JPH0364844A - 線量当量・照射線量兼用gm計数管 - Google Patents

線量当量・照射線量兼用gm計数管

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JPH0364844A
JPH0364844A JP20207889A JP20207889A JPH0364844A JP H0364844 A JPH0364844 A JP H0364844A JP 20207889 A JP20207889 A JP 20207889A JP 20207889 A JP20207889 A JP 20207889A JP H0364844 A JPH0364844 A JP H0364844A
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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、線量当量・照射線量兼用GM計数管、特に放
射線jl(X線、γ線、β線、α線)の検出に用いられ
、線量当量又は照射線量でより忠実に評価、測定するた
めの線量当量・照射線量兼用GM計数管に関するもので
ある。
[従来の技術] GM計数管は、気体の電離作用を利用しているため、高
い出力電圧が得られ、R1試料の計測や高感度サーベイ
メータとして放射線管理等に広く用いられている。
この種のGM計数管の一例について、従来の一実施例を
示す第7図を用いて構成及び作用を説明する。
一般的に、外部被曝のx1γ線測定には、従来において
、第7図の円筒状GM計数管16が用いられている。
X、γ線は、GM計数管の端面にある約3mg/cm”
の雲母入射窓13より入射され、GM計数管は、厚さ1
mmのステンレス等、直径20mm1長さ7Qmmから
なる陰極としての金属円筒10と、先端にガラス小球の
ある直径1mmのステンレス線等からなる陽極12とで
構成される。
その内部は、陰極と絶縁支持するガラス壁等により気密
構造とし、内部にはハロゲンガス等の計数ガス10aを
封入している。この金属円筒10の先端部には、入射窓
13が内部を気密状態に保つように形成されている。そ
して、この計数ガス10aはアルゴンやヘリウムを主体
とした気体であり、これにより、放射線の入射に基づい
て電子雪崩放電を誘起することができる。
また計数ガス10Hには、放電の持続を計数管自体で停
止し、パルス電流を得るために自己消滅ガスとしてエチ
ルアルコールのような有機系、あるいはハロゲンガスの
ような無機系ガスが微量混入されている。
従って、放射線入射毎にパルス電流が得られ、このパル
ス電流を計数することにより放射線量が求められる。
ここで、このような従来の円筒状GM計数管16におけ
る一定吸収!lff1に対する感度のエネルギー依R性
を第8図に示す。
この特性には、横軸にX1γ線のエネルギー縦軸に一定
の吸収線量に対する線量当量が示され、エネルギー依存
性は、図に示すように60〜70KeVで約6.O5v
/Gyのピーク値となり、また約0.3MeVで最小と
なり、1GMeVで約4.QSv/GYと上昇している
このような従来のGM計数管では、放射線により生起さ
れた放電量を求めているだけであり、放射線エネルギー
については何らの情報も得ることができない。
また、これに対して比例計数管の場合には、線量の他に
エネルギー情報も得ることができるが、この場合には、
放射線エネルギーの全てを計数ガス中で消費することが
前提となっており、この比例計数管にて、エネルギーま
で知ることができるのは、ソフトX線に限られている。
従って、例えばγ線や中から高エネルギーのX線の場合
には、計数ガス中で全エネルギーを費やすことができず
、実際の測定からam当量の評価に必要となる放射線の
