JP2024038315A - 検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ドリフト電極と電子検出器との間で発生したコンプトン散乱に関する情報を正確に取得する放射線検出装置を提供する。【解決手段】放射線を検出する検出装置は、第１部２１と、第１方向において第１部２１に対向する第２部２２と、第１部２１から第２部２２に向かって広がる側部２３と、を含み、ガスが収容されている容器２０と、容器２０の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器３０と、容器２０の内部において電子検出器３０よりも第２部の側に位置し、電子検出器３０に対向するドリフト電極４０と、ドリフト電極４０よりも第２部２２の側に位置し、散乱された放射線を検出する放射線検出器５０と、電子検出器３０とドリフト電極４０とが対向する方向に沿って並ぶ複数のリング電極と、隣り合う２つのリング電極の間に位置するスペーサと、を含む補助ドリフト電極と、を備える。【選択図】図１
Description
本開示の実施形態は、放射線を検出する検出装置に関する。
放射線を検出する装置として、例えば特許文献１～３に開示されているように、コンプトン散乱された放射線及びコンプトン散乱によって発生した電子を検出する検出装置が知られている。検出装置は、ガスが収容されている容器と、容器の内部において対向するドリフト電極及び電子検出器と、容器の外部に位置する放射線検出器と、を備える。
ドリフト電極と電子検出器との間で発生したコンプトン散乱に関する情報を正確に取得することが好ましい。情報は、例えば、コンプトン散乱が発生した位置、コンプトン散乱によって発生した反跳電子の飛跡、コンプトン散乱された放射線のエネルギーなどである。しかしながら、ドリフト電極、電子検出器、及び放射線検出器の配置によっては、これらの情報を正確に得ることができない場合がある。
例えば特許文献１～３の検出装置において、容器の内部でコンプトン散乱された放射線は、電子検出器、容器、及び容器の外部の空気を通過した後に放射線検出器に入射する。この場合、放射線と、電子検出器、容器、及び容器の外部の空気との間で相互反応が生じる可能性がある。例えば、放射線が光電吸収されたり、異なるエネルギーを有する放射線が発生したりすることが考えられる。また、電子検出器、容器、及び容器の外部の空気においてコンプトン散乱が生じることも考えられる。これらの現象が生じると、放射線検出器によって検出される放射線のエネルギー、位置などが、ドリフト電極と電子検出器との間で発生したコンプトン散乱に対応しない場合が生じる。このため、検出結果のばらつき、誤差などが生じやすくなる。
本開示の実施形態は、このような課題を効果的に解決し得る検出装置を提供することを目的とする。
本開示の一実施形態は、放射線を検出する検出装置であって、
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部において前記電子検出器よりも前記第２部の側に位置し、前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記ドリフト電極よりも前記第２部の側に位置し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、
前記電子検出器と前記ドリフト電極とが対向する方向に沿って並ぶ複数のリング電極と、隣り合う２つの前記リング電極の間に位置するスペーサと、を含む補助ドリフト電極と、を備え、
前記放射線検出器は、前記容器の外部に位置しており、
前記容器は、プラスチックを含み、３０ｍｍ以下の厚みを有する、又は、金属を含み、２０ｍｍ以下の厚みを有する、検出装置である。
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部において前記電子検出器よりも前記第２部の側に位置し、前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記ドリフト電極よりも前記第２部の側に位置し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、
前記電子検出器と前記ドリフト電極とが対向する方向に沿って並ぶ複数のリング電極と、隣り合う２つの前記リング電極の間に位置するスペーサと、を含む補助ドリフト電極と、を備え、
前記放射線検出器は、前記容器の外部に位置しており、
前記容器は、プラスチックを含み、３０ｍｍ以下の厚みを有する、又は、金属を含み、２０ｍｍ以下の厚みを有する、検出装置である。
本開示の一実施形態による検出装置において、前記第１部の内面と前記電子検出器との間の距離が、１０ｍｍ以下であってもよい。
本開示の一実施形態は、放射線を検出する検出装置であって、
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部において前記電子検出器よりも前記第１部の側に位置し、前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記電子検出器よりも前記第２部の側に位置し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、
前記電子検出器と前記ドリフト電極とが対向する方向に沿って並ぶ複数のリング電極と、隣り合う２つの前記リング電極の間に位置するスペーサと、を含む補助ドリフト電極と、を備え、
前記放射線検出器は、前記容器の外部に位置しており、
前記容器は、プラスチックを含み、３０ｍｍ以下の厚みを有する、又は、金属を含み、２０ｍｍ以下の厚みを有する、検出装置である。
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部において前記電子検出器よりも前記第１部の側に位置し、前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記電子検出器よりも前記第２部の側に位置し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、
前記電子検出器と前記ドリフト電極とが対向する方向に沿って並ぶ複数のリング電極と、隣り合う２つの前記リング電極の間に位置するスペーサと、を含む補助ドリフト電極と、を備え、
前記放射線検出器は、前記容器の外部に位置しており、
前記容器は、プラスチックを含み、３０ｍｍ以下の厚みを有する、又は、金属を含み、２０ｍｍ以下の厚みを有する、検出装置である。
本開示の一実施形態による検出装置は、前記電子検出器と前記ドリフト電極とが対向する方向に沿って並ぶ複数のリング電極と、隣り合う２つの前記リング電極の間に位置するスペーサと、を含む補助ドリフト電極と、前記補助ドリフト電極及び前記電子検出器を支持する中継基板と、を備えていてもよく、前記ドリフト電極は、前記電子検出器と対向するよう前記補助ドリフト電極に取り付けられていてもよく、前記中継基板は、前記第２部上に配置されていてもよい。
本開示の一実施形態による検出装置において、前記第１部の内面と前記ドリフト電極との間の距離が、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってもよい。
本開示の一実施形態による検出装置において、前記第１部は、前記電子検出器と前記ドリフト電極とが対向する方向に沿って見た場合に前記電子検出器に重なる範囲において平坦に広がる外面を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態による検出装置において、前記放射線検出器は、複数の検出素子を含んでいてもよく、前記ドリフト電極は、前記第１方向において前記検出素子と重なる複数の貫通孔を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態は、放射線を検出する検出装置であって、
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部に位置し、前記第１方向に交差する方向において前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記第１部よりも前記第２部に近接し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、を備える、検出装置である。
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部に位置し、前記第１方向に交差する方向において前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記第１部よりも前記第２部に近接し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、を備える、検出装置である。
本開示の一実施形態による検出装置において、前記放射線検出器は、前記容器の内部に位置していてもよい。
本開示の一実施形態による検出装置において、前記放射線検出器は、前記容器の外部に位置していてもよい。
本開示の一実施形態による検出装置は、前記電子検出器と前記ドリフト電極との間に位置し、前記電子検出器及び前記ドリフト電極に対向する電子増幅器を備えていてもよい。
本開示の一実施形態による検出装置において、前記電子検出器は、複数の収集電極を含んでいてもよく、前記電子増幅器は、表面及び裏面を含み、前記ドリフト電極と対向する方向において前記収集電極に重なる貫通孔が形成されている基材と、前記表面に位置する第１電極と、前記裏面に位置する第２電極と、を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態による検出装置において、前記放射線検出器は、前記散乱された放射線によって励起されて蛍光を発するシンチレータと、前記蛍光を検出する光検出器と、を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態による検出装置において、前記放射線検出器は、前記散乱された放射線を検出する半導体検出素子を含んでいてもよい。
