JPS5847828B2 - 放射線検出器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は感度変化、感度偏差の検知手段を器内に具備し
た放躬線検出器に関するものである。

放躬線検出器に外から入躬した放躬線量を定量的に測定
する為には測定に係る検出器の感度がどの様な状態にあ
るのかが常時わかっている必要がある。

また時間と共に検出器感度の変化が生ずる様な場合には
感度の変化する時間に比べて短かい時間内で検出器感度
が較正されていなければ定量的に有効な測定を行なうこ
とが出来ない。

従来、放躬線量の定量的測定を行なうときには測定の前
後に標準線源等により検出器感度を較正するというよう
な方法がとられて来た。

しかし、この様な方法では測定のために一定の測定条件
に設定した後はその測定が終る迄即ち測定中は較正が困
難であるという欠点があった。

また、複数個の検出素子をもったいわゆる多チャンネル
検出器で放剖線量の空間的分布を測定しようとする場合
には、各検出素子の感度の時間的変化と共に各検出素子
間の感度偏差が較正されていなければならないが、従来
のこの様な場合の感度偏差の較正には各検出素子から等
距離の位置に等方的な角度分布をもった標準線源を置き
、各検出素子の信号出力を較正するという方法がとられ
ただけであった。

従って繰返し発生するパルス放躬線の、吸収体を透過し
た後の線量の空間的時間的分布を測定する様な場合で、
パルスの繰返し毎の感度偏差を較正しようとするのに対
しては全く効力がなかった。

本発明は以上述べたような感度較正、感度偏差較正の困
難な場合にも有効な、感度変化、感度偏差の検知を可能
とする手段を具備した放躬線検出器を提供することを目
的とするものである。

以下に本発明の詳細を説明する。

電離箱もしくは比例計数管から成る検出器の信号出力は
放躬線が検出器中の気体を電離し、電離したイオン対が
電界に沿ってそのまま（電離箱の場合）或いは更に２次
的なイオン対を発生（比例計数管の場合）させながら電
極に到達することにより発生する。

それ故このような検出器を素子としてその複数を有する
検出器の感度較正あるいは各検出素子間の感度偏差較正
を精度のよいものとするためには空間的に一様で時間的
に一定な電離現象を各検出素子内で起させることが必要
である。

またこの電離現象を起させる放躬線源は前記中間介在物
による欠点を考えると検出器内に設定することが望まし
い。

しかし固体状の放躬性同位元素を較正用の放躬線源とし
て検出器の有感部に取りつける方法では半減期に比して
充分に短かい時間内では時間的に一定な信号が得られる
が空間的には一様にならない。

本発明はこのような考察に基づき空間的にも一様とする
ために気体状の放躬性同位元素を電離用気体と共に封入
するようにしたものである。

電離現象を発生させる放剖線の種類としてα線、β線、
γ線がある。

α線、β線は荷電粒子線であり、電離用気体中でエネル
ギーを失ないイオン対を作るのにγ線に比べて短かい距
離ですむ。

またα線、β線は電離密度がγ線に比べて大きく、少な
い量で較正を行なうことができる。

これにひきかえγ線は電磁波で透過性が大きく検出器中
で全エネルギー失なわずに何パーセントかは検出器外へ
放躬されるので検出器取扱いに慎重さが要求される。

従って電離用気体と共に封入する気体状の放剖性同位元
素としては主としてα線又はβ線を放則する核種である
ことが望ましい。

殊にクリプトン８５は大部分がβ線で、しかも、希ガス
元素であるので電離箱もしくは比例計数管の電離用気体
に対して悪影響を与えることがなく好都合である。

このような構戊になる検出器の感度較正は被測定放剖線
の入躬していない時に検出器内の放剖性同位元素の電離
による出力信号を監視することにまり達戒できる。

即ち被測定放剖線が入躬したときには第１図に示す様に
検出器に内蔵した放剖性同位元素による信号■。

（１ ０ １）に重畳した出力信号Ｉ（１．０２）が測
定されるが被測定放躬線に比べて較正用の放躬性同位元
素を少量にして■。

のレベルを■より相当小さくし、更に■から■。

を差引くことにより有効な測定ができる。

次に複数個の検出素子をもった検出器の検出素子間の感
度偏差較正方法について記述する。

封入気体（ガス雰囲気）を共通とした複数個の検出素子
とそれら各々に接続された読み出し回路を具備した放躬
線検出器はおおむね第２図のような構成となっている。

それぞれ単一の検出素子５はガス雰囲気を共通とする検
出器４内で、２枚のバイアス電極１１ａ，１ｌｂにより
電気的に区分され、前記バイアス電極のほぼ中央に設け
られた集電極１２ａにより前記検出素子内で生じた放剖
線による電離電流を収集し、検出器外に備えた読み出し
回路１３を通して前記検出素子内に入躬した放躬線量に
比例した電気信号る取得する。

