JPH11183627A - ガンマ線補償型中性子電離箱 - Google Patents
ガンマ線補償型中性子電離箱Info
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- JPH11183627A JPH11183627A JP9348189A JP34818997A JPH11183627A JP H11183627 A JPH11183627 A JP H11183627A JP 9348189 A JP9348189 A JP 9348189A JP 34818997 A JP34818997 A JP 34818997A JP H11183627 A JPH11183627 A JP H11183627A
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- G01T3/00—Measuring neutron radiation
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- H01J47/00—Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
- H01J47/12—Neutron detector tubes, e.g. BF3 tubes
- H01J47/1205—Neutron detector tubes, e.g. BF3 tubes using nuclear reactions of the type (n, alpha) in solid materials, e.g. Boron-10 (n,alpha) Lithium-7, Lithium-6 (n, alpha)Hydrogen-3
- H01J47/1211—Ionisation chambers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実質的なガンマ線の飽和特性の劣化を無く
す。 【解決手段】 信号電極２に複数設けた孔９の面積の合
計を信号電極２の表面積の５％以下に設定する制限事項
を与えたものである。隣接する孔９と孔９との間の距離
Ｗ１を信号電極２と補償電極３との間隔Ｄの２倍以上に
設定すれば、個々の孔の漏れ電界を独立して考えること
できる。また、信号電極２の孔９と表面２ａ，２ｂとが
交わる部分を曲面９ｂ，９ｃに形成すれば電界の急峻な
変化を無くすことができる。
す。 【解決手段】 信号電極２に複数設けた孔９の面積の合
計を信号電極２の表面積の５％以下に設定する制限事項
を与えたものである。隣接する孔９と孔９との間の距離
Ｗ１を信号電極２と補償電極３との間隔Ｄの２倍以上に
設定すれば、個々の孔の漏れ電界を独立して考えること
できる。また、信号電極２の孔９と表面２ａ，２ｂとが
交わる部分を曲面９ｂ，９ｃに形成すれば電界の急峻な
変化を無くすことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、原子炉等におい
てガンマ線の存在下で中性子のみを計数するためのガン
マ線補償型中性子電離箱に関するものである。
てガンマ線の存在下で中性子のみを計数するためのガン
マ線補償型中性子電離箱に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は特開平４−３６３８５６号公報で
示された信号電極に孔が設けられたガンマ線補償型中性
子電離箱を示したものである。図７において、１は円筒
状の高圧電極、２は高圧電極１の内側に所定間隔を置い
て同心状に配置された円筒状の信号電極、３は信号電極
２の内側に所定間隔を置いて同心状に配置された円筒状
の補償電極、４は高圧電極１に高電圧＋ＶＨを加える高
圧電源、５は補償電極３に補償電圧−ＶＣを加える補償
電源、６は信号電極２から得られる中性子電流を増幅す
る増幅器、７は高圧電極１の内側面（信号電極２と対抗
する側の表面）に塗布された10Ｂのような中性子有感物
質、８は信号電極２の外側面（高圧電極１と対抗する側
の表面）に塗布された10Ｂのような中性子有感物質、１
０は高圧電極１と信号電極２との間の電離空間である中
性子電離箱、１１は信号電極２と補償電極３との間の電
離空間である補償電離箱、１２は信号電極２に複数設け
られた孔を示している。これらの孔１２は、図８に示す
ように、信号電極２の周方向及び軸方向に配置されてい
る。
示された信号電極に孔が設けられたガンマ線補償型中性
子電離箱を示したものである。図７において、１は円筒