本開示の一実施形態による検出装置において、前記容器の側部は円筒形を有していてもよい。
本開示の一実施形態による検出装置は、前記容器に接続されている循環路と、前記循環路に挿入されているポンプ及びフィルタと、を備えていてもよい。
本開示の実施形態によれば、放射線検出器の検出精度を高めることができる。
以下に示す実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」や「フィルム」など用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基板」や「基材」は、シートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。更に、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈する。
本明細書で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
本明細書において、あるパラメータに関して複数の上限値の候補及び複数の下限値の候補が挙げられている場合、そのパラメータの数値範囲は、任意の１つの上限値の候補と任意の１つの下限値の候補とを組み合わせることによって構成されてもよい。例えば、「パラメータＢは、例えばＡ１以上であり、Ａ２以上であってもよく、Ａ３以上であってもよい。パラメータＢは、例えばＡ４以下であり、Ａ５以下であってもよく、Ａ６以下であってもよい。」と記載されている場合を考える。この場合、パラメータＢの数値範囲は、Ａ１以上Ａ４以下であってもよく、Ａ１以上Ａ５以下であってもよく、Ａ１以上Ａ６以下であってもよく、Ａ２以上Ａ４以下であってもよく、Ａ２以上Ａ５以下であってもよく、Ａ２以上Ａ６以下であってもよく、Ａ３以上Ａ４以下であってもよく、Ａ３以上Ａ５以下であってもよく、Ａ３以上Ａ６以下であってもよい。
第１の実施の形態
以下、本開示の第１の実施形態に係る検出装置１０の構成について、図面を参照しながら詳細に説明する。まず、検出装置１０の概要について説明する。図１は、検出装置１０の一例を示す斜視図である。図２は、図１の検出装置１０の断面図である。
以下、本開示の第１の実施形態に係る検出装置１０の構成について、図面を参照しながら詳細に説明する。まず、検出装置１０の概要について説明する。図１は、検出装置１０の一例を示す斜視図である。図２は、図１の検出装置１０の断面図である。
（検出装置）
検出装置１０は、容器２０と、容器２０の内部に位置する電子検出器３０、ドリフト電極４０及び放射線検出器５０と、を備える。容器２０は、例えばチャンバーである。容器２０の内部には、アルゴンやキセノンなどの希ガスが少なくとも収容されている。容器２０の内部には、希ガスに加えて、二酸化炭素やメタンなどの消光作用を有するクエンチングガスが収容されていてもよい。
検出装置１０は、容器２０と、容器２０の内部に位置する電子検出器３０、ドリフト電極４０及び放射線検出器５０と、を備える。容器２０は、例えばチャンバーである。容器２０の内部には、アルゴンやキセノンなどの希ガスが少なくとも収容されている。容器２０の内部には、希ガスに加えて、二酸化炭素やメタンなどの消光作用を有するクエンチングガスが収容されていてもよい。
容器２０は、第１面２１と、第１方向Ｄ１において第１面２１に対向する第２面２２と、第１面２１から第２面２２に向かって広がる側面２３と、を含む。検出装置１０は、第１面２１を通って容器２０の内部に入射する放射線を検出することを想定している。容器２０は、第２面２２が床、台などの面に対向又は接するように載置されていてもよい。図１に示すように、容器２０は、円筒形を有していてもよい。すなわち、側面２３が円形の断面を有していてもよい。図示はしないが、容器２０は、円筒形以外の形状、例えば立方体や直方体の形状を有していてもよい。図示はしないが、第１面２１は、容器２０の外側に向かって凸となるよう湾曲していてもよい。
放射線を放出する対象物は、容器２０の外部に位置する。第１面２１は、容器の面のうち対象物に最も近接する面である。以下の説明において、第１面２１のことを、第１部２１とも称する。第２面２２のことを、第２部２２とも称する。側面２３のことを、側部２３とも称する。
容器２０の材料は、放射線を透過させやすいものであることが好ましい。これにより、容器２０を通る間に放射線が容器２０によって吸収されたり散乱されたりすることを抑制できる。容器２０は、例えば、プラスチック、金属を含んでいてもよい。プラスチックは、繊維強化プラスチックであってもよい。金属を用いる場合、容器２０は、単一の金属元素で構成されていてもよく、合金で構成されていてもよい。金属としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金を用いることができる。容器２０の軽量化のため、比重が４未満の金属を用いてもよい。
容器２０がプラスチックを含む場合、容器２０の厚みは、例えば１ｍｍ以上であり、５ｍｍ以上であってもよく、１０ｍｍ以上であってもよい。容器２０の厚みは、例えば３０ｍｍ以下であり、２５ｍｍ以下であってもよく、２０ｍｍ以下であってもよい。
容器２０が金属を含む場合、容器２０の厚みは、例えば２ｍｍ以上であり、３ｍｍ以上であってもよく、５ｍｍ以上であってもよい。容器２０の厚みは、例えば２０ｍｍ以下であり、１５ｍｍ以下であってもよく、１０ｍｍ以下であってもよい。
電子検出器３０、ドリフト電極４０及び放射線検出器５０は、この順で第１部２１から第２部２２に向かう側に並んでいる。すなわち、ドリフト電極４０は、電子検出器３０よりも第２部２２の側に位置している。放射線検出器５０は、ドリフト電極４０よりも第２部２２の側に位置している。「構成要素Ａが構成要素Ｂよりも第２部２２の側に位置している」とは、構成要素Ａが、構成要素Ｂに対して図１の矢印Ｓ２で示す側に位置していることを意味する。矢印Ｓ２は、第１部２１から第２部２２に向かう方向を表す。構成要素Ｂから第２部２２までの距離は、構成要素Ｂから構成要素Ａまでの距離よりも長くてもよく、短くてもよい。
電子検出器３０は、第２部２２よりも第１部２１に近接していてもよい。ドリフト電極４０及び放射線検出器５０は、第１部２１よりも第２部２２に近接していてもよい。
電子検出器３０、ドリフト電極４０及び放射線検出器５０について詳細に説明する。
容器２０の内部に入射した放射線がガスに衝突すると、コンプトン散乱が生じることがある。コンプトン散乱が生じると、反跳電子が発生する。また、反跳電子の飛跡に沿って電離電子が発生する。電子検出器３０は、電離電子を検出する。電離電子を検出することにより、反跳電子の飛跡及びエネルギーを算出できる。
図３は、電子検出器３０の一例を示す斜視図である。電子検出器３０は、複数の収集電極３１と、収集電極３１を支持する支持基板３２と、を含んでいてもよい。収集電極３１は、ドリフト電極４０に対向している。支持基板３２は、第１方向Ｄ１に交差する方向に広がる面を含む。収集電極３１は、電場によって電子検出器３０に引き寄せられた電離電子を検出する。複数の収集電極３１は、第１方向Ｄ１に交差する方向に並んでいてもよい。例えば、支持基板３２は、第１方向Ｄ１に直交する方向に広がる面を含んでいてもよい。複数の収集電極３１は、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３に並んでいてもよい。第２方向Ｄ２と第３方向Ｄ３とは直交していてもよい。
収集電極３１は、導電性を有する材料を含む。収集電極３１の材料としては、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、スズ(Sn)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、タンタル(Ta)等の金属またはこれらを用いた合金などを用いることができる。好ましくは、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)などの、高い導電性を有する金属が用いられる。
収集電極３１によって検出された電子は、電気信号として処理される。電子検出器３０は、電気信号を処理するための回路、配線などを含んでいてもよい。電気信号は、例えば、電子検出器３０に接続された図示しないケーブル、ハーメチックコネクタ、配線基板などを介して容器２０の外部に伝送されてもよい。
図示はしないが、複数の電子検出器３０が第２方向Ｄ２又は第３方向Ｄ３に並んでいてもよい。これにより、電子を検出できる領域を拡大できる。
ドリフト電極４０は、電子検出器３０に対向するよう配置されている。例えば、ドリフト電極４０は、第１方向Ｄ１において電子検出器３０に対向している。すなわち、ドリフト電極４０は、第１方向Ｄ１に直交する方向に広がる面を含む。ドリフト電極４０は、電子検出器３０の収集電極３１の電位よりも低い電位を有する。このため、電子検出器３０とドリフト電極４０との間には、図２に示すように、電子検出器３０からドリフト電極４０に向かう電場Ｅ１が生じている。コンプトン散乱によって発生した反跳電子に伴う電離電子は、電場Ｅ１により電子検出器３０側へ引き寄せられる。
ドリフト電極４０は、導電性を有する材料を含む。例えば、ドリフト電極４０は、アルミニウム、アルミニウム合金などの、比重が４未満の金属を含む。これにより、ドリフト電極４０が比重の大きな金属を含む場合に比べて、ドリフト電極４０を通過する放射線がドリフト電極４０の影響を受けることを抑制できる。
ドリフト電極４０の厚みは、例えば０．０１ｍｍ以上であり、０．１ｍｍ以上であってもよく、０．３ｍｍ以上であってもよい。ドリフト電極４０の厚みは、例えば２．０ｍｍ以下であり、１．０ｍｍ以下であってもよく、０．５ｍｍ以下であってもよい。ドリフト電極４０の厚みを小さくするほど、ドリフト電極４０を通過する放射線がドリフト電極４０の影響を受けることを抑制できる。
放射線検出器５０は、散乱された放射線を検出する。本実施の形態においては、電子検出器３０とドリフト電極４０との間で散乱された放射線が、ドリフト電極４０を透過した後に放射線検出器５０によって検出される。放射線検出器５０は、放射線検出器５０に到達した放射線の位置及びエネルギーを検出できる。
