JP3189019B2 - Radiation dosimeter element - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、放射線線量計の構成要
素である放射線線量計素子の改良に関する。特に、感度
が高く、直線性が向上しており、記憶性があり長期間に
わたり積算的に使用して放射線被ばく量の積算値を計測
しうるように改良されている放射線線量計素子に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a radiation dosimeter element which is a component of a radiation dosimeter. In particular, the present invention relates to a radiation dosimeter element which has high sensitivity, has improved linearity, has memorizing properties, and is improved so that the integrated value of radiation exposure can be measured over a long period of time to measure the integrated value of radiation exposure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】被ばくした放射線の量を計測するため
に、伝統的には、フィルムバッジや熱蛍光線量計が使用
されていた。フィルムバッジはハロゲン化銀等の写真乳
剤を基板上に塗布した写真フィルムであり、これが放射
線を被ばくすると感光する性質を利用して放射線を検出
するものであり、この露光したフィルムを現像したとき
の黒化度により被ばくした放射線の量を計測していた。
一方、熱蛍光線量計は、ある種の物質が放射線を被ばく
した後、これを加熱すると蛍光を発し、この蛍光発光量
が、被ばくした放射線の量に比例すると云う性質を利用
したものである。フィルムバッジでは現像と云う工程を
必要とし、熱蛍光線量計では加熱と云う工程を必要と
し、また、フィルムバッジは繰り返し使用することは当
然不可能であり、熱蛍光線量計も、一旦加熱して計測
（読み出し）すると、計測以前の放射線被ばくによる情
報がすべて消去されるため、計測時のトラブルに備えて
必ず１箇所に複数の素子を装着せざるを得ず不経済であ
り、積算量の直読はできない。さらに、計測可能な放射
線の量の範囲も狭く、計測精度も十分ではなく、寿命も
短いと云う欠点もあった。BACKGROUND OF THE INVENTION Traditionally, film badges and thermoluminescent dosimeters have been used to measure the amount of radiation that has been exposed. A film badge is a photographic film in which a photographic emulsion such as silver halide is coated on a substrate.The film badge detects the radiation by utilizing the property of being exposed when exposed to radiation. The amount of radiation exposed was measured based on the degree of blackening.
On the other hand, a thermofluorescence dosimeter utilizes the property that a certain substance emits fluorescence when it is heated after it is exposed to radiation, and the amount of fluorescence emitted is proportional to the amount of radiation exposed. A film badge requires a process called development, a thermofluorescence dosimeter requires a process called heating, and it is naturally impossible to use a film badge repeatedly. When measuring (reading), all information due to radiation exposure before measurement is erased, so multiple elements must be mounted at one place in case of trouble during measurement, which is uneconomical and direct reading of the integrated amount Can not. Further, there are disadvantages that the range of the amount of radiation that can be measured is narrow, the measurement accuracy is not sufficient, and the life is short.
【０００３】このような欠点を解消するために、電子ス
ピン共鳴装置（以下ＥＳＲ装置と云う。）を使用してな
す放射線線量計測方法が開発された。この放射線線量計
測法は、アラニン等ある種のアミノ酸の結晶が、放射線
を被ばくすると被ばくした放射線の量に比例して放射線
を吸収してこの吸収線量に比例してフリーラジカルを発
生すると云う性質を利用したものであり、このアラニン
等の結晶を使用して放射線線量計素子を製造しておき、
この放射線線量計素子を被ばくさせ、この被ばく放射線
の量に比例して発生したフリーラジカルの濃度を、ＥＳ
Ｒ装置を使用して測定して、被ばく放射線の量を推定す
るものである。[0003] In order to solve such a disadvantage, a radiation dosimetry method using an electron spin resonance apparatus (hereinafter referred to as an ESR apparatus) has been developed. This radiation dosimetry method has the property that crystals of certain amino acids such as alanine, when exposed to radiation, absorb radiation in proportion to the amount of radiation exposed and generate free radicals in proportion to the absorbed dose. A radiation dosimeter element was manufactured using crystals such as alanine,
The radiation dosimeter element is exposed and the concentration of free radicals generated in proportion to the amount of radiation
The amount of exposure radiation is estimated by measuring using an R apparatus.
