JPS5920991B2 - 位置感応計数管の出力パルス対検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 放射線の入射位置を検出する場合に、アノードの前面に
電磁遅延線を設けた位置感応型の計数管が用いられる。

この計数管は、放射線の入射と同時にアノードから１つ
の出力パルスを送出するが、更に遅延線の両端から入射
位置に対応した時間遅れをもって１対の出力パルスを順
次送出する。

従つて遅延線の両端から送出される１対の出力パルスの
間の時間差を観測することによって放射線の入射位置が
検出される。

しかし１対のパルスが共に遅延線の両端から送出される
前に次の放射線が入射してパルスを生ずると、１対のパ
ルスの対応関係が不明確になって誤観測を生ずる。

従って従来は遅延線の一端で発生したパルスが他端まで
伝ばんする時間、すなわち全遅延時間以内に２つ以上の
放射線が入射した場合はその何れをも観測しないように
する回路を設けていたが、特に高計数率の放射線に対し
ては観測能率が著しく低下して、事実上位置の検出を行
い得なくなる欠点があった。

本発明は遅延線の両端から順次送出された１対のパルス
が同一の放射線によって発生したものであるか否かの検
出を行って、同一の放射線によるときは、そのパルス対
を採用することにより観測能率を向上するものである。

第１図は本発明のパルス対検出装置Ｋを用いて、１対の
パルスの時間差を記憶装置Ｍに書き込む装置の構成の一
例である。

すなわち計数管りはアノードＡと対向するように電磁遅
延線りを設けたもので、例えば点Ｘに放射線が入射して
封入ガスに電離を生ずると、その電離電子の入射によっ
てアノードＡから直ちに１つのパルスが送出されると共
に遅延線りにおける点Ｘと対向する位置に誘導電荷が発
生して、この電荷は矢印のように該遅延線を両端へ向っ
て伝ばんし、点Ｘから遅延線の両端までの距離に対応す
る時間遅れをもって上記両端から１対の出力パルスが順
次送出される。

これらのパルスは、それぞれ増幅器Ｅおよび整形回路Ｆ
を介してタイミング回路Ｔに加えられ、例えばパルスの
立上り時点においてタイミングパルスが送出される。

このタイミングパルスは本発明ノパルス対検出装置Ｋに
加わると共に遅延線の両端から送出されたパルスは更に
時間差検出回路ＴＣに加わる。

すなわち回路ＴＣは遅延線りの両端から順次送出された
２つのパルスの時間差に相当する電圧またはディジタル
量を記憶装置Ｍに加え、またパルス対検出装置には上記
２つのパルスが同一の放射線によって発生したものであ
るか否かの検出を行って、同一の放射線によることが確
認されると記憶装置Ｍに書込指令信号を加える。

第２図は本発明実施例のパルス対検出装置にの構成を示
した図、第３図は第２図に同一符号で示した部分の信号
波形で、端子ＳＯ、Ｓｌ 、Ｓ２に計数管りにおけるア
ノードＡおよび遅延線りの両端から送出されるパルスに
よって発生したタイミンクハルスａ、ｂ、ｃが加わる。

従ってパルスａでフリップ、フロップ回路ＦＦＯが駆動
されて、その出力ｄでフリップ、フロップ回路ＦＦ’３
が駆動されると共にフリップ、フロップ回路ＦＦ１゜Ｆ
Ｆ２がセットされる。

この状態で端子Ｓ１またはＳ２の一方例えばＳｌにパル
スｂが加わると、フリップ、フロップ回路ＦＦ１が駆動
され、かつオアゲートＧ１を介して加えられるパルスで
フリップ、フロップ回路ＦＦ３が復旧する。

その出力信号ｅでアントゲ−）Ｇ２が開放して、周期ｔ
のクロックパルス発生器Ｐの出力パルスｆが該ゲートを
通過し、更にオアゲー）Ｇ３を通って計数器Ｎに加わる
。

またフリップ、フロップ回路ＦＦ１およびＦＦ２の出力
ｇ、ｈがオアゲートＧ４を通って、その出力ｉおよび前
記フリップ、フロップ回路ＦＦ３の出力ｊがアントゲ−
）Ｇ５に加わる。

かつクロックパルス発生器Ｐは分周率が１／２の分周器
Ｈを介してアントゲ−）Ｇ５に周期２ｔのクロックパル
スを加えるから、該ゲートがパルス列ｋを送出して、こ
のパルス列がオアゲー）Ｇ３を介して計数器Ｎに加わる
。

