JPH0658403B2 - 放射能分布測定装置 - Google Patents

放射能分布測定装置

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JPH0658403B2
JPH0658403B2 JP58220861A JP22086183A JPH0658403B2 JP H0658403 B2 JPH0658403 B2 JP H0658403B2 JP 58220861 A JP58220861 A JP 58220861A JP 22086183 A JP22086183 A JP 22086183A JP H0658403 B2 JPH0658403 B2 JP H0658403B2
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    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
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    • B01J2219/00702—Processes involving means for analysing and characterising the products
    • B01J2219/00707—Processes involving means for analysing and characterising the products separated from the reactor apparatus

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ラジオクロマトグラムおよびエレクトロフォ
レトグラムのような媒質上の放射能分布を検出および測
定するための検出ヘッドを含む装置に関する。ここでエ
レクトロフォレトグラムとは電気泳動法によって得られ
る不連続かつ離間した多数の領域を有する例えば乾燥ゲ
ルからなる平坦なシートをいう。
ラジオクロマトグラムまたはエレクトロフォレトグラム
は、一般に、プレート上に取り付けられ得る１枚の紙ま
たは薄いポリマーシートのような担体を含んでおり、こ
の担体上にバンド状（帯状）またはスポット状（点状）
の異なる物質が存在していて、その物質の中には放射性
同位体を含んでいるものがある。これらバンド状または
スポット状の物質を担体上でクロマトグラフィまたはエ
レクトロフォレシスのそれぞれの処理によって分離し、
よって放射能分布を得る。このような媒質（媒体）を、
この明細書中では、ラジオグラム(radiogram) と称す
る。典型例では、分離されたバンド状の物質はβ放射性
同位体を含んでおり、その分布の検出および測定のいず
れか一方または双方を行う必要がある。
ラジオグラムからの直接像を得る一つの方法としてオー
トラジオグラフィがある。この方法によれば、写真乾板
をラジオグラムの付近に置き、この乾板を直接β粒子線
により露光させる。しかしながら、この方法では所要の
露光を行うのに時間が掛り、また、その結果を解読する
には熟練したオペレータの時間と労力とが必要となる。
この問題を除去するため、マルチワイヤ型比例チェンバ
または交差ワイヤスパークチェンバを使用する他の２つ
の方法が提案されている。マルチワイヤ型比例チェンバ
については、西ドイツのハンブルグで開催された「Worl
d Congress on Medical Physics and Biomedical Engin
eering 1982, Hamburg 」においてベラッチニ(Bellazzi
ni)等によって発表された論文「No.18.09:Biomedical A
pplications of Digital Autoradiography with a Mult
iwire Proportional Chamber 」を参照されたい。交差
ワイヤスパークチェンバの使用に関しては、1966年７月
に開催された「Nucleonics, July,1966 」においてプラ
ン(Pullan)等によって発表された論文「Measuring Radi
onuclide Distribution with Crossed-Wire Spark Cham
b-ers」を参照されたい。
これら２つの方法を使用して適正な結果を得ることがで
きるが、これら方法には、ほんの少数の検出器が作ら
れ、コストも問題にならない高エネルギー物理研究所で
現在使われている装置および方法が含まれている。さら
に、スパークチェンバの場合には、生じる擬似スパーク
により装置の使用が困難になるという問題がある。この
ような装置はまた精巧であり、損傷し汚染するおそれが
あり、分解能を制御する手段を具えていない。例えば、
マルチワイヤ比例計数管（カウンタ）の場合には、１本
のワイヤアレイが電気泳動またはクロマトグラフィプレ
ート上に置かれているだけであるが、分解能を正確に制