【０００４】アラニン等の結晶を放射線線量計素子とし
て使用してなす放射線線量計測方法においては、ＥＳＲ
装置を使用して計測されるフリーラジカルの濃度（以下
ＥＳＲシグナル強度と云う。）は、被ばくした放射線の
量に正比例する。すなわち、ＥＳＲシグナル強度と被ば
くした放射線の量との数量関係には直線性があり、計測
精度も高く、計測可能な線量範囲も広いと云う利点があ
る。そのうえ、アラニン等の結晶を使用してなす放射線
線量計素子は、これに含まれるフリーラジカルの量をＥ
ＳＲ装置を使用して測定した後においても、これに含ま
れるフリーラジカルの量に変化を生ずることがなく、計
測（読み出し）以前の放射線被ばくによる情報を記憶し
ており、その上、放射線を積算的に吸収させることがで
きるので、同一被測定体の反復計測が可能であり、ま
た、同一被測定体の経時的測定も可能である。換言すれ
ば、同一被測定体に対して連続して複数回計測して得た
値を平均すれば、バックグラウンドノイズの影響を低減
できる（バックグラウンドノイズのばらつきは極めて大
きいから、これを平均すればその実質的悪影響は低減し
うる。）ので、精度の高い計測ができるばかりでなく、
その上に積算的に被ばくをなして、被ばく量を経時的に
測定することができる。[0004] In a radiation dosimetry method using a crystal such as alanine as a radiation dosimeter element, ESR is used.
The concentration of free radicals (hereinafter referred to as ESR signal intensity) measured using the device is directly proportional to the amount of radiation exposed. That is, there is an advantage that the numerical relationship between the ESR signal intensity and the amount of the exposed radiation is linear, the measurement accuracy is high, and the measurable dose range is wide. In addition, a radiation dosimeter element formed by using a crystal such as alanine can measure the amount of free radicals contained therein.
Even after measurement using an SR device, the amount of free radicals contained therein does not change, and information on radiation exposure before measurement (readout) is stored. Since it is possible to absorb the same object, the same object can be repeatedly measured, and the same object can be measured over time. In other words, by averaging the values obtained by successively measuring the same measured object a plurality of times, the influence of the background noise can be reduced. If this is the case, the substantial adverse effect can be reduced.)
Exposure is cumulatively performed thereon, and the amount of exposure can be measured over time.
【０００５】たゞ、感度が低いと云う欠点があるため、
低線量の放射線計測には不適当であるが、上記の利点を
利用して、医療用器具の放射線滅菌や、人工衛星・原子
力施設等放射線被ばくの可能性の高い場所で使用される
機器・機材の対放射線特性等、比較的高線量の放射線線
量計測方法として広く試用されている。However, there is a disadvantage that the sensitivity is low.
Although it is unsuitable for low-dose radiation measurement, taking advantage of the above-mentioned advantages, equipment / equipment used in places where there is a high possibility of radiation exposure, such as radiation sterilization of medical equipment and artificial satellites and nuclear facilities It has been widely used as a method for measuring relatively high doses of radiation, such as its radiation characteristics.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のとお
り、アラニン結晶等よりなる放射線線量計素子を使用し
てなす放射線線量計測方法は、最低感度が２グレー程度
であり、感度が低いと云う欠点がある。そのため、ヒト
の放射線被ばく量管理等には使用することができず、利
用可能範囲が限定されている。However, as described above, the radiation dosimetry method using a radiation dosimeter element made of alanine crystal or the like has a drawback that the minimum sensitivity is about 2 gray and the sensitivity is low. There is. Therefore, it cannot be used for radiation dose management of humans and the like, and its usable range is limited.
【０００７】本発明の目的は、この欠点を解消すること
にあり、被測定放射線が被ばくしてその内部に発生した
フリーラジカルの量をＥＳＲ装置を使用して計測する放
射線線量計素子において、感度が高く低線量の放射線の
計測が可能なように改良された放射線線量計素子を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate this drawback, and to provide a radiation dosimeter element for measuring the amount of free radicals generated therein by exposure to radiation to be measured using an ESR apparatus. It is an object of the present invention to provide an improved radiation dosimeter element capable of measuring a low-dose radiation with high cost.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的は、被測定放
射線を被ばくした放射線線量計素子が有するフリーラジ
カル量をＥＳＲ装置を使用して計測する放射線線量計素
子において、この放射線線量計素子は、アルカリ金属硫
酸塩とアルカリ土類金属硫酸塩との群から選ばれた少な
くとも１の硫酸塩結晶よりなる放射線線量計素子によっ
て達成される。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a radiation dosimeter element for measuring the amount of free radicals of a radiation dosimeter element exposed to a radiation to be measured by using an ESR device. This is achieved by a radiation dosimeter element comprising at least one sulfate crystal selected from the group consisting of an alkali metal sulfate and an alkaline earth metal sulfate.
