JPS60207083A - 粒子線等の2次元計測装置 - Google Patents
粒子線等の2次元計測装置Info
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- JPS60207083A JPS60207083A JP6492584A JP6492584A JPS60207083A JP S60207083 A JPS60207083 A JP S60207083A JP 6492584 A JP6492584 A JP 6492584A JP 6492584 A JP6492584 A JP 6492584A JP S60207083 A JPS60207083 A JP S60207083A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dimensional
- photomultiplier tube
- scintillator
- optical fiber
- time
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
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)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は粒子線等の2次元計測装置に関する。
なお本発明において粒子線は少なくとも光子を含む概念
で用いることとする。
で用いることとする。
(発明の背景)
ホトンカウンティング領域の2次元計測、高エネルギー
物質特性研究1分光学等の分野において、粒子等の2次
元入射位置を高い感度で検出したいという要請がある。
物質特性研究1分光学等の分野において、粒子等の2次
元入射位置を高い感度で検出したいという要請がある。
電荷蓄積効果を利用した半導体2次元イメージセンサ、
電荷粒子等の2次元計測装置として電荷分割を用いた半
導体装置検出器(例えば浜松ホトニクス株式会社の31
200)等が知られている。
電荷粒子等の2次元計測装置として電荷分割を用いた半
導体装置検出器(例えば浜松ホトニクス株式会社の31
200)等が知られている。
後者では連続的な位置検出が可能であるが、自体が増幅
機能を持っていないので高い検出感度を期待することが
できない。
機能を持っていないので高い検出感度を期待することが
できない。
小形の光電子増倍管を2次元的に多数配列することによ
り高い検出感度を得ることができる。
り高い検出感度を得ることができる。
しかしながら、前者の分解の限界は光電子増倍管の形状
と配列によって決まってしまう。
と配列によって決まってしまう。
(発明の目的)
本発明の主目的は、光の入射位置の2次元計測装置を提
供することにある。
供することにある。
本発明の第2の目的は非可視粒子線等の入射位置を2次
元針側する粒子線等の2次元計測装置を提供することに
ある。
元針側する粒子線等の2次元計測装置を提供することに
ある。
(発明の構成)
前記主目的を達成するために、本発明による粒子線等の
2次元計測装置は、光電子増倍管と、空間に入力端が2
次元的に配列され、2次元単位要素の発光をそれぞれ前
記光電子増倍管の光電面に接続する光学繊維群からなり
、前記光学繊維群を形成する各繊維は、前記2次元単位
要素ごとに異なる長さをもち、位置の情報を時系列の情
報に変えて前記光電子増倍管に接続する位置時間変換接
続手段とから構成さている。
2次元計測装置は、光電子増倍管と、空間に入力端が2
次元的に配列され、2次元単位要素の発光をそれぞれ前
記光電子増倍管の光電面に接続する光学繊維群からなり
、前記光学繊維群を形成する各繊維は、前記2次元単位
要素ごとに異なる長さをもち、位置の情報を時系列の情
報に変えて前記光電子増倍管に接続する位置時間変換接
続手段とから構成さている。
前記第2の目的を達成するために本発明による粒子線等
の2次元計測装置は、粒子を光に変換する2次元シンチ
レータと、光電子増倍管と、前記2次元シンチレータの
単位要素の発光をそれぞれ前記光電子増倍管の光電面に
接続する光学繊維群からなり、前記光学繊維群を形成す
る各繊維は、前記2次元シンチレータの単位要素ごとに
異なる長さをもち、位置の情報を時系列の情報に変えて
前記光電子増倍管に接続する位置時間変換接続手段から
構成されている。
の2次元計測装置は、粒子を光に変換する2次元シンチ
レータと、光電子増倍管と、前記2次元シンチレータの
単位要素の発光をそれぞれ前記光電子増倍管の光電面に
接続する光学繊維群からなり、前記光学繊維群を形成す
る各繊維は、前記2次元シンチレータの単位要素ごとに
異なる長さをもち、位置の情報を時系列の情報に変えて
前記光電子増倍管に接続する位置時間変換接続手段から
構成されている。
前記構成によれば粒子線等の入射位置と入射強度を測定
することができるだけではなく、入射する光や粒子のシ
ンチレータの到達時間分散等の情報も測定可能である。
することができるだけではなく、入射する光や粒子のシ
ンチレータの到達時間分散等の情報も測定可能である。
(実施例)
