JPH11513530A - 高流速の電離粒子の位置の高分解能検出器 - Google Patents

高流速の電離粒子の位置の高分解能検出器

Info

Publication number
JPH11513530A
JPH11513530A JP9514771A JP51477197A JPH11513530A JP H11513530 A JPH11513530 A JP H11513530A JP 9514771 A JP9514771 A JP 9514771A JP 51477197 A JP51477197 A JP 51477197A JP H11513530 A JPH11513530 A JP H11513530A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detector
cathode
gap
detector according
anode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9514771A
Other languages
English (en)
Inventor
シャルパク,ジョルジュ
ジオマタリ,イオアニ
ルブルジェアール,フィリップ
ロベール,ジャン−ピエール
Original Assignee
コミツサリア タ レネルジー アトミーク
シャルパク,ジョルジュ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コミツサリア タ レネルジー アトミーク, シャルパク,ジョルジュ filed Critical コミツサリア タ レネルジー アトミーク
Publication of JPH11513530A publication Critical patent/JPH11513530A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/185Measuring radiation intensity with ionisation chamber arrangements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2921Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras
    • G01T1/2935Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras using ionisation detectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J47/00Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
    • H01J47/02Ionisation chambers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本検出器は、転換ギャップ(C)と増幅ギャップ(A)とを形成する平面の電極(4、6、8)を含むガスチャンバー(2)を有する。電極の1つは多数の穴が開けられ、検出器の陰極(6)とさている。検出器の陰極と陽極(8)の間の距離は500μm以下である。増幅ギャップの電場強度は、転換ギャップの電場強度の10倍大きい。本検出器は粒子物理学、医学、生物学の分野に応用される。

Description

【発明の詳細な説明】 高流速の電離粒子の位置の高分解能検出器技術分野 本発明は電離粒子の検出器に関する。 本検出器は、特に、粒子物理学、医学、生物学において、β線影像及びX線影 像の分野に応用できる。従来技術の状態 文献 (1)ジー.シャルパーク等(G.CHARPAK et al.)「平行電極と陽極メッシュ 平面を持つガス検出器」:物理学研究における核測定装置と方法、A274(1 989)p.275−290、 は、600μm程度のメッシュサイズを有する織ったワイヤで形成されたグリッ ドからなる陰極を持つ電離粒子検出器について記述している。 結論的には、検出器の陰極と陽極は、陰極陽極間の増幅ギャップでの利得の過 剰な変動を避けるために数ミリメーターの隙間が開けられている。 これら2つの部品間の大きな距離が、この検出器の空間分解能及び計数率を限 定している。 この既知の検出器における陰極陽極間のこの距離のために、増幅ギャップにお いて電子なだれ過程によって発生したイオンの陰極への捕集に必要な時間が比較 的長い。 さらに、この比較的長い捕集時間を要することは、電気信号が検出器の陽極に 比較的長い立ち上がり時間で捕集されることを意味し、これらの信号の処理手段 に待ち時間を生ずるという問題があった。本発明の説明 本発明は、上述の既知の検出器より十分高い空間分解能を有し、この既知の検 出器により遙かに高い精度で電離粒子の流れを検出することのできる電離粒子検 出器に関する。 より詳しくいえば、本発明の目的は、電離粒子検出器であって、本検出器は、 ・ガスチャンバーと、 ・第1,第2,第3の順に配置され、互いに平行に保持された第1,第2,第 3の平面電極であって、第1と第2の電極が、粒子が電子を発生する転換ギャッ プを設定し、第2と第3の電極が、その中でこれら電子が電子なだれ過程によっ て増幅される増幅ギャップを設定し、第2電極には貫通穴が配列して穿孔されて 陰極とされ、第3電極は互いに電気的に絶縁された複数の分割されている陽極か らなる、第1、第2及び第3電極と、 ・第1電極を第1電位に電位とし、陰極を第1電位より高い第2電位とし、分 割陽極を第2電位より高い第3電位とすることのできる極性化手段であって、こ れら極性化手段が転換ギャップ及び増幅ギャップに、それぞれ、電場を形成する ことのできる極性化手段とを備え、 この検出器の陰極と陽極との間の距離Dは500μm以下であり、増幅ギャッ プに形成された電場強度の転換ギャップに形成された電場強度に対する比率Rが 10を越えることを特徴とする。 