JPS63308591A - 集積回路の上にイオン化可能なガスを有した放射線検出器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 イオン化放射線は人体に直接危険を及ぼすので、設定環
境において放射線を測定することが重要である。放射線
の測定に使用する放射線モニタ又は検出器の形式は、放
射線の種類、例えば、β線であるかα線であるか又はＸ
線であるかということや、設定環境、例えば、環境的に
隔離されたラボラトリであるか屋外の鉱山であるか潜在
的に危険な材料を保持している廃棄物投棄場であるかと
いったことによって左右される。ラボラトリの場合には
、連続ディスプレイ及び単−又は多数の放射線検出器を
有するモニタシステムが必要とされ、鉱山の場合には、
中程度の感度を有するポータプルのエリア検出が必要と
され、そして廃棄物投棄場の場合には、比較的感度の高
い指向性のある検出器が必要とされる。

Ｄ　、　Ａ、　、ウェッチ’ｖ　（Ｉｉｌａｅｃｈｔｅ
ｒ）氏等は、［新世代の低電力放射線サーベイ装置（Ｎ
ｅｗ　ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＬｏｗ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒａ
ｄｉａｔｉｏｎ　５ｕｒｖｅｙ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ
ｓ）Ｊと題する論文において、標準的なポータプル線量
計（放射線モニタ）システムについて述べている。

このポータプルモニタは、ガイガー・ミュラー管（０Ｍ
管）と、イオン化事象の数を記録する事象カウンタとを
備えている。又、読み出しディスプレイと、音声アラー
ムも設けられている。０Ｍ管に伴う問題は、警報には有
用であるが、その応答が放射線のエネルギに対してリニ
アでないためにその精度が放射線のエネルギと共に変化
することである。

発明の目的 １５一 本発明の目的は、全放射線照射（全線量）と照射率（線
量率）との両方を正確に測定する放射線検出器を提供す
ることである。

本発明の別の目的は、放射線照射の程度を電子的に記録
する小型軽量の一体化された放射線検出組立体を提供す
ることである。

本発明の付加的な目的は、組立体を校正できると共に、
放射線計数又は線量率を表示することのできる校正及び
ディスプレイユニットに別々に取り付けられる放射線検
出組立体を提供することである。

本発明の更に別の目的は、イオン化放射線を検出及び測
定する必要がある時に使用できる放射線モニタ、例えば
、エリアモニタ、サーベイ記録器、放射性ガス検出器及
び品質保証手段を提供することである。

発明の概要 １つの実施例において、放射線検出器は、放射線検出組
立体と、検出制御／インターフェイスユニットとを備え
ている。検出組立体は、複数の検出サブ組立体より或る
。各々のサブ組立体は、導電性の組織等価プラスチック
で形成された半球状のバブルを備えており、このバブル
内にガス体積部が画成される。ガスは、そこに入射する
放射線によってイオン化される。ガスの体積部の下には
集積回路（ＩＣ）が取り付けられる。このＩＣの表面上
に設けられた収集電極は、ガスに直接接触し、放射線に
よるガスのイオン化から生じたイオンを収集する。ＩＣ
は、収集電極を組み込んだ増幅器を備えている。検出制
御／インターフェイスユニットは、増幅器からの信号を
調整し、その信号をバッファする。１つの実施例におい
て、このユニットは、比較器として働く感知増幅器と、
検出サブ組立体を制御するのに用いるカウンタとを備え
ている。収集電極は、組み込まれた増幅器における増幅
トランジスタのための制御ゲートである。ガスの体積部
内に生じた電界は、或る極性のイオンを収集電極に向け
て移動させる。制御ゲート／収集電極は、収集されたイ
オンによって変化する所定のレベルにバイアスされ、そ
れ故、増−］ｂ− 幅トランジスタの出力は、収集されたイオンの量を表わ
す信号となる。この信号はインターフェイスに送られ、
感知増幅器へ通される。調整された信号が所定のスレッ
シュホールドを通過する時には、カウンタがトリガされ
て増加される。又、カウンタがトリガされると、回路に
指令が発せられて、増幅トランジスタの制御ゲート（収
集電極）がクリアされるか又は所定のバイアスレベルに
復帰される。インターフェイスは、更に、線量／線量率
コンピュータ、メモリ及び通信部も備えている。更に別
の実施例において、収集電極の電圧レベル（バイアス）
は、トリガパルスを受け取ると、高レベルから低レベル
へ又はこれと反対に切り換わり、これにより、蓄積した
電荷をクリアするために電圧源を収集電極に電気的に接
続する必要性が排除される。

多数の電極をＩＣの表面上に使用して収集電極又はバイ
アス電極として構成することができる。

後者の構成においては、電界のフラックス線がバイアス
電極と収集電極との間に延びる。さもなくば、収集電極
と、ガスのバブルを画成する導電性プラスチックの内面
との間に電界が延びる。

本発明の別の実施例では、多数のガス体積部が単一のＩ
Ｃの上に配置されて使用される。この設定においては、
ＩＣは、ガスの各体積部と直接接触する複数の収集電極
を有している。別の実施例においては、１つのガス体積
部がＩＣの上部から僅かな距離だけずらされる。この状
態においては、ＩＣと、ずれたガス体積部にある対応す
る収集電極とが基体上に取り付けられる。この電極はＩ
Ｃの増幅器に電気的に接続される。

更に別の実施例においては、放射線検出器が校正／ディ
スプレイユニットに嵌合される。更に、複数の放射線検
出器をエアモニタ又はエリアモニタとして構成すること
もできる。

実施例 本発明の要旨は、特許請求の範囲に特に指摘する。然し
乍ら、本発明、その更に別の目的及び効果は、添付図面
に基づいた以下の詳細な説明より最も良く理解されよう
。

以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施例を詳
細に説明する。

本発明は、一般に、放射線検出器に係り、特に、ソリッ
ドステート集積回路上にイオン化可能なガスの体積部を
有した放射線検出器に係る。

第１図は、放射線検出器の機能的なブロック図である。

放射線検出器１０は、２つの一般的な部分、即ち、放射
線検出組立体１２と、検出制御／インターフェイスユニ
ット１４とを備えている。

放射線検出組立体１２は、放射線検出サブ組立体１．２
・・・ｎ−１、ｎを備えている。各々の検出サブ組立体
は、検出サブ組立体１に示されたものと同様の部品を備
えている。イオンチャンバ１６は、或る体積のイオン化
可能なガスを集積回路上に保持しており、集積回路は、
ガスに直接接触するように収集又は感知電極を有してい
る。電界発生器１８は、ガスの体積部内に電界を発生し
、放射線によって生じたガスのイオンを搬送する。

収集電極からの信号は、増幅器２０に送られ、その後、
検出器制御／インターフェイスユニット１４内の漏れ補
償／放電制御器□２２へ送られる。

漏れ補償については、第１５図ないし第１８図を参照し
て以下で詳細に述べる。それとは別に、又はそれに加え
て、検出サブ組立体１は、漏れ補償回路Ａ２４を備えて
いる。収集電極は、これに与えられたバイアスによりガ
ス中のイオンを吸引するので、サブ組立体は、増幅器２
０の入力及び電界発生器１８の入力に接続された電荷除
去装置２６を備えている。電荷除去装置２６の特定の回
路及びその動作については、第１５図ないし第２２図を
参照して以下に詳細に説明する。

漏れ補償／放電回路、２２は、電荷除去装置２６を制御
する。検出器制御／インターフェイスユニツ１−１４に
おいては、漏れ補償／放電回路に各々の放射線検出サブ
組立体が組み合わされる。

漏れ補償／放電ユニット□２２は、線量／線量率計算及
び制御器３０と、メモリ３２と、操作者インターフェイ
ス３４と、電子インターフェイス３６とに接続される。

線量／線量率計算及び制御器は、一般に、放射線検出器
が受けた全放射線量と、−２０＝ 検出器が放射線を検出する率とを決定する。これらの項
目は、放射線データとしてメモリ３２に記憶される。

放射線検出器は、所要電力を減少し、ひいては、電源の
サイズを減少するために、ＣＭＯ８集積回路素子として
実施される。電源は、放射線検出器の内部にあってバッ
テリとすることができるが、電源もバッテリも第１図に
は示されていない。

種々の検出サブ組立体及び検出制御器の関連回路は、複
数の集積回路（ＩＣ）として実施することができる。こ
れらのＩＣは、線量／線量率計算及び制御器３０、メモ
リ３２、操作者インターフェイス３４及び電子インター
フェイス３６として機能するチップ上のマイクロコンピ
ュータに接続することができる。別の実施例においては
、検出器の実質的な部分を単一のＩＣとして実施するこ
とができる。一般に、操作者インターフェイス３４は、
全放射線カウント即ち線量か又は線量率かを表示するデ
ィスプレイ装置を含むことができる。

又、操作者インターフェイスは、線量及び線量率をコマ
ンドに応じて表示できるようにする操作可能なスイッチ
も含むことができる。或いは又、これらの値は、連続的
に表示することができる。更に、操作者インターフェイ
スはアラーム回路も備えており、この回路は、可聴、可
視又は他の方法（例えば、触覚や嗅覚のような）で操作
者に警報を発して、或る線量スレッシュホールド又は線
量率スレッシュホールドを越えたことを指示する。

電子インターフェイス３６は、別の好ましい実施例にお
いては、複数の放射線検出器を互いに接続する通信部分
を備えている。電子インターフェイスは、計算及び制御
器３０とメモリ３２との組合せにおいて、アラームのた
めの線量スレッシュホールド又は線量率スレッシュホー
ルドをセットしたりプログラミングしたりする。計算及
び制御器３０は、インターフェイス３４及び３６、メモ
リ３２並びにユニット１４内の他の部品のための制御器
である。

別の実施例においては、検出サブ組立体１゜２・・・ｎ
−１及びｎは１種々の程度の放射線を感知するように構
成できる。検出サブ組立体１は、サブ組立体２よりも著
しく低いレベルの放射線を検出でき、計算及び制御器３
０は、サブ組立体１の出力が所定値に達した後にのみサ
ブ組立体２がらの出力を選択するようにプログラムする
ことができる。一般的な意味において、検出制御／イン
ターフェイスユニット１４は、放射線検出組立体１２か
らの信号をバッファし、これらサブ組立体からの出力信
号を調整すると共にこれらの出力信号を処理する。

第２Ａ図は、大きな体積部９６及び小さな体積部９８の
２つのガス体積部を画成する半球状のプラスチックバブ
ル９４を示す部分断面図である。

集積回路１００は、これらのガス体積部９６及び９８の
すぐ下に配置され、実質的に個別のガス体積部と直接接
触する表面部分１０２ａ及び１０２ｂを有している。こ
れら表面１０２ａ及び１０２ｂ上の電極は第２図には示
されていない。集積回路１００は、基板１０４上に取り
付けられる。接続ワイヤ１０６は、集積回路１００と、
基板１゜４上の他の場所に配置された放射線検出器の他
の部品との間に延びる。