状の高圧電極、２は高圧電極１の内側に所定間隔を置い
て同心状に配置された円筒状の信号電極、３は信号電極
２の内側に所定間隔を置いて同心状に配置された円筒状
の補償電極、４は高圧電極１に高電圧＋ＶＨを加える高
圧電源、５は補償電極３に補償電圧−ＶＣを加える補償
電源、６は信号電極２から得られる中性子電流を増幅す
る増幅器、７は高圧電極１の内側面（信号電極２と対抗
する側の表面）に塗布された10Ｂのような中性子有感物
質、８は信号電極２の外側面（高圧電極１と対抗する側
の表面）に塗布された10Ｂのような中性子有感物質、１
０は高圧電極１と信号電極２との間の電離空間である中
性子電離箱、１１は信号電極２と補償電極３との間の電
離空間である補償電離箱、１２は信号電極２に複数設け
られた孔を示している。これらの孔１２は、図８に示す
ように、信号電極２の周方向及び軸方向に配置されてい
る。
【０００３】前記公報では、孔１２を直径が５ｍｍで４
８個設けた例を掲記しているが、孔１２の直径や個数及
び孔軸間距離（隣接する孔と孔との間の距離）について
の制限には触れていない。しかし、孔１２によって発生
する漏れ電界の体積がガンマ線補償の幅に相当すること
から、漏れ電界の体積は中性子電離箱１０の体積の数％
以内にすることが望ましい。それは、中性子及びガンマ
線が変化していない状態では、使用電圧の近傍で信号電
流の変化は極力小さいことが望ましく、５％／１００Ｖ
（使用電圧が１００Ｖ変動したときの信号変動が５％以
下）という規格があり、孔１２の面積が大きくなると信
号電流の変動が大きくなり、使用不可となるからであ
る。また、中性子電離箱１０の飽和特性について図２を
用いて説明する。図２において、Ｐは信号電極２に孔１
２が無い場合、Ｑは信号電極２の孔１２の面積の合計が
信号電極２の表面積の５％の場合、Ｒは信号電極２の孔
１２の面積の合計が信号電極２の表面積の１０％の場合
である。この図２より、孔１２の面積の合計が信号電極
２の表面積の５％を越えると、飽和特性の劣化が著しく
実用上問題となることがわかる。前記信号電極２の表面
積は、高圧電極１と対抗する側、または、補償電極３と
対抗する側のいずれか一方の側の表面積のことである。
８個設けた例を掲記しているが、孔１２の直径や個数及
び孔軸間距離（隣接する孔と孔との間の距離）について
の制限には触れていない。しかし、孔１２によって発生
する漏れ電界の体積がガンマ線補償の幅に相当すること
から、漏れ電界の体積は中性子電離箱１０の体積の数％
以内にすることが望ましい。それは、中性子及びガンマ
線が変化していない状態では、使用電圧の近傍で信号電
流の変化は極力小さいことが望ましく、５％／１００Ｖ
（使用電圧が１００Ｖ変動したときの信号変動が５％以
下）という規格があり、孔１２の面積が大きくなると信
号電流の変動が大きくなり、使用不可となるからであ
る。また、中性子電離箱１０の飽和特性について図２を
用いて説明する。図２において、Ｐは信号電極２に孔１
２が無い場合、Ｑは信号電極２の孔１２の面積の合計が
信号電極２の表面積の５％の場合、Ｒは信号電極２の孔
１２の面積の合計が信号電極２の表面積の１０％の場合
である。この図２より、孔１２の面積の合計が信号電極
２の表面積の５％を越えると、飽和特性の劣化が著しく
実用上問題となることがわかる。前記信号電極２の表面
積は、高圧電極１と対抗する側、または、補償電極３と
対抗する側のいずれか一方の側の表面積のことである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のガンマ線補
償型中性子電離箱では、上記構成のように中性子電離箱
１０と補償電離箱１１とが密閉されていないことに起因
して、孔１２の面積の合計に比例して飽和特性が劣化す
る。また、孔１２によって発生する漏れ電界の体積が大
きくなると、ガンマ線補償幅が増加することにより、信
号変動（信号誤差）が増してしまう問題点がある。
償型中性子電離箱では、上記構成のように中性子電離箱
１０と補償電離箱１１とが密閉されていないことに起因
して、孔１２の面積の合計に比例して飽和特性が劣化す
る。また、孔１２によって発生する漏れ電界の体積が大
きくなると、ガンマ線補償幅が増加することにより、信
号変動（信号誤差）が増してしまう問題点がある。
【０００５】ところで、図９に示すように、隣接する孔
１２と孔１２との距離としての孔軸間隔Ｗ２を信号電極
２と補償電極３との間隔つまり補償電離箱１１の厚さＤ
より狭い寸法（Ｗ２＜Ｄ）に設定した場合、個々の孔１
２の漏れ電界Ｅ２が連続した波形分布となり、個々の孔