後に述べるが、本発明による検出器の陰極と陽極間の距離を500μm以下と していることは、本検出器がこの距離とほぼ等しいかまたは小さいサイズの分割 陽極を有することを意味するので、極めて高い空間分解能を得ることができる。 さらに、上記の電場強度間の比率は前に述べた既知の検出器の比率に対して遙 かに高い。 後に述べるが、このことが既知の検出器よるより遙かに優れた粒子の流れの検 出を可能とする。 本発明による検出器の陰極と陽極の間の距離Dは200μmを越えないことが 望ましい。 この検出器を用いて得ることのできる空間分解能はこの距離Dが小さい時に高 い。 また、電場強度間の比率Rは少なくとも50であることが望ましい。 後に記述するように、この検出器によって極めて高速の電離粒子の流れを検出 することができる。 本発明の1実施の形態によれば、陰極の厚さEはD/10以下であることが望 ましい。 こうすると、検出器の増幅ギャップの利得が均一となり、転換ギャップから増 幅ギャップへの電子の通過を容易にさせる。 陰極の穴のサイズT及びこれらの穴のピッチPは、D/10からD/7の範囲 内であり、穴のサイズTは厚さEより大でありピッチPより小さいことが望まし い。 こうすることによって、増幅ギャップ内の電場の均一性が良好となり、従って 、この増幅ギャップの利得を均一とする改良にも貢献する。 本発明による第1の実施形態の検出器によれば、分割陽極は互いに平行な電気 伝導性のストリップからなる。 第2の実施の形態によれば、分割陽極は2次元のチェッカーボード型網目を形 成している電気伝導性要素でからなる。 第3の実施の形態によれば、分割陽極は、互いに平行な第1の電気伝導性スト リップの組と、第1の組のストリップに対して垂直でありそれらとは電気的に絶 縁されている、互いに平行な第2の電気伝導性ストリップの組とから構成されて いる。 陽極と陰極とを互いに平行に維持するため、電気的に絶縁されているスペーサ を用いることもできる。 本発明によれば、粒子によるガスの電離によって本検出器内の転換ギャップに おいて相当数の電子を発生させるため、検出器のチャンバー内のガス圧は103 Pa以上とされている。 これに変えて、チャンバー内のガス圧を103より遙かに低くし、さらに検出 器に電離された粒子との相互作用によって電子を発生する物質の層を備えてもよ い。この層は検出器の陰極に対面する第1電極上に形成される。図面の簡単な説明 本発明は、添付した図面を参照した以下に述べる例示した実施の形態の説明に よってよりよく理解されよう。以下の説明は、単に本発明の説明のためであって 、本発明を制限するものではない。図面は、 ・図1は、本発明による検出器の実施の形態の概略断面図であり、 ・図2は、本検出器に用いられるスペーサを示す、図1の検出器の概略かつ部 分断面図であり、 ・図3は、本発明に使用し得るチェッカーボード型陽極の概略の斜視図であり 、 ・図4は、本発明に用いられる、増幅ギャップにおいて発生される電子なだれ の2次元読みとりを可能とする、陽極の概略上面図であり、 ・図5は、本発明による、2次電子放射層を含む別の検出器の概略図であり、 ・図6は、本発明による検出器の陰極からの透過性の変化を、本検出器の増幅 ギャップに印加された電場強度に対する転換ギャップに作られた電場強度との比 の関数として示した図である。特定の実施の形態の詳細な説明 図1にその概略を示す本発明の検出器は、 ・ガスチャンバー2と、 ・チャンバー2内に収容され、互いに平行な3つの平面電極4,6,8と、 ・これら電極に対する極性化手段10と、を有する。 矢印12でその軌跡が示されている粒子といった検出すべき電離粒子がチャン バー2を通過すると、それら粒子は電極4、電極6,次いで、電極8に出会う。 電極6は検出器の陰極を形成し、一方電極8は本検出器の陽極を形成している 。 電極4は、その構造が重要ではない(例えば、グリッドでもよい)が、この電 極4と図1の検出器の陰極6とが、「転換ギャップ」と呼ばれるギャップCを設 定する。転換ギャップの機能は後に述べる。 本検出器の陰極6と陽極8が「増幅ギャップ」を設定する。増幅ギャップの機 能は後に述べる。 検出器の陽極8は、電気的に絶縁性の支持体16上に形成され、互いに離間さ れている1組の分割陽極14からなる。 図1に示す例において、これら分割陽極は、互いに平行な電気伝導性のストリ ップからなる(図1に断面として見られる)。 図1の検出器の陰極6は、薄い電気伝導性の板であり、小さな貫通穴が多数規 則的に穿孔されている。この陰極6は、従って、その穴が小さいためにマイクロ グリッドと呼ばれるグリッドをなしている。 極性化手段10は、電極4を電位HV1に、陰極6を電位HV1を越える電位 HV2に、また、すべての伝導性ストリップ14を電位HV2を越える電位HV 3に電位を印加することができる。 図1に示す例に示されるように、これらの導電性ストリップは接地されており 、2つの電位HV1とHV2は共に負の電位とされる。 極性化手段10は、こうして、転換ギャップCと増幅ギャップAにそれぞれ電 場E1及びE2を作り出すことができる。 本発明によれば、陰極と導電性ストリップの平面14との間の距離Dは小さい 。 