軸側の端部で支持されることにより封入管７１１に固定されている。

ガイガーミュラー計数管７１０は、第１放射線検出部１２５ａ、第２放射線検出部１２５ｂ、及び第３放射線検出部６２５ｃを備えると共に、第４陽極導体７１２ｄ及び第４陰極導体７１３ｄにより形成される第４放射線検出部７２５ｄを備える。第４放射線検出部７２５ｄは、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂと同様の形状に形成される放射線検出部であり、第１放射線検出部１２５ａ及び第２放射線検出部１２５ｂとは封入管７１１内での配置位置のみが異なっている。また、第１放射線検出部１２５ａの＋Ｚ軸側、第２放射線検出部１２５ｂの−Ｚ軸側、第３放射線検出部６２５ｃの−Ｙ軸側、及び第４放射線検出部７２５ｄの−Ｘ軸側には、各検出部を構成する陽極電極に取り付けられることによりビーズ８５０が配置されている。

放射線計測計７００では、４つの放射線検出部を有することにより、放射線計測計５００及び６００よりも放射線検出の感度が高くなる。また、放射線計測計６００と同様に、遮蔽部（不図示）を用いてガイガーミュラー計数管７１０を覆うことにより、β線及びγ線の各値を測定することが出来る。

（第７実施形態）
ガイガーミュラー計数管では、封入管内の空間のガスの濃度が均一になるように陰極電極の側面に貫通孔を形成しても良い。以下に陰極電極の側面に貫通孔が形成されたガイガーミュラー計数管６０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関しては第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

＜ガイガーミュラー計数管６０の構成＞
図１５（ａ）は、ガイガーミュラー計数管６０を構成する陽極電極１２ａ、ビーズ８５０、及び陰極電極６３ａの概略斜視図である。ガイガーミュラー計数管６０は、ガイガーミュラー計数管１０（図１（ａ）参照）において、陰極電極１３ａの代わりに陰極電極６３ａが用いられたガイガーミュラー計数管である。

陰極電極６３ａは、例えば鉄、ニッケル、コバルトの合金である金属コバール又はステンレスの矩形形状の金属のシートが円筒状に丸められることにより形成される。また、陰極電極６３ａは、金属のシートの両端辺が互いに重ならないように離間されて丸められることにより、側面にＺ軸方向に伸びるスリット８５８が形成される。スリット８５８は、陰極電極６３ａの側面に形成され、陰極電極６３ａに囲まれる空間６５ａの内外を繋ぐ貫通孔となっている。

図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。陽極電極１２ａは陰極電極６３ａの中心軸上に配置されている。これにより、陰極電極６３ａと陽極電極１２ａとの間に電圧がかかった場合には、ＸＹ平面内において、陰極電極６３ａに囲まれる空間６５ａの電場が陽極電極１２ａを中心とした回転対称に形成される。また、空間６５ａを含む空間１４には不活性ガス及びクエンチガスが封入される。不活性ガスには、例えばヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、又はアルゴン（Ａｒ）などの希ガスが用いられる。また、クエンチガスには、例えば、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）又は塩素（Ｃｌ）等のハロゲン系のガスが用いられる。

ガイガーミュラー計数管１０では、ビーズ８５０の外径Ｗ２を大きくする場合に、封入管１１内のガスの流れが悪くなり、封入管１１内でガスの濃度差が生じ、ガイガーミュラー計数管の特性に影響が及ぶことが懸念される。陰極電極６３ａでは、スリット８５８を形成することにより陰極電極６３ａの内外の通気を良くし、陰極電極６３ａの内外にガスの濃度差が生じないようにされている。

陰極電極６３ａでは、空間６５ａの内外を繋ぐ貫通孔がスリット８５８として形成されているが、貫通孔の形状はスリットに限らない。貫通孔は、例えば金属にシートに複数の円形の貫通孔が形成されることにより形成されても良いし、金属のシートに複数の金属線材が網状に編み込まれた金網を用い、金網の網目が貫通孔となるように形成しても良い。また、これらの陰極電極は、第１実施形体のみならず、第２実施形態から第６実施形態において用いられても良い。

以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。また、各実施形態の特徴を様々に組み合わせて実施することができる。

また、例えば、上記実施形態では陰極電極が円筒形に形成されていたが、陰極電極の形状は、円筒形以外の筒形、すなわち、角筒状、楕円筒状、多角筒状等の様々な形状に形成されても良い。