御することができず、ワイヤアレイに物体を繰返し接近
させると、通常の実験室条件であっても急速に損傷を受
けたり、汚染したりしてしまう。さらにまた、ワイヤに
通常印加されている高電圧からオペレータを保護するこ
とが望ましい。
本発明の目的は、ラジオグラムの放射能を検出するた
め、低価格で大量生産されるユニットの構造をより簡単
にし、現在使われているシステムの欠点を除去すること
にある。
本発明は全体として、媒質中の物質の放射性崩壊による
個々のイオン化事象に関連する信号を出力する検出ヘッ
ド組立体を提供するものであり、この検出ヘッド組立体
は、 (a) 所定の間隔をおいて配置した２つの検出用電極組立
体を具えるイオン化チェンバと、複数個の放射線透過領
域または孔を有するマスクとを含む走査ヘッド手段を具
え、各検出用電極組立体は複数個の導体を間隔をおいて
配置したアレーを含み、一方のアレーの複数個の導体と
他方のアレーの複数個の導体とを交差させて多数の導体
交差点を形成しており、マスクは、上述した放射線透過
領域または孔が上述の導体交差点とそれぞれ一致するよ
うに上述の検出用電極組立体に対して支持されており； (b) 上記の走査ヘッド手段を試料受領領域に並置させて
支持する手段を具え；， (c) 上述のマスクの放射線透過領域または孔により上述
の試料受容領域に対して所定の通路を走査させ、対応す
る導体交差点を試料受容領域のそれぞれの走査領域に露
出させるように、上述の走査ヘッド手段および前記試料
受容領域を相対的に移動させる走査手段を具えている。
マスクおよび走査装置を備える利点は、これにより空間
分解能をさらに正確に改善して与えることができること
である。なぜならば、ある大きさの放射線透過領域また
は孔を有するマスクを異なった大きさの放射線透過領域
または孔を有する別のマスクと交換することにより、分
解能を正確に変えることができるからである。マスクを
使用する別の利点は、離間配設されている電極に対して
必要とされる導体数がより少なくて済み、従って、コス
トの低減を図ることができることである。このマスクは
また精巧な構造体である検出用電極組立体を保護する機
能を有し、かつ、電極組立体の一方に通常印加される高
電圧からオペレータを保護する機能を有している。
イオン化チェンバ手段（電極組立体の間の空間を含む）
は通常はあるガスまたは混合ガス、例えば、典型的には
90％のアルゴンおよび10％のメタンから成る混合ガスで
充満されている。このガスまたは混合ガスの純度は、正
常動作時に、一定のガス流をこのイオン化チェンバ手段
を通過させることにより維持できる。充分な飛程を有す
るβ線を検出する場合は、気密封止に好適な複合マスク
（後述する）を使用するか、あるいは、有孔マスクの貫
通孔を覆う薄い雲母(mica)の窓を置くことにより、ガス
を充填した後にイオン化チェンバ手段を封止することが
できる。しかしながら、トリチウム(3H)を検出する場合
には、このような封止は実用的でないので、連続的にガ
スを流す必要がある。
このイオン化チェンバ手段はその一部分または大部分が
検出用ヘッドの上述した構成成分によって画成されてい
る。例えば、後者のマスクによってチェンバの大きい方
の壁を形成することができる。
このチェンバの別の大きい方の壁は２つの検出用電極組
立体の一方（後述する）の導体を支持する絶縁性基板に
よって形成することができる。このチェンバの残りの小
さい方の側壁は２つの検出用電極組立体の他方（後述す
る）の導体を支持する絶縁性フレームによって形成する
ことができる。
貫通孔を有するマスクを使用する場合には、絶縁性フレ
ーム（イオン化チェンバの複数の側壁を形成し、かつ、
例えば、薄いフォイル状マスクを支持することができ
る）を媒質（例えば、プレート状に取り付けられたラジ
オクロマトグラムまたはエレクトロフォレトグラム）の
方に軽く押圧するか、または、これに非常に接近させて
保持しておく。後者の場合には、１種または２種以上の
ガスを連続流にしてチェンバに流す場合には、フレーム
と媒質（例えば、プレート）との間に漏洩があってもガ
ス流量を一定に維持することが可能となり、従って、ガ
ス純度を維持できる。この媒質自体でイオン化チェンバ
の１つの壁を形成するようにすることもできる。その他
に、イオン化チェンバを検出用電極組立体およびマスク
を含む１つまたは複数個の壁で全体的にまたは部分的に
画成することもできる。
このマスクは複合構造、すなわち、所定の形状および大
きさの貫通孔を複数個有する導電性シートで裏打ちされ
た、放射線透過絶縁材料よりなるシートを含む複合構造
であるのが望ましい。例えば、このマスクは、厚さ約15
ミクロンの、マイラー(Mylar; 登録商標)のシートのよ
うな著しく強い絶縁性プラスチックを、貫通孔を行列状
に規則的に配列したアルミニウムまたはステンレス鋼の
金属シートに接着させて成るものを含んでいてもよい。
このマスクは取り扱い易い下部構体を形成する。この下
部構体としての金属シートは、金属シート、例えば、よ