本実施の形態において、この距離Dは100μmに等しい。 電極4と陰極6の間の距離は遙かに大きく、示された例においては3mmに等 しい。 さらに、増幅ギャップAに作り出された電場E2の転換ギャップに作り出され た電場E1との間の比率は極めて大であり、最大50に等しい値となる。 図1に示す例において、増幅ギャップにおいて100kV/cmに等しい電場 を発生し、転換ギャップにおいて1kV/cmに等しい電場を発生するので、こ の比率は100に等しくなる。 図1に示す検出器において、導電性ストリップは薄い金層によって保護された 幅150μm、厚さ5μmの銅の微細線条で、絶縁性基板16上に適当に析出す ることによって得られる。これらの微細線条は互いに200μmの間隔が開けら れている。 マイクログリッド6の厚さ、このマイクログリッド6の穴のサイズ、及びこれ らの穴のピッチを、それぞれ、E、T、及びPで表すと、これらパラメータE、 T、Pは、図1に示す検出器の陰極と陽極との間の距離Dと次の関係を満たす。 E<D/10<T ≦ P < D/7 図1に示された例において、マイクログリッド6はエレクトロフォーム法で作 成され、Eは3mmであり、これらの穴のサイズとピッチは、それぞれ、8μm と10μmである。 検出器の陽極と陰極間の距離が短いことを考慮すると、これらパラメータに付 与された条件によって増幅ギャップAにおいて相当に安定な利得が得られ、後述 のように、このギャップAに均一な電場E2が付与される。 利得は電子なだれ過程によって作られる2次電子の数(換言すれば1次電子に 対しての利得)である。 静電力によって陰極6と陽極8が近づく方向に動くのを防止し、これによって 、この陰極と陽極を互いに平行に維持するために電気的に絶縁性のスペーサ20 が、用いられる。 本実施の形態において、これらのスペーサ20は、互いに1cmの間隔が空け られた直径100μmの細い石英ワイヤから構成されている。 図1の検出チャンバー2は適切なガス、例えば、アルゴンとメタン(アルゴン 90%、メタン10%)の混合ガスを循環させる手段22を備えている。 後により詳細に説明するように、このガスによって、電子なだれ過程で電子の 増幅が可能となる。 転換ギャップと増幅ギャップを満たすガス圧は高く、例えば、105Paであ る。 図示していない例においては、ガスがこのチャンバー2内を循環せず、このチ ャンバー2が予め必要な圧力にガスが充填されている場合もある。 導電性ストリップ14のそれぞれは、このストリップによって捕集された電子 信号を増幅する高速増幅器24に接続されている。 さらに、図1の検出器は、これら高速増幅器24によって供給された信号を処 理する手段26を備えている。 図1に示す検出器の操作を以下に示す。 電離された粒子がチャンバーを通過すると、転換ギャップC内にあるガスを電 離し、約10個の1次電子が作られる。 このギャップ内の電場の効果によって、このように作られた電子は陰極6に向 かって移動する。 図1の矢印27はこれら電子の1つの軌跡を示す。 これら電子は、次いで、陰極に形成された穴を通過して陽極8に向かう。 電子のこの陰極に形成された開口の通過は、転換ギャップに形成された電場と 増幅ギャップに形成された電場との比率を高くすることによって容易に行われる 。 陰極6を通過した後、これら電子は増幅ギャップ内に形成された高い電場によ って、よく知られた電子なだれ過程を用いて増幅される。 図1に、その軌跡が符号27に示されている電子に付随した電子なだれ増幅を 符号28として示している。 図1に示す本検出器の操作の詳細は後に述べるが、本検出器においては、陽極 と陰極の間にスパークを発生することなく、104の程度の利得を容易に得るこ とができる。 例えば、55Feの崩壊によって作られる5.9keVのX線源を用いたとき、 本検出器は、従来のワイヤ型チャンバーの25%に近いエネルギー解像力を持ち 、かつ104の程度またはそれ以上の利得を持つパルスを得ることができる。 その上に導電性ストリップが置かれる基板を作成するための材料の選択、ある いはこの基板の厚さの選定には制限がない。 これらの導電性ストリップの作成及びそれらに付随する高速増幅器との接続に 、種々のコストのかからない技術を用いることができる。 こうして、本発明による、検出すべき粒子に対して透明性の高い検出器を容易 に作成することができる。 こうした利点は、医学の分野、高エネルギー物理学、核物理学の分野に極めて 重要である。 図1に示す検出器の構造が従来の検出器に知られていなかった性能を引き出し ている。粒子物理学の分野において、図1に示す種類の検出器において陽極と陰 極の間が極めて短距離であるため、増幅ギャップ内での電子なだれ過程の間に作 り出された陽イオンは検出器の陰極に100ns以下で捕集される。 この結果、これらイオンにより導入されるギャップの充電の出現が避けられる ので、約106カウント/s/mm2より大きな計数率が得られる。 従来のワイヤチャンバーにおいては、陽イオンを「スキャン」するために数十 マイクロ秒を要するので、その計数率は、本発明によって得られた検出器を用い て得られる値に比較して、少なくとも100分の1の数値に限定されることに注 意が必要である。 導電性ストリップ14が同じ電位であるので、これらストリップの間に僅かな 隙間、すなわち、それらストリップ幅の5−10%の隙間を残すことができる。 このことによって、これらストリップ14を支持する絶縁性基板16上に蓄積 される電荷の問題を避けることができる。 