エネルギー情報を得ることができない。
この結果、気体計数管では演算等が不能となり、線量当
量を求めることはできない。
一方、線量当量の測定において、外部被曝のX1γ線の
実効tit量当量としてのl c m 、3 m m 
+70μmの各II量当量は、第9図に示す(A)。
(B)、(C)の曲線の換算係数で示される。
これは、横軸がγ線のエネルギーを表し、左側縦軸が各
線量当量の換算係数であり、一定の吸収線量Gy(グレ
イ)に対し実効線量としてのSv(シーベルト)の比を
とっている。
また、第9図において、照射線量は特性(D)の曲線で
示され、右側縦軸が照射線量としてのR(レントゲン)
c/kgを表し、照射線量が一定の場合、エネルギーに
よらないことがわかる。
従って、放射線の空間線ff1(照射線ff1)と同時
にエネルギーがわかっている場合は、実効線量当量によ
り実質的な線量当量を算定することができるが、この算
定は煩雑であった。
そして、エネルギー自体が正確に判定できないこともあ
り、従来において、線量当量ではレントゲン単位で測っ
た測定値をエネルギーに関係なく直接レム値(rem)
に読替えていることが多かった。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、障害防止法の改正によれば、放射線量を
より適切に評価し、正確な線量での放射線管理を行うこ
とが方針とされ、またこのような実質的な線量での測定
、表示が即座にできれば非常に便利である。
このような事情から、エネルギーにより生体に与える影
響を考慮した線量の換算関係を処理する機能を有し、か
つこのような実質的な線量として、例えば1 cm、3
mm、70μmの各線量当量を容易に測定、評価し、こ
れを測定器上で直読できるGM計数管測定装置の要請が
高まっている。
そして、第9図に示されている線量当量換算係数曲線に
おいて、エネルギー依存性を有するIMeV以下では、
前述した第8図の感度特性と比較し、その特性上の傾向
が類似していることがわかる。
このことから、GM計数管を用いて第8図のような感度
特性に基づいて、第9図に示されている線量当量換算係
数曲線を求め、線量当量を直読できるGM計数管測定装
置が本発明者により考えられている。
すなわち、各線量当量でX、γ線量を測定するためには
、第8図のエネルギー依存性を第9図の(A)、(B”
)、(C)の各曲線に一致させる必要がある。これによ
り、第8図の感度特性から第9図の線量当量換算係数曲
線を得ることができる。
そのためのGM計数管が第5図に示されており、これら
は本願出願人により提案されている(特願昭62−29
2296号)。
第5図に示されているGM計数管について、以下詳細に
その構成を説明する。
図において、このGM計数管は、円筒状のGM測定計数
管22とリング状のGM補償計数管24とから形成され
ており、図に示すように該GM測定計数管をGM補償計
数管内に収納するように両計数管を同軸上に配置してい
る。
測定用キャップ20は、前記円筒状GM測定計数管22
の入射部に披せる制限用の入射窓であり、所定の厚い制
限入射部20bと一部が厚さの薄い薄窓20aとで形成
されている。
GM測定計数管22は、円筒状のGM計数管であり、そ
の内部には、図に示すように陽極22bと絶縁ガラス捧
22dとが対向するような位置で入射窓と対面する側壁
に設けられ、前記陽極22bと前記絶縁ガラス棒22d
との間に輪状の陽極線22cが張られている。このよう
にして、前記従来例である第7図と同様の機能を有する
GM計数管が形成される。また、入射窓22aには、例
えば所定の厚さのマイカ膜等が張られている。
GM補償計数管24は、リング状のGM計数管であり、
その中心内部は前記GMillJ定計数管22が収納、
固定できるようになっている。そして、基本的な内部構
