JPH07311272A - Radioactive ray detector - Google Patents
Radioactive ray detectorInfo
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- JPH07311272A JPH07311272A JP10288394A JP10288394A JPH07311272A JP H07311272 A JPH07311272 A JP H07311272A JP 10288394 A JP10288394 A JP 10288394A JP 10288394 A JP10288394 A JP 10288394A JP H07311272 A JPH07311272 A JP H07311272A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、放射線検出器に関し、
特に放射線取扱施設において作業に従事する人の被ばく
管理に用いられる携帯型の放射線検出器に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a radiation detector,
In particular, the present invention relates to a portable radiation detector used for radiation exposure management of workers engaged in radiation handling facilities.
【０００２】[0002]
【従来の技術】放射線取扱施設においては、個人の被ば
く管理が重要視されている。このような個人の被ばく管
理を行うものとしては、半導体検出素子を用いてＸ線や
γ線、高エネルギーのβ線などの線量当量（Ｓｖ）を測
定する放射線線量計がよく用いられている。2. Description of the Related Art In radiation handling facilities, management of individual exposure is considered important. A radiation dosimeter that uses a semiconductor detection element to measure the dose equivalent (Sv) of X-rays, γ-rays, high-energy β-rays, and the like is often used to manage such individual exposure.
【０００３】図７は半導体検出素子を用いた従来の放射
線検出器を示しており、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面
方向から見た断面図である。7A and 7B show a conventional radiation detector using a semiconductor detection element. FIG. 7A is a top view and FIG. 7B is a sectional view as seen from the side.
【０００４】図７において、３つの放射線検出素子（以
下、検出素子と略す）７２、７４及び７６は、銅などの
金属からなる基板７０上に配置されている。基板７０に
は、信号処理回路（図示せず）が設けられており、検出
素子７２〜７６は図示しないリード線によってその信号
処理回路に接続されている。なお、７２ａ、７４ａ及び
７６ａは、それぞれ検出素子７２、７４及び７６の有感
部であり、半導体から成っている。In FIG. 7, three radiation detecting elements (hereinafter abbreviated as detecting elements) 72, 74 and 76 are arranged on a substrate 70 made of a metal such as copper. A signal processing circuit (not shown) is provided on the substrate 70, and the detection elements 72 to 76 are connected to the signal processing circuit by lead wires (not shown). Reference numerals 72a, 74a and 76a are sensitive portions of the detection elements 72, 74 and 76, respectively, and are made of semiconductor.
【０００５】検出素子７２は、検出面の正面側をフィル
タ８２によって覆われている。また、検出素子７６は、
検出面の正面側をフィルタ８６によって覆われている。
ここで、フィルタ８２は、例えばチタン（Ｔｉ）フィル
タのような減弱作用の小さいフィルタである。一方、フ
ィルタ８６は、例えば鉛（Ｐｂ）フィルタのような放射
線の減弱作用の大きなフィルタである。フィルタ８２及
びフィルタ８６の厚さは、例えば０．５ｍｍである。な
お、検出素子７４は、フィルタには覆われていない。The detection element 72 is covered with a filter 82 on the front side of the detection surface. Further, the detection element 76 is
The front side of the detection surface is covered with a filter 86.
Here, the filter 82 is a filter having a small attenuation action, such as a titanium (Ti) filter. On the other hand, the filter 86 is a filter having a large radiation attenuation effect, such as a lead (Pb) filter. The thickness of the filters 82 and 86 is, for example, 0.5 mm. The detection element 74 is not covered by the filter.
【０００６】そして、検出素子及びフィルタは破損防止
のためカバー９０によって覆われており、更にカバー９
０の内部は、振動や衝撃に対する耐性を強めるためにモ
ールド材９２によってモールドされている。なお、簡単
のため、図７（ａ）では、カバー９０及びモールド材９
２を省略している。The detection element and the filter are covered with a cover 90 to prevent damage, and further the cover 9 is used.
The inside of 0 is molded with a molding material 92 in order to enhance resistance to vibration and shock. For simplicity, in FIG. 7A, the cover 90 and the molding material 9 are
2 is omitted.
【０００７】この従来検出器において、３つの検出素子
は、それぞれ図１２に示すような感度のエネルギー依存
性を示す。このような３つの検出素子によって測定した
測定値に所定の演算処理を施すことにより、法令で定め
られた１ｃｍ、３ｍｍ、７０μｍ線量当量を求めてい
る。In this conventional detector, each of the three detection elements exhibits energy dependence of sensitivity as shown in FIG. Dose equivalents of 1 cm, 3 mm, and 70 μm defined by law are obtained by subjecting the measured values measured by such three detecting elements to a predetermined arithmetic processing.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示した従来の検出器はフィルタが各検出素子の正面側に
のみ設けられていたので、側面方向から入射する放射線
に関してはフィルタが作用しないため、低エネルギーの
放射線に対する側面方向の感度が正面方向より相対的に
上昇し、感度分布が不均一になるという問題があった。However, in the conventional detector shown in FIG. 7, since the filter is provided only on the front side of each detection element, the filter does not act on the radiation incident from the side direction. However, there is a problem in that the sensitivity in the lateral direction to low-energy radiation is relatively increased compared to the front direction, and the sensitivity distribution becomes non-uniform.
