JPH0464434B2 - - Google Patents
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- JPH0464434B2 JPH0464434B2 JP3574184A JP3574184A JPH0464434B2 JP H0464434 B2 JPH0464434 B2 JP H0464434B2 JP 3574184 A JP3574184 A JP 3574184A JP 3574184 A JP3574184 A JP 3574184A JP H0464434 B2 JPH0464434 B2 JP H0464434B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/02—Dosimeters
- G01T1/06—Glass dosimeters using colour change; including plastic dosimeters
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- Measurement Of Radiation (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明はガラス線量計に係り、特にガラス線量
計に用いるフアイバー形線量計用ガラスに関す
る。 〔発明の技術的背景〕 従来、Ｘ線またはγ線用の線量計用ガラスとし
て活性化された銀を含むリン酸塩ガラスから成る
ものは周知である。この種の線量計用ガラスはラ
ジオフオトルミネツセンス（以下RPXと記す）
現象を応用するもので、Ｘ線またはγ線に曝され
た後、紫外線を照射すると螢光を発生し、この螢
光量を測定することによつて被曝放射量を算出す
るものであつた。また前述のRPL以外にもCoを
含む線量計用ガラスも知られている。このガラス
はＸ線またはγ線の照射によつて発生する着色現
象を応用するもので、Ｘ線またはγ線の照射によ
つてガラス内部に着色中心を生じ、これは400〜
60nmに波長のピークを有し、その着色が放射線
量に応じて550nm付近の光を減衰させるため、そ
の値を測定して被曝放射線量を求めるものであ
る。 〔背景技術の問題点〕 このようにRPL現象を応用した銀活性リン酸
塩ガラスは比較的低線量の放射線量を測定するに
は適するが、高い含有量のメタリン酸アルカリ金
属塩が必要であり、そのために化学的耐久性が劣
るという問題がある。またセンサーとリーダーを
別々にし、かつ表示器やプリンターなどを有する
ため読取装置が大型化するという難点もあつた。
一方、着色現象を応用したCo含有ガラスは比較
的高線量の放射線量を測定するのに適当してお
り、化学的耐久性も良好であるが、やはり読取装
置が大型化する難点があつた。 従来から光伝導性のガラスフアイバーを応用し
た各種光学機器は周知であるが、ガラス線量計へ
の適用は下記のような問題点があつて未だ実用化
されていない。即ち、着色現象による減衰を応用
した線量計用ガラスフアイバーの要求特性は、
放射線に対して感度が大きくかつ照射線量当りの
吸収量が大きいこと、放射線量対吸収量の直線
性を示す範囲が広いこと、褪色（フエーデイン
グ）の少ないことである。しかし市販されている
高屈折鉛ガラスフアイバーは、直線性を示す範囲
が狭く、かつ褪色が起り易い。また硼珪酸ガラス
や珪酸塩ガラスからなるガラスフアイバーは、感
度が低くかつ褪色も起り易い等の理由から結局、
フアイバー形線量計のガラスフアイバーとしては
実用化されるに至らなかつた。 〔発明の目的〕 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであつ
て、その目的とするところはフアイバー形線量計
用ガラスとして放射線に対する感度が大きく、広
範囲の直線性を有し、かつ褪色の少ないというそ
れぞれの特性を満足するガラスフアイバーを提供
することである。 〔発明の概要〕 本発明者は上記目的を達成するためにフアイバ
ー形線量計用ガラスにCoO，CuO，Cr2O3の形に
した酸化物の特定量を添加することにより、フア
イバー形線量計用ガラスの放射線に対する感度お
よび吸収量の直線性ならびに褪色性等を一挙に向
上させる事実を見い出した。即ち、Coはガラス
中にCo2 +として存在しガラスの着色中心を安定
化させ、かつ褪色を防止する効果がある。Cuは
酸化溶融の場合にCu2+としてガラス中心に存在
しガラスの着色を促進する。またCrは紫外域の
光をカツトする効果を有する。またCrは紫外域
の光をカツトする効果を有する。以上のそれぞれ
の効果をもつ各元素の酸化物の特定量をCoO，
CuO，Cr2O3の形にして組成物中に共存させたガ
ラスは、第２図に示すごとく500〜600nmにピー
ク波長を有するフアイバーとしての透過特性をも
つている。従つて放射線照射によつて着色する
400〜800nmに亘るブロードな吸収変化を生ずる
着色であつても従来方法では得られなかつた低線
量から高線量までを精度よく、かつ直線性の良好
な範囲で測定できる。 次にガラス組成物中の上記各成分の数値限定理
由について説明する。 重量百分率でコバルト酸化物がCoO換算して
0.5ppm未満では褪色を防止し、かつ吸収量の直
線性を改良する効果が得られず、また10ppmを超
えると例えば1mのガラスフアイバーとした場合
にCo2+の着色が濃くなり過ぎて透過光量が減少
するので好ましくない。銅酸化物がCuOに換算し
て10ppm未満のときはガラスフアイバーの放射線
に対する感度が向上せず、また100ppmを超える
とフアイバーの透過光量を減少させるので好まし
くない。クロム酸化物がCr2O3に換算して2ppm
未満では透過特性の紫外域の光を十分にカツトす