造は前記GM測定計数管22と同一であり、入射窓24
aは、この場合、所定の厚さの厚意であり、図示の通り
リング状となっている。
測定部26は、前記GM測定計数管22及びGM補償計
数管24の各陽極22b、24bに接続され、パルス信
号を人力し、計数すると共に両計数管の出力差を演算し
て測定出力信号26aを出力している。
次に、第5図に示されたGM計数管の動作を第6図を用
いて更に詳細に説明する。
各線量当量を測定する場合において、−例として1cm
M量当量で測定する場合を説明する。
制限入射窓としての測定用キャップ20は、60〜70
KeVのX、γ線に対してGM測定計数管22の感度を
例えば、1/3に低下させ、0゜01〜0.03MeV
のエネルギー依存性を第9図の換算係数に近似させてい
る。そのためには、窓面積の1/3〜1/6を3Qmg
/cm2としく薄窓20a)、他を1g/Cm2 (厚
意20b)とすることにより、第6図(A)の1cm線
量当量に対応したピーク曲線が得られる。これは、前述
した第8図の感度特性の低エネルギー領域6゜OS v
 / G yのピーク値を低下させたものに相当する。
次に、第6図(A)の曲線において、IMeV以上での
感度の上昇を低下させるためには、GM補償計数管24
の入射窓24aの窓面の厚さを60〜150 g/am
2と厚くすればよい。これにより、0.5MeV以下の
X、γ線のGM補償計数管24への入射を阻止し、低レ
ベルの感度特性として第6図(E)の曲線のエネルギー
依存特性を得る。
そして、この特性(E)は、図に示すように0゜5Me
V以上の線量増加カーブが、特性(A)の高エネルギー
領域の増加カーブと同一である(但し、特性(E)は、
特性(A)に比較して線量レベルが低下している〉。
従って、測定部26により、GMillJ定用計数管2
2の出力するパルス信号をGM補償計数管24の出力す
るパルス信号で相殺すれば、特性(A)と(E)の合成
曲線となり、第9図(A)の曲線と近似したl M e
 V以上でエネルギー依存性のない1cm1ijl当量
特性(a)を得ることができる(特性(A)−特性(E
))。この結果、1cm線量当量を直読して測定するこ
とが可能となる。
また更に、3mm、70μmの線量等量測定の場合には
、測定用キャップ20の制限入射窓を第6図(B)、(
C)の曲線となるような構造に設定すれば良い。
すなわち、3mm線量当量曲線とするには前記制限入射
窓の薄窓20aを20mg/cm”とし、厚い部分20
bを1cmtl量当量の場合より309g/cm”とし
て更に厚くする。
また、70μmg量当量については、薄い部分を約10
mg/cm”とし、かつ厚い部分を3mml1量当量の
場合より更に300g/Cm2として厚くすることによ
り、70μm線量当量の測定を可能としている。
このようにして、第5図に示されたGM計数管では、各
線量当量に対応した入射窓に厚さの異なる制限入射窓、
すなわち測定用キャップ20を6M測定計数管22の入
射窓部に着脱することで任意に線量当量を直読すること
が可能となる。
ところが、上記本出願人により提案されている第5図に
示されたGM計数管では、測定用キャップ20を着脱す
ることにより、各線量当量の測定が可能となったが、照
射線量が測定できなかった。
発明の目的 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、1台のGM計数管で1cm。
3mm、70μn1の各線量当量及び照射線量のいずれ
か一方を任意に測定可能とすることであり、かつ、それ
ぞれの線量を直読できる線量当量・照射線量兼用GM計
数管を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明の線量当量・照#、
119量兼用GM計数管によれば、所定の厚さで形成さ