１２の効果を独立に評価した場合よりも漏れ電界の体積
が大きくなり、信号変動が増加する問題点が生じる。
１２と孔１２との距離としての孔軸間隔Ｗ２を信号電極
２と補償電極３との間隔つまり補償電離箱１１の厚さＤ
より狭い寸法（Ｗ２＜Ｄ）に設定した場合、個々の孔１
２の漏れ電界Ｅ２が連続した波形分布となり、個々の孔
１２の効果を独立に評価した場合よりも漏れ電界の体積
が大きくなり、信号変動が増加する問題点が生じる。
【０００６】また、図１０に示すように、前記孔１２に
相当する孔１３をテーパ孔として形成し、例えば、孔１
３の直径が高圧電極１の側より補償電極３の側に行く従
って徐々に小さくなるように、孔１３を形成した場合、
孔壁面１３ａと信号電極２の外側面（信号電極１と対向
する側の表面）２ａとが交わる部分１４ａ、孔壁面１３
ａと信号電極２の内側面（補償電極３と対向する側の表
面）２ｂとが交わる部分１４ｂのそれぞれはエッジを形
成する。特に、部分１４ｂは孔壁面１３ａと内側面２ｂ
との挟角が鋭角を呈するシャープエッジになっている。
このような場合、図１１に示すように、シャープエッジ
な部分１４ｂに電界Ｅ３の集中が発生しやすくなり、孔
１３によって発生する漏れ電界の変動が急峻となり、補
償電圧の変動の影響を受けやすくなる。しかも、個々の
孔１３の効果を独立に評価するためには、図９に示す孔
軸間隔Ｗ２を大きく取る必要が生じ、孔軸間隔Ｗ２の制
限がさらに厳しくなる問題点を生じる。
相当する孔１３をテーパ孔として形成し、例えば、孔１
３の直径が高圧電極１の側より補償電極３の側に行く従
って徐々に小さくなるように、孔１３を形成した場合、
孔壁面１３ａと信号電極２の外側面（信号電極１と対向
する側の表面）２ａとが交わる部分１４ａ、孔壁面１３
ａと信号電極２の内側面（補償電極３と対向する側の表
面）２ｂとが交わる部分１４ｂのそれぞれはエッジを形
成する。特に、部分１４ｂは孔壁面１３ａと内側面２ｂ
との挟角が鋭角を呈するシャープエッジになっている。
このような場合、図１１に示すように、シャープエッジ
な部分１４ｂに電界Ｅ３の集中が発生しやすくなり、孔
１３によって発生する漏れ電界の変動が急峻となり、補
償電圧の変動の影響を受けやすくなる。しかも、個々の
孔１３の効果を独立に評価するためには、図９に示す孔
軸間隔Ｗ２を大きく取る必要が生じ、孔軸間隔Ｗ２の制
限がさらに厳しくなる問題点を生じる。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、飽和特性の劣化が実用上無視で
きる程度に抑えられて、線量・線質依存性の少ないガン
マ線補償型中性子電離箱を提供することを目的とするも
のである。
ためになされたもので、飽和特性の劣化が実用上無視で
きる程度に抑えられて、線量・線質依存性の少ないガン
マ線補償型中性子電離箱を提供することを目的とするも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るガ
ンマ線補償型中性子電離箱は、それぞれが同心円筒状又
は板状を成し高電圧が加えられる高圧電極と中性子電流
を取り出す信号電極と補償電圧が加えられる補償電極と
を所定間隔を以て順に配設して成り、上記信号電極の一
部に複数個の孔を設けたガンマ線補償型中性子電離箱に
おいて、上記孔の面積の合計を信号電極の表面積の５％
以下に設定したことを特徴とする。
ンマ線補償型中性子電離箱は、それぞれが同心円筒状又
は板状を成し高電圧が加えられる高圧電極と中性子電流
を取り出す信号電極と補償電圧が加えられる補償電極と
を所定間隔を以て順に配設して成り、上記信号電極の一
部に複数個の孔を設けたガンマ線補償型中性子電離箱に
おいて、上記孔の面積の合計を信号電極の表面積の５％
以下に設定したことを特徴とする。
【０００９】請求項２の発明に係るガンマ線補償型中性
子電離箱は、請求項１に記載の隣接する孔と孔との間の
距離を信号電極と補償電極との間隔の２倍以上に設定し
たことを特徴とする。
子電離箱は、請求項１に記載の隣接する孔と孔との間の
距離を信号電極と補償電極との間隔の２倍以上に設定し
たことを特徴とする。
【００１０】請求項３の発明に係るガンマ線補償型中性
子電離箱は、請求項１又は請求項２に記載の信号電極の
孔と表面とが交わる部分を曲面として形成したことを特
徴とする。
子電離箱は、請求項１又は請求項２に記載の信号電極の
孔と表面とが交わる部分を曲面として形成したことを特
徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。図１はこの発明の実施の形態であって、