ることができず、また100ppmを超えると透過光
量が減少して好ましくない。 以上の微量添加成分の調整によりガラスフアイ
バーの透過特性を発光ダイオード（例えばGaPま
たはGaAsP）の発光中心波長500〜650nmに合致
するようにその最大透過光が決定される。 〔発明の実施例〕 以下に本発明の実施例を説明する。 第１図は一端に550nmの発光中心を有するGaP
発光ダイオード１を光源とし、他端にSiPINフオ
トダイオードの検出素子３を具備しその間を光伝
導性ガラスフアイバー２とで連結してなり、前記
検出素子を介して放射線照射によつて着色した光
透過量の減衰を放射線量に換算する演算回路４
と、その放射線量を表示する液晶表示器５からな
るフアイバー形線量計のブロツクダイヤグラムを
示す。 本発明に係るガラスフアイバーは二重ルツボ法
またはロツド法により直径50〜200μのフアイバ
ーに成形され、約1mの長さに相当する部分が直
径20mmφ以内のリングまたは螺旋状に曲成され、
各々の端末部分は発光ダイオードおよびフオトダ
イオードに接続される。 放射線照射により着色したフアイバーはその放
射線量に対応して550nmの発光ダイオードの光を
減衰させ、その値は演算回路を経て液晶表示器に
よつて表示される。 下表に本発明による線量計用ガラスフアイバー
の実施例を示す。表中、感度および褪色について
は550nmにおける測定値である。
計に用いるフアイバー形線量計用ガラスに関す
る。 〔発明の技術的背景〕 従来、Ｘ線またはγ線用の線量計用ガラスとし
て活性化された銀を含むリン酸塩ガラスから成る
ものは周知である。この種の線量計用ガラスはラ
ジオフオトルミネツセンス（以下RPXと記す）
現象を応用するもので、Ｘ線またはγ線に曝され
た後、紫外線を照射すると螢光を発生し、この螢
光量を測定することによつて被曝放射量を算出す
るものであつた。また前述のRPL以外にもCoを
含む線量計用ガラスも知られている。このガラス
はＸ線またはγ線の照射によつて発生する着色現
象を応用するもので、Ｘ線またはγ線の照射によ
つてガラス内部に着色中心を生じ、これは400〜
60nmに波長のピークを有し、その着色が放射線
量に応じて550nm付近の光を減衰させるため、そ
の値を測定して被曝放射線量を求めるものであ
る。 〔背景技術の問題点〕 このようにRPL現象を応用した銀活性リン酸
塩ガラスは比較的低線量の放射線量を測定するに
は適するが、高い含有量のメタリン酸アルカリ金
属塩が必要であり、そのために化学的耐久性が劣
るという問題がある。またセンサーとリーダーを
別々にし、かつ表示器やプリンターなどを有する
ため読取装置が大型化するという難点もあつた。
一方、着色現象を応用したCo含有ガラスは比較
的高線量の放射線量を測定するのに適当してお
り、化学的耐久性も良好であるが、やはり読取装
置が大型化する難点があつた。 従来から光伝導性のガラスフアイバーを応用し
た各種光学機器は周知であるが、ガラス線量計へ
の適用は下記のような問題点があつて未だ実用化
されていない。即ち、着色現象による減衰を応用
した線量計用ガラスフアイバーの要求特性は、
放射線に対して感度が大きくかつ照射線量当りの
吸収量が大きいこと、放射線量対吸収量の直線
性を示す範囲が広いこと、褪色（フエーデイン
グ）の少ないことである。しかし市販されている
高屈折鉛ガラスフアイバーは、直線性を示す範囲
が狭く、かつ褪色が起り易い。また硼珪酸ガラス
や珪酸塩ガラスからなるガラスフアイバーは、感
度が低くかつ褪色も起り易い等の理由から結局、
フアイバー形線量計のガラスフアイバーとしては
実用化されるに至らなかつた。 〔発明の目的〕 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであつ
て、その目的とするところはフアイバー形線量計
用ガラスとして放射線に対する感度が大きく、広
範囲の直線性を有し、かつ褪色の少ないというそ
れぞれの特性を満足するガラスフアイバーを提供
することである。 〔発明の概要〕 本発明者は上記目的を達成するためにフアイバ
ー形線量計用ガラスにCoO，CuO，Cr2O3の形に
した酸化物の特定量を添加することにより、フア
イバー形線量計用ガラスの放射線に対する感度お
よび吸収量の直線性ならびに褪色性等を一挙に向
上させる事実を見い出した。即ち、Coはガラス
中にCo2 +として存在しガラスの着色中心を安定
化させ、かつ褪色を防止する効果がある。Cuは
酸化溶融の場合にCu2+としてガラス中心に存在
しガラスの着色を促進する。またCrは紫外域の
光をカツトする効果を有する。またCrは紫外域
の光をカツトする効果を有する。以上のそれぞれ
の効果をもつ各元素の酸化物の特定量をCoO，
CuO，Cr2O3の形にして組成物中に共存させたガ
ラスは、第２図に示すごとく500〜600nmにピー
ク波長を有するフアイバーとしての透過特性をも
つている。従つて放射線照射によつて着色する
400〜800nmに亘るブロードな吸収変化を生ずる
着色であつても従来方法では得られなかつた低線
量から高線量までを精度よく、かつ直線性の良好
な範囲で測定できる。 次にガラス組成物中の上記各成分の数値限定理
由について説明する。 重量百分率でコバルト酸化物がCoO換算して
0.5ppm未満では褪色を防止し、かつ吸収量の直
線性を改良する効果が得られず、また10ppmを超
えると例えば1mのガラスフアイバーとした場合
にCo2+の着色が濃くなり過ぎて透過光量が減少
するので好ましくない。銅酸化物がCuOに換算し
て10ppm未満のときはガラスフアイバーの放射線
に対する感度が向上せず、また100ppmを超える
とフアイバーの透過光量を減少させるので好まし
くない。クロム酸化物がCr2O3に換算して2ppm
