JP3273875B2 - 中性子検出装置 - Google Patents
中性子検出装置Info
- Publication number
- JP3273875B2 JP3273875B2 JP17061195A JP17061195A JP3273875B2 JP 3273875 B2 JP3273875 B2 JP 3273875B2 JP 17061195 A JP17061195 A JP 17061195A JP 17061195 A JP17061195 A JP 17061195A JP 3273875 B2 JP3273875 B2 JP 3273875B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- neutron
- neutrons
- thermal
- reaction layer
- medium
- 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
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は放射線取扱施設の作
業者などに携帯される中性子検出装置に関し、特に広い
エネルギー範囲にわたって中性子を検出する中性子検出
器の構造に関する。
業者などに携帯される中性子検出装置に関し、特に広い
エネルギー範囲にわたって中性子を検出する中性子検出
器の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電所、核燃料処理施設、加速器
実験施設などの放射線取扱施設内の作業者には、個人被
曝管理上、放射線を検出する線量計の携帯が義務付けら
れている。携帯型の中性子検出装置は、そのための装置
であり、例えば作業者の胸ポケットなどに装着して使用
される。従来のそのような中性子検出装置としては、フ
ィルムバッチやＴＬＤなどが知られているが、現像や加
熱読取りなどの煩雑さの問題が指摘されている。また、
広いエネルギー範囲にわたって良好な感度で中性子の検
出を行うことが困難である問題が指摘されている。
実験施設などの放射線取扱施設内の作業者には、個人被
曝管理上、放射線を検出する線量計の携帯が義務付けら
れている。携帯型の中性子検出装置は、そのための装置
であり、例えば作業者の胸ポケットなどに装着して使用
される。従来のそのような中性子検出装置としては、フ
ィルムバッチやＴＬＤなどが知られているが、現像や加
熱読取りなどの煩雑さの問題が指摘されている。また、
広いエネルギー範囲にわたって良好な感度で中性子の検
出を行うことが困難である問題が指摘されている。
【０００３】そこで、特開平５−２３２２３９号公報で
は半導体検出器を利用した携帯型の中性子検出装置が提
案されている。図６には、かかる従来の中性子検出装置
が示されており、その装置は人体８の胸上などに装着し
て使用される。図６において、遮蔽容器１０は、主とし
て前面板１０Ａにおいて前方から飛来する熱中性子を阻
止遮断する。すなわち、遮蔽容器１０は熱中性子遮蔽容
器として機能する。その遮蔽容器１０の後面板１０Ｂに
は、所定面積をもった小さい開口１２が形成されてい
る。この開口１２は、人体８に直接進入して後方散乱し
た熱中性子を遮蔽容器１０内に進入させるためのもので
ある。この開口１２によって、通常、感度がきわめて高
くなりやすい熱中性子の感度が抑制されている。
は半導体検出器を利用した携帯型の中性子検出装置が提
案されている。図６には、かかる従来の中性子検出装置
が示されており、その装置は人体８の胸上などに装着し
て使用される。図６において、遮蔽容器１０は、主とし
て前面板１０Ａにおいて前方から飛来する熱中性子を阻
止遮断する。すなわち、遮蔽容器１０は熱中性子遮蔽容
器として機能する。その遮蔽容器１０の後面板１０Ｂに
は、所定面積をもった小さい開口１２が形成されてい
る。この開口１２は、人体８に直接進入して後方散乱し
た熱中性子を遮蔽容器１０内に進入させるためのもので
ある。この開口１２によって、通常、感度がきわめて高
くなりやすい熱中性子の感度が抑制されている。
【０００４】遮蔽容器１０内には、熱中性子よりも高い
エネルギーをもった中性子（熱外中性子、中速中性子な
ど）に対して減速作用を及ぼす減速材１４が配置され、
その減速材１４において高いエネルギーの中性子が熱中
性子化される。核反応層１６は、熱中性子に対して大き
い反応断面積をもつもので、開口１２から進入した熱中
性子及び減速材１４による熱中性子化により生成された
熱中性子と核反応して、荷電粒子である例えばα線を生
じさせるものである。その荷電粒子は半導体検出器１８
にて検出される。以上のような構成により、熱中性子と
それ以上のエネルギーをもった中性子との感度調整が図
れられている。
エネルギーをもった中性子（熱外中性子、中速中性子な
ど）に対して減速作用を及ぼす減速材１４が配置され、
その減速材１４において高いエネルギーの中性子が熱中
性子化される。核反応層１６は、熱中性子に対して大き
い反応断面積をもつもので、開口１２から進入した熱中
性子及び減速材１４による熱中性子化により生成された
熱中性子と核反応して、荷電粒子である例えばα線を生
じさせるものである。その荷電粒子は半導体検出器１８
にて検出される。以上のような構成により、熱中性子と
それ以上のエネルギーをもった中性子との感度調整が図
れられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の中性子検出器では、開口１２の面積調整などによ
り、熱中性子とそれ以上のエネルギーをもった中性子と
の相対的な感度調整を図ることができるが、熱中性子、
熱外中性子、中速中性子などの相互の感度調整を図るこ
とは困難であった。また、１０桁にも及ぶエネルギー範
囲にわたって中性子検出を行うことも困難であった。
来の中性子検出器では、開口１２の面積調整などによ
り、熱中性子とそれ以上のエネルギーをもった中性子と
の相対的な感度調整を図ることができるが、熱中性子、
熱外中性子、中速中性子などの相互の感度調整を図るこ
とは困難であった。また、１０桁にも及ぶエネルギー範
囲にわたって中性子検出を行うことも困難であった。
【０００６】すなわち、上記従来の中性子検出装置は、
主として熱中性子の感度調整を図ったものであり、広い
エネルギー範囲にわたってほぼ均一な感度で中性子の検
出を行うことは困難であった。なお、携帯型の中性子検
出装置には、小型化、軽量化の要請がある。
主として熱中性子の感度調整を図ったものであり、広い
エネルギー範囲にわたってほぼ均一な感度で中性子の検
出を行うことは困難であった。なお、携帯型の中性子検
出装置には、小型化、軽量化の要請がある。
【０００７】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、広いエネルギー範囲にわたっ
てほぼ均一な感度で中性子を検出できる小型化・軽量化
された中性子検出装置を提供することにある。
ものであり、その目的は、広いエネルギー範囲にわたっ
てほぼ均一な感度で中性子を検出できる小型化・軽量化
された中性子検出装置を提供することにある。
【０００８】また、本発明の目的は、熱中性子、熱外中
性子、中速中性子、高速中性子の個々に対して基本的に
独立して感度調整を図ることが可能な構造をもった中性
子検出装置を提供することにある。
性子、中速中性子、高速中性子の個々に対して基本的に
独立して感度調整を図ることが可能な構造をもった中性
子検出装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、人体へ装着して使用される中性子検出装
置であって、熱中性子遮蔽材で構成され、人体側である
後方側に熱中性子を通過させる開口が形成された熱中性
子遮蔽容器と、前記熱中性子遮蔽容器内に配置され、前
記開口から進入した熱中性子と核反応して荷電粒子を生
じさせる熱中性子反応層と、前記熱中性子遮蔽容器内に
前記熱中性子反応層とは別に配置され、熱外中性子及び
中速中性子と核反応して荷電粒子を生じさせる部材で構
成され、中速中性子により発生した荷電粒子に対しては
自己吸収を生じさせず熱外中性子により発生した荷電粒
子に対しては自己吸収を生じさせるように厚さが調整さ