り薄い（アルミニウムまたはステンレス鋼の）シートの
複数個の貫通孔に対応させてこれら貫通孔よりも大きな
複数個の貫通孔を有する銅のシートで裏打ちされてい
る。このような複合構造の利点は、マスクの有効部分、
すなわち、より薄い金属シートを上下方向から保護で
き、しかも、使用者はこの下部構体を、より薄い金属シ
ートが所要の異なる大きさの貫通孔を有する下部構体と
取り換えることができることにある。あるいはまた、マ
スクは複数個の貫通孔を含む薄いステンレス鋼シートま
たはフォイルを絶縁フレームに張り渡して接着したもの
でもよい。
検出用電極組立体が１ユニットの副組立体を形成し、マ
スクが別のユニットの副組立体を形成し、これら副組立
体を異なる寸法の放射線透過領域または孔を有する一連
の異なるマスクを所要に応じて使用できるように、一時
的に固着して一体化するのが望ましい。
本発明の実施例においては、２つの検出用電極組立体の
各々に複数の導体を同様に等間隔で配置する。これら導
体は２つの電極組立体でそれぞれグリッドを形成し、一
方の検出用電極組立体のグリッドは他方の検出用電極組
立体のグリッドを、例えば直角に交差するように延在さ
せている。マスクは平らな部材を具え、この部材は放射
線透過領域または孔が等間隔に配置されており、その間
隔は検出用電極組立体の導体の間隔と同一である。マス
クの放射線透過領域または孔は、一般的には、電極組立
体のグリッドの相隣接する導体間の間隔よりも狭い。高
電位に維持される導体のアノードグリッドを導体のカソ
ードグリッドとマスク（両者は接地電位に維持される）
の間に設け、よってアノードグリッドのいずれの側にも
実質的にバランスのとれた電位勾配が存在する。マスク
の放射線透過領域または孔の形状を、走査されるべきラ
ジオグラムのタイプに適した形状とするのが望ましい。
例えば、放射性バンド状物質の列を含んでいるラジオグ
ラムにおいては、放射線透過領域または孔の形状を適正
な長方形となし、この孔の長軸をバンド状物質の長さの
方向に（すなわち、列の幅方向に）延在させる。これら
孔は、例えば、端部が半円形の長方形であってもよい。
他方、ラジオグラムが放射性スポット状物質を含んでい
る場合には、放射線透過領域または孔を長方形にするこ
とができるが、正方形とする（なお、これらは円形とも
なし得る）のが望ましい。これら放射線透過領域または
孔の形状は、走査ヘッドおよび後述する試料受容領域の
間で相対的に移動させる時にたどる走査経路に応じて選
定するのが望ましい。
走査手段は、走査ヘッド手段と試料受容領域の間を相対
的に移動させる少なくとも１つのステッピングモータを
具えるのが望ましい。例えば、少なくとも１行の長方形
の放射線透過領域または孔を有するマスクは、（上述し
たような）放射性バンド状物質を走査するために使用す
ることができる。後者の場合には、ステッピングモータ
は、（ある行中の）各放射線透過領域または孔が（それ
ぞれの列中の）放射性バンド状物質をそれぞれ走査して
行けるように、相対的に移動させる。放射性スポット状
物質を走査する場合には、好ましくはマスクには、行列
に規則的に（例えば、方形に）放射線透過領域または孔
を配列させ、走査手段には、蛇行走査またはラスタ走査
を行うため、走査ヘッド手段および試料受容領域の相対
移動を行わせるための２個のステッピングモータを設け
る。例えば、第１ステッピングモータを付勢して走査ヘ
ッド手段に従ってマスクをＸ方向にステップ移動させて
水平走査ラインを走査する。次いで、第２ステッピング
モータを付勢して走査ヘッド手段に従ってマスクをＸ方
向と直交するＹ方向に短い距離だけステップ移動させ
る。次いで、第１ステッピングモータを再付勢して走査
ヘッド手段をＸ方向と逆方向にステップ移動させて別の
水平走査ラインを走査し、順次にこのステップ移動を行
わせて走査経路をたどるように走査する。このように、
マスク中の各放射線透過領域または孔は、ステップごと
に、ラジオグラム上の対応する隣接する領域を順次に走
査する。ステップの総数とは、マスク中の各放射線透過
領域または孔がサンプル領域のそれぞれの区域すなわち
“フレーム”を走査し、よって検出用電極組立体の対応
する導体交差点がこのサンプル区域に露出されることを
言う。
以下、図面により本発明の実施例を説明する。
まず、本発明の検出器および計数器（カウンタ）の一例
を説明するまえに、本発明の原理を第２図を参照して説
明する。
第２図において、８はラジオグラムの平面を示し、この
ラジオグラムを、複数個の放射線透過領域すなわち孔７
（以下、マスク領域または孔と称する）を有するマスク
６で走査する。１つのマスク領域（または孔）７の面積
をａ×ａとし、これに対応する走査領域の面積をｌ×ｌ
とする。この走査領域（ｌ×ｌ）をラジオグラム８の上
方に距離ｄだけ離して位置させてある。説明の便宜のた
めに、それぞれ検出用アノードおよびカソード電極組立
体を構成する直交導体の交差点が平面９内にあるとす
る。従って、この平面９には、複数個の走査領域（ｌ×
