JP3012364B2 - 直読式線量計 - Google Patents
直読式線量計Info
- Publication number
- JP3012364B2 JP3012364B2 JP3165849A JP16584991A JP3012364B2 JP 3012364 B2 JP3012364 B2 JP 3012364B2 JP 3165849 A JP3165849 A JP 3165849A JP 16584991 A JP16584991 A JP 16584991A JP 3012364 B2 JP3012364 B2 JP 3012364B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- radiation
- transistors
- bias
- dosimeter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/02—Dosimeters
- G01T1/026—Semiconductor dose-rate meters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電離放射線を検出し、
その量を測定するための金属酸化物半導体電界効果トラ
ンジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を用いる線量計に関する。そ
のような線量計は、有害な放射線に潜在的に曝される作
業者、軍事的作業者、及び放射線療法の区域にいる作業
者を保護するための個人用線量計として用いられ得る。
その量を測定するための金属酸化物半導体電界効果トラ
ンジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を用いる線量計に関する。そ
のような線量計は、有害な放射線に潜在的に曝される作
業者、軍事的作業者、及び放射線療法の区域にいる作業
者を保護するための個人用線量計として用いられ得る。
【０００２】
【従来の技術】放射線検出のためのＭＯＳＦＥＴの理論
及び原理は周知である。ＭＯＳＦＥＴ（絶縁ゲート電界
効果トランジスタ（ＩＧＦＥＴ）と呼ばれこともある）
の閾値電圧は放射線の照射に伴って変化するので、線量
計の設計において有用な基礎単位を提供する。
及び原理は周知である。ＭＯＳＦＥＴ（絶縁ゲート電界
効果トランジスタ（ＩＧＦＥＴ）と呼ばれこともある）
の閾値電圧は放射線の照射に伴って変化するので、線量
計の設計において有用な基礎単位を提供する。
【０００３】１９８４年１１月２０日付けでイアントム
ソン（Ｉａｎ Ｔｈｏｍｓｏｎ）を発明者として米国特
許第４，４８４，０７６号が発行されている。この特許
は、閾値がある特定期間で蓄積された線量を示す金属酸
化物半導体装置を開示している。線量を求めるために微
分器も用いられている。カナダ特許第１，２０４，８８
５号が同じ発明者に対して１９８６年５月２０日に発行
されている。この特許は、２個のＭＯＳＦＥＴを用いて
トランジスタの閾値の差を測定する、さらに改良された
線量計を記載している。この値は、この装置が照射され
た放射線の蓄積された線量の総計を示す。この特許は、
微分法が２個のトランジスタに共通の安定性に関する有
害な効果を減少させる点で当該技術分野における大きな
進歩を示した。
ソン（Ｉａｎ Ｔｈｏｍｓｏｎ）を発明者として米国特
許第４，４８４，０７６号が発行されている。この特許
は、閾値がある特定期間で蓄積された線量を示す金属酸
化物半導体装置を開示している。線量を求めるために微
分器も用いられている。カナダ特許第１，２０４，８８
５号が同じ発明者に対して１９８６年５月２０日に発行
されている。この特許は、２個のＭＯＳＦＥＴを用いて
トランジスタの閾値の差を測定する、さらに改良された
線量計を記載している。この値は、この装置が照射され
た放射線の蓄積された線量の総計を示す。この特許は、
微分法が２個のトランジスタに共通の安定性に関する有
害な効果を減少させる点で当該技術分野における大きな
進歩を示した。
【０００４】本発明者及びＭ．Ｈ．リース（Ｍ．Ｈ．Ｒ
ｅｅｃｅ）は、Ｈｅａｌｔｈ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｓｏｃ
ｉｅｔｙ１９８８の会報に載せられた「ＳＥＭＩＣＯＮ
ＤＵＣＴＯＲ ＭＯＳＦＥＴ ＤＯＳＩＭＥＴＲＹ」と
いう論文に於いて、ＭＯＳＦＥＴ線量計の構造及び動作
を示している。この論文は、様々な種類の放射への反応
に関する実験結果を記載し、そのような装置の適用を論
じている。この論文は本願のための有用な背景情報を提
供するものである。
ｅｅｃｅ）は、Ｈｅａｌｔｈ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｓｏｃ
ｉｅｔｙ１９８８の会報に載せられた「ＳＥＭＩＣＯＮ
ＤＵＣＴＯＲ ＭＯＳＦＥＴ ＤＯＳＩＭＥＴＲＹ」と
いう論文に於いて、ＭＯＳＦＥＴ線量計の構造及び動作
を示している。この論文は、様々な種類の放射への反応
に関する実験結果を記載し、そのような装置の適用を論
じている。この論文は本願のための有用な背景情報を提
供するものである。
【０００５】１９８６年５月２０日付けのイアントムソ
ンを発明者とするカナダ特許第１，２０４，８８５号
は、中性子及びガンマ放射線を測定するための直読式固
体線量計を開示している。二重金属酸化物半導体電界効
果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）がガンマセンサとして
使用され、順バイアスＰＩＮダイオードが中性子センサ
として使用されている。ガンマおよび中性子放射線線量
を表示するために液晶表示装置が設けられている。ドレ
インが相互接続されている絶縁ゲート電界効果トランジ
スタによって回路の基本動作は行われる。第２のトラン
ジスタのゲート及びドレインは相互接続されているが、
第１のトランジスタのゲート、ドレイン及びソースの間
には電池又は何か他の装置によってバイアス電位が与え
られている。
ンを発明者とするカナダ特許第１，２０４，８８５号
は、中性子及びガンマ放射線を測定するための直読式固
体線量計を開示している。二重金属酸化物半導体電界効
果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）がガンマセンサとして
使用され、順バイアスＰＩＮダイオードが中性子センサ
として使用されている。ガンマおよび中性子放射線線量
を表示するために液晶表示装置が設けられている。ドレ
インが相互接続されている絶縁ゲート電界効果トランジ
スタによって回路の基本動作は行われる。第２のトラン
ジスタのゲート及びドレインは相互接続されているが、
第１のトランジスタのゲート、ドレイン及びソースの間
には電池又は何か他の装置によってバイアス電位が与え
られている。
【０００６】線量計分野に於ける他の特許は、１９８８
年７月１２日付けのイースト（Ｅａｓｔ）の米国特許第
４，７５７，２０２号である。この特許はガンマセンサ
である二重ＭＯＳＦＥＴ及び中性子センサである順バイ
アスＰＩＮダイオードを備えている線量計を開示してい
る。蓄積線量を表示するために液晶表示装置が使用され
ている。
年７月１２日付けのイースト（Ｅａｓｔ）の米国特許第
４，７５７，２０２号である。この特許はガンマセンサ
である二重ＭＯＳＦＥＴ及び中性子センサである順バイ
アスＰＩＮダイオードを備えている線量計を開示してい
る。蓄積線量を表示するために液晶表示装置が使用され
ている。
【０００７】電離放射線線量を高い精度で測定すること
が要求される多くの場合がある。従って、これらの測定
を行うために用いられる放射線線量計は、特に周囲温度
に大きな変化がある場合には、高精度で安定したもので
なくてはならない。このような一例は、偶発的な放射能
環境の中又はその近くで作業を行わなくてはならない消
防士及び警察官をモニタするための個人用線量計の使用
である。それらの線量計はおよそ０．０１０ｃＧｙ（ラ
ド）の感度を有するべきである。偶発的な状況に於いて
は、放射能環境の作業者は一人につき１ｃＧｙの線量ま
で許可されている。連邦規則の決定では、一年にわたっ
て認められる人体の最大線量は５ｃＧｙであるので、あ
る期間にわたる蓄積線量の測定もまた重要である。
が要求される多くの場合がある。従って、これらの測定
を行うために用いられる放射線線量計は、特に周囲温度
に大きな変化がある場合には、高精度で安定したもので
なくてはならない。このような一例は、偶発的な放射能
環境の中又はその近くで作業を行わなくてはならない消
防士及び警察官をモニタするための個人用線量計の使用
である。それらの線量計はおよそ０．０１０ｃＧｙ（ラ
ド）の感度を有するべきである。偶発的な状況に於いて
は、放射能環境の作業者は一人につき１ｃＧｙの線量ま
で許可されている。連邦規則の決定では、一年にわたっ
て認められる人体の最大線量は５ｃＧｙであるので、あ
る期間にわたる蓄積線量の測定もまた重要である。
【０００８】他の例は、放射線治療の区域内である。そ
こでは線量計は、放射線治療装置のビームのプロフィー
ルを調整するため、及び放射線を照射される患者をモニ
タするために用いられる。従って、これらの装置は５％
以内に安定していなくてはならない。典型的には、線量
範囲は数ｃＧｙから数千ｃＧｙである。
こでは線量計は、放射線治療装置のビームのプロフィー
ルを調整するため、及び放射線を照射される患者をモニ
タするために用いられる。従って、これらの装置は５％
以内に安定していなくてはならない。典型的には、線量
範囲は数ｃＧｙから数千ｃＧｙである。
【０００９】第３の使用例は、軍隊での個人用線量計で
ある。この線量計は１ｃＧｙから２０００ｃＧｙの範囲
を有しており、再ゼロ調整可能であることが必要であ
る。摂氏−２０度から＋５０度まで典型的に変化する温
度範囲の操作に対しても安定すべきである。
ある。この線量計は１ｃＧｙから２０００ｃＧｙの範囲
を有しており、再ゼロ調整可能であることが必要であ
る。摂氏−２０度から＋５０度まで典型的に変化する温
度範囲の操作に対しても安定すべきである。
【００１０】放射線線量測定の技術では、一般に公知の
絶縁ゲート電界効果トランジスタ（ＩＧＦＥＴ）又はＭ
ＯＳＦＥＴを放射線センサとして用いている。放射線は
ＩＧＦＥＴの閾値電圧の変化を引き起こす。この閾値電
圧に於ける変化が測定され、受けた放射線線量を表す。
絶縁ゲート電界効果トランジスタ（ＩＧＦＥＴ）又はＭ
ＯＳＦＥＴを放射線センサとして用いている。放射線は
ＩＧＦＥＴの閾値電圧の変化を引き起こす。この閾値電
圧に於ける変化が測定され、受けた放射線線量を表す。
【００１１】その基本形式において、この型の従来の線
量計は同一基板を共有し、それぞれゲート、ソース及び
ドレインを有する２個のシリコン絶縁ゲート電界効果ト
ランジスタから構成される。トランジスタの閾値電圧の
差が測定され、記憶される。第１のトランジスタのゲー
トは、そのソース、ドレイン及び基板に対して正方向に
バイアスされている。第２のトランジスタのゲートはそ
のソース、ドレイン及び基板に対してわずかに低下され
たバイアスに保持されている。装置は、このようにする
と電離放射線に対して感度がよく、照射されると反応す
る。トランジスタの閾値電圧の差が再び測定され、記憶
される。閾値電圧の差は放射線線量の測定値を示す。
量計は同一基板を共有し、それぞれゲート、ソース及び
ドレインを有する２個のシリコン絶縁ゲート電界効果ト
ランジスタから構成される。トランジスタの閾値電圧の
差が測定され、記憶される。第１のトランジスタのゲー
トは、そのソース、ドレイン及び基板に対して正方向に
バイアスされている。第２のトランジスタのゲートはそ
のソース、ドレイン及び基板に対してわずかに低下され
たバイアスに保持されている。装置は、このようにする
と電離放射線に対して感度がよく、照射されると反応す
る。トランジスタの閾値電圧の差が再び測定され、記憶
される。閾値電圧の差は放射線線量の測定値を示す。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＩＧＦ
ＥＴは、個人用及び／又は放射線治療における線量計と
しての使用を制限する多くの問題を呈示する。Ｐチャネ
ルＩＧＦＥＴをオンすると、小さな閾値電圧変動が起こ
る。放射されていない装置においては、典型的には、閾
値変動は最大で３０ｍＶと測定されている。この現象
は、ＩＧＦＥＴのシリコン／二酸化シリコン接合面に位
置する遅い表面準位（ｓｌｏｗ ｓｕｒｆａｃｅ ｓｔ
ａｔｅｓ）に付随する。この効果は高度に照射を受けた
装置において特に著しく、およそ５００ｍＶであり得る
（５００ｃＧｙ又はそれ以上に対応する）。
ＥＴは、個人用及び／又は放射線治療における線量計と
しての使用を制限する多くの問題を呈示する。Ｐチャネ
ルＩＧＦＥＴをオンすると、小さな閾値電圧変動が起こ
る。放射されていない装置においては、典型的には、閾
値変動は最大で３０ｍＶと測定されている。この現象
は、ＩＧＦＥＴのシリコン／二酸化シリコン接合面に位
置する遅い表面準位（ｓｌｏｗ ｓｕｒｆａｃｅ ｓｔ
ａｔｅｓ）に付随する。この効果は高度に照射を受けた
装置において特に著しく、およそ５００ｍＶであり得る
（５００ｃＧｙ又はそれ以上に対応する）。
【００１３】これらの遅い表面準位は両方のＩＧＦＥＴ
に同様に効果をもたらすが、閾値電圧の差の変動はそれ
でも存在する。この変動は、二重装置の放射履歴に応じ
て、低くて１０ｍＶ（１０ｃＧｙに相当）、高くて１２
２ｍＶ（１２２ｃＧｙ）であり得る。これでは、低線量
の個人用線量計、高精度を必要とする医療器具又は研究
室用線量計としては許容できないほど安定性が低い。
に同様に効果をもたらすが、閾値電圧の差の変動はそれ
でも存在する。この変動は、二重装置の放射履歴に応じ
て、低くて１０ｍＶ（１０ｃＧｙに相当）、高くて１２
２ｍＶ（１２２ｃＧｙ）であり得る。これでは、低線量
の個人用線量計、高精度を必要とする医療器具又は研究
室用線量計としては許容できないほど安定性が低い。
【００１４】従来技術に関する第２の問題は、温度と共
に２個の電流源をトラッキングする困難さである。閾値
を測定される２個のＩＧＦＥＴのうちいずれか１個にソ
ースからドレインへの一定の電流を与えるために、従来
の線量計では別個の電流源が用いられている。ソースか