当業者に明らかなように、国内及び国際政府規定では、
種々の組織深さにおいて線量を測定することが必要とさ
れ及び／又は推奨される。それ故、放射線検出器には多
数のイオンチャンバが含まれている。各イオンチャンバ
の形状は、人体の放射線応答に合致するように変更する
ことができる。同様に、組織等価プラスチックではなく
て別の壁材料を使用することもできる。又、検出放射線
の規定の形式又はエネルギを変えるために異なった形式
のガスを使用することもできる。イオンチャンバの壁の
厚みは、もしこれが組織等価プラスチックで作られてい
る場合には、放射線を測定するところの人体内の深さを
決定する。組織等価プラスチックとしては、例えば、人
間の筋肉の元素特性（Ｃ，Ｎ、Ｈ及び０）及び有効原子
数にはゾ合致するカーボンブラック、フッ化カルシウム
及び窒素含有プラスチックを混合したポリエチレン系の
プラスチックである。

ガス体積部９６及び９８は完全に分離されて示されてお
らず、更に、バブル９４を形成するプラスチックは、基
板１０４の表面１０８に沿って横方向に延びている。体
積部９６と９８は正確に分離しなくてもよい。というの
は、放射線によって発生されたイオンは、各体積部にお
いて、そこに確立された電界に基づいて移動するからで
ある。

ガス体積部９６と９８との間を通過するイオンはもしあ
っても非常に僅かである。プラスチックは、製造上の制
約から基板１０４の表面１０８に特に取り付けられて示
されていない。又、第２図は、イオンチャンバの拡大図
であり、プラスチック９４と表面１０８との間のギャッ
プは、この図では誇張されている。

第２Ｂ図は、基板１０４に取り付けられたＩＣ１００を
示している。更に、薄い組織等価プラスチック挿入層１
０１が取付部１０３及び１０５によってバブルプラスチ
ック９４と基板１０４との間に介在されている。イオン
チャンバに適当な電子平衡状態を得るために組織等価プ
ラスチックのドツト１０７及び１０９が収集電極として
選択される。電界を最適なものにするようにドツトの形
状を利用することができる。層１０１と、ドツト１０７
及び１０９は、ＩＣ表面の一体的な部分である。他の収
集電極材料を用いて別の利点を得ることもできる。

プラスチックバブル９４は、２つのガス体積部９６及び
９８を画成するようにモールドされる。

１つの好ましい実施例では、放射線検出器の全ての電子
回路部分が１枚の基板上に設けられる。ＩＣ（その１つ
がＩＣ１００である）は、基板に直接接着される。回路
は、放射線検出器の下部ケースに射出成形されてもよい
し、下部ケースに取り付けられる堅固なボード又はフレ
キシブルな基板であってもよい。集積回路と、ケースの
上半分にあるイオンチャンバとを整列させることが重要
である。又、放射線検出器を組み立てた後に放射線検出
器に水が漏れ込まないことも重要である。接着型のエポ
キシで放射線検出器の２つの手部分を互いに保持しても
よいし、又はこれらを溶接するのが好ましい。最も薄い
チャンバ壁の厚みは０゜００３インチであり、従って、
このチャンバでガスの体積部を保持するためよは更に別
の保護構造が必要である。

第３Ａ図は、大きい方のガス体積部９６が集積回路１０
０のすぐ近くでその上に配置され、小さい方のガス体積
部９８がＩＣ１００から離れたところでＩＣからずれて
配置されているような本発明の別の実施例を示している
。小さい方の体積部９８は、キャパシタンスを最小にす
るためにＩＣにできるだけ接近させねばならない。

本発明の重要な特徴は、ガス体積部に直接接触するよう
に収集電極を設けたことであり、例えば、第３Ａ図にお
いては、ガス体積部９６に電極１１０を設けたことであ
る。収集電極は、ＩＣの表面セグメント上にある。表面
セグメントは、ガス体積部を画成する構造体の一部分で
ある。然し乍ら、本発明の特許請求の範囲では、収集電
極が、ＩＣに接合されるかその上に敷設されるか又はそ
れに接続されたポンディングパッド、感知パッド＝２７
− 又は導電性プラスチック構造体でもよいという考え方が
含まれる。厳密な意味では、収集電極は、ガスに接触す
るＩＣの全ての表面セグメントを包囲する。いずれにせ
よ、ＩＣは、ガスの体積部に非常に接近し、好ましい実
施例では、ガスの体積部の真下にある。ＩＣの表面上に
配置された保護カバー、非導電層又は他の構造体は、収
集電極が配置された表面部分を除いて、特許請求の範囲
の「集積回路素子」という用語を用いることによって包
含されるものとする。

第３図を参照すれば、収集電極１１０（そのサイズは第
３Ａ図では誇張されている）は、集積回路１００の表面
１０２上にあり、ガス体積部９６内で放射線によって発
生したイオンを収集する。

小さい方のガス体積部９８については、収集電極１１２
が基板１０４Ｊ：に配置される。収集電極１１０と同様
に、収集電極１１２は、ガス体積部９８内の潜在的にイ
オン化されたガスと直接接触する。結合ワイヤ１１４は
、収集電極１１２を集積回路１００内の適当な電子回路
部分に電気的に接続する。

第３Ｂ図は、２つのイオンチャンバ即ちガス体積部９６
及び９７が同心的であって且つその両方が工Ｃ１００の
上に配置されたような実施例を示している。低い方のガ
ス体積部９６は低線量率のイオンチャンバであり、チャ
ンバ即ち体積部９７は高線量率チャンバである。これら
の体積部はバリア壁９５によって物理的に分離される。

ガスは、流路９９を経て体積部９６と９７との間に送る
ことができる。１つの実施例において、バリア壁９５は
、高線量率チャンバ即ち体積部９７のための収集電極構
造体（図示されていないが、導電性プラスチックの層で
ある）を半径方向外面に有している電気絶縁プラスチッ
ク支持体である。この実施例において、壁９５の半径方
向内面は、低線量チャンバ即ち体積部９６のためのバイ
アス即ちカウンタ電極（これは、電界発生手段に関して
詳細に説明する）を含んでいる。別の実施例においては
、壁９５が電気絶縁材料で形成されず、導電性のプラス
チック材料であって、低線量率カウンタ電極と高線量率
収集電極とが同じものであるようにされる。以下に述べ
るように、制御回路は、どちらのチャンバが監視されて
いるかを選択することによって検出器サブ組立体の有効
範囲を選択する。第３Ｂ図において、高線量率チャンバ
（体積部９７）は、非常に均一な電界を有している。

第４図は、イオンチャンバ１２４及び１２６に各々関連
した集積回路１２０及び１２２を示す本発明の別の実施
例である。各ＩＣの表面セグメントのみが各体積部に接
近している。

第５図は、集積回路１３０の上面１２８を示している。

集積回路１３０の右手部分に沿ってポンディングパッド
１３２が示されている。これらポンディングパッドは、
集積回路に対する電気的な接点を形成する。表面１２８
上には、電極Ｅ１、Ｅ２及びＥ３が同心的に示されてい
る。

第６図は、イオンチャンバの下で基板１３４上に取り付
けられた集積回路１３０の断面図である。プラスチック
バブル１３６は、ガス体積部１３８を画成する。電極Ｅ
１、Ｅ２及びＥ３は、ガス体積部１３８内のガスに直接
接触する。

第７Ａ図は、集積回路１４６上に配置された多数のイオ
ンチャンバ１４０．１４２及び１４４を用いた本発明の
更に別の実施例を示している。

イオンチャンバ１４０．１４２及び１４４は、各々、電
極セット１４８．１５０及び１５２を備えている。第７
Ｂ図及び第７Ｃ図は、ｒ雪達磨」構成を示している。こ
の「雪達磨」構成では、ＩＣ又はそのコーナが完全に球
状のイオンチャンバに入れられる。第７Ｂ図においてチ
ャンバ１４７に部分的に露出されたＩＣ１４５を参照さ
れたい。

これは、はゾ４πの均一な検出を与える。チャンバ１４
７を画成する内壁の内側の球状の体積部にはガスが充填
される。ＩＣのコーナ（単一のＩＣが全てのチャンバに
露出される場合にはＩＣのエツジ）には、イオンを収集
するために適当な（おそらくは球状の）電極がのり付け
される。従って、放射線が黒いところでケースを貫通す
るか又は１つのイオンチャンバから他のチャンバへ通過
する時を除いて角度応答は均一である。第７Ｃ図は、バ
ッテリ及び他の部品を保持することのできるプラスチッ
クケース１４１と、バブル形成チャンバ１４７の外壁を
越えて延びるＩＣ１４５とを示している。

ガス体積部内のイオンを効率的に収集するために、電界
を発生してイオンが電界に従って移動するようにする。

第８図、第９図及び第１０図においては、フラックス線
が電極に交差し及び／又は電極から延びるように示され
ている。一般に、電界を制御することにより、ガス体積
部の種々の領域を放射線検出器の電子装置によってスイ
ープ又は感知することができる。これらの図面において
、半円形の線１５４は、イオンチャンバのプラスチック
バブルの内面を示しているａＶｓは感知電圧であって通
常は収集電極を指し、Ｏｖはアースされた素子を表わし
、Ｖｓ□、Ｖｓ２及びＶｓ、は、別々の所定電圧にある
別々の収集電極を表わしている。

第８図において、電極Ｅ１は収集電極であって電圧＋Ｖ
ｓにセットされる。ここに示す電圧は例示に過ぎず、こ
こに示す電圧に代わって別の電圧レベルを用いることが
できる。例えば、収集電極に正の電圧を加えるのではな
く、負の電圧を加えることができる。この場合には、正
のイオンが収集電極に収集されるのであって、十Ｖｓの
収集電極について述べたように負のイオンが収集される
のではない。又、Ｏｖは、放射線検出器のアースとして
指定されたゼロボルトではなくて内部のアース電圧であ
ってもよい。