図４は、放射線検出器５０の一例を示す斜視図である。放射線検出器５０は、複数の検出素子５１と、検出素子５１を支持する回路基板５２と、を含んでいてもよい。複数の検出素子５１は、第１方向Ｄ１に交差する方向に並んでいてもよい。例えば、複数の検出素子５１は、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３に並んでいてもよい。
放射線を検出できる限りにおいて、検出素子５１の構成は任意である。
例えば、検出素子５１は、散乱された放射線によって励起されて蛍光を発するシンチレータと、蛍光を検出する光検出器と、を含んでいてもよい。光検出器は、例えばアバランシェフォトダイオードを含んでいてもよい。
検出素子５１は、前記散乱された放射線を検出する半導体検出素子を含んでいてもよい。半導体検出素子は、例えば、テルル化亜鉛カドニウムを含む半導体を備えていてもよい。
例えば、検出素子５１は、散乱された放射線によって励起されて蛍光を発するシンチレータと、蛍光を検出する光検出器と、を含んでいてもよい。光検出器は、例えばアバランシェフォトダイオードを含んでいてもよい。
検出素子５１は、前記散乱された放射線を検出する半導体検出素子を含んでいてもよい。半導体検出素子は、例えば、テルル化亜鉛カドニウムを含む半導体を備えていてもよい。
放射線検出器５０は、第１範囲内のエネルギーを有する放射線を検出できる第１の検出素子５１と、第１範囲とは異なる第２範囲内のエネルギーを有する放射線を検出できる第２の検出素子５１と、を含んでいてもよい。これにより、放射線検出器５０が検出できる放射線のエネルギーの範囲を拡大できる。
検出素子５１によって検出された放射線は、回路基板５２によって電子信号として処理される。回路基板５２は、電気信号を処理するための回路、配線などを含んでいてもよい。電気信号は、例えば、回路基板５２に接続された図示しないケーブル、ハーメチックコネクタ、配線基板などを介して容器２０の外部に伝送されてもよい。
放射線検出器５０は、ドリフト電極４０に対して電気的に絶縁されている。例えば、放射線検出器５０とドリフト電極４０との間の距離Ｋ１は、電気的な絶縁が確保されるよう設定されている。ドリフト電極４０と放射線検出器５０との間には、ガス、絶縁体などが位置していてもよい。これにより、ドリフト電極４０と放射線検出器５０との間で放電などの不良が生じることを抑制できる。
図示はしないが、複数の放射線検出器５０が第２方向Ｄ２又は第３方向Ｄ３に並んでいてもよい。これにより、放射線を検出できる領域を拡大できる。
電子検出器３０、ドリフト電極４０、放射線検出器５０などの、容器２０の内部に位置する電気部品は、容器２０の内面との間で放電などの不良が生じないように配置されていることが好ましい。例えば、容器２０の内部に位置する電気部品と容器２０の内面との間に生じる電場が２．５ｋＶ／ｃｍ以下になるよう、電気部品の配置及び電位が定められていることが好ましい。
（検出装置の製造方法）
次に、検出装置１０の製造方法の一例を説明する。
次に、検出装置１０の製造方法の一例を説明する。
まず、電子検出器３０、ドリフト電極４０、放射線検出器５０、ケーブル、コネクタなどの、容器２０の内部に配置される電気部品を準備する。続いて、これらの電気部品に第１の減圧ベーキング処理を施す。例えば、処理で使用する容器の内部を、大気圧よりも低い気圧雰囲気に制御し、容器の内部において電気部品を加熱する。これにより、検出装置１０の使用中に電気部品からアウトガスが発生することを抑制できる。雰囲気の圧力は、例えば０．１気圧以下である。減圧ベーキング処理の間、容器の内部の排気を行うことにより、圧力を０．１気圧以下に維持してもよい。加熱温度は、例えば６０℃以上であり、１００℃以上であってもよい。加熱温度は、１２５℃以下であってもよい。加熱時間は、２時間以上であってもよく、１２時間以上であってもよい。また、検出装置１０の容器２０に対しても同様に第１の減圧ベーキング処理を施してもよい。
続いて、第１の減圧ベーキング処理が施された電気部品を容器２０の内部に配置する。その後、容器２０の内部において電気部品に第２の減圧ベーキング処理を施してもよい。
好ましくは、電子検出器３０、ドリフト電極４０、放射線検出器５０、ケーブル、コネクタなどの電気部品において、アウトガスを発生させにくい部品が用いられている。例えば、アルミ電解コンデンサなどの中空部を含む部品は、アウトガスを発生させやすい。この点を考慮し、アルミ電解コンデンサの替わりに積層セラミックコンデンサが用いられることが好ましい。
（検出装置の作用）
次に、図５を参照して、検出装置１０の作用の一例を説明する。図５においては、容器２０を省略している。
次に、図５を参照して、検出装置１０の作用の一例を説明する。図５においては、容器２０を省略している。
図５において、符号Ｒ１は、容器２０の第１部２１を通過して容器２０の内部に入射した放射線を表す。放射線Ｒ１は、例えば荷電粒子、ガンマ線、Ｘ線、中性子または紫外光等である。放射線Ｒ１は、電子検出器３０を通過した後、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間に到達する。符号Ｒ２は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間に到達した放射線を表す。電子検出器３０を通過する際に生じる散乱や減衰のため、放射線Ｒ２のエネルギーは放射線Ｒ１のエネルギーよりも低いことがある。
放射線Ｒ２がガスに衝突すると、コンプトン散乱が生じることがある。符号Ｐは、散乱が生じた位置を表す。位置Ｐを散乱点とも称する。符号Ｒ３は、散乱された放射線を表す。放射線Ｒ３は、ドリフト電極４０を通過した後、放射線検出器５０に到達する。符号Ｒ４は、放射線検出器５０に到達した放射線を表す。ドリフト電極４０を通過する際に生じる散乱や減衰のため、放射線Ｒ４のエネルギーは放射線Ｒ３のエネルギーよりも低いことがある。放射線Ｒ４は、複数の検出素子５１の中の１つによって検出される。これにより、放射線Ｒ４の到達位置及びエネルギーを算出できる。
符号Ｒ５は、コンプトン散乱によって発生した反跳電子を表す。反跳電子Ｒ５の飛跡には電子雲が形成される。電子雲の各電子は、電場Ｅ１により電子検出器３０側へ引き寄せられる。例えば図５に示すように、反跳電子Ｒ５の飛跡に沿って順に発生する電子ｅ１、ｅ２が、電子検出器３０側へ引き寄せられる。電子ｅ１、ｅ２は、電子ｅ１、ｅ２の位置に対応する収集電極３１によって検出される。これにより、電子ｅ１、ｅ２の位置及びエネルギーを算出できる。また、反跳電子Ｒ５の飛跡及びエネルギー並びに散乱点Ｐを算出できる。
本実施の形態においては、上述のように、放射線検出器５０が容器２０の内部に位置している。このため、放射線検出器５０が容器２０の外部に位置する場合に比べて、放射線検出器５０に到達するまでの間に放射線の散乱、減衰などが生じることを抑制できる。このため、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間で散乱された放射線Ｒ３に関する情報をより正確に得ることができる。
また、本実施の形態においては、放射線検出器５０がドリフト電極４０に対向している。ドリフト電極４０の厚みが小さく、ドリフト電極４０を構成する金属の比重が小さい場合、ドリフト電極４０を通過する放射線はドリフト電極４０の影響を受けにくい。このことも、放射線検出器５０に到達する放射線Ｒ４のエネルギーと、散乱された放射線Ｒ３のエネルギーとの差を小さくすることに寄与できる。また、放射線検出器５０に到達する放射線Ｒ４の放射線量と、散乱された放射線Ｒ３の放射線量との差を少なくすることに寄与できる。このため、散乱された放射線Ｒ３に関する情報をより正確に得ることができる。
本実施の形態は、散乱される前の放射線Ｒ１、Ｒ２のエネルギーが未知である場合に特に有用である。
上述した第１の実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、第１の実施の形態と同様に構成され得る部分について、第１の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、第１の実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
（第１変形例）
図６は、第１変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。検出装置１０は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間に位置する電子増幅器６０を備えていてもよい。電子増幅器６０は、例えば第１方向Ｄ１において電子検出器３０及びドリフト電極４０に対向するよう配置されている。
図６は、第１変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。検出装置１０は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間に位置する電子増幅器６０を備えていてもよい。電子増幅器６０は、例えば第１方向Ｄ１において電子検出器３０及びドリフト電極４０に対向するよう配置されている。
電子増幅器６０は、電子雪崩増幅を生じさせるよう構成されている。例えば、電子増幅器６０は、表面６３１及び裏面６３２を含む基材６３と、表面６３１に位置する第１電極６１と、裏面６３２に位置する第２電極６２と、を含む。第１電極６１は電子検出器３０に対向している。第２電極６２はドリフト電極４０に対向している。基材６３には、表面６３１から裏面６３２まで貫通する複数の貫通孔６４が形成されている。図６に示すように、貫通孔６４は、ドリフト電極４０と対向する方向において、例えば第１方向Ｄ１において、電子検出器３０の収集電極３１と重なっている。１つの貫通孔６４に対して複数の収集電極３１が重なっていてもよい。