これらすべては、電気的に絶縁性の基板上に形成された細い隣接した導電性ス トリップ間に作られる電場によって増幅が行われる「マイクロストリップガスチ ャンバー」型検出器内の構成とは大きく異なっている。 後者においては、ストリップ間に高い電圧を印加するため、ストリップ間の距 離をかなり大きくとる必要がある。 このため、後に絶縁基板上に蓄積される陽性の電荷によって色々な問題が引き 起こされる。 本願の場合、導電性ストリップ14は同じ電位であるので、互いに隣接するス トリップ間の距離は相対的に小さくできる。この距離はストリップ製造に用いら れる技術によって決まる。 上述の分割陽極、図1に示した例では導電性のストリップ14によって構成さ れている分割陽極の形状はこれが必要不可欠ではなく、本発明によれば、導電性 ストリップを持つ検出器を作成することができるし、あるいは、電気絶縁性の基 板上に2次元的なチェッカーボード状の網目をなす薄い導電性要素29(図3) が分割陽極とされた検出器を作成することもできる。 上述のように、これらの要素29は、電子工学的処理手段と接続されたそれ自 身の高速増幅器24と接続される。 検出器がそのために設計される用途によって、別の構造の陽極8を用いること も可能である。 本発明に適合したその他の検出器を用いて、電子なだれの2次元的な「読み出 し」を行うことができる。 この種類の検出器の例が図4に概略図として示されている。 図4の検出器において、陽極8は、電気絶縁性基板16の表面上に形成された すべて平行な導電性ストリップ14と、及びこの絶縁基板16の別の表面上に形 成され、かつストリップ14に対して垂直なその他の平行導電性ストリップの組 とを有する。 このストリップ14は、再度述べるが、検出器の陰極(図4に図示されていな い)に対面している。 導電性ストリップ19はすべて同じ電位とされ(例示されているようにそれら はすべて接地されている)、それぞれ、高速増幅器25にそれぞれ接続されてい る。ストリップ19は、ストリップに付随した高速増幅器と同様に、これら増幅 器24及び25によって出力される信号を処理する手段32と接続されている。 これらストリップ14の間には、これらストリップ上に発生した電気的パルス が他のストリップ19上に誘発されるように十分な距離が置かれている。 高い計数率での検出が必要な場合、ストリップ14を、例えば、ゲルマニウム で作られた薄い抵抗析出膜で覆うことによって問題がなくなる。 すべてのストリップは同じ電位にあり、すべてのストリップはこれらストリッ プ間に結合を誘発することもないので、この析出膜は誘発された信号の伝送に支 障は及ぼさない。 本発明によるその他の検出器の概略を図5に示した。 図5に示した検出器は、図1に示した検出器と次の点でのみ異なっている。 ・図5に示した例では、電極4は陰極6に遙かに近く(この距離は数百ミクロ ンメーターの程度)、 ・電極4の陰極6に対面する表面が、検出される電離粒子との相互作用によっ て電子を発生することのできる物質の層34によって覆われていて、そして、 ・図5に示す検出器のチャンバー2内の圧力は、図1の検出器内のガス圧より 小さい圧力に維持されている、図5に示す場合の圧力は2−3百Paの程度であ る。 従って、この検出器は低圧検出器である。 本発明は、この種の検出器を作成するために有用である。 この検出器によって、数十ピコ秒の時間分解能が得られる。 本発明は、医学分野及び生物学の分野に応用できる。 特に、この発明は、β線撮像の分野に応用される。 この分野において、β線を局在させるために、ワイヤや平行面を持つ多数のガ ス検出器が知られている。 これらの既知の検出器において、β線のガス内での飛程が長く、このことがこ れら既知の検出器の分解能を制限する。 200μm程度の狭い転換ギャップとそれに続く幅約100μmの増幅ギャッ プを有する本発明による検出器によって、大部分の応用に対して、上記の問題は 解決される。 この結果は、検出器総計の厚さの一部に等しい、あるいは、50マイクロメー タ程度の空間分解能による。 本発明の検出器は、特にX線撮像分野に応用できる。 この分野に対しては、次の文献に記載された既知の検出器が応用できる。 (2)1993年3月11日出願、フランス特許出願第9302817号(19 94年3月8日出願、ヨーロッパ特許出願第94400 501.6号も参照) しかしながら、本発明による検出器は上記の検出器を越える次のような利点が ある。すなわち、本検出器はワイヤがないので制作が容易であり、また本発明の 検出器は陽極の導電性ストリップ間の間隔を小さくすることが可能なので、高い 計数率がとれるし局在化の精度も高い。 ここで、本発明による検出器の操作及び利点を考察する。 この種の検出器の電極が非対称に配置された電極構造のために、操作は既知の 検出器とは大きく異なり、既知のこれら検出器では達成されなかった性能が実現 されている。 本発明の検出器においては、増幅ギャップにある高い電場の効果のもとで、電 子増幅過程は陽極と陰極の間の増幅ギャップ間でのみ行われ、作り出される電子 なだれは陽極と陰極の間の距離(図1に示す例においては100μm)と同じ寸 法である。 従って、100μmまたはそれ以下の幅を持つチェッカーボード状の導電性ス トリップまたは導電性要素を用いることが可能であり、数十マイクロメーターの 空間分解能が達成される。 さらに、従来の検出器に用いられるグリッドは、検出器の効率を下げる。 本発明の検出器において、これら電場強度間の比率Rは大きく、100または 100以上となる。 図6は、本発明による検出器に用いられるグリッド型陰極からの粒子の透過率 Trをこの電場強度比率Rの関数として示しているが、この図6に示されるよう に、本検出器における大きなRのために、100%に近い電子の捕集効率が得ら れている。 