れた放射線入射窓部を有し、低エネルギー領域において
[1当量で評価した換算曲線に対応した所定のピーク値
を有する感度特性で放射線を検出するG?vllFJ定
検出部と、定検出所定の厚さの薄窓が設けられ、前記測
定検出部に対して所定の計数率となるような厚さで形成
された放射線入射窓部を有し、前記GM測定検出部で得
られる感度特性よりも所定の低レベルの感度特性で放射
線を検出するGM補償検出部と、前記測定検出部の入射
窓部に着脱可能とし、低エネルギー領域において線量当
量の換算曲線に一致するように所定の厚さの薄窓が形成
された測定用キャップと、前記補償検出部の入射窓部に
着脱可能とし、該補償検出部で得られる感度特性で低エ
ネルギー領域の放射線量のみを制限するように所定の厚
さで形成された補償用キャップと、前記測定検出部と補
償検出部との放射線検出結果から両検出部の出力差を演
算出力する差演算測定部とを有し、線量当量測定時には
、前記GM測定検出部及びGM補償検出部の各入射窓部
に前記測定用キャップと前記補償用キャップとを装着し
、照射線量測定時には、前記GM測定検出部の入射窓部
のみに測定用キャップを装着し、前記測定用、補償用キ
ャップを着脱することによりIJilffi当量及び照
射線量のいずれか一方を任意に測定可能とすることを特
徴としている。
[作用] 以上のような構成としたので本発明によれば、GMaF
J定検出部とGM?iii償検出部とにより、線量当量
測定時には、低エネルギー領域において線量当量の換算
曲線に一致させる測定用キャップと、GM補償検出部で
得られる感度特性で低エネルギー領域の放射線量を制限
する補償用キャップとをそれぞれの入射窓に装着し、ま
た照射線量測定時には、前記GM測定検出部の入射窓部
のみに測定キャップを装着し、更に、差演算測定部によ
り、各検出部の放射線検出結果から出力差を演算出力し
ている。これにより、線量当量換算曲線あるいは照射線
量の特性を得ることができる。
この結果、本装置によれば、前記測定用キャップ、補償
用キャップを着脱することにより、線量当量及び照射線
量のいずれか一方を任意に測定及び直読することが可能
となる。
[実施例] 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
第1図には、前述した第5図に示されているGM計数管
を更に発展、改良させたGM補償計数管24と補償用キ
ャップ25とが示されている。
以下、本発明に係る実施例についてその構成及び作用を
詳細に説明するが、第5図に示したGM計数管と基本的
には同一構造であるので、同一部材には同一符号を付し
、以下説明を省略する。
本発明において特徴的なことは、GM測定検出部の入射
窓部に4−1定用キヤツプを装着すると共に、GM補償
検出部の入射窓部の一部に所定の厚さの薄窓を設け、低
エネルギー領域におけるピーク値を有する低レベルの感
度特性を得ることにより、差演算711定部の出力差で
照射線量を測定することにある。
更に、本発明によれば、補償用キャップを装着すること
により、前記入射窓部の薄窓のみを塞ぎ、−様な厚意と
することでsui当量を測定できることを特徴としてい
る。
次に、本発明において、GM補償計数管24の入射窓の
一部に薄窓を設けた場合を第1図、第3図、第4図にそ
れぞれ示す。以下、第3図の特性図を用いて説明する。
まず、第1図を用いて説明すれば、例えば、入射窓の面
積の1/3を100mg/cm2の厚さの薄窓24fと
し、60〜70KeVのX、γ線を入射計測する。これ
によって、第2図の特性(F)のエネルギー依存性曲線
を得ることができる。すなわち、この特性(F)は、基
本的には、前述した第6図の特性(A)と同一の感度特
性となるが、低レベルの感度特性となっており、かつ、
低エネルギー領域においても、0.08MeVで約0.