第２電極６２の電位は、ドリフト電極４０の電位よりも高い。このため、第２電極６２とドリフト電極４０との間には、第２電極６２からドリフト電極４０に向かう電場Ｅ２が生じる。第１電極６１の電位は、第２電極６２の電位よりも高い。このため、第１電極６１と第２電極６２との間には、第１電極６１から第２電極６２に向かう電場Ｅ３が生じる。
第１部２１から容器２０の内部に入射した放射線のコンプトン散乱が電子増幅器６０とドリフト電極４０との間で生じる場合について考える。反跳電子の飛跡に形成される電子雲の電子は、電場Ｅ２により電子増幅器６０側へ引き寄せられる。
電子増幅器６０に引き寄せられた電子はガスと衝突し、ガスを電離させる。電離された電子は、貫通孔６４の内部において雪崩的に増幅しながら、電子群として第１電極６１側に引き寄せられる。貫通孔６４を通過した電子は、収集電極３１によって検出される。本変形例によれば、電子増幅器６０を用いることにより、計測する電子の量が増える。このため、電子の位置などをより高い精度で検出できる。
（第２変形例）
図７は、第２変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。検出装置１０は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間に位置する補助ドリフト電極７０を備えていてもよい。補助ドリフト電極７０は、電子検出器３０とドリフト電極４０とが対向する方向に広がる面７１を含む。例えば、面７１は第１方向Ｄ１に広がっている。
図７は、第２変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。検出装置１０は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間に位置する補助ドリフト電極７０を備えていてもよい。補助ドリフト電極７０は、電子検出器３０とドリフト電極４０とが対向する方向に広がる面７１を含む。例えば、面７１は第１方向Ｄ１に広がっている。
補助ドリフト電極７０は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の電場の分布の均一性を高めるために設けられている。補助ドリフト電極７０は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間を囲っていてもよい。図示はしないが、補助ドリフト電極７０は、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数の電極を含んでいてもよい。例えば、補助ドリフト電極７０は、複数の電極によって電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間を囲う、いわゆるケージ状の構造を有していてもよい。補助ドリフト電極７０は、絶縁性を有する樹脂などの材料によって固定されていてもよい。
補助ドリフト電極７０は、ドリフト電極４０と同様に、導電性を有する材料を含む。例えば、補助ドリフト電極７０は、アルミニウムなどの比重が４未満の金属を含んでいてもよい。
（第３変形例）
図８は、第３変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。図８に示すように、放射線検出器５０は、容器２０の外部に位置していてもよい。例えば放射線検出器５０は、第２部２２の外側に位置していてもよい。放射線検出器５０は、第２部２２を挟んでドリフト電極４０と対向していてもよい。
図８は、第３変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。図８に示すように、放射線検出器５０は、容器２０の外部に位置していてもよい。例えば放射線検出器５０は、第２部２２の外側に位置していてもよい。放射線検出器５０は、第２部２２を挟んでドリフト電極４０と対向していてもよい。
本変形例によれば、放射線検出器５０を容器２０の外部に配置することにより、放射線検出器５０から発生するアウトガスが容器２０の内部の環境に影響を及ぼすことを防ぐことができる。これにより、例えば、反跳電子Ｒ５の飛跡に形成される電子雲の密度をより高くできる。また、容器２０の内部に電子増幅器６０が設けられる場合に、電子増幅器６０による電子の増幅をより促進できる。
本変形例においては、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間で散乱された放射線Ｒ３は、ドリフト電極４０及び容器２０の第２部２２を通過した後、放射線検出器５０に到達する。第２部２２において放射線の散乱、減衰などが生じることを抑制するため、第２部２２の厚みは小さいことが好ましい。
（第４変形例）
図９は、第４変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。検出装置１０は、容器２０の内部に位置する吸着材８１を備えていてもよい。吸着材８１は、容器２０の内部に位置する電気部品から発生するアウトガスを吸着できる。例えば、吸着材８１は、水蒸気、酸素などを吸着できる。吸着材８１は、例えばチタンやジルコニウムなどの活性金属あるいは合金のゲッター材料、ゼオライトやシリカゲルなどの吸着材料、あるいはゲッターポンプなどである。
図９は、第４変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。検出装置１０は、容器２０の内部に位置する吸着材８１を備えていてもよい。吸着材８１は、容器２０の内部に位置する電気部品から発生するアウトガスを吸着できる。例えば、吸着材８１は、水蒸気、酸素などを吸着できる。吸着材８１は、例えばチタンやジルコニウムなどの活性金属あるいは合金のゲッター材料、ゼオライトやシリカゲルなどの吸着材料、あるいはゲッターポンプなどである。
吸着材８１は、放射線と干渉しない位置に配置されていることが好ましい。例えば、吸着材８１は、容器２０の側部２３に配置されていてもよい。
（第５変形例）
図１０は、第５変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。検出装置１０は、容器２０の内部に位置する電気部品から発生するアウトガスを除去するための装置を備えていてもよい。例えば、検出装置１０は、容器２０に接続されている循環路８２と、循環路８２に挿入されているポンプ８３及びフィルタ８４と、を備えていてもよい。
図１０は、第５変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。検出装置１０は、容器２０の内部に位置する電気部品から発生するアウトガスを除去するための装置を備えていてもよい。例えば、検出装置１０は、容器２０に接続されている循環路８２と、循環路８２に挿入されているポンプ８３及びフィルタ８４と、を備えていてもよい。
ポンプ８３は、容器２０の内部のガスを循環路８２に吸い込む。フィルタ８４は、循環路８２に吸い込まれたガスから、水蒸気、酸素などの不要な成分を除去する。不要な成分が除去されたガスは、再び容器２０の内部に戻される。
（第６変形例）
図１１は、第６変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。図１１に示すように、ドリフト電極４０は、複数の貫通孔４１を含んでいてもよい。貫通孔４１は、ドリフト電極４０と放射線検出器５０とが対向する方向において、例えば第１方向Ｄ１において、検出素子５１と重なっていてもよい。
図１１は、第６変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。図１１に示すように、ドリフト電極４０は、複数の貫通孔４１を含んでいてもよい。貫通孔４１は、ドリフト電極４０と放射線検出器５０とが対向する方向において、例えば第１方向Ｄ１において、検出素子５１と重なっていてもよい。
本変形例においては、コンプトン散乱によって散乱された放射線Ｒ３の一部は、ドリフト電極４０の貫通孔４１を通過した後、放射線検出器５０に到達する。このため、ドリフト電極４０を透過する場合に比べて、ドリフト電極４０において放射線の散乱、減衰などが生じることを抑制できる。従って、散乱された放射線Ｒ３に関する情報をより正確に得ることができる。
なお、上述した第１の実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
第２の実施の形態
次に、本開示の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第１の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
次に、本開示の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第１の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
図１２は、検出装置１０の一例を示す斜視図である。図１３は、図１２の検出装置１０の断面図である。検出装置１０は、容器２０と、容器２０の内部に位置するドリフト電極４０、電子検出器３０及び放射線検出器５０と、を備える。ドリフト電極４０、電子検出器３０及び放射線検出器５０は、この順で第１部２１から第２部２２に向かう側に並んでいる。すなわち、ドリフト電極４０は、電子検出器３０よりも第１部２１の側に位置している。放射線検出器５０は、電子検出器３０よりも第２部２２の側に位置している。「構成要素Ａが構成要素Ｂよりも第１部２１の側に位置している」とは、構成要素Ａが、構成要素Ｂに対して図１２の矢印Ｓ１で示す側に位置していることを意味する。矢印Ｓ１は、第２部２２から第１部２１に向かう方向を表す。構成要素Ｂから第１部２１までの距離は、構成要素Ｂから構成要素Ａまでの距離よりも長くてもよく、短くてもよい。
ドリフト電極４０は、第２部２２よりも第１部２１に近接していてもよい。電子検出器３０及び放射線検出器５０は、第１部２１よりも第２部２２に近接していてもよい。