れた熱外・中速中性子反応層と、前記熱中性子遮蔽容器
内に配置され、高速中性子により核反応を生じて反跳粒
子を生じさせる高速中性子反応層と、前記反跳粒子及び
前記荷電粒子を検出する検出器と、を含み、前記熱外・
中速中性子反応層での自己吸収を利用してエネルギー感
度を平坦化させることを特徴とする。
に、本発明は、人体へ装着して使用される中性子検出装
置であって、熱中性子遮蔽材で構成され、人体側である
後方側に熱中性子を通過させる開口が形成された熱中性
子遮蔽容器と、前記熱中性子遮蔽容器内に配置され、前
記開口から進入した熱中性子と核反応して荷電粒子を生
じさせる熱中性子反応層と、前記熱中性子遮蔽容器内に
前記熱中性子反応層とは別に配置され、熱外中性子及び
中速中性子と核反応して荷電粒子を生じさせる部材で構
成され、中速中性子により発生した荷電粒子に対しては
自己吸収を生じさせず熱外中性子により発生した荷電粒
子に対しては自己吸収を生じさせるように厚さが調整さ
れた熱外・中速中性子反応層と、前記熱中性子遮蔽容器
内に配置され、高速中性子により核反応を生じて反跳粒
子を生じさせる高速中性子反応層と、前記反跳粒子及び
前記荷電粒子を検出する検出器と、を含み、前記熱外・
中速中性子反応層での自己吸収を利用してエネルギー感
度を平坦化させることを特徴とする。
【００１０】上記構成によれば、熱中性子遮蔽容器内
に、熱中性子反応層、熱外・中速中性子反応層、高速中
性子反応層、及び検出器が配置される。熱中性子遮蔽容
器は、文字通り熱中性子を遮蔽・遮断するものであり、
その人体側には所定面積をもった開口が形成されてい
る。すなわち、遮蔽容器の外側からは開口を介してのみ
熱中性子が内部に進入できるようになっている。ここ
で、本装置の周囲から人体に進入した熱中性子は、人体
内の水素原子などに衝突して散乱し、すなわちその一部
が後方側に散乱することになるので、さらにその一部が
開口を介して遮蔽容器内に取り込まれる。なお、熱中性
子以外の熱外中性子などの一部の中性子は、人体内で弾
性衝突により減速・熱中性子化されて後方散乱し、その
熱中性子化された中性子の内の一部が開口内に進入す
る。つまり、開口面積を増減すれば、低エネルギー中性
子、特に熱中性子の感度調整を図ることができる。これ
は上記従来例と同様である。
に、熱中性子反応層、熱外・中速中性子反応層、高速中
性子反応層、及び検出器が配置される。熱中性子遮蔽容
器は、文字通り熱中性子を遮蔽・遮断するものであり、
その人体側には所定面積をもった開口が形成されてい
る。すなわち、遮蔽容器の外側からは開口を介してのみ
熱中性子が内部に進入できるようになっている。ここ
で、本装置の周囲から人体に進入した熱中性子は、人体
内の水素原子などに衝突して散乱し、すなわちその一部
が後方側に散乱することになるので、さらにその一部が
開口を介して遮蔽容器内に取り込まれる。なお、熱中性
子以外の熱外中性子などの一部の中性子は、人体内で弾
性衝突により減速・熱中性子化されて後方散乱し、その
熱中性子化された中性子の内の一部が開口内に進入す
る。つまり、開口面積を増減すれば、低エネルギー中性
子、特に熱中性子の感度調整を図ることができる。これ
は上記従来例と同様である。
【００１１】熱中性子反応層は、主に熱中性子と核反応
して荷電粒子を発生させるものであり、すなわち開口か
ら進入した熱中性子はこの熱中性子反応層で荷電粒子に
変換される。そして、その荷電粒子は半導体検出器など
で構成される検出器にて検出される。
して荷電粒子を発生させるものであり、すなわち開口か
ら進入した熱中性子はこの熱中性子反応層で荷電粒子に
変換される。そして、その荷電粒子は半導体検出器など
で構成される検出器にて検出される。
【００１２】高速中性子反応層は、遮蔽容器を通過して
内部に進入した主に高速中性子に対して核反応（反跳現
象）を生じさせ、陽子などの反跳粒子を発生させるもの
である。それゆえ、弾性衝突による反跳反応を生じやす
い水素原子などを多く含んだ物質で構成される。その反
跳粒子は、検出器にて検出される。
内部に進入した主に高速中性子に対して核反応（反跳現
象）を生じさせ、陽子などの反跳粒子を発生させるもの
である。それゆえ、弾性衝突による反跳反応を生じやす
い水素原子などを多く含んだ物質で構成される。その反
跳粒子は、検出器にて検出される。
【００１３】熱外・中速中性子反応層は、遮蔽容器内に
進入した主に熱外中性子及び中速中性子に対して核反応
を生じさせるものである。その厚さは、中速中性子に対
して十分な反応断面積（マクロ断面積Σ）を得られ、か
つ、熱外中性子の核反応により生じた荷電粒子が当該物
質中を進む間にいわゆる自己吸収効果により減弱（一部
が捕獲）される厚さ以上で、また中速中性子の核反応に
より生じた荷電粒子に対しては自己吸収が生じない（厳
密には生じ難い）程度の厚さ以下とする。すなわち、前
方から飛来した熱外中性子及び中速中性子の内で、熱外
中性子は主に熱外・中速中性子反応層の上層で核反応
し、中速中性子は熱外・中速中性子反応層の主に下層で
核反応するので、熱外中性子により生じた荷電粒子を中
心に自己吸収効果が働くように厚さを調整設定する。そ
の熱外・中速中性子反応層から出た荷電粒子は検出器に
て検出される。
進入した主に熱外中性子及び中速中性子に対して核反応
を生じさせるものである。その厚さは、中速中性子に対
して十分な反応断面積（マクロ断面積Σ）を得られ、か
つ、熱外中性子の核反応により生じた荷電粒子が当該物
質中を進む間にいわゆる自己吸収効果により減弱（一部
が捕獲）される厚さ以上で、また中速中性子の核反応に
より生じた荷電粒子に対しては自己吸収が生じない（厳
密には生じ難い）程度の厚さ以下とする。すなわち、前
方から飛来した熱外中性子及び中速中性子の内で、熱外
中性子は主に熱外・中速中性子反応層の上層で核反応
し、中速中性子は熱外・中速中性子反応層の主に下層で
核反応するので、熱外中性子により生じた荷電粒子を中
心に自己吸収効果が働くように厚さを調整設定する。そ
の熱外・中速中性子反応層から出た荷電粒子は検出器に
て検出される。
【００１４】このように本発明では、従来においては感
度低下要因としてむしろその発生を避けるようにしてし
た自己吸収効果を積極的に活用して、比較的感度が高く
なりやすい熱外中性子に対して感度調整（抑制）を図る
ものである。
度低下要因としてむしろその発生を避けるようにしてし
た自己吸収効果を積極的に活用して、比較的感度が高く
なりやすい熱外中性子に対して感度調整（抑制）を図る
ものである。
【００１５】以下に、開口の大きさや各層の面積及び厚
さの物理的な意義についてまとめておくことにする。な
お、本明細書において、中性子エネルギーを熱、熱外、
中速、高速と区分したがそれは便宜上のものである。各
エネルギー範囲は、他の物質との相互作用の面で違いに
厳密に区別できるものではない。
さの物理的な意義についてまとめておくことにする。な
お、本明細書において、中性子エネルギーを熱、熱外、
中速、高速と区分したがそれは便宜上のものである。各
エネルギー範囲は、他の物質との相互作用の面で違いに
厳密に区別できるものではない。
【００１６】まず、開口の大きさ（面積）は主として熱
中性子の感度と関係する。その面積を増大させれば熱中
性子の感度を上昇できる。一般に、熱中性子の物質に対
する反応断面積は他の中性子よりもきわめて大きいた
め、その開口面積は容器に対して小さく設定する。
中性子の感度と関係する。その面積を増大させれば熱中
性子の感度を上昇できる。一般に、熱中性子の物質に対
する反応断面積は他の中性子よりもきわめて大きいた
め、その開口面積は容器に対して小さく設定する。
【００１７】また、熱中性子反応層は熱中性子の感度と
関係する。一般に、その厚さを大きくすれば、それより
高いエネルギーの中性子に対する感度を引き上げること
ができるが、熱中性子反応層は、基本的に開口から進入
した後方散乱熱中性子のみを対象とするものであり、そ
の厚さは薄くても十分である。そして、独立して熱中性
子反応層を設ける場合には、熱中性子のみの感度調整を
容易にするために、熱中性子のみに対して核反応を生じ
るような薄い層とすることが望まれる。その熱中性子反
応層の面積の増減は、熱中性子の感度の高低となって現
れる。