第８図において、電極Ｅ□は収集電極であって、所定の
レベル＋Ｖｓに電気的にバイアスされる。Ｖｓとは、こ
の電極が感知回路に接続されることを意味する。電圧Ｅ
ｎとは、収集した電荷の測定を行なわない電圧源への接
続を意味する。電極Ｅ２及びＥ３は、バイアス電極とし
て働き、Ｏｖにされる。第８図において電界のフラック
ス線の一端は収集電極Ｅ□に交差し、他端はバイアス電
極Ｅ２及びＥ３に交差する。又、内面１５４は典型的に
アースされておりそしてプラスチックは導電性であるか
ら、電界はその内面まで延びる。この状態において、ガ
ス体積部にイオンが発生した時には、収集電極Ｅ工が正
の電圧レベルであるためにこの収集電極に向かって負の
イオンが移動し、電圧Ｖｓが変化するが、電極Ｅ工には
電荷が堆積するためにこの変化は僅かなものである。電
界を得るために、放射線検出サブ組立体は、電界を発生
する手段を備えている。電界の強度は、一般に、収集電
極と、ガス体積部の内外の他の素子との間の電圧差によ
って決まる。それ故、電界の強度は、少なくとも第８図
では電極Ｅ１と電極Ｅ２及びＥ３との間の電圧差を変え
ることによって変化させることができる。電極Ｅ２及び
Ｅ３に低い電圧を加えると、ガス体積部内の電界が強く
なる。同様に、収集電極Ｅ１の電圧Ｖｓを上昇すると、
電界が強くなる。

第９図において、内面１５４はＯｖのアース電位にあり
、電極Ｅ１及びＥ２は電圧子Ｖｅにバイアスされ、そし
て電極Ｅ３は収集電極として選択されて＋Ｖｓにバイア
スされる。電極Ｅ３が収集電極として選択されるので、
スイープされる領域は電極Ｅ３と表面１５４との間の領
域となり、体積部の半径方向外方のセクタに制限される
。それ故、複雑な円錐円柱対称領域がスイープされる。

第１０図におイテは、Ｖｓ、がＶｓ、ニもＶｓ３にも等
しくなくてよいので、電極Ｅ□、Ｅ２及びＥ３のいずれ
を収集電極とすることもできる。

電界を発生する手段は、バッテリである必要はない。２
つの異なる材料を一端において物理的に且つ電気的に接
続してもよい。例えば、銅の片とスチールの片の端部を
接合した場合には、これらの異なった材料間の仕事関数
の差により銅とスチールの自由端にまたがって電圧が発
生する。この電圧差は、放射線検出器の電界を発生する
に充分なものである。特に、金のプレート又は素子と、
炭素系のプラスチックを用いて、それらの間の仕事関数
によってこのように電界を発生することができる。又、
バイアス電極をガスに曝す必要はない（収集即ち感知電
極は除く）。というのは、ＩＣ内又はガス体積部を画成
する半球状のバブル内のいずれかにおいて導体により電
界を発生できる一３５＝ からである。

作動に際し、放射線はイオンチャンバ内のガスと相互作
用してイオンを発生し、これらイオンは電界中を移動す
る。或る極性のイオンは、露出した収集電極に収集され
、そこからの電荷信号が増幅される。収集電極が他の電
極に対して正の電圧にバイアスされている場合には、負
のイオンが吸引され、電圧＋Ｖｓは、収集したイオンの
量に基づいて低下する。発生するイオンの個数は、受け
た線量に比例する。発生した全てのイオンが収集される
のが理想的である。β粒子の検出用として薄いカバーを
使用する時には若干の耐粉砕特性を与えるためにチャン
バ内のガスに僅かに圧力をかけねばならない。ガスの選
択は、所望のエネルギ応答によって決定される。空気、
窒素、アルゴン又は組織等価ガスが考えられる。空気を
使用する場合には、放射線がレントゲン（Ｒ）で測定さ
れる。組織等価ガスの場合には放射線がラド（放射線吸
収線量）で測定されるか又はＧｙ　（１００ｒａｄに等
しいグレイ単位）で測定される。

−３６＝ イオンチャンバの性能は理想的なものではない。放射線
線量率が高い程１発生するイオンの個数が多くなる。然
し乍ら、限定された電界の場合には、イオンが一定に収
集されず、従って、ガス中のイオンの密度は線量率の増
加と共に上昇する。

これにより、幾つかの正のイオンが負のイオンと再結合
する。これらのイオンは互いに打ち消しあって電極によ
って収集されない。従って、収集される電荷はこの再結
合によって減少され、測定値はもはや受けた線量に比例
しなくなる。

イオンチャンバの最小サイズは、確実に検出されるべき
最低線量率によって決定される。規制されない区域、即
ち、政府の規定によって規制されないと分類される区域
における許容線量率は、２ｍＲ／時である。集積回路増
幅器に適した電荷感度は電子１０００個である。という
のは、技術文献には、ｌＸｌ０”ｆの入力容量で１　ｍ
　ｖを感知できる増幅器が述べられているからである。

ｌｌｌｌ１１３当たり２０００個のイオン対を発生する
のに必要な放射線の量を１ｍＲとするという定義を用い
ると、１８０ｍｎ３の体積は、２ｍＲ／時の線量におい
て５秒ごとに平均１パルスとなる。

イオンチャンバの形状は、できるだけ高い電界とできる
だけ低い容量とをもたせようとする競合する希望によっ
て左右される。電界が強い程、イオンの移動は速くなり
、正確に監視できる線量率が高くなる。容量が小さい程
、最小電荷が小さくなり、ひいては、測定できる線量が
小さくなる。

大面域の平行プレート構成では、最も高い電界を与える
ことができる。同心的な球状面では、低い容量が与えら
れる。上記したように、高い線量率においては、再結合
が生じる。

種々のイオンチャンバ及び測定回路を用いて種々の線量
率を正確に測定することができる。或る状態においては
、事故及び通常の時間中に測定を行なわなければならな
いサーベイ装置やエリアモニタのように広い線量率範囲
にわたってモニタリングを行なう必要がある。又、エネ
ルギの関数である放射線線量に関する或る種の情報が必
要とされるために、多数のイオンチャンバが必要とされ
る。他界せん両立のチャンバは、低い線量率のチャンバ
よりも著しく小さく且つ強い電界を有することになる。

高い線量率のチャンバに場合には、収集電極を第３図に
示すように集積回路に直接取り付ける必要はない。イオ
ンチャンバ９８は僅かな線量を感知する必要がないから
、接続ワイヤ１１４の容量の追加は許容できる。検出制
御／インターフェイスユニット１４の制御電子回路は、
各検出サブ組立体からの線量率を監視し、最も正確なチ
ャンバを使用する。

或いは又、１つのイオンチャンバ内に２つ以上の電極を
使用することができる。これらの電極に印加される電圧
を変えることにより、収集電界によってスイープされる
体積を変えることができる。これらの例が第８図、第９
図及び第１０図に示されている６種々の効果を伴う電極
構成の数は無制限である。第８図は、低い線量率を測定
するときに印加されるバイアスを示している。全ての電
荷は、中央電極Ｅ工に収集される。電荷は、体積部全体
から収集される。第９図は、小さな高電界の体積部にお
いて電荷を測定するためのバイアス状態を示している。

第１０図では、収集電極、ひいては、スイープされる体
積部を選択することができる。

第１１図及び第１２図は、収集電極１５５におけるイオ
ンの収集による電荷ではなくてこの電極への電流を測定
する回路を示している。第１１図において、増幅器１５
７の一方の入力は、電源Ｖ′及び抵抗１５９の値に基づ
く電圧レベルにバイアスされる。この電圧は、収集され
た電流が抵抗１５９に流れるためにこの抵抗にまたがる
電圧降下によって変化する。以下に詳細に述べるように
、電極１５６は、ガスの体積部に電界を確立するバイア
ス電極である。第１２図において、抵抗１、６１は、収
集電極１５５から得ら九る信号と比較するための基礎と
なるフィードバック電圧を与える。

電界は、特定の電極に印加される電圧によってその一部
が制御されるので、第１３図及び第１４図は、電圧レベ
ル、ひいては、電界を増加するためのフライバック回路
を示している。フライバック回路の使用により、線量率
が増加する時にバイアス電界Ｖｅ（ｇ）　（第９図にＶ
ｅと示す）を増加するように特定のイオンチャンバに対
する制御回路をバイアスすることができる。例えば、線
量率が１０増加するというファクタのごとに、１０の平
方根だけバイアスが増加され、再結合による損失が同じ
レベルに維持される。フライバック変圧器１６０．１６
０ａ及び１６０ｂは、線量率が或るスレッシュホールド
を越えた後に、トランジスタＴｇを経てトリガされる。

キャパシタＣｆの電荷は、Ｔｇがオフになった時にイン
ダクタ１６０及び１６０ａからのエネルギが解除される
ことによって増加される。フライバック変圧器を使用し
ない場合には、ダイオード以外の電圧損失が実質的にな
い状態でバッテリ電圧がＶｅに印加される。第１図の検
出器制御器は、このようにフライバック回路を制御する
ように構成される。この電源回路は、他の必要とされる
電圧調整回路と同様に検出器制御器の一部分である。

第１５図、第１６図、第１７図、第１８図、第１９図、
第２０図及び第２１図は、放射線検出器の電気ブロック
図である。第１５図において、収集電極１７０は所定の
電圧レベルＶｓに電気的にバイアスされる。バイアス電
極１７１はガス中に電界を確立し、電源１７３に接続さ
れる。右側の点線で示されたボックス１７５は、これら
の部品が第１図の１つの放射線サブ組立体の一部分であ
ることを示している。点線のボックス１７７は、第１図
の検出制御／インターフェイスユニット１４の一部分で
あると考えられる部品を示している。

収集電極は、ガス体積部に露出される。又、収集電極は
、増幅トランジスタＴＯのための制御ゲートでもあり、
即ち、収集電極は、トランジスタＴＯによって実施され
た増幅器に「組み込ま」れる。増幅トランジスタＴＯの
ソースは電圧ｖ２に接続されそしてそのドレインは、電
極に堆積した電荷、ひいては、検出サブ組立体により感
知された放射線の量を表わす信号をライン１７２に供給
する。バッファ増幅器１７４は、増幅トランジスタＴｏ
を回路の他部分から分離し、ＴＯの出力を増幅する。Ｖ
ｏは感知増幅器１７６に印加される。

この感知増幅器１７６は、ｖＯが所定のスレッシュホー
ルドＶｒｅｆより下がる時を決定し、カウンタ１７８の
トリガ信号を発生する。このトリガ信号は、電圧Ｖｓを
収集電極に復帰させるか又は蓄積した電荷を電極からク
リアする回路へクリア制御信号としても送られる。Ｖｓ
が１７１の電圧に対して正の電圧である場合には、負の
イオンが収集電極１７０に吸引され、電圧Ｖｏが蓄積電
荷に基づいて減少する。ＶｏがＶｒｅｆより下がると、
感知増幅器１７６がカウンタ１７８をトリガする。

