JP2002033071A - Ionization chamber detector - Google Patents
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- JP2002033071A JP2002033071A JP2000214115A JP2000214115A JP2002033071A JP 2002033071 A JP2002033071 A JP 2002033071A JP 2000214115 A JP2000214115 A JP 2000214115A JP 2000214115 A JP2000214115 A JP 2000214115A JP 2002033071 A JP2002033071 A JP 2002033071A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、放射線の強度を
測定する電離箱検出器に関し、特にその電極構成に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ionization chamber detector for measuring the intensity of radiation, and more particularly to an electrode configuration thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電離箱検出器は、放射線がガス中を通過
する際に起こす電離作用を利用して作動させるものであ
る。通常、電離箱検出器は電圧を印可した１対の電極で
構成される。これらの電極間の空間はガス（電離ガス）
で満たされており、放射線がこの電極間の空間を通過す
る際に、そのエネルギーの一部あるいは全部を消費して
電子イオン対（２次電子）を作る。電子とイオンは共に
電界の作用で移動することができ、電子およびイオンが
移動することで外部回路に電流が流れる。この電流を測
定することで、放射線量率を測定することができる。2. Description of the Related Art An ionization chamber detector is operated by utilizing an ionization effect caused when radiation passes through a gas. Usually, an ionization chamber detector is composed of a pair of electrodes to which a voltage is applied. The space between these electrodes is gas (ionized gas)
When radiation passes through the space between the electrodes, part or all of the energy is consumed to form electron-ion pairs (secondary electrons). Both electrons and ions can move by the action of an electric field, and the movement of the electrons and ions causes a current to flow to an external circuit. By measuring this current, the radiation dose rate can be measured.
【０００３】従来技術１．図７は、例えば特開平１１−
３５２２３４号公報に記載されている従来の電離箱検出
器のうち特に球形電離箱検出器の外観および電極構成を
示す部分断面正面図である。図７において、１０１は球
形電離箱検出器、１１１は高圧電極、１１２は集電極、
１１３は封入気体（電離ガス）、１１４はカバーであ
る。Prior art 1. FIG.
FIG. 2 is a partial cross-sectional front view showing an external appearance and an electrode configuration of a spherical ionization chamber detector among conventional ionization chamber detectors described in JP-A-352234. In FIG. 7, 101 is a spherical ionization chamber detector, 111 is a high voltage electrode, 112 is a collecting electrode,
113 is a sealing gas (ionized gas), and 114 is a cover.
【０００４】中央部に配置されている球形でステンレス
製の集電極１１２の外側に、集電極１１２の中心と同じ
中心をもつ球形で厚さ３ｍｍのアルミニウム製の高圧電
極１１１が配置され、この高圧電極１１１の更に外側に
は、集電極１１２の中心と同じ中心をもつ球形で厚さ３
ｍｍのアルミニウム製のカバー１１４が配置されてい
る。高圧電極１１１とその下部の保持部材等（図示せ
ず）によって密閉容器が形成されており、この密閉容器
内には電離ガス１１３が封入されている。電離ガス１１
３は、少量のアルゴンガスが混合されている窒素ガスで
あり、その圧力は８気圧である。A spherical high-voltage electrode 111 made of aluminum and having a thickness of 3 mm and having the same center as the center of the collector 112 is disposed outside a spherical stainless steel collector 112 disposed at the center. Further outside the electrode 111, a spherical shape having the same center as the center of the collector 112 and a thickness of 3
mm aluminum cover 114 is arranged. A sealed container is formed by the high-voltage electrode 111 and a holding member or the like (not shown) below the high-voltage electrode 111, and an ionized gas 113 is sealed in the sealed container. Ionized gas 11
Reference numeral 3 denotes a nitrogen gas mixed with a small amount of argon gas, and its pressure is 8 atm.