【０００９】図８は、図７に示した従来検出器の各検出
素子の感度の方向特性を示すグラフであり、241 Ａｍか
ら放射される６０ｋｅＶのγ線に対する感度の分布を示
している。この感度分布は、放射線検出装置の幅方向、
すなわち図７（ａ）において矢印Ａで示す方向に沿っ
た、検出素子７２〜７６の各々の中心点を通る断面内の
感度分布を示している。なお、これら感度分布は、感度
の絶対値を示したものではなく、各検出素子の検出面の
正面方向の感度を１とした場合の各方向の相対感度を示
している。図８を見ると、正面がＰｂフィルタのような
減弱作用の大きなフィルタで覆われている検出素子７６
の感度分布に、非常に大きな方向依存性があることがわ
かる。FIG. 8 is a graph showing the directional characteristics of the sensitivity of each detecting element of the conventional detector shown in FIG. 7, and shows the sensitivity distribution for 60 keV γ-rays emitted from 241 Am. This sensitivity distribution is the width direction of the radiation detector,
That is, FIG. 7A shows the sensitivity distribution in the section along the direction indicated by the arrow A and passing through the center points of the detection elements 72 to 76. Note that these sensitivity distributions do not show the absolute values of the sensitivities, but the relative sensitivities in each direction when the sensitivity in the front direction of the detection surface of each detection element is 1. As shown in FIG. 8, the detection element 76 whose front surface is covered with a filter having a large attenuation effect such as a Pb filter.
It can be seen that the sensitivity distribution of has a very large direction dependence.
【００１０】図１２に示す各フィルタ付き検出素子の感
度のエネルギー依存性のグラフからわかるように、Ｐｂ
フィルタなどの減弱作用の大きなフィルタで覆った検出
素子とフィルタのない検出素子とは、放射線のエネルギ
ーが約２００ｋｅＶ以下のところで感度の差が非常に大
きくなっている。このため、減弱作用の大きなフィルタ
で覆われた検出素子では、約２００ｋｅＶ以下の低エネ
ルギー放射線に対しては、フィルタで覆われている方向
からの放射線に対する感度と、フィルタに覆われていな
い方向からの放射線に対する感度との差が大きくなる。
従って、検出素子の側面方向から入射した放射線が正面
方向から入射した放射線に比べて過大評価されてしま
い、同じ量の放射線が入射した場合でも、側面方向から
入射する場合の方が測定値が大きくなる。As can be seen from the graph of the energy dependence of the sensitivity of the detection elements with filters shown in FIG.
The difference in sensitivity between the detection element covered with a filter having a large attenuation effect such as a filter and the detection element without a filter is very large when the radiation energy is about 200 keV or less. Therefore, in the detection element covered with a filter having a large attenuation effect, for low energy radiation of about 200 keV or less, the sensitivity to the radiation from the direction covered with the filter and the sensitivity to the radiation not covered with the filter The difference in sensitivity to radiation is large.
Therefore, the radiation incident from the side direction of the detection element is overestimated compared to the radiation incident from the front direction, and even if the same amount of radiation is incident, the measured value is larger when incident from the side direction. Become.
【００１１】なお、図８のグラフでは、チタンなどの減
弱作用の小さいフィルタで覆われた検出素子については
感度分布に顕著な方向依存性が見られないが、これは図
１２からわかるように、６０ｋｅＶのγ線に対しては減
弱作用の小さいフィルタがある場合とない場合とで感度
にあまり差がないためである。しかしながら、同じく図
１２からわかるように、約３０ｋｅＶ以下の放射線に対
しては、減弱作用の小さいフィルタについてもフィルタ
の有無によって感度の差が大きくなるので、減弱作用の
小さいフィルタで覆われた検出素子の場合も感度の方向
依存性が顕著になる。In the graph of FIG. 8, there is no remarkable direction dependence in the sensitivity distribution for the detection element covered with a filter such as titanium having a small attenuation effect, but this can be seen from FIG. This is because there is not much difference in sensitivity for γ-rays of 60 keV with and without a filter having a small attenuation effect. However, as can be seen from FIG. 12 as well, with respect to the radiation of about 30 keV or less, the difference in sensitivity becomes large depending on the presence or absence of the filter even if the filter has a small attenuation action, so that the detection element covered with the filter having a small attenuation action is detected. Also in the case of 1, the direction dependency of the sensitivity becomes remarkable.
【００１２】このように検出素子の感度に方向依存性が
あると、フィルタつきの検出素子の検出データの信頼性
が低下し、正確な線量当量を求めることができない。When the sensitivity of the detection element has a direction dependency as described above, the reliability of the detection data of the detection element with a filter is lowered, and an accurate dose equivalent cannot be obtained.