この比率が10以下である場合には、このグリッドの透過率が75%以下であ るが、この比率が概略50に近づくと透過率は総量(100%)になることがわ かる。 最大限の効率を得るために必要な比率Rの値はより大きくする必要があるので 、より細かいメッシュのグリッドか、あるいは適切な光学的透過率を有するグリ ッドを用いることによってこの効果が促進されることは留意が必要であり、本発 明の検出器においてはこうした高い効率は容易に達成できる。 さらに、これら電子と異なり、電子増幅の過程で作り出される陽イオンは、電 子が「経験する」電場比率と正反対の極端に低い電場比率に支配され、この低い 電場比率がこれらイオンのグリッドの通過を妨げる。 従って、これらのイオンの大部分は、100nsの程度の極めて短時間にこの グリッドに捕集される。 このようにイオンを早く除去することができるため、極めて高い計数率が実現 される。 さらに、図1に示す種類の検出器において、導電性ストリップによって捕集さ れた信号は、主として増幅ギャップ内のイオンの運動により、これらの信号はこ れらイオンがグリッド型陰極6に捕集された際に誘起される。 150μm幅の導電性ストリップを用いた場合、誘起信号によって影響される ストリップは平均2個である。 増幅ギャップが数ミリメータである既知の検出器においては、この誘起信号が 多数の導電性ストリップ(約40)に影響を及ぼす。このことは、誘起信号が多 数の導電性ストリップに分配されるので、高速電離粒子の検出及びこれら検出器 の効率に有害であることを意味している。 実際に、数ミリメータの幅の導電性ストリップを用いることが必要と考えられ 、このことがこれら検出器の空間分解能を劣化させる。 さらに、これら検出器の陽極と陰極の間のギャップを1mm程度とし、同じ増 幅係数を得るためには、陽イオンによる信号がイオンのドリフト時間である数十 マイクロ秒の時間差内の最大値に達する。 信号の立ち上がり時間を減少するためには、高速の電子的な手段の使用が必要 となるが、このことは信号の振幅を減衰させる。 利得を増加させることによってこの効果を補償しようとすると、これら検出器 をスパークの発生する状態に近づけてしまう。 一方、この発明においては信号の立ち上げ時間が100nsの程度であり、信 号/ノイズ比にも優れ、より低い、従って、遙かに安定な増倍条件で操作するこ とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジオマタリ,イオアニ フランス国 78000 ヴェルサイユ リュ パントゥル−ル−ブルン 12 (72)発明者 ルブルジェアール,フィリップ フランス国 75015 パリ リュ デュ テアトル 69 (72)発明者 ロベール,ジャン−ピエール フランス国 91430 イグニー リュ デ ュ プレジダント−ケネディ 23

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.電離粒子検出器であって、この検出器は、 ・ガスチャンバー(2)と、 ・チャンバー内第1、第2、第3の順序で配置され、互いに平行に保持された 第1(4)、第2(6)、第3(8)の平面電極であって、この第1と第2の電 極はこの中で該電離粒子が電子を発生させる転換ギャップ(C)を設定し、第2 と第3の電極は、この中でこれら電子が電子なだれ過程によって増倍される増幅 ギャップ(A)を設定し、第2の電極は穴(18)が開けられ、陰極(6)を形 成し、第3の電極は陽極(8)を形成し、互いに電気的に絶縁された1組の分割 陽極(14、29、14、19)からなる第1、第2、第3の平面電極と、 ・第1電極を第1電位に、陰極を第1電位より高い第2電位に、分割陽極(1 4、29、14、19)を第2電位より高い第3の電位に電圧を印加することの できる極性化手段であって、これら極性化手段は転換ギャップ(C)に電場(E 1)を、そして増幅ギャップ(A)に電場(E2)を作り出すことができる極性 化手段とを備え、 本検出器は、陰極(6)と陽極(8)の間の距離Dは500μm以下であり、 増幅ギャップ(A)に作られた電場(E2)の強度の転換ギャップ(C)に作ら れた電場(E1)の強度に対する比率Rが10を越えることを特徴とする電離粒 子検出器。 2.距離Dが200μmを越えないことを特徴とする請求項1に記載の検出器。 3.比率Rが少なくとも10に等しいことを特徴とする請求項1及び2のいずれ かに記載の検出器。 4.陰極(6)の厚さEがD/10以下であることを特徴とする請求項1から3 のいずれか1つに記載の検出器。 5.陰極(6)の穴(18)の寸法T及びこれらの穴のピッチPがD/10から D/7の範囲内にあり、この寸法Tが厚さEより大きく、ピッチPより小さいこ とを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の検出器。 6.分割陽極は、互いに平行な電気伝導性のストリップ(14)からなることを 特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の検出器。 7.分割陽極は、2次元のチェッカーボード状網目を形成している電気伝導性の 要素(29)であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の検出器 。 8.分割陽極は互いに平行な第1の組の電気伝導性のストリップ(14)と、互 いに平行で第1組のストリップ(14)に垂直に配置され、それらとは電気的に 絶縁された第2の組の電気伝導性ストリップ(19)から構成されることを特徴 とする請求項1から5のいずれかに記載の検出器。 