【０００９】上記の構成において、前記の放射線線量計
素子には、ランタンとガドリニウムとルテチウムとユウ
ロピウムとテルビウムとサマリウムとジスプロシウムと
ネオジウムとツリウムとイッテルビウムとセリウムとイ
ットリウムとの群から選ばれた少なくとも１の元素より
なる付活剤が添加されていると、感度がさらに良好であ
る。In the above configuration, the radiation dosimeter element includes at least one selected from the group consisting of lanthanum, gadolinium, lutetium, europium, terbium, samarium, dysprosium, neodymium, thulium, ytterbium, cerium, and yttrium. When an activator made of an element is added, the sensitivity is further improved.
【００１０】なお、付活剤の添加量は１０-4乃至１０モ
ル％が良好である。The amount of the activator added is preferably 10 -4 to 10 mol%.
【００１１】[0011]
【作用】本発明に係る放射線線量計素子の主要材料であ
るアルカリ金属硫酸塩またはアルカリ土類金属硝酸塩に
Ｘ線等の放射線を照射すると、 ＳＯ4 2-＋ｈ+ ＋ｅ- →ＳＯ4 - ＋ｅ- となり、ＳＯ4 - ラジカルが発生するが、このラジカル
は室温において不安定であるから、その大部分は、 ＳＯ4 - ＋ｅ- →ＳＯ3 - ＋０- の反応が発生して、ＳＯ3 - ラジカルが発生する。When an alkali metal sulfate or an alkaline earth metal nitrate, which is a main material of the radiation dosimeter element according to the present invention, is irradiated with radiation such as X-ray, SO 4 2− + h + + e − → SO 4 − + e − next, SO 4 - is a radical is generated, since the radical is unstable at room temperature, most of which, SO 4 - + e - → SO 3 - +0 - reaction occurs in, SO 3 - radical appear.
【００１２】ＳＯ3 - ラジカルもＳＯ4 - ラジカルも常
磁性であるため、ＥＳＲシグナルを示す。特に、ＳＯ3
- ラジカルは５００℃以下では消滅することはなく保存
性が良好であり、ＥＳＲに対する感度も極めて良好であ
る。[0012] Since both the SO 3 - radical and the SO 4 - radical are paramagnetic, they exhibit an ESR signal. In particular, SO 3
- radical has good storage stability rather than to disappear at 500 ° C. or less, sensitivity to ESR also very good.
【００１３】そのため、アルカリ金属硫酸塩またはアル
カリ土類金属硫酸塩を主材料とする本発明に係る放射線
線量計素子は、感度が良好であり信号保存性が良好であ
る放射線線量計素子として機能する。Therefore, the radiation dosimeter element according to the present invention, which is mainly composed of an alkali metal sulfate or an alkaline earth metal sulfate, functions as a radiation dosimeter element having good sensitivity and good signal preservability. .
【００１４】[0014]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の四つの実施
例に係る放射線線量計素子について、さらに説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, with reference to the drawings, radiation dosimeter elements according to four embodiments of the present invention will be further described.
【００１５】第１実施例 硫酸カリウムに少量の硫酸ランタンを、その分量を変え
て混入し、ヘリウム中において、約１時間、約７５０℃
に加熱して結晶化し、板状または棒状に成形して、数種
類の放射線線量計素子を製造した。 First Example A small amount of lanthanum sulfate was mixed with potassium sulfate in different amounts, and the mixture was allowed to stand in helium at about 750 ° C. for about 1 hour.
To form a plate or a rod to produce several types of radiation dosimeter elements.
【００１６】このようにして製造した放射線線量計素子
にＸ線を５０グレー程度照射して、ＥＳＲ装置（日本電
子（株）製、形式ＪＥＳ−ＦＥ１ＸＧ）を使用してＥＳ
Ｒシグナル強度（フリーラジカルの濃度）を測定した。
その結果を図１に曲線Ａをもって示す。なお、付活剤と
しての硫酸ランタンを硫酸ユウロピウムに変えて、その
他は同一の条件をもって製造した数種の放射線線量計素
子について同様の試験をなした結果を図１に曲線Ｂをも
って示す。The radiation dosimeter element manufactured as described above is irradiated with about 50 grays of X-rays, and ES radiation is performed using an ESR apparatus (manufactured by JEOL Ltd., type JES-FE1XG).
The R signal intensity (free radical concentration) was measured.