ｌ）が含まれ、これら走査領域は、マスク６を第1a図ま
たは第1b図に矢印で示す蛇行走査経路またはラスタ走査
経路に沿って走査する時に、それぞれのマスク領域（ま
たは孔）７によって露出される領域である。
この走査経路は、各マスク孔（ａ×ａ）によってとらえ
られる放射能を、隣接するマスク孔によってとらえられ
る放射能から何ら妨害を受けることなく測定できるよう
な通路となっている。
従って、走査領域ｌ×ｌの下側にある各点からの放射能
を記録するため、マスク６を順次にステップ移動させ、
各ステップ移動毎に各マスク領域７を次の隣接する領域
ａ×ａ内に移動させるようにしてマスクを蛇行走査経路
に沿って移動させる。データの収集に掛る全走査時間を
Ｔとすると、走査領域（ｌ×ｌ）の各エレメント（ａ×
ａ）において、マスク領域７が消費できる時間はTa2/ｌ
２にすぎない。各エレメントに対する記録カウント数、
すなわち放射性崩壊数は次のようにして計算することが
できる。
領域（ｌ×ｌ）内でのカウントは ここで、Ｃは表面活性(surface activity),すなわちラ
ジオグラムの表面近傍の放射能を表す量である。
マスク領域または孔７は、全走査時間Ｔのうちa2／ｌ2・
T だけ各ステップ移動した位置で消費する。従って、全
走査時間Ｔにおけるカウント／エレメントは この式(1) から、次の１）〜３）の重要な結論に達す
る。
すなわち、 １）カウント数／エレメントはｌに依存しない。
２）カウント数／エレメントはa4に比例する。
３）カウント数／エレメントは1/d2に比例する。
第１の事実は、走査マスクを使用する場合には、検出器
を割合広い面積に分割しても何ら損失はないことを明示
している。このようにすることにより多くの利点が得ら
れる。マスクは、放射線透過領域または孔“ａ×ａ”の
アレーを領域“ｌ×ｌ”と一定距離だけ離した場合、こ
のマスクによって空間分解能が正確に規制されることに
なり、マスクを交換することにより、分解能を正確かつ
容易に変化させることができる。上述したベラチニ(Bel
lazini) の文献からも明らかなように、分解能を正しく
選択することが非常に重要である。“ａ”を２倍に大き
くすると検出事象はその数が約16倍だけ増大する。従っ
て、特別な実験環境で分解能を過度に良くすることは最
も望ましくないことであることは明らかである。さら
に、ベラチニの文献に示されているような電気泳動また
はクロマトグラフィプレート上に単に１つのワイヤアレ
ーを置いた現在のシステムでは、分解能を正確に制御す
ることはできないので、走査マスクを使用すると、多大
な効果を奏することができる。
最大感度を得るためには、ラジオグラムをできるだけ検
出平面９に接近させるべきである。従って、“ｄ”をで
きるだけ小さくとるべきである。マルチワイヤ型比例計
数管（カウンタ）は精巧なので、ワイヤ構体に物体を繰
返し近づけると、通常の実験室条件においても、急激に
損傷したり悪影響を及ぼすことになっている。従って、
走査マスクを使用することは検出器の内部構体を相当程
度保護することになる。また、このマスクを使用するこ
とはワイヤに通常印加される高圧からオペレータを保護
することになる。
次に、本発明によるマルチワイヤ型走査検出器の一例を
説明する。
第1a図および第1b図はそれぞれのラジオグラム中に発生
する放射能の帯状（バンド状）分布および点状（スポッ
ト状）分布をそれぞれ示す線図である。これらバンド状
またはスポット状放射能分布は、例えば、エレクトロフ
ォレトグラムまたはラジオクロマトグラムのいずれか一
方から得られ得る。詳しくはRobert E.Silman の名前で
出願されたヨーロッパ特許出願第82305198.2号を参照さ
れたい。この第1a図および第1b図または、それぞれ（図
中矢印で示すような）適当な走査パターンに従ってバン
ド状放射能またはスポット状放射能を走査するために使
用される（この点については後述する）有孔マスクの一
部分を示している。
第３図〜第10図は走査ヘッドおよび例えば（第1b図に示
すような）ラジオグラム８のスポット状放射能を走査す
るために使用できるヘッド構成部分を示す図である。
本発明の一実施例による走査ヘッドのいくつかの構成部
分、すなわち、２個の検出用電極組立体および有孔マス
クを第４図に展開図として示す。この第４図において、
検出用カソード電極組立体はガラスプレート１を具え、
このプレート１上には間隔“ｌ”で平行に金のストリッ
プ２が被着されている。これらストリップ２によりカソ
ード電極組立体９の、離間した導体から成るグリッドが
形成されている。アノード電極組立体11はガラスフレー
ム３を具え、このフレーム３は支持体として備えられた
ものである。両フレームの間には間隔“ｌ”で細いワイ
ヤ４が張り渡してある。これらワイヤによりアノード電
極組立体の、離間した導体から成るグリッドが形成され
ている。さらに、ガラスフレーム５はマスクの支持体で
あり、薄いシートまたはフォイル状のステンレス鋼製の
マスク６を張り渡してある。このステンレス鋼製マスク