【００１３】そこで、検出素子の感度の方向依存性を低
減する方法としては、図９に示すように、検出素子の正
面だけでなく側面部もフィルタで覆う方法が考えられ
る。図において、フィルタ８２ａ及びフィルタ８６ａ
は、それぞれフィルタ８２及びフィルタ８６と同一材
質、同一厚さであり、各検出素子の側面部を覆ってい
る。Therefore, as a method of reducing the direction dependence of the sensitivity of the detection element, as shown in FIG. 9, a method of covering not only the front surface of the detection element but also the side surface portion with a filter can be considered. In the figure, a filter 82a and a filter 86a
Are made of the same material and have the same thickness as the filters 82 and 86, respectively, and cover the side surface of each detection element.
【００１４】このように検出素子の側面部もフィルタで
覆ってしまえば、図８に示したような極端な感度の方向
依存性は解消される。しかしながら、より細かく見れ
ば、フィルタに対して垂直に入射する放射線と斜め方向
に入射する放射線とでフィルタを通過する際の経路長が
異なるため、放射線の入射方向によって減弱の度合いが
異なり、この場合も感度に方向依存性が生じてしまう。If the side surface of the detecting element is also covered with the filter in this way, the extreme direction dependence of sensitivity as shown in FIG. 8 is eliminated. However, in more detail, since the path length when passing through the filter differs between the radiation incident perpendicularly to the filter and the radiation incident obliquely, the degree of attenuation varies depending on the incident direction of the radiation. However, the sensitivity also becomes directionally dependent.
【００１５】また、他の方法としては、側面方向からの
放射線を遮蔽してしまうという方法も考えられる。すな
わち、側面方向からの放射線を過大評価するよりも、む
しろ完全に遮蔽してカウントに入れないようにしてしま
うという考え方である。As another method, a method of blocking radiation from the lateral direction can be considered. That is, rather than overestimate the radiation from the lateral direction, the idea is to completely shield the radiation from being counted.
【００１６】この例を示した図が図１０であり、図１０
において、各検出素子７２〜７６の側面は、基板と同一
材質である銅製のハウジング８８ａ、８８ｂ及び８８ｃ
によりそれぞれ覆われている。ここで、ハウジング８８
ａ〜８８ｃは、約２ｍｍ厚みを有しており、しかも銅製
であるので低エネルギーの放射線に対する減弱作用は極
めて高くなる。A diagram showing this example is shown in FIG.
In, the side surfaces of each of the detection elements 72 to 76 are made of the same material as the substrate, and are made of copper housing 88a, 88b and 88c.
Respectively covered by. Where the housing 88
Since a to 88c have a thickness of about 2 mm and are made of copper, the attenuation effect on low energy radiation becomes extremely high.
【００１７】図１１は、図１０に示した放射線検出器の
各検出素子の感度の方向特性を示すグラフであり、241
Ａｍから放射される６０ｋｅＶのγ線に対する感度の分
布を示している。この感度分布も各検出素子の正面方向
の感度に対する相対感度の分布を示している。グラフか
らわかるように、検出素子７２及び７４については、側
面方向から入射する放射線がほとんど遮蔽されている
が、検出素子７６は側面方向の感度がかなりある。ま
た、斜め方向から入射する放射線に対して、検出素子７
６の感度の低下が大きい。[0017] FIG. 11 is a graph showing the direction characteristic of the sensitivity of each detector element of the radiation detector shown in FIG. 10, 241
The distribution of sensitivity to 60 keV γ-rays emitted from Am is shown. This sensitivity distribution also shows the distribution of relative sensitivity with respect to the sensitivity of each detection element in the front direction. As can be seen from the graph, with respect to the detection elements 72 and 74, most of the radiation incident from the side direction is shielded, but the detection element 76 has a considerable side direction sensitivity. In addition, the detection element 7 detects the radiation incident from an oblique direction.
The decrease in sensitivity of 6 is large.
【００１８】検出素子７６の側面方向の感度上昇は、検
出素子７６の正面を覆うＰｂフィルタ８６と側面を覆う
銅製ハウジング８８ｃとで、放射線の減弱作用の差がほ
とんどないためであり、これはハウジング８８ｃを厚く
するなどすればある程度低減できる。しかし、検出素子
７６の斜め方向の感度が低下している部分は、Ｐｂフィ
ルタ８６を通過する放射線についての感度なので、ハウ
ジングを改善してもこの感度低下は依然として残る。The increase in the sensitivity of the detecting element 76 in the lateral direction is because there is almost no difference in the radiation attenuation effect between the Pb filter 86 that covers the front surface of the detecting element 76 and the copper housing 88c that covers the side surface. It can be reduced to some extent by increasing the thickness of 88c. However, the portion where the sensitivity of the detecting element 76 in the oblique direction is reduced is the sensitivity for the radiation passing through the Pb filter 86, and therefore this reduction in sensitivity still remains even if the housing is improved.
【００１９】このように、ハウジングにより側面方向か
ら入射する放射線を遮蔽したとしても、依然としてある
程度の感度の方向依存性は残る。As described above, even if the housing blocks the radiation incident from the lateral direction, the direction dependence of the sensitivity still remains to some extent.
【００２０】また、放射線検出器の使用環境によって
は、検出素子の側面方向から入射する放射線の測定が必
要な場合もあり、側面方向を完全に遮蔽してしまうとそ
のような場合に対応できない。Depending on the environment in which the radiation detector is used, it may be necessary to measure the radiation incident from the lateral direction of the detection element. If the lateral direction is completely shielded, such a case cannot be dealt with.