（ａ）はガンマ線補償型中性子電離箱を軸心に沿い切断
した断面を模式的に示し、（ｂ）は同ガンマ線補償型中
性子電離箱の信号電極の１つの孔周りを拡大して示した
ものである。図１（ａ）において、高圧電極１、信号電
極２、補償電極３、高圧電源４、補償電源５、増幅器
６、中性子有感物質７，８、中性子電離箱１０、補償電
離箱１１は従来例と同一部分である。９は信号電極２に
複数設けられた孔であって、これらの孔９の面積の合計
が信号電極２の表面積の５％以下に設定されている。こ
の信号電極２の表面積が、高圧電極１と対抗する側、ま
たは、補償電極３と対抗する側のいずれか一方の側の表
面積を意味することは前述と同様である。また、隣接す
る孔９と孔９との間の距離である孔軸間隔Ｗ１は、信号
電極２と補償電極３との間隔つまり補償電離空間１１の
距離Ｄの２倍以上に設定されている（Ｗ１≧２・Ｄ）。
前記孔軸間隔Ｗ１は、図１の（ａ）においては、信号電
極２の軸方向間隔を示す形態であるが、複数の孔９が円
筒状の信号電極２の周方向及び軸方向に配置されたこと
から、１つの孔９を基準とし、この基準の孔９とその周
囲に配置された孔９との関係について見れば、円筒状の
信号電極１の周方向間隔、周方向と軸方向との交差方向
間隔をも含むものである。さらに、図１（ｂ）に示すよ
うに、孔９の孔壁面９ａが信号電極２の外側表面２ａと
内側表面２ｂとの双方に交わる部分は、曲面９ｂ，９ｃ
として孔９の全周にわたり形成されている。これらの曲
面９ｂ，９ｃは、研磨により、外側表面２ａと内側表面
２ｂ及び孔壁面８ｂとのそれぞれにエッジを形成するこ
となく滑らかに連続した形態を形成している。
いて説明する。図１はこの発明の実施の形態であって、
（ａ）はガンマ線補償型中性子電離箱を軸心に沿い切断
した断面を模式的に示し、（ｂ）は同ガンマ線補償型中
性子電離箱の信号電極の１つの孔周りを拡大して示した
ものである。図１（ａ）において、高圧電極１、信号電
極２、補償電極３、高圧電源４、補償電源５、増幅器
６、中性子有感物質７，８、中性子電離箱１０、補償電
離箱１１は従来例と同一部分である。９は信号電極２に
複数設けられた孔であって、これらの孔９の面積の合計
が信号電極２の表面積の５％以下に設定されている。こ
の信号電極２の表面積が、高圧電極１と対抗する側、ま
たは、補償電極３と対抗する側のいずれか一方の側の表
面積を意味することは前述と同様である。また、隣接す
る孔９と孔９との間の距離である孔軸間隔Ｗ１は、信号
電極２と補償電極３との間隔つまり補償電離空間１１の
距離Ｄの２倍以上に設定されている（Ｗ１≧２・Ｄ）。
前記孔軸間隔Ｗ１は、図１の（ａ）においては、信号電
極２の軸方向間隔を示す形態であるが、複数の孔９が円
筒状の信号電極２の周方向及び軸方向に配置されたこと
から、１つの孔９を基準とし、この基準の孔９とその周
囲に配置された孔９との関係について見れば、円筒状の
信号電極１の周方向間隔、周方向と軸方向との交差方向
間隔をも含むものである。さらに、図１（ｂ）に示すよ
うに、孔９の孔壁面９ａが信号電極２の外側表面２ａと
内側表面２ｂとの双方に交わる部分は、曲面９ｂ，９ｃ
として孔９の全周にわたり形成されている。これらの曲
面９ｂ，９ｃは、研磨により、外側表面２ａと内側表面
２ｂ及び孔壁面８ｂとのそれぞれにエッジを形成するこ
となく滑らかに連続した形態を形成している。
【００１２】この発明の実施の形態では、孔９の面積の
合計を信号電極２の表面積の５％以下に定めた制限事項
が付加されたことにより、中性子電離空間１０の飽和特
性が図２の曲線Ｑより曲線Ｐ側に存在する良好な状態を
確保できる。
合計を信号電極２の表面積の５％以下に定めた制限事項
が付加されたことにより、中性子電離空間１０の飽和特
性が図２の曲線Ｑより曲線Ｐ側に存在する良好な状態を
確保できる。
【００１３】また、この発明の実施の形態では、隣接す
る孔９と孔９との間の距離Ｗ１を信号電極２と補償電極
３との間隔Ｄの２倍以上に（Ｗ≧２・Ｄ）に設定したこ
とにより、個々の孔９の漏れ電界を独立して考えること
できるため、設計が容易になると共に、補償電圧と漏れ
電界の体積との関係が線形に近づき、補償特性の変化率
を低く抑えることができる。このＷ≧２・Ｄについて、
図３を用いて説明する。図３は発明者が行ったシュミレ
ーション及び実験の結果であって、Ｗ１≧２・Ｄに設定
した場合の孔９の漏れ電界Ｅ１を示したものである。こ
の図３によれば、個々の孔９の漏れ電界Ｅ１が独立した
分布形態である。よって、隣接する孔９と孔９との間の