関係する。一般に、その厚さを大きくすれば、それより
高いエネルギーの中性子に対する感度を引き上げること
ができるが、熱中性子反応層は、基本的に開口から進入
した後方散乱熱中性子のみを対象とするものであり、そ
の厚さは薄くても十分である。そして、独立して熱中性
子反応層を設ける場合には、熱中性子のみの感度調整を
容易にするために、熱中性子のみに対して核反応を生じ
るような薄い層とすることが望まれる。その熱中性子反
応層の面積の増減は、熱中性子の感度の高低となって現
れる。
【００１８】高速中性子反応層は反跳現象を媒介として
主に高速中性子の感度と関係する。その厚さを大きくす
れば、より高いエネルギーの中性子の感度を高められる
が、生じた反跳粒子が自己吸収効果により減速・散乱さ
れる確率も増大するので、それを考慮して、その厚さを
設定する。高速中性子反応層の面積は、主に高速中性子
の感度と関係があり、その面積を増減すれば高速中性子
の感度を増減できる。熱外・中速中性子反応層の厚さ
は、熱外中性子と中速中性子の感度に関係がある。その
厚さを増大させれば、自己吸収効果を十分に発揮させて
比較的感度が高くなりやすい熱外中性子の感度を低減で
き、かつ、比較的感度が低くなりやすい中速中性子の感
度を高められる。ただし、あまり厚すぎると中速中性子
に対しても自己吸収効果を及ぼすことになってしまい逆
効果となるので、適宜厚さを調整する。
主に高速中性子の感度と関係する。その厚さを大きくす
れば、より高いエネルギーの中性子の感度を高められる
が、生じた反跳粒子が自己吸収効果により減速・散乱さ
れる確率も増大するので、それを考慮して、その厚さを
設定する。高速中性子反応層の面積は、主に高速中性子
の感度と関係があり、その面積を増減すれば高速中性子
の感度を増減できる。熱外・中速中性子反応層の厚さ
は、熱外中性子と中速中性子の感度に関係がある。その
厚さを増大させれば、自己吸収効果を十分に発揮させて
比較的感度が高くなりやすい熱外中性子の感度を低減で
き、かつ、比較的感度が低くなりやすい中速中性子の感
度を高められる。ただし、あまり厚すぎると中速中性子
に対しても自己吸収効果を及ぼすことになってしまい逆
効果となるので、適宜厚さを調整する。
【００１９】なお、高速中性子反応層において、検出器
から見て他の反応層の影となってしまう領域が存在する
場合にはその面積を考慮して、それ全体の面積を調整す
る。なお、高速中性子反応層があまり厚すぎると、前方
以外に対して指向性が生じることになるので、それも考
慮して厚さを設定することが望ましい。なお、側方から
の中性子（特に、熱中性子以外の中性子）を遮蔽する遮
蔽層を熱中性子遮蔽容器の側面などに設けることもでき
る。ちなみに、開口と熱中性子反応層の相対位置を調整
することによって熱中性子の感度調整を図ることもでき
る。
から見て他の反応層の影となってしまう領域が存在する
場合にはその面積を考慮して、それ全体の面積を調整す
る。なお、高速中性子反応層があまり厚すぎると、前方
以外に対して指向性が生じることになるので、それも考
慮して厚さを設定することが望ましい。なお、側方から
の中性子（特に、熱中性子以外の中性子）を遮蔽する遮
蔽層を熱中性子遮蔽容器の側面などに設けることもでき
る。ちなみに、開口と熱中性子反応層の相対位置を調整
することによって熱中性子の感度調整を図ることもでき
る。
【００２０】以上のような事項を前提とすれば、当業者
であれば、実験により及びシミュレーションにより、各
エネルギーでの感度を調整し、最終的にできる限りフラ
ットなエネルギー感度となるように装置を構成できる。
この場合、厚さや面積などの変数が多いので、例えば高
速中性子に対する感度を基準として、試行錯誤により他
のエネルギーの感度を調整するのが望ましい。
であれば、実験により及びシミュレーションにより、各
エネルギーでの感度を調整し、最終的にできる限りフラ
ットなエネルギー感度となるように装置を構成できる。
この場合、厚さや面積などの変数が多いので、例えば高
速中性子に対する感度を基準として、試行錯誤により他
のエネルギーの感度を調整するのが望ましい。
【００２１】本発明の好適な態様においては、前記熱中
性子反応層と前記熱外・中速中性子反応層は横並びで形
成される。
性子反応層と前記熱外・中速中性子反応層は横並びで形
成される。
【００２２】本発明の好適な態様においては、前記熱外
・中速中性子反応層の人体側の端部領域を前記熱中性子
反応層として機能させる。すなわち、熱中性子反応層と
熱外・中速中性子反応層はいずれも中性子と核反応して
荷電粒子を放出させるもので基本的機能は同一であるた
め、熱外・中速中性子反応層の端部は熱中性子と核反応
を生じるものである。この場合、熱中性子は後方から飛
来するので、自己吸収効果は基本的に影響しない。
・中速中性子反応層の人体側の端部領域を前記熱中性子
反応層として機能させる。すなわち、熱中性子反応層と
熱外・中速中性子反応層はいずれも中性子と核反応して
荷電粒子を放出させるもので基本的機能は同一であるた
め、熱外・中速中性子反応層の端部は熱中性子と核反応
を生じるものである。この場合、熱中性子は後方から飛
来するので、自己吸収効果は基本的に影響しない。
【００２３】また、上記目的を達成するために、本発明
は、人体へ装着して使用される中性子検出装置であっ
て、熱中性子遮蔽材で構成され、人体側である後方側に
熱中性子を通過させる開口が形成された熱中性子遮蔽容
器と、前記熱中性子遮蔽容器内に配置され、熱中性子か
ら中速中性子までの中性子と核反応して荷電粒子を生じ
させる部材であって、前記開口から進入した熱中性子、
前方側から飛来した熱外中性子及び前方側から飛来した
中速中性子のそれぞれの感度を平坦化するために、中性
子飛来方向の厚さが連続的に変化させてなる調整反応層
と、前記熱中性子遮蔽容器内に配置され、前方側から飛
来した高速中性子により核反応を生じて反跳粒子を生じ
させる高速中性子反応層と、前記反跳粒子及び前記荷電
粒子を検出する検出器と、を含み、前記調整反応層は、
中速中性子により発生した荷電粒子に対しては自己吸収
を生じさせず熱外中性子により発生した荷電粒子に対し
ては自己吸収を生じさせるように厚さ設定されたことを
特徴とする。
は、人体へ装着して使用される中性子検出装置であっ
て、熱中性子遮蔽材で構成され、人体側である後方側に
熱中性子を通過させる開口が形成された熱中性子遮蔽容
器と、前記熱中性子遮蔽容器内に配置され、熱中性子か
ら中速中性子までの中性子と核反応して荷電粒子を生じ
させる部材であって、前記開口から進入した熱中性子、
前方側から飛来した熱外中性子及び前方側から飛来した
中速中性子のそれぞれの感度を平坦化するために、中性
子飛来方向の厚さが連続的に変化させてなる調整反応層
と、前記熱中性子遮蔽容器内に配置され、前方側から飛
来した高速中性子により核反応を生じて反跳粒子を生じ
させる高速中性子反応層と、前記反跳粒子及び前記荷電
粒子を検出する検出器と、を含み、前記調整反応層は、
中速中性子により発生した荷電粒子に対しては自己吸収
を生じさせず熱外中性子により発生した荷電粒子に対し
ては自己吸収を生じさせるように厚さ設定されたことを
特徴とする。
【００２４】上記構成では、調整反応層が上記の熱中性
子反応層と熱外・中速中性子反応層の両方の機能を有す
ることになる。ここで、調整反応層の厚さは、エネルギ
ー感度が平坦になるように連続的に変化させる。これに
よって、よりきめ細かくエネルギー感度を調整できる。
もちろん、調整反応層の厚さを滑らかではなく階段状に
連続変化させてもよい。
子反応層と熱外・中速中性子反応層の両方の機能を有す
ることになる。ここで、調整反応層の厚さは、エネルギ
ー感度が平坦になるように連続的に変化させる。これに
よって、よりきめ細かくエネルギー感度を調整できる。
もちろん、調整反応層の厚さを滑らかではなく階段状に
連続変化させてもよい。
【００２５】本発明の好適な態様においては、前記熱中
性子遮蔽容器内において、前記高速中性子反応層の人体
側面には、前記熱中性子反応層及び前記熱外・中速度中
性子反応層が設けられ、それらの反応層の人体側に前記
検出器が配置される。すなわち、高速中性子反応層を他
の反応層のホルダ（支持基板）として機能させるもので
ある。
性子遮蔽容器内において、前記高速中性子反応層の人体