【０００５】図８は、このような構成の電離箱検出器に
おいてアルゴンガス濃度をパラメータとしてシミュレー
ション計算により算出したエネルギー特性を示す図であ
る。図８において、丸（○）はアルゴンガス濃度が０モ
ル％、菱形（◇）は２モル％、四角（□）は４モル％、
三角（△）は６モル％の場合に相当する。アルゴンガス
濃度が２モル％の場合においては５５ｋｅＶまでは±１
５％以内という規格値を満足しており、４モル％の場合
においては、７５ｋｅＶ近傍で規格値の上限近くまで増
加するが、５０ｋｅＶより小さいエネルギーになると規
格値の下限を割り込む。そこで従来の電離箱検出器で
は、ガスの成分を調整することでエネルギー特性の向上
を図っている。以下に図９を用いて具体的に説明する。
図９は、実測したエネルギー特性を示す図であり、図９
において、丸（○）はアルゴンガス濃度が２モル％、菱
形（◇）は３モル％、四角（□）は４モル％の場合に相
当する。図９より分かるように、従来技術１による電離
箱検出器では、窒素ガス中にアルゴンガスを２モル％〜
４モル％の濃度で混合した電離ガスを用いることで規格
値を満足させることができ、高エネルギー特性を達成し
ていた。FIG. 8 is a diagram showing energy characteristics calculated by a simulation calculation using the argon gas concentration as a parameter in the ionization chamber detector having such a configuration. In FIG. 8, circles (○) indicate an argon gas concentration of 0 mol%, diamonds (◇) indicate 2 mol%, squares (□) indicate 4 mol%,
The triangle (△) corresponds to the case of 6 mol%. When the argon gas concentration is 2 mol%, ± 1 up to 55 keV
The value satisfies the standard value of 5% or less. In the case of 4 mol%, the value increases to near the upper limit of the standard value near 75 keV. Therefore, in the conventional ionization chamber detector, the energy characteristics are improved by adjusting the components of the gas. This will be specifically described below with reference to FIG.
FIG. 9 is a diagram showing actually measured energy characteristics.
In the graph, circles (○) correspond to the case where the argon gas concentration is 2 mol%, diamonds (◇) correspond to 3 mol%, and squares (□) correspond to the case where 4 mol%. As can be seen from FIG. 9, in the ionization chamber detector according to the prior art 1, the nitrogen gas contains 2 mol% of argon gas.
By using the ionized gas mixed at a concentration of 4 mol%, the standard value could be satisfied, and high energy characteristics were achieved.
【０００６】しかしながら、上記のような従来の電離箱
検出器では、測定する放射線の線量率が高くなると、電
離イオン密度が高くなり、電子およびイオンが電極１１
１、１１２まで移動する前に再結合が生じる。すなわ
ち、電子およびイオンが電極１１１、１１２で収集され
る確率である電荷収集効率が低下する。電離箱検出器の
出力電流値すなわち測定される線量率の値（すなわち強
度）は、電荷収集効率に比例しており、大線量・高線量
率の放射線を測定する場合、封入ガスの電離量が多すぎ
てイオンの再結合が生じ、出力が飽和するという問題点
があった。そのため、飽和対策として、電離ガスの密度
を減らす（密閉容器内のガス圧を減圧する）ことが本発
明と同一出願人による特願平１２−０９０９３０号で提
案されている。However, in the above-described conventional ionization chamber detector, when the dose rate of the radiation to be measured increases, the ionized ion density increases, and electrons and ions are removed from the electrode 11.
Recombination occurs before traveling to 1,112. That is, the charge collection efficiency, which is the probability that electrons and ions are collected at the electrodes 111 and 112, decreases. The output current value of the ionization chamber detector, that is, the value of the measured dose rate (that is, the intensity) is proportional to the charge collection efficiency. When measuring a large dose and a high dose rate of radiation, the ionization amount of the sealed gas is reduced. There is a problem that the output is saturated due to the recombination of ions due to too much. Therefore, as a countermeasure against saturation, reducing the density of the ionized gas (reducing the gas pressure in the closed vessel) has been proposed in Japanese Patent Application No. 12-090930 by the same applicant as the present invention.