【００２１】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、感度の方向依存性の小さい放射線検
出器を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a radiation detector having a small sensitivity direction dependency.
【００２２】[0022]
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明に係る放射線検出器は、放射線を検出する
放射線検出素子と、この放射線検出素子を覆い放射線を
減弱するフィルタとを含む放射線検出器において、フィ
ルタが放射線検出素子の有感部を中心とする一様厚みの
球殻形状をなすことを特徴とする。In order to achieve the above object, a radiation detector according to the present invention includes a radiation detecting element for detecting radiation and a filter for covering the radiation detecting element and attenuating the radiation. In the radiation detector, the filter has a spherical shell shape with a uniform thickness centered on the sensitive portion of the radiation detection element.
【００２３】また、放射線検出素子を複数設ける場合
に、各放射線検出素子を検出面に垂直な方向に縦に所定
の間隔を有して積み重ねて配置するとともに、各放射線
検出素子を各々の有感部を中心とする一様厚みの球殻形
状をなすフィルタで覆い、下側の放射線検出素子を覆う
フィルタほど減弱作用を大きいものを用いることを特徴
とする。Further, when a plurality of radiation detecting elements are provided, the radiation detecting elements are vertically stacked at a predetermined interval in the direction perpendicular to the detection surface and arranged, and each radiation detecting element is provided with its own sensitivity. It is characterized in that it is covered with a filter having a spherical shell shape with a uniform thickness centered on the portion, and a filter having a larger attenuation effect is used for the lower radiation detection element.
【００２４】[0024]
【作用】本発明は以上のような構成を有しており、放射
線検出素子の有感部を中心とする一様厚みの球殻形状の
フィルタを用いることにより、放射線検出素子に入射す
る放射線が通過するフィルタの厚みが、その放射線の入
射方向に関わりなくほぼ一定となるため、検出素子の感
度の方向依存性が低減される。The present invention has the above-described structure, and by using a spherical shell-shaped filter having a uniform thickness centered on the sensitive portion of the radiation detecting element, the radiation incident on the radiation detecting element is prevented. Since the thickness of the filter passing through is almost constant regardless of the incident direction of the radiation, the direction dependency of the sensitivity of the detection element is reduced.
【００２５】更に、複数の放射線検出素子を縦に積み重
ね、下側の放射線検出素子を覆うフィルタほど減弱作用
の大きいものを用いることにより、複数の放射線検出素
子を平面上に配置する場合と比較して、放射線検出素子
の側面方向が他の放射線検出素子のフィルタによって一
部遮蔽されることによって起こる感度の方向依存性がな
くなる。Further, by stacking a plurality of radiation detecting elements vertically and using a filter having a larger attenuation effect as the filter covering the lower radiation detecting element is used, a comparison is made with a case where the plurality of radiation detecting elements are arranged on a plane. As a result, the direction dependency of the sensitivity caused by the fact that the lateral direction of the radiation detecting element is partially shielded by the filter of another radiation detecting element is eliminated.
【００２６】[0026]
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づき
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２７】図１は、本発明に係る放射線検出器の第１
実施例を示しており、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面方
向から見た断面図である。FIG. 1 shows a first radiation detector according to the present invention.
It shows an embodiment, (a) is a top view, (b) is a cross-sectional view seen from the side direction.
【００２８】図１において、基板１０上には、３つの検
出素子１２、１４及び１６が配設されている。基板１０
は、銅などから成り、信号処理回路（図示せず）が設け
られている。検出素子１２〜１６は図示しないリード線
によってその信号処理回路に接続される。なお、１２
ａ、１４ａ及び１６ａは、検出素子の有感部であり、半
導体から成っている。In FIG. 1, three detection elements 12, 14 and 16 are arranged on a substrate 10. Board 10
Is made of copper or the like and is provided with a signal processing circuit (not shown). The detection elements 12 to 16 are connected to their signal processing circuits by lead wires (not shown). 12
Reference numerals a, 14a and 16a denote sensitive parts of the detection element, which are made of semiconductor.
【００２９】検出素子１２及び１６は、それぞれフィル
タ２２及び２６で覆われている。ここで、フィルタ２２
は減弱作用の小さいＴｉフィルタであり、フィルタ２６
は減弱作用の大きいＰｂフィルタである。フィルタ２２
及び２６は、一様厚さの球殻形状をなしており、それぞ
れ検出素子１２及び１６の有感部の中心がそれぞれの球
殻の中心となるように配置されている。なお、ここで挙
げたたフィルタの材質はあくまで一例であり、この他に
も、減弱作用の小さいフィルタとしては例えばアルミニ
ウムを用いることもでき、また減弱作用の大きいフィル
タとしては例えば銅やタングステンを用いることができ
る。The detection elements 12 and 16 are covered with filters 22 and 26, respectively. Here, the filter 22
Is a Ti filter having a small attenuation effect, and the filter 26
Is a Pb filter having a large attenuation effect. Filter 22
And 26 have a spherical shell shape with a uniform thickness, and are arranged so that the centers of the sensitive portions of the detection elements 12 and 16 respectively become the centers of the respective spherical shells. Note that the materials of the filters mentioned here are merely examples, and in addition to this, aluminum can be used as a filter having a small attenuation effect, and copper or tungsten is used as a filter having a large attenuation effect. be able to.