側面には、前記熱中性子反応層及び前記熱外・中速度中
性子反応層が設けられ、それらの反応層の人体側に前記
検出器が配置される。すなわち、高速中性子反応層を他
の反応層のホルダ（支持基板）として機能させるもので
ある。
【００２６】また、本発明の好適な態様においては、前
記熱中性子遮蔽容器内において、前記高速中性子反応層
の人体側面には、前記調整反応層が設けられ、その調整
反応層の人体側に前記検出器が配置される。
記熱中性子遮蔽容器内において、前記高速中性子反応層
の人体側面には、前記調整反応層が設けられ、その調整
反応層の人体側に前記検出器が配置される。
【００２７】また、本発明の好適な態様においては、前
記熱中性子反応層は、中性子と核反応してα線を放出す
る物質で構成され、前記熱外・中速中性子反応層も、中
性子と核反応してα線を放出する物質で構成される。
記熱中性子反応層は、中性子と核反応してα線を放出す
る物質で構成され、前記熱外・中速中性子反応層も、中
性子と核反応してα線を放出する物質で構成される。
【００２８】また、本発明の好適な態様においては、前
記高速中性子反応層は、反跳陽子を放出する樹脂層で構
成される。
記高速中性子反応層は、反跳陽子を放出する樹脂層で構
成される。
【００２９】なお、熱中性子の感度調整ができる限りに
おいて、開口の位置を熱中性子遮蔽容器の他の位置に設
けることもできる。その場合、開口面積を小さくして感
度調整を図ることができ、あるいは人体に代わる物質で
開口を覆って感度調整を行ってもよい。
おいて、開口の位置を熱中性子遮蔽容器の他の位置に設
けることもできる。その場合、開口面積を小さくして感
度調整を図ることができ、あるいは人体に代わる物質で
開口を覆って感度調整を行ってもよい。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき図
面を用いて説明する。
面を用いて説明する。
【００３１】図１には、本発明に係る中性子検出装置の
好適な実施形態が示されており、図１は中性子検出器を
模式的に示した断面図である。
好適な実施形態が示されており、図１は中性子検出器を
模式的に示した断面図である。
【００３２】図１において、この中性子検出装置は、放
射線取扱施設などで働く作業者としての人体２０の胸ポ
ケット等に装着して用いられるものである。熱中性子遮
蔽容器２２は、例えば箱形あるいは円筒形に形成され、
外部から飛来する熱中性子を遮蔽する。その熱中性子遮
蔽容器２２は、例えばカドミウムや10Ｂ等の物質で構成
され、いずれにしても熱中性子の捕獲・遮蔽効果の高い
物質層で構成される。カドミウムを用いた場合、その厚
さは例えば０．７ｍｍであり、容器全体の大きさはその
高さが５ｍｍで、中性子飛来方向ｎと直交する面の大き
さは例えば２０ｍｍ×２０ｍｍである。すなわち、本発
明に係る熱中性子遮蔽容器２２は極めて小型化されてい
る。
射線取扱施設などで働く作業者としての人体２０の胸ポ
ケット等に装着して用いられるものである。熱中性子遮
蔽容器２２は、例えば箱形あるいは円筒形に形成され、
外部から飛来する熱中性子を遮蔽する。その熱中性子遮
蔽容器２２は、例えばカドミウムや10Ｂ等の物質で構成
され、いずれにしても熱中性子の捕獲・遮蔽効果の高い
物質層で構成される。カドミウムを用いた場合、その厚
さは例えば０．７ｍｍであり、容器全体の大きさはその
高さが５ｍｍで、中性子飛来方向ｎと直交する面の大き
さは例えば２０ｍｍ×２０ｍｍである。すなわち、本発
明に係る熱中性子遮蔽容器２２は極めて小型化されてい
る。
【００３３】熱中性子遮蔽容器２２の前面板２２Ａは熱
中性子飛来方向ｎにほぼ垂直に向けられており、また、
その後面板２２Ｂには、図１に示す態様においてその中
央部に小穴としての開口２４が形成されている。この開
口２４は、熱中性子遮蔽容器２２の周囲から人体２０に
進入して散乱した後方散乱後の熱中性子を容器内部に受
け入れるためのものであり、すなわちその開口２４の面
積を増減することによって熱中性子の感度を調整でき
る。ちなみに、熱中性子よりも高いエネルギーの例えば
熱外中性子が人体２０に進入して減速散乱を受けると、
熱中性子化されてその熱中性子が開口２４を通過して容
器内部に進入することもあり、その場合にはその熱中性
子化された中性子も熱中性子として検出される。一般論
として、中性子に対する物質の反応断面積は、その中性
子の速度の逆数に比例することが知られており、本発明
によれば低エネルギー中性子である熱中性子の感度を開
口２４によって抑制することができる。
中性子飛来方向ｎにほぼ垂直に向けられており、また、
その後面板２２Ｂには、図１に示す態様においてその中
央部に小穴としての開口２４が形成されている。この開
口２４は、熱中性子遮蔽容器２２の周囲から人体２０に
進入して散乱した後方散乱後の熱中性子を容器内部に受
け入れるためのものであり、すなわちその開口２４の面
積を増減することによって熱中性子の感度を調整でき
る。ちなみに、熱中性子よりも高いエネルギーの例えば
熱外中性子が人体２０に進入して減速散乱を受けると、
熱中性子化されてその熱中性子が開口２４を通過して容
器内部に進入することもあり、その場合にはその熱中性
子化された中性子も熱中性子として検出される。一般論
として、中性子に対する物質の反応断面積は、その中性
子の速度の逆数に比例することが知られており、本発明
によれば低エネルギー中性子である熱中性子の感度を開
口２４によって抑制することができる。
【００３４】熱中性子遮蔽容器２２内において、その前
面板２２Ａの裏側には高速中性子反応層２６が設けられ
ている。この高速中性子反応層２６は、例えば２ｍｍの
厚さで形成されており、前方から飛来した高速中性子と
核反応して反跳粒子を生じさせるものである。具体的に
は、この高速中性子反応層２６は、例えば水素原子を多
く含む樹脂層などで構成され、反跳粒子として陽子が放
出される。その高速中性子反応層２６の厚さおよび面積
は、中性子エネルギー感度が平坦になるように適宜設定
される。一般に、高速中性子に対する感度は低くなるの
で、図１に示す例では高速中性子反応層２６は前面板２
２Ａの全域にわたって形成され、面積が増大されてい
る。
面板２２Ａの裏側には高速中性子反応層２６が設けられ
ている。この高速中性子反応層２６は、例えば２ｍｍの
厚さで形成されており、前方から飛来した高速中性子と
核反応して反跳粒子を生じさせるものである。具体的に
は、この高速中性子反応層２６は、例えば水素原子を多
く含む樹脂層などで構成され、反跳粒子として陽子が放
出される。その高速中性子反応層２６の厚さおよび面積
は、中性子エネルギー感度が平坦になるように適宜設定
される。一般に、高速中性子に対する感度は低くなるの
で、図１に示す例では高速中性子反応層２６は前面板２
２Ａの全域にわたって形成され、面積が増大されてい
る。
【００３５】熱中性子反応層２８は、α線等の飛程以下
例えば０．１μｍ〜１μｍの間に設定され、開口２４を
通過して進入した熱中性子と核反応して荷電粒子を生じ
るものである。具体的には、この熱中性子反応層２８は
例えば10Ｂや、6 Ｌｉ等で構成される。この図１に示す
例では熱中性子反応層２８は、後述の熱外・中速中性子
反応層とは別体で、均一な厚さで構成されている。
例えば０．１μｍ〜１μｍの間に設定され、開口２４を
通過して進入した熱中性子と核反応して荷電粒子を生じ
るものである。具体的には、この熱中性子反応層２８は
例えば10Ｂや、6 Ｌｉ等で構成される。この図１に示す
例では熱中性子反応層２８は、後述の熱外・中速中性子
反応層とは別体で、均一な厚さで構成されている。
【００３６】熱外・中速中性子反応層３０は、熱外中性
子及び中速中性子に対して核反応をして荷電粒子を放出
するものであり、その厚さは中速中性子に対して十分な
反応断面積を有し、かつ熱外中性子により生じた荷電粒
子に対して自己吸収効果を働かせるような厚さ以上で、
中速中性子により生じた荷電粒子が自己吸収効果の影響
を受けない程度の厚さ以下に設定される。すなわち、自
己吸収効果を積極的に利用して特に熱外中性子の感度を
抑制してかつ中速中性子の感度を向上させるために、こ
の熱外・中速中性子反応層３０の厚さは熱中性子反応層
２８の厚さよりも厚く形成されている。この熱外・中速