The result is shown by curve A in FIG. In addition, FIG. 1 shows the result of a similar test conducted on several types of radiation dosimeter elements manufactured under the same conditions except that lanthanum sulfate was changed to europium sulfate as the activator.
【００１７】第２実施例 硫酸ナトリウムに少量の硫酸ユウロピウムを、その分量
を変えて混入し、ヘリウム中において、約１時間、約７
５０℃に加熱して結晶化し、板状または棒状に成形し
て、数種類の放射線線量計素子を製造した。 Second Example A small amount of europium sulfate was mixed with sodium sulfate in a different amount, and the mixture was added to helium for about 1 hour and about 7 hours.
It was heated to 50 ° C. for crystallization and formed into a plate or rod to produce several types of radiation dosimeter elements.
【００１８】このようにして製造した放射線線量計素子
にＸ線を５０グレー程度照射して、ＥＳＲ装置（日本電
子（株）製、形式ＪＥＳ−ＦＥ１ＸＧ）を使用してＥＳ
Ｒシグナル強度（フリーラジカルの濃度）を測定した。
その結果を図２に曲線Ｃをもって示す。なお、付活剤と
しての硫酸ユウロピウムを硫酸ランタンに変えて、その
他は同一の条件をもって製造した数種の放射線線量計素
子について同様の試験をなした結果を図２に曲線Ｄをも
って示す。The radiation dosimeter element manufactured in this manner is irradiated with about 50 grays of X-rays, and ES radiation is performed using an ESR apparatus (manufactured by JEOL Ltd., type JES-FE1XG).
The R signal intensity (free radical concentration) was measured.
The result is shown by curve C in FIG. FIG. 2 shows the results of similar tests performed on several types of radiation dosimeter elements manufactured under the same conditions except that europium sulfate was changed to lanthanum sulfate as an activator.
【００１９】第３実施例 硫酸カリウムと硫酸ナトリウムとを混合して、ヘリウム
中において、約１時間、約７５０℃に加熱してグラセラ
イトの粉末結晶を製造し、さらに、少量の硫酸ガドリニ
ウムを、その分量を変えて混入し、ヘリウム中におい
て、約１時間、約７５０℃に加熱して結晶化し、板状ま
たは棒状に成形して、数種類の放射線線量計素子を製造
した。 Third Embodiment Potassium sulfate and sodium sulfate are mixed and heated to about 750 ° C. for about 1 hour in helium to produce powdery crystals of glaceite. Further, a small amount of gadolinium sulfate is The mixture was mixed in different amounts, heated to about 750 ° C. for about 1 hour in helium, crystallized, and formed into a plate or rod to produce several types of radiation dosimeter elements.
【００２０】このようにして製造した放射線線量計素子
にＸ線を５０グレー程度照射して、ＥＳＲ装置（日本電
子（株）製、形式ＪＥＳ−ＦＥ１ＸＧ）を使用してＥＳ
Ｒシグナル強度（フリーラジカルの濃度）を測定した。
その結果を図３に曲線Ｅをもって示す。なお、付活剤と
しての硫酸ランタン・硫酸ルテチウム・硫酸ユウロピウ
ムに変えて、その他は同一の条件をもって製造した数種
の放射線線量計素子について同様の試験をなした結果
を、図３に、それぞれ、曲線Ｆ・Ｇ・Ｈをもって示す。The radiation dosimeter element manufactured as described above is irradiated with about 50 grays of X-rays, and ES radiation is performed using an ESR apparatus (manufactured by JEOL Ltd., type JES-FE1XG).
The R signal intensity (free radical concentration) was measured.
The results are shown in FIG. In addition, FIG. 3 shows the results of performing similar tests on several types of radiation dosimeter elements manufactured under the same conditions except that lanthanum sulfate, lutetium sulfate, and europium sulfate were used as activators. Shown by curves F, G, and H.
【００２１】第４実施例 硫酸カリウムと硫酸マグネシウムとを混合して、ヘリウ
ム中において、約１時間、約７５０℃に加熱して、ラン
グバイナイトの粉末結晶を製造し、さらに、少量の硫酸
ランタンを、その分量を変えて混入し、ヘリウム中にお
いて、約１時間、約７５０℃に加熱して結晶化し、板状
または棒状に成形して、数種類の放射線線量計素子を製
造した。 Fourth Embodiment Potassium sulfate and magnesium sulfate are mixed and heated in helium at about 750 ° C. for about 1 hour to produce powdered Langbinite crystals. Was mixed at different amounts, heated in helium at about 750 ° C. for about 1 hour, crystallized, and formed into a plate or rod to produce several types of radiation dosimeter elements.