尚検出器４内には前述した単一検出素子が複数のバイア
ス電極を介して並列的に設けられており、前記単一検出
素子の隣の検出素子はバイアス電極１１ｂ，１１ｃによ
り区分される構造となっている。

またバイアス電極は、同図には図示していないが集電極
に対して正又は負の電位が与えられる。

以上の様な構戒の検出器においてそれぞれの検出素子の
放躬線に対する感度は検出素子を形戒する２枚のバイア
ス電極で区切られた単一検出素子の容積に比例すること
になり、それ故各検出素子間の感度偏差は各検出素子の
容積の大小に依存することになる。

このような構戒の複数の検出素子を有する放躬線検出器
において、共通の電離用気体に気体状の放剖性同位元素
を混入させた場合には、放剤性同位元素の濃度は全検出
素子に対して一様と考えられるから各検出素子からの出
力電流のばらつきをそのまま感度偏差と考えることがで
きる。

以上の説明の複数の検出素子と複数の読み出し回路を備
えた放剖線検出器を使用して第３図に示すようにＸ線管
１からのＸ線２が吸収体３を透過した後に前記放躬線検
出器に入躬した時の透過Ｘ線の空間分布を測定する場合
を考える。

この場合Ｘ線管１と検出器４は点Ｃ６を中心に矢印７の
方向へ回転しており、Ｘ線管１からは第４図のａ図の様
なタイミングのパルスＸ線２１が放躬され、検出器４に
は時々刻々異なった透過Ｘ線が入躬する。

この様な使用下では検出器４は機械的な振動を受け易く
各検出素子５間の感度偏差が問題となる。

しかしａ図のようなパルスＸ線２１が入躬した検出器４
の中の任意の検出素子の出力としては第４図のｂ図のよ
うな出力波形が得られる。

図中に示した■。

はパルスＸ線の人則していない時の検出素子出力であり
、■はパルスＸ線の人則したときの検出素子出力である
。

第４図ｂに示した検出素子とは異なる検出素子における
パルスＸ線の入躬していない時の検出素子出力■。

は、同図とは異なった値を示すが、それは検出素子間の
感度偏差によるもので、各々の検出素子に対してパルス
Ｘ線の入躬していない時の出力■。

を測定しておくことで感度偏差の補正に有効に使用でき
る。

一方、特定の検出器の感度が時間と共に変動する場合に
おいても、第４図Ｃに示すように、パルスＸ線の入躬す
る前、後の検出素子出力■。

１，ＩＯ２を測定することにより感度補正を行うことが
可能となる。

本発明は以上のようになるものであって、検出素子ごと
の、またその人躬Ｘ線ごとの検出器出力Ｉｏ，Ｉを検知
し、■ｏと■との相互の比較から感度変化および感度偏
差をそれぞれ正確に補償でき定量的に有効な測定を行な
うことができる効果の犬なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は被測定放劉線と較正用放躬線とによる検出器出
力電流の説明図、第２図は本発明検出器の一実施例を示
す図、第３図は本発明検出器が用いられる放躬線装置の
一例を示す構成図、第４図は第３図装置の放躬線源とし
てパルスＸ線を用いた場合の検出素子に対する入出力波
形図である。 ４：検出器、５：検出素子、１３：読み出し回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電離用気体と気体状の放躬性同位元素・とを封入さ
   れてなる電離箱もしくは比例計数管形検出素子を具備し
   たことを特徴とする放剖線検出器。 ２ 封人気体を共通とした複数個の検出素子とそれら各
   々の読み出し回路とを具備したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の放躬線検出器。 ３ 封入された気体状の放剤性同位元素がクリプトン８
   ５であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項に記載の放躬線検出器。