【０００７】従来技術２．図１０は特願平１２−０９０
９３０号の明細書に記載された従来技術２による電離箱
検出器の構成を説明する図である。図において、６は電
離箱検出器のプローブ（密閉容器）、７は電極、８は電
離ガス、９はプローブ６内のガス圧を減圧するための真
空ポンプ、１０は減圧状態から加圧するために、プロー
ブ６内にガスを導入するための吸気弁、１１はプローブ
６内のガス圧を測定するためのガス圧計、１２はガス圧
計１１の出力を受け、真空ポンプ９と吸気弁１０を制御
して、プローブ６内のガス圧を制御するガス圧制御装置
である。真空ポンプ９、吸気弁１０、ガス圧計１１およ
びガス圧制御装置１２で電離箱検出器プローブ６内に封
入された電離ガス８のガス圧を調整する手段を構成して
いる。１３は高圧電源である。Conventional technique 2. FIG. 10 shows Japanese Patent Application No. 12-090.
930 is a diagram illustrating a configuration of an ionization chamber detector according to the related art 2 described in the specification of Japanese Patent No. 930. In the figure, 6 is a probe (closed vessel) of an ionization chamber detector, 7 is an electrode, 8 is an ionized gas, 9 is a vacuum pump for reducing the gas pressure in the probe 6, and 10 is for increasing the pressure from the reduced pressure state. , An intake valve for introducing gas into the probe 6, 11 a gas pressure gauge for measuring the gas pressure in the probe 6, 12 receiving the output of the gas pressure gauge 11 and controlling the vacuum pump 9 and the intake valve 10. And a gas pressure control device for controlling the gas pressure in the probe 6. A means for adjusting the gas pressure of the ionized gas 8 sealed in the ionization chamber detector probe 6 by the vacuum pump 9, the intake valve 10, the gas pressure gauge 11, and the gas pressure control device 12 is constituted. 13 is a high voltage power supply.
【０００８】上記のように構成されたものにおいて、プ
ローブ６内のガスを減圧することで、電離媒体であるガ
スの密度が低下し、パルス当たりの電離密度を小さくす
ることが可能である。電離密度が小さくなると電荷収集
効率が向上し、線量率に対する出力電流の比例性が改善
できる。すなわち、プローブ６内のガス圧を減圧した電
離箱検出器では、高線量率の放射線に対しても高精度で
計測可能である。In the above-described structure, by reducing the pressure of the gas in the probe 6, the density of the gas as the ionization medium is reduced, and the ionization density per pulse can be reduced. As the ionization density decreases, the charge collection efficiency improves, and the proportionality of the output current to the dose rate can be improved. That is, the ionization chamber detector in which the gas pressure in the probe 6 has been reduced can measure with high accuracy even radiation having a high dose rate.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プロー
ブ６内のガス圧を減圧した場合、電離ガスの電離による
２次電子（電子、イオン）の寄与に対して電極から叩き
出される２次電子の寄与が相対的に大きくなる。実際に
本発明者が行った実験データを図１１に示す。なお、実
験条件は下記のとおりである。 電離ガス:空気 電極材料：グラファイト 電極形状：円筒形 電極寸法：中心電極：φ０．５ｍｍ、長さ３．３ｍｍ ：外側電極：内径４．６ｍｍ、外径５．６ｍｍ、長さ３．３ｍｍ 印加電圧：２００ＶHowever, when the gas pressure in the probe 6 is reduced, the contribution of secondary electrons (electrons and ions) due to the ionization of the ionized gas to the contribution of secondary electrons struck from the electrode. Becomes relatively large. FIG. 11 shows experimental data actually performed by the inventor. The experimental conditions are as follows. Ionized gas: air Electrode material: graphite Electrode shape: cylindrical electrode dimensions: center electrode: φ0.5 mm, length 3.3 mm: outer electrode: inner diameter 4.6 mm, outer diameter 5.6 mm, length 3.3 mm Applied voltage : 200V
【００１０】図１１において、横軸が放射線の強度（吸
収線量率）、縦軸が出力電流であり、図１１では１６Ｔ
ｏｒｒ（大気圧は７６０Ｔｏｒｒ）における放射線の強
度と出力電流の関係を示している。実線が、電離による
電子を収集することで得られる出力電流の理論値であ
り、破線が実験データを最小自乗した結果である。０．
５ｋＧｙ／ｍｉｎ以上の各吸収線量率において、実験値
が理論値のほぼ２倍の値を示しているが、これは電極か
ら叩き出された２次電子の分だけ収集された電子の量が
多くなったためである。よって、１６Ｔｏｒｒすなわち
約５０分の１気圧まで減圧すれば、電極から叩き出され
る２次電子の寄与が無視できなくなることが分かる。な
お、図１１は本の一例であり、もっと高い圧力であって
も上記の傾向はある。In FIG. 11, the horizontal axis is the radiation intensity (absorbed dose rate) and the vertical axis is the output current.
