JPS5937542B2 - 電離箱 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は三つめ互に平行な壁と二つの間隔環から構成
された二つの測定室を備え、その三つの壁の中央くとも
二つはそれぞれ単一の電極を持ち、第三の壁には互に絶
縁され外部接触片に接触する電極が設けられている例え
ば粒子加速装置に使用される電離箱に関するものである
。

γ線、電子または荷電原子核のビームで空間領域を照射
する際に使用される粒子加速装置の場合加速装置から出
る放射線を監視する必要がある。

その際放射線の全量の外加速管とその後に続（部品例え
ばターゲット、電子吸収体、補償体、偏向磁石等におい
ての放射線の分布を監視しなければならない。

そのためには一般に電離箱が使用される。

電離箱はその容積内の線量率を測定するから入射線錐内
の強度分布を求めるためには例えば点状の電離箱のマト
リックスが必要となるがこれは経済上の見地から望まし
くないものであるばかりでなく技術的にも実現がほとん
ど不可能である。

従って放射線錐内の強度分布について見当をつけること
ができしかもできるだけ簡単な電離箱が望まれている。

米国特許第３８５２６１０号明細書により粒子加速装置
に使用する電離箱として三つの互に平行な壁の間に二つ
の盤状の測定室を形成するものが公知である。

この測定室の両側の外壁には単一の貫通導電層が電極と
して設けられ、中間壁は四セグメント電極に分割された
円心環状導電層を備える雲母板である。

中間壁の中心部と電極間および電極外側の面は補助電極
として構成され、同じ測定室壁の電極とはｆ等しい電位
におかれる。

この電離箱の一つの特色は中間壁の両面の測定電極の分
割が均等であって入射する放射線錐内に生ずる線量率分
布のあらゆる種類の不均一性に対応していないことであ
る。

更に中間壁が両側に互に異る接続端に結ばれる電極を備
えた絶縁中間壁でなければならないこともこの電離箱の
特色であるが、そのためこの中間壁による吸収値を低減
させることには限度がある。

最後に互に絶縁して引出す電極の数が多いことも欠点と
なる。

線量率分布の不均一性に関して得られる情報の内容は米
国特許第３９４２０１２号明細書に記載されている電離
箱によって改良することができる。

この電離箱は多数の壁要素から構成されているがその製
作は比較的高価となりまた吸収面が多いことから固有吸
収値が高くなる。

固有吸収値が高いことは電子線の監視に使用する場合著
しい欠点となる。

電子加速器において制動放射の散乱を監視するため電離
箱の両測定室を分ける中間壁の両面に円形の中央測定電
極とそれを取り囲む二つの半円形測定電極を設けること
は西独国特許出願公開第２１３００８８号明細書により
公知である。

このような電極構成によってビーム中央線の回りに対称
的な不均一性は監視できるが、円形不均一性と中央線非
対称の不均一性は捕捉されない。

この発明の目的は冒頭に挙げた種類の電離箱を改良して
製造が簡単で廉価であるにも拘らず放出放射線錐の均一
性を充分確かめることが可能であり、特に外部に引出さ
れる電極の数を少くすることができるようにすることで
ある。

この発明は上記のような不均一性の発生には多数の要因
があり、これらの不均一性の捕捉に対しては特定の放射
線区域に特定の測定点を予め定めておくことが必要であ
るとの認識に基くものである。

この発明は冒頭に挙げた電離箱の両測定室に電離箱を横
断する電極を共通に設け、一方の測定室の外壁の測定室
に向った表面に互に絶縁してとりつけられた複数の電極
を設けることを提案する。

この場合中間壁は単一の不分割電極を支持するだけでよ
いから、その固有吸収値を充分低くすることが可能であ
る。

中央線に対して対称的に分布した不均一性と非対称的に
分布した不均一性の双方に対して電離箱を高感度とする
ことは同じ壁面に互に絶縁して設けられる電極組に円形
の中央測定電極と、この中央測定電極を取囲む複数の互
に絶縁された個々の測定電極で構成される電極環と、こ
れらの電極を取り囲む補助電極を含ませることによって
達成される。