中性子反応層３０は、熱中性子反応層２８と同様の物
質、すなわち中性子と核反応してα線などの荷電粒子を
生じさせる物質で構成されるが、必ずしも熱中性子反応
層２８と同一の物質で構成する必要はない。
子及び中速中性子に対して核反応をして荷電粒子を放出
するものであり、その厚さは中速中性子に対して十分な
反応断面積を有し、かつ熱外中性子により生じた荷電粒
子に対して自己吸収効果を働かせるような厚さ以上で、
中速中性子により生じた荷電粒子が自己吸収効果の影響
を受けない程度の厚さ以下に設定される。すなわち、自
己吸収効果を積極的に利用して特に熱外中性子の感度を
抑制してかつ中速中性子の感度を向上させるために、こ
の熱外・中速中性子反応層３０の厚さは熱中性子反応層
２８の厚さよりも厚く形成されている。この熱外・中速
中性子反応層３０は、熱中性子反応層２８と同様の物
質、すなわち中性子と核反応してα線などの荷電粒子を
生じさせる物質で構成されるが、必ずしも熱中性子反応
層２８と同一の物質で構成する必要はない。
【００３７】この図１に示す実施形態において、高速中
性子反応層２６は、熱中性子反応層２８及び熱外・中速
中性子反応層３０の支持手段すなわちホルダとしても機
能しており、図１に示されるように高速中性子反応層２
６の人体側面に各反応層２８，３０が設けられている。
性子反応層２６は、熱中性子反応層２８及び熱外・中速
中性子反応層３０の支持手段すなわちホルダとしても機
能しており、図１に示されるように高速中性子反応層２
６の人体側面に各反応層２８，３０が設けられている。
【００３８】検出器３２は、それらの反応層２６，２
８，３０の人体側に設けられており、図１に示す実施形
態においては検出器３２として半導体検出器が用いられ
ている。この検出器３２は、上述の説明から明らかなよ
うに、核反応より生じた荷電粒子及び反跳粒子を検出す
るものである。なお、検出器３２は開口２４を塞ぐよう
な位置に配置されているが中性子の物質透過作用は大き
いため、実質的にそれによる影響はあまりない。もちろ
ん、検出器３２と開口２４との相対位置を変更して、開
口２４から直接的に熱中性子が熱中性子反応層２８に到
達するように構成することもできる。ちなみに、開口２
４から進入した熱中性子は、熱中性子反応層２８で上述
の核反応を生じるが、熱外・中速中性子反応層３０の人
体側端部に到達して、その端部においても核反応を生じ
させることになる。従って、そのような核反応を見越し
て各反応層の厚さや面積を調整することが望ましい。も
ちろん、例えば熱中性子遮蔽材を利用して開口２４から
熱中性子反応層２８以外へ熱中性子が到達しないような
導入路を設けることもできる。熱外・中速中性子反応層
３０は、この図１に示す実施形態において上述したその
物理的意義を達成させるために、その厚さはα線の飛程
と比べ十分厚い例えば１００μｍ〜１ｍｍの間に設定さ
れる。
８，３０の人体側に設けられており、図１に示す実施形
態においては検出器３２として半導体検出器が用いられ
ている。この検出器３２は、上述の説明から明らかなよ
うに、核反応より生じた荷電粒子及び反跳粒子を検出す
るものである。なお、検出器３２は開口２４を塞ぐよう
な位置に配置されているが中性子の物質透過作用は大き
いため、実質的にそれによる影響はあまりない。もちろ
ん、検出器３２と開口２４との相対位置を変更して、開
口２４から直接的に熱中性子が熱中性子反応層２８に到
達するように構成することもできる。ちなみに、開口２
４から進入した熱中性子は、熱中性子反応層２８で上述
の核反応を生じるが、熱外・中速中性子反応層３０の人
体側端部に到達して、その端部においても核反応を生じ
させることになる。従って、そのような核反応を見越し
て各反応層の厚さや面積を調整することが望ましい。も
ちろん、例えば熱中性子遮蔽材を利用して開口２４から
熱中性子反応層２８以外へ熱中性子が到達しないような
導入路を設けることもできる。熱外・中速中性子反応層
３０は、この図１に示す実施形態において上述したその
物理的意義を達成させるために、その厚さはα線の飛程
と比べ十分厚い例えば１００μｍ〜１ｍｍの間に設定さ
れる。
【００３９】図２には、図１に示す中性子検出装置の作
用が示されている。図２に示されるように、熱中性子遮
蔽容器２２の外側を回り込んで人体２０内に進入した熱
中性子Ｓは、その一部が人体２０にて散乱され開口２４
を介して熱中性子遮蔽容器２２内へ進入する。そして、
その熱中性子は熱中性子反応層２８にて核反応し、その
核反応により生じた荷電粒子αが検出器３２により検出
される。
用が示されている。図２に示されるように、熱中性子遮
蔽容器２２の外側を回り込んで人体２０内に進入した熱
中性子Ｓは、その一部が人体２０にて散乱され開口２４
を介して熱中性子遮蔽容器２２内へ進入する。そして、
その熱中性子は熱中性子反応層２８にて核反応し、その
核反応により生じた荷電粒子αが検出器３２により検出
される。
【００４０】一方、そのような開口２４を通過できなか
った後方散乱熱中性子Ｓは、容器２２の後面板２２Ｂに
てその進行が阻止され、これと同様に、前方から飛来す
る熱中性子Ｓも前面板２２Ａ等によってその進行が阻止
される。
った後方散乱熱中性子Ｓは、容器２２の後面板２２Ｂに
てその進行が阻止され、これと同様に、前方から飛来す
る熱中性子Ｓも前面板２２Ａ等によってその進行が阻止
される。
【００４１】前方から飛来した高速中性子Ｈは、高速中
性子反応層２６にて核反応し、これにより生じた反跳粒
子Ｐが検出器３２にて検出される。
性子反応層２６にて核反応し、これにより生じた反跳粒
子Ｐが検出器３２にて検出される。
【００４２】また、中速中性子Ｍ及び熱外中性子Ｅも前
面板２２Ａを通過して熱外・中速中性子反応層３０にて
核反応し、荷電粒子を生じさせる。この場合、中速中性
子Ｍは、基本的に、熱外・中速中性子反応層３０の下部
において核反応を生じることになり、それにより生じた
荷電粒子αは、さほど自己吸収効果を受けることなく検
出器３２にて検出される。しかしながら、熱外中性子Ｅ
は、その熱外・中速中性子反応層３０の上部において核
反応し、それにより生じた荷電粒子αは当該物質中を長
い距離通過した後に、その物質から出て検出器３２にて
検出されることになる。従って、当該物質の移動中にお
いてその物質原子と衝突散乱し、これによってその移動
が阻止されて、生じた荷電粒子のうちの一部がそのよう
な自己吸収効果によって捕獲されることになる。すなわ
ち、熱外・中速中性子反応層３０の厚さを比較的厚くす
ることによって、熱外中性子にて生じた荷電粒子に対し
て自己吸収効果を及ばしめ、これによって熱外中性子の
感度を抑制する。
面板２２Ａを通過して熱外・中速中性子反応層３０にて
核反応し、荷電粒子を生じさせる。この場合、中速中性
子Ｍは、基本的に、熱外・中速中性子反応層３０の下部
において核反応を生じることになり、それにより生じた
荷電粒子αは、さほど自己吸収効果を受けることなく検
出器３２にて検出される。しかしながら、熱外中性子Ｅ
は、その熱外・中速中性子反応層３０の上部において核
反応し、それにより生じた荷電粒子αは当該物質中を長
い距離通過した後に、その物質から出て検出器３２にて
検出されることになる。従って、当該物質の移動中にお
いてその物質原子と衝突散乱し、これによってその移動
が阻止されて、生じた荷電粒子のうちの一部がそのよう
な自己吸収効果によって捕獲されることになる。すなわ
ち、熱外・中速中性子反応層３０の厚さを比較的厚くす
ることによって、熱外中性子にて生じた荷電粒子に対し
て自己吸収効果を及ばしめ、これによって熱外中性子の
感度を抑制する。
【００４３】従って、開口２４の面積、高速中性子反応
層２６の厚さ及び面積、熱中性子反応層２８の厚さ及び
面積、熱外・中速中性子反応層３０の厚さ及び面積、等
をそれぞれ適宜試行錯誤により調整すれば、最終的にエ
ネルギー感度特性をほぼフラットに近付けることができ
る。従来においては、熱中性子とそれ以上のエネルギー
の中性子との感度調整は開口２４の面積を調整すること
により図られており、熱中性子遮蔽容器２２内に進入し
た熱外中性子の感度が高くなってエネルギー感度特性を
良好なものにできなかったが、このような構成によれば
熱外中性子の感度を独立して引き下げることができる。