スイッチングトランジスタＴ１は、クリア電圧ｖｃ１を
増幅トランジスタＴｏの制御ゲートに供給する。クリア
電圧ｖｃ１はキャパシタ０１間に発生される。スイッチ
ングトランジスタＴ１は、感知増幅器１７６からのクリ
ア制御信号、即ち、トリガ信号によってオンにされ、そ
の後、キャパシタＣ１を増幅トランジスタＴｏの制御ゲ
ートに接続する。トリガパルスの間に、インバータ１８
０は第２のスイッチングトランジスタＴ２をオフにし、
それ故、ＶｃｈｇをキャパシタＣ１から分離する。トリ
ガ信号が除去されると、第２のスイッチングトランジス
タＴ２がオンになり、キャパシタＣ１は電圧Ｖｃｈｇに
よって充電される。トランジスタＴ１及びＴ２が同時に
導通しないことが推奨される。この意味で、トランジス
タのオフ切り換え時間は迅速でなければならず且つオン
切り換え時間はゆっくりとしたものでなければならない
。

１つの実施例において、トランジスタＴｏ、Ｔ工及びＴ
２と、バッファ増幅器１７４と、感知増幅器１７６と、
カウンタ１７８と、キャパシタＣ１は全て集積回路内に
配置される。バッファ及び感知増幅器は結合してもよい
。検出器制御／インターフェイスユニット内の他のデー
タ処理部品は、カウンタ１７８の下流にあり、同じＩＣ
上にあってもよいしなくてもよい。収集電極１７０は、
ガス体積部に直接露出され、集積回路素子に向かって内
部へ延びる導電性チャンネルの上に配置される。感知パ
ッドは、集積回路の表面に設けられた絶縁材の上層に広
がることができるので、内部の導電性のチャンネルより
も大きくてもよい。これらの電気部品を有する集積回路
の正確な構造は、当業者に公知である。ＣＭＯ８技術を
用いてここに述べる低電力の検出器を得ることができる
。

これらの部品は単一のＩＣとして構成されるが、それら
の機能は、第１図の機能ブロック図に次のように対応す
る。即ち、感知増幅器１７６は増幅器２０の一部分であ
り、カウンタ１７８は、計算及び制御器３０の一部分で
あり、トランジスタＴ□及びＴ２とそれに関連する回路
は、電荷除去装置２６に対応する。カウンタ１７８は、
計算回路３０からの周期的なりロック信号でリセット即
ち再ゼロ化することができる。或いは又、装置制御／イ
ンターフェイスユニットは、デジタル信号ではなくてサ
ブ組立体からの純粋なアナログ信号に基づいて動作する
ことができる。以下で詳細に述べるように、電荷の除去
、電界の発生及び漏れの補償は、全て、相関関係がある
。

スイッチングトランジスタＴ１を用いてクリアミ圧（Ｖ
ｃ工）を増幅トランジスタＴＯの制御ゲートに供給する
場合には、拡散トランジスタからＩＣ基板への電流漏れ
ＩＬＥＡＫに関する問題が生じる。この電流漏れは、第
１５図において、集積回路基板からスイッチングトラン
ジスタＴ１のドレインへ点線Ｉ　ＬＥＡＫで示されてい
る。この電流漏れＩ　Ｌ　Ｅ　Ａ　Ｋは、蓄積した電荷
、ひいては、線量として感知される。おおまかな計算に
より、この漏れは、８秒ごとに１つのパルスを発生し得
ることが示される。０．１８（１１？のチャンバの場合
には、これが、１．２５ｍＲ／時という放射線のバック
グランドの読みを与え、これは許容できないものである
。漏れによる影響は、１日当たり１ｍＲ未満でなければ
ならない。ＩＬＥＡＫの影響を最小にする補正手段につ
いては、以下に説明する。

当業者であれば、第１５図について述べた電圧レベルを
逆にできることが明らかであろう。この状態においては
、正のイオンが収集電極に吸引され、増幅トランジスタ
ＴＯは、或る電圧レベルＶｓにおいてオンに切り換わる
か又は蓄積した電荷に基づいて電圧Ｖｓを単に増幅する
かのいずれかである。この状態では、電圧Ｖｏが一定に
増加し、感知増幅器１７６は電圧ｖＯが基準電圧Ｖｒｅ
ｆを越えた時にトリガ信号を発生する。次いで、キャパ
シタＣ１は、トランジスタＴｏのゲートがら蓄積電荷を
放電し、そしてトランジスタＴ２を経て電圧源へ放電す
る。又、バッファ増幅器及び感知増幅器は、回路のどこ
かで補償がなされれば、反転であってもよいし非反転で
あってもよい。

第１６図は、収集電極１７０と、バイアス電極１８２と
、Ｉ−ランジスタＴＲを含む線量率変化回路とを示して
いる。二重の点線８５の左側の部品は検出サブ組立体の
部分と考えられそしてその右側の部品は検出器制御器の
部分であると考えられる。バイアス電圧Ｖｅは、収集電
極１７０とバイアス電極１８２との間に延びる電界を発
生するようにバイアス電極１６２に印加される。このバ
イアス電圧は、カウンタ１７８の出力に接続された制御
回路１８４によって制御可能にセットすることができる
。第１２ｂ図について前記したように、バイアス電圧Ｖ
ｅは、カウンタ１７８のカウントに基づいて複数の個々
のレベルに制御可能にセットすることができる。特に、
第１３図及び第１４図のフライバック回路は、この大き
なバイアス電圧を印加するのに用いることができる。

第１６図に示された別の特徴は、トランジスタＴｏの制
御ゲートを変化させるところの率を変える回路である。

トランジスタＴｒは、制御回路１８４からの事変化制御
信号ＴＲｇａｔｅによって制御される。この事変化制御
信号Ｔ　Ｒｇａｔｅが高レベルである時には、キャパシ
タＣｒがトランジスタＴＯの制御ゲートに電気的に接続
される。それ故、収集電極１７０の蓄積電荷は、キャパ
シタＣｒを充電したり放電させたりしなければならず、
ひいては、信号Ｖｏが変化する率が追加キャパシタンス
によって減少される。

電子回路は、その速度によってセットされた最大カウン
ト率を有している。この最大カウント率が前記した電荷
再結合率ではない限界値に達した場合には、検出サブ組
立体の感度を減少するために余分なキャパシタンスＣｒ
を追加する必要がある。トランジスタＴｒが導通する時
には、感知増幅器１７６をトリガするに必要な電荷の量
が増加される。一定の線量に対しては、感知増幅器１７
６からの各トリガパルスごとにカウンタが１より大きな
数だけ増加された場合、収集電荷当たりのカウンタの目
盛は一定のまメとなるが、カウンタの更新と更新との間
の時間が長くなる。それ故、電子回路の速度は、もはや
限定ファクタではなくなる。この意味において、制御回
路１８４は線量率を監視し、線量率が所定のレベルを越
えた時に事変化制御信号ＴＲｇａｔｅを発生する。

前記したように、トランジスタＴ１を経てトランジスタ
Ｔｏの制御ゲートへの電圧Ｖｓをクリアするか又は復帰
させることに伴う主な問題は、集積回路基板からトラン
ジスタ下工のドレインへの、ひいては、収集電極への電
流漏れＩＬＥＡＫである。前記したおおまかな推定によ
れば、この漏れにより８秒ごとに１つのパルスが生じる
ことが示される。

ＩＬＥＡＫを補償する１つの方法は、単に、パルスの分
離が８秒未満でない限り放射線検出器がパルスを登録し
ないようにすることだけである。

この操作は、単に、パルス流の操作である。第２の簡単
な方法は、放射線検出器が作動不能にされた時、即ちオ
フにされた時に線量を登録しないようにすることである
。この時間中には、検出器を充電／作動不能化架台に保
管することができる。

第１７図は、漏れ電流を補償するために用いられるアナ
ログ電流減算回路のブロック図である。

電流発生器ＩＣＯＭＰは、ＩＣＯＭＰ制御器１８６によ
って制御される。このＩＣＯＭＰ制御器は、検出器の校
正中に接続される。当業者に明らかなように、第１７図
において電圧が逆転さ九た場合には、ＩＬＥＡＫが電流
ソースとなりそしてＩＣＯＭＰが電流シンクとなる。い
ずれの状態においても、ＩＣＯＭＰは、ＩＣＯＭＰ制御
器１８６　ニよって制御することができる。このシステ
ムに伴う問題は、状態が変化するにつれてＩＣＯＭＰを
ＩＬＥＡＫに追従させることである。

第１８図は、ＩＬＥＡＫを補償するための回路の別の実
施例を示している。この図においては、感知回路が文字
ｒａＪで示されており、トランジスタＴｏはここではＴ
ｏａとなる。このトランジスタＴｏａは、バッファ増幅
器１７４ａ、感知増幅器１７６ａ及びカウンタ１７８ａ
に接続される。これに重複する回路が文字「ｂ」で示さ
れている。

従って、トランジスタＴｏａに対応する部分がＴａｂで
あり、バッファ増幅器１７４ａが増幅器１７４ｂであり
、等々となる。この重複回路と感知回路との主な相違点
は、トランジスタＴａｂの制御ゲートが重複回路の収集
電極に接続されないことである。

Ｔ□ａ及びＴ、ｂのサイズが等しく且つ大きな欠陥を含
まない限り、漏れＩＬＥＡＫＡ及びＩＬＥＡＫＢははゾ
等しくなるはずである。換言すれば、両漏れ電流は状態
の変化につれて互いに追従するはずである。それ故、真
の照射線量は、回路ａとｂとによって受けたパルス数の
差をとることによって決定することができる。

１つの補償方法は、率補償回路１８８を使用するもので
ある。これは、感知増幅器１７６ａのパルス率が感知増
幅器１７６ｂのパルス率よりも小さい時を感知し、カウ
ンタ１７８ａの増加を防止する。従って、ＩＬＥＡ、Ｋ
Ｂ以上となるまで線量は登録されない。第２の方法は、
比例するが等しくないＩＬＥＡＫＡ及びＩＬＥＡＫＢに
良好に適用される。プレスケーラ１９０は、重複カウン
タ１７８ｂからのカウント値が漏れ補償メモリ１９２の
補償カウント値に等しくなった時にカウンタ１７８ａを
減少する。スケーリング回路は、互いに等しくない測定
回路を補償する。漏れ補償メモリは、校正中にロードさ
れ、２つの回路の漏れに関連した比例定数を含んでいる
。

漏れ電流ＩＬＥＡＫを減少する別の方法は、ＣＭＯＳプ
ロセスに本来用いられているウェルの分離である。トラ
ンジスタＴ１のウェルを収集電極の電圧に等しく保持す
ることにより、漏れは著しく小さくなる。

第１９図は、スイッチングトランジスタＴ１、ひいては
、漏れのソースを排除するための更に別の回路をブロッ
ク図の形態で示している。収集電極は、トランジスタＴ
ｏの制御ゲートにのみ接続されている。バイアスｖｅ（
ｔ）は、或る極性の電荷を収集電極１７０に駆動させる
。単一極性の電荷は、感知増幅器１７６がカウンタ１７
８をトリガするまで収集電極１７０にイオンを蓄積する
。