【００３０】また、本実施例では、ＪＩＳなどの規格に
適合するように、フィルタの無い検出素子１４の有感部
１４ａの視野として正面方向に対して±６０°の範囲が
確保されており、他の検出素子のフィルタによって遮ら
れないような配置となっている。Further, in the present embodiment, the field of view of the sensitive portion 14a of the detection element 14 having no filter is secured within a range of ± 60 ° with respect to the front direction so as to comply with the standards such as JIS. The arrangement is such that it is not blocked by the filters of other detection elements.
【００３１】なお、本実施例において、検出素子１２〜
１６は、例えば１辺５ｍｍの正方形形状であり、有感部
１２ａ〜１６ａは、例えば１辺３ｍｍの正方形形状であ
る。また、フィルタ２２及び２６は、内径約８ｍｍであ
る。フィルタ２２の厚みは、材質がチタンの場合はは約
０．５ｍｍであり、アルミニウムの場合は約２ｍｍであ
る。また、フィルタ２６の厚みは、材質によって変わる
が鉛、銅、タングステンの場合０．５ｍｍ〜２ｍｍであ
る。In the present embodiment, the detection elements 12 ...
16 is, for example, a square shape having a side of 5 mm, and the sensitive parts 12a to 16a are, for example, a square shape having a side of 3 mm. The filters 22 and 26 have an inner diameter of about 8 mm. The thickness of the filter 22 is about 0.5 mm when the material is titanium and about 2 mm when it is aluminum. The thickness of the filter 26 varies depending on the material, but is 0.5 mm to 2 mm for lead, copper, and tungsten.
【００３２】検出素子１２〜１６とフィルタ２２及び２
６とは、破損防止のためカバー３０で覆われている。ま
た、カバー３０の内部は、振動や衝撃に対する耐性を向
上させるためにモールド材３２によってモールドされて
いる。なお、カバー３０及びモールド材３２は、放射線
に対する減弱作用の極めて小さい樹脂などから成ってい
る。なお、簡単のため、図１（ａ）においてはカバー３
０及びモールド材３２を省略した。Detection elements 12 to 16 and filters 22 and 2
6 is covered with a cover 30 to prevent damage. Further, the inside of the cover 30 is molded with a molding material 32 in order to improve resistance to vibration and shock. The cover 30 and the molding material 32 are made of resin or the like, which has a very small effect of reducing radiation. For simplicity, the cover 3 is shown in FIG.
0 and the molding material 32 are omitted.
【００３３】このように、本実施例では、検出素子を覆
うフィルタの形状を、検出素子の有感部を中心とする球
殻としたため、有感部に入射する放射線に対しては、入
射方向によらずフィルタの見かけ上の厚みが等しくなる
ため、放射線の入射方向による減弱度合いの差がなくな
る。従って、低エネルギー放射線に対する検出素子の感
度の方向依存性が著しく低減される。As described above, in the present embodiment, the shape of the filter covering the detection element is a spherical shell centered on the sensitive portion of the detection element. Therefore, the radiation incident on the sensitive portion is directed in the incident direction. Since the apparent thickness of the filter is the same regardless of the above, there is no difference in the degree of attenuation depending on the incident direction of radiation. Therefore, the directional dependence of the sensitivity of the detection element for low-energy radiation is significantly reduced.
【００３４】図２及び図３は、241 Ａｍから放射される
６０ｋｅＶのγ線に対する本実施例の各検出素子１２〜
１６の感度の方向特性を示したグラフである。図２は、
図８と同様、放射線検出器の幅方向、すなわち図１
（ａ）において矢印Ａで示す方向に沿った、検出素子１
２〜１６の各々の中心点を通る断面内の感度分布を示し
ている。この感度分布も、各検出素子の正面方向の感度
を１とした場合の各方向の相対感度を示している。ま
た、図３は、放射線検出器の長手方向、すなわち図１
（ａ）において矢印Ｂで示す方向に沿った方向の断面内
の感度分布であり、図１（ｂ）において紙面の上を正面
として正面の右から左に向かう方向に見た感度分布を示
している。2 and 3 show the detection elements 12 to 12 of this embodiment for 60 keV γ-rays emitted from 241 Am.
It is the graph which showed the direction characteristic of 16 sensitivity. Figure 2
Similar to FIG. 8, the width direction of the radiation detector, that is, FIG.
The detection element 1 along the direction indicated by the arrow A in FIG.
The sensitivity distribution in the cross section passing through each of the center points 2 to 16 is shown. This sensitivity distribution also shows the relative sensitivity in each direction when the sensitivity in the front direction of each detection element is 1. In addition, FIG. 3 shows a longitudinal direction of the radiation detector, that is, FIG.