６には一定間隔ｌ×ｌのグリッド上に、各々の大きさが
ａ×ａの複数個の孔がフォトエッチングにより形成され
ている。これら金のストリップ２およびワイヤ４には図
示されていないが、端子手段を備え、後述するような信
号処理手段と容易に接続できるようになっている。
これらカソードおよびアノード電極組立体９および11は
結合して単一ユニットとするのが望ましく、同様に、ガ
ラスフレーム５およびマスク６を単一ユニットとするの
が望ましい。これら２つのユニットを図示しないが、一
時的に固着して一体にし、異なるマスク、すなわち、所
望に応じた異なる大きさの放射線透過領域または孔を有
するマスクの一連の使用ができるようにするのが望まし
い。検出用電極ユニット8,11とマスクユニット5,6 と
を、導体2,4 の交差点とそれぞれのマスク領域７の中心
とが一致するように一体にする（第３図参照）。
第５図〜第８図は別の実施例による検出用電極下部構体
およびマスク下部構体を示す図である。このような構成
によれば製造および取り扱いが容易となる。
第５図および第６図に示す構成は全体的に第４図の構成
に類似している。この構成はカソード電極組立体９と、
アノード電極組立体11を持った交差点検出器およびマス
ク６を具えている。しかしながら、これら電極組立体お
よびマスクの構成が異なる。
このカソード電極組立体９は、（例えば、プリント回路
基板のような）ガラス繊維強化プラスチック基板上にス
ズメッキ銅をストライプ状に蒸着して形成される。アノ
ード電極組立体11はガラス繊維強化プラスチックのシー
トにより形成されたフレームにより形成される。このフ
レームの反対側には、図示しないそれぞれ線状の接触パ
ッドがスズメッキ銅をより薄くストリップ状に蒸着して
形成されている。これらパッドには穴があけられ、これ
らの穴に、フレームに張り渡すアノードワイヤ４が入れ
られている。
マスク構体６をアノードワイヤフレーム11の下に位置さ
せる。繊維強化プラスチックからならる絶縁フレームは
導電性下面すなわちフレームの下側面に接着させたスズ
メッキ銅のような導電層5aを有する。第６図に示すよう
な導電層5aは、第７図および第８図に示す有孔銅プレー
ト6aと電気的に接触する。第７図および第８図に示すよ
うに、銅プレート6aは比較的厚く、複数個の比較的大き
な貫通孔7aを有している。この銅プレート6aの上側表面
6bには、スズ／鉛合金をメッキするのが望ましい。銅プ
レート6aの貫通孔7aは全体的に矩形であるが、第7a図に
示すように、半円形状の端部を有している。各貫通孔の
全長は約3mm であり、幅は約1.5mm である。これら貫通
孔7aは第７図に示すように、行または列のいずれかの方
向の中心間隔を約6mm として行列状に配列する。この銅
プレート6aの背面側にアルミニウムまたはステンレス鋼
の層、シートまたはフォイル6cを設ける。この層6cは絶
縁シート6dを含む下部構造体の一部分を構成している。
この状態を第８図に示す。この銅プレート6aの貫通孔7a
の各々に対応して、比較的小さな寸法の貫通孔7bがシー
ト6cに設けられている。この金属シート6cを絶縁シート
6dに通常は永久的に接着する。この絶縁シート6dはメリ
ニックス(Melimix；登録商標)またはマイラー(Mylar；
登録商標)のような著しく強い材料の薄いシートとする
のが好適である。このシート6dにより貫通孔7bの全てが
覆われるが、シート6dは、例えば、十分な飛程を有する
β線を透過する。
第７図および第８図に示す構造による利点は、複合マス
ク６の有効部分、すなわち、放射線透過領域を画成する
シート6cが上側から比較的厚い銅層6aによって保護さ
れ、下側からは丈夫な強い絶縁シート6dによって保護さ
れることである。こうすることにより、マスクは一層丈
夫になり、実験室条件の下で受けることになる取り扱い
により良好に耐えることができる。さらに、下部構体6c
/6d を異なる大きさの貫通孔7bとともに容易に利用でき
る。このようにすることにより、システムの分解能を変
えるために、一方の下部構体6c/6d を異なる大きさの貫
通孔7bを有する別の下部構体と取り換えることが容易に
なる。同様にして、汚染した場合には、下部構体6c/6d
を別の同様な構体に容易に取り換えることができる。
なお、第５図には、図示を容易にするために、層6c,6d
を省略してある。
ここで再び第６図を説明する。各アノードワイヤ４の端
部（すなわち、第６図には一側面しか示していないが、
絶縁性フレーム５の各側面）に隣接して、マイラーまた
はメリニックス（いずれも登録商標）のような絶縁材料
から成る細い（または薄い）ストリップ3aが設けられて
いる。これらストリップ3aはそれぞれフレーム５のそれ
ぞれの側面の長さ方向に沿って走っており、このフレー
ムの側面からわずかに外側でアノードワイヤ４の端部の
下側に突出している。
また、第６図に示すように、フレーム５の隣接する端部
は傾斜させるか湾曲させてある。このストリップ3aおよ