制御回路１８４は、バイアス電極１８２へ印加されるバ
イアス信号を切り換えて、逆の極性のイオンを収集電極
１７０へもっていくようにガス体積部の電界を切り換え
る。逆に荷電されたイオンは、収集電極１７０にそれま
でに堆積した電荷を打ち消す。この状態において、最小
電圧Ｖｅ（ｔ）ｍｊｎは、Ｖｓより小さく、そしてこの
Ｖｓは、最大電圧Ｖｅ（ｔ）ｍａｙより小さい。基準電
圧Ｖｒｅｆ（ｔ）は、信号Ｖｏが或る場合には最大スレ
ッシュホールドレベルを越えた時そして別の場合には最
小スレッシュホールドレベルより下がった時に感知増幅
器がカウンタをトリガするように変えられる。それ故、
基準電圧を感知増幅器１７６内で切り換えねばならない
か、或いはＶｏが所定の窓を越えた時を決定するように
電気回路を設計しなければならないかのいずれかである
。

第２０Ａ図は、結合キャパシタｃｏを介して収集電極１
７０の電圧を変化させる回路のブロック図である。この
実施例において、Ｖｃｏｕｐ□（１）が１つのレベルに
ある時に（第２０Ｂ図参照）感知増幅器１７６がカウン
タ１７８をトリガした場合は、制御回路１９４が結合電
圧Ｖｃｏｕρ１（ｔ）を別の所定レベルに切り換える。

それ故、電圧Ｖｓは、レベル制御回路１９４に送られる
レベル制御信号に基づいて、高い所定レベルに、次いで
、低い所定レベルにバイアスされる。この状態では、バ
イアス電極１８２に送られるバイアス電圧Ｖｅは、最大
結合電圧Ｖｃｏｕｐ工（ｔ　）ｍａｘ及び最小結合電圧
Ｖｃｏｕｐ□（ｔ　）ｍｉｎに対して中間レベルにある
。結合キャパシタを介しての切り換えが効果的である理
由は、全てのイオンチャンバが同じカウンタ電極電位（
Ｖ　ｅ　）を有することができそして結合キャパシタが
集積回路の一部分であるからである。

感知増幅器は、ここでは、２つの電圧を感知しなければ
ならず、従って、或る形式のシュミットトリガ、窓比較
器又は二重の感知増幅器を感知増幅器］、７６として用
いなければならないという付加的な複雑さが生じる。二
重のバイアスレベルについて前記したように、基＊電圧
Ｖｒｅｆ（ｔ）は結合電圧に基づいて２つのスレッシュ
ホールドレベル間で変化する。

第２１図は、収集電極に堆積した電荷をクリアするため
の別の回路のブロック図である。第２２図は、第２１図
の回路の動作を示すタイミング図である。一般に、電界
の極性は、第１９図に述べた動作と同様に、即ちＶＤが
Ｖｒｅ吐又はＶｒｅｖＨに達した時或いは実際上酸る数
のカウントの後に周期的に反転される（第２２図のＶｚ
を参照されたい）。感知増幅器１７６ａ及び１７６ｂは
、信号が２つの基準電圧Ｖｒｅｆ１又はｖｒｅｆ２の一
方を越えるか又はそれより下がった時にカウンタ又は他
の検出制御部品をトリガする。然し乍ら、キャパシタＣ
Ｄを加えたことにより、電界の逆転を必要とする周波数
は、スレッシュホールドを越えるたびに電圧ＶＤが段階
的に変化する場合には、非常に低いものとなる。比較的
小さな電圧ステップは、増幅器の入力電圧をその元の値
（時間ｔ１とｔ２との間のＶｃを参照されたい）に復帰
し、別のパルスを感知するように増幅器を準備する。こ
の回路は、電界の極性が各パルスの後に切り換えられる
時に生じる不正確さを実質的に排除する。又、これは、
一定電荷除去対一定電圧リセットによって与えられるも
のと同様の或る程度の耐ノイズ性を与える。

ＶＤの変化は、感知増幅器の１つにより１つのパルスが
感知されたことを指示する。時間ｔ□からｔ２までの間
に、これらのパルスは、感知した電荷、ひいては、受け
た線量を表わしている。

時間ｔ２からｔ３までの間のパルスは、単に、変化する
ＶｚがＶｃに容量的に結合された結果である。

スイッチングトランジスタ下工を通る導通路がない状態
でも、他の経路を通して漏れは依然として生じる。感知
パッド（例えば、Ｅ工又はＥ　ａ　）の周りに１つの電
極（例えば、Ｅ　３）として保護リングを含ませて、集
積回路内の二酸化シリコン層及びこの集積回路上の不動
態材料に対する漏れを最小にすることが必要である。集
積回路の内部部品によって発生した漂遊電界や漂遊キャ
パシタンスを補償する１つの方法は、上記の保護電極に
感知電極と同じ電位をかけることである。保護電極及び
感知電極の形状は、保護電極が電界のフラックス線の若
干を受けるが感知電極を取り巻くことによって内部部品
からの表面の漏れを遮断するように選択される。

これらの漏れ補償方法はいずれも上記のイオンチャンバ
と組合せることができる。ここで取り上げる好ましい実
施例では、大きいイオンチャンバがスイッチングトラン
ジスタＴ□のない集積回路制御器を用いていると共に、
電界の逆転を利用している。従って、同じ又は別の集積
回路が、第１５図に示す最も簡単な感知回路を用いて第
２の小さなイオンチャンバから蓄積電荷を感知する。

この簡単な回路では、線量率が高い場合にしか小さなイ
オンチャンバからのカウントが確認されないので、漏れ
補償は不要である。又、上記の汚染モニタでは、測定を
行なおうとする３つの組織深さの各々に対してこのイオ
ンチャンバ構成が繰り返される。

第２３図は、第１０図を更に発展させたものである。こ
の状態においては、選択制御器１９６が選択手段２００
を作動させ、該手段が電極Ｅ□、Ｅ２又はＥ３の１つを
収集電極として選択する。選択された収集電極からの蓄
積電荷は、Ｔｓｌ、Ｔｓ２又はＴｓ３を経てバッファ増
幅器１７４へ送られる。

同様に、バイアス電極は、別々の時間に電界形成のため
の別々のレベルのバイアス電圧を印加するように選択で
きる。種々のガス体積部が種々の電極からの電界によっ
てスイープされるので、バイアス及び収集電極の切り換
えにより放射線検出器の感度及び線量率の範囲が変更さ
れる。

第２４ａ図、第２４ｂ図及び第２４ｃ図は、線量計の電
源回路を示している。第２４ａ図では、バッテリ２０２
からの電力がイオンチャンバの電源２０４と回路の電源
２０６とに直接送られる。

第２４ｂ図では、第１４図に示されたフライバック回路
が回路の電源２０６と組み合わされてこれらの両方がバ
ッテリ１５８の片側に接続される。

第２４Ｃ図は、インダクタを必要とせずにバッテリ電圧
を増加させる容量性の電圧増倍器を示している。方形波
発生器２１０は、この電圧増倍を果たすために１組のキ
ャパシタを作動する。

上記した全ての電源形式において、バイアス電圧の極性
を交番させるという考え方が利用される場合には、イン
ダクタ又は他の手段を用いてエネルギを蓄積すると共に
イオンチャンバの電圧を逆転しない限り、電圧を切り換
えるたびに著しい電力が失われることになる。然し乍ら
、この回路は主として低線量の用途に使用されるからこ
れが著しい問題になることはない。

第２５図は、検出器制御器のメモリ及び通信部分をブロ
ック図の形態で示している。１つの実前例においては、
この部分に１つのＩＣが組み合わされる。この通信部分
は、カウンタからの放射線計数を復帰する手段である。

点線２１２は、データ及びコマンド又は制御信号を他の
ＩＣのメモリ及び通信部分間で転送するためのバス構造
体とのインターフェイスを示している。１つの実施例に
おいては、全ての集積回路が第２６図の電源及び通信経
路図に示されたように接続される。例えば、ＩＣ□、Ｉ
Ｃ，又はＩＣ３といったＩＣのいずれかがアラームを発
生する場合にアラーム出力ラインが作動される。アラー
ムは、３つの集積回路間のアラーム入力／アラーム出力
相互接続によってＩＣからＩＣへと送られる。アラーム
は、放射線検出器が例えばエリアアラームモニタとして
或いは汚染モニタとして構成された時に、第１図の操作
者インターフェイス３４へ送られる。放射線検出器がサ
ーベイメータ又は照射率計として構成されている時には
データ出力ラインが電子インターフェイス３６に接続さ
れる。この後者の構成においては、チップイネーブルコ
マンドが周期的に作用して見掛は上連続する放射線の読
みが与えられる。

第２５図においては、オアゲート２１４に接続されたい
ずれかのライン（即ち、アラーム入力ライン、制御回路
／放射線計数カウンタからの線量アラーム／線量率アラ
ームライン又は繰返し冗長文字（ＣＲＣ）制御チェック
回路２１６）のレベルが上昇した時にアラーム出力ライ
ンのレベルが上昇される。

メモリユニット量工、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ、、、Ｍ、
、、　Ｍｎ−３、Ｍｎ−２、Ｍｎ−０及びＭｎは、種々
のカウンタ及び集積回路内の他の装置に接続されている
。例えば、カウンタ１７８（第１５図及びその他）は、
これらメモリユニットの１つに直結されてもよいし、メ
モリユニットＭｎであってもよい。

カウンタ１７８及び制御回路１８４は、制御信号ｇ（第
１４図）、変化率信号ＴＲｇａｔｅ　（第１６図）、Ｉ
ＣＯＭＰ制御信号（第１７図）、Ｖｅ（ｔ）のレベル及
びパルス巾（第１９図）及び結合電圧（第２０図）をト
リガするために或る形式のメモリを含んでいなげおばな
らない。又、漏れ補償メモリは、メモリユニットである
。

シフトレジスタＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４．Ｓ５、ＳＩ、
、　５ｎ−３，５ｎ−２，Ｓｎ−、及びＳｎは、それに
対応するメモリユニットに接続される。これらの直列接
続されたシフトレジスタには、データ入力ラインを経て
データが供給される。Ｃ，ＲＣスペース制御装置２１８
は、データをその適切な位置から変位させることなく正
確にデータ受信したことを確認するために使用される１
６個のＣＲＣ文字を保持しなければならない。直列接続
された全てのレジスタは、データ書き込みルーチンの間
にロードされ、カウンタ２２０からのシフトレジスタ書
き込み（ＳＲＷ）制御信号は、シフトレジスタデータを
適当なメモリにロードする。各シフトレジスタへのシフ
ト制御は、カウンタ２２０からの制御ラインによって行
なわれる。