すなわち計数器Ｎにはパルスａからｂまでの間周期ｔの
クロックパルスｆが加わり、次に引続いて２倍の周期２
ｔのクロックパルスｋが加わる。

この計数器Ｎのフルスケールｎ。

は、遅延線りの全遅延時間をｔ。また適当な微小時間を
Δｔｏとするとき、 （ｔｏ−Δｔｏ） ／２ ｔ で与えられるように設
定されている。

従ってクロックパルス列ｆのパルス数をｎｂとすると、
パルスｂが送出されてから２ｔ（ｎＯ−ｎｂ）で与えら
れる時間の後に計数器Ｎから出力信号が送出されて一致
回路Ｂに加わる。

また端子Ｓ２のパルスＣはオアゲー）Ｇ１を介して上記
−数回路Ｂに加わるが、この一致回路は計数器Ｎから信
号を加えられたのち時間２Δｔｏの間にパルスＣが加わ
るとアントゲ−）Ｇ６に適当な時間幅の信号を加え、上
記時間内にパルスＣが加えられないときはアントゲ−）
Ｇ７に信号を加える。

かつ単安定マルチバイブレータＱ１は前記出力ｉの消滅
と同時に起動してｌのような信号をアンドゲートＧ６．
Ｇ７に加えるから、もし時間２Δｔｏの間にパルスＣが
加わったものとすると、アンドゲートＧ６から書込指令
信号ｍが第１図の記憶装置Ｍに加わって、時間差検出回
路ＴＣで検出されたパルスｂ、ｃ間の時間差が上記記憶
装置に書込まれる。

しかし時間２Δｔｏの間に一致回路ＢにパルスＣが加わ
らない場合は、アンドゲートＧ７から信号ｎが送出され
て、単安定マルチバイブレータＱ２が起動し、信号０が
発生する。

この信号はオアゲー）Ｇ８を通って計数器Ｎおよびフリ
ップフロップ回路ＦＦＯをリセットする。

また前述のように書込みが行われた場合はその完了と同
時に例えば記憶装置Ｍから端子Ｓ３に信号ｐが加えられ
て、この信号で上記リセットが行われる。

上述のように計数器Ｎは、計数管のアノードパルスａか
ら遅延線の一端がパルスｂを送出するまで周期ｔのクロ
ックパルス数ｎｂを計数し、引続き周期２ｔのパルスを
計数して、その計数値がｎ□ に達したとき信号を送出
する。

この信号から時間２Δｔｏの間に遅延線の他端からパル
スＣが送出されるとパルス対検出信号ｍが発生する。

かつ遅延線の全遅延時間をｔ。

とするとき、ｎｏをｎｏ−（ｔｏ−Δｔｏ）／２ ｔ
・・・・・・（１）に設定しである。

従ってパルスａからｂまでの時間をｔｂ、またパルスｂ
から計数器が出力信号を送出するまでの時間なｔＸとす
ると、 ｔＸ−２ｔ（ｎｏ−ｎｂ） −ｔ−Δｔ −２ｔｂ ・・・・・・（２）０
０ であって、パルスｂから一致回路ＢにパルスＣが加えら
れるまでの時間１／が（ｔｏ−Δｔｏ−２ｔｂ）乃至（
ｔｏ−Δｔｏ−２ｔｂ＋２Δ１ｏ）、すなわちｔ／Ｘ−
ｔ□−２ｔｂ±Δｔ ・・・・・・（３）の条件を
満したとき検出信号ｍが送出される。

かつパルスが第１図の点Ｘから遅延線りを図の上方へ伝
ばんしてその上端に達するまでの時間と、逆に下方へ伝
ばんして下端に達するまでの時間との和は、明らかに上
記遅延線りの全遅延時間に相当するから、第３図のパル
スｂとＣが同一の放射線によって発生したものであると
、パルスａからＣまでの時間をｔ。

とするときｔｏ−ｔｂ＋ｔｃ ＋＋・・・・（
４）が成立する。

この関係を上記（３）式に代入するとｔ／ｘ−ｔｃ−ｔ
ｂ±Δｔ ・・・・−（５）となる。

このように遅延線の任意の一端から出力パルスｂが送出
されたのち、他端から同一放射線によって発生したパル
スＣが送出されるべき時刻の前後Δｔｏの間に一致回路
Ｂにパルスが加わると検出信号ｍが送出される。