距離Ｗ１を信号電極２と補償電極３との間隔Ｄの２倍以
上に設定したことにより、個々の孔９の効果を独立して
考えることができることは明らかであろう。
る孔９と孔９との間の距離Ｗ１を信号電極２と補償電極
３との間隔Ｄの２倍以上に（Ｗ≧２・Ｄ）に設定したこ
とにより、個々の孔９の漏れ電界を独立して考えること
できるため、設計が容易になると共に、補償電圧と漏れ
電界の体積との関係が線形に近づき、補償特性の変化率
を低く抑えることができる。このＷ≧２・Ｄについて、
図３を用いて説明する。図３は発明者が行ったシュミレ
ーション及び実験の結果であって、Ｗ１≧２・Ｄに設定
した場合の孔９の漏れ電界Ｅ１を示したものである。こ
の図３によれば、個々の孔９の漏れ電界Ｅ１が独立した
分布形態である。よって、隣接する孔９と孔９との間の
距離Ｗ１を信号電極２と補償電極３との間隔Ｄの２倍以
上に設定したことにより、個々の孔９の効果を独立して
考えることができることは明らかであろう。
【００１４】さらに、この発明の実施の形態では、孔９
の孔壁面９ａと信号電極２の外側表面２ａとが交わる部
分、孔９の孔壁面９ａと信号電極２の内側表面２ｂとが
交わる部分を曲面９ｂ，９ｃとして形成したので、電界
の急峻な変化が無く、補償電圧の変動の影響を受けにく
い。この曲面９ｂ，９ｃについて、図４を用いて説明す
る。図４は発明者が行ったシュミレーション及び実験の
結果であって、電界Ｅ１の急峻な変化が無い形態を示し
たものである。よって、孔壁面９ａと外側面２ａと内側
面２ｂとの交わる部分を曲面９ｂ，９ｃに形成したこと
により、補償電圧の変動の影響を受けにくいことは明ら
かであろう。
の孔壁面９ａと信号電極２の外側表面２ａとが交わる部
分、孔９の孔壁面９ａと信号電極２の内側表面２ｂとが
交わる部分を曲面９ｂ，９ｃとして形成したので、電界
の急峻な変化が無く、補償電圧の変動の影響を受けにく
い。この曲面９ｂ，９ｃについて、図４を用いて説明す
る。図４は発明者が行ったシュミレーション及び実験の
結果であって、電界Ｅ１の急峻な変化が無い形態を示し
たものである。よって、孔壁面９ａと外側面２ａと内側
面２ｂとの交わる部分を曲面９ｂ，９ｃに形成したこと
により、補償電圧の変動の影響を受けにくいことは明ら
かであろう。
【００１５】図５はこの発明の実施の形態のガンマ線補
償型中性子電離箱を設計する際の手順を示したものであ
る。図５のステップ１０１には、前記高圧電極１に相当
する高圧電極ＨＶ（＋）、前記信号電極２に相当する信
号電極ＳＩＧ（０Ｖ）、前記補償電極３に相当する補償
電極ＣＶ（−）のモデルを示す。このステップ１におい
て、Ａは高圧電極ＨＶ（＋）と信号電極ＳＩＧ（０Ｖ）
との間の距離つまり前記中性子電離箱１０の厚さに相当
し、Ｂは信号電極ＳＩＧ（０Ｖ）と補償電極ＣＶ（−）
との間の距離つまり前記補償電離箱１１の厚さに相当
し、Ｃは検出器センターつまり前記高圧電極１と信号電
極２と補償電極３とが同心状となる中心線と補償電極Ｃ
Ｖ（−）との間の距離、ｄは孔９の直径、Ｌは高圧電極
ＨＶ（＋）と信号電極ＳＩＧ（０Ｖ）及び補償電極ＣＶ
（−）の電極長である。そして、ステップ１０２におい
て、ＨＶ＿ＳＩＧの容積（前記中性子電離箱１０の容
積）＝ＳＩＧ＿ＣＶの容積（前記補償電離箱１１の容
積）となるようにＣを決めてステップ１０３に進む。ス
テップ１０３では高圧電極ＨＶ（＋）に加えられる高電
圧＝ＨＶとし、補償電極ＣＶ（−）に加えられる補償電
圧＝ＣＶとすると、孔９の部分の漏れ電界の長さｅは高
圧電極ＨＶ（＋）と信号電極ＳＩＧ（０Ｖ）及び補償電
極ＣＶ（−）のそれぞれを平行平板と仮定し、ステップ
１０３に示す式（１）となり、ステップ１０４に進む。
ステップ１０４では、孔９の直径ｄ及び穴の数Ｎより、
高圧電極ＨＶ（＋）と信号電極ＳＩＧ（０Ｖ）との間の
電位、信号電極ＳＩＧ（０Ｖ）と補償電極ＣＶ（−）と
の間の電位のそれぞれに対応する電極間電圧Ｖはステッ
プ１０４に示す式（２）となり、ステップ１０５に進
む。ステップ１０５において、中性子電離箱１０および
補償電離箱１１のそれぞれに相当する電離箱の実効容積
は、ＨＶ＿ＳＩＧの実効容積＝ＨＶ＿ＳＩＧの容積＋
Ｖ、ＳＩＧ＿ＣＶの実効容積＝ＳＩＧ＿ＣＶの容積−Ｖ
となり、ステップ１０６に進む。ステップ１０６では、
ステップ１０１に示す距離Ｂを変化させて、ＨＶ＿ＳＩ
Ｇの実効容積＝ＳＩＧ＿ＣＶの実効容積となるポイント
を求める。以上の手順により、補償電位が−ＣＶのとき
に１００％補償となるガンマ線補償型中性子電離箱の設
計ができる。実際の設計は、各電極の厚さやｆの計算等