らドレインへの電流におけるおよそ１％の変化は、閾値
電圧においては２０ミリボルトの変動となる。
に２個の電流源をトラッキングする困難さである。閾値
を測定される２個のＩＧＦＥＴのうちいずれか１個にソ
ースからドレインへの一定の電流を与えるために、従来
の線量計では別個の電流源が用いられている。ソースか
らドレインへの電流におけるおよそ１％の変化は、閾値
電圧においては２０ミリボルトの変動となる。
【００１５】従来技術に関する第３の問題は、回路は連
続読み取りができないことである。非常時用、軍用、及
び医療用線量計は、必要であれば警報を組み込む選択を
使用者に与える連続読み取り式であるべきである。その
ような線量計もまた再ゼロ調整能力を有するべきであ
る。
続読み取りができないことである。非常時用、軍用、及
び医療用線量計は、必要であれば警報を組み込む選択を
使用者に与える連続読み取り式であるべきである。その
ような線量計もまた再ゼロ調整能力を有するべきであ
る。
【００１６】本発明の目的は、電離放射線を測定するた
めの線量計、特に、本質的に改善された精度を有し、前
述の従来の線量計の問題を克服する線量計を提供するこ
とである。
めの線量計、特に、本質的に改善された精度を有し、前
述の従来の線量計の問題を克服する線量計を提供するこ
とである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の放射線線量計
は、同一のシリコン基板に集積されており、ぞれぞれが
バイアスモード及びテストモードにおいて動作すること
ができる一対の絶縁ゲート電界効果トランジスタ、該バ
イアスモード期間に、該トランジスタの一方が該トラン
ジスタの他方よりも電離放射線に対してより感度が良く
なるように各々の該トランジスタをバイアスする手段、
該テストモード期間に、放射線線量を示す該トランジス
タの閾値電圧の差を決定する手段、及び該トランジスタ
を該バイアスモードと該テストモードとに連続的に切り
換える手段、を備えており、該テストモード中の該トラ
ンジスタの動作時間は該バイアスモード中の該トランジ
スタの動作時間に比べて短い。
は、同一のシリコン基板に集積されており、ぞれぞれが
バイアスモード及びテストモードにおいて動作すること
ができる一対の絶縁ゲート電界効果トランジスタ、該バ
イアスモード期間に、該トランジスタの一方が該トラン
ジスタの他方よりも電離放射線に対してより感度が良く
なるように各々の該トランジスタをバイアスする手段、
該テストモード期間に、放射線線量を示す該トランジス
タの閾値電圧の差を決定する手段、及び該トランジスタ
を該バイアスモードと該テストモードとに連続的に切り
換える手段、を備えており、該テストモード中の該トラ
ンジスタの動作時間は該バイアスモード中の該トランジ
スタの動作時間に比べて短い。
【００１８】本発明の他の実施態様において、放射線線
量計は、同一のシリコン基板に集積されており、それぞ
れがゲート、ソース及びドレインを有している一対の絶
縁ゲート電界効果トランジスタ、該トランジスタが放射
線照射されている間、該トランジスタの一方が該トラン
ジスタの他方よりも電離放射線に対してより感度が良く
なるように該トランジスタを差をつけてバイアスする手
段、放射線線量を示す該トランジスタの閾値電圧の差を
決定する手段であって、１個の電流源手段、及びテスト
中の温度安定性を与えるために該トランジスタ間で電流
源を切り換える電流源切り換え手段を備えている手段、
を備えている。
量計は、同一のシリコン基板に集積されており、それぞ
れがゲート、ソース及びドレインを有している一対の絶
縁ゲート電界効果トランジスタ、該トランジスタが放射
線照射されている間、該トランジスタの一方が該トラン
ジスタの他方よりも電離放射線に対してより感度が良く
なるように該トランジスタを差をつけてバイアスする手
段、放射線線量を示す該トランジスタの閾値電圧の差を
決定する手段であって、１個の電流源手段、及びテスト
中の温度安定性を与えるために該トランジスタ間で電流
源を切り換える電流源切り換え手段を備えている手段、
を備えている。
【００１９】本発明の他の実施態様において、放射線線
量計は、同一のシリコン基板に集積されており、それぞ
れがゲート、ソース及びドレインを有しており、バイア
スモード及びテストモードにおいて動作することができ
る一対の絶縁ゲート電界効果トランジスタ、該バイアス
モード期間に、該トランジスタの一方が該トランジスタ
の他方よりも電離放射線に対してより感度が良くなるよ
うに該トランジスタをバイアスする手段、該テストモー
ド期間に、放射線線量を示す閾値電圧の差を決定する手
段、および該トランジスタを該バイアスモードと該テス
トモードとに所定周波数で切り換え、該テストモード期
間が該バイアスモード期間よりも短いように該トランジ
スタを該モードのそれぞれに所定時間維持する手段、を
備えており、該決定手段は、ソース−ドレイン電流を両
方の該トランジスタに与える１個の電流源と、該テスト
モード中の温度不安定性を最小とするために同一の電流
源を用いて両方の該トランジスタがテストされるよう
に、該トランジスタのテストされている一方に該１個の
電流源を接続する電流源切り換え手段と、を備えてい
る。
量計は、同一のシリコン基板に集積されており、それぞ
れがゲート、ソース及びドレインを有しており、バイア
スモード及びテストモードにおいて動作することができ
る一対の絶縁ゲート電界効果トランジスタ、該バイアス
モード期間に、該トランジスタの一方が該トランジスタ
の他方よりも電離放射線に対してより感度が良くなるよ
うに該トランジスタをバイアスする手段、該テストモー
ド期間に、放射線線量を示す閾値電圧の差を決定する手
段、および該トランジスタを該バイアスモードと該テス
トモードとに所定周波数で切り換え、該テストモード期
間が該バイアスモード期間よりも短いように該トランジ
スタを該モードのそれぞれに所定時間維持する手段、を
備えており、該決定手段は、ソース−ドレイン電流を両
方の該トランジスタに与える１個の電流源と、該テスト
モード中の温度不安定性を最小とするために同一の電流
源を用いて両方の該トランジスタがテストされるよう
に、該トランジスタのテストされている一方に該１個の
電流源を接続する電流源切り換え手段と、を備えてい
る。
【００２０】好ましい実施態様において、前記放射線線
量計は、放射線線量を示す該トランジスタの閾値電圧の
差を連続的に測定し表示するためのデジタル電圧計手段
を備えていてもよい。
量計は、放射線線量を示す該トランジスタの閾値電圧の
差を連続的に測定し表示するためのデジタル電圧計手段
を備えていてもよい。
【００２１】本発明の放射線センサは、二重絶縁ゲート
電界効果トランジスタ部品チップ、該チップを覆うエポ
キシ樹脂の層、及び該二重トランジスタを外部回路に電
気的に接続する手段、を備えている。
電界効果トランジスタ部品チップ、該チップを覆うエポ
キシ樹脂の層、及び該二重トランジスタを外部回路に電
気的に接続する手段、を備えている。
【００２２】本発明の放射線照射線量を連続的に決定す
る方法は、ａ）二重絶縁ゲート電界効果トランジスタの
放射線線量計において、該線量計が放射線に曝されてい
る所定のバイアス期間中に、該トランジスタの一方が該
トランジスタの他方よりも電離放射線に対してより感度
が良くなるように、該トランジスタの一方を他方に対し
てバイアスするステップ、ｂ）該トランジスタの一方の
閾値電圧をサンプルしホールドするために、該トランジ
スタを所定の期間テストモードに切り換えるステップ、
ｃ）該バイアス期間のために該バイアスモードに切り換
えて戻すステップ、ｄ）該トランジスタの他方の閾値電
圧をサンプルしホールドするように、該テスト期間のた
めに該テストモードへ切り換えて戻すステップ、ｅ）該
放射線線量を示す該トランジスタの該閾値電圧の差を決
定し、表示するステップ、及びｆ）ステップａ）から
ｅ）を連続して繰り返すステップ、を包含する。
る方法は、ａ）二重絶縁ゲート電界効果トランジスタの
放射線線量計において、該線量計が放射線に曝されてい
る所定のバイアス期間中に、該トランジスタの一方が該
トランジスタの他方よりも電離放射線に対してより感度
が良くなるように、該トランジスタの一方を他方に対し
てバイアスするステップ、ｂ）該トランジスタの一方の
閾値電圧をサンプルしホールドするために、該トランジ
スタを所定の期間テストモードに切り換えるステップ、
ｃ）該バイアス期間のために該バイアスモードに切り換
えて戻すステップ、ｄ）該トランジスタの他方の閾値電
圧をサンプルしホールドするように、該テスト期間のた
めに該テストモードへ切り換えて戻すステップ、ｅ）該
放射線線量を示す該トランジスタの該閾値電圧の差を決
定し、表示するステップ、及びｆ）ステップａ）から
ｅ）を連続して繰り返すステップ、を包含する。
【００２３】本発明の温度依存性を最小にするように二
重絶縁ゲート電界効果トランジスタの放射線線量計にお
いて電圧差を測定する方法は、ａ）一定のソース−ドレ
イン電流を与えるために一方のトランジスタを定電流源
に接続するステップ、ｂ）該トランジスタの閾値電圧を
測定するステップ、ｃ）一定のソース−ドレイン電流を
与えるために他方のトランジスタを該定電流源に接続す
るステップ、ｄ）該他方のトランジスタの閾値電圧を測
定するステップ、及びｅ）ステップａ）からｄ）を連続
して繰り返すステップ、を包含する。
重絶縁ゲート電界効果トランジスタの放射線線量計にお
いて電圧差を測定する方法は、ａ）一定のソース−ドレ
イン電流を与えるために一方のトランジスタを定電流源
に接続するステップ、ｂ）該トランジスタの閾値電圧を
測定するステップ、ｃ）一定のソース−ドレイン電流を
与えるために他方のトランジスタを該定電流源に接続す
るステップ、ｄ）該他方のトランジスタの閾値電圧を測
定するステップ、及びｅ）ステップａ）からｄ）を連続
して繰り返すステップ、を包含する。
【００２４】本発明の蓄積放射線の連続直読を行う方法
は、ａ）トランジスタを一方が他方よりも電離放射線に
対してより感度が良くなるように差をつけてバイアスす
る第１の所定期間のバイアスモードにおいて二重絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタの放射線線量計を動作させる
ステップ、ｂ）該第１の期間のフラクションである第２
の所定期間のテストモードにおいて該二重絶縁ゲート電
界効果トランジスタの放射線線量計を動作させるステッ
プであって、ｉ．該トランジスタの一方をオンし、該ト
ランジスタの他方をオフするステップ、ｉｉ．一定のソ
ース−ドレイン電流を与えるために該一方のトランジス
タを一個の定電流源に接続するステップ、及びｉｉｉ．
該一方のトランジスタの閾値電圧をサンプルするステッ
プ、を包含するステップ、ｃ）ステップａ）によって、
該第１の所定期間、該バイアスモードに該トランジスタ
を切り換えるステップ、ｄ）該第２の所定期間、テスト
モードで該二重絶縁ゲート電界効果トランジスタの放射
線線量計を動作させるステップであって、ｉ．該トラン
ジスタの他方をオンし、該トランジスタの一方をオフす
るステップ、ｉｉ．一定のソース−ドレイン電流を与え
るために該トランジスタの他方に一個の定電流源を接続
するステップ、及びｉｉｉ．該トランジスタの他方の閾
値電圧をサンプルするステップ、を包含するステップ、
並びにｅ）該一方のトランジスタのサンプルされた閾値
電圧と該トランジスタの他方のサンプルされた閾値電圧
との差を決定し、該差を表す信号を視覚表示装置に送っ
て蓄積放射線線量の表示を行うステップ、を包含する。
は、ａ）トランジスタを一方が他方よりも電離放射線に
対してより感度が良くなるように差をつけてバイアスす
る第１の所定期間のバイアスモードにおいて二重絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタの放射線線量計を動作させる
ステップ、ｂ）該第１の期間のフラクションである第２
の所定期間のテストモードにおいて該二重絶縁ゲート電
界効果トランジスタの放射線線量計を動作させるステッ
プであって、ｉ．該トランジスタの一方をオンし、該ト
ランジスタの他方をオフするステップ、ｉｉ．一定のソ
ース−ドレイン電流を与えるために該一方のトランジス
タを一個の定電流源に接続するステップ、及びｉｉｉ．
該一方のトランジスタの閾値電圧をサンプルするステッ
プ、を包含するステップ、ｃ）ステップａ）によって、
該第１の所定期間、該バイアスモードに該トランジスタ
を切り換えるステップ、ｄ）該第２の所定期間、テスト
モードで該二重絶縁ゲート電界効果トランジスタの放射
線線量計を動作させるステップであって、ｉ．該トラン
ジスタの他方をオンし、該トランジスタの一方をオフす
るステップ、ｉｉ．一定のソース−ドレイン電流を与え
るために該トランジスタの他方に一個の定電流源を接続
するステップ、及びｉｉｉ．該トランジスタの他方の閾
値電圧をサンプルするステップ、を包含するステップ、
並びにｅ）該一方のトランジスタのサンプルされた閾値
電圧と該トランジスタの他方のサンプルされた閾値電圧
との差を決定し、該差を表す信号を視覚表示装置に送っ
て蓄積放射線線量の表示を行うステップ、を包含する。
【００２５】本発明のさらに他の実施態様に於いて、放
射線線量計は、一個のシリコン基板に集積されており、
それぞれがゲート、ソースおよびドレインを有する第１
及び第２の絶縁ゲート電界効果トランジスタ、該トラン
ジスタの一方のバイアス電圧が該トランジスタの他方の
バイアス電圧よりも大きいように、各々のゲートに正の
バイアス電圧をかけることによって両方のトランジスタ
をオフするバイアス回路、該トランジスタのいずれか一
方をオフし他方をオンし、定電流源に接続し、一定のソ
ース−ドレイン電流及びオンされたトランジスタの閾値
電圧をサンプル及びホールドするためのサンプルホール
ド回路構成とするテスト回路、該トランジスタが放射線
に曝される所定のバイアス期間に該トランジスタをバイ
アス回路に接続し、その後該トランジスタの一方の閾値
電圧をサンプルする所定のテスト期間に該トランジスタ
をテスト回路に接続する切り換え回路、テスト回路構成
の時間がバイアス回路構成の時間よりもかなり短い所定
の期間に、バイアス回路構成とテスト回路構成とを交互
に変換するタイミング回路、および蓄積放射線線量を示
す閾値電圧の差を測定し連続的に表示するデジタル電圧
計手段、を備えている。