FIG. 1A shows a sensitivity distribution in a cross section along the direction indicated by the arrow B, and in FIG. 1B, the sensitivity distribution seen from the right to the left of the front with the top of the paper as the front is shown. There is.
【００３５】図２及び図３のグラフと図８のグラフとを
比較すれば、本実施例は図７の従来の放射線検出器に比
べて感度の方向特性がよく改善されていることがわか
る。なお、図３において、各感度分布のグラフが左右非
対称となっているのは、他の検出素子を覆っているフィ
ルタの影響を受けるためである。Comparing the graphs of FIGS. 2 and 3 with the graph of FIG. 8, it can be seen that the present embodiment has improved the directional characteristic of sensitivity better than the conventional radiation detector of FIG. Note that, in FIG. 3, the graph of each sensitivity distribution is asymmetric because it is influenced by the filter covering the other detection elements.
【００３６】このように、本実施例によれば、検出素子
の感度の方向依存性が小さくなるので、検出素子の正面
側から入射する放射線を、入射方向によらずほぼ一様な
感度で検出できる。As described above, according to this embodiment, the direction dependency of the sensitivity of the detection element is reduced, so that the radiation incident from the front side of the detection element is detected with substantially uniform sensitivity regardless of the incident direction. it can.
【００３７】なお、本実施例において、検出素子の配置
は図１に示したものに限られない。例えば図４に示すよ
うに、基板１０上に、フィルタ無し（検出素子１４）、
Ｔｉフィルタ付き（検出素子１２）、Ｐｂフィルタ付き
（検出素子１６）の順に検出素子を配置しても、図１に
示した放射線検出器と同様の効果が得られる。放射線取
扱施設においては、床面からの放射線は少なく、水平方
向及びそれより上方向から入射する放射線の割合が高く
なると考えられる。従って、図４の放射線検出器を用い
る場合、放射線検出器を人体に装着するときにフィルタ
無しの検出素子が上になるように縦に装着すれば、フィ
ルタ無しの検出素子１４について、他の検出素子のフィ
ルタの影響が小さくできるという利点がある。In this embodiment, the arrangement of the detecting elements is not limited to that shown in FIG. For example, as shown in FIG. 4, there is no filter (detection element 14) on the substrate 10,
Even if the detection elements are arranged in this order with the Ti filter (detection element 12) and with the Pb filter (detection element 16), the same effect as the radiation detector shown in FIG. 1 can be obtained. In radiation-handling facilities, there is little radiation from the floor, and the proportion of radiation incident from the horizontal direction and above is considered to be high. Therefore, when the radiation detector of FIG. 4 is used, if the radiation detector is mounted vertically so that the detection element without the filter faces upward when the radiation detector is mounted on the human body, the detection element 14 without the filter can be used for other detection. There is an advantage that the influence of the element filter can be reduced.
【００３８】また、本実施例において、フィルタ２２及
び２６の内部をモールドすれば、更に強度を高めること
ができる。In the present embodiment, the strength can be further increased by molding the inside of the filters 22 and 26.
【００３９】なお、本実施例においては、原理上、球殻
状フィルタの中心は検出素子の有感部の中心と一致する
ことが望ましいが、多少ずれた場合でも十分な効果を得
ることができる。例えば、フィルタを半球殻形状として
検出素子を覆う構成とした場合、フィルタの中心と有感
部の中心が多少ずれるが、このような構成でも検出素子
の感度の方向特性をかなり改善することができる。この
ような半球殻形状には、製作が容易になるという利点が
ある。In this embodiment, in principle, it is desirable that the center of the spherical shell-shaped filter be coincident with the center of the sensitive portion of the detection element, but a sufficient effect can be obtained even if it is slightly deviated. . For example, when the filter is formed in a hemispherical shell shape so as to cover the detection element, the center of the filter and the center of the sensitive portion are slightly deviated from each other. Even with such a configuration, the directional characteristic of the sensitivity of the detection element can be considerably improved. . Such a hemispherical shell shape has the advantage of being easy to manufacture.
【００４０】図５は、本発明の第２実施例を示してい
る。前述の第１実施例は検出素子を平面上に配置したも
のであったのに対し、この第２実施例は検出素子を縦に
積み上げた構成となっている。FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, the detection elements are arranged on a plane, whereas in the second embodiment, the detection elements are vertically stacked.
【００４１】図５において、銅などから成る基板４０に
は検出素子４２が配設されている。検出素子４２は、減
弱作用の大きいＰｂフィルタ５２で覆われている。Ｐｂ
フィルタ５２は、検出素子４２の有感部４２ａの中央部
を中心とする球殻形状となっている。In FIG. 5, a detection element 42 is provided on a substrate 40 made of copper or the like. The detection element 42 is covered with a Pb filter 52 having a large attenuation effect. Pb
The filter 52 has a spherical shell shape centered on the central portion of the sensitive portion 42a of the detection element 42.
【００４２】Ｐｂフィルタ５２の上部には検出素子４４
が固定されている。そして、検出素子４４及びＰｂフィ
ルタ５２を覆うようにフィルタ５４が設けられている。
フィルタ５４は、減弱作用の小さいＴｉフィルタであ
り、検出素子４４の有感部４４ａより上の部分は有感部
４４ａの中央部をを中心とする半球殻形状となってお
り、それより下の部分は円筒形状となっている。A detection element 44 is provided above the Pb filter 52.
Is fixed. A filter 54 is provided so as to cover the detection element 44 and the Pb filter 52.
The filter 54 is a Ti filter having a small attenuation effect, and the portion above the sensitive portion 44a of the detection element 44 has a hemispherical shell shape centered on the central portion of the sensitive portion 44a, and below it. The part has a cylindrical shape.
【００４３】Ｔｉフィルタ５４の上部には検出素子４６
が固定されており、更にこれら検出素子及びフィルタの
全体がカバー６０で覆われている。A detection element 46 is provided on the Ti filter 54.
Are fixed, and the entire detection element and filter are covered with a cover 60.
【００４４】フィルタ５２、５４及びカバー６０の内部
は、それぞれ樹脂などの減弱作用の小さいモールド材６
２、６４及び６６でモールドされている。これにより振
動や衝撃に対する耐性が向上されるとともに、検出素子
４４及び４６の固定を行っている。The insides of the filters 52 and 54 and the cover 60 are respectively made of a molding material 6 such as resin having a small damping effect.
Molded at 2, 64 and 66. As a result, resistance to vibration and shock is improved, and the detection elements 44 and 46 are fixed.
【００４５】第２実施例では、検出素子を覆うフィルタ
が、下に行くほど（すなわち内側になるほど）減弱作用
の大きなものになっている。この場合、検出素子が複数
のフィルタで覆われることになっても、外側のフィルタ
は検出素子の感度に対してほとんど影響を及ぼさない。
これは、外側の減弱作用の小さなフィルタによる放射線
の吸収が内側の減弱作用の大きなフィルタによる放射線
の吸収に比べ極めて小さいので、外側のフィルタの影響
がほとんど無視できるためである。また、この第２実施
例は、下側に配置された検出素子の正面方向が他の検出
素子によって遮られる構成となっているが、これも検出
素子の感度にほとんど影響を与えない。フィルタの場合
と同様、他の検出素子による放射線の吸収はその内側に
あるフィルタによる吸収に比べて無視できるほど小さい
ためである。In the second embodiment, the filter covering the detecting element has a greater attenuation effect as it goes downward (that is, as it goes inward). In this case, even if the detection element is covered with a plurality of filters, the outer filter has almost no influence on the sensitivity of the detection element.
This is because the absorption of radiation by the outer filter having a small attenuation effect is extremely smaller than the absorption of radiation by the inner filter having a large attenuation effect, so that the influence of the outer filter can be almost ignored. Further, in the second embodiment, the front direction of the detection element arranged on the lower side is blocked by another detection element, but this also has little influence on the sensitivity of the detection element. This is because, as in the case of the filter, the absorption of radiation by other detection elements is negligibly smaller than the absorption by the filter inside thereof.
【００４６】このように第２実施例によれば、検出素子
の正面側を覆うフィルタを球殻形状としたため、検出素
子の感度の方向特性を改善できるとともに、検出素子を
縦に積み重ねる構造としたため、第１実施例のような隣
のフィルタの影響による側面方向の感度低下（図３参
照）も改善される。As described above, according to the second embodiment, since the filter covering the front side of the detection element has a spherical shell shape, the direction characteristic of the sensitivity of the detection element can be improved, and the detection elements are vertically stacked. The reduction in sensitivity in the lateral direction (see FIG. 3) due to the influence of the adjacent filter as in the first embodiment is also improved.
【００４７】図６は、241 Ａｍから放射される６０ｋｅ
Ｖのγ線に対する第２実施例の各検出素子４２〜４６の
感度の方向特性を示したグラフである。この感度分布
も、各検出素子の正面方向の感度を１とした場合の各方
向の相対感度を示している。この場合も、従来の放射線
検出器の感度特性のグラフ（図８）と比較すれば、感度
の方向特性が改善されていることがわかる。FIG. 6 shows 60 ke emitted from 241 Am.
It is a graph which showed the directional characteristic of the sensitivity of each detecting element 42-46 of a 2nd example to V gamma rays. This sensitivity distribution also shows the relative sensitivity in each direction when the sensitivity in the front direction of each detection element is 1. Also in this case, it can be seen that the direction characteristic of the sensitivity is improved by comparing with the graph (FIG. 8) of the sensitivity characteristic of the conventional radiation detector.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る放射
線検出器によれば、検出素子の正面側を覆うフィルタの
形状を球殻状としたので、検出素子に入射する放射線が
通過するフィルタの厚みが入射方向によらずほぼ一定と
なるため、検出素子の感度の方向依存性が低減される。As described above, according to the radiation detector of the present invention, since the shape of the filter covering the front side of the detection element is spherical shell-shaped, the filter through which the radiation incident on the detection element passes. Since the thickness of the detector is substantially constant regardless of the incident direction, the direction dependency of the sensitivity of the detection element is reduced.
