JP2015533422A5

JP2015533422A5 -

Info

Publication number: JP2015533422A5
Application number: JP2015540206A
Authority: JP
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2016-12-22

Claims

イオン化工程から生じる荷電粒子が生成するイオン電流を検出し測定する荷電粒子センサであって、ハウジングと、当該ハウジングに囲われて前記荷電粒子を回収するための検出電極と、当該検出電極に接続されてそこからＤＣ入力信号を受信する入力部およびＤＣ測定信号を出力として供給する出力部を有する電位計とを具え、前記ハウジングは前記検出電極を外部の電界から遮蔽する静電スクリーンを具え、これにより前記電界への前記検出電極の感度が低減され、前記静電スクリーンは前記検出電極に面し前記ハウジング内に放射線の進入を可能にする隙間が設けられた第２の電極としての導電性の遮蔽シートを具え、当該第２の電極と前記検出電極は使用時に互いに対してバイアス電圧に維持されるよう構成されて、イオン化工程で得られる荷電粒子間で電荷の分離をもたらし、これにより前記検出電極に当たるイオン電流が生成されることを特徴とする荷電粒子センサ。
請求項１のセンサにおいて、前記電位計は、入力バイアス電流を増幅器回路へ提供するＤＣバイアス抵抗を有する増幅器回路と、前記増幅器回路への入力インピーダンスを増大させるとともにその感度を向上させるフィードバック回路とを具え、前記フィードバック回路は前記検出電極を取り囲むガードを提供するガード回路と、前記バイアス抵抗をブートストラップするブートストラップ構造とを有することを特徴とする荷電粒子センサ。
請求項２のセンサにおいて、前記フィードバック回路がさらに、前記増幅器回路のゲインを設定するゲイン設定回路を具えることを特徴とする荷電粒子センサ。
請求項１乃至３のいずれかのセンサにおいて、前記静電スクリーンは、前記検出電極を取り囲むとともに基準電位に維持される導電エンクロージャを具えることを特徴とする荷電粒子センサ。
請求項２のセンサにおいて、前記静電スクリーンは、前記検出電極および前記ガードを取り囲む導電エンクロージャを具え、前記第２の電極が前記導電エンクロージャの開口部を横切って延在し、前記検出電極に平行に配置されることを特徴とする荷電粒子センサ。
請求項１乃至５のいずれかのセンサにおいて、前記第２の電極がメッシュを具えることを特徴とする荷電粒子センサ。
請求項５のセンサにおいて、前記導電エンクロージャと前記第２の電極の少なくとも一方が接地接続されていることを特徴とする荷電粒子センサ。
請求項５乃至７のいずれかのセンサにおいて、前記導電得クロージャと前記第２の電極の少なくとも一方が前記ガードに接続されていることを特徴とする荷電粒子センサ。
請求項５、７または８のセンサにおいて、前記導電得クロージャと前記第２の電極の少なくとも一方が電位源に接続されていることを特徴とする荷電粒子センサ。
請求項１乃至９のいずれかのセンサにおいて、前記検出電極は、前記第２の電極に対峙してその上に当たる荷電粒子を回収する導電面を有する板状電極を含むことを特徴とする荷電粒子センサ。
請求項１乃至９のいずれかのセンサにおいて、さらに、前記第２の電極と前記検出電極間で電荷を分離させるための荷電粒子と、前記検出電極で回収されるイオン電流とを生成するために、前記ハウジング内に設けられ、前記遮蔽シートを通って前記ハウジングに入る中性放射線との反応によってイオン化工程を生じさせるコンバータを含むことを特徴とする荷電粒子センサ。
請求項１乃至９のいずれかのセンサにおいて、前記検出電極は、前記第２の電極に対峙する面を有する板状電極を含み、この面が前記第２の電極を通過する中性放射線と化学反応または核反応により相互作用する材料で被覆されており、前記第２の電極と前記検出電極の間で電荷を分離させるための荷電粒子と、前記検出電極で回収されるイオン電流とを生成することを特徴とする荷電粒子センサ。
請求項１２のセンサにおいて、前記被覆材料は、ボロン、タングステン、および感光材料のうちの１つを含むことを特徴とする荷電粒子センサ。
請求項１２または１３のセンサにおいて、さらに、前記板状電極の被覆面の前のさらなる電極として設けられた金属箔シールドを具えることを特徴とする荷電粒子センサ。
センサシステムであって、請求項１乃至１４のいずれかの第１の荷電粒子センサと、さらなるこのような荷電粒子センサとを具え、これら２つの荷電粒子センサは作動出力を供給する作動構造に接続されていることを特徴とするセンサシステム。
中性の放射線と粒子を検出するための荷電粒子センサであって、検出電極と、この検出電極に接続され検出入力信号を入力として受信する入力部および出力としてＤＣ測定信号を供給する出力部を有する電位計と、前記検出電極を囲んで当該検出電極を外部の電界から遮蔽する静電スクリーンとを具え、これにより前記電界への前記検出電極の感度が低減され、前記静電スクリーンは放射線および粒子を通すための複数の孔が設けられ第２の電極として作用するよう配置された導電材料の遮蔽シートを具え、前記検出電極はコーティングが形成された平面を有し、当該コーティングは前記放射線および粒子と相互作用して化学反応または核反応により荷電粒子を生成するよう設けられていることを特徴とする荷電粒子センサ。
荷電粒子により生成されるイオン電流を検出する方法において、外部の電界から検出電極を遮蔽する静電スクリーンにより検出電極を囲むステップを具え、これにより前記電界への前記検出電極の感度が低減され、前記静電スクリーンは前記検出電極に対向する第２の電極として設けられ複数の隙間が設けられた導電遮蔽シートを具え、前記遮蔽シートに放射線を通すステップと、前記第２の電極と前記検出電極間で電荷の分離を生じさせて前記検出電極に当たるイオン電流を生成するステップと、前記検出電極に接続されそこからＤＣ入力信号を入力として受信してＤＣ測定信号を出力として供給する電位計を用いるステップと、を含むことを特徴とする方法。
中性の粒子および放射線を検出する方法であって、外部の電界から検出電極を遮蔽する静電スクリーンにより検出電極を囲むステップを具え、これにより前記電界への前記検出電極の感度が低減され、前記静電スクリーンは複数の隙間が設けられ第２の電極として作用する導電材料の遮蔽シートを具えており、
前記方法がさらに、前記遮蔽シートに前記粒子または放射線を通すステップと、前記粒子または放射線を前記検出電極のコーティングと相互作用させて化学反応または核反応によって荷電粒子を生成するステップと、前記検出電極で前記荷電粒子を回収するステップと、前記検出電極に電位計を接続して入力として前記検出電極からのＤＣ入力信号を受け、出力としてＤＣ測定信号を提供するステップとを具えることを特徴とする方法。