層２６の厚さ及び面積、熱中性子反応層２８の厚さ及び
面積、熱外・中速中性子反応層３０の厚さ及び面積、等
をそれぞれ適宜試行錯誤により調整すれば、最終的にエ
ネルギー感度特性をほぼフラットに近付けることができ
る。従来においては、熱中性子とそれ以上のエネルギー
の中性子との感度調整は開口２４の面積を調整すること
により図られており、熱中性子遮蔽容器２２内に進入し
た熱外中性子の感度が高くなってエネルギー感度特性を
良好なものにできなかったが、このような構成によれば
熱外中性子の感度を独立して引き下げることができる。
【００４４】図５には、図１に示したような中性子検出
装置のエネルギー感度特性が示されている。すなわち、
その図５に示すグラフの横軸は中性子エネルギーであ
り、その縦軸は感度を示している。
装置のエネルギー感度特性が示されている。すなわち、
その図５に示すグラフの横軸は中性子エネルギーであ
り、その縦軸は感度を示している。
【００４５】図５において、１０１は、高速中性子反応
層２６を用いない場合のエネルギー感度特性であり、高
速中性子の感度が低下していることが理解される。一
方、１０２は高速中性子反応層２６のみを用いた場合の
エネルギー感度特性であり、高速中性子に対する感度を
補えることが理解される。従って、図５に実線で示され
るエネルギー感度特性は、それらの１０１及び１０２を
合わせたものに相当し、ほぼ１０桁に渡って均一なエネ
ルギー感度特性が得られることが理解される。なお、各
反応層の面積を増大させると、基本的にこのグラフは上
方に上昇することになる。
層２６を用いない場合のエネルギー感度特性であり、高
速中性子の感度が低下していることが理解される。一
方、１０２は高速中性子反応層２６のみを用いた場合の
エネルギー感度特性であり、高速中性子に対する感度を
補えることが理解される。従って、図５に実線で示され
るエネルギー感度特性は、それらの１０１及び１０２を
合わせたものに相当し、ほぼ１０桁に渡って均一なエネ
ルギー感度特性が得られることが理解される。なお、各
反応層の面積を増大させると、基本的にこのグラフは上
方に上昇することになる。
【００４６】次に図３には、本発明に係る他の実施形態
が示されている。なお、図１に示す構成と同様の構成に
は同一符号をつけその説明を省略する。
が示されている。なお、図１に示す構成と同様の構成に
は同一符号をつけその説明を省略する。
【００４７】この実施形態では、熱外・中速中性子反応
層３４の人体側端部３４Ａが、図１に示した熱中性子反
応層２８と同様の機能を果たしている。すなわち、開口
２４から進入した熱中性子は、その端部３４Ａにて核反
応を生じる。このように、当該端部３４Ａでの熱中性子
との核反応が十分行われるような場合には、熱中性子反
応層２８を独立して設ける必要はない。
層３４の人体側端部３４Ａが、図１に示した熱中性子反
応層２８と同様の機能を果たしている。すなわち、開口
２４から進入した熱中性子は、その端部３４Ａにて核反
応を生じる。このように、当該端部３４Ａでの熱中性子
との核反応が十分行われるような場合には、熱中性子反
応層２８を独立して設ける必要はない。
【００４８】次に、図４には、本発明に係る他の実施形
態が示されている。なお、図１に示した構成と同様の構
成には同一符号をつけその説明を省略する。
態が示されている。なお、図１に示した構成と同様の構
成には同一符号をつけその説明を省略する。
【００４９】図４において、調整反応層３６は、図１に
示した熱中性子反応層２８と熱外・中速中性子反応層３
０と同様の物質で構成され、その両者の機能を合せ持つ
ものであり、図４に示されるようにその調整反応層３６
は連続的に変化する厚みも持っている。具体的には、こ
の図４に示す例では断面が三角形で構成されている。す
なわち、その厚さが厚い領域においては、上述した熱外
・中速中世反応層と同様に機能し、その調整反応層３６
の人体側の面は熱中性子反応層として機能する。もちろ
ん、熱中性子に対する感度が必要以上に高くなる場合に
は、開口２４の面積を小さくすることによってその感度
調整を図ることが望ましい。
示した熱中性子反応層２８と熱外・中速中性子反応層３
０と同様の物質で構成され、その両者の機能を合せ持つ
ものであり、図４に示されるようにその調整反応層３６
は連続的に変化する厚みも持っている。具体的には、こ
の図４に示す例では断面が三角形で構成されている。す
なわち、その厚さが厚い領域においては、上述した熱外
・中速中世反応層と同様に機能し、その調整反応層３６
の人体側の面は熱中性子反応層として機能する。もちろ
ん、熱中性子に対する感度が必要以上に高くなる場合に
は、開口２４の面積を小さくすることによってその感度
調整を図ることが望ましい。
【００５０】この図４に示す調整反応層３６に関して
は、図４に示した断面形状に限られずエネルギー感度特
性に応じてその断面形状を変化させることによって、よ
りきめ細かくエネルギー感度を平坦化することが可能と
なる。
は、図４に示した断面形状に限られずエネルギー感度特
性に応じてその断面形状を変化させることによって、よ
りきめ細かくエネルギー感度を平坦化することが可能と
なる。
【００５１】なお、上述の実施形態においては、作業者
などに携帯される中性子検出装置を示したが、もちろん
他の中性子検出装置として本発明を活用することもでき
る。その場合には、熱中性子遮蔽容器２２における開口
２４の位置はその測定環境に応じて適宜設定し、必要で
あればその開口２４を塞ぐ人体と等価な物質、例えば水
素原子を多く含むものなどを利用することもできる。
などに携帯される中性子検出装置を示したが、もちろん
他の中性子検出装置として本発明を活用することもでき
る。その場合には、熱中性子遮蔽容器２２における開口
２４の位置はその測定環境に応じて適宜設定し、必要で
あればその開口２４を塞ぐ人体と等価な物質、例えば水
素原子を多く含むものなどを利用することもできる。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば広
いエネルギー範囲に渡ってほぼ均一な感度で中性子を検
出できる。また、本発明によれば、中性子検出装置を小
型化・軽量化することが可能である。さらに、本発明に
よれば、熱中性子、熱外中性子、中速中性子、高速中性
子のそれぞれに対して独立に感度調整を図ることが可能
となる。
いエネルギー範囲に渡ってほぼ均一な感度で中性子を検
出できる。また、本発明によれば、中性子検出装置を小
型化・軽量化することが可能である。さらに、本発明に
よれば、熱中性子、熱外中性子、中速中性子、高速中性
子のそれぞれに対して独立に感度調整を図ることが可能
となる。
【図１】 本発明に係る中性子検出装置の実施形態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】 本発明に係る中性子検出装置の作用を示す図
である。
である。
【図３】 本発明に係る中性子検出装置の実施形態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】 本発明に係る中性子検出装置の実施形態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図５】 本発明に係る中性子検出装置のエネルギー感
度特性を示すグラフ図である。
度特性を示すグラフ図である。
【図６】 従来の中性子検出装置の構成を示す断面図で
ある。
ある。
２０ 人体、２２ 熱中性子遮蔽容器、２４ 開口、２
６ 高速中性子反応層、２８ 熱中性子反応層、３０
熱外・中速中性子反応層。
６ 高速中性子反応層、２８ 熱中性子反応層、３０