以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。
。
前記第2の目的を達成するだめの装置は、前記主目的を
達成するための装置の位置時間変換接続手段の入射端面
にシンチレータを配置したものであるから、主目的を達
成するための発明の構成をすべて含んでいる。
達成するための装置の位置時間変換接続手段の入射端面
にシンチレータを配置したものであるから、主目的を達
成するための発明の構成をすべて含んでいる。
したがって、以下まず前記第2の目的を達成するだめの
発明の詳細な説明する。
発明の詳細な説明する。
第1図は本発明による粒子線等の2次元計測装置の実施
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
第2図はシンチレータの分解単位を説明するだめの略図
である。
である。
第3図は第1図に示した装置の主として位置時間変換接
続手段の実施例を示す斜視図である。
続手段の実施例を示す斜視図である。
第1図において粒子線源であるγ線源Sば図中左方向に
あり、粒子線は2次元シンチレータ1に入射させられる
。
あり、粒子線は2次元シンチレータ1に入射させられる
。
2次元シンチレータ1は、BaF2を用いて形成しであ
る。
る。
2次元シンチレータ1の発光は集光手段2により、光学
繊維群からなる位置時間変換接続手段3に接続される。
繊維群からなる位置時間変換接続手段3に接続される。
2次元シンチレータ1の領域を第2図に示すように10
1,102・・ 10nのn(多数)個の領域に分けて
、それぞれの領域に集光手段2を形成する集光レンズ2
01,202・・・20nを対応させである。
1,102・・ 10nのn(多数)個の領域に分けて
、それぞれの領域に集光手段2を形成する集光レンズ2
01,202・・・20nを対応させである。
なおシンチレータ1の各領域を個々に独立させるために
は、各領域間に遮光板や反射コーティング等の処理をす
る必要がある。
は、各領域間に遮光板や反射コーティング等の処理をす
る必要がある。
集光レンズ201.202・・・20nにより集光され
た光はそれぞれ位置時間変換接続手段3を形成する光学
繊維301,302・・・30nに送り込まれる。
た光はそれぞれ位置時間変換接続手段3を形成する光学
繊維301,302・・・30nに送り込まれる。
なお前記主目的を達成するためには前述のような2次元
シンチレータ1は不要である。
シンチレータ1は不要である。
位置時間変換接続手段3をの入力端面に口・ノドレンズ
を配置すれば良い。
を配置すれば良い。
各光学繊維301,302・・・30nの他方端は光電
子増倍管4の光電面4aが形成されているフェースプレ
ートに接続されている。
子増倍管4の光電面4aが形成されているフェースプレ
ートに接続されている。
光学繊維301.3’02・・・30nは基本単位長Δ
l当、順次長くなるように院けられており光学繊維30
1の長さをβとすると、光学繊維302の長さはβ+Δ
l、・・・光学繊維30nの長さはβ+(n−1)Δβ
である。
l当、順次長くなるように院けられており光学繊維30
1の長さをβとすると、光学繊維302の長さはβ+Δ
l、・・・光学繊維30nの長さはβ+(n−1)Δβ
である。
またlは6m、Δ℃は0.3mであり、各光学繊維の直
径は1mmである。この実施例ではnの最大値として1
00を予定している。
径は1mmである。この実施例ではnの最大値として1
00を予定している。
光電子増倍管4は有効面積が10 mrnX 10 m
rn程度の光電面4a、ダイノード等からなる2次元電
子増倍部4b、アノード4C等から構成令れている。光
電子増倍管4の各電極には動作電圧゛イ現給部5から所
定の電圧が接続されている。
rn程度の光電面4a、ダイノード等からなる2次元電
子増倍部4b、アノード4C等から構成令れている。光
電子増倍管4の各電極には動作電圧゛イ現給部5から所
定の電圧が接続されている。
前記位置時間変換接続手段3を介して光電面4aに接続
された光は電子増倍部4bで増倍され、アノード4cか
ら取り出される。
された光は電子増倍部4bで増倍され、アノード4cか
ら取り出される。
光電子増倍管4の出力である電流パルスは増幅器6で増
幅され、オシロスコープ7に接続され観察される。
幅され、オシロスコープ7に接続され観察される。
増幅器6の出力は時間波高変換器8にも+gJ換または
同時に接続可能であり、時間情報を波高に変換し、これ
を波高分析することができる。
同時に接続可能であり、時間情報を波高に変換し、これ
を波高分析することができる。
第4図はオシロスコープに現れる波形の例を示すグラフ
である。
である。
図においてP■の示す波形は、シンチレータ1の101
の部分に入射した粒子線に原因するものであり、P■の
示す波形は同時にシンチレータ1の102の部分に入射
した粒子線に原因するものである。この時間軸上の差Δ
tはΔj!/v(ただしVは光学繊維内にお&Jる光の
速度)である。
の部分に入射した粒子線に原因するものであり、P■の
示す波形は同時にシンチレータ1の102の部分に入射
