JPH026731A - 放射線応用測定装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は放射線を用いて紙、プラスチック、ゴムなどの
物理量（坪量、水分等）を測定する放射線応用測定装置
に関する。

〈従来の技術〉 放射線（例えばβ線）が物質層を通過すると。

電離作用や励起作用等によって次第にエネルギを失って
減衰し、更にこの様な非弾性散乱を多数回受けて進行方
向が変化する。従って測定体の物理量（例えば厚さ）が
増すに伴い透過するβ線の数は減少する。この様な原理
を応用し、シート状の種々の物質の物理量を測定する装
置が知られている。

この様な放射線応用測定装置は第４図に示す様に放射線
源１と放射線検出器（以下、単に検出器という）２を対
向させて配置し、その間に被測定体３を挟んで測定する
ように構成されている。この放射線源は正面が最も強く
正面から遠ざかる程弱くなる。従って、放射線源１が検
出器２に対してＸ、Ｙ方向または２方向に移動した場合
には。

検出器２に入射する放射線量か変化して測定誤差を生じ
るという問題がある。

従来、この種の測定誤差を除去する装置として第５図（
イ）、（ロ）、（ハ）に示すようなものが提案されてい
る。即ち、検出器の放射線を受ける部分２ａ（以下、単
に受光部という）に放射線の照射方向（Ｘ方向）に対し
て直角に吸収板６を配置して、放射線源１と受光部２ａ
との位置関係の変化に起因する測定誤差を軽減したもの
である。

第５図（イ）は放射線源１と受光部２ａおよび吸収板６
の関係を平面図で示すもので、吸収板６は検出器の受光
部の中央部にＸ方向に対して直角に。

放射線源は受光部の中央に配置されている。吸収板６は
長さ！か受光部の直径よりも長く１幅Ｗが放射線源より
広く受光窓の直径より小さいアルミニウム板からなり１
受光部２ａの前面の中央部に取付けられて、放射線源１
の放射線ビームの最も強い部分の一部を遮って受光部２
ａに入射する放射線量を減少させている。なお、検出器
としては一般に電離箱か用いられ、また、放射線源１は
通常安全対策として金属箱等で包まれており、更に線源
箱の出口が薄い金属板等で覆われているので。

線源１から放射された放射線は直進しにくく散乱線とな
る。このため、放射線ビームの強さは線源１の正面が最
も強く正面から遠さ′かる程弱くなる。

第５図（ロ）は検出器２かＸ方向（向かって左側）にＸ
ｌすれた状態を示す側面図で、Ｒは放射線の等側線量を
示している。この様なずれが発生した場合、向かって左
側ば′放射線源から遠ざかるので出力は弱くなるが、向
がって右側は吸収板６に遮られていた放射線の最も強い
部分が受光面を照射する様になるので出力は強くなる。

従って受光部が受ける放射線の総量は変化せず、ずれに
よる出力変動は発生しない。

第５図（ハ）は検出器がＺ方向（図では上方向）に２１
ずれた状態を示す側面図で、この例では受光面か放射線
源に近付くので吸収板６で覆われていない部分は出力が
増加する様に作用し、同時に放射線の強い部分がより広
く吸収板６で覆われることになるので放射線の総量は変
化せず、ずれによる出力変動は発生しない。

上記構成によれば、放射線源と検出器の関係がＸ、Ｚ方
向に移動しても放射線量の総量をほぼ同一にすることか
可能である。なお、Ｙ方向のすれに対しては図示した吸
収板では対応できない。しかし現実には吸収板の形状を
工夫することにより対処している。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来の放射線応用測定装置において
は、放射線源は吸収板６の幅Ｗより小さくする必要があ
る。従来の装置においては例えば放射線源の径２０ｍｍ
程度に対し検出器側の直径は８０ｍｍ程度とされており
、検出器としては電離箱等が使用されている。この為測
定装置の小形化が離しいという課題があった。