カウンタ２２０は、チップイネーブル信号と、アンドゲ
ート２２２へ送られるクロック信号とによって作動され
る。又、カウンタの出力は、ＣＲＣを計算しそして出力
又はチェックすべき時を指示するためにＣＲＣ計算器２
２４へも供給される。

制御入力／出力回路２２６は、チップイネーブルライン
と、ＣＲＣチェッカ回路２１６の出力とに接続される。

工／○制御器２２６は、トランジスタＴ　ｏｕｔを作動
させ、データをデータ出力ラインに反映させる。又、カ
ウンタ２２０は、最後の１６ビツトワードが適切にチェ
ックされたと判断すると、ＣＲＣ計算器２２４の値をデ
ータ出力ラインに発生する。最後の１６ビツトは、送信
情報が正確に受信されたかどうかを判断するために受信
装置によって使用されるＣＲＣコードを表わしている。

データは、シフトレジスタ読み取り／書き込み制御ライ
ンによってメモリにシフトすることができる。読み取り
又は書き込み動作が現在のチップに対して完了すると、
次のチップが動作可能にされる。データを外部から書き
込むために、データは、シフトレジスタの読み取り／書
き込み制御ラインによってＭｘからＳｘにシフトされる
。従って、シフトレジスタは、各クロックサイクルごと
に一度シフトされ、１つのビットが取り出されてＣＲＣ
計算器２２４へ送られる。全てのデータが出力されると
、１６ビツトＣＲＣがシフトされて出される。

第２６図は、集積回路ＩＣよ、ＩＣ２、ＩＣ３を有する
検出器の電力及び通信経路を示している。

電力及びアースは、検出器の制御ユニットの内部バッテ
リから供給される。アラームはディジーチェーン式の信
号である。アラームは、これがアクティブである場合に
通すことができる。最後のチップからのアクティブなア
ラーム信号は、検出器がアクティブな操作者インターフ
ェイスと共に構成されている場合に圧電ブザーをオンに
する。別の実施例においては、アラームが電子インター
フェイスを通して通信送信コマンドをトリガすることが
できる。この送信コマンドを受け取ると、検出器は、放
射線データ、例えば、線量又は線量率を外部装置に送信
する。データの読み取り及び書き込みは、クロックによ
って同期される。外部の一関一 通信駆動装置及び内部のシフトレジスタのためのクロッ
ク及び全ての電力は、通信電源によって与えられ、これ
は、次いで、校正／ディスプレイユニットによって供給
される。

読み取りを行なうためには、チップイネーブル及び読み
取りラインが低レベルに保持される。

読み取り／書き込み信号は、Ｘクロックサイクル中に高
レベルにされ、次いで、低レベルにされる。

Ｙサイクルの後に、チップイネーブルが高レベルにされ
る。その後の２サイクルでは、工Ｃ１の全てのデータが
データ出力ラインに直列にシフトされて出される。工Ｃ
１が終了すると、ＩＣ２を作動可能にする。その後のＺ
サイクルでは、ＩＣ２からのデータがデータ出力ライン
に出される。書き込み時には、線量計のカウンタが作動
不能にされる。データを書き込むために、読み取り／書
き込み制御ラインが高レベルに保持されて高レベルに保
たれる。Ａサイクルの後に、チップイネーブル信号が高
レベルになる。Ｂサイクルの後に、全てのシフトレジス
タが一杯になるまでデータがデータ入カラインに直列に
読み込まれる。ＩＣ□がロードされると、ＩＣ２のチッ
プイネーブル信号のレベルを上昇させる。全てのデータ
がロードされると、書き込みラインを低レベルにしてか
らチップイネーブルラインを低レベルにし、集積回路チ
ップメモリにデータを記憶させる。

第２７図は、イオンチャンバ３１２．３１４ａ、３１４
ｂ、３１４ｃ、３１４ｄ、３１４ｅ及び３１４ｆを有す
る検出ユニット３１０を示している。大きなイオンチャ
ンバ３１２は、放射線に対して最も感度が高い。小さい
チャンバ３１４ａないし３１４ｆは、感度は低いが、大
きいチャンバに比べて高い線量及び線量率を正確に検出
することができる。又は、ドーム３１２．３１４及び３
１７内のイオンチャンバが全て同じであってもよく、従
って、同じ線量率応答を有してもよいが、壁厚を変えて
人体への種々の深さにおいて線量を測定するようにする
ことができる。ユニット３１０の一端から電気接点３２
０が延びている。

検出ユニット３１０の外部接続部３２０は、情報、即ち
、放射線データ、制御コマンド、アース信号及び必要に
応じて電力信号を容易に転送するために設けられている
。架台ディスプレイユニット３２２内の外部バッテリか
ら電力を得る検出ユニットに出力駆動装置を使用するこ
とは、１つ以上の接点３２０が互いに短絡してスパーク
が生じたり検出ユニットの内部バッテリから電力が引き
出されたりするおそれをなくす。検出ユニットの内部回
路とディスプレイユニット３２２のような外部ユニット
との間の共通の接続部のみがアースされる。或いは又、
データ通信に、電気接点以外の光学リンク、エンコード
された音、近又は遠フィールド電磁波を使用することが
できる。

架台式のインターフェイス／ディスプレイユニット３２
２は、検出ユニット３１０に分離可能に嵌合される。図
示されたように、ディスプレイユニット３２２は、検出
ユニット３１０の張出し部即ちフランジ３２６に嵌合す
るリップ部分３２４を備えている。ディスプレイユニッ
ト３２２は、ＬＣＤディスプレイ３２８と、へこんだ制
御ボタン３３０とを備えている。検出ユニット３１０の
電気接点３２０は、ディスプレイユニット３２２の相補
的な電気接点（図示せず）に嵌合する。中央制御器への
図示された接続部３２３は、任意のものである。という
のは、嵌合される検出／ディスプレイユニットは、スタ
ンドアローン装置として働くこともできるし、多数の嵌
合されたユニットと共に働くこともできるからである。

放射線検出ユニットは、これを定期的にテストしたり適
当に校正したりすることができるようにディスプレイユ
ニット３２２に分離可能に嵌合される。ディスプレイユ
ニット及び検出ユニットは、実質的に連続的な又は制御
可能に表示できる放射線データディスプレイを必要とす
るサーベイメータ、汚染モニタ又は他の形式の放射線モ
ニタを形成するように永久的に嵌合することができる。

更に、イオンチャンバ３１２及び３１４ａ−ｆの幾何学
形状は一例に過ぎない。これらのイオンチャンバは、製
造」二の制約によって許容される多数の形状で幾何学的
に構成することができる。汚染モニタ、指向性のサーベ
イメータ及び広面域サーベイメータとしては、各々、グ
リッド、バレル又は半球状の幾何学形状が適当である。

ディスプレイ３２８は、カウンタからの放射線計数を回
復する手段である。又、ディスプレイユニット３２２は
、スレッシュホールド限界値、例えば、線量及び線量率
スレッシュホールドを線量計ユニットにセットするため
のプログラミング装置として構成することもできる。制
御ボタン３３０は、これらボタンを経て入力されたスレ
ッシュホールドを確認し、次いで、検出ユニットのプロ
グラミングがうまくいったことを確認するのに用いるこ
とができる。ユニット３２２は、プログラミング装置と
考えることができるので、ここでは、プログラミング／
ディスプレイユニットと称する。

第２８図は、プログラミング／ディスプレイユニット３
２２の電気部品をブロック図の形態で示している。バッ
テリ３３４は任意の電圧レギュレータ３３６に接続され
、この電圧レギュレータは、電圧Ｖｓｕｐｐｌｙをチッ
プ３３８（ここでは、マイクロコンピュータチップ３３
８）のマイクロコンピュータと、コネクタピンユニット
３４０とに供給する。コネクタピンユニット３４０は、
線量計ユニット３１０のピンユニット３２０に嵌合され
る。

マイクロコンピュータチップ３３８は、入カポタン３４
２及びディスプレイ装置３４４に接続される。マイクロ
コンピュータチップ３３８は、入カポタン３４２によっ
て作動されると、データ転送コマンドを線量計ユニット
３１０に発生する。

この転送コマンドは、第２５図及び第２６図について上
記した読み取りコマンドである。検出ユニットからの出
力は、マイクロコンピュータチップ３３８の一部分であ
るメモリに入れられる。又、検出制御インターフェイス
、例えば、カウンタからの放射線データがディスプレイ
３４４に表示される。又、マイクロコンピュータチップ
３３８は、スレッシュホールド値を検出ユニット３１０
にプログラムする。例えば、マイクロコンピュータチア
１− ツブ３３８は、全線量アラームスレッシュホールド、線
量率スレッシュホールド及びカウンタのトリガスレッシ
ュホールドをプログラム可能にセットする。全線量アラ
ームスレッシュホールドは、これを越えると、放射線検
出器内の可聴及び電気アラームをトリガする放射線計数
値である。

第２９図は、校正／ディスプレイ装置３５０を示してい
る。放射線検出器は、２つの取り付は位置、即ち、校正
位置３５２又は読み出し位置３５４のいずれかに配置さ
れる。校正ユニット３５０は、ディスプレイ装置３５６
及びキーボード３５８を備えている。プリンタ３６０は
、ＩＣ線量計から得た情報のプリントコピーを形成する
。特に、校正中は、放射線源３５７（シールド３５９に
よって遮蔽された）からの所定量の放射線が検出ユニッ
トに向けられる。校正ユニット３５０は、それにより生
じた放射線データ（全線量及び必要に応じて線量率）を
監視しそしてこの放射線データを予め正確に決定した放
射線データと比較する。

この計算は、マイクロコンピュータ３６２において実行
される。次いで、検出器は、感知増幅器（スレッシュホ
ールド決定手段）のスレッシュホールドレベルがセット
されそして更にアラーム回路のアラームスレッシュホー
ルドレベルが校正ユニット３５０によってセットされる
ようにプログラムされる。

放射線検出ユニットが読み出し位置３５４にある時には
、校正ユニット３５０が転送データコマンドを検出器に
発生し、現在の放射線データを含む全てのデータをメモ
リユニットから読み出す。

適当な情報がディスプレイ３５６に表示され、プリンタ
３６０によってプリントアウトされる。更に、校正ユニ
ット３５０は、校正の日付を経過指示情報として放射線
検出器のメモリにプログラムすることができる。又、校
正ユニットは、もし必要があれば、検出器の選択された
カウンタをリセット即ちクリアする。更に、校正ユニッ
トは、メモリと、クロックと、アナログ及びデジタルイ
ンターフェイス回路と、データ情報を他のコンピュータ
装置に転送するＩ１０コンピュータ通信ボトとを備えて
いる。