この場合円形中央測定電極の測定値とそれを取り囲む電
極環の測定値を比較することにより対称分布の不均一性
の場合経験上異常と思われるような中央領域に対して矛
循する強度値を示す放射線錐領域な捕捉できる。

このような異常値が生ずる原因としては選定された加速
エネルギー又は放射線種に対して誤って選定された散乱
膜又は補償体の使用が考えられる。

中心測定電極を包囲して互に絶縁されセグメントに分割
された測定電極を環状に配置することにより中心ビーム
に対して非対称分布の不均一性に対する感度が確保され
る。

測定電極を包囲する補助電極により電場のひずみが避け
られる。

図面に示した実施例についてこの発明を更に詳細に説明
する。

第１図はＸ線ビーム測定用の電離箱を示す。

電離箱１は三枚のセラミック盤２，３．４から成りこれ
らはセラミック間隔環５，６をはさんで重ねられ二つの
測定室７．８を形成する。

中央のセラミック盤３と外側のセラミック盤の一つ２は
直径２ｍｍの細い貫通孔１０，９をそれぞれ持ち、貫通
孔９は封じ切り管１１によって閉鎖されている。

隣り合せたセラミック盤の向い合った表面には導電面１
２，１３，１４，１５，１６，１７，１８゜１９及び２
０が電極として設けられている。

（但し１５と１７は第３図だけに示されている。

）分割されていない電極１２が設けられているセラミッ
ク盤２の平面図を第２図に示す。

電極１２は電離箱を横断しセラミック盤の表面全体を覆
っている。

電極１３及び１４も電極１２と同じく電離箱を横断して
いる。

中央のセラミック盤３では導電面１３が貫通孔１０の内
面を通って反対側の導電面１４につながり１３と１４が
一つの共通横断電極となっている。

第ぶ図に第１図の下側のセラミック盤４の平面図を示す
。

表面に電極１５，１６，１７，１８゜１９．２０があり
、中心の円盤状測定電極１９がら接続導体２１，２２，
２３，２４が四方にセラミック盤の周縁付近までのび、
中心電極から一定の間隔を保って環状に配置された測定
電極１５゜１６．１７，１８は総て同形で接続導体２５
゜２６．２７．２８を備え、その外側には導電面２０が
補助電極として設けられている。

環状に配置された測定電極の外周は電離箱１が置かれて
いる場所の放射線錐の外周にほぼ一致する。

接続導体２１乃至２８の外端部は中央に孔を持つ小円盤
となり、セラミック盤４０反対側の面ではこれらの小円
盤の下に接触片２９乃至３６が固定され、貫通孔を通し
て接続導体２１乃至２８に接触する。

セラミック盤４の補助電極２０とセラミック盤２，３の
電極１２，１３，１４はこれらのセラミック盤と間隔環
５，６０間に置かれた金属環３γ、３８，３９，４０（
第１図）に接している。