The relationship between the intensity of radiation and the output current at orr (atmospheric pressure is 760 Torr) is shown. The solid line is the theoretical value of the output current obtained by collecting electrons due to ionization, and the broken line is the result of least squares of the experimental data. 0.
At each absorbed dose rate of 5 kGy / min or more, the experimental value shows a value almost twice the theoretical value. This is because the amount of electrons collected by the amount of secondary electrons struck out of the electrode is large. Because it became. Therefore, it is understood that if the pressure is reduced to 16 Torr, that is, about 1/50 atm, the contribution of the secondary electrons struck out of the electrode cannot be ignored. FIG. 11 is an example of a book, and the above tendency is observed even at a higher pressure.
【００１１】このように、プローブ６内のガス圧を減圧
した場合、電離による寄与に対して電極から叩き出され
る２次電子の寄与が相対的に高くなる。しかし、電離に
よる２次電子（イオン、電子）と電極から叩き出される
２次電子の発生率のエネルギー特性（同一照射線量に対
する出力スペクトルではなく、１Ｂｑあたりに発生する
電子数のスペクトル）が異なっており、これらの電子を
電極で収集して、放射線の強度を測定している電離箱検
出器のエネルギー特性が悪くなるという問題があった。As described above, when the gas pressure in the probe 6 is reduced, the contribution of secondary electrons struck from the electrode to the contribution of ionization becomes relatively high. However, the energy characteristics of the generation rate of secondary electrons (ions, electrons) due to ionization and the secondary electrons struck out of the electrode (the spectrum of the number of electrons generated per 1Bq, not the output spectrum for the same irradiation dose) are different. Thus, there is a problem that the energy characteristics of the ionization chamber detector that collects these electrons at the electrodes and measures the intensity of the radiation deteriorate.
【００１２】この発明は上記のような従来のものの問題
点を解消するためになされたものであり、電極から叩き
出される２次電子スペクトル（エネルギー特性）をガス
の電離によって供給される２次電子スペクトル（エネル
ギー特性）に近づけることによりエネルギー特性を向上
させ、電離ガス圧によらず高精度の計測が可能な電離箱
検出器を提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and a secondary electron spectrum (energy characteristic) struck out of an electrode is converted to a secondary electron supplied by ionization of a gas. An object of the present invention is to provide an ionization chamber detector capable of improving energy characteristics by approaching a spectrum (energy characteristics) and performing high-accuracy measurement regardless of ionized gas pressure.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明に係る電離箱検出
器は、電離ガスが封入された密閉容器内に対をなす電極
が配置されて放射線の強度を測定する電離箱検出器にお
いて、前記電極の少なくとも一方が材質の異なる複数の
電極部で構成されているものである。According to the present invention, there is provided an ionization chamber detector for measuring the intensity of radiation by placing a pair of electrodes in a closed container filled with ionized gas. At least one of the electrodes is composed of a plurality of electrode portions made of different materials.
【００１４】また、各電極部は積層して配置されている
ものである。Further, the respective electrode portions are arranged in a stacked manner.
【００１５】実施の形態１．図１は、本発明の実施の形
態１による電離箱検出器の要部の構成を説明する図であ
り、具体的には電極の構成を説明する図である。他の部
分の構成は例えば図１０で示した従来技術２の場合と同
様である。図において、３７ａ、３７ｂ、３７ｃは電極
部であり、後述するようにこれらの各電極部３７ａ、３
７ｂ、３７ｃはそれぞれ異なる材質（すなわち放射線に
対する２次電子の感度が異なる材質）で形成されてい
る。３７は電極であり、各電極部３７ａ、３７ｂ、３７
ｃを積層して（直列に）配置したものである。８は電離
箱（密閉容器）内に封入されている電離ガスであり、例
えば空気である。１３は高圧電源、３８は電離箱内に入
射した放射線、３９は入射した放射線３８によって多層
電極３７から叩き出される２次電子、４０は入射した放
射線３８によって電離ガス８が電離されることによって
生成される２次電子（すなわち電離ガスの電離による２
次電子であり、実際には電子イオン対であるが、電子の
みを図示している。）である。Embodiment 1 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an ionization chamber detector according to Embodiment 1 of the present invention, specifically, a diagram illustrating a configuration of an electrode. The configuration of other parts is the same as, for example, the case of the prior art 2 shown in FIG. In the figure, reference numerals 37a, 37b, and 37c denote electrode portions, which will be described later.