びフレーム５の傾斜または湾曲させた端部は、アノード
ワイヤ４とマスク６の導電性部分との間に長い通路を形
成したので“トラッキング”を防止する機能を有してい
る。“トラッキング”とは、アノードワイヤとマスクの
間の高電圧のために、絶縁体表面の絶縁破壊および絶縁
体表面を横切って移動する小スパークを生ずることをい
う。このような“トラッキング”は、このような構造で
ない場合、アノードワイヤ４と接地マスク６との間の比
較的高い電位差に起因して生じてしまうものである。
第４図または第５図〜第８図のいずれかに示したような
構成成分（これらの構成成分は上述したようにイオン化
チェンバを画成するか、あるいは部分的に画成するか、
あるいはまたイオン化チェンバに含まれるかも知れな
い）は、第９図および第10図に示すように走査ヘッド10
に含まれ、この走査ヘッド10は後述するがＸ−Ｙ直交面
内で滑動可能に取り付けられている。イオン化チェンバ
を含むか、またはこれを画成する走査ヘッドは、チェン
バ内の個々のイオン化事象を収集するために、それぞれ
複数個の金ストリップ２およびワイヤ４を設置してい
る。イオン化事象の座標を１つの（複数の）イオン化事
象に最も近い１つの（複数の）交差点の座標と、ラジオ
グラム８に対するマスク６の位置に基づき測定する（後
述する）。このイオン化チェンバをあるガスまたは混合
ガス（典型例では90％のアルゴン，10％のメタン）の連
続ガス流で満たすか、あるいは、（例えば、マスクを第
７図および第８図のように構成するか、マスク中の貫通
孔を、上述したように、マイカの窓で被覆する場合に
は）このチェンバを封鎖してその内部にあるガスまたは
混合ガスを含ませる。図を簡単にするため、第９図およ
び第10図にはイオン化チェンバへのガス接続部を示して
いない。連続ガス流を使用してチェンバを充満させる場
合には、マスク６の周辺領域、すなわち（第４図に示
す）フレーム５の下側表面およびラジオグラムを指示す
る（例えば、ガラス製の）プレートの上側表面にわたる
周辺領域間での漏洩は最小となっており、ガス消費量を
一定に維持して空気がイオン化チェンバ内に浸入するの
を回避することができる。このようにする理由は、使用
時にイオン化チェンバ内でのガス純度を維持することが
重要であるからである。
第３図はイオン化チェンバの一部分を示す図である。ラ
ジオグラム８はイオン化チェンバ内で、四角のマスク領
域または孔７の規則的なアレーを有するマスク６の下側
に位置させてある。マスク領域または孔７のすぐ下側の
放射能領域からのβ粒子線のみが、イオン化チェンバ中
のガス空間、すなわちマスク６と検出用電極組立体との
間の空間に入ることができる。このマスク６を接地電位
にし、細いワイヤ４（直径0.1mm）を正の高電位にして
加速場を作る。
検出用電極組立体を具える検出ヘッドを遅延線を含むタ
イプのような通常のパルス計数手段と一緒に使用して放
射能分布に関する出力を得るようにすることもできる。
第９図に示すように、走査ヘッド10を摺動部13に取り付
け、この摺動部13を他方の摺動部14に取り付けてある。
摺動部13,14 は互いに直交する方向に移動できるように
なっている。摺動部13,14 の移動方向を第９図に矢印ａ
およびｂで示す。摺動部14を固定支持体15に取り付けて
ある。ステッピングモータ28および29はそれぞれの出力
軸16，21を有していて、偏心板17,22 にそれぞれ固定さ
れている。これら偏心板17,22 を連続棒19,24 にそれぞ
れ18,23 で示す箇所で旋回自在に結合する。この連結棒
19,24 の他端を走査ヘッド10に20,25 で示す箇所で旋回
自在に結合する。このような構成により、モータ28,29
の軸16,21 のステップ移動により、ＸおよびＹの直交方
向に走査ヘッド10をそれぞれ直線的に移動させることが
できる。
第10図は第９図に示す検出へッド組立体の断面を示す線
図で、通常は、１枚の紙または薄いポリマシートの形態
をなしているラジオグラム８を、装置の基礎部27上に載
置されたプレート26上に取り付けてある。これらステッ
ピングモータ28および29を制御して走査ヘッド10を一連
のステップ移動を順次行わせてこの走査ヘッドが蛇行走
査経路をたどるようにする。このようにすると、走査ヘ
ッド10のワイヤ４およびストリップ２の各交差点は、ラ
ジオグラム８上のそれぞれの走査領域を形成する一連の
隣接する走査区域に順次露出される。
第３図に示すように、β粒子が複数のマスク領域または
孔７のいずれか１つを通り抜け、イオン化チェンバ内の
ガスがイオン化される。このイオン化により生成された
負のイオン、すなわち、電子がアノードワイヤ４へ向け
て加速され、その結果、なだれ現象を起こし、さらに多
くの正および負のイオンが生ずる。これらのイオンはア
ノードワイヤ４およびカソードストリップ４によってそ
れぞれ収集されて、これらにそれぞれ第３図に示すよう
に電流Ia,Ic が生ずる。この場合、カソードストリップ
２は、正の高電位にあるアノードワイヤに対して負の電