第３０図は、支持体に取り付けられた複数の放射線検出
器ＤＥＴ１、ＤＥＴ２、ＤＥＴ、及びＤＥＴ４を用いた
エリアモニタを示しており、ここでは、ＤＥＴｌは１つ
の領域に指向性をもって向けられて示されており、そし
て他のものは反対の領域に向けられている。これらの放
射線検出器は、エリアモニタ３６６の相補的な電気コネ
クタ３６４に差し込まれる。別の実施例において、エリ
アモニタ３６６は、その周りに３６０ａにわたって配置
された少なくとも４つの放射線検出器を用いている。多
ＩＣ検出制御器３６８は、適当な転送コマンドを発生す
ることによってＩＣ検出器ＤＥＴ□、ＤＥＴ２、ＤＥＴ
３及びＤＥＴ、から放射線カウント値を周期的に得て；
そのデータを蓄積しそして作動された特定の検出器にそ
のデータを関係付けして方向を指示し且つそのデータを
日時情報に関係付けし；そして他の事象の間に通信回路
３７２を経て外部のコマンドユニツ１−に周期的に通信
する。エリアモニタ３６６は、それ自身の電源３７４を
含んでいて、該エリアモニタ自身を充分に作動させるこ
とができると共に検出器に電力を供給することができる
。

エリアモニタ３６６は、一般に、放射線の方向と量とに
関する情報を発生する環境モニタである。エリアモニタ
の更に別の実施例では、送風器又は空気ポンプ４１０が
追加されてエアモニタインターフェイス４１２に接続さ
れる。放射線検出器ＤＥＴ　１３２０上に強制的に空気
を通すことにより、モニタは空気中の放射線量を測定す
る。更に、活性吸収物質４１１を強制空気経路に介在さ
せて粒子やガスを捕獲することができる。放射線検出器
１は、吸収剤４１１の近くに取り付けられてそこからの
放射線出力を測定する。

放射線検出器は、データを失うおそれをなくすために幾
つかの部品を備えることができる。集積回路に形成され
たＥＥＰＲＯＭは、バッテリの欠陥によってデータが失
われないようにするために用いられる。更に、放射線検
出器は、内部バッテリが所定の低い値に達した時に「低
バッテリコ信号音を発することができる。当業者に明ら
かなように、検出器によって発せられる操作者インター
フェイスアラームは、可視アラーム及び可聴アラームを
含むことができる。更に、放射線の過剰照射（全線量）
を意味するアラームは、許容できない程高い線量率、即
ち、種々の強度、周波数及び／又はデユーティサイクル
を意味するアラームと異なってもよい。

本発明の幾つかの好ましい特徴のみを一例として示した
が、多数の変更や修正がなされ得ることが当業者に明ら
かであろう。本発明の精神及び範囲内に入るこれら修正
や変更は全て特許請求の範囲に包含されるものとする。

例えば、トランジスタＴＯが差動増幅器の一部分であっ
てもよいし、収集電極が電圧ホロワ入力であってもよい
。トランジスタＴ□及びＴ２は、多数の付加的なトラン
ジスタのうちの２つであってもよい。又、可聴アラーム
は、第２４図に示すような方形波発生器を必要とするこ
とがある。

この考え方は、ガス充填イオンチャンバの吸収低下が固
体材料に比して重要でないようなＧＭ管やシンチレータ
や光電子増倍管を現在用いた放射線検出器に適用できる
。又、入力容量が低く、従って感度が高いために、この
放射線検出器は、ガス内の増倍を用いた比例カウンタに
とって代わることができる。