【００２２】このようにして製造した放射線線量計素子
にＸ線を５０グレー程度照射して、ＥＳＲ（日本電子
（株）製、形式ＪＥＳ−ＦＥ１ＸＧ）を使用してＥＳＲ
シグナル強度（フリーラジカルの濃度）を測定した。そ
の結果を図４に曲線Ｊをもって示す。なお、付活剤とし
ての硫酸ランタンを、硫酸ガドリニウム・硫酸ルテチウ
ム・硫酸ユウロピウムに変えて、その他は同一の条件を
もって製造した数種の放射線線量計素子について同様の
試験をなした結果を、図４に、それぞれ、曲線Ｋ・Ｌ・
Ｍをもって示す。The radiation dosimeter element manufactured in this manner is irradiated with about 50 grays of X-rays, and ESR (manufactured by JEOL Ltd., type JES-FE1XG) is used.
The signal intensity (free radical concentration) was measured. The result is shown by curve J in FIG. In addition, FIG. 4 shows the results of performing similar tests on several types of radiation dosimeter elements manufactured under the same conditions except that lanthanum sulfate as an activator was changed to gadolinium sulfate, lutetium sulfate, and europium sulfate. And the curves KL
Indicated by M.
【００２３】いづれの実施例においても、アラニン結晶
を使用して製造した放射線線量計素子に比して、格段に
すぐれた感度を有することが確認された。この感度が良
好であることを再確認するために、第３実施例において
製造した、付活剤として０．１モル％硫酸ガドリニウム
が添加されているグラセライト（硫酸カリウムと硫酸ナ
トリウムとを原料として製造した結晶）よりなる放射線
線量計素子について照射Ｘ線量を変化させて照射した
後、上記と同様にして試験をなして、その結果を、図５
に曲線Ｎをもって示す。図より明らかなように、Ｘ線吸
収線量１０-1グレーにおいても良好な感度を有し、感度
（ＥＳＲシグナル強度）とＸ線吸収線量との関係も、１
０-1〜１５０グレーの範囲において、良好な直線性を示
した。なお、ＥＳＲシグナル強度のフェーディングも１
％／年未満であった。線量当量の検出最低限度は約２ミ
リシーベルトであり、ヒトの放射線被ばく量管理に使用
する放射線線量計素子として十分実用しうることを示し
ている。In each of the examples, it was confirmed that the sensitivity was remarkably excellent as compared with the radiation dosimeter element manufactured using the alanine crystal. In order to reconfirm that the sensitivity is good, in order to reconfirm that the sensitivity was good, the use was made of the use of gracerite (potassium sulfate and sodium sulfate as raw materials) to which 0.1 mol% of gadolinium sulfate was added as an activator, which was produced in the third example. After irradiating the radiation dosimeter element made of the manufactured crystal) with changing the irradiation X-ray dose, a test was performed in the same manner as above, and the result was shown in FIG.
FIG. As is clear from the figure, the X-ray absorption dose of 10 -1 gray has good sensitivity, and the relationship between the sensitivity (ESR signal intensity) and the X-ray absorption dose is 1
Good linearity was exhibited in the range of 0 -1 to 150 gray. The fading of the ESR signal intensity is also 1
% / Year. The minimum detection limit of the dose equivalent is about 2 mSv, which indicates that the radiation dosimeter element can be sufficiently used as a radiation dosimeter element for controlling radiation exposure of humans.
【００２４】第３実施例とこれに付属の参考例として製
造したそれぞれの放射線線量計素子について、温度依存
性を試験して、その結果を、図６の曲線Ｐ（付活剤とし
て硫酸ガドリニウムが使用されたグラセライト）・Ｑ
（付活剤として硫酸ルテチウムが使用されたグラセライ
ト）・Ｒ（付活剤として硫酸ランタンが使用されたグラ
セライト）・Ｓ（付活剤として硫酸ユウロピウムが使用
されたグラセライト）に示す。付活剤として硫酸ランタ
ンが使用された場合を除いて、室温から約１７０℃の範
囲で全く変化は認められず、温度に対して安定であるこ
とが確認された。The radiation dependency of each of the radiation dosimeter elements manufactured as the third embodiment and the reference example attached thereto was tested, and the result was shown by a curve P in FIG. 6 (with gadolinium sulfate as an activator). Gracerite used) ・ Q
(Glucerite using lutetium sulfate as activator), R (Glacerite using lanthanum sulfate as activator), and S (Glucerite using europium sulfate as activator). Except when lanthanum sulfate was used as the activator, no change was observed in the range from room temperature to about 170 ° C., and it was confirmed that the composition was stable with temperature.