を加えて、同軸円筒モデルで行う。なお、高圧電極ＨＶ
（＋）と信号電極ＳＩＧ（０Ｖ）と補償電極ＣＶ（−）
とにより、ガンマ線補償型中性子電離箱の検出器が形成
される。
償型中性子電離箱を設計する際の手順を示したものであ
る。図５のステップ１０１には、前記高圧電極１に相当
する高圧電極ＨＶ（＋）、前記信号電極２に相当する信
号電極ＳＩＧ（０Ｖ）、前記補償電極３に相当する補償
電極ＣＶ（−）のモデルを示す。このステップ１におい
て、Ａは高圧電極ＨＶ（＋）と信号電極ＳＩＧ（０Ｖ）
との間の距離つまり前記中性子電離箱１０の厚さに相当
し、Ｂは信号電極ＳＩＧ（０Ｖ）と補償電極ＣＶ（−）
との間の距離つまり前記補償電離箱１１の厚さに相当
し、Ｃは検出器センターつまり前記高圧電極１と信号電
極２と補償電極３とが同心状となる中心線と補償電極Ｃ
Ｖ（−）との間の距離、ｄは孔９の直径、Ｌは高圧電極
ＨＶ（＋）と信号電極ＳＩＧ（０Ｖ）及び補償電極ＣＶ
（−）の電極長である。そして、ステップ１０２におい
て、ＨＶ＿ＳＩＧの容積（前記中性子電離箱１０の容
積）＝ＳＩＧ＿ＣＶの容積（前記補償電離箱１１の容
積）となるようにＣを決めてステップ１０３に進む。ス
テップ１０３では高圧電極ＨＶ（＋）に加えられる高電
圧＝ＨＶとし、補償電極ＣＶ（−）に加えられる補償電
圧＝ＣＶとすると、孔９の部分の漏れ電界の長さｅは高
圧電極ＨＶ（＋）と信号電極ＳＩＧ（０Ｖ）及び補償電
極ＣＶ（−）のそれぞれを平行平板と仮定し、ステップ
１０３に示す式（１）となり、ステップ１０４に進む。
ステップ１０４では、孔９の直径ｄ及び穴の数Ｎより、
高圧電極ＨＶ（＋）と信号電極ＳＩＧ（０Ｖ）との間の
電位、信号電極ＳＩＧ（０Ｖ）と補償電極ＣＶ（−）と
の間の電位のそれぞれに対応する電極間電圧Ｖはステッ
プ１０４に示す式（２）となり、ステップ１０５に進
む。ステップ１０５において、中性子電離箱１０および
補償電離箱１１のそれぞれに相当する電離箱の実効容積
は、ＨＶ＿ＳＩＧの実効容積＝ＨＶ＿ＳＩＧの容積＋
Ｖ、ＳＩＧ＿ＣＶの実効容積＝ＳＩＧ＿ＣＶの容積−Ｖ
となり、ステップ１０６に進む。ステップ１０６では、
ステップ１０１に示す距離Ｂを変化させて、ＨＶ＿ＳＩ
Ｇの実効容積＝ＳＩＧ＿ＣＶの実効容積となるポイント
を求める。以上の手順により、補償電位が−ＣＶのとき
に１００％補償となるガンマ線補償型中性子電離箱の設
計ができる。実際の設計は、各電極の厚さやｆの計算等
を加えて、同軸円筒モデルで行う。なお、高圧電極ＨＶ
（＋）と信号電極ＳＩＧ（０Ｖ）と補償電極ＣＶ（−）
とにより、ガンマ線補償型中性子電離箱の検出器が形成
される。
【００１６】図６は、この発明の実施の形態の直径が５
ｍｍの孔９を４８個設けたガンマ線補償型中性子電離箱
をコバルト６０で照射した場合のガンマ線補償特性の実
測データを示したものである。図６において、「□印の
６０Ｒ／ｈｒ＊」はコバルト線源と検出器との間に鉛ブ
ロックを置き、線質をソフトにした場合の補償特性であ
る。この実測データによれば、ガンマ線量率を大きく変
化させても補償特性の変化は小さいこと、線量・線質依
存性の極めて少ない検出器が製作できることが確認でき
る。
ｍｍの孔９を４８個設けたガンマ線補償型中性子電離箱
をコバルト６０で照射した場合のガンマ線補償特性の実
測データを示したものである。図６において、「□印の
６０Ｒ／ｈｒ＊」はコバルト線源と検出器との間に鉛ブ
ロックを置き、線質をソフトにした場合の補償特性であ
る。この実測データによれば、ガンマ線量率を大きく変
化させても補償特性の変化は小さいこと、線量・線質依
存性の極めて少ない検出器が製作できることが確認でき
る。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、この請求項１に係る発明
によれば、孔の面積の合計が信号電極の表面積の５％以
下に定められた制限事項を付加したことにより、飽和特
性の劣化を実用上無視できる程度に抑えて、線量・線質
依存性の少ないガンマ線補償型中性子電離箱を製作でき
る効果がある。
によれば、孔の面積の合計が信号電極の表面積の５％以
下に定められた制限事項を付加したことにより、飽和特
性の劣化を実用上無視できる程度に抑えて、線量・線質
依存性の少ないガンマ線補償型中性子電離箱を製作でき
る効果がある。
【００１８】請求項２に係る発明によれば、隣接する孔
と孔との間の距離を信号電極と補償電極との間隔の２倍
以上に設定したことにより、請求項１の効果に加えて個
々の孔の漏れ電界を独立して考えることできるため、設