Reference numerals 7b and 37c are formed of different materials (that is, materials having different sensitivities of secondary electrons to radiation). Reference numeral 37 denotes an electrode, and each electrode portion 37a, 37b, 37
c are stacked (in series) and arranged. Reference numeral 8 denotes an ionized gas sealed in an ionization box (sealed container), for example, air. Reference numeral 13 denotes a high-voltage power supply, 38 denotes radiation incident into the ionization chamber, 39 denotes secondary electrons struck out of the multilayer electrode 37 by the incident radiation 38, and 40 denotes generated by ionizing the ionized gas 8 by the incident radiation 38. Secondary electrons (ie, 2
Although it is the next electron, which is actually an electron-ion pair, only electrons are shown. ).
【００１６】放射線のエネルギー（線量率）によって、
電極３７から叩き出される２次電子３９と電離ガスの電
離による２次電子（電子イオン対）４０の個数（感度）
は異なる。この放射線のエネルギーによる感度の推移を
エネルギー特性とする。単一材質による電極であれば、
電極から叩き出される２次電子３９のエネルギー特性と
空気の電離によって生成される２次電子（電子イオン
対）４０のエネルギー特性は異なっている。一例とし
て、グラファイト電極から叩き出される２次電子３９の
相対感度（検出器校正に使用されるCs-137に対する感度
を１として規格化した。）と空気の電離による２次電子
（電子イオン対）４０の相対感度とのシミュレーション
計算による比較を図２に示す。なお、図２ではグラファ
イト電極の厚さを１ｍｍとして計算した。According to the radiation energy (dose rate),
The number (sensitivity) of secondary electrons 39 struck from the electrode 37 and secondary electrons (electron-ion pairs) 40 due to ionization of the ionized gas.
Is different. The change in sensitivity due to the energy of the radiation is defined as energy characteristics. If the electrode is made of a single material,
The energy characteristics of the secondary electrons 39 struck from the electrode and the energy characteristics of the secondary electrons (electron-ion pairs) 40 generated by the ionization of air are different. As an example, the relative sensitivity of the secondary electrons 39 struck out of the graphite electrode (standardized with the sensitivity to Cs-137 used for detector calibration as 1) and the secondary electrons (electron ion pairs) due to the ionization of air FIG. 2 shows a comparison with the relative sensitivity of 40 by simulation calculation. In FIG. 2, the calculation was performed on the assumption that the thickness of the graphite electrode was 1 mm.
【００１７】単一材質からなる電極から叩き出される２
次電子のエネルギー特性は、その材質によって異なって
おり、低エネルギーの放射線に対し特に感度の高い材質
や逆に高エネルギーの放射線に対する感度が高い材質が
ある。そこで、複数の材質にて電極３７を構成すること
で、各材質のエネルギー特性を組み合わせ、空気の電離
による２次電子４０のエネルギー特性と一致させること
が可能である。一例として、それぞれグラファイト（厚
さ:１ｍｍ）、タングステン（厚さ:０．１ｍｍ）および
鉄（厚さ：０．０４ｍｍ）からなる電極部３７ａ、３７
ｂ、３７ｃを積層した多層電極３７から叩き出される２
次電子のエネルギー特性と空気の電離による２次電子の
エネルギー特性とのシミュレーション計算による比較を
図３に示す。[0017] 2 is beaten from the electrode made of a single material
The energy characteristics of the secondary electrons differ depending on the material, and there are materials that are particularly sensitive to low-energy radiation and materials that are highly sensitive to high-energy radiation. Therefore, by configuring the electrode 37 with a plurality of materials, it is possible to combine the energy characteristics of the respective materials and match the energy characteristics of the secondary electrons 40 due to the ionization of air. As an example, electrode portions 37a and 37 made of graphite (thickness: 1 mm), tungsten (thickness: 0.1 mm), and iron (thickness: 0.04 mm), respectively.
b, which is beaten out of the multilayer electrode 37 in which the layers 37c are laminated.