射線線量計は、一個のシリコン基板に集積されており、
それぞれがゲート、ソースおよびドレインを有する第１
及び第２の絶縁ゲート電界効果トランジスタ、該トラン
ジスタの一方のバイアス電圧が該トランジスタの他方の
バイアス電圧よりも大きいように、各々のゲートに正の
バイアス電圧をかけることによって両方のトランジスタ
をオフするバイアス回路、該トランジスタのいずれか一
方をオフし他方をオンし、定電流源に接続し、一定のソ
ース−ドレイン電流及びオンされたトランジスタの閾値
電圧をサンプル及びホールドするためのサンプルホール
ド回路構成とするテスト回路、該トランジスタが放射線
に曝される所定のバイアス期間に該トランジスタをバイ
アス回路に接続し、その後該トランジスタの一方の閾値
電圧をサンプルする所定のテスト期間に該トランジスタ
をテスト回路に接続する切り換え回路、テスト回路構成
の時間がバイアス回路構成の時間よりもかなり短い所定
の期間に、バイアス回路構成とテスト回路構成とを交互
に変換するタイミング回路、および蓄積放射線線量を示
す閾値電圧の差を測定し連続的に表示するデジタル電圧
計手段、を備えている。
【００２６】本発明の放射線照射線量を連続して決定す
る方法は、ａ）二重絶縁ゲート電界効果トランジスタ放
射線線量計の一方のトランジスタが該トランジスタの他
方よりも電離放射線に対してより感度が良くなるよう
に、該線量計が放射線に曝されている所定のバイアス期
間に該他方のトランジスタに対して該一方のトランジス
タをバイアスするステップ、ｂ）該トランジスタの閾値
電圧をサンプルしホールドするために所定の期間該トラ
ンジスタをテストモードに切り換えるステップ、ｃ）該
トランジスタの該閾値電圧の差を決定するステップ、
ｄ）該放射線線量を示す閾値電圧の差を表示するステッ
プ、及びｅ）ステップａ）からｄ）を連続して繰り返す
ステップ、を包含する。
る方法は、ａ）二重絶縁ゲート電界効果トランジスタ放
射線線量計の一方のトランジスタが該トランジスタの他
方よりも電離放射線に対してより感度が良くなるよう
に、該線量計が放射線に曝されている所定のバイアス期
間に該他方のトランジスタに対して該一方のトランジス
タをバイアスするステップ、ｂ）該トランジスタの閾値
電圧をサンプルしホールドするために所定の期間該トラ
ンジスタをテストモードに切り換えるステップ、ｃ）該
トランジスタの該閾値電圧の差を決定するステップ、
ｄ）該放射線線量を示す閾値電圧の差を表示するステッ
プ、及びｅ）ステップａ）からｄ）を連続して繰り返す
ステップ、を包含する。
【００２７】好ましい実施態様の前記放射線線量計にお
いて、前記トランジスタの閾値電圧の差を決定する手段
は、一個の定電流源、及びテスト中の温度安定性のため
に該トランジスタ間で電流源を切り換える定電流源切り
換え手段を備えていてもよい。
いて、前記トランジスタの閾値電圧の差を決定する手段
は、一個の定電流源、及びテスト中の温度安定性のため
に該トランジスタ間で電流源を切り換える定電流源切り
換え手段を備えていてもよい。
【００２８】好ましい実施態様の前記放射線線量計にお
いて、前記トランジスタを連続して切り換える手段及び
前記定電流源切り換え手段はＣＭＯＳスイッチング素子
とすることができる。
いて、前記トランジスタを連続して切り換える手段及び
前記定電流源切り換え手段はＣＭＯＳスイッチング素子
とすることができる。
【００２９】好ましい実施態様の前記放射線線量計にお
いて、前記トランジスタの閾値電圧の差を決定する手段
はサンプルホールド手段をさらに備えていてもよい。
いて、前記トランジスタの閾値電圧の差を決定する手段
はサンプルホールド手段をさらに備えていてもよい。
【００３０】好ましい実施態様の前記放射線線量計にお
いて、前記トランジスタの閾値電圧の差を決定する手段
はサンプルホールド手段をさらに備えていてもよい。
いて、前記トランジスタの閾値電圧の差を決定する手段
はサンプルホールド手段をさらに備えていてもよい。
【００３１】好ましい実施態様の前記放射線線量計にお
いて、前記トランジスタを連続して切り換える手段及び
前記定電流源切り換え手段はＣＭＯＳスイッチング素子
を備えていてもよい。
いて、前記トランジスタを連続して切り換える手段及び
前記定電流源切り換え手段はＣＭＯＳスイッチング素子
を備えていてもよい。
【００３２】好ましい実施態様の前記放射線線量計にお
いて、前記絶縁ゲート電界効果トランジスタはｎドープ
シリコン基板上のＭＯＳＰチャネル素子とすることがで
きる。
いて、前記絶縁ゲート電界効果トランジスタはｎドープ
シリコン基板上のＭＯＳＰチャネル素子とすることがで
きる。
【００３３】好ましい実施態様の前記放射線線量計にお
いて、前記バイアス手段をそれぞれ６ボルト及び３ボル
トの正電圧を前記トランジスタのゲートにかける電源と
して、より大きい正電圧でバイアスされたトランジスタ
を放射線に対してより感度を良くすることもできる。
いて、前記バイアス手段をそれぞれ６ボルト及び３ボル
トの正電圧を前記トランジスタのゲートにかける電源と
して、より大きい正電圧でバイアスされたトランジスタ
を放射線に対してより感度を良くすることもできる。
【００３４】好ましい実施態様において、前記放射線セ
ンサは、二重絶縁ゲート電界効果トランジスタ部品チッ
プ、該チップを覆うエポキシ樹脂の層、該エポキシ樹脂
により覆われた絶縁ゲート電界効果トランジスタ部品チ
ップを挟む第１及び第２のスズの薄いシート、並びに前
記二重トランジスタを外部回路に電気的に接続する手段
を備えていてもよい。
ンサは、二重絶縁ゲート電界効果トランジスタ部品チッ
プ、該チップを覆うエポキシ樹脂の層、該エポキシ樹脂
により覆われた絶縁ゲート電界効果トランジスタ部品チ
ップを挟む第１及び第２のスズの薄いシート、並びに前
記二重トランジスタを外部回路に電気的に接続する手段
を備えていてもよい。
【００３５】好ましい実施態様において、前記放射線線
量計は、閾値電圧の差をゼロにリセットする手段をさら
に備えていることもできる。
量計は、閾値電圧の差をゼロにリセットする手段をさら
に備えていることもできる。
【００３６】好ましい実施態様において、前記放射線線
量計は、放射線線量を示す閾値電圧の差を連続して表示
する手段をさらに備えていることもできる。
量計は、放射線線量を示す閾値電圧の差を連続して表示
する手段をさらに備えていることもできる。
【００３７】好ましい実施態様において、前記放射線線
量計は、放射線線量が所定のレベルを越えると警報を発
するアラーム手段をさらに備えていることもできる。
量計は、放射線線量が所定のレベルを越えると警報を発
するアラーム手段をさらに備えていることもできる。
【００３８】好ましい実施態様の前記放射線線量計にお
いて、テスト期間は約３ｍｓであり、テスト期間はバイ
アス期間及びテスト期間を合わせたうちの約２％とする
ことができる。
いて、テスト期間は約３ｍｓであり、テスト期間はバイ
アス期間及びテスト期間を合わせたうちの約２％とする
ことができる。
【００３９】好ましい実施態様において、前記放射線セ
ンサは、前記エポキシ樹脂により覆われた絶縁ゲート電
界効果トランジスタ部品チップを挟む第１及び第２のス
ズの薄いシートを備えていてもよい。
ンサは、前記エポキシ樹脂により覆われた絶縁ゲート電
界効果トランジスタ部品チップを挟む第１及び第２のス
ズの薄いシートを備えていてもよい。
【００４０】好ましい実施態様において、前記放射能セ
ンサにおける前記スズの薄いシートはそれぞれ厚さ０．
５ｍｍとすることができる。
ンサにおける前記スズの薄いシートはそれぞれ厚さ０．
５ｍｍとすることができる。
【００４１】好ましい実施態様の前記放射線センサにお
いて、前記トランジスタはセラミック製パッケージに接
着され、該パッケージはコバールリッドによって覆われ
ていてもよい。
いて、前記トランジスタはセラミック製パッケージに接
着され、該パッケージはコバールリッドによって覆われ
ていてもよい。
【００４２】請求の範囲に記載されている本発明は放射
線線量計であって、同一のシリコン基板に集積されてお
り、ぞれぞれがバイアスモード及びテストモードにおい
て動作することができる一対の絶縁ゲート電界効果トラ
ンジスタと、該テストモード又はバイアスモード期間
に、該トランジスタの一方が該トランジスタの他方より
も電離放射線に対してより感度が良くなるように各々の
該トランジスタをバイアスする手段と、該テストモード
期間に、放射線線量を示す該トランジスタの閾値電圧の
差を測定する手段と、該トランジスタを該バイアスモー
ドと該テストモードとに連続的に切り換える手段と、を
備えている。該テストモード中の該トランジスタの動作
時間は該バイアスモード中の該トランジスタの動作時間
に比べて短い。
線線量計であって、同一のシリコン基板に集積されてお
り、ぞれぞれがバイアスモード及びテストモードにおい
て動作することができる一対の絶縁ゲート電界効果トラ
ンジスタと、該テストモード又はバイアスモード期間
に、該トランジスタの一方が該トランジスタの他方より
も電離放射線に対してより感度が良くなるように各々の
該トランジスタをバイアスする手段と、該テストモード
期間に、放射線線量を示す該トランジスタの閾値電圧の
差を測定する手段と、該トランジスタを該バイアスモー
ドと該テストモードとに連続的に切り換える手段と、を
備えている。該テストモード中の該トランジスタの動作
時間は該バイアスモード中の該トランジスタの動作時間
に比べて短い。
【００４３】本発明は、従来技術の連続直読能力及び安
定性の問題を解決するものである。本明細書に説明され
ている二重ＩＧＦＥＴはテスト回路又はバイアス回路に
接続され、テストモード又はバイアスモードで動作す
る。テストモードではトランジスタの閾値電圧差が測定
され、バイアスモードでは、一方が他方よりも放射線に
対して感度が良くなるようにトランジスタは所定のバイ
アスでバイアスされる。バイアスモードにおいては、第
１及び第２のトランジスタにはそれぞれ高バイアス及び
低バイアスが与えられ、それらをオフし、トランジスタ
に電離放射線を照射する。バイアスモードの後、ＩＧＦ
ＥＴはテストモードに切り換えられ、両方のＩＧＦＥＴ
の閾値電圧が測定され、２個のサンプルホールドコンデ
ンサにそれぞれ格納される。１個のサンプルホールドコ
ンデンサは第１のＩＧＦＥＴの閾値電圧を格納し、第２
のサンプルホールドコンデンサは第２のＩＧＦＥＴの閾
値電圧を格納する。好ましい実施態様において、１回の
テスト期間には１個のトランジスタの閾値電圧が測定さ
れ、サンプルされる。バイアスモード期間はバイアス期
間及びテスト期間を合わせたうちの９８％である。テス
ト期間に含まれる動作時間は、テスト／バイアスの全周
期の残りのおよそ２％である。従って、２％の時間で
は、ＩＧＦＥＴは電離放射線には全く反応しない。閾値
電圧の差をモニタするために、サンプルホールド回路の
２個のサンプルホールドコンデンサ間にデジタル電圧計
が接続されている。ＩＧＦＥＴによって受け取られた蓄
積線量は、照射前後のデジタル電圧計読み取り値におけ
る差に比例する。各放射線測定の前に線量計を再ゼロ設
定できるように抵抗ネットワークが回路に組み込まれて
いてもよい。
定性の問題を解決するものである。本明細書に説明され
ている二重ＩＧＦＥＴはテスト回路又はバイアス回路に
接続され、テストモード又はバイアスモードで動作す
る。テストモードではトランジスタの閾値電圧差が測定
され、バイアスモードでは、一方が他方よりも放射線に
対して感度が良くなるようにトランジスタは所定のバイ
アスでバイアスされる。バイアスモードにおいては、第
１及び第２のトランジスタにはそれぞれ高バイアス及び
低バイアスが与えられ、それらをオフし、トランジスタ
に電離放射線を照射する。バイアスモードの後、ＩＧＦ
ＥＴはテストモードに切り換えられ、両方のＩＧＦＥＴ
の閾値電圧が測定され、２個のサンプルホールドコンデ
ンサにそれぞれ格納される。１個のサンプルホールドコ
ンデンサは第１のＩＧＦＥＴの閾値電圧を格納し、第２
のサンプルホールドコンデンサは第２のＩＧＦＥＴの閾
値電圧を格納する。好ましい実施態様において、１回の
テスト期間には１個のトランジスタの閾値電圧が測定さ
れ、サンプルされる。バイアスモード期間はバイアス期
間及びテスト期間を合わせたうちの９８％である。テス
ト期間に含まれる動作時間は、テスト／バイアスの全周
期の残りのおよそ２％である。従って、２％の時間で
は、ＩＧＦＥＴは電離放射線には全く反応しない。閾値
電圧の差をモニタするために、サンプルホールド回路の
２個のサンプルホールドコンデンサ間にデジタル電圧計
が接続されている。ＩＧＦＥＴによって受け取られた蓄
積線量は、照射前後のデジタル電圧計読み取り値におけ
る差に比例する。各放射線測定の前に線量計を再ゼロ設
定できるように抵抗ネットワークが回路に組み込まれて
いてもよい。
【００４４】連続テストによって、表示装置は現在の線
量を視覚的に及び連続的に示すことができる。線量計が
読み取り可能となる前に、従来の装置ではセンサがテス
ト回路に機械的に配置されるか、切り替えられる必要が
あった。前述のイーストの特許に開示されている他の従
来技術では、装置の読み取り時毎にボタンを手で操作す
る必要があった。
量を視覚的に及び連続的に示すことができる。線量計が
読み取り可能となる前に、従来の装置ではセンサがテス
ト回路に機械的に配置されるか、切り替えられる必要が
あった。前述のイーストの特許に開示されている他の従
来技術では、装置の読み取り時毎にボタンを手で操作す
る必要があった。
【００４５】このテスト／バイアス構成及び動作モード
に対する他の本質的な利点は、ＩＧＦＥＴをオンする時
及びその後オフする時の閾値電圧の変動が最小となるこ
とである。装置がオンされた後約１０ミリ秒で遅い表面
準位は満たされ始め、数百秒後に飽和する。本発明の連
続直読式線量計中のＩＧＦＥＴは、好ましい実施態様の
１つにおいてテストモードは３ミリ秒だけである。この
ため、遅い表面準位は満たされる十分な時間がないの
で、装置の閾値変動を最小にすることができるのであ
る。
に対する他の本質的な利点は、ＩＧＦＥＴをオンする時
及びその後オフする時の閾値電圧の変動が最小となるこ
とである。装置がオンされた後約１０ミリ秒で遅い表面
準位は満たされ始め、数百秒後に飽和する。本発明の連
続直読式線量計中のＩＧＦＥＴは、好ましい実施態様の
１つにおいてテストモードは３ミリ秒だけである。この