２０、１００、２００、５００、６００、７００ … 放射線計測計
１０、３０、４０、５０、６０、１１０、２１０、３１０、３１０ａ、４１０、４１０ａ、６１０、７１０、８１０ … ガイガーミュラー計数管
１１、１１１、６１１、７１１ … 封入管
１２、１１２、３１２、６１２、７１２ … 陽極導体
１１２ａ … 第１陽極導体
１１２ｂ … 第２陽極導体
１３、１１３、３１３、４１３、６１３、７１３ … 陰極導体
１１３ａ … 第１陰極導体
１１３ｂ、３１３ｂ … 第２陰極導体
１４、１１４ … 封入管の内部の空間
１５ａ、６５ａ、１１５、１１５ａ、１１５ｂ、３１５ａ、３１５ｂ、４１５ａ、４１５ｂ … 放射線を検出する空間
１３ａ、６３ａ、１２１、１２１ａ、１２１ｂ、４２１、６２１ｃ、７２１ｄ、８２１ … 陰極電極
１３ｂ、１２２、１２２ａ、１２２ｂ、３２２ｂ、６２２ｃ、７２２ｄ … 第２金属リード部
１２ｂ、１２３、１２３ａ、１２３ｂ … 第１金属リード部
１２ａ、１２４、１２４ａ、１２４ｂ、３２４ … 陽極電極
１５、１２５ … 放射線検出部
１２５ａ、３２５ａ、４２５ａ … 第１放射線検出部
１２５ｂ、３２５ｂ、４２５ｂ … 第２放射線検出部
１３０ａ … 第１高電圧回路部
１３０ｂ … 第２高電圧回路部
１３１ａ … 第１カウンター
１３１ｂ … 第２カウンター
２３、１３２ … 算出部
２５、１３３ … 電源
２４、１３４ … 表示部
１４０ … 基板
２１６、６１６ … 遮蔽部
２３５ … 位置判断部
２１、５３０ … 高電圧回路部
２２、５３１ … カウンター
６１２ｃ … 第３陽極導体
６１３ｃ … 第３陰極導体
６２５ｃ … 第３放射線検出部
７１２ｄ … 第４陽極導体
７１３ｄ … 第４陰極導体
８５０、８５２、８５３、８５６ … ビーズ
８５１、８５５ … 貫通孔
８５４、８５８ … スリット
８５７ … リング
Ｗ１ … 貫通孔８５１の直径
Ｗ２ … ビーズ８５０の外径
Ｗ３ … 貫通孔８５５の直径

Claims (10)

1. 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て棒状に形成される陽極電極と、
   前記空間内で前記陽極電極の周りを取り囲む筒状の陰極電極と、
   絶縁体により形成され中央に貫通孔を有し、前記貫通孔に前記陽極電極が通り、前記陽極電極の前記陰極電極に囲まれる位置に固定されるビーズと、
   前記空間内に密封される不活性ガス及びクエンチガスと、を備え、
   前記ビーズにより前記陽極電極と前記陰極電極との直接接触が防がれているガイガーミュラー計数管。
2. 前記ビーズは、硬質ガラス、モリブデンガラス、セラミック、又はプラスチックにより形成される請求項１に記載のガイガーミュラー計数管。
3. 前記ビーズは、溶融したガラスを前記陽極電極に塗布し、冷却することによって形成される請求項１に記載のガイガーミュラー計数管。
4. 前記ビーズの外形が、円柱状、円盤状、楕円体状、球状、又は輪環状に形成される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のガイガーミュラー計数管。
5. 前記ビーズは、前記陰極電極側に伸びる複数の突起を有する請求項１又は請求項２に記載のガイガーミュラー計数管。
6. 前記ビーズは、前記陽極電極が突き抜ける前記陰極電極の開口面上に配置される請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のガイガーミュラー計数管。
7. 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て棒状に形成される陽極電極と、
   前記空間内で前記陽極電極の周りを取り囲み開口を有する筒状の陰極電極と、
   絶縁体により形成され、前記開口に配置され、前記陰極電極の前記開口の直径よりも小さい内径を有するリングと、
   前記空間内に密封される不活性ガス及びクエンチガスと、を備え、
   前記陽極電極は前記リングの前記内径内を貫通し、前記リングにより前記陽極電極と前記陰極電極との直接接触が防がれているガイガーミュラー計数管。
8. 前記リングは、硬質ガラス、モリブデンガラス、セラミック、又はプラスチックにより形成される請求項７に記載のガイガーミュラー計数管。
9. 前記リングは、溶融したガラスを前記陰極電極の前記開口に塗布し、冷却することによって形成される請求項７及び請求項８に記載のガイガーミュラー計数管。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のガイガーミュラー計数管と、
    前記第１金属リード部と前記第２金属リード部との間に所定の高電圧を印加する１つの高電圧回路部と、
    前記高電圧回路部に接続され、前記ガイガーミュラー計数管で計測されたパルス信号をカウントするカウンターと、
    前記カウンターでカウントされた前記パルス信号を放射線量に換算する算出部と、を備える放射線計測計。