放射線検出器５０は、電子検出器３０に対して電気的に絶縁されている。例えば、放射線検出器５０と電子検出器３０との間の距離Ｋ２は、電気的な絶縁が確保されるよう設定されている。電子検出器３０と放射線検出器５０との間には、ガス、絶縁体などが位置していてもよい。これにより、電子検出器３０と放射線検出器５０との間で放電などの不良が生じることを抑制できる。
（検出装置の作用）
次に、図１４を参照して、検出装置１０の作用の一例を説明する。図１４においては、容器２０を省略している。
次に、図１４を参照して、検出装置１０の作用の一例を説明する。図１４においては、容器２０を省略している。
容器２０の内部に入射した放射線Ｒ１は、ドリフト電極４０を通過した後、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間に到達する。符号Ｒ２は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間に到達した放射線を表す。ドリフト電極４０を通過する際に生じる散乱や減衰のため、放射線Ｒ２のエネルギーは放射線Ｒ１のエネルギーよりも低いことがある。
電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間で散乱された放射線Ｒ３は、電子検出器３０を通過した後、放射線検出器５０に到達する。符号Ｒ４は、放射線検出器５０に到達した放射線を表す。電子検出器３０を通過する際に生じる散乱や減衰のため、放射線Ｒ４のエネルギーは放射線Ｒ３のエネルギーよりも低いことがある。放射線Ｒ４は、複数の検出素子５１の中の１つによって検出される。これにより、放射線Ｒ４の到達位置及びエネルギーを算出できる。
反跳電子Ｒ５の飛跡に形成された電子雲の各電子は、電場Ｅ１により電子検出器３０側へ引き寄せられる。例えば電子ｅ１、ｅ２が、電子ｅ１、ｅ２の位置に対応する収集電極３１によって検出される。これにより、電子ｅ１、ｅ２の位置及びエネルギーを算出できる。また、反跳電子Ｒ５の飛跡及びエネルギー並びに散乱点Ｐを算出できる。
本実施の形態においても、第１の実施の形態の場合と同様に、放射線検出器５０が容器２０の内部に位置している。このため、放射線検出器５０が容器２０の外部に位置する場合に比べて、放射線検出器５０に到達するまでの間に放射線の散乱、減衰などが生じることを抑制できる。このため、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間で散乱された放射線Ｒ３に関する情報をより正確に得ることができる。
また、本実施の形態においては、ドリフト電極４０が電子検出器３０よりも第１部２１の側に位置している。ドリフト電極４０が比重の小さな金属を含む場合、ドリフト電極４０を通過する放射線はドリフト電極４０の影響を受けにくい。このため、電子検出器３０がドリフト電極４０よりも第１部２１の側に位置する場合に比べて、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間に到達した放射線Ｒ２のエネルギー減少の割合が小さくなる。言い換えると、容器２０に入射した放射線Ｒ１のエネルギーと、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間に到達した放射線Ｒ２のエネルギーとの差の、放射線Ｒ１に対する割合が小さくなる。また、放射線Ｒ１の放射線量と放射線Ｒ２の放射線量との差が小さくなる。このため、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間において期待するコンプトン散乱が生じる確率を高めることができる。また、放射線Ｒ２のエネルギー減少の割合を小さくすることにより、計測値として期待する散乱された放射線Ｒ３が第２部２２側に向かう確率を高めることができる。
一方、本実施の形態においては、散乱された放射線Ｒ３が電子検出器３０を通過した後に放射線検出器５０に到達する。このため、第１の実施の形態の場合に比べて、散乱された放射線が放射線検出器５０に到達するまでの間に、放射線の散乱、減衰などが生じやすくなる。この点を考慮し、放射線検出器５０は、想定されるエネルギーよりも明らかに小さいエネルギーを有する放射線が検出された場合、この情報を無視してもよい。これにより、誤った散乱点Ｐが算出されることを抑制できる。
本実施の形態は、散乱される前の放射線Ｒ１、Ｒ２の種類が既知である場合に特に有用である。本実施の形態によれば、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間において期待するコンプトン散乱が生じる確率を高めることにより、放射線の量、分布などに関する情報を効率的に得ることができる。
上述した第２の実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。例えば、第１の実施の形態の第１変形例の場合と同様に、検出装置１０は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間に位置する電子増幅器６０を備えていてもよい。第１の実施の形態の第２変形例の場合と同様に、検出装置１０は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間に位置する補助ドリフト電極７０を備えていてもよい。第１の実施の形態の第４変形例の場合と同様に、検出装置１０は、容器２０の内部に位置する吸着材８１を備えていてもよい。第１の実施の形態の第５変形例の場合と同様に、検出装置１０は、容器２０の内部に位置する電気部品から発生するアウトガスを除去するための装置を備えていてもよい。第１の実施の形態の第６変形例の場合と同様に、ドリフト電極４０は、複数の貫通孔４１を含んでいてもよい。
第１の実施の形態の第３変形例の場合と同様に、放射線検出器５０は、容器２０の外部に位置していてもよい。例えば図２０に示すように、放射線検出器５０は、第２部２２の外側に位置していてもよい。放射線検出器５０は、第２部２２を挟んで電子検出器３０と対向していてもよい。
なお、上述した第２の実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
第３の実施の形態
次に、本開示の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第１の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
次に、本開示の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第１の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
図１５は、検出装置１０の一例を示す斜視図である。図１６は、図１５の検出装置１０の断面図である。検出装置１０は、容器２０と、容器２０の内部に位置する電子検出器３０、ドリフト電極４０及び放射線検出器５０と、を備える。
電子検出器３０とドリフト電極４０とは、第１方向Ｄ１に交差する方向において対向している。例えば、電子検出器３０とドリフト電極４０とは、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２において対向していてもよい。
放射線検出器５０は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間で散乱された放射線を検出する。放射線検出器５０は、第１部２１よりも第２部２２に近接していてもよい。図１５及び図１６に示す例において、放射線検出器５０は、第２方向Ｄ２において電子検出器３０及びドリフト電極４０に重なっていない。図示はしないが、放射線検出器５０は、第２方向Ｄ２において電子検出器３０及びドリフト電極４０に重なっていてもよい。
（検出装置の作用）
次に、図１７を参照して、検出装置１０の作用の一例を説明する。図１７においては、容器２０を省略している。
次に、図１７を参照して、検出装置１０の作用の一例を説明する。図１７においては、容器２０を省略している。
第１部２１から容器２０の内部に入射した放射線Ｒ１は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間に到達する。符号Ｒ２は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間に到達した放射線を表す。
電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間で散乱された放射線Ｒ３は、放射線検出器５０に到達する。符号Ｒ４は、放射線検出器５０に到達した放射線を表す。
反跳電子Ｒ５の飛跡に形成された電子雲の各電子は、電場Ｅ１により電子検出器３０側へ引き寄せられる。例えば電子ｅ１、ｅ２が、電子ｅ１、ｅ２の位置に対応する収集電極３１によって検出される。これにより、電子ｅ１、ｅ２の位置及びエネルギーを算出できる。また、反跳電子Ｒ５の飛跡及びエネルギー並びに散乱点Ｐを算出できる。
本実施の形態においても、第１の実施の形態の場合と同様に、放射線検出器５０が容器２０の内部に位置している。このため、放射線検出器５０が容器２０の外部に位置する場合に比べて、放射線検出器５０に到達するまでの間に放射線の散乱、減衰などが生じることを抑制できる。このため、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間で散乱された放射線Ｒ３に関する情報をより正確に得ることができる。
また、本実施の形態においては、容器２０の内部に入射した放射線Ｒ１は、電子検出器３０、ドリフト電極４０などの電気部品を通過することなく、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間に到達できる。このため、上述の第１の実施の形態及び第２の実施の形態の場合と異なり、容器２０に入射した放射線Ｒ１のエネルギーおよび放射線量と、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間に到達した放射線Ｒ２のエネルギーおよび放射線量とが同等となる。このため、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間において期待するコンプトン散乱が生じる確率を高めることができる。また、放射線Ｒ２が放射線Ｒ１と同等となることにより、計測値として期待する散乱された放射線Ｒ３が第２部２２側に向かう確率を高めることができる。
