JPH01502053A - 放射線計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 放射線計 本発明は放射線計、特に所定波長内の入射放射線の強度を、別な波長帯域内の入 射放射線、例えば広帯域放射線を背景にして測定する放射線計に関する。

このような放射線計は各消費者によって数多くの用途で、また各工業分野や医療 分野で広く使用されている。

−例は、高解像フォトリトグラフィック・プロセスか既知強度の紫外線源に依存 するシリコン集積回路工業である。入射紫外線と背景の広帯域紫外線を区別する ために、このような用途に現在使用されている放射線計では、紫外線を紫外線感 応性光検出器に選択的に伝達するフィルターが利用されている。これら部品が共 に非常に高価であるため、放射線計のコストも比較的高くなっている。

本発明の目的は、所定波長帯域内にある放射線を選択的に伝達するフィルターや 該所定波長帯域内にある放射線に感応する検出器のいずれをも必ずしも必要とし ないため、この種の従来からの放射線計よりもコストの低い放射線計を提供する ことにある。

本発明によれば、選択された第１波長帯域内にある入射放射線の強度を、第２波 長帯域内にある入射放射線を背景にして測定する放射線計において、第２波長帯 域内にある該入射放射線を実質的に通し、そして吸収スペクトルをもち、かつ第 １波長帯域内にある該入射放射線を吸収して、第１波長帯域とは異なる第３波長 帯域内にある放射線を放出する作用をする蛍光物質を有する本体からｔす、該本 体が入射放射線から遮断され、かつ放出放射線を検出して、検出放射線の強度を 示す出力を発生する検出器手段に該放出放射線を指向させるように作用する放射 線計が提供される。

本発明による放射線計を、例示のみを目的として、添付図面について説明してい く。

第１図は、放射線計の斜視図であり、 第２図は、第１図Ｉ　Ｉ−１１線についての断面を、第１図よりも拡大して示す 部分断面図であり、第３図は、放射線計に内蔵した電子回路を示すブロック線図 であり、そして 第４図は、第２図の放射線計の要部の別な態様を示す概略図である。

まづ第１図及び第２図について説明すると、図示の放射線計は日光を背景にして 、波長帯域２８０−３２０ｎｍ（ＵＶＢ）内の入射紫外線の強度を測定するよう に設計されている。この放射線計はプラスチックハウジングｌからなり、この内 部にポリ（メチルメタクリレート）の、厚みが３ｍｍの矩形シート３を取り付け る。その上面部はハウジング】の端部に設けた窓４がら見ることができる。この 窓はシート３よりもかなり小さい。シート３全体に、例えば表１に示した蛍光染 料の一種を約１〜３％ｗ／ｗの量で分散しておく。これら染料の吸収スペクトル は人間の皮膚の紅斑応答曲線にほぼ一致し、そして放出ピークは３２５ｎｍと５ ４０ｎｍとの間にある。

９．１０−ジヒドロフェナントレン　３０２−３１２ｎｍ１−フェニルナフタレ ン　３０２−３０５ｎｍ２−フェニルナフタレン　３００−３ａＯｎ園３．７− ジヒドロ−Ｓ−インデセン　２９０−３２５ｎ朧１．１−ジフェニルブタ＝■、 ３− ジエン　３００−３２０ｎｓ ハウジング１の側部から離して設けた支持体上のマット吸収層７からシート３を 離間するスペーサ５によってハウジング１内にシート３を支持する。好ましくは ガリウムホスフィト装置であるが、シリコン装置も使用できる光ダイオード９を ハウジング！内に設け、その受光面をシート３縁部の一部に接触させる。該縁部 の残りの部分は好ましくは白いペンキの層で被覆する。光ダイオードの出力はリ ード線１３を介して、別な窓から観察できる液晶ディスプレーなどのディスプレ ー１７を含む電子回路に接続する。窓４の周囲に内向させた壁１８を設けて、窓 からの放射線が光ダイオード９に直接衝突しないよっにする。