ため、遅い表面準位は満たされる十分な時間がないの
で、装置の閾値変動を最小にすることができるのであ
る。
【００４６】他の実施態様における、他の利点は、一個
の電流源で両方のＩＧＦＥＴに、ソースからドレインへ
の電流を与えることである。これは、各装置が温度に関
係なくソースからドレインへ同じ電流を有し、温度によ
る電流変動が両方のトランジスタによって等しく起こる
ことを保証する。
の電流源で両方のＩＧＦＥＴに、ソースからドレインへ
の電流を与えることである。これは、各装置が温度に関
係なくソースからドレインへ同じ電流を有し、温度によ
る電流変動が両方のトランジスタによって等しく起こる
ことを保証する。
【００４７】２個のトランジスタ間の閾値の差又は初期
オフセットが存続することが分かる。これを克服するた
めに、バイアスモードにおいて、可変抵抗が、より低い
バイアスのトランジスタのドレイン回路と直列に接続さ
れて、トランジスタ間の測定された閾値電圧の差を正確
にゼロに設定することができる。上記のように、この再
ゼロ設定能力は装置を較正する場合に有用であり、軍用
の個人線量計に必要である。
オフセットが存続することが分かる。これを克服するた
めに、バイアスモードにおいて、可変抵抗が、より低い
バイアスのトランジスタのドレイン回路と直列に接続さ
れて、トランジスタ間の測定された閾値電圧の差を正確
にゼロに設定することができる。上記のように、この再
ゼロ設定能力は装置を較正する場合に有用であり、軍用
の個人線量計に必要である。
【００４８】本発明のさらに他の実施態様は、第１及び
第２の二重ＩＧＦＥＴのゲートをバイアスするための２
個のボタン電池を用いて構成された受動線量計である。
装置は小型化されて、携帯可能なロケット又はバッジ形
とすることができる。さらに、装置は連続直読式線量計
回路にプラグで接続することによって読み取りが可能と
なるので、受動線量計の蓄積線量は読み取られることが
できる。測定された閾値電圧の差は直読式デジタル電圧
計に表示される。
第２の二重ＩＧＦＥＴのゲートをバイアスするための２
個のボタン電池を用いて構成された受動線量計である。
装置は小型化されて、携帯可能なロケット又はバッジ形
とすることができる。さらに、装置は連続直読式線量計
回路にプラグで接続することによって読み取りが可能と
なるので、受動線量計の蓄積線量は読み取られることが
できる。測定された閾値電圧の差は直読式デジタル電圧
計に表示される。
【００４９】
【実施例】図１は一対のＩＧＦＥＴを用いて照射のため
に構成された従来の回路の基本的な実施態様を示してい
る。２個のＩＧＦＥＴ１及び２は、点Ｓで相互接続され
た各々のソース及び相互接続された各々のドレインＤ１
及びＤ２を有している。バイアス電位を与える電池又は
何か他の装置は、一方をＩＧＦＥＴ１のゲートに接続さ
れ、他方をＩＧＦＥＴ２のドレイン、ソース及びゲート
に接続されている。ＩＧＦＥＴ２のゲートはドレインＤ
２に接続されている。両方のＩＧＦＥＴは同じ型であ
り、同一の温度変化特性、同一の基板抵抗率、及び照射
以前の同一の遅い表面準位を有するように同一のダイか
ら製造されている。両方のＩＧＦＥＴは同一の電離放射
線を照射される。バイアスされたＩＧＦＥＴ１のゲート
にはバイアスされないＩＧＦＥＴ２のゲートよりも多く
の電荷が蓄積されて、閾値を変動することが分かってい
る。
に構成された従来の回路の基本的な実施態様を示してい
る。２個のＩＧＦＥＴ１及び２は、点Ｓで相互接続され
た各々のソース及び相互接続された各々のドレインＤ１
及びＤ２を有している。バイアス電位を与える電池又は
何か他の装置は、一方をＩＧＦＥＴ１のゲートに接続さ
れ、他方をＩＧＦＥＴ２のドレイン、ソース及びゲート
に接続されている。ＩＧＦＥＴ２のゲートはドレインＤ
２に接続されている。両方のＩＧＦＥＴは同じ型であ
り、同一の温度変化特性、同一の基板抵抗率、及び照射
以前の同一の遅い表面準位を有するように同一のダイか
ら製造されている。両方のＩＧＦＥＴは同一の電離放射
線を照射される。バイアスされたＩＧＦＥＴ１のゲート
にはバイアスされないＩＧＦＥＴ２のゲートよりも多く
の電荷が蓄積されて、閾値を変動することが分かってい
る。
【００５０】図２は、線量が読み取れるように構成され
た回路における、図１と同一のＩＧＦＥＴ１及び２を示
している。ＩＧＦＥＴのソース同士は互いに接続されて
いるが、ドレイン同士は接続されていない。ＩＧＦＥＴ
１のゲートはそのドレインＤ１に接続され、ＩＧＦＥＴ
２のゲートはそのドレインＤ２に接続されている。ＤＣ
電流源Ｉ1はドレインＤ１に接続され、他のＤＣ電流源
Ｉ2はドレインＤ２に接続されている。両方の電流源か
らの電流は、共通のソース接続点Ｓを通過するので、電
流Ｉ1はＩＧＦＥＴ１を通過し、電流Ｉ2はＩＧＦＥＴ２
を通過する。両方の電流は同一の値であるべきである。
た回路における、図１と同一のＩＧＦＥＴ１及び２を示
している。ＩＧＦＥＴのソース同士は互いに接続されて
いるが、ドレイン同士は接続されていない。ＩＧＦＥＴ
１のゲートはそのドレインＤ１に接続され、ＩＧＦＥＴ
２のゲートはそのドレインＤ２に接続されている。ＤＣ
電流源Ｉ1はドレインＤ１に接続され、他のＤＣ電流源
Ｉ2はドレインＤ２に接続されている。両方の電流源か
らの電流は、共通のソース接続点Ｓを通過するので、電
流Ｉ1はＩＧＦＥＴ１を通過し、電流Ｉ2はＩＧＦＥＴ２
を通過する。両方の電流は同一の値であるべきである。
【００５１】電圧ΔＶTはドレインＤ１及びＤ２間で測
定される。これが、トランジスタの閾値電圧の差であ
る。照射以前の閾値電圧の差と照射後の閾値電圧の差と
の間の相違は受けた線量に正比例する。
定される。これが、トランジスタの閾値電圧の差であ
る。照射以前の閾値電圧の差と照射後の閾値電圧の差と
の間の相違は受けた線量に正比例する。
【００５２】前述したように、従来の線量計は直読能力
を有しているが、連続読み出し能力に欠けており、本質
的に安定性の問題を有している。温度及び他の変化によ
る２個の電流源のトラッキングの困難性もあることが分
かるであろう。
を有しているが、連続読み出し能力に欠けており、本質
的に安定性の問題を有している。温度及び他の変化によ
る２個の電流源のトラッキングの困難性もあることが分
かるであろう。
【００５３】図３には、テストモードにおける本発明の
基本的な実施態様が示されている。同様の二重ＩＧＦＥ
Ｔ構造が用いられていることが分かる。２個のＩＧＦＥ
Ｔ１及び２は点Ｓで相互接続された各々のソースを有し
ている。電位差計３はＩＧＦＥＴ２のソースドレイン回
路に接続されている。各ＩＧＦＥＴの基板は共通ソース
接続点Ｓに接続され、抵抗を介してグランドにも接続さ
れている。電流源ＩSはスイッチＳＷ1によって共通ソー
ス接続点Ｓに接続されている。スイッチＳＷ1が閉じら
れると、電流源ＩSは基板と接続され、基板をソース電
位ＶSに保つ。第１のサンプルホールドコンデンサＳＨ
１は第１のスイッチＳＷ2によって電流源ＩSに接続され
得る。第２のサンプルホールドコンデンサＳＨ２は第２
のスイッチＳＷ3を介して電流源ＩSに接続されている。
ＩＧＦＥＴ１のゲートＧ１はスイッチＳＧ1を介して正
電位の電源に接続されているので装置をオフする。ＩＧ
ＦＥＴ２のゲートＧ２はスイッチＳＧ2を介してそのド
レインＤ２に接続されているので装置をオンする。ＩＧ
ＦＥＴ１のゲートＧ１が基板に対してハイに保たれてい
るのでＩＧＦＥＴ１に電流は流れない。ＩＧＦＥＴ２の
ゲートＧ２が基板に対してローに保たれているのでＩＧ
ＦＥＴ２に電流が流れる。ソース及びドレインＤ２間の
電圧はサンプルホールドコンデンサＳＨ２に格納され、
それがＩＧＦＥＴ２の閾値電圧ＶＴ２の測定値となる。
ＩＧＦＥＴ２はその後、そのゲートＧ２をスイッチＳＧ
2を介して正の電源Ｖddに接続することによって遮断さ
れる。ＩＧＦＥＴ１はそのゲートＧ１をスイッチＳＧ1
を介してそのドレインＤ１に接続することによってオン
される。ソース及びドレイン間の電圧は第１のサンプル
ホールドコンデンサＳＨ１に格納され、それがＩＧＦＥ
Ｔ１の閾値電圧ＶＴ１である。電位差計３によって、第
２のトランジスタの閾値電圧の測定値を第１のトランジ
スタの閾値電圧の測定値と等しくすることができるの
で、線量計に再ゼロ設定能力をもたせることができる。
基本的な実施態様が示されている。同様の二重ＩＧＦＥ
Ｔ構造が用いられていることが分かる。２個のＩＧＦＥ
Ｔ１及び２は点Ｓで相互接続された各々のソースを有し
ている。電位差計３はＩＧＦＥＴ２のソースドレイン回
路に接続されている。各ＩＧＦＥＴの基板は共通ソース
接続点Ｓに接続され、抵抗を介してグランドにも接続さ
れている。電流源ＩSはスイッチＳＷ1によって共通ソー
ス接続点Ｓに接続されている。スイッチＳＷ1が閉じら
れると、電流源ＩSは基板と接続され、基板をソース電
位ＶSに保つ。第１のサンプルホールドコンデンサＳＨ
１は第１のスイッチＳＷ2によって電流源ＩSに接続され
得る。第２のサンプルホールドコンデンサＳＨ２は第２
のスイッチＳＷ3を介して電流源ＩSに接続されている。
ＩＧＦＥＴ１のゲートＧ１はスイッチＳＧ1を介して正
電位の電源に接続されているので装置をオフする。ＩＧ
ＦＥＴ２のゲートＧ２はスイッチＳＧ2を介してそのド
レインＤ２に接続されているので装置をオンする。ＩＧ
ＦＥＴ１のゲートＧ１が基板に対してハイに保たれてい
るのでＩＧＦＥＴ１に電流は流れない。ＩＧＦＥＴ２の
ゲートＧ２が基板に対してローに保たれているのでＩＧ
ＦＥＴ２に電流が流れる。ソース及びドレインＤ２間の
電圧はサンプルホールドコンデンサＳＨ２に格納され、
それがＩＧＦＥＴ２の閾値電圧ＶＴ２の測定値となる。
ＩＧＦＥＴ２はその後、そのゲートＧ２をスイッチＳＧ
2を介して正の電源Ｖddに接続することによって遮断さ
れる。ＩＧＦＥＴ１はそのゲートＧ１をスイッチＳＧ1
を介してそのドレインＤ１に接続することによってオン
される。ソース及びドレイン間の電圧は第１のサンプル
ホールドコンデンサＳＨ１に格納され、それがＩＧＦＥ
Ｔ１の閾値電圧ＶＴ１である。電位差計３によって、第
２のトランジスタの閾値電圧の測定値を第１のトランジ
スタの閾値電圧の測定値と等しくすることができるの
で、線量計に再ゼロ設定能力をもたせることができる。
【００５４】ＶＴ２をＶＴ１から減算することによっ
て、トランジスタの閾値電圧の差が求められる。この差
は受けた線量を表す。
て、トランジスタの閾値電圧の差が求められる。この差
は受けた線量を表す。
【００５５】両方のＩＧＦＥＴは同一のＰチャネル型で
あることが好ましく、同一の温度変化特性、同一の基板
抵抗率及び照射以前の同一の遅い表面準位を有するよう
に同一のダイから予め製造されている。好ましくは、各
々のＩＧＦＥＴのゲート酸化物は、ほぼ０．５ミクロン
以上に厚くすべきである。つまり厚い酸化物ＩＧＦＥＴ
とすべきである。
あることが好ましく、同一の温度変化特性、同一の基板
抵抗率及び照射以前の同一の遅い表面準位を有するよう
に同一のダイから予め製造されている。好ましくは、各
々のＩＧＦＥＴのゲート酸化物は、ほぼ０．５ミクロン
以上に厚くすべきである。つまり厚い酸化物ＩＧＦＥＴ
とすべきである。
【００５６】図４では、図３の回路のバイアスモードが
示されている。この構成において、ＩＧＦＥＴ１及びＩ
ＧＦＥＴ２は電離放射線を受ける。このようにするため
に、電流源ＩSはスイッチＳＷ1を開くことによって共通
ソース接続点Ｓから分断される。ＩＧＦＥＴ１及びＩＧ
ＦＥＴ２のゲートは各々６Ｖ及び３Ｖのバイアス電位に
接続されている。基板に対するバイアス電圧の電位は電
離放射線に対する装置の感度に影響を及ぼす。ＩＧＦＥ
Ｔ１及びＩＧＦＥＴ２のバイアス電位に対応する所定の
６ボルト対３ボルト構成は、装置にほぼ１ｍＶ／ｃＧｙ
の感度を与えることが分かった。これらのバイアスの比
を大きくすると線量計の感度が増大する。前述のよう
に、より低くバイアスされたＩＧＦＥＴのゲートに比
べ、より高くバイアスされたＩＧＦＥＴのゲートの方に
より多くの電荷が蓄積するので、より高くバイアスされ
たトランジスタの閾値電圧のより大きな変化の原因とな
る。
示されている。この構成において、ＩＧＦＥＴ１及びＩ
ＧＦＥＴ２は電離放射線を受ける。このようにするため
に、電流源ＩSはスイッチＳＷ1を開くことによって共通
ソース接続点Ｓから分断される。ＩＧＦＥＴ１及びＩＧ
ＦＥＴ２のゲートは各々６Ｖ及び３Ｖのバイアス電位に
接続されている。基板に対するバイアス電圧の電位は電
離放射線に対する装置の感度に影響を及ぼす。ＩＧＦＥ
Ｔ１及びＩＧＦＥＴ２のバイアス電位に対応する所定の
６ボルト対３ボルト構成は、装置にほぼ１ｍＶ／ｃＧｙ
の感度を与えることが分かった。これらのバイアスの比
を大きくすると線量計の感度が増大する。前述のよう
に、より低くバイアスされたＩＧＦＥＴのゲートに比
べ、より高くバイアスされたＩＧＦＥＴのゲートの方に
より多くの電荷が蓄積するので、より高くバイアスされ
たトランジスタの閾値電圧のより大きな変化の原因とな
る。
【００５７】電流源ＩS、サンプルホールドコンデンサ
及びＩＧＦＥＴのゲートを切り換えるスイッチはすべて
ＣＭＯＳ素子である。回路におけるこれらのスイッチの
実行の詳細な説明は後に示される。これらのスイッチは
周波数６４０ヘルツで動くクロックによって制御され
る。
及びＩＧＦＥＴのゲートを切り換えるスイッチはすべて
ＣＭＯＳ素子である。回路におけるこれらのスイッチの
実行の詳細な説明は後に示される。これらのスイッチは
周波数６４０ヘルツで動くクロックによって制御され
る。
【００５８】図５には、一連のタイミング波形が示され
ている。６４０ヘルツの一定周波数のクロックパルスは
回路の基本クロック周波数を形成する。図３にその構成
が示されている回路のテスト期間は、テスト／バイアス
波形によって示されている。テスト期間は２周期つまり
３ミリ秒続く。テスト期間の間にＩＧＦＥＴ１又はＩＧ
ＦＥＴ２のいずれかの閾値電圧が測定されている。Ｔ１
／Ｔ２によって示されるタイミング信号はトランジスタ
１又はトランジスタ２がテストされている時を示す。Ｔ
１／Ｔ２のレベルがハイである時、ＩＧＦＥＴ１がテス
トされ、Ｔ１／Ｔ２のレベルがローである時ＩＧＦＥＴ
２がテストされている。サンプルホールドコンデンサの
タイミングはサンプル／ホールド波形によって示されて
いる。サンプル／ホールドのレベルはテスト期間に入る
と１．５ミリ秒でハイとなり、０．８ミリ秒間ハイであ