FIG. 3 shows a comparison between the energy characteristics of secondary electrons and the energy characteristics of secondary electrons due to ionization of air by simulation calculation.
【００１８】電極を単一の材質で構成した図２では、放
射線のエネルギーが２ＭｅＶ程度より大きい範囲では電
極から叩き出される２次電子の相対感度は徐々に低下し
ており、電極から叩き出される２次電子のエネルギー特
性と空気の電離による２次電子のエネルギー特性とは大
きくずれている。これに対して電極を材質の異なる複数
の電極部で構成した図３では、電極から叩き出される２
次電子のエネルギー特性と空気の電離による２次電子の
エネルギー特性とが全エネルギー範囲においてほぼ一致
しており、多層電極３７を用いることで封入ガス圧が大
気圧である場合は勿論、高線量率測定用に減圧し、電極
３７から叩き出される２次電子３９が支配的な状態であ
っても、高精度の測定を行うことが可能であることが分
かる。In FIG. 2 in which the electrode is made of a single material, the relative sensitivity of the secondary electrons struck from the electrode is gradually reduced in the range where the energy of the radiation is greater than about 2 MeV. The energy characteristics of the secondary electrons and the energy characteristics of the secondary electrons due to the ionization of air are significantly different. On the other hand, in FIG. 3 in which the electrode is constituted by a plurality of electrode portions made of different materials, the electrode 2
The energy characteristics of the secondary electrons and the energy characteristics of the secondary electrons due to the ionization of air are almost the same in the entire energy range. It can be seen that high-precision measurement can be performed even when the pressure is reduced for measurement and the secondary electrons 39 hit from the electrode 37 are dominant.
【００１９】なお、本実施の形態では、各電極部３７
ａ、３７ｂ、３７ｃがそれぞれグラファイト（厚さ:１
ｍｍ）、タングステン（厚さ:０．１ｍｍ）および鉄
（厚さ：０．０４ｍｍ）からなる場合について示した
が、各電極部の材質および厚さはこれに限定されるもの
ではなく、要は、電極から叩き出される２次電子のエネ
ルギー特性を電離ガスの電離による２次電子のエネルギ
ー特性と一致させることができるような材質および厚さ
を適宜選択して用いることができる。これは以下の実施
の形態においても同様である。また、各電極部３７ａ、
３７ｂ、３７ｃの配置についても、図１で示した順番に
限るものではない。In this embodiment, each electrode portion 37
a, 37b and 37c are each graphite (thickness: 1)
mm), tungsten (thickness: 0.1 mm) and iron (thickness: 0.04 mm), but the material and thickness of each electrode portion are not limited thereto. The material and thickness can be appropriately selected and used so that the energy characteristics of the secondary electrons struck out of the electrode can match the energy characteristics of the secondary electrons due to the ionization of the ionized gas. This is the same in the following embodiments. Further, each electrode portion 37a,
The arrangement of 37b and 37c is not limited to the order shown in FIG.
【００２０】本実施の形態では各電極部３７ａ、３７
ｂ、３７ｃを積層して多層電極３７としたので、製造が
容易であり、しかも、電極から叩き出される２次電子の
量を調整するためにそれ自身では形状を保持できないよ
うな超薄の電極部を必要とする場合にも他の電極部によ
って保持することが可能であり、新たに保持部材を必要
としないため、保持部材から叩き出される２次電子の影
響を考慮する必要もない。In this embodiment, each of the electrode portions 37a, 37
b and 37c are laminated to form a multi-layer electrode 37, so that it is easy to manufacture and an ultra-thin electrode which cannot maintain its shape by itself in order to adjust the amount of secondary electrons struck out of the electrode. Even if a portion is required, it can be held by another electrode portion, and a new holding member is not required. Therefore, it is not necessary to consider the influence of secondary electrons struck from the holding member.