又、この考え方は、すぐに読めるという効果のある用途
や装置においてフィルムやサーモルミネセンス検出材料
のような受動的な検出器にとって代わることもできる。

これは、ラドンの監視及び職業上の監視を含むが、これ
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、放射線検出器の機能的なブロック図、 第２Ａ図及び第２Ｂ図は、集積回路の上部に設けられた
２つのガス体積部即ちイオンチャンバを示す部分断面図
、 第３Ａ図は、１つのチャンバが集積回路からずれてその
付近に配置された別の実施例を示す図、第３Ｂ図は、２
つのイオンチャンバが集積回路上に同心的に配置された
実施例を示す図、第４図は、本発明の一実施例の破断上
面図で、２つの集積回路素子の上に設けられたイオンチ
ャンバを示す図、 第５図は、表面電極Ｅ□、Ｅ２及びＥ３を有する集積回
路を示す図、 第６図は、多数の電極Ｅ１、Ｅ２及びＥ３がチャンバ内
のガスと直接接触するようなイオンチャンバを示す断面
図、 第７Ａ図、第７Ｂ図及び第７Ｃ図は、各々、ＩＣごとに
多数のイオンチャンバを有する場合と、対応するＩＣを
各々有する多数のチャンバとを示す図、 第８図、第９図及び第１０図は、１つのイオンチャンバ
に多数の電極を有する電界構成を概略的に示す図、 第１１図及び第１２図は、感知又は収集電極の電圧を測
定する回路をブロック図の形態で示す図、 第１３図は、バイアス電極へ増加した電圧バイアスを印
加するフライバック回路を示す図、第１４図は、別のフ
ライバック回路を示す図、第１５図は、放射線の量を測
定しそして放射線の線量をカウントする回路のブロック
図、第１６図は、放射線カウントに基づいて収集電極の
電圧が変化する率を変える回路のブロック図、 第１７図は、スイッチングトランジスタＴ１のドレイン
とＩＣ基板との間の漏れ電流を補償する回路のブロック
図、 第１８図は、更に別の漏れ補償回路を示す図。 第１９図は、スイッチングトランジスタを排除するよう
にバイアス電極へ印加される電圧バイアスを変える回路
のブロック図、 第２０Ａ図及び第２０Ｂ図は、各々、収集電極に印加さ
れる電圧レベルを変える回路のブロック図及びそのタイ
ミング図、 第２１図は、バイアス電極及び収集電極に印加される電
圧レベルを変える回路のブロック図、第２２図は、第２
１図の回路のタイミング図、第２３図は、選択手段に接
続された多数の電極を示すブロック図、 第２４ａ図、第２４ｂ図及び第２４ｃ図は、本発明に用
いる電源回路、フライバック回路及び容量性電圧倍増器
を示す概略図、 第２５図は、放射線検出器のためのメモリ及び通信部分
を示す図。 第２６図は、検出器の多数の集積回路素子の電力及び通
信路を示す図、 第２７図は、放射線検出器及びこの検出器に嵌合する架
台ディスプレイユニットを示す図、第２８図は、ディス
プレイユニットのブロック回路図、 第２９図は、検出器の校正／ディスプレイ装置を示す図
、そして 第３０図は、４個の検出器を用いたエリアモニタを示す
図である。 １０・・・放射線検出器 １２・・・放射線検出組立体 １４・・・検出制御／インターフェイスユニット１６・
・・イオンチャンバ １８・・・電界発生器　２０・・・増幅器２２・・・漏
れ補償／放電制御器 ２４・・・漏れ補償回路 ２６・・・電荷除去装置 ３０・・・線量／線量率計算及び制御器３１・・・ディ
スプレイ装置 ３２・・・メモリ　　　３３・・・アラーム回路３４・
・・操作者インターフェイス ３６・・・電子インターフェイス ９４・・・半球状のプラスチックバブル９６．９８・・
・ガス体積部 １００・・・集積回路 １０４・・・基板 ＦＩＧ　２０Ｂ ＦＩ６．３０ 昭和　　年　　月　　日 特許庁長官　　吉　１）文　毅　　殿 １、事件の表示　　　昭和６３年特許願第８２２１号３
、補正をする者 事件との関係　　出願人 名　称　　メトラッド　インコーホレーテッド４、代理
人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）放射線を測定する放射線検出器において、この検
   出器は、少なくとも１つの放射線検出サブ組立体を具備
   し、このサブ組立体は、上記放射線によってイオン化さ
   れるべきガスの体積部を画成する手段と、集積回路素子
   と、上記ガス体積部を画成する上記手段の一部分であっ
   て上記のガスに直接接触する上記集積回路素子の表面セ
   グメントと、上記ガス体積部内に電界を発生してそこに
   存在するイオンを収集する手段であって上記イオンを収
   集するために上記表面セグメント上に少なくとも１つの
   収集電極を含んでいるような手段と、上記収集電極を組
   み込んでいて上記集積回路素子内に配置されて収集した
   イオンを表わす信号を発生する増幅手段とを備え、そし
   て上記放射線検出サブ組立体は、上記増幅手段からの信
   号をバッファするためのインターフェイス手段と、少な
   くとも上記放射線検出サブ組立体の上記増幅手段及び上
   記インターフェイス手段へ電力を供給する手段とに接続
   されていることを特徴とする放射線検出器。 （２）上記収集電極は、電界を発生する上記手段によっ
   て電気的にバイアスされ、このバイアスは上記収集した
   イオンによって変化し、上記放射線検出サブ組立体は、
   上記収集電極を上記バイアスに復帰させる手段を備えて
   いる特許請求の範囲第１項に記載の放射線検出器。 （３）上記復帰手段は、上記インターフェイス手段の一
   部分である検出制御手段によって制御され、この検出制
   御手段は、上記信号に基づいて上記バイアスを制御する
   特許請求の範囲第２項に記載の放射線検出器。 （４）ガス体積部を画成する上記手段及び電界を発生す
   る上記手段の両方の一部分としてバイアスセグメントを
   備えており、上記電界のフラックス線は上記収集電極及
   び上記バイアスセグメントに交差し、上記検出制御手段
   は上記バイアスセグメントに対応するバイアスをセット
   する特許請求の範囲第３項に記載の放射線検出器。 （５）上記検出制御手段は、上記バイアス及び上記対応
   するバイアスを複数の個別の電圧レベルにセットし、放
   射線の高い検出レベルについては高い電圧レベルがセッ
   トされる特許請求の範囲第４項に記載の放射線検出器。 （６）上記検出制御手段は、上記信号が或る場合には第
   １スレッシュホールドを越えそして別の場合には第２ス
   レッシュホールドより下がる時を決定する手段を備えて
   おり、上記検出制御手段は、上記決定手段に基づいて、
   上記バイアスを高い所定レベル及び低い所定レベルにセ
   ットすると共に上記対応するバイアスを上記高いレベル
   及び低いレベルの逆にセットする特許請求の範囲第４項
   に記載の放射線検出器。 （７）上記収集電極は、上記ガス体積部に露出される感
   知電極であって、増幅トランジスタの制御ゲートに接続
   され、この増幅トランジスタは、上記増幅手段の一部分
   である特許請求の範囲第３項に記載の放射線検出器。 （８）上記の復帰手段は、上記制御ゲートと、上記バイ
   アスを与えるクリア電圧源との間に介在されたトランジ
   スタスイッチを含み、上記検出制御手段は、上記トラン
   ジスタスイッチ及び上記バイアスの付与を制御するクリ
   ア制御信号を発生する特許請求の範囲第７項に記載の放
   射線検出器。 （９）上記トランジスタスイッチから上記制御ゲートへ
   の漏れ電流を補償する手段を備えている特許請求の範囲
   第８項に記載の放射線検出器。 （１０）上記インターフェイス手段は、上記信号を受け
   取って放射線検出器の放射線を監視するための放射線線
   量モニタ手段と、これに接続された操作者インターフェ
   イス手段とを備えている特許請求の範囲第３項に記載の
   放射線検出器。 （１１）第１及び第２の放射線検出サブ組立体を備え、
   これら両サブ組立体は、放射線検出組立体の一部分であ
   り、上記第１及び第２のサブ組立体について第１のガス
   体積部は第２のガス体積部から実質的に分離され、第１
   及び第２のサブ組立体からの第１及び第２の代表的な信
   号が第１及び第２の結合手段に接続され、上記インター
   フェイス手段は、上記第１及び第２の代表的な信号を受
   け取ってこれを放射線測定の均一な単位に変換する線量
   モニタ手段を含んでいる特許請求の範囲第３項に記載の
   放射線検出器。 （１２）上記線量モニタ手段は、上記変換された信号の
   １つを選択し、上記インターフェイス手段は、この選択
   された変換された信号を放射線データとして記憶するた
   めの記憶手段を備えている特許請求の範囲第１１項に記
   載の放射線検出器。 （１３）上記インターフェイス手段は、上記の放射線デ
   ータを上記放射線検出器の外部の装置へ転送する手段を
   備えている特許請求の範囲第１２項に記載の放射線検出
   器。 （１４）上記線量モニタ手段は、放射線の線量及び線量
   率を計算する手段を備え、上記インターフェイス手段は
   、この線量又は線量率がプログラム可能なアラームスレ
   ッシュホールドを越えた時にアラーム信号を発生する手
   段を備えている特許請求の範囲第１３項に記載の放射線
   検出器。 （１５）上記ガスは、組織等価ガスである特許請求の範
   囲第３項に記載の放射線検出器。（１６）上記のガス体
   積部を画成する手段は、組織等価材料で形成される特許
   請求の範囲第３項に記載の放射線検出器。 （１７）放射線を測定する放射線検出器において、この
   検出器は、少なくとも１つの放射線検出サブ組立体を具
   備し、このサブ組立体は、上記放射線によってイオン化
   されるべきガスの体積部を画成する手段と、上記ガスに
   直接接触する複数の導電性であるが電気的に分離された
   表面セグメントを有する集積回路と、この導電性の表面
   セグメントの少なくとも２つ（その一方は収集電極と称
   する）に交差する制御可能なフラックス線を有する電界
   を発生する手段とを備えており、上記フラックス線はイ
   オンが上記電界に基づいて移動するように上記ガス体積
   部を通して延びており、更に、上記サブ組立体は、各々
   の導電性表面セグメントに対し上記集積回路素子内に配
   置されて各々の信号を発生する増幅手段を備え、上記導
   電性表面セグメントは上記増幅手段の一部分であり、そ
   して上記放射線検出サブ組立体は、上記増幅手段からの
   各々の信号をバッファするインターフェイス手段と、上
   記放射線検出サブ組立体の上記増幅手段及び上記インタ
   ーフェイス手段へ電力を供給する手段とに接続されてい
   ることを特徴とする放射線検出器。 （１８）上記インターフェイス手段は、上記各々の信号
   に基づいて上記複数の導電性表面セグメントから上記収
   集電極を選択する手段を備えている特許請求の範囲第１
   ７項に記載の放射線検出器。 （１９）他の複数の導電性表面セグメントは、バイアス
   素子であると共に、上記電界を発生する手段の一部分で
   あり、上記フラックス線は、上記収集電極及び上記バイ
   アスセグメントに交差し、上記収集電極は上記電界を発
   生する手段によって電気的にバイアスされ、上記バイア
   スは上記収集したイオンによって変化する特許請求の範
   囲第１８項に記載の放射線検出器。 （２０）上記電界を発生する手段は、上記バイアスセグ
   メントを複数の個別の所定のレベルに電気的にバイアス
   する特許請求の範囲第１９項に記載の放射線検出器。 （２１）放射線を測定する放射線検出器において、この
   検出器は、少なくとも１つの放射線検出サブ組立体を具
   備し、このサブ組立体は、上記放射線によってイオン化
   されるべきガスの少なくとも２つの実質的に別々の体積
   部を画成する手段と、集積回路素子と、この集積回路素
   子上にあって、イオンを収集するために上記別々のガス
   体積部の１つと直接接触する表面セグメントと、他の個
   別のガス体積部を画成する手段の一部分であって、イオ
   ンを収集するためにそこに直接接触する導電性の体積セ
   グメントと、上記集積回路内にある２つの増幅手段とを
   備え、上記表面セグメントは、一方の増幅手段内に組み
   込まれそして上記体積セグメントは、上記集積回路に接
   近して他方の増幅手段に電気的に接続され、両方の増幅
   手段は、各々の個別のガス体積部から収集されたイオン
   を表わす各々の信号を発生し、そして更に、上記サブ組
   立体は、上記イオンが電界に基づいて移動するように上
   記個別の各ガス体積部内に電界を発生する手段を備えて
   おり、上記表面及び体積セグメントは、この発生手段の
   一部分であり、上記放射線検出サブ組立体は、上記増幅
   手段からの各々の信号をバッファするインターフェイス
   手段と、少なくとも上記増幅手段及び上記インターフェ
   イス手段へ電力を供給する手段とに接続されていること
   を特徴とする放射線検出器。 （２２）放射線の量を測定しそして表示するための放射
   線検出器及び校正／ディスプレイ装置において、この装
   置は、放射線検出ユニットと、この放射線検出ユニット
   に分離可能に嵌合される校正／ディスプレイユニットと
   を具備し、上記放射線検出ユニットは、少なくとも１つ
   の放射線検出サブ組立体を備え、そしてこのサブ組立体
   は、上記放射線によってイオン化されるべきガスの体積
   部を画成する手段と、集積回路素子と、この集積回路素
   子上にあってイオンを収集するために上記ガスに直接接
   触する導線性の表面セグメントと、フラックス線が上記
   表面セグメントに交差し且つ上記ガス体積部を通して延
   びて上記イオンが電界に基づいて移動するように電界を
   発生するための手段と、上記表面セグメントを組み込ん
   でいて、上記集積回路内に配置されて、収集したイオン
   を表わす信号を発生するための増幅手段とを備え、上記
   放射線検出サブ組立体は、上記増幅手段からの信号を調
   整及びバッファするための制御可能なインターフェイス
   手段に接続され、このインターフェイス手段は、上記信
   号に基づいて放射線の程度を測定しそしてこの程度を放
   射線データとして記憶するための手段と、転送コマンド
   を受けた際に上記測定手段から上記放射線データを転送
   する手段とを備え、上記放射線検出サブ組立体及びイン
   ターフェイス手段の両方は、上記発生手段、上記増幅手
   段及び上記測定手段に電力を供給するための手段に接続
   されており、上記校正／ディスプレイユニットは、電源
   と、この電源を上記電力供給手段に接続する手段と、上
   記転送コマンドを発生しそしてこの転送コマンドを上記
   転送手段に送る手段と、この転送手段によって転送され
   た上記放射線データを表示するための表示手段と、上記
   信号の状態を変えることによって上記インターフェイス
   手段を制御する手段とを備えていることを特徴とする装
   置。 （２３）上記測定手段は、全放射線線量データ及び線量
   率データを上記放射線データとして計算して記憶し、上
   記校正／ディスプレイユニットは、所定の放射線レベル
   を有する放射線源と、上記放射線検出ユニットからの上
   記全放射線線量データ及び上記線量率データを所定の値
   と比較しそしてそれらの間の差の指示を与える手段とを
   備えている特許請求の範囲第２２項に記載の放射線検出
   器及び校正装置。 （２４）上記校正／ディスプレイユニットは、クロック
   及びカレンダ手段と、メモリとを備えており、これらは
   両方とも制御器に接続され、上記放射線検出ユニットは
   、インターフェイス手段のデータ記憶部品を備えており
   、上記制御器は、コマンドを受けた際に、時間、日付及
   び上記放射線データを上記メモリに記録すると共に、校
   正の日時を上記記憶部品に記録する特許請求の範囲第２
   ３項に記載の放射線検出器及び校正装置。 （２５）エリア放射線モニタにおいて、このモニタは、
   支持構造体と、各々所定の方向を向くように上記支持構
   造体上に取り付けられた複数の放射線検出ユニットとを
   具備し、各々の放射線検出ユニットは、少なくとも１つ
   の放射線検出サブ組立体を備え、このサブ組立体は、上
   記放射線によってイオン化されるべきガスの体積部を画
   成する手段と、集積回路素子と、この集積回路素子上に
   あって、上記ガス中のイオンを収集するために上記ガス
   に直接接触する導電性の表面セグメントと、フラックス
   線が上記表面セグメントに交差しそして上記ガス体積部
   を通して延びて上記イオンが電界によって移動するよう
   に電界を発生する手段と、上記表面セグメントを組み込
   んでいて上記集積回路素子内に配置されて収集されたイ
   オンを表わす信号を発生するための増幅手段とを備えて
   おり、上記放射線検出サブ組立体は、上記信号を放射線
   データとしてバッファしそして測定するインターフェイ
   ス手段と、コマンドを受けた際に又は周期的に上記イン
   ターフェイス手段から上記放射線データを転送する手段
   と、上記発生手段及び上記増幅手段に電力を供給する手
   段とに接続され、更に、エリア放射線モニタは、メモリ
   ユニットと、各々のインターフェイス手段に接続されて
   いて上記コマンドを発生すると共にそれにより生じた放
   射線データを上記メモリユニットに記憶するためのイン
   ターフェイス制御器と、このインターフェイス制御器に
   電力を供給する電源とを備えたことをエリア放射線モニ
   タ。 （２６）外部ソースから送信コマンドを受けた際に各々
   の上記放射線検出ユニットから放射線データを表わす送
   信可能な信号を発生するための通信装置を備えている特
   許請求の範囲第２５項に記載のエリアモニタ。 （２７）或る量の空気を少なくとも１つの放射線検出ユ
   ニットを経て移動させ上記少なくとも１つの検出ユニッ
   トが上記空気中の放射線量を監視するようにさせる空気
   ポンプ手段を備えている特許請求の範囲第２５項に記載
   のエリアモニタ。 （２８）上記ポンプ手段の下流及び上記空気の流路に活
   性吸収手段を含み、この吸収手段は、上記空気中のガス
   を捕獲するもので、上記少なくとも１つの検出ユニット
   の付近に配置される特許請求の範囲第２７項に記載のエ
   リアモニタ。