る。この時間はサンプルホールドコンデンサが充電する
のに十分である。サンプリング過程の開始時点の１．５
ミリ秒の遅れは閾値電圧が安定するために十分である。
３ミリ秒のテスト期間の後、テスト／バイアス信号は９
７ミリ秒間ローになる。この期間では、回路は上記図４
に示されるバイアスモードの構成である。このバイアス
期間の後、テスト／バイアスのレベルは３ミリ秒間ハイ
になるが、Ｔ１／Ｔ２のレベルはローであるので、ＩＧ
ＦＥＴ２の閾値電圧をテストする。再び、サンプルホー
ルド信号は、第２のサンプルホールドコンデンサを充電
するために、テスト期間に入って１．５ミリ秒でハイに
なり０．８ミリ秒間ハイである。両方のトランジスタの
閾値電圧の完全な測定周期は２００ミリ秒である。２０
０ミリ秒の期間は、サンプルホールドコンデンサの電圧
が時間に伴って大きく低下することを避けるには十分短
いことが分かった。また、前述のように、遅い表面準位
は装置がオンされてから約１０ミリ秒後に満たされ始
め、その後数百秒で飽和するので、２００ミリ秒では遅
い表面準位が十分満たされることができないので、装置
の閾値変動を最小限にすることができる。
ている。６４０ヘルツの一定周波数のクロックパルスは
回路の基本クロック周波数を形成する。図３にその構成
が示されている回路のテスト期間は、テスト／バイアス
波形によって示されている。テスト期間は２周期つまり
３ミリ秒続く。テスト期間の間にＩＧＦＥＴ１又はＩＧ
ＦＥＴ２のいずれかの閾値電圧が測定されている。Ｔ１
／Ｔ２によって示されるタイミング信号はトランジスタ
１又はトランジスタ２がテストされている時を示す。Ｔ
１／Ｔ２のレベルがハイである時、ＩＧＦＥＴ１がテス
トされ、Ｔ１／Ｔ２のレベルがローである時ＩＧＦＥＴ
２がテストされている。サンプルホールドコンデンサの
タイミングはサンプル／ホールド波形によって示されて
いる。サンプル／ホールドのレベルはテスト期間に入る
と１．５ミリ秒でハイとなり、０．８ミリ秒間ハイであ
る。この時間はサンプルホールドコンデンサが充電する
のに十分である。サンプリング過程の開始時点の１．５
ミリ秒の遅れは閾値電圧が安定するために十分である。
３ミリ秒のテスト期間の後、テスト／バイアス信号は９
７ミリ秒間ローになる。この期間では、回路は上記図４
に示されるバイアスモードの構成である。このバイアス
期間の後、テスト／バイアスのレベルは３ミリ秒間ハイ
になるが、Ｔ１／Ｔ２のレベルはローであるので、ＩＧ
ＦＥＴ２の閾値電圧をテストする。再び、サンプルホー
ルド信号は、第２のサンプルホールドコンデンサを充電
するために、テスト期間に入って１．５ミリ秒でハイに
なり０．８ミリ秒間ハイである。両方のトランジスタの
閾値電圧の完全な測定周期は２００ミリ秒である。２０
０ミリ秒の期間は、サンプルホールドコンデンサの電圧
が時間に伴って大きく低下することを避けるには十分短
いことが分かった。また、前述のように、遅い表面準位
は装置がオンされてから約１０ミリ秒後に満たされ始
め、その後数百秒で飽和するので、２００ミリ秒では遅
い表面準位が十分満たされることができないので、装置
の閾値変動を最小限にすることができる。
【００５９】図６では、本発明の連続直読式線量計の実
施態様と共に用いる受動線量計が示されている。図より
明らかなように、ＩＧＦＥＴの回路構成は図３に示され
たものと同一であるが、ＩＧＦＥＴをバイアスする方法
及び閾値を測定する方法は異なっている。２個のボタン
電池５３及び５４はＩＧＦＥＴ１及びＩＧＦＥＴ２のゲ
ートに各々バイアスを与える。受動線量計は小型化され
て携帯可能なロケット又はバッジの形とすることができ
る。装置の読み取りを行うために、蓄積線量が読み取り
可能となるように適当な物理的及び電気的接続を提供す
るように特別に構成された連続直読式線量計の回路にプ
ラグを用いて接続される。
施態様と共に用いる受動線量計が示されている。図より
明らかなように、ＩＧＦＥＴの回路構成は図３に示され
たものと同一であるが、ＩＧＦＥＴをバイアスする方法
及び閾値を測定する方法は異なっている。２個のボタン
電池５３及び５４はＩＧＦＥＴ１及びＩＧＦＥＴ２のゲ
ートに各々バイアスを与える。受動線量計は小型化され
て携帯可能なロケット又はバッジの形とすることができ
る。装置の読み取りを行うために、蓄積線量が読み取り
可能となるように適当な物理的及び電気的接続を提供す
るように特別に構成された連続直読式線量計の回路にプ
ラグを用いて接続される。
【００６０】テスト／バイアスモードで動作する連続直
読式線量計の好ましい実施態様において、現在照射され
ている、又は既に照射された放射線線量の連続読み取り
値が表示される。テストが行われて受動線量計の線量が
表示され得るように、受動線量計はこの装置と物理的に
接続され、回路のテスト部に電気的に接続されることが
できる。
読式線量計の好ましい実施態様において、現在照射され
ている、又は既に照射された放射線線量の連続読み取り
値が表示される。テストが行われて受動線量計の線量が
表示され得るように、受動線量計はこの装置と物理的に
接続され、回路のテスト部に電気的に接続されることが
できる。
【００６１】本発明の好ましい実施態様による線量計を
図７及び図８により詳細に示す。回路図は連続直読式線
量計及び１つの実施態様の受動線量計の両方を示してい
る。後者の回路は６０で示されている。
図７及び図８により詳細に示す。回路図は連続直読式線
量計及び１つの実施態様の受動線量計の両方を示してい
る。後者の回路は６０で示されている。
【００６２】この回路に使用される二重ＩＧＦＥＴセン
サは、８ピンデュアルインラインパッケージに構成され
た識別番号ＴＮＭＯＳを有する特注装置である。これら
はＰチャネル素子である。定電流源は電流基準半導体Ｕ
９（ＬＭ１３４Ｈ）及びそれに付随する微調整用回路を
用いることによって実現される。電流は可変抵抗Ｒ２に
よっておよそ１００マイクロアンペアに設定される。回
路のためのＣＭＯＳ電源電位は、１００マイクロファラ
ッドの平滑コンデンサＣ８を並列に有する９ボルトの電
池から得られる。ＩＧＦＥＴ１及びＩＧＦＥＴ２に対す
るバイアスは、抵抗Ｒ９、Ｒ１０を備える構成において
各々６ボルト及び３ボルトのバイアスを与える直列に接
続された２個の３ボルト電池によって提供される。回路
のためのクロック周波数はＣＭＯＳカウンタＵ１（４０
２４）によって得られる。
サは、８ピンデュアルインラインパッケージに構成され
た識別番号ＴＮＭＯＳを有する特注装置である。これら
はＰチャネル素子である。定電流源は電流基準半導体Ｕ
９（ＬＭ１３４Ｈ）及びそれに付随する微調整用回路を
用いることによって実現される。電流は可変抵抗Ｒ２に
よっておよそ１００マイクロアンペアに設定される。回
路のためのＣＭＯＳ電源電位は、１００マイクロファラ
ッドの平滑コンデンサＣ８を並列に有する９ボルトの電
池から得られる。ＩＧＦＥＴ１及びＩＧＦＥＴ２に対す
るバイアスは、抵抗Ｒ９、Ｒ１０を備える構成において
各々６ボルト及び３ボルトのバイアスを与える直列に接
続された２個の３ボルト電池によって提供される。回路
のためのクロック周波数はＣＭＯＳカウンタＵ１（４０
２４）によって得られる。
【００６３】ＲＣ方形波発生器はＮＡＮＤゲートＵ３及
び１５０ｋの抵抗Ｒ１及び０．０１マイクロファラッド
のコンデンサＣ１の周辺に形成され、６４０ヘルツのク
ロック周波数を発生している。集積回路Ｕ１の出力は一
連のゲートによってデコードされて図５において既に説
明したタイミング信号を発生する。
び１５０ｋの抵抗Ｒ１及び０．０１マイクロファラッド
のコンデンサＣ１の周辺に形成され、６４０ヘルツのク
ロック周波数を発生している。集積回路Ｕ１の出力は一
連のゲートによってデコードされて図５において既に説
明したタイミング信号を発生する。
【００６４】ＩＧＦＥＴ１のゲートは、ＣＭＯＳスイッ
チを用いて、Ｖdd電源、６ボルトバイアス及びそのドレ
インに切り換えられて接続される。これらのスイッチは
カッドスイッチのＣＭＯＳパッケージ（ＤＧ３０７Ａ）
において利用可能である。同様に、ＣＭＯＳスイッチの
第２のセットによって、ＩＧＦＥＴ２のゲートは、３ボ
ルトバイアスの電源とそのドレインとの間を切り換え可
能である。これらのスイッチの接続は直接的なので図７
及び図８において容易に理解することができる。読み取
られた閾値電圧はバッファ増幅器Ｕ１３によって個別の
ＣＭＯＳスイッチＵ６及びＵ６’を介して一対のサンプ
ルホールド回路へ送られる。これらのスイッチＵ６及び
Ｕ６’の制御は、適当なトランジスタの閾値電圧信号を
サンプルホールド回路ＳＨ１又はサンプルホールド回路
ＳＨ２のいずれかへの個別に経路付けるようにＵ１に接
続された論理デコード用回路から得られる。サンプルホ
ールド回路はコンデンサＣ２に接続された抵抗Ｒ６を備
えている。コンデンサＣ２の他方の端子はグランドされ
ている。抵抗とコンデンサとの間の接続の共通ポイント
はバッファ出力Ｕ１０の入力に接続されている。Ｕ１０
の出力はその後、微分回路Ｕ１１の一部に送られる。第
２のサンプルホールド回路はグランドされているコンデ
ンサＣ３に接続されている抵抗Ｒ７によって形成されて
いる。抵抗とコンデンサの共通の接続ポイントは出力Ｕ
１０に接続され、Ｕ１０の出力はＵ１１の負の入力に接
続されている。微分器Ｕ１１の出力は、アナログ／デジ
タル変換器を備えている３．５桁液晶表示電圧計回路に
入力される。
チを用いて、Ｖdd電源、６ボルトバイアス及びそのドレ
インに切り換えられて接続される。これらのスイッチは
カッドスイッチのＣＭＯＳパッケージ（ＤＧ３０７Ａ）
において利用可能である。同様に、ＣＭＯＳスイッチの
第２のセットによって、ＩＧＦＥＴ２のゲートは、３ボ
ルトバイアスの電源とそのドレインとの間を切り換え可
能である。これらのスイッチの接続は直接的なので図７
及び図８において容易に理解することができる。読み取
られた閾値電圧はバッファ増幅器Ｕ１３によって個別の
ＣＭＯＳスイッチＵ６及びＵ６’を介して一対のサンプ
ルホールド回路へ送られる。これらのスイッチＵ６及び
Ｕ６’の制御は、適当なトランジスタの閾値電圧信号を
サンプルホールド回路ＳＨ１又はサンプルホールド回路
ＳＨ２のいずれかへの個別に経路付けるようにＵ１に接
続された論理デコード用回路から得られる。サンプルホ
ールド回路はコンデンサＣ２に接続された抵抗Ｒ６を備
えている。コンデンサＣ２の他方の端子はグランドされ
ている。抵抗とコンデンサとの間の接続の共通ポイント
はバッファ出力Ｕ１０の入力に接続されている。Ｕ１０
の出力はその後、微分回路Ｕ１１の一部に送られる。第
２のサンプルホールド回路はグランドされているコンデ
ンサＣ３に接続されている抵抗Ｒ７によって形成されて
いる。抵抗とコンデンサの共通の接続ポイントは出力Ｕ
１０に接続され、Ｕ１０の出力はＵ１１の負の入力に接
続されている。微分器Ｕ１１の出力は、アナログ／デジ
タル変換器を備えている３．５桁液晶表示電圧計回路に
入力される。
【００６５】上記回路に加えて、自動切り換え回路が利
用可能である。この回路は作動されると、回路からＩＧ
ＦＥＴセンサ６１を分離して、６０で示される受動ＩＧ
ＦＥＴセンサの読み取りを可能にする。
用可能である。この回路は作動されると、回路からＩＧ
ＦＥＴセンサ６１を分離して、６０で示される受動ＩＧ
ＦＥＴセンサの読み取りを可能にする。
【００６６】これは、ＣＭＯＳスイッチＵ１２及びＵ１
２’によって実現される。図から明らかなように、受動
ＩＧＦＥＴセンサはまた、ＴＮＭＯＳ二重ＩＧＦＥＴチ
ップを備えている。このチップは、チップ用の図示のボ
タン電池Ｂ２Ｌ及びＢ１Ｌによってバイアスされてい
る。受動線量計は、ＣＭＯＳスイッチＵ５’によって閾
値電圧を読み取るように回路に自動的に接続される。受
動ＩＧＦＥＴセンサ６０が接続されていない場合には、
ＣＭＯＳスイッチＵ５は抵抗Ｒ５を介して制御ラインを
ハイに保つことによって閉じたままにされる。端子コネ
クタ６に接続されているＣＭＯＳスイッチＵ５’は、そ
の制御ラインはＵ５の制御ラインに対して逆であるの
で、その制御ラインに加えられたハイの電圧によって開
いたままに保たれる。受動ＩＧＦＥＴセンサ６１が読み
取りのために接続されると、コネクタＥはグランドさ
れ、コネクタ４がグランドされる。コネクタ４でのこの
グランドレベルはＵ５及びＵ５’の制御ラインをローに
する。従って、スイッチＵ５が開き、スイッチＵ５’が
閉じることによって、電流源をコネクタ６を介して受動
線量計に効果的に接続し、電流源を連続読み取り式線量
計センサ６１から分断する。連続読み取りの場合と同様
に、受動ＩＧＦＥＴの読み取りはその後実行される。他
の接続はＦ、Ｅ、Ａ及び５と記されており、これらの接
続は、受動線量計が読み出される必要のある場合に受動
線量計にグランド及び正の供給信号を与える。
２’によって実現される。図から明らかなように、受動
ＩＧＦＥＴセンサはまた、ＴＮＭＯＳ二重ＩＧＦＥＴチ
ップを備えている。このチップは、チップ用の図示のボ
タン電池Ｂ２Ｌ及びＢ１Ｌによってバイアスされてい
る。受動線量計は、ＣＭＯＳスイッチＵ５’によって閾
値電圧を読み取るように回路に自動的に接続される。受
動ＩＧＦＥＴセンサ６０が接続されていない場合には、
ＣＭＯＳスイッチＵ５は抵抗Ｒ５を介して制御ラインを
ハイに保つことによって閉じたままにされる。端子コネ
クタ６に接続されているＣＭＯＳスイッチＵ５’は、そ
の制御ラインはＵ５の制御ラインに対して逆であるの
で、その制御ラインに加えられたハイの電圧によって開
いたままに保たれる。受動ＩＧＦＥＴセンサ６１が読み
取りのために接続されると、コネクタＥはグランドさ
れ、コネクタ４がグランドされる。コネクタ４でのこの
グランドレベルはＵ５及びＵ５’の制御ラインをローに
する。従って、スイッチＵ５が開き、スイッチＵ５’が
閉じることによって、電流源をコネクタ６を介して受動
線量計に効果的に接続し、電流源を連続読み取り式線量
計センサ６１から分断する。連続読み取りの場合と同様
に、受動ＩＧＦＥＴの読み取りはその後実行される。他
の接続はＦ、Ｅ、Ａ及び５と記されており、これらの接
続は、受動線量計が読み出される必要のある場合に受動
線量計にグランド及び正の供給信号を与える。
【００６７】図９には連続直読式線量計の好ましい実施
態様のハウジングが示されている。箱の寸法は長さ１１
ｃｍ、高さ３．５ｃｍ、幅６．５ｃｍである。液晶表示