【００２５】上記の実施例においては、グラセライトま
たはラングバイナイトよりなる放射線線量計素子を製造
する場合、一旦、グラセライトまたはラングバイナイト
結晶を製造した後、付活剤としての希土類元素等の硫酸
塩を添加・加熱することゝされているが、当初の加熱工
程において付活剤を同時に添加してもおゝむね同様な結
果（但し、いくらか劣る場合が多い。）が得られること
が実験的に確認されている。In the above-described embodiment, when a radiation dosimeter element made of griseite or langbynite is manufactured, once a griseite or langbinite crystal is manufactured, a rare earth element such as a rare earth element is used as an activator. It is said that sulfate is added and heated, but it is experimentally shown that even if an activator is added simultaneously in the initial heating step, almost the same result (however, it is often somewhat inferior) is obtained. Has been confirmed.
【００２６】なお、上記実施例は１例にすぎず、放射線
線量計素子の主材料としてアルカリ金属硫酸塩とアルカ
リ土類金属硫酸塩との群から任意に選ばれた少なくとも
１の硫酸塩結晶を使用した場合について効果を確認した
が、おゝむね満足すべき結果が得られた。さらに、付活
剤の材料として、多くの希土類元素とイットリウム、具
体的には、ランタンとガドリニウムとルテチウムとユウ
ロピウムとテルビウムとセリウムとイットリウムとの群
から選ばれた少なくとも１の元素を使用した場合につい
ても効果を確認したが、おゝむね満足すべき結果が得ら
れた。The above embodiment is merely an example, and at least one sulfate crystal arbitrarily selected from the group consisting of an alkali metal sulfate and an alkaline earth metal sulfate is used as a main material of the radiation dosimeter element. The effect was confirmed in the case of using, but almost satisfactory results were obtained. Further, as a material of the activator, a case where many rare earth elements and yttrium, specifically, at least one element selected from the group of lanthanum, gadolinium, lutetium, europium, terbium, cerium, and yttrium are used. Although the effect was confirmed, almost satisfactory results were obtained.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る被測
定放射線を被ばくした放射線線量計素子が有するフリー
ラジカル量をＥＳＲ装置を使用して計測する放射線線量
計素子は、アルカリ金属硫酸塩とアルカリ土類金属硫酸
塩との群から選ばれた少なくとも１の硫酸塩結晶を放射
線線量計素子としているので、ＥＳＲシグナル強度は被
ばくした放射線の線量に正比例して直線性は良好であり
計測精度が高く、計測可能放射線の量の範囲も広く、記
憶性があって積算的計測が可能であると云うＥＳＲ装置
を使用してなす放射線線量計素子の本来的利益に加え
て、感度が高く低線量の放射線の計測が可能であり、熱
的安定性が高いと云う本発明の特徴的利益を有する。As described above, the radiation dosimeter element for measuring the amount of free radicals of the radiation dosimeter element exposed to the radiation to be measured according to the present invention using an ESR apparatus is composed of an alkali metal sulfate and an alkali metal sulfate. Since at least one sulfate crystal selected from the group consisting of earth metal sulfate is used as the radiation dosimeter element, the ESR signal intensity is directly proportional to the dose of the exposed radiation, the linearity is good, and the measurement accuracy is high. In addition to the inherent benefits of a radiation dosimeter element using an ESR device, which has a wide range of measurable radiation doses and has memorable and capable of cumulative measurement, it has high sensitivity and low dose. It has the characteristic advantages of the present invention that it can measure radiation and has high thermal stability.
【００２８】製作当初のＥＳＲシグナル強度を放射線の
線量に換算した値は、アラニンを使用した放射線線量計
素子の場合は約１〜３グレーであるが、本発明に係る放
射線線量計素子の場合は検出限界以下であり、アラニン
を使用した放射線線量計素子と比べ著しく優れており、
高感度な測定ができる一因となっている。The value obtained by converting the ESR signal intensity at the time of manufacture into a radiation dose is about 1 to 3 gray in the case of a radiation dosimeter element using alanine, but in the case of the radiation dosimeter element according to the present invention. It is below the detection limit and is significantly superior to a radiation dosimeter element using alanine.
This is one reason why highly sensitive measurement can be performed.