また、本実施の形態においては、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間で散乱された放射線Ｒ３は、電子検出器３０、ドリフト電極４０などの電気部品を通過することなく放射線検出器５０に到達できる。このため、上述の第１の実施の形態及び第２の実施の形態の場合と異なり、散乱された放射線Ｒ３のエネルギーおよび放射線量は、放射線検出器５０に到達した放射線Ｒ４のエネルギーおよび放射線量と同等となる。従って、散乱された放射線Ｒ３に関する情報をより正確に得ることができる。
上述した第３の実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、第３の実施の形態と同様に構成され得る部分について、第１の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、第３の実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
（第１変形例）
図１８は、第１変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。検出装置１０は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間に位置する電子増幅器６０を備えていてもよい。電子増幅器６０は、例えば第２方向Ｄ２において電子検出器３０及びドリフト電極４０に対向するよう配置されている。電子増幅器６０を用いることにより、計測する電子の量が増える。このため、電子の位置などをより高い精度で検出できる。
図１８は、第１変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。検出装置１０は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間に位置する電子増幅器６０を備えていてもよい。電子増幅器６０は、例えば第２方向Ｄ２において電子検出器３０及びドリフト電極４０に対向するよう配置されている。電子増幅器６０を用いることにより、計測する電子の量が増える。このため、電子の位置などをより高い精度で検出できる。
（第２変形例）
図１９は、第３変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。図１９に示すように、放射線検出器５０は、容器２０の外部に位置していてもよい。例えば放射線検出器５０は、第２部２２の外側に位置していてもよい。放射線検出器５０は、第２部２２に対向していてもよい。
図１９は、第３変形例に係る検出装置１０を示す断面図である。図１９に示すように、放射線検出器５０は、容器２０の外部に位置していてもよい。例えば放射線検出器５０は、第２部２２の外側に位置していてもよい。放射線検出器５０は、第２部２２に対向していてもよい。
本変形例によれば、放射線検出器５０を容器２０の外部に配置することにより、放射線検出器５０から発生するアウトガスが容器２０の内部の環境に影響を及ぼすことを防ぐことができる。これにより、例えば、反跳電子Ｒ５の飛跡に形成される電子雲の密度をより高くできる。また、容器２０の内部に電子増幅器６０が設けられる場合に、電子増幅器６０による電子の増幅をより促進できる。
（その他の変形例）
第１の実施の形態の第２変形例の場合と同様に、検出装置１０は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間に位置する補助ドリフト電極７０を備えていてもよい。第１の実施の形態の第４変形例の場合と同様に、検出装置１０は、容器２０の内部に位置する吸着材８１を備えていてもよい。第１の実施の形態の第５変形例の場合と同様に、検出装置１０は、容器２０の内部に位置する電気部品から発生するアウトガスを除去するための装置を備えていてもよい。第１の実施の形態の第６変形例の場合と同様に、ドリフト電極４０は、複数の貫通孔４１を含んでいてもよい。
第１の実施の形態の第２変形例の場合と同様に、検出装置１０は、電子検出器３０とドリフト電極４０との間に位置する補助ドリフト電極７０を備えていてもよい。第１の実施の形態の第４変形例の場合と同様に、検出装置１０は、容器２０の内部に位置する吸着材８１を備えていてもよい。第１の実施の形態の第５変形例の場合と同様に、検出装置１０は、容器２０の内部に位置する電気部品から発生するアウトガスを除去するための装置を備えていてもよい。第１の実施の形態の第６変形例の場合と同様に、ドリフト電極４０は、複数の貫通孔４１を含んでいてもよい。
なお、上述した第３の実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
次に、共通変形例を説明する。共通変形例は、第１の実施の形態、第２の実施の形態及び第３の実施の形態のいずれにも適用され得る。
（第１の共通変形例）
図２１は、第１の共通変形例に係る容器２０を示す斜視図である。図２１に示すように、容器２０は、第１部２１及び側部２３と、第１部２１と側部２３の間に位置するコーナー２４と、を含んでいてもよい。第１部２１は、平坦に広がっていてもよい。コーナー２４は、第１部２１及び側部２３とは異なる方向に広がる面を含んでいてもよい。
図２１は、第１の共通変形例に係る容器２０を示す斜視図である。図２１に示すように、容器２０は、第１部２１及び側部２３と、第１部２１と側部２３の間に位置するコーナー２４と、を含んでいてもよい。第１部２１は、平坦に広がっていてもよい。コーナー２４は、第１部２１及び側部２３とは異なる方向に広がる面を含んでいてもよい。
図２２は、第１の共通変形例に係る容器２０を第１の実施の形態に適用した例を示す断面図である。第１部２１は、外面２１１及び内面２１２を含む。外面２１１は、対象物５に対向していてもよい。対象物５は、放射線を放出する。検出装置１０は、第１部２１を通って容器２０の内部に入射する放射線を検出できる。
図２２に示すように、外面２１１は、平坦に広がっていてもよい。好ましくは、外面２１１は、範囲Ｆ１において平坦に広がっている。例えば、対向方向における点Ｐ１の位置と点Ｐ２の位置の差が１０ｍｍ以下である。これにより、対象物５から電子検出器３０までの距離を短くできる。このため、測定の分解能を高めることができる。範囲Ｆ１は、電子検出器３０とドリフト電極４０とが対向する方向（以下、対向方向とも称する）に沿って見た場合に電子検出器３０に重なる範囲である。外面２１１上の点Ｐ１は、対向方向に沿って見た場合に、電子検出器３０の中心点に重なる。外面２１１上の点Ｐ２は、対向方向に沿って見た場合に、電子検出器３０の端部に重なる。
符号Ｋ３は、電子検出器３０と第１部２１の内面２１２との間の、対向方向における距離を表す。距離Ｋ３を短くすることにより、対象物５から電子検出器３０までの距離を短くできる。距離Ｋ３は、例えば１０ｍｍ以下であり、５ｍｍ以下であってもよく、２ｍｍ以下であってもよい。距離Ｋ３は、０ｍｍであってもよい。すなわち、電子検出器３０が内面２１２に接していてもよい。
図２２に示すように、内面２１２は、平坦に広がっていてもよい。これにより、電子検出器３０の全域にわたって距離Ｋ３を短くできる。
図２２に示すように、コーナー２４は、容器２０の外側に向かって突出するように湾曲していてもよい。これにより、容器２０の剛性を高めることができる。
図２３は、第１の共通変形例に係る容器２０を第１の実施の形態に適用したその他の例を示す断面図である。図２３に示すように、放射線検出器５０は、第２部２２の外側に位置していてもよい。放射線検出器５０は、第２部２２を挟んでドリフト電極４０と対向していてもよい。
図２４は、第１の共通変形例に係る容器２０を第２の実施の形態に適用した例を示す断面図である。好ましくは、外面２１１は、範囲Ｆ２において平坦に広がっている。例えば、対向方向における点Ｐ３の位置と点Ｐ４の位置の差が１０ｍｍ以下である。これにより、対象物５からドリフト電極４０までの距離を短くできる。このため、測定の分解能を高めることができる。範囲Ｆ２は、対向方向に沿って見た場合にドリフト電極４０に重なる範囲である。外面２１１上の点Ｐ３は、対向方向に沿って見た場合に、ドリフト電極４０の中心点に重なる。外面２１１上の点Ｐ４は、対向方向に沿って見た場合に、ドリフト電極４０の端部に重なる。
符号Ｋ４は、ドリフト電極４０と第１部２１の内面２１２との間の距離を表す。距離Ｋ４を短くすることにより、対象物５からドリフト電極４０までの距離を短くできる。距離Ｋ４は、例えば１００ｍｍ以下であり、７０ｍｍ以下であってもよく、５０ｍｍ以下であってもよい。一方、ドリフト電極４０が内面２１２に接触すると、ドリフト電極４０が容器２０に電気的に接続されてしまう。従って、距離Ｋ４を一定以上に維持するか、若しくは、ドリフト電極４０と内面２１２との間に絶縁体を配置することが好ましい。距離Ｋ４は、例えば１０ｍｍ以上であり、２０ｍｍ以上であってもよく、３０ｍｍ以上であってもよい。
図２５は、第１の共通変形例に係る容器２０を第２の実施の形態に適用したその他の例を示す断面図である。図２５に示すように、放射線検出器５０は、第２部２２の外側に位置していてもよい。放射線検出器５０は、第２部２２を挟んで電子検出器３０と対向していてもよい。
図２６は、第１の共通変形例に係る容器２０を第３の実施の形態に適用した例を示す断面図である。好ましくは、外面２１１は、範囲Ｆ３において平坦に広がっている。例えば、側部２３の面方向における点Ｐ５の位置と点Ｐ６の位置の差が１０ｍｍ以下である。これにより、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の空間（以下、対向空間とも称する）と、対象物５との間の距離を短くできる。このため、測定の分解能を高めることができる。範囲Ｆ３は、側部２３の面方向に沿って見た場合に対向空間に重なる範囲である。外面２１１上の点Ｐ５は、側部２３の面方向に沿って見た場合に、対向空間の中心点に重なる。外面２１１上の点Ｐ６は、側部２３の面方向に沿って見た場合に、電子検出器３０のドリフト電極４０との対向面又はドリフト電極４０の電子検出器３０との対向面に重なる。