装置７０が箱の１つの面に設けられている。その隣接す
る面は内蔵されたエッジコネクタ７２を有している。エ
ッジコネクタ７２は受動線量計の線量を読み取るために
ユニットに受動線量計を接続することを可能にする。こ
れは、潜在的に危険な放射能区域で作業者のグループが
作業をする場合に有用である。グループの一人は、受け
た放射線線量の連続読み取りを行い、ある所定のレベル
に達すると警報を発する好ましい実施態様のポケットサ
イズの連続直読式線量計を所持している。他の作業者は
バッジ型の受動線量計を使用することができる。これら
の各々はポケットサイズのユニットに接続することによ
ってすぐに調べられることが可能である。
態様のハウジングが示されている。箱の寸法は長さ１１
ｃｍ、高さ３．５ｃｍ、幅６．５ｃｍである。液晶表示
装置７０が箱の１つの面に設けられている。その隣接す
る面は内蔵されたエッジコネクタ７２を有している。エ
ッジコネクタ７２は受動線量計の線量を読み取るために
ユニットに受動線量計を接続することを可能にする。こ
れは、潜在的に危険な放射能区域で作業者のグループが
作業をする場合に有用である。グループの一人は、受け
た放射線線量の連続読み取りを行い、ある所定のレベル
に達すると警報を発する好ましい実施態様のポケットサ
イズの連続直読式線量計を所持している。他の作業者は
バッジ型の受動線量計を使用することができる。これら
の各々はポケットサイズのユニットに接続することによ
ってすぐに調べられることが可能である。
【００６８】開口部７４は、線量計の読み取り値を再び
ゼロに設定するために電位差計Ｒ４を囲っている箱を貫
通して設けられている。
ゼロに設定するために電位差計Ｒ４を囲っている箱を貫
通して設けられている。
【００６９】図１０は好ましい実施態様の受動線量計の
概略図である。この囲いの大きさは奥行き７ｃｍ、幅５
ｃｍ、高さ０．５ｃｍである。雄のエッジコネクタ８０
が囲いの一端に設けられており、図９に示されている直
読式線量計の雌のコネクタ７２にかみ合う。信号線は上
記図７及び図８の説明において述べられた通りである。
概略図である。この囲いの大きさは奥行き７ｃｍ、幅５
ｃｍ、高さ０．５ｃｍである。雄のエッジコネクタ８０
が囲いの一端に設けられており、図９に示されている直
読式線量計の雌のコネクタ７２にかみ合う。信号線は上
記図７及び図８の説明において述べられた通りである。
【００７０】図１１にはＩＧＦＥＴセンサの図が概括的
に９０で示されている。たいていの市販の部品パッケー
ジは、線量エンハンスメント効果を誘導し線量計のエネ
ルギー性能を低下させる金属又はセラミック材料から作
られている。線量は放射能環境に曝される期間中に材料
によって吸収される単位質量当りのエネルギー量として
規定される。光子は材料中で電子と反応することによっ
てエネルギーを失うので、光子から電子へのエネルギー
の移動が起こる。その後、電子は材料中の他の電子と衝
突することによってその過剰なエネルギーを失うので、
様々なエネルギーを有する多くの二次電子が存在するこ
とになる。
に９０で示されている。たいていの市販の部品パッケー
ジは、線量エンハンスメント効果を誘導し線量計のエネ
ルギー性能を低下させる金属又はセラミック材料から作
られている。線量は放射能環境に曝される期間中に材料
によって吸収される単位質量当りのエネルギー量として
規定される。光子は材料中で電子と反応することによっ
てエネルギーを失うので、光子から電子へのエネルギー
の移動が起こる。その後、電子は材料中の他の電子と衝
突することによってその過剰なエネルギーを失うので、
様々なエネルギーを有する多くの二次電子が存在するこ
とになる。
【００７１】１Ｍｅｖより小さいエネルギーを有するＸ
線は、１Ｍｅｖのエネルギーを有するガンマ線（コバル
ト６０）よりも大きいエンハンスメント効果を生じる。
Ｘ線は主に光電効果によって物質と反応する。反応にお
いて、光子は全体として原子に吸収され、原子は電子を
出射する。このプロセスは入射材料の原子数に大きく依
存し、高Ｚ材料に対して最大となる。高Ｚ材料／二酸化
シリコン接合面には、高Ｚ材料の範囲内で発生されたよ
り多くの電子が存在する。電子はＳｉＯ2に浸透して、
その中の堆積した線量を高める。光電効果は電子を等方
的に出射するので、いずれの方向に接合面を移動させて
もＸ線に対する線量分布はほぼ同じである。
線は、１Ｍｅｖのエネルギーを有するガンマ線（コバル
ト６０）よりも大きいエンハンスメント効果を生じる。
Ｘ線は主に光電効果によって物質と反応する。反応にお
いて、光子は全体として原子に吸収され、原子は電子を
出射する。このプロセスは入射材料の原子数に大きく依
存し、高Ｚ材料に対して最大となる。高Ｚ材料／二酸化
シリコン接合面には、高Ｚ材料の範囲内で発生されたよ
り多くの電子が存在する。電子はＳｉＯ2に浸透して、
その中の堆積した線量を高める。光電効果は電子を等方
的に出射するので、いずれの方向に接合面を移動させて
もＸ線に対する線量分布はほぼ同じである。
【００７２】線量エンハンスメント効果は、より高いエ
ネルギーのためにガンマ線（＞１ＭｅＶ）に対してはか
なり小さくなる。ガンマ線は主にコンプトン効果を介し
て物質と反応し、反応において光子は材料中の電子と衝
突する。このプロセスは材料の原子数に主に依存するの
で、ガンマ線はいかなる物質中でもほぼ同数及びほぼ同
スペクトルの電子を生成する。線量計は７０ｋｅＶから
１ＭｅＶの正規化された反応を有するべきである。低エ
ネルギーでのあらゆる線量エンハンスメント効果を低減
するために、ＩＧＦＥＴセンサは低Ｚ材料に囲まれてい
る。ＩＧＦＥＴ基板はプリント回路基板材料９２上に取
り付けられ、プラスチックタイプの材料９４によって覆
われている。
ネルギーのためにガンマ線（＞１ＭｅＶ）に対してはか
なり小さくなる。ガンマ線は主にコンプトン効果を介し
て物質と反応し、反応において光子は材料中の電子と衝
突する。このプロセスは材料の原子数に主に依存するの
で、ガンマ線はいかなる物質中でもほぼ同数及びほぼ同
スペクトルの電子を生成する。線量計は７０ｋｅＶから
１ＭｅＶの正規化された反応を有するべきである。低エ
ネルギーでのあらゆる線量エンハンスメント効果を低減
するために、ＩＧＦＥＴセンサは低Ｚ材料に囲まれてい
る。ＩＧＦＥＴ基板はプリント回路基板材料９２上に取
り付けられ、プラスチックタイプの材料９４によって覆
われている。
【００７３】図１２では、図１１のＩＧＦＥＴセンサの
Ａ−Ａ線断面図又は側面図が概括的に１００で示されて
いる。５０ｋｅＶから１ＭｅＶの正規化された反応を得
ることが必要であった。これを達成するために、ＩＧＦ
ＥＴ基板はここでもプリント回路基板９２上に取り付け
られプラスチック材料９４で覆われる。しかしながら、
全体のデュアルインラインパッケージは０．５ｍｍのス
ズのフィルタ１０２によって上面及び低面を覆われてい
る。このスズのフィルタはセンサの反応を平坦化して、
高低いずれのエネルギー放射線に対しても等しい感度を
与えることが分かった。
Ａ−Ａ線断面図又は側面図が概括的に１００で示されて
いる。５０ｋｅＶから１ＭｅＶの正規化された反応を得
ることが必要であった。これを達成するために、ＩＧＦ
ＥＴ基板はここでもプリント回路基板９２上に取り付け
られプラスチック材料９４で覆われる。しかしながら、
全体のデュアルインラインパッケージは０．５ｍｍのス
ズのフィルタ１０２によって上面及び低面を覆われてい
る。このスズのフィルタはセンサの反応を平坦化して、
高低いずれのエネルギー放射線に対しても等しい感度を
与えることが分かった。
【００７４】図１３では、ＩＧＦＥＴセンサの他の実施
態様が概括的に１１０で示されている。３０ｋｅＶから
１００ｋｅＶのエネルギー範囲において、ほぼ３０倍の
線量エンハンスメント効果が得られる。これは、高Ｚコ
バールリッドを有する市販のパッケージを用いれば可能
である。センサはセラミック製パッケージ１１２の底に
接着され、コバールリッド１１４が上面に配置される。
このコバールリッドが二酸化シリコンによって吸収され
る線量を高める。
態様が概括的に１１０で示されている。３０ｋｅＶから
１００ｋｅＶのエネルギー範囲において、ほぼ３０倍の
線量エンハンスメント効果が得られる。これは、高Ｚコ
バールリッドを有する市販のパッケージを用いれば可能
である。センサはセラミック製パッケージ１１２の底に
接着され、コバールリッド１１４が上面に配置される。
このコバールリッドが二酸化シリコンによって吸収され
る線量を高める。
【００７５】図１４では、ＩＧＦＥＴセンサの正規化さ
れた対数エネルギー反応曲線が概括的に１２０で示され
ている。反応曲線１２２は線量エンハンスメント効果を
示している非補償センサの反応を示している。反応曲線
１２４はセンサの後部から照射された補償ＩＧＦＥＴセ
ンサの正規化された反応曲線を示している。反応曲線１
２６はセンサの前部から照射された同一のセンサの反応
曲線を示している。
れた対数エネルギー反応曲線が概括的に１２０で示され
ている。反応曲線１２２は線量エンハンスメント効果を
示している非補償センサの反応を示している。反応曲線
１２４はセンサの後部から照射された補償ＩＧＦＥＴセ
ンサの正規化された反応曲線を示している。反応曲線１
２６はセンサの前部から照射された同一のセンサの反応
曲線を示している。
【００７６】上記の説明は例示のためだけに呈示され本
発明の範囲を限定するためのものではないことはもちろ
んである。
発明の範囲を限定するためのものではないことはもちろ
んである。
【００７７】
【発明の効果】本発明によれば、本明細書の記載より明
らかな効果が達成され、閾値電圧変動を小さくすること
ができるので安定性が良好である。連続読み取り及び再
ゼロ調整が可能である。
らかな効果が達成され、閾値電圧変動を小さくすること
ができるので安定性が良好である。連続読み取り及び再
ゼロ調整が可能である。
【図１】従来技術による放射線のための回路に於ける一
対のＩＧＦＥＴを説明する概略図である。
対のＩＧＦＥＴを説明する概略図である。
【図２】従来技術によって放射線線量が読み取られ得る
ように構成された回路に於ける一対のＩＧＦＥＴの概略
図である。
ように構成された回路に於ける一対のＩＧＦＥＴの概略
図である。
【図３】線量を測定するために構成された本発明による
回路の概略図である。
回路の概略図である。
【図４】照射のために構成された本発明による回路の概
略図である。
略図である。
【図５】動作の各種モードを切り換えるためのタイミン
グ波形図である。
グ波形図である。
【図６】直読式回路において使用される受動線量計の概
略図である。
略図である。
【図７】本発明の１つの実施態様の詳細な回路図であ
る。
る。
【図８】本発明の１つの実施態様の詳細な回路図であ
る。
る。
【図９】本発明の実施態様による連続直読式線量計の斜
視図である。
視図である。
【図１０】本発明の実施態様による受動線量計の斜視図
である。
である。
【図１１】センサの外形パッケージの斜視図である。
【図１２】図１０のセンサの側面図である。
【図１３】センサの他の実施態様の斜視図である。
【図１４】直読式線量計の指向的な感度を示している。
１ ＩＧＦＥＴ ２ ＩＧＦＥＴ ６０ 受動ＩＧＦＥＴセンサ ６１ 連続読み取り式線量計センサ ７０ 液晶表示装置
フロントページの続き (72)発明者 ガリー エフ． マッケイ カナダ国 ケイ２ケイ １ワイ７，オン タリオ，カナタ，ソルター クレセント 104 (72)発明者 マーティン ピー． ブラウン カナダ国 ケイ２シー ３エヌ８，オン タリオ，オタワ，エーピーティー． 410，パインクレスト ロード 1310 (56)参考文献 特開 昭52−143088（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−143087（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−47054（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01T 1/24 H01L 31/09
Claims (23)
- 【請求項１】同一のシリコン基板に集積されており、ぞ
れぞれがバイアスモード及びテストモードにおいて動作
することができる一対の絶縁ゲート電界効果トランジス
タ、 該バイアスモード期間に、該トランジスタの一方が該ト
ランジスタの他方よりも電離放射線に対してより感度が
良くなるように各々の該トランジスタをバイアスする手
段、 該テストモード期間に、放射線線量を示す該トランジス
タの閾値電圧の差を決定する手段、及び該トランジスタ
を該バイアスモードと該テストモードとに連続的に切り
換える手段、を備えており、 該テストモード中の該トランジスタの動作時間は該バイ
アスモード中の該トランジスタの動作時間に比べて短
い、 放射線線量計。 - 【請求項２】同一のシリコン基板に集積されており、そ
れぞれがゲート、ソース及びドレインを有している一対
の絶縁ゲート電界効果トランジスタ、 該トランジスタが放射線照射されている間、該トランジ
スタの一方が該トランジスタの他方よりも電離放射線に
対してより感度が良くなるように該トランジスタを差を
つけてバイアスする手段、 放射線線量を示す該トランジスタの閾値電圧の差を決定
する手段であって、１個の電流源手段、及びテスト中の
温度安定性を与えるために該トランジスタ間で電流源を
切り換える電流源切り換え手段を備えている手段、 を備えている放射線線量計。 - 【請求項３】同一のシリコン基板に集積されており、そ
れぞれがゲート、ソース及びドレインを有しており、バ
イアスモード及びテストモードにおいて動作することが
できる一対の絶縁ゲート電界効果トランジスタ、 該バイアスモード期間に、該トランジスタの一方が該ト
ランジスタの他方よりも電離放射線に対してより感度が
良くなるように該トランジスタをバイアスする手段、 該テストモード期間に、放射線線量を示す閾値電圧の差
を決定する手段、および該トランジスタを該バイアスモ
ードと該テストモードとに所定周波数で切り換え、該テ
ストモード期間が該バイアスモード期間よりも短いよう
に該トランジスタを該モードのそれぞれに所定時間維持
する手段、を備えており、 該決定手段は、 ソース−ドレイン電流を両方の該トランジスタに与える
１個の電流源と、 該テストモード中の温度不安定性を最小とするために同
一の電流源を用いて両方の該トランジスタがテストされ