9.検出器は、また、陽極(8)と陰極(6)を互いに平行に保持するための電 気的に絶縁性のスペーサ(20)を有することを特徴とする請求項1から8のい ずれかに記載の検出器。 10.チャンバー(2)内のガス圧が103Paを越え、転換ギャップ(C)内 で発生する電子はガスが粒子の電離の結果として生ずることを特徴とする請求項 1から9のいずれか1つに記載の検出器。 11.前記チャンバー(2)内のガス圧が103Paであって、検出器は、さら に、電離粒子との相互作用によって転換ギャップ(C)内で電子を発生すること のできる材料の層(34)を有し、この層が陰極(6)と対面する第1電極(4 )の面上に形成されていることを特徴とする請求項1から9のいずれか1つに記 載の検出器。 12.分割陽極のサイズが陰極と陽極の間の距離(D)と等しいかまたはこの距 離より小さいことを特徴とする請求項1から11のいずれか1つに記載の検出器 。
JP9514771A 1995-10-11 1996-10-10 高流速の電離粒子の位置の高分解能検出器 Pending JPH11513530A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9511928A FR2739941B1 (fr) 1995-10-11 1995-10-11 Detecteur de position, a haute resolution, de hauts flux de particules ionisantes
FR95/11928 1995-10-11
PCT/FR1996/001576 WO1997014173A1 (fr) 1995-10-11 1996-10-10 Detecteur de position, a haute resolution, de hauts flux de particules ionisantes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11513530A true JPH11513530A (ja) 1999-11-16

Family

ID=9483427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9514771A Pending JPH11513530A (ja) 1995-10-11 1996-10-10 高流速の電離粒子の位置の高分解能検出器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6133575A (ja)
EP (1) EP0855086B1 (ja)
JP (1) JPH11513530A (ja)
DE (1) DE69607192T2 (ja)
FR (1) FR2739941B1 (ja)
IL (1) IL123975A (ja)
WO (1) WO1997014173A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012517599A (ja) * 2009-02-12 2012-08-02 ヨーロピアン オーガナイゼーション フォー ニュークリア リサーチ 保護された読み出し電極アセンブリ
JP2013507632A (ja) * 2009-10-15 2013-03-04 イーオーエス イメージング 放射線画像化デバイスおよび放射線画像化デバイス用の検出器
JP2013509672A (ja) * 2009-10-28 2013-03-14 ヨーロピアン オーガナイゼーション フォー ニュークリア リサーチ なだれ粒子検出器の増倍ギャップを製作する方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6362484B1 (en) 1995-07-14 2002-03-26 Imec Vzw Imager or particle or radiation detector and method of manufacturing the same
US6121622A (en) * 1995-07-14 2000-09-19 Yeda Research And Development Co., Ltd. Imager or particle detector and method of manufacturing the same
FR2749402B1 (fr) * 1996-05-29 1998-08-07 Charpak Georges Dispositif d'imagerie radiographique a haute resolution
SE513161C2 (sv) * 1997-11-03 2000-07-17 Digiray Ab En metod och en anordning för radiografi med plant strålknippe och en strålningsdetektor
CA2275159C (en) * 1997-10-22 2007-08-14 European Organization For Nuclear Research Radiation detector of very high performance and planispherical parallax-free x-ray imager comprising such a radiation detector