従って余裕時間Δｔｏを遅延線りの遅延時間のばらつき
、あるいはこの遅延線りに発生したパルス波形等による
タイミング回路Ｔの発生パルスの時間的位置の変動の大
きさ等に応じて適当に設定してお（ことにより、遅延線
の両端から引続いて送出された２つのパルスが同一放射
線によるものであるか否かの検出が行われる。

すなわち本発明は遅延線上の任意の１点に発生したパル
スが、その両端に向って逆向きに進行してそれぞれ端部
へ到達するまでの時間の和が上記遅延線の全遅延時間に
等しいこと、すなわち前記第（４）式が成立することを
利用して、一方の端部に１つのパルスが到達したとき、
その遅延時間、例えばｔｂによって他方の遅延時間ｔ。

を予測し、ｔｃ±Δｔｏの間に次のパルスが到達したと
き、例えば第１図の記憶装置Ｍに書込指令信号ｍを加え
るものである。

すなわち第１、第２の放射線が連続して入射し、第１の
放射線によるパルスが遅延線の一端から送出されたのち
、他端からは逆に第２の放射線によるパルスが第１の放
射線によるパルスより先に送出された場合は前記第（４
）式の関係が成立しないために信号ｍが送出されない。

しかしこのように第１と第２の放射線による出力パルス
の順序が逆にならない限り遅延線りの遅延時間より小さ
い時間差をもって２つの放射線が連続して入射した場合
でも先のパルスの入射位置を検出して記憶装置Ｍに書き
込むことができる。

また以上は計数器Ｎのフルスケールｎ。

を第（１１式のように設定することによって、所期の作
用効果が得られることを説明したものである。

しかし第３図においてパルスｂがパルスａと一致した状
態を考えるとパルスａからＣまでの時間が遅延線の全遅
延時間り。

どなって、この状態では同図にのパルス列がパルスａの
位置から発生する。

従って上記第（１）式の関係を設定することによって、
上記作用効果の得られることを推定することができる。

更に第（４）式のように第３図のパルスａからｂまでの
時間ｔｂとａからＣまでの時間ｔ。

どの和が遅延線りの全遅延時間であるが、この関係を第
３図のパルス列ｆおよびｋの計数によって求めるために
はパルス列ｆの周期ｔをパルス列にの周期の２分の１に
しなげればならないことは明らかである。

従って本発明においては周期２ｔのパルス列ｋを必要と
するものである。

以上説明したように本発明の装置は、遅延線の両端から
引続いて送出された２つのパルスが、同一放射線によっ
て発生したものであるとき検出信号を送出する。

従ってこの信号を例えば記憶装置の書込指令信号として
用いることにより、計数管内で発生した１つのパルスが
遅延線を伝ばんしている間に他のパルスが発生した場合
でも、遅延線の端部から送出される出力パルスの順序が
逆にならない限り、先のパルスの発生位置を知ることが
できる。

従って特に計数率の高い放射線に対して入射位置の観測
効率を向上し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を用いて、放射線の入射位置を記
憶する装置の構成の一汐ｌを示した図、第２図は本発明
実施例の構成を示した図、第３図は第２図の装置におけ
る各部の信号波形を示した図である。 なお図において、Ｄは位置感応計数管、Ｋは出力パルス
対検出装置、Ｍは記憶装置、ＴＣは時間差検出回路、Ｆ
Ｆ’０ 、ＦＦ１．ＦＦ２ 。 ＦＦ３はフリップ、フロップ回路、Ｇ１．Ｇ３゜Ｇ４
、Ｇ８はオアゲート、Ｇ２ 、Ｇ５ 、Ｇ６ 。 Ｇ７はアンドゲート、Ｐはクロックパルス発生器、Ｈは
分周器、Ｎは計数器、Ｂは一致回路、Ｑｌ 。 Ｇ２はマルチバイブレークである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アノードの前面に遅延線を具備し放射線の入射によ
   ってその両端から送出される１対の出力パルスの時間差
   を観測される位置感応計数管において前記アノードが出
   力パルスを送出した時点から遅延線の一端が出力パルス
   を送出する時点まで周期上のクロックパルスを送出する
   回路と、上記クロックパルスに引続いて周期２ｔのクロ
   ックパルスを送出する回路と、上記周期ｔおよび２ｔの
   クロックパルスを計数してその計数値が前記遅延線の全
   遅延時間によって定まる所定の値に達したとき出力信号
   を送出する計数回路と、前記遅延線の他端から送出され
   る出力パルスと上記計数回路の出力信号とがほぼ同時に
   送出されたとき検出信号を送出する一致回路とよりなる
   ことを特徴とする位置感応計数管の出力パルス対検出装
   置。