るように、該トランジスタのテストされている一方に該
１個の電流源を接続する電流源切り換え手段と、を備え
ている、 放射線線量計。 - 【請求項４】請求項１に記載の放射線線量計であって、
放射線線量を示す該トランジスタの閾値電圧の差を連続
的に測定し表示するためのデジタル電圧計手段を備えて
いる放射線線量計。 - 【請求項５】 放射線照射線量を連続的に決定する方法に
於いて、 ａ）二重絶縁ゲート電界効果トランジスタの放射線線量
計において、該線量計が放射線に曝されている所定のバ
イアス期間中に、該トランジスタの一方が該トランジス
タの他方よりも電離放射線に対してより感度が良くなる
ように、該トランジスタの一方を他方に対してバイアス
するステップ、 ｂ）該トランジスタの一方の閾値電圧をサンプルしホー
ルドするために、該トランジスタを所定の期間テストモ
ードに切り換えるステップ、 ｃ）該バイアス期間のために該バイアスモードに切り換
えて戻すステップ、 ｄ）該トランジスタの他方の閾値電圧をサンプルしホー
ルドするように、該テスト期間のために該テストモード
へ切り換えて戻すステップ、 ｅ）該放射線線量を示す該トランジスタの該閾値電圧の
差を決定し、表示するステップ、及び ｆ）ステップａ）からｅ）を連続して繰り返すステッ
プ、を包含する方法。 - 【請求項６】 温度依存性を最小にするように二重絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタの放射線線量計において電圧
差を測定する方法に於いて、 ａ）一定のソース−ドレイン電流を与えるために一方の
トランジスタを定電流源に接続するステップ、 ｂ）該トランジスタの閾値電圧を測定するステップ、 ｃ）一定のソース−ドレイン電流を与えるために他方の
トランジスタを該定電流源に接続するステップ、 ｄ）該他方のトランジスタの閾値電圧を測定するステッ
プ、及び ｅ）ステップａ）からｄ）を連続して繰り返すステッ
プ、を包含する方法。 - 【請求項７】 蓄積放射線の連続直読を行う方法に於い
て、 ａ）トランジスタを一方が他方よりも電離放射線に対し
てより感度が良くなるように差をつけてバイアスする第
１の所定期間のバイアスモードにおいて二重絶縁ゲート
電界効果トランジスタの放射線線量計を動作させるステ
ップ、 ｂ）該第１の期間のフラクションである第２の所定期間
のテストモードにおいて該二重絶縁ゲート電界効果トラ
ンジスタの放射線線量計を動作させるステップであっ
て、 ｉ．該トランジスタの一方をオンし、該トランジスタの
他方をオフするステップ、 ｉｉ．一定のソース−ドレイン電流を与えるために該一
方のトランジスタを一個の定電流源に接続するステッ
プ、及び ｉｉｉ．該一方のトランジスタの閾値電圧をサンプルす
るステップ、を包含するステップ、 ｃ）ステップａ）によって、該第１の所定期間、該バイ
アスモードに該トランジスタを切り換えるステップ、 ｄ）該第２の所定期間、テストモードで該二重絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタの放射線線量計を動作させるス
テップであって、 ｉ．該トランジスタの他方をオンし、該トランジスタの
一方をオフするステップ、 ｉｉ．一定のソース−ドレイン電流を与えるために該ト
ランジスタの他方に一個の定電流源を接続するステッ
プ、及び ｉｉｉ．該トランジスタの他方の閾値電圧をサンプルす
るステップ、を包含するステップ、並びに ｅ）該一方のトランジスタのサンプルされた閾値電圧と
該トランジスタの他方のサンプルされた閾値電圧との差
を決定し、該差を表す信号を視覚表示装置に送って蓄積
放射線線量の表示を行うステップ、 を包含する方法。 - 【請求項８】 一個のシリコン基板に集積されており、そ
れぞれがゲート、ソース及びドレインを有する第１及び
第２の絶縁ゲート電界効果トランジスタ、 該トランジスタの一方のバイアス電圧が該トランジスタ
の他方のバイアス電圧よりも大きいように、各々のゲー
トに正のバイアス電圧をかけることによって両方のトラ
ンジスタをオフするバイアス回路、 該トランジスタのいずれか一方をオフし他方をオンし、
定電流源に接続し、一定のソース−ドレイン電流及びオ
ンされたトランジスタの閾値電圧をサンプル及びホール
ドするためのサンプルホールド回路構成とするテスト回
路、 該トランジスタが放射線に曝される所定のバイアス期間
に該トランジスタをバイアス回路に接続し、その後該ト
ランジスタの一方の閾値電圧をサンプルする所定のテス
ト期間に該トランジスタをテスト回路に接続する切り換
え回路、 テスト回路構成の時間がバイアス回路構成の時間よりも
かなり短い所定の期間に、バイアス回路構成とテスト回
路構成とを交互に変換するタイミング回路、及び蓄積放
射線線量を示す閾値電圧の差を測定し連続的に表示する
デジタル電圧計手段、を備えている放射線線量計。 - 【請求項９】 放射線照射線量を連続して決定する方法に
於いて、 ａ）二重絶縁ゲート電界効果トランジスタ放射線線量計
の一方のトランジスタが該トランジスタの他方よりも電
離放射線に対してより感度が良くなるように、該線量計
が放射線に曝されている所定のバイアス期間に該他方の
トランジスタに対して該一方のトランジスタをバイアス
するステップ、 ｂ）該トランジスタの閾値電圧をサンプルしホールドす
るために所定の期間該トランジスタをテストモードに切
り換えるステップ、 ｃ）該トランジスタの該閾値電圧の差を決定するステッ
プ、 ｄ）該放射線線量を示す閾値電圧の差を表示するステッ
プ、及び ｅ）ステップａ）からｄ）を連続して繰り返すステッ
プ、を包含する方法。 - 【請求項１０】 請求項１に記載の放射線線量計であっ
て、前記トランジスタの閾値電圧の差を決定する手段
は、一個の定電流源、及びテスト中の温度安定性のため
に該トランジスタ間で電流源を切り換える定電流源切り
換え手段を備えている、放射線線量計。 - 【請求項１１】 請求項１に記載の放射線線量計であっ
て、前記トランジスタを連続して切り換える手段及び前
記定電流源切り換え手段はＣＭＯＳスイッチング素子で
ある、放射線線量計。 - 【請求項１２】 請求項１に記載の放射線線量計であっ
て、前記トランジスタの閾値電圧の差を決定する手段は
サンプルホールド手段をさらに備えている、放射線線量
計。 - 【請求項１３】 請求項１０に記載の放射線線量計であっ
て、前記トランジスタの閾値電圧の差を決定する手段は
サンプルホールド手段をさらに備えている、放射線線量
計。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の放射線線量計であっ
て、前記トランジスタを連続して切り換える手段及び前
記定電流源切り換え手段はＣＭＯＳスイッチング素子を
備えている、放射線線量計。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の放射線線量計であっ
て、前記絶縁ゲート電界効果トランジスタはｎドープシ
リコン基板上のＭＯＳＰチャネル素子である、放射線線
量計。 - 【請求項１６】 請求項１５に記載の放射線線量計であっ
て、前記バイアス手段はそれぞれ６ボルト及び３ボルト
の正電圧を前記トランジスタのゲートにかける電源であ
り、より大きい正電圧でバイアスされたトランジスタは
放射線に対してより感度が良くなる、放射線線量計。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の放射線線量計であっ
て、前記放射線センサは、二重絶縁ゲート電界効果トラ
ンジスタ部品チップ、該チップを覆うエポキシ樹脂の
層、該エポキシ樹脂により覆われた絶縁ゲート電界効果
トランジスタ部品チップを挟む第１及び第２のスズの薄
いシート、並びに前記二重トランジスタを外部回路に電
気的に接続する手段を備えている、放射線線量計。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載の放射線線量計であっ
て、閾値電圧の差をゼロにリセットする手段をさらに備
えている放射線線量計。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載の放射線線量計であっ
て、放射線線量を示す閾値電圧の差を連続して表示する
手段をさらに備えている放射線線量計。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載の放射線線量計であっ
て、放射線線量が所定のレベルを越えると警報を発する
アラーム手段をさらに備えている放射線線量計。 - 【請求項２１】 請求項２０に記載の放射線線量計であっ
て、テスト期間は約３ｍｓであり、テスト期間はバイア
ス期間及びテスト期間を合わせたうちの約２％である、
放射線線量計。 - 【請求項２２】二重絶縁ゲート電界効果トランジスタ部
品チップ、 該チップを覆うエポキシ樹脂の層、 該二重トランジスタを外部回路に電気的に接続する手
段、及び 該 エポキシ樹脂により覆われた絶縁ゲート電界
効果トランジスタ部品チップを挟む第１及び第２のスズ
の薄いシートを備えている、放射線センサ。 - 【請求項２３】 請求項２２に記載の放射線センサであっ
て、前記スズの薄いシートはそれぞれ厚さ０．５ｍｍで
ある、放射線センサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/549,156 US5117113A (en) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | Direct reading dosimeter |
| US07/549,156 | 1990-07-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180948A JPH05180948A (ja) | 1993-07-23 |
| JP3012364B2 true JP3012364B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=24191893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3165849A Expired - Fee Related JP3012364B2 (ja) | 1990-07-06 | 1991-07-05 | 直読式線量計 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5117113A (ja) |
| EP (1) | EP0471957B1 (ja) |
| JP (1) | JP3012364B2 (ja) |
| CA (1) | CA2046398A1 (ja) |
| DE (1) | DE69126179D1 (ja) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69330983T2 (de) * | 1992-06-12 | 2002-06-27 | Thomson & Nielsen Electronic | Flexible Strahlungssonde |
| FI934784A0 (fi) * | 1993-10-28 | 1993-10-28 | Rados Technology Oy | Straolningsdetektor |
| GB2328014B (en) * | 1997-08-11 | 2001-12-05 | Siemens Plc | Improvements in or relating to personal radiation dosemeters |
| CA2215369C (en) | 1997-09-12 | 2008-11-18 | Nicholas Garry Tarr | Method of monitoring radiation using a floating gate field effect transistor dosimeter, and dosimeter for use therein |
| US6402689B1 (en) * | 1998-09-30 | 2002-06-11 | Sicel Technologies, Inc. | Methods, systems, and associated implantable devices for dynamic monitoring of physiological and biological properties of tumors |
| US6414318B1 (en) | 1998-11-06 | 2002-07-02 | Bridge Semiconductor Corporation | Electronic circuit |
| WO2000028337A2 (en) | 1998-11-06 | 2000-05-18 | Onguard Systems, Inc. | Electronic circuit with a non-continuous discharge path |
| AU2001278132A1 (en) | 2000-08-02 | 2002-02-13 | Sicel Technologies, Inc. | Evaluation of irradiated foods and other items with telemetric dosimeters and associated methods |
| JP3981328B2 (ja) * | 2000-11-09 | 2007-09-26 | サイセル・テクノロジーズ，インコーポレイテッド | 蛍光タグを使用した生体分子濃縮物をインビボで検出するための方法、回路、および物質の組成物 |
| FR2817353B1 (fr) * | 2000-11-28 | 2003-01-03 | Commissariat Energie Atomique | Convertisseur courant/tension pour la mesure de faibles courants apte a fonctionner sous forte irradiation x ou y |