図２７は、第１の共通変形例に係る容器２０を第３の実施の形態に適用したその他の例を示す断面図である。図２７に示すように、放射線検出器５０は、第２部２２の外側に位置していてもよい。放射線検出器５０は、第２部２２に対向していてもよい。
（第２の共通変形例）
図２８及び図２９は、第２の共通変形例に係る補助ドリフト電極７０を示す斜視図及び断面図である。補助ドリフト電極７０は、複数のリング電極７２を含んでいてもよい。複数のリング電極７２は、対向方向に沿って並んでいる。リング電極７２は、ドリフト電極４０に向くリング第１面７３と、リング第１面７３の反対側に位置するリング第２面７４と、を含む。
図２８及び図２９は、第２の共通変形例に係る補助ドリフト電極７０を示す斜視図及び断面図である。補助ドリフト電極７０は、複数のリング電極７２を含んでいてもよい。複数のリング電極７２は、対向方向に沿って並んでいる。リング電極７２は、ドリフト電極４０に向くリング第１面７３と、リング第１面７３の反対側に位置するリング第２面７４と、を含む。
図３０は、リング電極７２を示す平面図である。リング電極７２には開口７２１が形成されている。開口７２１は、対向方向において、電子検出器３０に重なる。リング電極７２は、対向方向において、電子検出器３０に重なっていなくてもよい。リング電極７２は、対向方向において、ドリフト電極４０に重なっていてもよい。リング電極７２は、平面視において幅Ｗ１を有する。幅Ｗ１は、例えば５ｍｍ以上であり、６ｍｍ以上であってもよく、８ｍｍ以上であってもよい。幅Ｗ１は、例えば３０ｍｍ以下であり、２５ｍｍ以下であってもよく、２０ｍｍ以下であってもよい。幅Ｗ１は、リング電極７２の外縁を構成する円の半径Ｒ１１と、リング電極７２の内縁を構成する円の半径Ｒ１２の差である。
リング電極７２は、導電性を有するワイヤから構成されていてもよい。例えば、まず、第1端及び第２端を有するワイヤを準備する。続いて、ワイヤを円形又は多角形に変形させ、第１端と第２端とを接続する。これによって、リング電極７２が得られる。この場合、リング電極７２の幅Ｗ１は、ワイヤの断面の寸法に対応する。例えば、ワイヤの断面が円形である場合、リング電極７２の幅Ｗ１は、ワイヤの断面の直径に等しい。ワイヤの材料は、例えば金属である。
補助ドリフト電極７０は、対向方向において隣接する２つのリング電極７２の間に配置されているスペーサ７５を含んでいてもよい。スペーサ７５は、対向方向において隣接する２つのリング電極７２の間の距離Ｋ５を定める。距離Ｋ５は、リング電極７２の数、電子検出器３０とドリフト電極４０との間の電圧などに応じて定められる。距離Ｋ５は、例えば２ｍｍ以上であり、５ｍｍ以上であってもよく、８ｍｍ以上であってもよい。距離Ｋ５は、例えば３０ｍｍ以下であり、２０ｍｍ以下であってもよく、１５ｍｍ以下であってもよい。
ドリフト電極４０は、補助ドリフト電極７０に取り付けられていてもよい。例えば、補助ドリフト電極７０は、ドリフト電極４０とリング電極７２との間に位置するスペーサ７５を含んでいてもよい。ドリフト電極４０及び複数のリング電極７２を含む構造体のことを、ドリフトケージ４５とも称する。
図２９に示すように、補助ドリフト電極７０は、対向方向において隣接する２つのリング電極７２を電気的に接続する配線７６を含んでいてもよい。補助ドリフト電極７０は、対向方向において隣接するドリフト電極４０とリング電極７２とを電気的に接続する配線７６を含んでいてもよい。補助ドリフト電極７０は、配線７６の経路に挿入された抵抗器７７を含んでいてもよい。隣接する２つのリング電極７２を電気的に接続することにより、２つのリング電極７２の間の電圧を調整できる。これにより、対向方向に並ぶリング電極７２の電位を段階的に変化させることができる。例えば、ドリフト電極４０の電位が－４０００Ｖであり、電子検出器３０の電位が０Ｖであり、２０枚のリング電極７２がドリフト電極４０と電子検出器３０の間に配置されていると仮定する。この場合、ドリフト電極４０から電子検出器３０に向かって並ぶ複数のリング電極７２の電位を、－３８００Ｖ、－３６００Ｖ、－３４００Ｖ、・・・というように段階的に変化させることができる。これにより、ドリフト電極４０と電子検出器３０との間の空間に形成される電場の均一性を高めることができる。
対向方向において隣接する２つのリング電極７２の間の電圧は、例えば５０Ｖ以上であり、１００Ｖ以上であってもよく、１５０Ｖ以上であってもよい。対向方向において隣接する２つのリング電極７２の間の電圧は、例えば５００Ｖ以下であり、４００Ｖ以下であってもよく、３００Ｖ以下であってもよい。
図２９に示すように、補助ドリフト電極７０は、中継基板９０によって支持されていてもよい。中継基板９０は、電子検出器３０を支持していてもよい。例えば、中継基板９０は、電子検出器３０を支持する第１基板９１と、補助ドリフト電極７０を支持する第２基板９２と、を含んでいてもよい。第２基板９２は、第１基板９１と補助ドリフト電極７０との間に位置していてもよい。検出装置１０が電子増幅器６０を備える場合、電子増幅器６０も中継基板９０によって支持されていてもよい。
図３１は、第２の共通変形例に係る補助ドリフト電極７０を第２の実施の形態に適用した例を示す断面図である。放射線検出器５０は、容器２０の外部に位置していてもよい。この場合、中継基板９０は、第２部２２上に配置されてもよい。第２部２２において中継基板９０を用いて補助ドリフト電極７０を支持することにより、ドリフト電極４０を第１部２１に固定することなく、ドリフト電極４０を第１部２１に対向させることができる。
図３１に示すように、中継基板９０は、容器２０の内部から外部へ延びる第３基板９３を含んでいてもよい。中継基板９０は、電子検出器３０と第１基板９１とを電気的に接続するワイヤ９５を含んでいてもよい。電子検出器３０の電気信号は、ワイヤ９５、第１基板９１及び第３基板９３を介して容器２０の外部に伝送される。
（他の態様）
本開示の他の態様は、放射線を検出する検出装置であって、
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部において前記電子検出器よりも前記第２部の側に位置し、前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記ドリフト電極よりも前記第２部の側に位置し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、を備える、検出装置である。
本開示の他の態様は、放射線を検出する検出装置であって、
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部において前記電子検出器よりも前記第２部の側に位置し、前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記ドリフト電極よりも前記第２部の側に位置し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、を備える、検出装置である。
本開示の他の態様による検出装置において、前記放射線検出器は、前記容器の内部に位置していてもよい。
本開示の他の態様による検出装置において、前記放射線検出器は、前記容器の外部に位置していてもよい。
本開示の他の態様による検出装置において、前記第１部は、前記電子検出器と前記ドリフト電極とが対向する方向に沿って見た場合に前記電子検出器に重なる範囲において平坦に広がる外面を含んでいてもよい。
本開示の他の態様による検出装置において、前記第１部の内面と前記電子検出器との間の距離が、１０ｍｍ以下であってもよい。
本開示の他の態様は、放射線を検出する検出装置であって、
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部において前記電子検出器よりも前記第１部の側に位置し、前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記電子検出器よりも前記第２部の側に位置し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、を備える、検出装置である。
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部において前記電子検出器よりも前記第１部の側に位置し、前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記電子検出器よりも前記第２部の側に位置し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、を備える、検出装置である。
本開示の他の態様による検出装置において、前記放射線検出器は、前記容器の内部に位置していてもよい。
本開示の他の態様による検出装置において、前記放射線検出器は、前記容器の外部に位置していてもよい。
本開示の他の態様による検出装置において、前記第１部は、前記電子検出器と前記ドリフト電極とが対向する方向に沿って見た場合に前記ドリフト電極に重なる範囲において平坦に広がる外面を含んでいてもよい。
本開示の他の態様による検出装置において、前記第１部の内面と前記ドリフト電極との間の距離が、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってもよい。
本開示の他の態様による検出装置において、前記ドリフト電極は、複数の貫通孔を含んでいてもよい。
本開示の他の態様は、放射線を検出する検出装置であって、