位に維持されているので、正のイオンを収集する。マス
ク６の導電性部分に流れる電流は使用されないが、イオ
ン化チェンバはこの電流が最小限になるように設計され
ている。
これら信号電流IaおよびIcは時間（例えば、前述したベ
ラチニ(Bellazini) の文献にも記載されているような公
知の遅延線を使用して）または位置（例えば、前述した
プラン(Pullan)の文献に記載されているようなコーディ
ングマトリックスを使用して）のいずれかに符号化され
る。ストリップ２はそれぞれのマスク領域または孔７の
中心のすぐ上側の交差点でワイヤ４と交差しているの
で、信号電流IaおよびIcはマスク６の所定位置に対する
特定交差点で発生するイオン化事象を表している。従っ
て、個別のイオン化事象の位置座標を、マスク領域また
は孔７のアレーと（マスク６の各走査点に対する）ワイ
ヤ４およびストリップ２の、対応する交差点全体にわた
って検出することができる。
各順次走査におけるステップ数はマスク領域または孔７
の形状および寸法や、走査されるべきラジオグラムのタ
イプに保存する。例えば、マスク６をより大きな、ある
いはより小さなマスク領域または孔を有するマスクに取
り換えて分解能を変えることもできる。さらに、ラジオ
グラム８がバンド状の放射性物質を列状に並べたもの
で、これがそれぞれの列の方向に同時に走査されるよう
な場合には、走査ヘッド10の一連の走査ステップ移動を
一方向だけ行うことができる（第1a図参照）。
【図面の簡単な説明】
第1a図および第1b図はそれぞれのラジオグラムに分布し
た放射能のバンドおよびスポットと、適当な放射線透過
領域または孔を持った走査マスクの一部分と、適切な走
査路を示すために用いられた矢印とを示す線図、 第２図は複数個の放射線透過領域、または孔（ａ×ａ）
を有するマスクをラジオグラムを走査させる時、導体孔
交差点によって臨まれる走査領域（ｌ×ｌ）を説明する
ための線図、 第３図は検出用電極組立体を示す略線的斜視図、 第４図は本発明の一実施例による検出用電極下部構体の
各エレメントおよびマスク下部構体を示す展開斜視図、 第５図は本発明の他の実施例による検出用下部構体およ
びマスク下部構体を示す正面断面図、 第６図は第５図に示す構成の一部分を拡大して示す断面
図、 第７図は第５図に示す構成に使用されるマスクを示す斜
視図、 第7a図はマスクの孔の形状を説明するための線図、 第８図は第７図に示すマスクを拡大して示す部分的拡大
断面図、 第９図および第10図は本発明の好適実施例による検出用
ヘッドをそれぞれ示す斜視図および断面図である。 1 ……ガラスプレート、 2 ……ストリップ、 3,5 ……ガラスフレーム、 3a……ストリップ、 4 ……ワイヤ、 5a……導電層、 6 ……マスク、 6a……有孔銅プレート、 6b……上側表面、 6c……アルミニウムまたはステンレス鋼、 6d……絶縁性シート、 7 ……孔、 7a……貫通孔、 8 ……ラジオグラム、 9 ……平面、 10……走査ヘッド、 11……アノード電極組立体、 13,14 ……摺動体、 15……固定支持体、 16,21 ……出力軸、 17,22 ……偏心板、 19,24 ……連結棒、 26……プレート、 27……基礎部、 28,29 ……ステッピングモータ。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】平面状支持体上の試料媒質中の物質の放射
    性崩壊によって生起される個々のイオン化事象に関連し
    て信号を出力する放射能分布測定装置おいて、 (A) イオン化チェンバと、 (B) 該イオン化チェンバ内に配置され、かつ、それぞれ
    間隔をおいて配置された複数の導体からなるアレーを有
    し、一方のアレーの複数の導体と他方のアレーの複数の
    導体とが交差して多数の導体交差点を形成するように互
    いに間隔をおいて配置された２つの検出用電極組立体、
    および多数の放射線透過領域を有し、かつ、前記多数の
    放射線透過領域がそれぞれ前記導体交差点と対応するよ
    うに前記第２の検出用電極組立体に対して支持されたシ
    ート状またはフォイル状のマスクを有する走査ヘッド
    と、 (C) 前記試料媒質を受容するための前記平面状支持体の
    試料受容領域に前記試料媒質が存在するときに、前記マ
    スクが前記平面状支持体に近接するように前記試料受容
    領域に並置された走査ヘッド支持手段と、 (D) 前記マスクの放射線透過領域を前記試料受容領域に
    対して所定の経路で走査させ、対応する前記導体交差点
    を前記試料受容領域のそれぞれの走査領域に露出させ、
    前記検出用電極組立体が信号を出力するように、前記走
    査ヘッドと前記試料受容領域との間の相対的移動を生ぜ
    しめる走査手段と を具えたことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】前記マスクはフレームによって支持される
