JPH0248074B2 - Hireikeisukan - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、放射線を計測する比例計数管、特
に高温で使用され得る比例計数管に関するもので
ある。

従来一般的に知られているこの種の装置として
第１図に示すものがあつた。図において、１は線
状の陽極、２は陰極１と同軸状に、陽極１からは
電気的に絶縁された配設された円筒状の陰極、３
は陰陽極の間の空間に封入された計数気体すなわ
ち電離用ガスであり、放射線により電離されガス
増幅され易いガスが用いられ、例えばアルゴンと
メタンやアルゴンと二酸化炭素の混合気体などが
挙げられる。なお、これらのガスは比例計数管で
は一般的に用いられるもので例えば刊行物（「放
射線計測」コロナ社発行、ウイリアム、Ｊ、プラ
イス著、P153〜157）等にその概要が記載されて
いる。

なお、二重シールドの同軸ケーブル６を用い、
同軸ケーブルの内部シールド導体８を陰極２に接
続し、外部シールド導体９を気密ケース４に接線
しているのは、外部からの電磁誘導雑音の影響を
極力抑制し、放射線のパルス計測に支障を与えな
いようにするためである。

また、外側のケース４を気密にしているのは、
比例計数管に直流高電圧を印加した時、同軸ケー
ブル６の端末部等が湿気に曝されて中心導体７と
内部シールド導体８間で微小放電パルスが発生す
るのを防止するために乾燥窒素などを封入するた
めである。

ところで、比例計数管が強い放射線や高温の環
境で使用されるときには、同軸ケーブルの絶縁材
料として通常よく使用される有機絶縁物は耐放射
線性、耐熱性が悪いため使用できずアルミナやマ
グネシア等の無機絶縁物が使用される。ところが
この無機絶縁ケーブルの耐電圧特性があまりよく
なく、印加電圧が高くなるとケーブル内で微小な
パルス性放電を起す。このケーブル内での微小放
電パルスは、比例計数管で生じた信号パルスと同
様に増幅器で増幅され計数回路で計数されるの
で、信号パルスと区別がつかず、放射線計測上の
妨害となつていた。

なお、ケーブル内での微小放電パルスの発生頻
度は、第２図に示すように、印加電圧が高くなる
と大きくなり、また環境温度が高くなると、微小
放電パルス開始電圧が低下しまた微小放電パルス
発生頻度も増える。そのため、室温では満足に使
用できるものも、高温環境では微小放電パルスの
発生のため使用できないなどの欠点があつた。

この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、２本の同軸ケー
ブルを取り付け、一方の中心導体は陽極に、他方
の中心導体は陰極に接続し、陰陽極に電圧を分担
して印加することにより、使用できる温度範囲の
広い比例計数管を提供することを目的としてい
る。

以下、この発明の一実施例について、説明す
る。第３図において、１は線状の陽極、２は陽極
１と同軸状に、陽極１からは電気的に絶縁されて
配設された円筒状の陰極、３は陰陽極の間の空間
に封入された計数気体すなわち電離用ガス、４は
陰・陽極から電気的に絶縁されながら、これらを
収容する気密ケース、６ａ，６ｂは気密ケースの
一端に取付けられた同軸ケーブルであり、それぞ
れの中心導体７ａおよび７ｂは、それぞれ陽極お
よび陰極に電気的に接続しており、外部シールド
導体９ａおよび９ｂは気密ケースに電気的に接続
されている。陰極２の外側と気密ケース４間の空
間には、絶縁物表面に沿つた微小放電パルスの発
生を抑制するために陰陽極間の充填ガスすなわち
計数気体とは異なるガス例えば乾燥窒素が封入さ
れている。１０１は前置増幅器であり、その内部
で、増幅回路１０２と抵抗器１０３ａ，１０３
ｂ、コンデンサ１０４が図のように接続されてい
る。１０５ａ，１０５ｂは極性の異る直流高圧電
源であり、図のように抵抗器１０３ａ，１０３ｂ
を介して中心導体７ａ，７ｂに接続されている。