これらの金属環の突出した縁部は接触形成に使われる。

電離箱で測定する場合には中央のセラミック盤３０両側
の電極１３．１４に高電圧を印加する。

その際金属環３８，３９の一方だけを高電圧に接続すれ
ば貫通孔１０を通す導電結合により他方の電極も高電圧
に接続される。

高電圧の印加状態は使用しなかった電極１３または１４
によって監視することができる。

セラミック盤４の補助電極２０は接地する。

盤４の測定電極はほぼ地電位に置く。

これにより下方の測定室８内の電場は五区域に分割され
る。

上方の測定室７には単一の電極１２．１３が設げられて
いるからその電場は分割されない。

しかし測定容積は間隔環５で限定されているから正確に
定められる。

放射線により面測定室７，８のガス中にイオンが作られ
、測定電極１２，１５乃至１９およびそれに対向する電
極１３，１４の間の電位差により加速される。

これらの電極間を流れる電流は平均線量率に対して適当
な測定室電圧を選定すれば測定容積に正確に比例する。

線錐中の線量率が均一であると各測定電極の単位面積当
りの電流は総て等しい。

環状に配置された互に等しい面積を持つ測定電極の電流
が異っていれば線錐中の放電線強度の分布が非対称であ
る。

これに反して環状配置の測定電極１５乃至１８の電流密
度は互に等しいが中央の円盤状測定電極の電流密度とは
異っていれば電離箱の中心軸に対称的な放射線錐中の線
量率分布は不均一である。

実際の結果によれば放射線錐の中心軸に対する不均一性
に関する感度は放射線錐の中心をその周縁部分と比較す
ることによって達成される。

放射線錐の周縁部分には環状測定電極１５乃至１８が配
置されている。

第４図に電子線錐の測定に適した電離箱の断面図を示す
。

この電離箱では自己吸収を小さくするため面測定室４２
，４３を分割するセラミック盤を除き、その代りに金属
環４４，４５，４６゜４７によって電離箱を構成し、こ
れらの金属環の間に電導層を備えた合成樹脂膜４８ 、
４９ 、５０を置く。

外側の金属環４４と４７は内側の金属環４５．４６より
い（らか大きな直径を持たせる。

外側の金属環には孔５Ｌ５２を設けねじを通してしめつ
げる。

合成樹脂膜４８．４９は第２図に示したものと同様な構
成であるが通孔９は設けない。

合成樹脂膜５０には第３図のセラミック盤４と同様に金
属層を設ける。

内側の金属環４５゜４６は同時に中央の合成樹脂膜の両
面の導電層に対する接続導体として使用される。

内側の金属環４５．４６０合成樹脂膜４８，５０に向っ
た面にはそれぞれ一つの絶縁環５４．５５を置き、これ
らの絶縁環と外側の合成樹脂膜の間には薄い接触環５６
，５７を置く。

これらの接触環に合成樹脂膜４８，５０の導電性の表面
の周縁部が直接液している。

第４図に示されている下側の金属環４７には一連の通孔
がその対称軸に平行に設けられ、この通孔を通して合成
樹脂膜５０上に第３図に示したように設けられている電
極への接続導体を導く。

接続導体５８，５９，６０，６１．６２は金属環４７か
も絶縁して引き出される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例とそれを構成する部品を示すも
ので第１図はＸ線測定用の電離箱の断面図、第２図は非
分割電極の平面図、第３図は分割電極の平面図、第４図
は電子線測定用の電離箱の断面図である。 第１図において２．３．４はセラミック盤、７と８は測
定室、１２乃至２０は電極層である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互に平行する三つの壁とそれらの間に差し込まれた
   二つの間隔環から構成される二つの測定室を備え、三つ
   の壁の中の二つには唯一の電極が設けられ、残りの一つ
   には互に絶縁され外部の接触片に結ばれる複数の電極が
   設けられている電離箱において、両測定室７と８．４２
   と４３が一つの横断電極１３と１４．４９を共有し、一
   方の測定室８，４３の外壁４，５０の測定室に向った表
   面にＨに絶縁してとりつけられた電極１５乃至２０を備
   えていることを特徴とする電離箱。 ２ 同一壁面に互に絶縁してとりつげられた電極１５乃
   至２０が中央にある一つの円盤状測定電極１９と、中央
   測定電極を取り囲み互に絶縁して環状に配置された複数
   の測定電極１５乃至１８と、これらの電極を取り囲む補
   助電極２０を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の電離箱。 ３ 電極材料がセラミック盤２，３．４上に置かれてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電離箱
   。 ４ 両測定室７，８を分ける壁３に少くとも一つの小孔
   １０が作られていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の電離箱。 ５ 電子線測定のため電極が合成樹脂膜上に蒸着された
   金属層から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の電離箱。