熱外・中速中性子反応層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−232239（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−176777（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−20893（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−281364（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−20894（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−205792（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−253971（ＪＰ，Ａ) 国際公開91／17462（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01T 3/00 G01T 1/00 G01T 3/08
Claims (10)
- 【請求項１】 人体へ装着して使用される中性子検出装
置であって、 熱中性子遮蔽材で構成され、人体側である後方側に熱中
性子を通過させる開口が形成された熱中性子遮蔽容器
と、 前記熱中性子遮蔽容器内に配置され、前記開口から進入
した熱中性子と核反応して荷電粒子を生じさせる熱中性
子反応層と、 前記熱中性子遮蔽容器内に前記熱中性子反応層とは別に
配置され、熱外中性子及び中速中性子と核反応して荷電
粒子を生じさせる部材で構成され、中速中性子により発
生した荷電粒子に対しては自己吸収を生じさせず熱外中
性子により発生した荷電粒子に対しては自己吸収を生じ
させるように厚さが調整された熱外・中速中性子反応層
と、 前記熱中性子遮蔽容器内に配置され、高速中性子により
核反応を生じて反跳粒子を生じさせる高速中性子反応層
と、 前記反跳粒子及び前記荷電粒子を検出する検出器と、 を含み、 前記熱外・中速中性子反応層での自己吸収を利用してエ
ネルギー感度を平坦化させることを特徴とする中性子検
出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の中性子検出装置におい
て、 前記熱中性子反応層と前記熱外・中速中性子反応層は横
並びで形成されたことを特徴とする中性子検出装置。 - 【請求項３】 人体へ装着して使用される中性子検出装
置であって、 熱中性子遮蔽材で構成され、人体側である後方側に熱中
性子を通過させる開口が形成された熱中性子遮蔽容器
と、 前記熱中性子遮蔽容器内に配置され、前記開口から進入
した熱中性子と核反応して荷電粒子を生じさせる熱中性
子反応層と、 前記熱中性子遮蔽容器内にに配置され、熱外中性子及び
中速中性子と核反応して荷電粒子を生じさせる部材で構
成され、中速中性子により発生した荷電粒子に対しては
自己吸収を生じさせず熱外中性子により発生した荷電粒
子に対しては自己吸収を生じさせるように厚さが調整さ
れた熱外・中速中性子反応層と、 前記熱中性子遮蔽容器内に配置され、高速中性子により
核反応を生じて反跳粒子を生じさせる高速中性子反応層
と、 前記反跳粒子及び前記荷電粒子を検出する検出器と、 を含み、 前記熱外・中速中性子反応層の人体側の端部領域を前記
後方側からの熱中性子と核反応する前記熱中性子反応層
として機能させたことを特徴とする中性子検出装置。 - 【請求項４】 人体へ装着して使用される中性子検出装
置であって、 熱中性子遮蔽材で構成され、人体側である後方側に熱中
性子を通過させる開口が形成された熱中性子遮蔽容器
と、 前記熱中性子遮蔽容器内に配置され、熱中性子から中速
中性子までの中性子と核反応して荷電粒子を生じさせる
部材であって、前記開口から進入した熱中性子、前方側
から飛来した熱外中性子及び前方側から飛来した中速中
性子のそれぞれの感度を平坦化するために、中性子飛来
方向の厚さを連続的に変化させてなる調整反応層と、 前記熱中性子遮蔽容器内に配置され、前方側から飛来し
た高速中性子により核反応を生じて反跳粒子を生じさせ
る高速中性子反応層と、 前記反跳粒子及び前記荷電粒子を検出する検出器と、 を含み、 前記調整反応層は、中速中性子により発生した荷電粒子
に対しては自己吸収を生じさせず熱外中性子により発生
した荷電粒子に対しては自己吸収を生じさせるように厚
さ設定されたことを特徴とする中性子検出装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の中性子検出装置におい
て、 前記熱中性子遮蔽容器内において、前記高速中性子反応
層の人体側面には、前記熱中性子反応層及び前記熱外・
中速度中性子反応層が設けられ、それらの反応層の人体
側に前記検出器が配置されたことを特徴とする中性子検
出装置。 - 【請求項６】 請求項４記載の中性子検出装置におい
て、 前記熱中性子遮蔽容器内において、前記高速中性子反応
層の人体側面には、前記調整反応層が設けられ、その調
整反応層の人体側に前記検出器が配置されたことを特徴
とする中性子検出装置。 - 【請求項７】 請求項１記載の中性子検出装置におい
て、 前記熱中性子反応層は、中性子と核反応してα線を放出
する物質で構成されたことを特徴とする中性子検出装
置。 - 【請求項８】 請求項１記載の中性子検出装置におい
て、 前記熱外・中速中性子反応層は、中性子と核反応してα
線を放出する物質で構成されたことを特徴とする中性子
検出装置。 - 【請求項９】 請求項１記載の中性子検出装置におい
て、 前記高速中性子反応層は、反跳陽子を放出する樹脂層で
構成されたことを特徴とする中性子検出装置。 - 【請求項１０】 人体へ装着して使用される中性子検出
装置であって、 熱中性子遮蔽材で構成され、人体側である後方側に熱中
性子を通過させる開口が形成された熱中性子遮蔽容器
と、 前記熱中性子遮蔽容器内に配置され、前記開口から進入
した熱中性子と核反応して荷電粒子を生じさせる熱中性
子反応層と、 前記熱中性子遮蔽容器内に前記熱中性子反応層とは別に
配置され、熱外中性子及び中速中性子と核反応して荷電
粒子を生じさせる部材で構成され、熱外中性子により発
生した荷電粒子に対して自己吸収を生じさせるように厚
さが調整された熱外・中速中性子反応層と、 前記熱中性子遮蔽容器内に配置され、高速中性子により
核反応を生じて反跳粒子を生じさせる高速中性子反応層
と、 前記反跳粒子及び前記荷電粒子を検出する検出器と、 を含むことを特徴とする中性子検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17061195A JP3273875B2 (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | 中性子検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17061195A JP3273875B2 (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | 中性子検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0921881A JPH0921881A (ja) | 1997-01-21 |
| JP3273875B2 true JP3273875B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=15908074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17061195A Expired - Fee Related JP3273875B2 (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | 中性子検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3273875B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102498416A (zh) * | 2009-07-27 | 2012-06-13 | 前视红外放射有限责任公司 | 用于利用中子吸收热量测定伽马检测器的中子检测的装置和方法 |
| CN102608650A (zh) * | 2012-02-14 | 2012-07-25 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种探测氘粒子束流分布的方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100411605B1 (ko) * | 2000-11-18 | 2003-12-18 | 박성근 | 감마선을 검출하는 간극형 기체검출기 |