ここで第３図について説明すると、電子回路１５は抵抗器網とツェナーダイオー ド２】によってディスプレー１７に接続した演算増幅器Ｉ９を含む標準的な低コ スト形である。

放射線計の使用時、シート３の上面に入射する日光２４の大部分はシートを真っ すぐ通って、マット吸収層７によって吸収され、シート３とＰｉ７との間にある エア・ギャップにより、シート３の上面で反射される日光の量が最小限に抑えら れる。しかし、入射紫外線はシート３内の蛍光染料によって吸収され、次にこの 染料が波長のより長い蛍光線を放出する。シート３の表面に傷、例えば引っ掻き 傷がない場合、この蛍光線の大部分は長方形のプラスチックシート３によって内 部で全反射され、反射ＰＪ１１に入射する放射線も反射してシート３に戻る。

従って、蛍光線が光検出器９の受光面に集中し、放射線計に高いＳＮ比を与える 。光検出器９の出力はディスプレー１７に表示される。

なお、上記の形では、放射線計は比較的コンパクトに、低コストで製作でき、ま た使用が簡単で、ＵＶＢ線、即ち日焼けや皮膚癌の原因になる放射線の強度を測 定して、安全に日光を浴びる時間を決めることができる。この用途におけるシー ト３として好適な材料は、Ｎｕｃｌｅａｒ特表千１−５０２０５３　（３） Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ社からＰｉｌｏｔ　Ｕの商標で市販されている。この材 料は既に吸収帯域が２４０ｎｍと３５０　ｎｍとの間にある吸収染料を含み、そ して放出帯域は３９０ｎｍに設定しである。このような放射線計には、入射日光 にシート３の受光面を向けること補助する装置を含めることができる。このよう な装置は一つかそれ以上の基準点に影を作るのに有効な、ハウジングエから突出 する小さなベグであればよい。

本発明による放射線計は、任意の波長帯域内の入射放射線の強度を測定できるよ うに設計することもできる。

特に、本発明による放射線計はＸ線しヴエルをモニターする低コストの、コンパ クトなモニターシステムとしてＸ線作業員が使用できるものである。このような 放射線計は、現在Ｘ線作業員に採用されているフィルム・バッジの即座に読み取 ることができる代替物として使用できるように、非常にコンパクトに製作するこ とができる。

許容強度以上のＸ線が入射すると、例えば、放射線計に内臓したブリーバーが信 号音を発生する。

なお、蛍光物質は、検出する必要がある入射放射線の波長帯域や、蛍光線を検出 するのに使用する検出器手段ζこ応じて選択する。検出手段としては、コストが 非常に低い理由から、シリコン光ダイオードなどの可視光線光検出器が特に使用 できる。測定の必要がない入射放射線を通す材料のシートに分散する蛍光染料が 特に便利な媒体である。

放射線計装置の別な態様では、−次蛍光物質を使用して、選択された波長帯域内 の入射放射線を吸収する。これが蛍光線を放出し、この蛍光線自体が二次蛍光物 質によって吸収される。この二次蛍光物質が次に蛍光を発光して、検出器手段に よって検出される放射線を放出する。−次蛍光物質が狭い所定の波長帯域内の放 射線を選択的に吸収し、二次蛍光物質が、−次蛍光物質が放出した蛍光放射線と 広帯域入射放射線の両者を吸収する場合には、放射線計は全入射放射線の強度を 示すので、光ダイオードの前に一つの光学的フィルターを挿入することによって 、所定波長帯域内の放射線の強度を測定できる。

第４図に示す、さらに別な態様では、シート３の代わりに２枚のシート２５．２ ７を使用し、これらの間に良好な光学的に透明な接合が得られるように端部同士 を結合する。シート２５には、選択された（例えば、Ｕ■Ｂ）放射線波長に応答 して、所定波長の一次蛍光を発光する一次蛍光染料を配合する。この−次蛍光線 がシート２７に入射する。このシート２７には、−次蛍光に応答し、波長がより 長い二次蛍光を放出する二次蛍光物質を配合する。この二次蛍光が光ダイオード ９に衝突する。