| US7011814B2 (en) | 2001-04-23 | 2006-03-14 | Sicel Technologies, Inc. | Systems, methods and devices for in vivo monitoring of a localized response via a radiolabeled analyte in a subject |
| US7557353B2 (en) * | 2001-11-30 | 2009-07-07 | Sicel Technologies, Inc. | Single-use external dosimeters for use in radiation therapies |
| US7271608B1 (en) * | 2002-11-25 | 2007-09-18 | Ridgetop Group, Inc. | Prognostic cell for predicting failure of integrated circuits |
| CA2516497A1 (en) | 2003-02-19 | 2004-09-02 | Sicel Technologies Inc. | In vivo fluorescence sensors, systems, and related methods operating in conjunction with fluorescent analytes |
| US20060027756A1 (en) * | 2004-08-09 | 2006-02-09 | Ian Thomson | Dosimeter having an array of sensors for measuring ionizing radiation, and dosimetry system and method using such a dosimeter |
| JP4539314B2 (ja) * | 2004-12-03 | 2010-09-08 | 富士電機システムズ株式会社 | 警報ユニット |
| JP5117025B2 (ja) * | 2006-09-27 | 2013-01-09 | 株式会社東芝 | 放射線検出器 |
| CN101534866A (zh) * | 2006-11-14 | 2009-09-16 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于测定受试者中放射性试剂的分布的系统 |
| WO2008059426A2 (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | A system for determining a distribution of radioactive agents in a subject |
| US7669883B2 (en) * | 2007-03-29 | 2010-03-02 | Newfrey Llc | Air bag bracket/fastener |
| ES2346383B2 (es) * | 2007-04-24 | 2012-08-07 | Universidad De Granada | Sistema y metodo dosimetrico. |
| WO2008148150A1 (en) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | University Of Wollongong | Radiation sensor and dosimeter |
| US7718963B2 (en) * | 2007-08-20 | 2010-05-18 | Honeywell International Inc. | Passive solid state ionizing radiation sensor |
| KR101013178B1 (ko) * | 2007-12-31 | 2011-02-10 | 한국원자력연구원 | 2개의 게이트를 가지는 ｍｏｓｆｅｔ 방사선 선량계 |
| US7935936B2 (en) * | 2008-01-30 | 2011-05-03 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and apparatus for radiation effects detection |
| SE537180C2 (sv) * | 2010-11-12 | 2015-02-24 | St Jude Medical Systems Ab | Extrakorporeal gränssnittsenhet för ett intravaskulärt mätningssystem |
| US8614111B2 (en) | 2011-07-25 | 2013-12-24 | International Business Machines Corporation | Fully depleted silicon on insulator neutron detector |
| US8361829B1 (en) | 2011-08-31 | 2013-01-29 | International Business Machines Corporation | On-chip radiation dosimeter |
| US8890083B2 (en) | 2012-05-23 | 2014-11-18 | International Business Machines Corporation | Soft error detection |
| JP6714332B2 (ja) * | 2014-12-22 | 2020-06-24 | キヤノン株式会社 | 放射線検出装置、及び放射線撮像システム |
| KR102567134B1 (ko) * | 2018-10-01 | 2023-08-16 | 삼성전자주식회사 | 엑스선 조사량 측정 장치, 이를 포함하는 반도체 메모리 장치 및 반도체 메모리 장치의 테스트 방법 |
| US11131782B2 (en) * | 2018-11-12 | 2021-09-28 | Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas | Ionizing radiation detector |
| KR20210142695A (ko) | 2019-03-29 | 2021-11-25 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4163240A (en) * | 1977-03-21 | 1979-07-31 | The Harshaw Chemical Company | Sensitive silicon pin diode fast neutron dosimeter |
| US4213045A (en) * | 1978-08-29 | 1980-07-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Metal nitride oxide semiconductor (MNOS) dosimeter |
| CA1188431A (en) * | 1981-10-02 | 1985-06-04 | Canadian Astronautics Limited | Direct reading dosimeter |
| JPS61120466A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-07 | Fujitsu Ltd | 半導体光検出素子 |
| CA1258922A (en) * | 1985-07-24 | 1989-08-29 | Philip C. East | Solid state dosimeter |
| CA1204885A (en) * | 1985-09-18 | 1986-05-20 | Thomson & Nielson Electronics Ltd. | Dosimeter |
| US4976266A (en) * | 1986-08-29 | 1990-12-11 | United States Department Of Energy | Methods of in vivo radiation measurement |
-
1990
- 1990-07-06 US US07/549,156 patent/US5117113A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-07-02 EP EP91111005A patent/EP0471957B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-02 DE DE69126179T patent/DE69126179D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-05 CA CA002046398A patent/CA2046398A1/en not_active Abandoned
- 1991-07-05 JP JP3165849A patent/JP3012364B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0471957A3 (en) | 1992-10-07 |
| JPH05180948A (ja) | 1993-07-23 |
| CA2046398A1 (en) | 1992-01-07 |
| EP0471957B1 (en) | 1997-05-21 |
| DE69126179D1 (de) | 1997-06-26 |
| US5117113A (en) | 1992-05-26 |
| EP0471957A2 (en) | 1992-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3012364B2 (ja) | 直読式線量計 | |
| US5739541A (en) | Radiation detector | |
| US5444254A (en) | Flexible radiation probe | |
| US4484076A (en) | Direct reading dosimeter | |
| CA1204885A (en) | Dosimeter | |
| Hughes et al. | Miniature radiation dosimeter for in vivo radiation measurements | |
| US4461952A (en) | Portable computing device for measuring radiations | |
| Sarrabayrouse et al. | Radiation dose measurment using MOSFETs | |
| WO2008148150A1 (en) | Radiation sensor and dosimeter | |
| Arsalan et al. | Ultra low power CMOS-based sensor for on-body radiation dose measurements | |
| US20140264048A1 (en) | Neutron radiation sensor | |
| Brucker et al. | Effects of package geometry, materials, and die design on energy dependence of pMOS dosimeters | |
| US5055686A (en) | Radiation detector | |
| EP0575800B1 (en) | Flexible radiation probe | |
| Ray et al. | CRRES dosimetry results and comparisons using the space radiation dosimeter and p-channel MOS dosimeters | |
| Hajdas et al. | Sensitivity of the SREM RADFET dosimeters for STRV-1c to various proton and gamma radiation environments | |
| Holmes-Siedle | From space to therapy-the radiation sensitive silicon fet (RADFET) | |
| Siebel et al. | A MOSFET dosimeter built on an off-the-shelf component for in vivo radiotherapy applications | |
| Isern et al. | Characterization of a floating-gate radiation sensor for X-ray dose detection | |
| Dörschel et al. | Properties of an electret ionisation chamber for individual dosimetry in photon radiation fields | |
| Jones | Measurement of low level environmental γ doses with TLDS and geiger counters | |
| JPS63313086A (ja) | 小型放射線線量計 | |
| August et al. | An MOS dosimeter for use in space | |
| Sharland et al. | Applications of MOS dosimeters | |
| Sanders | Preliminary results using a new solid state beta dosimeter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991125 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |