JPH079458B2 - 荷電粒子線線量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、荷電粒子線線量計に関し、特に、レンジを
切り替えることなく、広いダイナミツクレンジを得るた
めの構成に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来の荷電粒子線線量計を示す構成図であり、
図において、（１）は電離箱（図示せず）からの電流入
力、（２）はこの電流入力（１）を受けるオペアンプ、
（R₁）はこのオペアンプ（２）に並列接続した抵抗、
（３）はこのオペアンプ（２）の出力を変換する電圧−
周波数変換器、（４）はこの電圧−周波数変換器（３）
の出力を計数するカウンターである。

従来の荷電粒子線線量計は前述したように構成されてお
り、以下に、その動力について説明する。

まず、オペアンプ（２）の非反転入力（2a）は接地され
ているため、反転入力側（2b）も常にOVとなつている。
反転入力側（2b）にに電流を流し込むと流れ込んだ電流
は抵抗（R₁）で電圧降下し、反転入力側（2b）がOVにな
るような出力電圧でバランスする。したがつて、測定電
流範囲は抵抗（R₁）とオペアンプ（２）の電源電圧で決
定される。

前記オペアンプ（２）の出力電圧は（R₁・Is）で求めら
れ、極性は反転入力側（2b）に流れ込む方向がマイナ
ス、流れ出る方向がプラスとなる。抵抗（R₁）に10KΩ
を用いると感度は100μA/Vで、レンジを変えたい場合は
この抵抗（R₁）を切り替える。例えば1KΩでは1mA/V、1
00KΩでは10μA/Vとなる。しかし、最大感度はオペアン
プの入力バイアス電流で制約され、最低感度は最低負荷
抵抗によつて制約される。この出力電圧（R₁・Is）を電
圧−周波数変換器（３）により周波数に変換して、カウ
ンター（４）で計数する。また、レンジを切り替えるた
めにリレー（図示せず）により、使用する抵抗（R₁）を
選んで用いている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の荷電粒子線線量計は以上のように構成されている
ので、感度を変えるためには、その都度レンジを切り替
えなければならないなどの課題があつた。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、特に、レンジを切り替えることなく、広いダイ
ナミツクレンジをもつ荷電粒子線線量計を得ることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る荷電粒子線線量計は、入力電流を流しこ
むオペアンプと、前記オペアンプに並列に接続されたコ
ンデンサにより電荷を集め前記オペアンプの出力の電位
が一定電圧になつた時にパルス信号を発生するコンパレ
ータと、前記パルス信号を正論理パルス及び負論理パル
スに変換するワンシヨツトマルチバイブレータと、前記
正論理パルス及び負論理パルスを入力すると共に零電圧
を負電圧と正電圧とするためアースに対して互いに逆向
きに設けられた一対のダイオードと、前記ダイオードに
接続された第１スイツチングトランジスタ及び第２スイ
ツチングトランジスタと、前記ダイオードに接続された
一定抵抗とを備えた構成である。

〔作 用〕

この発明における荷電粒子線線量計は、正論理パルスを
フイードバツクさせ、並列に接続したダイオードに供給
して負電圧及び正電圧を形成し、正電圧レベルでスイツ
チングトランジスタがオンとなり、一定電圧を介してオ
ペアンプの入力に定電流を流しこんで、たくわえられた
電荷を消すことにより、一定電荷毎に一パルスの波形に
変換し、広いダイナミツクレンジをもつ荷電粒子線線量
計を得ることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明による荷電粒子線線量計を示す回路図であ
り、図において、（１）は電離箱（図示せず）からの電
流入力、（２）はこの電流入力（１）を受けるオペアン
プ、（Ｃ）はこのオペアンプ（２）に並列接続したコン
デンサ、（５）はこのオペアンプ（２）に接続されたコ
ンパレータ、（６）はこのコンパレータ（５）からのパ
ルス信号（5a）を正論理パルス（6a）及び負論理パルス
（6b）に変換するワンシヨツトマルチバイブレータ、
（４）は負論理パルス（6b）を計数するカウンタ、
（７）はアースに対して互いに逆向きに並列接続された
一対のダイオードで、前記正論理パルス（6a）が一定抵
抗（R₁）を介して接続されている。（８）はこのダイオ
ード（７）に接続された第１スイツチングトランジス
タ、（９）はこの第１スイツチングトラジスタ（８）に
接続されベースが接地された第２スイツチングトランジ
スタ、（9A）は前記ダイオード（７）に直列抵抗（R₂）
を介して接続された直列ダイオードである。