【００２１】実施の形態２．図４は、本発明の実施の形
態２による電離箱検出器の要部の構成を説明する図であ
り、具体的には電極の構成を説明する斜視図である。他
の部分の構成は例えば図１０で示した従来技術２の場合
と同様である。図において、４１ａ、４１ｂ、４１ｃは
電極部であり、実施の形態１と同様にこれらの各電極部
４１ａ、４１ｂ、４１ｃはそれぞれ異なる材質で形成さ
れている。４１は電極である。Embodiment 2 FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an ionization chamber detector according to Embodiment 2 of the present invention, and is a perspective view specifically illustrating a configuration of an electrode. The configuration of other parts is the same as, for example, the case of the prior art 2 shown in FIG. In the figure, reference numerals 41a, 41b, and 41c denote electrode portions, and each of the electrode portions 41a, 41b, and 41c is formed of a different material, as in the first embodiment. 41 is an electrode.
【００２２】上記実施の形態１では、放射線に対する２
次電子の感度が異なる材質で形成された電極部を積層
（以下、一例として積層方向を縦方向とする。）して直
列に配置したが、電極を２次電子の供給源として見た場
合、その形状や配置を変更しても、材質や厚さを調整す
ることにより同様の効果を得ることができる。そこで本
実施の形態では、各電極部４１ａ、４１ｂ、４１ｃを横
方向に並べて（並列に）密着させて一体化し、各電極部
４１ａ、４１ｂ、４１ｃを電気的に接続すると共に固定
して電極４１としている。このように、各電極部４１
ａ、４１ｂ、４１ｃを並列に配置することにより、電極
部自身による２次電子の遮蔽が抑制され、低エネルギー
の放射線に対する感度の調整が容易となる。図４の構成
において、放射線が透過すると各電極部４１ａ、４１
ｂ、４１ｃから叩き出される２次電子はそれぞれの電極
部４１ａ、４１ｂ、４１ｃで収集されるが、電離箱検出
器からの出力は、各電極部４１ａ、４１ｂ、４１ｃから
の出力が合成されるため、エネルギー特性を改善でき
る。In the first embodiment, 2
Electrode portions formed of materials having different sensitivities of secondary electrons are stacked (hereinafter, the stacking direction is set as a vertical direction as an example) and arranged in series. However, when the electrodes are viewed as a secondary electron supply source, Even if the shape or arrangement is changed, the same effect can be obtained by adjusting the material and thickness. Therefore, in the present embodiment, the electrode portions 41a, 41b, and 41c are arranged side by side (in parallel) and brought into close contact and integrated, and the electrode portions 41a, 41b, and 41c are electrically connected and fixed and fixed. And Thus, each electrode part 41
By arranging a, 41b, and 41c in parallel, the shielding of the secondary electrons by the electrode part itself is suppressed, and the adjustment of the sensitivity to low-energy radiation becomes easy. In the configuration shown in FIG. 4, when radiation is transmitted, each of the electrode portions 41a, 41
The secondary electrons struck out from b and 41c are collected by the respective electrode portions 41a, 41b and 41c, but the output from the ionization chamber detector is combined with the output from each of the electrode portions 41a, 41b and 41c. Therefore, the energy characteristics can be improved.
【００２３】図５は、本発明の実施の形態２による電離
箱検出器の要部の別の構成を説明する図であり、具体的
には電極の別の構成を説明する図である。図５では、各
電極部４１ａ、４１ｂ、４１ｃを電気的に分離して横方
向に並べて（並列に）配置し、それぞれの電極部４１
ａ、４１ｂ、４１ｃに信号線が接続されている。各電極
部４１ａ、４１ｂ、４１ｃは電極から叩き出される２次
電子の量を調整するために通常厚さが異なっており、各
電極部４１ａ、４１ｂ、４１ｃを分離して配置すること
により、図４のものに比べて製造が容易になる。図５の
構成において、各電極部４１ａ、４１ｂ、４１ｃからの
信号線を結合することにより、出力が合成されるため、
図４の場合と同様にエネルギー特性を改善できる。FIG. 5 is a diagram for explaining another configuration of the main part of the ionization chamber detector according to the second embodiment of the present invention, and specifically, a diagram for explaining another configuration of the electrodes. In FIG. 5, each of the electrode portions 41a, 41b, and 41c is electrically separated and arranged side by side (in parallel), and
Signal lines are connected to a, 41b, and 41c. Each of the electrode portions 41a, 41b, and 41c usually has a different thickness in order to adjust the amount of secondary electrons struck out of the electrode, and the electrode portions 41a, 41b, and 41c are separated from each other. The production is easier than that of the fourth embodiment. In the configuration of FIG. 5, the outputs are combined by connecting the signal lines from the respective electrode portions 41a, 41b, and 41c.