さて、比例計数管を動作させるに必要な電圧を
V₀とすると２台の直流電圧電源により＋V₀／₂お
よび−V₀／₂の電圧を供給してやれば、比例計数
管の陰陽極間にはV₀の電圧が印加されるので、
比例計数管は正常に動作し比例計数管内で生じた
電気パルス信号を増幅器で増幅し、その後、計数
回路で計数すれば放射線の計測ができる。一方、
同軸ケーブルに印加される電圧は、比例計数管の
動作電圧の半分でよいので、ケーブル内での微小
放電パルス発生の可能性は、はるかに小さくな
り、従来の限界環境温度よりも高い温度でも、十
分使用できることになる。これを第２図を用いて
説明する。図はある温度T₀での微小放電パルス
発生頻度である。図からケーブルにV₀の電圧が
印加されると、微小放電パルスが発生し、印加電
圧がV₀／₂であば微小放電パルスは発生しないこ
とがわかる。従つて、従来のように一本のケーブ
ルで、比例計数管の動作に必要な電圧V₀を供給
していた場合、ケーブル内で発生する微小放電パ
ルスが妨害となつて、正確な放射線の計測が行え
ないが、本実施例のように２本のケーブルで＋
V₀／₂、−V₀／₂を供給することにより比例計数管
の動作に必要な電圧V₀を与えると、ケーブル内
で微小放電パルスは発生せず正確な放射線の計測
が行える。

なお、上記のような直流電圧の供給による計測
においては、陰極と気密ケース間にも電圧が印加
されることになるが、陽極近傍の電界と比べては
るかに小さな電界しか存在しないため、放射線が
その間のガスを電離してもガス増幅は生じず、ま
た生じた電荷を電極に収集するまでの時間が長く
なるのでパルス信号とならず小さな直流電流を生
ずるのみである。そのため、放射線をパルス計測
するに際して何ら障害にならない。

なお上記においては、２本のケーブルに、極性
をかえて動作電圧の半分の電圧を印加するように
したが、動作電圧の配分は、例えば＋2V₀／₃、−
V₀／₃としても、相当の改善効果があり、必ずし
も半分づつに配分する必要はない。

また、上記実施例においては陰極を気密構造と
し、陰極外側と気密ケース間の空間には陰陽極間
に封入した計数気体とは異なるガスを充填した
が、陰極を気密構造とせず、陰極外側と気密ケー
ス間の空間にも陰陽極間に充填した計数気体を共
通的に充填してもよい。この場合は、絶縁物表面
に沿つた微小放電パルスが発生する可能性はある
が、２本のケーブルを用いた事による微小放電パ
ルスの抑制効果の方がはるかに大きい。

また、上記実施例では、気密容器に取付ける同
軸ケーブルのしやへい導体は一重としたが、電磁
誘導障害を軽減するために、二重にすることもで
きる。この場合、第４図に示すように、気密容器
と陰極との間に、両者から電気的に絶縁してシー
ルド筒５を配設し、同軸ケーブルの内部シールド
導体８ａ，８ｂと電気的に接続すれば一層効果的
である。

以上のようにこの発明は、陰陽極を収納し、上
記陰陽極から電気的に絶縁したケース、及びこの
ケースに取付けた２本の同軸ケーブルを有し、上
記同軸ケーブルの一方の中心導体は上記陽極に、
他方の中心導体は上記陰極に電気的に接続し、上
記２本の同軸ケーブルの外部シールド導体は上記
ケースに電気的に接続し、上記陽極には上記ケー
スに対してプラス側の電圧を印加し、上記陰極に
は上記ケースに対してマイナス側の電圧を印加す
るようにしたので、比例計数管の動作に必要な電
圧を２本のケーブルで分担して供給することがで
き、ケーブルには、動作電圧より低い電圧を印加
すればよくなるので、ケーブル内で発生する微小
放電パルスの問題が軽減され、高温環境下でも使
用できるものが容易に得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の比例計数管を示す模式図、第２
図はケーブル内で発生する微小放電パルスの頻度
と印加電圧の関係を示す特性図、第３図はこの発
明の一実施例による比例計数管を示す模式図、第
４図はこの発明の他の実施例による比例計数管を
示す模式図である。 図において、１は陽極、２は陰極、３は計数気
体すなわち電離用ガス、４はケース、６ａ，６ｂ
は同軸ケーブル、７ａ，７ｂは中心導体、９ａ，
９ｂは外部シールド導体である。なお図中同一符
号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 線状の陽極、この陽極から電気的に絶縁し、
   陽極を内包するよう陽極と同軸状に配設した円筒
   状の陰極、少なくとも上記陰陽極間の空間内を充
   填する計数気体、上記陰陽極を収納し、上記陰陽
   極から電気的に絶縁したケース、及びこのケース
   に取付けた２本の同軸ケーブルを有し、上記同軸
   ケーブルの一方の中心導体は上記陽極に、他方の
   中心導体は上記陰極に電気的に接続し、上記２本
   の同軸ケーブルの外部シールド導体は上記ケース
   に電気的に接続し、上記陽極には上記ケースに対
   してプラス側の電圧を印加し、上記陰極には上記
   ケースに対してマイナス側の電圧を印加するよう
   にした比例計数管。