した粒子線に原因するものである。この時間軸上の差Δ
tはΔj!/v(ただしVは光学繊維内にお&Jる光の
速度)である。
このようにしてオシロスコープ7により粒子線の入射位
置と強度を同時に観察することができる。
置と強度を同時に観察することができる。
また前述のとおり、増幅器6の出力は時間波高変換器8
にも切換または同時に接続可能であり、時間情報を波高
に変換し、これを波高分析することができる。
にも切換または同時に接続可能であり、時間情報を波高
に変換し、これを波高分析することができる。
(変形例)
以上説明した実施例について本発明の範囲内で種々の変
形を施すことができる。
形を施すことができる。
例えば増幅器6の出力をトランジェントメモリ一時蓄積
しておいて、後に詳細な演算処理を施すことにより、よ
り詳細な解析、例えば入射する光や粒子のシンチレータ
−・の到達時間分散等の解析をすることができる。
しておいて、後に詳細な演算処理を施すことにより、よ
り詳細な解析、例えば入射する光や粒子のシンチレータ
−・の到達時間分散等の解析をすることができる。
前記実施例は粒子線としてγ線の例を挙げ°ζ詳しく説
明したが、本発明による装置は前記γ線だけではなく他
の粒子線の計測にも広く応用できる。
明したが、本発明による装置は前記γ線だけではなく他
の粒子線の計測にも広く応用できる。
例えば、中性子線の検出のためには前記シンチレータを
NE102プラスチックシンチレータにすれば良い。
NE102プラスチックシンチレータにすれば良い。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明による粒子線等の2次元計
測装置は、光学繊維群を形成する各繊維の長さを2次元
シンチレータの単位要素ごとに異なる長さとし、位置の
情報を時系列の情報に変えて前記光電子増倍管に接続す
るようにし、光電子増倍管で2次電子増倍をするので高
い感度で粒子線等の2次元入射位置の計測をすることが
できる装置を提供することができる。
測装置は、光学繊維群を形成する各繊維の長さを2次元
シンチレータの単位要素ごとに異なる長さとし、位置の
情報を時系列の情報に変えて前記光電子増倍管に接続す
るようにし、光電子増倍管で2次電子増倍をするので高
い感度で粒子線等の2次元入射位置の計測をすることが
できる装置を提供することができる。
前記構成によれば前記位置時間変換接続手段を形成する
光学繊維の光路差を正確に規定することができる。した
がって、入射する光や粒子のシンチレータへの到達時間
分散等の情報も測定可能である。
光学繊維の光路差を正確に規定することができる。した
がって、入射する光や粒子のシンチレータへの到達時間
分散等の情報も測定可能である。
第4図に示ずパルス列間の間隔が光路長に相当する時間
よりも長いときは入射時点またはシンチレータにおける
発光時点が同時でないことを示すことになる。
よりも長いときは入射時点またはシンチレータにおける
発光時点が同時でないことを示すことになる。
前述した実施例装置の光電子増倍管よりも大きい光電面
を持つ光電子増倍管を使用することが可能であるから、
現時点で256X256程度の分解能を持つ2次元計測
装置を提供することができる。
を持つ光電子増倍管を使用することが可能であるから、
現時点で256X256程度の分解能を持つ2次元計測
装置を提供することができる。
本発明による装置は、ホトンカウンティング領域の2次
元計測,高エネルギー物質特性研究.分光学等の分野に
広く利用できる。
元計測,高エネルギー物質特性研究.分光学等の分野に
広く利用できる。
第1図は本発明による粒子線等の2次元計測装置の実施
例を示すブロック図である。 第2図はシンチレータの分解単位を説明するための略図
である。 第3図は第1図に示した装−〇主として位置時間変換接
続手段の実施例を示す斜視図である。 第4図はオシロスコープに現れる波形の例を示すグラフ
である。 ■・・・2次元シンチレータ 101.102〜10n・・・シンチレータの単位領域 2・・・集光手段 201 202〜20n・・・集光手段のレンズ3・・
・位置時間変換接続手段 301.302〜30n・・・位置時間変換接続手段を
形成する光学繊維 4・・・光電子増倍管 5・・・動作電圧供給ブロック 6・・・増幅器 7・・・オシロスコープ 8・・・時間波高変換器 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 壽 片 1 図 米 4 図 時(9)−
例を示すブロック図である。 第2図はシンチレータの分解単位を説明するための略図
である。 第3図は第1図に示した装−〇主として位置時間変換接
続手段の実施例を示す斜視図である。 第4図はオシロスコープに現れる波形の例を示すグラフ
である。 ■・・・2次元シンチレータ 101.102〜10n・・・シンチレータの単位領域 2・・・集光手段 201 202〜20n・・・集光手段のレンズ3・・
・位置時間変換接続手段 301.302〜30n・・・位置時間変換接続手段を