EP0936660A1 (en) * 1998-02-10 1999-08-18 Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw An imager or particle or radiation detector and method of manufacturing the same
JP3959188B2 (ja) * 1998-11-12 2007-08-15 株式会社東芝 ストリップ電極型放射線検出装置
FR2786024B1 (fr) * 1998-11-16 2001-06-08 Commissariat Energie Atomique Detecteur de localisation de photons, a remplissage gazeux
FR2790100B1 (fr) 1999-02-24 2001-04-13 Commissariat Energie Atomique Detecteur bidimensionnel de rayonnements ionisants et procede de fabrication de ce detecteur
SE514443C2 (sv) * 1999-04-14 2001-02-26 Xcounter Ab Strålningsdetektor och en anordning för användning vid radiografi med plant strålknippe
SE515884C2 (sv) * 1999-12-29 2001-10-22 Xcounter Ab Förfarande och anordning för radiografi samt strålningsdetektor
FR2803916B1 (fr) 2000-01-18 2002-04-19 Biospace Instr Procede et dispositif d'imagerie par rayons ionisants
SE0000957D0 (sv) * 2000-02-08 2000-03-21 Digiray Ab Detector and method for detection of ionizing radiation
EP1274115A3 (en) * 2001-07-05 2003-05-14 Garth Cruickshank Gaseous detector imaging device and surgical installation including such device
FR2837000B1 (fr) * 2002-03-08 2004-07-02 Biospace Instr Detecteurs de radiations et dispositifs d'imagerie autoradiographique comprenant de tels detecteurs
US20100252744A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Radiation detector with a plurality of electrode systems
FR2950731B1 (fr) 2009-09-29 2012-04-13 Centre Nat Rech Scient Detecteurs de radiations et dispositifs d'imagerie autoradiographique comprenant de tels detecteurs
US8633448B1 (en) * 2011-05-10 2014-01-21 Agiltron, Inc. Micro-machined gaseous radiation detectors
EP2562563A1 (en) 2011-08-26 2013-02-27 CERN - European Organization For Nuclear Research Detector-readout interface for an avalanche particle detector
US9217793B2 (en) * 2012-10-25 2015-12-22 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for detecting radiation
US10471279B2 (en) * 2013-08-06 2019-11-12 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Proton dose imaging method and apparatus
US9427599B1 (en) * 2015-02-26 2016-08-30 Pyramid Technical Consultants Inc. Multi-resolution detectors for measuring and controlling a charged particle pencil beam
NL1041245B1 (en) * 2015-03-19 2016-12-21 Stichting Voor Fundamenteel Onderzoek Der Materie A method to measure the specific resistivity of thin layer material without the need for a second surface contact.