8SV/GYとなるピーク値を有している。
そして、測定部26により、線量当量換算係数に対応し
た曲線、つまり特性(A)を特性(F)で相殺すれば、
特性(A)−特性(F)−特性CG)の曲線が得られ、
エネルギー依存性のない照射va量に一致した曲線が得
られる。
この結果、本発明によれば、照射線量の測定がGM計数
管でもできることが第2図から理解される。
すなわち、これは特性(A)の低エネルギー領域におけ
るピーク値0.08MeVで約2.0SV/GYの線量
を得ることができるが、このエネルギー依存性が特性(
F)でも前記GM補償計数管24の入射窓を薄くしたの
で(薄窓24f)、ピーク値0.08MeVで約1.0
SV/GYとして得られる。そして、特性(A)と特性
(F)の出力差を測定部26により求めると、低エネル
ギー領域では0.01〜0.08MeVのピーク領域が
、高エネルギー領域では0.8MeV〜1GMeVの増
加するカーブがそれぞれ差し引かれる。
これにより、出力差としてエネルギー依存性のない平坦
な特性(G)の照射線量が得られる。
これに対し、1cm、3mm、70μmの各線量当量を
測定する場合には、前述したように第5図のGM測定計
数管22の測定用キャップ20を装着することで直読に
より測定可能となる。もちろん、このときにはGM補償
計数管24の補償用キャップ25も装着しておく。これ
は、第6図の特性(E)を得るためであり、補償用キャ
ップの装着で、低エネルギー領域の放射線量を制限して
いる。
このようにして、本実施例によれば、外部被曝のX、γ
線の実効線量当量の評価として採用され、l am、3
mm、? Oum重量当量の方式で測定するGM計数管
において、例えば、6〜15g/cm2からなる入射窓
24aの一部に50〜150 m g / c m 2
の薄窓24fを設け、60〜70KeVのX、γ線を入
射させ、GM測定計数管の約1/3の計数値となるよう
面積調整された高エネルギー領域におけるGM補償用計
数管24により、測定用キャップ20及びGM測定計数
管22と組み合わせることで、X、γ線に対してエネル
ギー依イl性の無い照射線量が直読で測定できるように
なる。
また更に、前記GM測定計数管22に測定用キャップ2
0を装着すると共に、GM補償用計数管24の一部を薄
窓24fとした入射窓部に6〜15g/cm2の厚さで
形成された補償用キャップ25を装着することで線量当
量を直読することができる。
この結果、本実施例では線量当量と照射線量と兼用で測
定するGM計数管を得ることができる。
なお、前述したGMil)J定計数管22の測定用キャ
ップ20と組み合わせてGM補償計数管の薄窓部分に、
第3図の補償用キャップ28、第4図の補償用キャップ
32を装着することによっても、各線量当量の測定を兼
用させることができる。
すなわち、第3図、第4図に示されているように、GM
?i1i償計数管30.34の薄窓30f。
34fに5〜10g/Cm2とするような厚さの補償用
キャップ28.32を装着すれば、各線量当量も測定可
能となり、照射線量と兼用の測定装置と成る。
ここで、第3図に示されているGM補償計数管30は第
1図に比較して、筐体を長くした場合の一実施例である
また、次に第4図に示されているGM計数管は、第5図
に示されたGM計数管のGM測定計数管とGM?iti
償計数管の配置を逆にしたものであり、6M測定計数管
36をリング状に形成し、その中心内部に円筒状のGM
補償計数管34を収納して両検出部を161軸上に配置
したものである。
そして、補償用キャップ32は図に示すように前記測定
計数管36に収納された補償計数管34の入射窓部に装
着される。
これにより、第5図に示されているGM計数管よりもよ
り軽量化を図ることができる。
つまり、その理由は、入射窓の厚さが厚い補償用GM計
数管34が該測定計数管36の中心部に配置されるので
補供用キャップ32を含めて小型化が可能となるためで
ある。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、測定検出部と補
償検出部との各入射窓部に、線量当量の換算曲線と一致
するような測定用キャップと低エネルギー領域の放射f
jlffiを制限する補償用キャップをそれぞれ着脱可
能とすることにより、1台で1cm、3mm、70μm
の各線量当量と、照射線量とを直読で測定することが可
能となる。
このため、従来、このような各線量の測定では、別々の
装置で測定していたので器差があり、測定値に誤差が生
じていたのに対し、本発明では補償用キャップの着脱の
みで1台で両方の測定が可能となると共に、高精度の測
定が可能となり、更に構造が簡素化されるので信頼性の
高い測定装置が得ることができる。
