JPS61275682A - 液体シンチレ−シヨン計数方法 - Google Patents
液体シンチレ−シヨン計数方法Info
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- JPS61275682A JPS61275682A JP61120935A JP12093586A JPS61275682A JP S61275682 A JPS61275682 A JP S61275682A JP 61120935 A JP61120935 A JP 61120935A JP 12093586 A JP12093586 A JP 12093586A JP S61275682 A JPS61275682 A JP S61275682A
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- Japan
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- scintillation
- pulse
- pulses
- counting
- liquid scintillation
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-
- 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
- G01T1/204—Measuring radiation intensity with scintillation detectors the detector being a liquid
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (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】
本発明は複数の連続する単一光子（ｓｉｎｇｌｅｐｈｏ
ｔｏｎ）および多光子（ｍｕｌｔｉｐｈｏｔｏｎ）パル
スを発生する異なる種類のシンチレーション事象を識別
する液体シンレーション計数方法に関する。
ｔｏｎ）および多光子（ｍｕｌｔｉｐｈｏｔｏｎ）パル
スを発生する異なる種類のシンチレーション事象を識別
する液体シンレーション計数方法に関する。
液体シンチレータは通常溶質または、蛍光物質（ｆｌｕ
ｏｒ）と呼ばれる一つまたはそれ以上の蛍光化合物が溶
解された適当な放香族溶媒の溶液である。イオン化放射
線の粒子が溶媒分子を励起し、この溶媒分子がそのエネ
ルギーを蛍光物質に伝える。続く蛍光物質分子の下方遷
位（ｄｅｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）が光子を放射し、この
現象がシンチレーションと呼ばれる。
ｏｒ）と呼ばれる一つまたはそれ以上の蛍光化合物が溶
解された適当な放香族溶媒の溶液である。イオン化放射
線の粒子が溶媒分子を励起し、この溶媒分子がそのエネ
ルギーを蛍光物質に伝える。続く蛍光物質分子の下方遷
位（ｄｅｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）が光子を放射し、この
現象がシンチレーションと呼ばれる。
液体シンチーション計数は溶液中の数種の放射性同位体
の壊変率を決定するために広く使用されている方法であ
る。
の壊変率を決定するために広く使用されている方法であ
る。
観察しようとする試料は計数びん内の液体シンチレータ
に溶解される。計数操作は光の漏れない測定室内でびん
を二つの光電子増倍管の間に配置して行なわれる。試料
またはバックグラウンド放射源からの各イオン化粒子が
数個の光子の閃光を発生するので、二つの光電子増倍管
が同時に作動する。すなわち、予め定められた時間、い
わゆる同時分解時間（ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｃｅ ｒｅｓ
ｏｌｉｖｉｎｇ ｔｉｍｅ）（典型的には５〜５ｏｎｓ
）の間に両方ともの光電子増倍管がパルスを発生すると
、一つのカウントが記録され、このようにして光電子増
倍管の熱的バックグラウンドノイズによる妨害を排除す
る。
に溶解される。計数操作は光の漏れない測定室内でびん
を二つの光電子増倍管の間に配置して行なわれる。試料
またはバックグラウンド放射源からの各イオン化粒子が
数個の光子の閃光を発生するので、二つの光電子増倍管
が同時に作動する。すなわち、予め定められた時間、い
わゆる同時分解時間（ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｃｅ ｒｅｓ
ｏｌｉｖｉｎｇ ｔｉｍｅ）（典型的には５〜５ｏｎｓ
）の間に両方ともの光電子増倍管がパルスを発生すると
、一つのカウントが記録され、このようにして光電子増
倍管の熱的バックグラウンドノイズによる妨害を排除す
る。
時間の関数としてのシンチレーション事象の強さはイオ
ン化粒子の特性に依存しているので、適当なシンシレー
タにおいて、アルファ粒子および中性子に基因するパル
スはベータ粒子およびガンマ線に基因するパルスよりも
長い。この差があるために、パルス波形の識別によって
異なる種類のイオン化粒子を識別することができる。
ン化粒子の特性に依存しているので、適当なシンシレー
タにおいて、アルファ粒子および中性子に基因するパル
スはベータ粒子およびガンマ線に基因するパルスよりも
長い。この差があるために、パルス波形の識別によって
異なる種類のイオン化粒子を識別することができる。
従来、液体シンチレーション計数におけるパルス波形の
弁別は主としてアナログ法に基づく次の三つの興なる方
法で行なわれていた。
弁別は主としてアナログ法に基づく次の三つの興なる方
法で行なわれていた。
（ａ）シンチレーションパルスのいくらか遅れた部分の
振幅を全振幅に対して測定する方法；（ｂ）単一パルス
がその全積分値の特定部分に達するのに要する時間を測
定する方法； （Ｃ）２同機分したアノードまたはダイノードパルスが
その零振幅交点に達するのに要する時間を測定する方法
。
振幅を全振幅に対して測定する方法；（ｂ）単一パルス
がその全積分値の特定部分に達するのに要する時間を測
定する方法； （Ｃ）２同機分したアノードまたはダイノードパルスが
その零振幅交点に達するのに要する時間を測定する方法
。
これらの方法は特別に構成された機器に使用可能である
が、電子的に複雑で従来の液体シンチレーションコイン
シデンスカウンターに使用するのは困難である。
が、電子的に複雑で従来の液体シンチレーションコイン
シデンスカウンターに使用するのは困難である。
本発明の主たる目的は、液体シンチレーション計数にお
けるアナログパルス波形の識別の安価で容易に採用でき
る方式を提供することにある。
けるアナログパルス波形の識別の安価で容易に採用でき
る方式を提供することにある。
この目的は主として、検出された各シンチレーション事
象内の少なくとも一つの予め定められた時間内での前記
パルスの数を計数し、このパルス数に基づき、番数また
はこの数に依存する関数から決定された数値を、予め定
められた複数の数値範囲または興なる種類のシンチレー
ション事象を表わす関数値と比較することにより前記事
象を識別することによフて達成される。
象内の少なくとも一つの予め定められた時間内での前記
パルスの数を計数し、このパルス数に基づき、番数また
はこの数に依存する関数から決定された数値を、予め定
められた複数の数値範囲または興なる種類のシンチレー
ション事象を表わす関数値と比較することにより前記事
象を識別することによフて達成される。
本発明の原理は次の通りである。シンチレーション事象
が検知される、すなわち、コインシデンス現象が記録さ
れるときは、個々の光電子増倍管からの同じシンチレー
ション事象に厚する光子パルスが特定時間、典型的には
数１００ｎｓの量計数される。より長いシンチレーショ
ン、すなわち、α粒子や中性子については、得られた光
子パルスの数はより短いシンチレーション、すなわち、
β粒子やγ線による場合よりも多い。この事実は識別の
基準として用いることができる。
が検知される、すなわち、コインシデンス現象が記録さ
れるときは、個々の光電子増倍管からの同じシンチレー
ション事象に厚する光子パルスが特定時間、典型的には
数１００ｎｓの量計数される。より長いシンチレーショ
ン、すなわち、α粒子や中性子については、得られた光
子パルスの数はより短いシンチレーション、すなわち、
β粒子やγ線による場合よりも多い。この事実は識別の
基準として用いることができる。
得られた光子パルスはシンチレーション事象の立下り部
分から発生する。この事実および光子の計数がその性質
上にディジタル的である事実の故に、本発明の方法はデ
ィジタルパルス崩壊弁別法（ＤＰＤＤ）と呼ばれ、アナ
ログパルス波形弁別法から区別される。
分から発生する。この事実および光子の計数がその性質
上にディジタル的である事実の故に、本発明の方法はデ
ィジタルパルス崩壊弁別法（ＤＰＤＤ）と呼ばれ、アナ
ログパルス波形弁別法から区別される。
第２図は従来のシンレーションコインシデンス計数にお
けるディジタルパルス崩壊弁別法の実施例を示す。
けるディジタルパルス崩壊弁別法の実施例を示す。
試料１０が測定室で二つの光電子増倍管１１と１２の間
に配置される。
に配置される。
光電子増倍管１１および１２からのパルスは前置増幅器
１３および１４によって増幅された後、それぞれ振幅弁
別器１５および１６に加えられる。これらの弁別器はそ
の人カバルスが予め定められた振幅の閾値を越えたとき
に、いつも基準化された論理パルスを出力する。ここで
上記閾値は許容されるべき単一光子に基因するあらゆる
光電子パルスに対して充分低く設定されねばならない。
１３および１４によって増幅された後、それぞれ振幅弁
別器１５および１６に加えられる。これらの弁別器はそ
の人カバルスが予め定められた振幅の閾値を越えたとき
に、いつも基準化された論理パルスを出力する。ここで
上記閾値は許容されるべき単一光子に基因するあらゆる
光電子パルスに対して充分低く設定されねばならない。
弁別器１５．１６からの出力パルスはコインシデンス回
路１７に加えられる。この回路は、もし弁別器１５．１
６からの出力パルスが互いに予め定められた時間間隔よ
りも短い間隔で到達すると、いわゆるコインシデンスパ
ルスを発生する。
路１７に加えられる。この回路は、もし弁別器１５．１
６からの出力パルスが互いに予め定められた時間間隔よ
りも短い間隔で到達すると、いわゆるコインシデンスパ
ルスを発生する。
いわゆるコインシデンス分解時間は通常的２０ｎｓであ
る。コインシデンスパルスの立上りエツジは、タイミン
グ回路１８をトリガして予め定められた時間、すなわち
、ゲーティング期間の間ゲート１９．２０を開くのに用
いられる。
る。コインシデンスパルスの立上りエツジは、タイミン
グ回路１８をトリガして予め定められた時間、すなわち
、ゲーティング期間の間ゲート１９．２０を開くのに用
いられる。
ゲーティング期間の始点と長さは、第１図に示す典型的
なシンチレーシコンタイムスケールによって選定される
。第１図かられかるように、大部分のシンチレーション
光子はシンチレーション事象の始点で放出されるので、
このときがコインシデンスパルスの最も発生し易いとき
である。
なシンチレーシコンタイムスケールによって選定される
。第１図かられかるように、大部分のシンチレーション
光子はシンチレーション事象の始点で放出されるので、
このときがコインシデンスパルスの最も発生し易いとき
である。
ゲーティング期間の適当な始点はコインシデンスパルス
の始点から数１０ｎｓ、典型的には約５０ｎｓであり、
その長さは数百ｎｓ、典型的には約５００ｎｓ〜１００
０ｎｓに選定される。
の始点から数１０ｎｓ、典型的には約５０ｎｓであり、
その長さは数百ｎｓ、典型的には約５００ｎｓ〜１００
０ｎｓに選定される。
従って、コインシデンスパルスの発生の後、ゲート回路
１９．２０はゲート期間の間開かれ、高速カウンタ２１
．２２をして弁別回路１５゜１６からの光子パルスを計
数せしめる。ゲート期間中に得られる全光子パルス数は
加算回路２３から得られる。この総数は波形カウント（
ｓｈａｐｅｃｏｕｎｔ）数と呼ばれる。
１９．２０はゲート期間の間開かれ、高速カウンタ２１
．２２をして弁別回路１５゜１６からの光子パルスを計
数せしめる。ゲート期間中に得られる全光子パルス数は
加算回路２３から得られる。この総数は波形カウント（
ｓｈａｐｅｃｏｕｎｔ）数と呼ばれる。
本発明による方法の最も本質的な部分は、上述した光子
計数技術を用いて波形カウント数を得ることである。波
形カウント数を用いる多くの方法がある。第２図にその
簡単な例を示すが、ディジタル比較器２４が波形カウン
ト数とプリセット値Ｃを比較する。波形カウント数が観
察下の粒子のＭｉ類に応じてプリセット値Ｃより大きい
か等しいか、小さければ、コインシデンスパルスが許容
される。プリセット値Ｃの適当な値は経験的に決定され
る。
計数技術を用いて波形カウント数を得ることである。波
形カウント数を用いる多くの方法がある。第２図にその
簡単な例を示すが、ディジタル比較器２４が波形カウン
ト数とプリセット値Ｃを比較する。波形カウント数が観
察下の粒子のＭｉ類に応じてプリセット値Ｃより大きい
か等しいか、小さければ、コインシデンスパルスが許容
される。プリセット値Ｃの適当な値は経験的に決定され
る。
より好ましい実施例によれば、コインシデンスパルスに
従う波形カウント数は第２図の分岐回路２５．２６を介
してパルス撮幅器に送られ、例えばいわゆる二重パラメ
ータ表示が得られる。この方法において、パルスの振幅
は一つの座標として、また対応する波形カウントの数は
もう一つの座標として作用する。すなわち、波形カウン
トの振幅と数は互いの関数として表わされ、異なる種類
の粒子のきわめて効果的な識別を可能ならしめる。
従う波形カウント数は第２図の分岐回路２５．２６を介
してパルス撮幅器に送られ、例えばいわゆる二重パラメ
ータ表示が得られる。この方法において、パルスの振幅
は一つの座標として、また対応する波形カウントの数は
もう一つの座標として作用する。すなわち、波形カウン
トの振幅と数は互いの関数として表わされ、異なる種類
の粒子のきわめて効果的な識別を可能ならしめる。
試料、特にα粒子の計数において単一の光電子増倍管し
か使用しない方法がある。光電子増倍管における熱的バ
ックグラウンドを除去するのに振幅弁別が使用される。
か使用しない方法がある。光電子増倍管における熱的バ
ックグラウンドを除去するのに振幅弁別が使用される。
明らかにこれらの場合にもＤＰＤＤを使用できる。一つ
のパルスが検出された後、光子計数は単一光子パルスを
受容するより低い閾値を有する他の弁別器を介してゲー
ト期間中に行なわれる。
のパルスが検出された後、光子計数は単一光子パルスを
受容するより低い閾値を有する他の弁別器を介してゲー
ト期間中に行なわれる。
光電子増倍管の熱的バックグラウンドノイズがＤＰＤＤ
を妨害しないようにすることは容易である。典型的なバ
ックグラウンド計数率は１秒当り数百であり、従って、
例えば約１μｓの長さのゲート期間中、熱源（ｔｈｅｒ
ｍａｌ ｏｒｉｇｉｎ）の波形カウントを得る確率は１
Ｏ−３より低く、これは無視できる。
を妨害しないようにすることは容易である。典型的なバ
ックグラウンド計数率は１秒当り数百であり、従って、
例えば約１μｓの長さのゲート期間中、熱源（ｔｈｅｒ
ｍａｌ ｏｒｉｇｉｎ）の波形カウントを得る確率は１
Ｏ−３より低く、これは無視できる。
典型的な波形カウント数はα粒子では数１０であり、β
粒子では同じ振幅でその約１７３である。
粒子では同じ振幅でその約１７３である。
当然ながら、これらの数値は試料の組成、検出システム
の性能、電子回路主としてカウンター２１．２２の速度
によって変化する。第２図の回路構成で、α粒子の計数
に関する測定は、例えば２４１ Ａｍからのα粒子の振
幅域で、３６に１からのβパルスはα粒子計数効率の最
少（〜５％）損失のみで、少なくとも数１０減じること
ができる。
の性能、電子回路主としてカウンター２１．２２の速度
によって変化する。第２図の回路構成で、α粒子の計数
に関する測定は、例えば２４１ Ａｍからのα粒子の振
幅域で、３６に１からのβパルスはα粒子計数効率の最
少（〜５％）損失のみで、少なくとも数１０減じること
ができる。
測定室の材料の静電気、放射線ルミネセンスのような厄
介な現象は、そのパルス波形が測定下にあるパルス波形
とは異なる限り、ＤＰＤＤを使用することによって弁別
することができる。
介な現象は、そのパルス波形が測定下にあるパルス波形
とは異なる限り、ＤＰＤＤを使用することによって弁別
することができる。
上述の実施例は説明の目的のために示したにすぎず、本
発明は図示のものに限定されるものではない。すなわち
１本発明の範囲で使用可能な多くの回路構成がある。例
えば、単一の光子に基因する検出可能なパルスを発生す
ることができるどんな光電検出器も前記光電子増倍管に
代えて使用することができる。
発明は図示のものに限定されるものではない。すなわち
１本発明の範囲で使用可能な多くの回路構成がある。例
えば、単一の光子に基因する検出可能なパルスを発生す
ることができるどんな光電検出器も前記光電子増倍管に
代えて使用することができる。
以下本発明の諸態様を要約する。
（１）液体シンチレーション計数において各シンチレー
ション事象が複数の単一光子および多光子パルスを順次
発生する異なる種類のシンチレーション事象を弁別する
方法において、 検出された各シンチレーション事象内の少なくとも一つ
の予め定められた時間中の前記パルスの数を計数し、そ
れぞれの数またはこの数に依存する関数から決定された
値のいずれかを、前記具なるシンチレーション事象を表
わす複数の子め定められた範囲の数または関数値と比較
することによって前記数値を基準として前記具なる種類
の事象を弁別することを特徴とする液体シンチレーショ
ン計数方法。
ション事象が複数の単一光子および多光子パルスを順次
発生する異なる種類のシンチレーション事象を弁別する
方法において、 検出された各シンチレーション事象内の少なくとも一つ
の予め定められた時間中の前記パルスの数を計数し、そ
れぞれの数またはこの数に依存する関数から決定された
値のいずれかを、前記具なるシンチレーション事象を表
わす複数の子め定められた範囲の数または関数値と比較
することによって前記数値を基準として前記具なる種類
の事象を弁別することを特徴とする液体シンチレーショ
ン計数方法。
（２）前記関数が前記検出されたシンチレーション事象
の前記数と振幅に依存する（１）項の方法。
の前記数と振幅に依存する（１）項の方法。
第１図は種々のイオン化粒子による液体シンチレーショ
ン事象の時間に対する強さ変化を示すグラフ、 第２図は本発明の方法を実施する装置の一例を示すブロ
ック図である。 １０・・・試料、 １１．１２・・・光電子増倍管、 １３．１４・・・前置増倍管、 １５．１６・・・振幅弁別器、 １７・・・コインシデンス回路、 １８・・・タイミング回路、 １９．２０・ ・ ・ゲート、 ２１．２２・・・高速カウンタ、 ２３・・・加算回路、 ２４・・・ディジタル比較器。
ン事象の時間に対する強さ変化を示すグラフ、 第２図は本発明の方法を実施する装置の一例を示すブロ
ック図である。 １０・・・試料、 １１．１２・・・光電子増倍管、 １３．１４・・・前置増倍管、 １５．１６・・・振幅弁別器、 １７・・・コインシデンス回路、 １８・・・タイミング回路、 １９．２０・ ・ ・ゲート、 ２１．２２・・・高速カウンタ、 ２３・・・加算回路、 ２４・・・ディジタル比較器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 液体シンチレーション計数において各シンチレーション
事象が複数の単一光子および多光子パルスを順次発生す
る異なる種類のシンチレーション事象を弁別する方法に
おいて、 検出された各シンチレーション事象内の少なくとも一つ
の予め定められた時間中の前記パルスの数を計数し、そ
れぞれの数またはこの数に依存する関数から決定された
値のいずれかを、複数の子め定められた範囲の数または
前記異なるシンチレーション事象を表わす関数値と比較
することによって前記数値を基準として前記事象を弁別
することを特徴とする液体シンチレーション計数方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8502614A SE448123B (sv) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | Forfarande for att vid vetskescintillationsrekning diskriminera mellan olika sorters detekterade scintillationsforlopp |
| SE8502614-4 | 1985-05-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61275682A true JPS61275682A (ja) | 1986-12-05 |
Family
ID=20360355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61120935A Pending JPS61275682A (ja) | 1985-05-28 | 1986-05-26 | 液体シンチレ−シヨン計数方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0203901A1 (ja) |
| JP (1) | JPS61275682A (ja) |
| SE (1) | SE448123B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE8802861D0 (sv) * | 1988-08-10 | 1988-08-10 | Wallac Oy | An apparatus and a method for measuring the activity of radioactive samples containing a multiple of radioactive isotopes |
| DE58904578D1 (de) * | 1989-08-10 | 1993-07-08 | Radioanalytisches Labor Buheit | Verfahren zur messung radioaktiver nuklide. |
| US5198670A (en) * | 1989-09-29 | 1993-03-30 | Packard Instrument Company | Scintillation counting system for in-situ measurement of radioactive samples in a multiple-well plate |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3167654A (en) * | 1963-04-29 | 1965-01-26 | Scott Larry | Double pulse recognition circuit |
| US3626187A (en) * | 1969-01-21 | 1971-12-07 | Nuclear Chicago Corp | Pulse-height analysis in scintillation counting |
| US3560744A (en) * | 1969-06-09 | 1971-02-02 | Picker Corp | Method and apparatus for compensating of quenching in liquid scintillation counting |
| US3772512A (en) * | 1971-07-02 | 1973-11-13 | Searle & Co | Liquid scintillation coincidence detector |
| FR2316609A1 (fr) * | 1975-06-30 | 1977-01-28 | Noakes John | Compteur a scintillation |
-
1985
- 1985-05-28 SE SE8502614A patent/SE448123B/sv not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-05-16 EP EP19860850175 patent/EP0203901A1/en not_active Ceased
- 1986-05-26 JP JP61120935A patent/JPS61275682A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE448123B (sv) | 1987-01-19 |
| SE8502614D0 (sv) | 1985-05-28 |
| EP0203901A1 (en) | 1986-12-03 |
| SE8502614L (ja) | 1986-11-29 |
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