未満では透過特性の紫外域の光を十分にカツトす
ることができず、また100ppmを超えると透過光
量が減少して好ましくない。 以上の微量添加成分の調整によりガラスフアイ
バーの透過特性を発光ダイオード（例えばGaPま
たはGaAsP）の発光中心波長500〜650nmに合致
するようにその最大透過光が決定される。 〔発明の実施例〕 以下に本発明の実施例を説明する。 第１図は一端に550nmの発光中心を有するGaP
発光ダイオード１を光源とし、他端にSiPINフオ
トダイオードの検出素子３を具備しその間を光伝
導性ガラスフアイバー２とで連結してなり、前記
検出素子を介して放射線照射によつて着色した光
透過量の減衰を放射線量に換算する演算回路４
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るフアイバー形線量計のブロツクダイヤグラムを
示す。 本発明に係るガラスフアイバーは二重ルツボ法
またはロツド法により直径50〜200μのフアイバ
ーに成形され、約1mの長さに相当する部分が直
径20mmφ以内のリングまたは螺旋状に曲成され、
各々の端末部分は発光ダイオードおよびフオトダ
イオードに接続される。 放射線照射により着色したフアイバーはその放
射線量に対応して550nmの発光ダイオードの光を
減衰させ、その値は演算回路を経て液晶表示器に
よつて表示される。 下表に本発明による線量計用ガラスフアイバー
の実施例を示す。表中、感度および褪色について
は550nmにおける測定値である。
以上説明したように本発明によるフアイバ形線
量計用ガラスによれば、放射線に対する感度が大
きく、広範囲の直線性を有し、かつ褪色の少ない
ガラスフアイバーが得られ、小型化した線量計を
製造することができる。
量計用ガラスによれば、放射線に対する感度が大
きく、広範囲の直線性を有し、かつ褪色の少ない
ガラスフアイバーが得られ、小型化した線量計を
製造することができる。
第１図はフアイバー形線量計のブロツクダイヤ
グラム、第２図は本発明によるガラスフアイバー
と従来のガラスフアイバーの透過光特性を示す曲
線図、第３図は本発明によるガラスフアイバーの
褪色特性を示す図、第４図は本発明によるガラス
フアイバーの直線性を示す図である。 １…発光素子（発光ダイオード）、２…ガラス
フアイバー、３…検出素子（フオトダイオード）、
４…演算回路、５…表示器。
グラム、第２図は本発明によるガラスフアイバー
と従来のガラスフアイバーの透過光特性を示す曲
線図、第３図は本発明によるガラスフアイバーの
褪色特性を示す図、第４図は本発明によるガラス
フアイバーの直線性を示す図である。 １…発光素子（発光ダイオード）、２…ガラス
フアイバー、３…検出素子（フオトダイオード）、
４…演算回路、５…表示器。
Claims (1)
- １ 一端に発光素子を、他端に検出素子を具備
し、その間を光伝導性ガラスフアイバーで連結し
てなるガラス線量計において、前記ガラスフアイ
バー中にコバルト、銅およびクロムの酸化物を
CoOに換算して0.5〜10ppm、CuOに換算して10
〜100ppmおよびCr2O3に換算して２〜100ppmを
含有してなることを特徴とするフアイバー形線量
計用ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3574184A JPS60179680A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | フアイバ−形線量計用ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3574184A JPS60179680A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | フアイバ−形線量計用ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60179680A JPS60179680A (ja) | 1985-09-13 |
| JPH0464434B2 true JPH0464434B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=12450248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3574184A Granted JPS60179680A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | フアイバ−形線量計用ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60179680A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5323011A (en) * | 1991-11-04 | 1994-06-21 | The Johns Hopkins University | Fiber optic ionizing radiation detector |
| JP2019086305A (ja) * | 2017-11-01 | 2019-06-06 | 国立大学法人京都工芸繊維大学 | 蛍光ガラス線量計用ガラス及びそれを備えた蛍光ガラス線量計 |
-
1984
- 1984-02-27 JP JP3574184A patent/JPS60179680A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60179680A (ja) | 1985-09-13 |
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