    平な部材を具えていることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の装置。
  3. 【請求項３】前記マスクは絶縁性フレームにより前記検
    出用電極組立体から離間させてあり、絶縁性部材が前記
    フレームに隣接する検出用電極組立体の複数の導体のそ
    れぞれの端部の下に延在していることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の装置。
  4. 【請求項４】前記２つの検出用電極組立体は１ユニット
    の副組立体を形成し、前記マスクは別のユニットの副組
    立体を形成し、これら副組立体は一時的に固着する手段
    により一体化され、それぞれ異なる大きさの放射線透過
    領域または孔を有する多数のマスクのうちのいずれか１
    つを所要に応じて使用できるように構成したことを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
  5. 【請求項５】前記マスクは複数の列に配列されたバンド
    状放射性物質を有する試料媒質を走査するため、少なく
    とも１行に配列された放射線透過領域を有し、前記走査
    手段は前記行中の各放射線透過領域が前記複数の列中の
    それぞれのバンド状放射性物質を走査するように前記走
    査ヘッドと前記試料受容領域とを相対的に移動せしめる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
  6. 【請求項６】前記マスクは行列状に規則的に配列された
    前記放射線透過領域を有し、前記走査手段は前記走査ヘ
    ッドと前記試料受容領域とを相対的または個々に移動さ
    せて蛇行走査を行わせるための２つのステッピングモー
    タを具えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    記載の装置。
  7. 【請求項７】前記マスクはステンレス鋼またはアルミニ
    ウムからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の装置。
  8. 【請求項８】前記放射性崩壊がβ崩壊であることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
  9. 【請求項９】平面状支持体上の試料媒質中の物質の放射
    性崩壊によって生起される個々のイオン化事象に関連し
    て信号を出力する放射能分布測定装置おいて、 (A) イオン化チェンバと、 (B) 該イオン化チェンバ内に配置され、かつ、それぞれ
    間隔をおいて配置された複数の導体からなるアレーを有
    し、一方のアレーの複数の導体と他方のアレーの複数の
    導体とが交差して多数の導体交差点を形成するように互
    いに間隔をおいて配置された２つの検出用電極組立体、
    および絶縁性シートと有孔プレートの間に挟まれた多数
    の孔を有する有孔導電性フォイルからなり、かつ、前記
    多数の孔がそれぞれ前記導体交差点と対応するように前
    記２つの検出用電極組立体に対して支持されたマスクを
    有する走査ヘッドと、 (C) 前記試料媒質を受容するための前記平面状支持体の
    試料受容領域に前記試料媒質が存在するときに、前記マ
    スクが前記平面状支持体に近接するように前記試料受容
    領域に並置された走査ヘッド支持手段と、 (D) 前記有孔導電性フォイルの孔を前記試料受容領域に
    対して所定の経路で走査させ、対応する前記導体交差点
    を前記試料受容領域のそれぞれの走査領域に露出させ、
    前記検出用電極組立体が信号を出力するように、前記走
    査ヘッドと前記試料受容領域との間の相対的移動を生ぜ
    しめる走査手段と を具えたことを特徴とする装置。
JP58220861A 1982-11-25 1983-11-25 放射能分布測定装置 Expired - Lifetime JPH0658403B2 (ja)

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GB8233701 1982-11-25
GB8,233,701 1982-11-25

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JP (1) JPH0658403B2 (ja)
AT (1) ATE30194T1 (ja)
AU (1) AU2105583A (ja)
CA (1) CA1216971A (ja)
DE (1) DE3374030D1 (ja)
ZA (1) ZA838478B (ja)

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