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部に位置し、前記第１方向に交差する方向において前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記第１部よりも前記第２部に近接し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、を備える、検出装置である。
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部に位置し、前記第１方向に交差する方向において前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記第１部よりも前記第２部に近接し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、を備える、検出装置である。
本開示の他の態様による検出装置において、前記放射線検出器は、前記容器の内部に位置していてもよい。
本開示の他の態様による検出装置において、前記放射線検出器は、前記容器の外部に位置していてもよい。
本開示の他の態様による検出装置は、前記電子検出器と前記ドリフト電極との間に位置し、前記電子検出器及び前記ドリフト電極に対向する電子増幅器を備えていてもよい。
本開示の他の態様による検出装置において、前記電子検出器は、複数の収集電極を含み、
前記電子増幅器は、表面及び裏面を含み、前記ドリフト電極と対向する方向において前記収集電極に重なる貫通孔が形成されている基材と、前記表面に位置する第１電極と、前記裏面に位置する第２電極と、を含んでいてもよい。
前記電子増幅器は、表面及び裏面を含み、前記ドリフト電極と対向する方向において前記収集電極に重なる貫通孔が形成されている基材と、前記表面に位置する第１電極と、前記裏面に位置する第２電極と、を含んでいてもよい。
本開示の他の態様による検出装置は、前記電子検出器と前記ドリフト電極とが対向する方向に沿って並ぶ複数のリング電極と、隣り合う２つの前記リング電極の間に位置するスペーサと、を含む補助ドリフト電極を備えていてもよい。
本開示の他の態様による検出装置は、前記電子検出器と前記ドリフト電極とが対向する方向に沿って並ぶ複数のリング電極と、隣り合う２つの前記リング電極の間に位置するスペーサと、を含む補助ドリフト電極と、前記補助ドリフト電極及び前記電子検出器を支持する中継基板と、を備えていてもよい。前記ドリフト電極は、前記電子検出器と対向するよう前記補助ドリフト電極に取り付けられていてもよい。前記中継基板は、前記第２部上に配置されていてもよい。
本開示の他の態様による検出装置において、前記放射線検出器は、前記散乱された放射線によって励起されて蛍光を発するシンチレータと、前記蛍光を検出する光検出器と、を含んでいてもよい。
本開示の他の態様による検出装置において、前記放射線検出器は、前記散乱された放射線を検出する半導体検出素子を含んでいてもよい。
本開示の他の態様による検出装置において、前記容器の側部は円筒形を有していてもよい。
本開示の他の態様による検出装置は、前記容器の内部に位置する吸着材を備えていてもよい。
本開示の他の態様による検出装置は、前記容器に接続されている循環路と、前記循環路に挿入されているポンプ及びフィルタと、を備えていてもよい。
５ 対象物
１０ 検出装置
２０ 容器
２１ 第１部
２２ 第２部
２３ 側部
２４ コーナー
２５ 第１部分
２６ 第２部分
３０ 電子検出器
３１ 収集電極
３２ 支持基板
４０ ドリフト電極
４１ 貫通孔
４５ ドリフトケージ
５０ 放射線検出器
５１ 検出素子
５２ 回路基板
６０ 電子増幅器
６１ 第１電極
６２ 第２電極
６３ 基材
６４ 貫通孔
７０ 補助ドリフト電極
７２ リング電極
７３ リング第１面
７４ リング第２面
７５ スペーサ
７６ 配線
７７ 抵抗器
８１ 吸着材
８２ 循環路
８３ ポンプ
８４ フィルタ
９０ 中継基板
９１ 第１基板
９２ 第２基板
９３ 第３基板
９５ ワイヤ
１０ 検出装置
２０ 容器
２１ 第１部
２２ 第２部
２３ 側部
２４ コーナー
２５ 第１部分
２６ 第２部分
３０ 電子検出器
３１ 収集電極
３２ 支持基板
４０ ドリフト電極
４１ 貫通孔
４５ ドリフトケージ
５０ 放射線検出器
５１ 検出素子
５２ 回路基板
６０ 電子増幅器
６１ 第１電極
６２ 第２電極
６３ 基材
６４ 貫通孔
７０ 補助ドリフト電極
７２ リング電極
７３ リング第１面
７４ リング第２面
７５ スペーサ
７６ 配線
７７ 抵抗器
８１ 吸着材
８２ 循環路
８３ ポンプ
８４ フィルタ
９０ 中継基板
９１ 第１基板
９２ 第２基板
９３ 第３基板
９５ ワイヤ
Claims (16)
- 放射線を検出する検出装置であって、
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部において前記電子検出器よりも前記第２部の側に位置し、前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記ドリフト電極よりも前記第２部の側に位置し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、
前記電子検出器と前記ドリフト電極とが対向する方向に沿って並ぶ複数のリング電極と、隣り合う２つの前記リング電極の間に位置するスペーサと、を含む補助ドリフト電極と、を備え、
前記放射線検出器は、前記容器の外部に位置しており、
前記容器は、プラスチックを含み、３０ｍｍ以下の厚みを有する、又は、金属を含み、２０ｍｍ以下の厚みを有する、検出装置。 - 前記第１部の内面と前記電子検出器との間の距離が、１０ｍｍ以下である、請求項１に記載の検出装置。
- 放射線を検出する検出装置であって、
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部において前記電子検出器よりも前記第１部の側に位置し、前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記電子検出器よりも前記第２部の側に位置し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、
前記電子検出器と前記ドリフト電極とが対向する方向に沿って並ぶ複数のリング電極と、隣り合う２つの前記リング電極の間に位置するスペーサと、を含む補助ドリフト電極と、を備え、
前記放射線検出器は、前記容器の外部に位置しており、
前記容器は、プラスチックを含み、３０ｍｍ以下の厚みを有する、又は、金属を含み、２０ｍｍ以下の厚みを有する、検出装置。 - 前記検出装置は、
前記電子検出器と前記ドリフト電極とが対向する方向に沿って並ぶ複数のリング電極と、隣り合う２つの前記リング電極の間に位置するスペーサと、を含む補助ドリフト電極と、
前記補助ドリフト電極及び前記電子検出器を支持する中継基板と、を備え、
前記ドリフト電極は、前記電子検出器と対向するよう前記補助ドリフト電極に取り付けられており、
前記中継基板は、前記第２部上に配置されている、請求項３に記載の検出装置。 - 前記第１部の内面と前記ドリフト電極との間の距離が、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である、請求項３に記載の検出装置。
- 前記第１部は、前記電子検出器と前記ドリフト電極とが対向する方向に沿って見た場合に前記電子検出器に重なる範囲において平坦に広がる外面を含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の検出装置。
- 前記放射線検出器は、複数の検出素子を含み、
前記ドリフト電極は、前記第１方向において前記検出素子と重なる複数の貫通孔を含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の検出装置。 - 放射線を検出する検出装置であって、
第１部と、第１方向において前記第１部に対向する第２部と、前記第１部から前記第２部に向かって広がる側部と、を含み、ガスが収容されている容器と、
前記容器の内部に位置し、コンプトン散乱によって発生した電子を検出する電子検出器と、
前記容器の内部に位置し、前記第１方向に交差する方向において前記電子検出器に対向するドリフト電極と、
前記第１部よりも前記第２部に近接し、散乱された放射線を検出する放射線検出器と、を備える、検出装置。 - 前記放射線検出器は、前記容器の内部に位置している、請求項８に記載の検出装置。
- 前記放射線検出器は、前記容器の外部に位置している、請求項８に記載の検出装置。
- 前記電子検出器と前記ドリフト電極との間に位置し、前記電子検出器及び前記ドリフト電極に対向する電子増幅器を備える、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の検出装置。
- 前記電子検出器は、複数の収集電極を含み、
前記電子増幅器は、表面及び裏面を含み、前記ドリフト電極と対向する方向において前記収集電極に重なる貫通孔が形成されている基材と、前記表面に位置する第１電極と、前記裏面に位置する第２電極と、を含む、請求項１１に記載の検出装置。 - 前記放射線検出器は、前記散乱された放射線によって励起されて蛍光を発するシンチレータと、前記蛍光を検出する光検出器と、を含む、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の検出装置。
- 前記放射線検出器は、前記散乱された放射線を検出する半導体検出素子を含む、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の検出装置。
- 前記容器の側部は円筒形を有する、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の検出装置。
- 前記容器に接続されている循環路と、前記循環路に挿入されているポンプ及びフィルタと、を備える、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の検出装置。
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