【００４９】複数の放射線検出素子を縦に積み重ね、下
側の放射線検出素子を覆うフィルタほど減弱作用を大き
いものを用いることにより、複数の放射線検出素子を平
面上に配置する場合と比較して、放射線検出素子の側面
方向が他の放射線検出素子のフィルタによって一部遮蔽
されることによって起こる感度の方向依存性がなくな
る。Compared with the case where a plurality of radiation detecting elements are arranged on a plane, by stacking a plurality of radiation detecting elements vertically and using a filter having a larger attenuation effect as the filter covering the lower radiation detecting element is used, The direction dependency of the sensitivity caused by partially shielding the side surface direction of the radiation detection element by the filter of another radiation detection element is eliminated.
【図１】本発明の第１実施例を示した図であり、（ａ）
は上面図、（ｂ）は側面方向から見た断面図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, (a)
Is a top view and (b) is a cross-sectional view as viewed from the side.
【図２】第１実施例の放射線検出器の各検出素子の感度
分布を示したグラフである。FIG. 2 is a graph showing a sensitivity distribution of each detection element of the radiation detector according to the first exemplary embodiment.
【図３】第１実施例の放射線検出器の各検出素子の感度
分布を示したグラフである。FIG. 3 is a graph showing a sensitivity distribution of each detection element of the radiation detector according to the first exemplary embodiment.
【図４】第１実施例において、検出素子の配置を変えた
例を示す上面図である。FIG. 4 is a top view showing an example in which the arrangement of the detection elements is changed in the first embodiment.
【図５】本発明の第２実施例を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.
【図６】第２実施例の放射線検出器の各検出素子の感度
分布を示したグラフである。FIG. 6 is a graph showing a sensitivity distribution of each detection element of the radiation detector according to the second exemplary embodiment.
【図７】従来の放射線検出器を示した図であり、（ａ）
は上面図、（ｂ）は側面方向から見た断面図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional radiation detector, (a)
Is a top view and (b) is a cross-sectional view as viewed from the side.
【図８】図７に示した従来の放射線検出器の各検出素子
の感度分布を示したグラフである。8 is a graph showing a sensitivity distribution of each detection element of the conventional radiation detector shown in FIG.
【図９】従来の放射線検出器の他の例を示す断面図であ
る。FIG. 9 is a sectional view showing another example of a conventional radiation detector.
【図１０】従来の放射線検出器の更に他の例を示す断面
図である。FIG. 10 is a sectional view showing still another example of a conventional radiation detector.
【図１１】図１０に示した従来の放射線検出器の各検出
素子の感度分布を示したグラフである。11 is a graph showing a sensitivity distribution of each detection element of the conventional radiation detector shown in FIG.
【図１２】フィルタが無い場合及びＴｉフィルタ，Ｐｂ
フィルタで覆われた場合の各検出素子の感度のエネルギ
ー依存性を示すグラフである。FIG. 12: Without filter, Ti filter, Pb
It is a graph which shows the energy dependence of the sensitivity of each detection element when covered with a filter.
１０ 基板 １２、１４、１６ 検出素子 １２ａ、１４ａ、１６ａ 有感部 ２２ Ｔｉフィルタ ２６ Ｐｂフィルタ ３０ カバー ３２ モールド材 10 Substrate 12, 14, 16 Detection Element 12a, 14a, 16a Sensitive Part 22 Ti Filter 26 Pb Filter 30 Cover 32 Molding Material
Claims (3)
する放射線を減弱するフィルタと、 を含む放射線検出器において、 前記フィルタは、前記放射線検出素子の有感部を中心と
する一様な厚みの球殻形状をなすことを特徴とする放射
線検出器。1. A radiation detector comprising: a radiation detection element for detecting radiation; and a filter for covering the radiation detection element and attenuating the radiation incident on the radiation detection element, wherein the filter is the radiation detection element. A radiation detector characterized by having a spherical shell shape of uniform thickness centered on the sensitive part of.
数の放射線検出素子と、 これら各放射線検出素子を覆い、それぞれ互いに異なる
減弱作用をもつフィルタと、 を含み、前記各放射線検出素子による計数値に所定の演
算処理を施すことにより放射線の線量当量を求める放射
線検出器において、 前記各フィルタは、前記各放射線検出素子の有感部を中
心とする一様な厚みの球殻形状をなすことを特徴とする
放射線検出器。2. A plurality of radiation detecting elements arranged with their detection surfaces oriented in the same direction, and a filter which covers each of these radiation detecting elements and which has mutually different attenuation actions. In a radiation detector that obtains a radiation dose equivalent by performing a predetermined calculation process on a count value, each filter has a spherical shell shape with a uniform thickness centered on a sensitive part of each radiation detection element. A radiation detector characterized by the above.
定の間隔を有して積み重ねられて配置されるとともに、
下側の放射線検出素子ほど減弱作用の大きいフィルタに
よって覆われることを特徴とする放射線検出器。3. The radiation detector according to claim 2, wherein each of the radiation detection elements is vertically stacked with a predetermined interval in a direction perpendicular to a detection surface, and is arranged.
A radiation detector characterized in that the lower radiation detection element is covered with a filter having a larger attenuation effect.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6102883A JP2873270B2 (en) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | Radiation detector |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
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