| DE10132550B4 (de) * | 2001-07-09 | 2008-07-10 | Bundesrepublik Deutschland, vertr. d. d. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, dieses vertr. d. d. Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt | Verfahren zur Bestimmung der Personendosis in gemischten Neutronen-/Photonen-Feldern sowie anderer Messgrößen in anderen Strahlenfeldern |
| JP4670068B2 (ja) * | 2001-08-24 | 2011-04-13 | 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 | 減速型中性子スペクトル測定器の減速材構造 |
| KR100423536B1 (ko) * | 2001-12-07 | 2004-03-18 | 한국원자력연구소 | 가돌리늄막을 가진 ｐＭＯＳＦＥＴ센서와 ｐＭＯＳＦＥＴ센서 및 감산기를 사용하여 감마선／열중성자를 동시에 검출하는 실시간 전자적 선량계 및 그 검출방법 |
| EP1642155B1 (de) * | 2003-06-27 | 2016-10-12 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH | Dosimeter zur erfassung von neutronenstrahlung |
| JP2008089310A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Toshiba Corp | 放射線測定装置およびその測定方法 |
-
1995
- 1995-07-06 JP JP17061195A patent/JP3273875B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102498416A (zh) * | 2009-07-27 | 2012-06-13 | 前视红外放射有限责任公司 | 用于利用中子吸收热量测定伽马检测器的中子检测的装置和方法 |
| CN102608650A (zh) * | 2012-02-14 | 2012-07-25 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种探测氘粒子束流分布的方法 |
| CN102608650B (zh) * | 2012-02-14 | 2015-01-21 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种探测氘粒子束流分布的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0921881A (ja) | 1997-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3140052B2 (ja) | 中性子検出装置 | |
| JP5044390B2 (ja) | 中性子放射線の検出のための線量計 | |
| JP3273875B2 (ja) | 中性子検出装置 | |
| Uwamino et al. | Two types of multi-moderator neutron spectrometers: Gamma-ray insensitive type and high-efficiency type | |
| WO2008047529A1 (fr) | Modérateur de neutrons, procédé d'irradiation par des neutrons et détecteur de substance dangereuse | |
| Saito et al. | Monte Carlo calculation of accurate response functions for a NaI (Tl) detector for gamma rays | |
| US5028789A (en) | System and apparatus for neutron radiography | |
| McGregor et al. | Designs for thin-film-coated semiconductor thermal neutron detectors | |
| US3781564A (en) | Neutron beam collimators | |
| Kasatov et al. | Method for in situ measuring the thickness of a lithium layer | |
| JP2016164519A (ja) | 中性子線検出装置 | |
| Sasao et al. | Chapter 9: Fusion product diagnostics | |
| US4074136A (en) | Apparatus for determining the dose equivalent of neutrons | |
| Wielunski et al. | Study of the sensitivity of neutron sensors consisting of a converter plus Si charged-particle detector | |
| Brownridge et al. | Determination of the photon spectrum of a clinical accelerator | |
| JP2909260B2 (ja) | 中性子吸収線量検出器 | |
| JPH07176777A (ja) | 中性子検出器及び中性子モニタ | |
| JPH01152390A (ja) | 高速中性子検出器 | |
| Dhairyawan et al. | Further studies on the response of spherically moderated neutron detectors | |
| KR102557195B1 (ko) | 붕소중성자포획치료법의 성능 시험을 위한 중성자 검출기 | |
| Iguchi et al. | Development of 14 MeV neutron spectrometer for fusion experimental reactor | |
| JP2909261B2 (ja) | 中性子吸収線量検出器 | |
| Bahrami et al. | Design and calibration of a passive detector for separating neutron, proton and α-particles in mixed radiation fields | |
| JP3745693B2 (ja) | 中性子測定器 | |
| Johnson et al. | An experimental calibration of fission foil threshold detectors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 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 (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110201 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130201 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |