JPS63132190A - 位置検出比例計数管 - Google Patents
位置検出比例計数管Info
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- JPS63132190A JPS63132190A JP27682886A JP27682886A JPS63132190A JP S63132190 A JPS63132190 A JP S63132190A JP 27682886 A JP27682886 A JP 27682886A JP 27682886 A JP27682886 A JP 27682886A JP S63132190 A JPS63132190 A JP S63132190A
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- Japan
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- gas
- quenching
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- proportional counter
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Links
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 10
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、自己消滅ストリーマモードを利用して位置
を検出する位置検出比例計数管に関するものである。
を検出する位置検出比例計数管に関するものである。
第３図は従来の位置検出比例計数管を示す一部を破断し
た側面図であり、図において、１は枠状に形成されてい
るカソード、２Ｌ、２Ｒはカソード１の両端に絶縁され
て取り付けられているコネクタ、３はコネクタ２Ｌ、２
Ｒ間に張架されているアノード芯線、４は、例えばマイ
ラーにアルミを蒸着させた構成の薄膜を示し、カソード
１と重ならない部分が窓５となり、カソード１と同じ機
能をも有する。６は充填ガスを示し、Ａｒ等の主ガスと
、Ｃ０２、ＣＨ４、Ｃ４Ｈ１０等の第１の消滅ガスとで
構成されている。
た側面図であり、図において、１は枠状に形成されてい
るカソード、２Ｌ、２Ｒはカソード１の両端に絶縁され
て取り付けられているコネクタ、３はコネクタ２Ｌ、２
Ｒ間に張架されているアノード芯線、４は、例えばマイ
ラーにアルミを蒸着させた構成の薄膜を示し、カソード
１と重ならない部分が窓５となり、カソード１と同じ機
能をも有する。６は充填ガスを示し、Ａｒ等の主ガスと
、Ｃ０２、ＣＨ４、Ｃ４Ｈ１０等の第１の消滅ガスとで
構成されている。
第４図は第３図の位置検出比例計数管を使用する際の回
路図であり、図において、８は位置検出比例計数管に電
圧を印加するための端子、９Ｌ。
路図であり、図において、８は位置検出比例計数管に電
圧を印加するための端子、９Ｌ。
９几は電荷有感型のプリアンプ、１０Ｌ 、 １０Ｒは
サムアンプを示し、サムアンプＩＯＬはプリアンプ９Ｌ
の出力を反転し、サムアン７’１ＱＲはプリアンプ９Ｌ
、９ｆＬの出力の加算と反転とを行うものである。１
１Ｌ、１１Ｒはサムアンプ１０Ｌ。
サムアンプを示し、サムアンプＩＯＬはプリアンプ９Ｌ
の出力を反転し、サムアン７’１ＱＲはプリアンプ９Ｌ
、９ｆＬの出力の加算と反転とを行うものである。１
１Ｌ、１１Ｒはサムアンプ１０Ｌ。
１０几の出力の波形整形と増幅とを行うスペクトロスコ
ピーアンプ、１２はスペクトロスコピーアンプ１ｉＬ、
１１几の出力で割算を行う割算回路、１３は割算回路１
２の演算結果を処理するマルチチャンネルアナライザを
示す。
ピーアンプ、１２はスペクトロスコピーアンプ１ｉＬ、
１１几の出力で割算を行う割算回路、１３は割算回路１
２の演算結果を処理するマルチチャンネルアナライザを
示す。
第５図は位置検出比例計数管の出力電荷と印加電圧との
関係を示す特性図であり、図において、Ａは電離された
ガスの正負イオンが再結合する再結合領域、Ｂは印加電
圧の上昇によっても出力電荷の変化がほとんど起こらな
い領域を示し、飽和領域と呼ばれている。Ｃは比例領域
を示し、電子なだれが起こる領域であり、初期電離イオ
ン対に−比例した出力電荷が得られる。Ｄはアノード芯
線３（′ｃ沿って放電が起こる領域を示し、ガイガーミ
ュラー領域と呼ばれている。
関係を示す特性図であり、図において、Ａは電離された
ガスの正負イオンが再結合する再結合領域、Ｂは印加電
圧の上昇によっても出力電荷の変化がほとんど起こらな
い領域を示し、飽和領域と呼ばれている。Ｃは比例領域
を示し、電子なだれが起こる領域であり、初期電離イオ
ン対に−比例した出力電荷が得られる。Ｄはアノード芯
線３（′ｃ沿って放電が起こる領域を示し、ガイガーミ
ュラー領域と呼ばれている。
次に、動作について説明する。
位置検出比例計数管は、通常、比例領域Ｃが用いられる
。この場合、放射線が窓５から位置検出比例計数管へ入
射すると、放射線と充填ガス６の相互作用によって電離
イオンが発生するとともに、この′ｉｔｓイオンによっ
て電子なだれが７ノード芯線３に向って発生する。この
電子なだれがアノード芯線３に達すると、その位置から
左右のコネクタ２Ｌ、２几に比例した出力電荷を左右の
コネクタ２Ｌ、２几から得ることができ、放射線の入射
位置と位置検出比例計数管のコネクタ２Ｌ、２１（から
の出力電荷との関係は、次式で表わされる。
。この場合、放射線が窓５から位置検出比例計数管へ入
射すると、放射線と充填ガス６の相互作用によって電離
イオンが発生するとともに、この′ｉｔｓイオンによっ
て電子なだれが７ノード芯線３に向って発生する。この
電子なだれがアノード芯線３に達すると、その位置から
左右のコネクタ２Ｌ、２几に比例した出力電荷を左右の
コネクタ２Ｌ、２几から得ることができ、放射線の入射
位置と位置検出比例計数管のコネクタ２Ｌ、２１（から
の出力電荷との関係は、次式で表わされる。
ここで、Ｊはアノード芯線３の長さ、Ｘは入射した放射
線の右端からの距離、ＱＬ、ＱＲはアノード芯線３の左
右で得られる出力電荷の大きさをそれぞれ示す。
線の右端からの距離、ＱＬ、ＱＲはアノード芯線３の左
右で得られる出力電荷の大きさをそれぞれ示す。
したがって、割算回路１２からは入射放射線の位置情報
を持つ信号パルスとしてＱＬ／ （Ｑａ ＋ＱＬ ）が
出力される。そして、アノード芯線３で発生する雑音電
荷ＱＮは、次式で表わされる。
を持つ信号パルスとしてＱＬ／ （Ｑａ ＋ＱＬ ）が
出力される。そして、アノード芯線３で発生する雑音電
荷ＱＮは、次式で表わされる。
ここで、ηはパルスの立ち上が９効果、Ｋはボルツマン
定数、Ｔは絶対温度、βはフィルターの種類で決まる定
数、τはスペクトロスコピーアンプ１１Ｌ、１１几の時
定数、ｒはアノード芯線３の抵抗を示す。
定数、Ｔは絶対温度、βはフィルターの種類で決まる定
数、τはスペクトロスコピーアンプ１１Ｌ、１１几の時
定数、ｒはアノード芯線３の抵抗を示す。
また、雑音電荷ＱＮと入射放射線の位置分解能へＸとは
、次の関係がある。
、次の関係がある。
従来の位置検出比例計数管は以上のように構成されてい
るので、位置分解能△Ｘ、すなわちＳ／Ｎ比を改善する
場合、第（２）式から分るように、アノード芯線３の抵
抗ｒを大きくする方法が主にとられている。その手段と
して、アノード芯線３の直径を細くする方法がめるが、
この方法では７ノード芯線３の強度を考慮するとあまり
細くできず、位置分解能へＸを向上させることができな
いという問題点がめった。
るので、位置分解能△Ｘ、すなわちＳ／Ｎ比を改善する
場合、第（２）式から分るように、アノード芯線３の抵
抗ｒを大きくする方法が主にとられている。その手段と
して、アノード芯線３の直径を細くする方法がめるが、
この方法では７ノード芯線３の強度を考慮するとあまり
細くできず、位置分解能へＸを向上させることができな
いという問題点がめった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、高分解能な位置検出が行える位置検出比例
計数管を得ることを目的とする。
れたもので、高分解能な位置検出が行える位置検出比例
計数管を得ることを目的とする。
この発明に係る位置検出比例計数管は、充填ガスを主ガ
ス、第１の消滅ガスおよび比例領域を実現させる印加電
圧よりも高い印加電圧で自己消滅ストリーマモードを発
生させるための第２の消滅ガスで構成したものである。
ス、第１の消滅ガスおよび比例領域を実現させる印加電
圧よりも高い印加電圧で自己消滅ストリーマモードを発
生させるための第２の消滅ガスで構成したものである。
この発明における位置検出比例計数管は、比例領域を実
現させる印加電圧よりも高い電圧を印刀口することによ
って自己消滅ストリーマモードで動作し、出力電荷が大
きくなる。
現させる印加電圧よりも高い電圧を印刀口することによ
って自己消滅ストリーマモードで動作し、出力電荷が大
きくなる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図において、第３図と同一部分には同一符号が付し
てあり、７は充填ガスを示し、Ａｒ等の主ガスが６０１
）〜９０％、ＣＯ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ１Ｏ等の第１の消
滅ガスが５％〜５０鳴、Ｃ２Ｈ５０Ｈ。
てあり、７は充填ガスを示し、Ａｒ等の主ガスが６０１
）〜９０％、ＣＯ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ１Ｏ等の第１の消
滅ガスが５％〜５０鳴、Ｃ２Ｈ５０Ｈ。
（ＣｚＨｓ）３Ｎ等の第２の消滅ガスが３％〜２０ｔｓ
の割合で構成されている。この第２の消滅ガスは、比例
領域を実現させる印加電圧よシも高い電圧を印加するこ
とにより、新しい自己消滅ストリーマモードを発生させ
るだめのものである。
の割合で構成されている。この第２の消滅ガスは、比例
領域を実現させる印加電圧よシも高い電圧を印加するこ
とにより、新しい自己消滅ストリーマモードを発生させ
るだめのものである。
第２図はこの発明の放電モードの遷移を示す説明図であ
り、図において、Ｃは比例領域、Ｅは比例領域Ｃからの
遷移として現われる自己消滅ストリーマモードを示し、
出力電荷は比例領域Ｃの出力電荷のｉｏ倍にも達する。
り、図において、Ｃは比例領域、Ｅは比例領域Ｃからの
遷移として現われる自己消滅ストリーマモードを示し、
出力電荷は比例領域Ｃの出力電荷のｉｏ倍にも達する。
次に、動作について説明する。
位置検出比例計数管に比例領域Ｃを実現させる印加電圧
よりも高い電圧を印加した状態で、窓５から放射線が入
射すると、自己消滅ストリーマモードＥの電子なだれが
発生し、この電子なだれの空間的な拡が夛は比例領域Ｃ
の場合とほとんど変わりない。
よりも高い電圧を印加した状態で、窓５から放射線が入
射すると、自己消滅ストリーマモードＥの電子なだれが
発生し、この電子なだれの空間的な拡が夛は比例領域Ｃ
の場合とほとんど変わりない。
従来の充填ガスでは自己消滅ストリーマモードＥを実現
できずにガイガーミュラー領域りとなって位置検出がで
きないが、第２の消滅ガスを添加することによって従来
のガイガーミュラー領域りで発生する光子の吸収が効率
よく行われ、ガイガーミュラー領域りのように放電が拡
がらないものと考えられる。
できずにガイガーミュラー領域りとなって位置検出がで
きないが、第２の消滅ガスを添加することによって従来
のガイガーミュラー領域りで発生する光子の吸収が効率
よく行われ、ガイガーミュラー領域りのように放電が拡
がらないものと考えられる。
このように出力電荷が大きくなることしてより、第（３
）式から分るように、出力電荷の和（ＱＬ＋ＱＲ）が大
きくなるために位置分解能ΔＸが向上する。
）式から分るように、出力電荷の和（ＱＬ＋ＱＲ）が大
きくなるために位置分解能ΔＸが向上する。
以上のように、この発明によれば、充填ガスに第２の消
滅ガスを添加し、比例領域を実現させる印加電圧よシも
高い電圧を印加することによって自己消滅ストリーマモ
ードを実現させ、大きな出力電荷が得られるので、入射
放射線の位置分解能を向上させることができる効果があ
る。
滅ガスを添加し、比例領域を実現させる印加電圧よシも
高い電圧を印加することによって自己消滅ストリーマモ
ードを実現させ、大きな出力電荷が得られるので、入射
放射線の位置分解能を向上させることができる効果があ
る。
第１図はこの発明の一実施例による位置検出比例計数管
を示す側面図、第２図は放電モードの遷移を示す説明図
、第３図は従来の位置検出比例計数管を示す側面図、第
４図は位置検出比例計数管を使用する際の回路図、第５
図は出力電荷と印加電圧との関係を示す特性図である。 １はカソード、２Ｉ、、２）ｌＩはコネクタ、３は７ノ
ード芯線、４は薄膜、５は窓、７は充填ガスを示す。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 ｉ’、７７、−１ 代理人 弁理士 １）滓 博 昭１ｊ・ 、ν□ （外２名） − 第２図 第３図 第４図 第５図 印加を尺（■）− 手続補正書（自発） ６斧・６・２３ 日召和 月 日 １、事件の表示 特願昭６１−２７６８２８号２・
発明ノ名称 位置検出比例計数管３、補正をする者 代表者 志岐守哉 ５６補正の対象 ６、補正の内容 明細書第３頁第１７行目〜第４頁第２行目に「相互作用
によって・・・得ることかでき、」とあるのを、下記の
とおり補正する。 記 「相互作用によって電子・イオン対か発生し、この電子
によって電子なだれが起こり、イオンはカソード１へ、
電子はアノード芯線３へ向かって移動する。この移動に
伴いアノード芯線３に電荷が誘起され、その電荷は放射
線の入射位置に比例して左右のコネクタ２Ｌ、２Ｒに分
割される。つまり、」 以上
を示す側面図、第２図は放電モードの遷移を示す説明図
、第３図は従来の位置検出比例計数管を示す側面図、第
４図は位置検出比例計数管を使用する際の回路図、第５
図は出力電荷と印加電圧との関係を示す特性図である。 １はカソード、２Ｉ、、２）ｌＩはコネクタ、３は７ノ
ード芯線、４は薄膜、５は窓、７は充填ガスを示す。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 ｉ’、７７、−１ 代理人 弁理士 １）滓 博 昭１ｊ・ 、ν□ （外２名） − 第２図 第３図 第４図 第５図 印加を尺（■）− 手続補正書（自発） ６斧・６・２３ 日召和 月 日 １、事件の表示 特願昭６１−２７６８２８号２・
発明ノ名称 位置検出比例計数管３、補正をする者 代表者 志岐守哉 ５６補正の対象 ６、補正の内容 明細書第３頁第１７行目〜第４頁第２行目に「相互作用
によって・・・得ることかでき、」とあるのを、下記の
とおり補正する。 記 「相互作用によって電子・イオン対か発生し、この電子
によって電子なだれが起こり、イオンはカソード１へ、
電子はアノード芯線３へ向かって移動する。この移動に
伴いアノード芯線３に電荷が誘起され、その電荷は放射
線の入射位置に比例して左右のコネクタ２Ｌ、２Ｒに分
割される。つまり、」 以上
Claims (1)
- 充填ガスを主ガスと第１の消滅ガスとで構成した位置検
出比例計数管において、前記充填ガスを６０％〜９０％
の前記主ガスと、５％〜５０％の前記第１の消滅ガスと
、３％〜２０％の比例領域を実現させる印加電圧よりも
高い印加電圧によつて自己消滅ストリーマモードを発生
させるための第２の消滅ガスとで構成したことを特徴と
する位置検出比例計数管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27682886A JPS63132190A (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 位置検出比例計数管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27682886A JPS63132190A (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 位置検出比例計数管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63132190A true JPS63132190A (ja) | 1988-06-04 |
Family
ID=17574969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27682886A Pending JPS63132190A (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 位置検出比例計数管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63132190A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009204529A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Toshiba Corp | 放射線位置検出装置 |
| WO2011063008A2 (en) * | 2009-11-18 | 2011-05-26 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | System and method for ionizing radiation detection |
-
1986
- 1986-11-21 JP JP27682886A patent/JPS63132190A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009204529A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Toshiba Corp | 放射線位置検出装置 |
| WO2011063008A2 (en) * | 2009-11-18 | 2011-05-26 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | System and method for ionizing radiation detection |
| WO2011063008A3 (en) * | 2009-11-18 | 2011-09-01 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | System and method for ionizing radiation detection |
| US8704189B2 (en) | 2009-11-18 | 2014-04-22 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | System and method for ionizing radiation detection |
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