計が容易になると共に、補償電圧と漏れ電界の体積との
関係が線形に近づき、補償特性の変化率を低く抑えるこ
とができる効果がある。
と孔との間の距離を信号電極と補償電極との間隔の２倍
以上に設定したことにより、請求項１の効果に加えて個
々の孔の漏れ電界を独立して考えることできるため、設
計が容易になると共に、補償電圧と漏れ電界の体積との
関係が線形に近づき、補償特性の変化率を低く抑えるこ
とができる効果がある。
【００１９】請求項３に係る発明によれば、信号電極の
孔と表面とが交わる部分を曲面として形成したので、請
求項１又は請求項２の効果に加えて、電界の急峻な変化
が無く、補償電圧の変動の影響を受けにくいという効果
がある。
孔と表面とが交わる部分を曲面として形成したので、請
求項１又は請求項２の効果に加えて、電界の急峻な変化
が無く、補償電圧の変動の影響を受けにくいという効果
がある。
【図１】 この発明の実施の形態であって、（ａ）はガ
ンマ線補償型中性子電離箱の構造図、（ｂ）は１つの孔
周りを示す信号電極の断面図である。
ンマ線補償型中性子電離箱の構造図、（ｂ）は１つの孔
周りを示す信号電極の断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態のガンマ線飽和特性図
である。
である。
【図３】 この発明の実施の形態の孔軸間隔の作用を説
明する断面図である。
明する断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態の曲面の作用を説明す
る断面図である。
る断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態の設計手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態のガンマ線補償特性の
実測データ図である。
実測データ図である。
【図７】 従来のガンマ線補償型中性子電離箱の構造図
である。
である。
【図８】 従来の信号電極の孔の配置を示す斜視図であ
る。
る。
【図９】 従来の孔軸間隔の作用を説明する断面図であ
る。
る。
【図１０】 異なる従来の信号電極の孔の形状を示す断
面図である。
面図である。
【図１１】 同異なる従来の信号電極の孔の作用を説明
する断面図である。
する断面図である。
１ 高圧電極、２ 信号電極、３ 補償電極、４ 高圧
電源、５補償電源、６ アンプ、７，８ 中性子有感物
質、９ 孔、１０ 中性子電離箱、１１ 補償電離箱。
電源、５補償電源、６ アンプ、７，８ 中性子有感物
質、９ 孔、１０ 中性子電離箱、１１ 補償電離箱。
Claims (3)
- 【請求項１】 それぞれが円筒状又は板状を成し高電圧
が加えられる高圧電極と中性子電流を取り出す信号電極
と補償電圧が加えられる補償電極とを所定間隔を置いて
同心状に配設して成り、上記信号電極の一部に複数個の
孔を設けたガンマ線補償型中性子電離箱において、上記
孔の面積の合計を信号電極の表面積の５％以下に設定し
たことを特徴とするガンマ線補償型中性子電離箱。 - 【請求項２】 隣接する孔と孔との間の距離を信号電極
と補償電極との間隔の２倍以上に設定したことを特徴と
する請求項１記載のガンマ線補償型中性子電離箱。 - 【請求項３】 信号電極の孔と表面とが交わる部分を曲
面として形成したことを特徴とする請求項１又は請求項
２記載のガンマ線補償型中性子電離箱。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9348189A JPH11183627A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | ガンマ線補償型中性子電離箱 |
| US09/084,879 US6040581A (en) | 1997-12-17 | 1998-05-28 | Gamma-ray compensated neutron ionization chamber |
| CNB981151493A CN1147738C (zh) | 1997-12-17 | 1998-06-09 | γ-射线补偿型中子电离箱 |