US10265545B2 (en) * 2016-05-06 2019-04-23 Radiation Detection and Imaging Technologies, LLC Ionizing particle beam fluence and position detector array using Micromegas technology with multi-coordinate readout
CN111239792B (zh) * 2020-01-15 2023-05-05 广西大学 一种侧窗式穿越辐射气体探测器
US11534626B2 (en) 2021-03-31 2022-12-27 Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh & Co. Kg Asymmetric dual-mode ionization systems and methods

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2668612B1 (fr) * 1990-10-29 1995-10-27 Charpak Georges Dispositif d'imagerie de radiations ionisantes.
US5308987A (en) * 1993-02-01 1994-05-03 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Microgap x-ray detector
FR2702571B1 (fr) * 1993-03-11 1995-05-24 Charpak Georges Dispositif d'imagerie de particules ionisantes au moyen d'une chambre proportionnelle multifils.

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012517599A (ja) * 2009-02-12 2012-08-02 ヨーロピアン オーガナイゼーション フォー ニュークリア リサーチ 保護された読み出し電極アセンブリ
JP2013507632A (ja) * 2009-10-15 2013-03-04 イーオーエス イメージング 放射線画像化デバイスおよび放射線画像化デバイス用の検出器
JP2013509672A (ja) * 2009-10-28 2013-03-14 ヨーロピアン オーガナイゼーション フォー ニュークリア リサーチ なだれ粒子検出器の増倍ギャップを製作する方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0855086A1 (fr) 1998-07-29
IL123975A (en) 2002-11-10
EP0855086B1 (fr) 2000-03-15
DE69607192D1 (de) 2000-04-20
FR2739941B1 (fr) 1997-11-14
DE69607192T2 (de) 2000-10-19
US6133575A (en) 2000-10-17
FR2739941A1 (fr) 1997-04-18
WO1997014173A1 (fr) 1997-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11513530A (ja) 高流速の電離粒子の位置の高分解能検出器
Sauli GEM: A new concept for electron amplification in gas detectors
Giomataris et al. MICROMEGAS: a high-granularity position-sensitive gaseous detector for high particle-flux environments
Bouclier et al. The gas electron multiplier (GEM)
Oed Properties of micro-strip gas chambers (MSGC) and recent developments
Sauli Micro-pattern gas detectors
Zebelman et al. A time-zero detector utilizing isochronous transport of secondary electrons
Rubin et al. First studies with the Resistive-Plate WELL gaseous multiplier
Sauli Gas detectors: Recent developments and future perspectives
Bellazzini et al. Electric field, avalanche growth and signal development in Micro-Strip Gas Chamber and Micro-Gap Chamber
US4686369A (en) Electric shielding for kinestatic charge detector
JPS5853470B2 (ja) 格子付き電離箱
Breskin et al. High accuracy imaging of single photoelectrons by low-pressure multistep avalanche chamber coupled to a solid photocathode
Jeanneret et al. Performance of a new Micromegas detector, with woven wire mesh, in CF4
Allison et al. An electrodeless drift chamber
Drouart et al. A gas secondary electron detector
Angelini et al. A thin, large area microstrip gas chamber with strip and pad readout
Angelini et al. The microstrip gas avalanche chamber: a new detector for the next generation of high luminosity machines
Budtz-Jorgensen et al. Two wireless imaging proportional counters
Mattern et al. A new approach for constructing sensitive surfaces: the gaseous pixel chamber
Mizogawa et al. A two-dimensional position-sensitive anode for microchannel plates based on the “MBWC” technique
Francke et al. Micropattern gaseous detectors
Giomataris MICROMEGAS: results and prospects
Beghini et al. A compact parallel plate detector for heavy ion reaction studies
Baur et al. In-beam experience from the CERES UV-detectors: Prohibitive spark breakdown in multi-step parallel-plate chambers as compared to wire chambers