また、キャップの着脱という迅速な測定切替えが可能と
なるので、極めて使い易く便利な測定装置を得ることが
できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るGMtifi償計数管と補償用
キャップとを示した概略構成図、 第2図は、本発明に係る線量当量・照射線量兼用GM計
数管における線量当量換算係数曲線及び照射線量曲線を
示した説明図、 第3図、第4図は、本発明に係るGM補償計数管と補償
用キャップの他の実施例を示した構成図、第5図は、線
量当量測定用GM計数管の概略構成図、 第6図は、1cm、3mm、70μmの各線量当量換算
係数特性を示した説明図、 第7図は、従来のGM計数管を示した構成図、第8図は
、従来のGM計数管により得られる感度特性を示した特
性図、 第9図は、ダブル目盛で示された各線量当量換算曲線と
照射線量曲線を示した特性図である。 20 ・・・ 測定用キャップ 20a  ・・・ 薄窓 20b  ・・・ 薄窓 22 ・・・ GM測定計数管 24 ・・・ GM補償計数管 24a  ・・・ 入射窓 24f  ・・・ 一部を薄窓とした入射窓26 ・・
・ 測定部 25.28.32  ・・・ 補償用キャップ(A) 
 ・・・ 1cm線量当量換算係数に対応した曲線 (B)  ・・・ 3mrrJjl量当量換算係数に対
応した曲線 (C)  ・・・ 70μml!ffi当量換算係数に
対応した曲線 (E)  ・・・ 補償用キャップを装着したGM補償
計数管の測定における特性曲線 (F)  ・・・ GM補償計数管の入射窓の一部を薄
窓とした場合の特性曲線 (G)  ・・・ 本実施例に係るGM計数管の測定結
果を示す照射線量曲線 (a)  ・・・ 本実施例に係るGM計数管の測定結
果を示す1cm線量当量曲線。 0.01 O 00 0 eV 第 図 第 図 第 図 001 0.1 0 第 図 0 eV 〉p

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定の厚さで形成された放射線入射窓部を有し、
    低エネルギー領域において線量当量で評価した換算曲線
    に対応した所定のピーク値を有する感度特性で放射線を
    検出するGM測定検出部と、一部に所定の厚さの薄窓が
    設けられ、前記GM測定検出部に対して所定の計数率と
    なるような厚さで形成された放射線入射窓部を有し、前
    記GM測定検出部で得られる感度特性よりも所定の低レ
    ベルの感度特性で放射線を検出するGM補償検出部と、
    前記GM測定検出部の入射窓部に着脱可能とし、低エネ
    ルギー領域において線量当量の換算曲線に一致するよう
    に所定の厚さの薄窓が形成された測定用キャップと、 前記GM補償検出部の入射窓部に着脱可能とし、該GM
    補償検出部で得られる感度特性で低エネルギー領域の放
    射線量のみを制限するように所定の厚さで形成された補
    償用キャップと、 前記GM測定検出部とGM補償検出部との放射線検出結
    果から両検出部の出力差を演算出力する差演算測定部と
    、 を有し、 線量当量測定時には、前記GM測定検出部及びGM補償
    検出部の各入射窓部に前記測定用キャップと前記補償用
    キャップとを装着し、 照射線量測定時には、前記GM測定検出部の入射窓部の
    みに測定用キャップを装着し、 前記測定用・補償用キャップを着脱することにより、線
    量当量及び照射線量のいずれか一方を任意に測定可能と
    することを特徴とする線量当量・照射線量兼用GM計数
    管。
  2. (2)特許請求の範囲(1)記載のGM計数管において
    、前記GM測定検出部をGM補償検出部内に収納して両
    検出部を同軸上に配置したことを特徴とする線量当量・
    照射線量兼用GM計数管。
  3. (3)特許請求の範囲(1)記載のGM計数管において
    、前記GM補償検出部をGM測定検出部内に収納して、
    両検出部を同軸上に配置したことを特徴とする線量当量
    ・照射線量兼用GM計数管。
JP20207889A 1989-08-02 1989-08-02 線量当量・照射線量兼用gm計数管 Expired - Lifetime JPH0675389B2 (ja)

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CN107462916A (zh) * 2017-09-21 2017-12-12 北京聚合信机电有限公司 Gm计数管能响优化装置
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