この構成によれば、より長い波長にのみ応答するするだけでよい光ダイオードを 使用することが可能になり、従って、適当な光ダイオードや他の感光装置の取り 付けが容易になる。

上記各実施態様において、所望の波長帯域を正確に選択して、検出するために、 蛍光染料の配合前に、又は配合後に、所定量の吸収染料をシートに溶解配合して 、シートの波長応答性を変更することができる。例えば、人間の皮膚に日焼けを もたらす２８０−３２０ｎｍ帯域から若干具なる波長帯域において応答する蛍光 染料を配合したシートの応答性は、適当な吸収染料をシートに配合することによ って日焼は応答性により正確に一致できるようになる。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．選択された第１波長帯域内にある入射放射線の強度を、第２波長帯域内にあ る入射放射線を背景にして測定する放射線計において、第２波長帯域内にある該 入射放射線を実質的に通し、そして吸収スペクトルをもち、かっ第１波長帯域内 にある該入射放射線を吸収して、第１波長帯域とは異なる第３波長帯域内にある 放射線を放出する作用をする蛍光物質を有する本体からなり、該本体が入射放射 線から遮断され、かつ放出放射線を検出して、検出放射線の強度を示す出力を発 生する検出器手段に該放出放射線を指向させるように作用する放射線計。
2. ２．該第２波長帯域が広帯域で、検出器手段が広帯域放射線に応答する請求の範 囲第１項に記載の放射線計。
3. ３．放射線が入射する本体の表面が、放出放射線が指向される本体の表面よりも 大きい請求の範囲第２項に記載の放射線計。
4. ４．該出力に応答して、検出放射線の該強度を視覚的に表示するディスプレー手 段を備えた前記請求の範囲のいずれか１項に記載の放射線計。
5. ５．第３波長帯域内にある該放射線が、該本体の主面間内部で全反射するように 該本体が平面構成を有し、そして該本体の周面から放出された放射線に応答する ように検出手段を位置決めした前記請求の範囲のいずれか１項に記載の放射線計 。
6. ６．該本体が、少なくとも１種の蛍光染料を分散した物質のシートからなる請求 の範囲第５項に記載の放射線計。
7. ７．該シートがポリ（メチルメタクリレート）からなる請求の範囲第６項に記載 の放射線計。
8. ８．該染料が９，１０−ジヒドロフェナントレン、１−フェニルナフタレン、２ −フェニルナフタレン、３．７−ジヒドロ−Ｓ−インダセン及び１．１−ジフェ ニルブタ−１，３−ジエンから選択される前記請求の範囲のいずれか１項に記載 の放射線計。
9. ９．それぞれが異なる波長帯域内にある入射放射線により励起可能な複数の蛍光 物質を有する前記請求の範囲のいずれか１項に記載の放射線計。
10. １０．一次蛍光物質が該第１波長帯域内にある該入射放射線によって励起可能で 、そして二次蛍光物質が該一次物質により放出された蛍光線によって励起されて 、第３波長帯域内にある該放射線を発生できる請求の範囲第９項に記載の放射線 計。
11. １１．該本体が、一次及び二次蛍光物質をそれぞれ含む第１及び第２光学的結合 部材からなり、この第２部材が該第１及び第２波長帯域における入射放射線から 遮断されている請求の範囲第１０項に記載の放射線計。
12. １２．該本体に吸収染料を配合して、その波長応答性を変更して、該第１波長帯 域を選択するさいの精密度をさらに高くした前記請求の範囲のいずれか１項に記 載の放射線計。
13. １３．該第１波長帯域がＵＶＢ波長帯域である前記請求の範囲のいずれか１項に 記載の放射線計。
14. １４．該第２波長帯域における放射線が可視光線である前記請求のいずれか１項 に記載の放射線計。
15. １５．放射線計に入射する放射線の方向を決める装置を備えた前記請求の範囲の いずれか１項に記載の放射線計。
16. １６．該装置が放射線計から突出した突起である前記請求の範囲のいずれか１項 に記載の放射線計。