本発明は上記従来技術の課題に鑑みて成されたもので、
放射線を用いてその透過量を測定し膜厚や坪量等の物理
量を求める装置において、検出器として半導体検出器を
用い、その放射線感度に勾配をもなせることにより測定
装置の小形化および放射線源と受光器のすれに基因する
誤差防止をはかった放射線応用測定装置を実現すること
を目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するための本発明の構成は、放射線源か
ら放射され被測定体を透過してくる放射線を放射線検出
器により検出し、前記被測定体の物理量の測定を行う放
射線応用測定装置において。

前記放射線検出器は半導体がらなり、中心から外周に向
かって放射線感度が高くなるように感度勾配を設けたこ
とを特徴とするものである。

〈実施例〉 第１図（イ）は本発明の一実施例を示す放射線検出器の
要部断面図である。図において１０は例えばＣｄ　Ｔｅ
からなるｐ型半導体ウェハでありこのウェハの一方の面
にＡＩを拡散してｎ型層１１が形成され、ｎ層側にＡ！
電＃１１２が、他方の側にＡｕオーミック電＠１３が形
成されている。

ところでこの検出器の放射線感度は第１図（ロ）に示す
ように中央Ａ部が最も弱く外周のＢ、Ｃ方向に向かって
感度か強くなるように形成されている。なお、この様な
感度勾配を持つ検出器は例えばＡＩを拡散させる際に、
ウェハ内に温度分布を持たせて熱処理を行い＋Ｐｎ接合
の深さを変化させなり、受光部上に内側にいくほど厚く
なる様な遮蔽膜を形成することにより製作可能である。

第２図は放射線源の位置と放射線強度の関係を示すもの
で、線源の正面ａの位置の強度が最も強く、正面から離
れるに従って強度か弱くなっている状態を示している。

第３図は線源と検出器を対向して固定した場合の強度お
よび感度の関係を模式的に示すもので（イ）図はずれの
ない状態を、（ロ）図は検出器の位置が中心からＳだけ
すれＡ、Ｂ、Ｃの位置かＡ−、Ｂ−、Ｃ−の位置にずれ
た状態を示している。このように位置ずれか生じた場合
、ずれ量Ｓに対応して左側のＣ−を含む部分は感度がな
くなるが、放射線強度の一番強いａの部分に放射線感度
の高い部分か近付き、右側のＣ−の部分は放射線強度の
高い側に近付くので全体としての受光感度は互いに相殺
し出力には変化がない。

なお、出力誤差の調整は検出器と放射線源の距離を変化
させることにより可能である。

また１本実施例では放射線をβ線としたかβ線に限るこ
となく、同様の効果を有する他の放射線であってもよい
。

また、半導体ウェハはＣｄ　Ｔｅに限ることなく放射線
感度を有するものであれは例えばＳｉ、ＧａＡｓ等であ
ってもよい。

〈発明の効果〉 以上、実施例とともに具体的に説明したように本発明に
よれば、検出器として半導体検出器を用い、中心から外
周に向かって感度が高くなるように感度勾配を設けたの
で、平板状の吸収板を検出器側に配置する従来例に比較
して小形化が可能である。また、吸収板が不要となるの
で構成の簡単な放射線応用測定装置を実現することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放射線検出器の一実施例を示す要部断
面図、第２図は放射線源の位置と強度の関係を示す図、
第３図は検出器と放射線源の位置関係を示す図、第４図
、第５図は従来例を示す構成説明図である。 １０・・・ｐ型半導体ウェハ、１１・・・ｎ型層、１２
Ｖ蘂緊甲斐 第 図 （イン 第 斗 図 （ロ） （ハ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放射線源から放射され被測定体を透過してくる放射線を
   放射線検出器により検出し、前記被測定体の物理量の測
   定を行う放射線応用測定装置において、前記放射線検出
   器は半導体からなり、中心から外周に向かって放射線感
   度が高くなるように感度勾配を設けたことを特徴とする
   放射線応用測定装置。