【００２９】また、ランタンとガドリニウムとルテチウ
ムとユウロピウムとテルビウムとサマリウムとジスプロ
シウムとネオジウムとツリウムとイッテルビウムとセリ
ウムとイットリウムとの群から選ばれた少なくとも１の
元素が付活剤として添加されているときは、感度がさら
に高くなり、さらに低線量の放射線の計測が可能であ
る。そして、この付活剤の好ましい添加量は１０-4乃至
１０モル％である。When at least one element selected from the group consisting of lanthanum, gadolinium, lutetium, europium, terbium, samarium, dysprosium, neodymium, thulium, ytterbium, cerium and yttrium is added as an activator, In addition, the sensitivity is further increased, and the radiation of a lower dose can be measured. The preferable addition amount of this activator is 10 −4 to 10 mol%.
【００３０】このように、本発明によれば、放射線線量
計素子の利用可能範囲が大幅に拡大されており、特に、
ヒトの放射線被ばく管理等にも使用することは特筆に値
する。As described above, according to the present invention, the usable range of the radiation dosimeter element is greatly expanded.
It is worth mentioning that it is also used for radiation exposure management of humans.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】第１実施例の効果確認試験結果を示すグラフで
ある。FIG. 1 is a graph showing results of an effect confirmation test of a first example.
【図２】第２実施例の効果確認試験結果を示すグラフで
ある。FIG. 2 is a graph showing results of an effect confirmation test of a second example.
【図３】第３実施例の効果確認試験結果を示すグラフで
ある。FIG. 3 is a graph showing the results of an effect confirmation test of a third example.
【図４】第４実施例の効果確認試験結果を示すグラフで
ある。FIG. 4 is a graph showing the results of an effect confirmation test of the fourth example.
【図５】第３実施例に係る放射線線量計素子の感度特性
試験結果を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a sensitivity characteristic test result of the radiation dosimeter element according to the third example.
【図６】第３実施例に係る放射線線量計素子の温度依存
性の試験結果を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a test result of a temperature dependency of the radiation dosimeter element according to the third example.
Ａ 硫酸ランタンが添加された硫酸カリウムよりなる
放射線線量計素子の付活剤添加量と感度との関係を示す
曲線 Ｂ 硫酸ユウロピウムが添加された硫酸カリウムより
なる放射線線量計素子の付活剤添加量と感度との関係を
示す曲線 Ｃ 硫酸ユウロピウムが添加された硫酸ナトリウムよ
りなる放射線線量計素子の付活剤添加量と感度との関係
を示す曲線 Ｄ 硫酸ランタンが添加された硫酸ナトリウムよりな
る放射線線量計素子の付活剤添加量と感度との関係を示
す曲線 Ｅ 硫酸ガドリニウムが添加されたグラセライトより
なる放射線線量計素子の付活剤添加量と感度との関係を
示す曲線 Ｆ 硫酸ランタンが添加されたグラセライトよりなる
放射線線量計素子の付活剤添加量と感度との関係を示す
曲線 Ｇ 硫酸ルテチウムが添加されたグラセライトよりな
る放射線線量計素子の付活剤添加量と感度との関係を示
す曲線 Ｈ 硫酸ユウロピウムが添加されたグラセライトより
なる放射線線量計素子の付活剤添加量と感度との関係を
示す曲線 Ｊ 硫酸ランタンが添加されたラングバイナイトより
なる放射線線量計素子の付活剤添加量と感度との関係を
示す曲線 Ｋ 硫酸ガドリニウムが添加されたラングバイナイト
よりなる放射線線量計素子の付活剤添加量と感度との関
係を示す曲線 Ｌ 硫酸ルテチウムが添加されたラングバイナイトよ
りなる放射線線量計素子の付活剤添加量と感度との関係
を示す曲線 Ｍ 硫酸ユウロピウムが添加されたラングバイナイト
よりなる放射線線量計素子の付活剤添加量と感度との関
係を示す曲線 Ｎ 硫酸ガドリニウムが添加されたグラセライトより
なる放射線線量計素子の感度を示す曲線 Ｐ 硫酸ガドリニウムが添加されたグラセライトより
なる放射線線量計素子の温度依存性曲線 Ｑ 硫酸ルテチウムが添加されたグラセライトよりな
る放射線線量計素子の温度依存性曲線 Ｒ 硫酸ランタンが添加されたグラセライトよりなる
放射線線量計素子の温度依存性曲線 Ｓ 硫酸ユウロピウムが添加されたグラセライトより
なる放射線線量計素子の温度依存性曲線A Curve showing the relationship between the amount of activator added and the sensitivity of a radiation dosimeter element made of potassium sulfate to which lanthanum sulfate is added B The amount of activator added to a radiation dosimeter element made of potassium sulfate to which europium sulfate is added Curve showing the relationship between sensitivity and sensitivity C Curve showing the relationship between the amount of activator added and sensitivity of a radiation dosimeter element made of sodium sulfate to which europium sulfate is added D Radiation dose consisting of sodium sulfate to which lanthanum sulfate is added Curve showing the relationship between the amount of activator added and the sensitivity of the meter element E Curve showing the relationship between the amount of activator added and the sensitivity of the radiation dosimeter element made of graterite doped with gadolinium sulfate F Lanthanum sulfate added Curve showing the relationship between the amount of activator added and the sensitivity of the radiation dosimeter element made of the extracted cercelite. Curve showing the relationship between the amount of activator added and the sensitivity of the radiation dosimeter element made of H. Curve showing the relationship between the amount of activator added and the sensitivity of the radiation dosimeter element made of