形成する光学繊維 4・・・光電子増倍管 5・・・動作電圧供給ブロック 6・・・増幅器 7・・・オシロスコープ 8・・・時間波高変換器 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 壽 片 1 図 米 4 図 時(9)−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (11光電子増倍管と、空間に入力端が2次元的に配列
され、2次元単位要素の発光をそれぞれ前記光電子増倍
管の光電面に接続する光学繊維群からなり、前記光学繊
維群を形成する各繊維は、前記2次元単位要素ごとに異
なる長さをもち、位置の情報を時系列の情報に変えて前
記光電子増倍管に接続する位置時間変換接続手段とから
構成した粒子線等の2次元計測装置。 (2)前記位置時間変換接続手段の入力端面にはロンド
レンズが配置されている特許請求の範囲第1項記載の粒
子線等の2次元計測装置。 (3)前記位置時間変換接続手段は、単位長当順次長く
なる光学繊維の群より構成されている特許請求の範囲第
1項記載の光電子増倍管を用いた粒子線等の2次元計測
装置。 (4)粒子を光に変換する2次元シンチレータと、光電
子増倍管と、前記2次元シンチレータの単位要素の発光
をそれぞれ前記光電子増倍管の光電面に接続する光学繊
維群からなり、前記光学繊維群を形成する各繊維は、前
記2次元シンチレータの単位要素ごとに異なる長さをも
ち、位置の情報を時系列の情“報に変えて前記光電子増
倍管に接続する位置時間変換接続手段とから構成した粒
子線等の2次元計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6492584A JPS60207083A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 粒子線等の2次元計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6492584A JPS60207083A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 粒子線等の2次元計測装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60207083A true JPS60207083A (ja) | 1985-10-18 |
Family
ID=13272099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6492584A Pending JPS60207083A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 粒子線等の2次元計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60207083A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4749864A (en) * | 1986-07-03 | 1988-06-07 | American Sterilizer Company | Radiation imaging system using a grid |
US4942302A (en) * | 1988-02-09 | 1990-07-17 | Fibertek, Inc. | Large area solid state nucler detector with high spatial resolution |
WO2004013590A1 (ja) * | 2002-08-01 | 2004-02-12 | Hamamatsu Photonics K.K. | 光検出装置 |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP6492584A patent/JPS60207083A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4749864A (en) * | 1986-07-03 | 1988-06-07 | American Sterilizer Company | Radiation imaging system using a grid |
US4942302A (en) * | 1988-02-09 | 1990-07-17 | Fibertek, Inc. | Large area solid state nucler detector with high spatial resolution |
WO2004013590A1 (ja) * | 2002-08-01 | 2004-02-12 | Hamamatsu Photonics K.K. | 光検出装置 |
JPWO2004013590A1 (ja) * | 2002-08-01 | 2006-09-21 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光検出装置 |
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