この発明による荷電粒子線線量計は前述したように構成
されており、以下、その動作について説明する。

まず、電離箱（図示せず）より流れこむ電離電流による
電流入力（１）をオペアンプ（２）に流しこみ、このオ
ペアンプ（２）に並列に接続されたコンデンサ（Ｃ）に
より電荷を集め、オペアンプ（２）の出力（2a）の電位
が一定電圧になると、コンパレータ（５）より単一パル
スよりなるパルス信号（5a）が発生する。このパルス信
号（5a）をワンシヨツトマルチバイブレータ（６）によ
り、正論理パルス（6a）と負論理パルス（6b）に変換
し、このうち負論理パルス（6b）を出力として、カウン
タ（４）に接続し、正論理パルス（6a）をアースに対し
て並列に逆向きに接続したダイオード（７）によつて、
波形で示すように、零電圧（OVローレベル）を負電圧
（〜−0.6V×ダイオード数）及び正論圧（〜＋0.6V×ダ
イオード数）にして第１スイツチングトランジスタ
（８）のベースに入力し、電位が負電圧の時は、定電流
源からの電流をオンし、正電圧の時にオフとする。又、
第２スイツチングトランジスタ（９）のベースはアース
に接続されているので、第１スイツチングトランジスタ
（８）がオン時は電流が流れないが、第１スイツチング
トランジスタ（８）がオフ時になると、定電圧源の電流
を一定抵抗（R₃）を通して、前記オペアンプ（２）の反
転入力側（2b）に流しこんでコンデンサにたくわえられ
た電荷を消し、再び電荷をたくわえはじめ、同じ動作を
繰り返す。尚、第３トランジスタ（10）は第２スイツチ
ングトランジスタ（９）の温度補償用である。

〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、入力電流を流しこむ
オペアンプに並列に接続されたコンデンサと、その出力
が一定電位になつた時パルス信号を出力するコンパレー
タと、このパルス信号を正負論理パルスに変換するワン
シヨツトマルチバイブレータと、これら一方の負論理パ
ルスをカウンタで計数し、正論理パルスを並列のダイオ
ードを介してフイードバツクさせ、正電圧レベルでスイ
ツチングトランジスタをオンし、定電圧源から電流を一
定抵抗を通して、オペアンプの入力に流しこむようにし
ているため、広いダイナミツクレンジをもつ荷電粒子線
線量計が得られ、従来のようにレンジ切替えをする必要
が皆無となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による荷電粒子線線量計を
示す回路図、第２図は従来の荷電粒子線線量計を示すブ
ロツク図である。 （１）は電流入力、（５）はコンパレータ、（６）はワ
ンシヨツトマルチバイブレータ、（6a）は正論理パル
ス、（6b）は負論理パルス、（７）はダイオード、
（R₁）は一定抵抗、（８）は第１スイツチングトランジ
スタ、（９）は第２スイツチングトランジスタである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電離箱より流れ込む電離電流を一定電荷毎
   に１パルスの波形に変換する荷電粒子線線量計におい
   て、入力電流を流しこむオペアンプと、前記オペアンプ
   に並列に接続されたコンデンサにより電荷を集め前記オ
   ペアンプの出力の電位が一定電圧になつた時にパルス信
   号を発生するコンパレータと、前記パルス信号を正論理
   パルス及び負論理パルスに変換するワンシヨツトマルチ
   バイブレータと、 前記正論理パルス及び負論理パルスを入力すると共に零
   電圧を負電圧と正電圧とするためアースに対して互いに
   逆向きに設けられた一対のダイオードと、前記ダイオー
   ドに接続された第１スイツチングトランジスタ及び第２
   スイツチグトランジスタと、前記ダイオードに接続され
   た一定抵抗とを備え、前記正電圧レベルで前記各スイツ
   チングトランジスタを介して定電圧源の電流を前記オペ
   アンプの入力に供給し、前記コンデンサにたくわえられ
   た電荷を消すようにしたことを特徴とする電荷粒子線線
   量計。