griserite doped with europium sulfate J Curve showing the relationship between the amount of activator added and the sensitivity of a radiation dosimeter element made of langbainite to which lanthanum sulfate was added K Addition of activator to a radiation dosimeter element made of langbainite to which gadolinium sulfate was added Curve showing the relationship between the amount and the sensitivity L Curve showing the relationship between the amount of activator added and the sensitivity of the radiation dosimeter element made of Languinite to which lutetium sulfate was added M From the Langbynite to which Europium sulfate was added Showing the relationship between the amount of activator added and the sensitivity of a radiation dosimeter element consisting of griserite doped with gadolinium sulfate Curve indicating the degree P Temperature dependence curve of a radiation dosimeter element made of graterite to which gadolinium sulfate is added Q Temperature dependence curve of a radiation dosimeter element made of graterite to which lutetium sulfate is added R Lanthanum sulfate is added Dependence Curve of a Radiation Dosimeter Element Made of Gracerite with S. Addition of S to Europium Sulfate Temperature Dependence Curve of a Radiation Dosimeter Element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−135171（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−80895（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−253680（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−295955（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−173589（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−2780（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−143415（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01T 1/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-56-135171 (JP, A) JP-A-64-80895 (JP, A) JP-A-1-253680 (JP, A) JP-A-2- 295955 (JP, A) JP-A-2-173589 (JP, A) JP-A-52-2780 (JP, A) JP-A-54-143415 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01T 1/04
Claims (3)
素子が有するフリーラジカル量を電子スピン共鳴装置を
使用して計測する放射線線量計素子において、 該放射線線量計素子は、アルカリ金属硫酸塩とアルカリ
土類金属硫酸塩との群から選ばれた少なくとも１の硫酸
塩結晶よりなることを特徴とする放射線線量計素子。1. A radiation dosimeter element for measuring, using an electron spin resonance apparatus, the amount of free radicals of a radiation dosimeter element exposed to a radiation to be measured, said radiation dosimeter element comprising an alkali metal sulfate and an alkali metal sulfate. A radiation dosimeter element comprising at least one sulfate crystal selected from the group consisting of earth metal sulfates.
ガドリニウムとルテチウムとユウロピウムとテルビウム
とサマリウムとジスプロシウムとネオジウムとツリウム
とイッテルビウムとセリウムとイットリウムとの群から
選ばれた少なくとも１の元素よりなる付活剤が添加され
てなることを特徴とする請求項１記載の放射線線量計素
子。2. A radiation dosimeter element comprising at least one element selected from the group consisting of lanthanum, gadolinium, lutetium, europium, terbium, samarium, dysprosium, neodymium, thulium, ytterbium, cerium and yttrium. The radiation dosimeter element according to claim 1, wherein an active agent is added.
モル％であることを特徴とする請求項２記載の放射線線
量計素子。3. The amount of the activator added is 10 -4 to 10
The radiation dosimeter element according to claim 2, wherein the content is mol%.
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|---|---|---|---|
| JP19256592A JP3189019B2 (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Radiation dosimeter element |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19256592A JP3189019B2 (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Radiation dosimeter element |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06102352A JPH06102352A (en) | 1994-04-15 |
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP3189019B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101530885B (en) * | 2009-03-26 | 2012-02-01 | 宁波弘讯科技有限公司 | A top dead point automatic compensation method of punching machine |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP19256592A patent/JP3189019B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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