| FR9808843A FR2772514B1 (fr) | 1997-12-17 | 1998-07-09 | Chambre d'ionisation sensible aux neutrons, a compensation des rayons gamma |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9348189A JPH11183627A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | ガンマ線補償型中性子電離箱 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11183627A true JPH11183627A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18395351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9348189A Pending JPH11183627A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | ガンマ線補償型中性子電離箱 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6040581A (ja) |
| JP (1) | JPH11183627A (ja) |
| CN (1) | CN1147738C (ja) |
| FR (1) | FR2772514B1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE50009131D1 (de) * | 2000-10-24 | 2005-02-03 | Univ Heidelberg | Detektor zum Nachweis elektrisch neutraler Teilchen, insbesondere Neutronen, unter Benutzung eines mit einem Zählgas gefüllten Gehäuses |
| CN104169741A (zh) * | 2012-02-04 | 2014-11-26 | 拉皮斯坎系统股份有限公司 | 复合伽马中子检测系统 |
| CN104597480A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-05-06 | 中国原子能科学研究院 | 直照补偿型脉冲中子探测装置及探测系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU999863A1 (ru) * | 1982-01-04 | 1984-06-30 | Предприятие П/Я В-2502 | Нейтронна ионизационна камера |
| FR2662816B1 (fr) * | 1990-06-05 | 1993-10-22 | Commissariat A Energie Atomique | Chambre a fission a grande gamme de mesure et dispositif de mesure de debit de fluence neutronique utilisant cette chambre a fission. |
| JP2584912B2 (ja) * | 1991-06-10 | 1997-02-26 | 三菱電機株式会社 | ガンマ線補償型中性子電離箱 |
-
1997
- 1997-12-17 JP JP9348189A patent/JPH11183627A/ja active Pending
-
1998
- 1998-05-28 US US09/084,879 patent/US6040581A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-09 CN CNB981151493A patent/CN1147738C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-09 FR FR9808843A patent/FR2772514B1/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6040581A (en) | 2000-03-21 |
| CN1220400A (zh) | 1999-06-23 |
| FR2772514B1 (fr) | 2002-01-25 |
| CN1147738C (zh) | 2004-04-28 |
| FR2772514A1 (fr) | 1999-06-18 |
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