Energy characteristics can be improved as in the case of FIG.
【００２４】図６は、本発明の実施の形態２による電離
箱検出器の要部のさらに別の構成を説明する図であり、
具体的には電極の別の構成を説明する図である。図６で
は、各電極部４１ａ、４１ｂ、４１ｃを縦方向に多段階
に（直列に）設置し、電極部での電位を交互に反転させ
ている。このように、縦方向に多段階に設置することに
より、横方向に並べて配置するのに比べて電極の横方向
の面積を小さくすることができるので、低エネルギーの
放射線に対する感度の調整が容易で、しかも放射線場を
乱すのを抑制できる電離箱検出器が得られる。この場合
にも、各電極部４１ａ、４１ｂ、４１ｃから叩き出され
る２次電子の和を測定することで、エネルギー特性を改
善できる。FIG. 6 is a view for explaining still another configuration of the main part of the ionization chamber detector according to Embodiment 2 of the present invention.
It is a figure explaining another composition of an electrode specifically ,. In FIG. 6, the electrode portions 41a, 41b, and 41c are arranged in multiple stages (in series) in the vertical direction, and the potentials at the electrode portions are alternately inverted. As described above, by arranging the electrodes in multiple stages in the vertical direction, it is possible to reduce the area of the electrodes in the horizontal direction as compared with the case of arranging the electrodes in the horizontal direction. Moreover, an ionization chamber detector capable of suppressing disturbance of the radiation field can be obtained. Also in this case, the energy characteristics can be improved by measuring the sum of the secondary electrons hit from each of the electrode portions 41a, 41b, and 41c.
【００２５】なお、図４〜図６において、各電極部４１
ａ、４１ｂ、４１ｃの配置については、これらの図に示
された順番に限るものではない。4 to 6, each of the electrode portions 41
The arrangement of a, 41b, 41c is not limited to the order shown in these figures.
【００２６】また、、上記各実施の形態では電極が材質
の異なる３つの電極部で構成されている場合について説
明したが、３つに限るものではなく、複数であればよ
い。また、例えば電極部３７ａと３７ｃのように複数の
電極部の内の幾つかが同じ材質であってもよい。Further, in each of the above-described embodiments, a case has been described in which the electrode is composed of three electrode portions made of different materials. However, the number is not limited to three, but may be plural. Some of the plurality of electrode portions may be made of the same material, such as the electrode portions 37a and 37c.
【００２７】また、上記各実施の形態では電極が平板状
である場合について説明したが、これに限るものではな
く、例えば従来技術１で示したように球形などであって
もよい。In each of the above embodiments, the case where the electrodes are flat is described. However, the present invention is not limited to this. For example, the electrodes may be spherical as shown in the prior art 1.
【００２８】また、対をなす電極の両方を材質の異なる
複数の電極部で構成した場合について説明したが、例え
ば図７で示した従来技術１における高圧電極１１１のよ
うに、放射線が入射する方の電極のみを材質の異なる複
数の電極部で構成してもよい。また、例えば図１０で示
した従来技術２による電離箱検出器のように平板状の電
極が対向配置されている場合にも、放射線の入射する方
向が決まっている場合には、放射線が入射する方の電極
のみを材質の異なる複数の電極部で構成してもよい。Also, a case has been described in which both electrodes forming a pair are constituted by a plurality of electrode portions made of different materials. For example, as shown in FIG. 7, a high-voltage electrode 111 in the prior art 1 shown in FIG. May be composed of a plurality of electrode sections made of different materials. Further, for example, even when the flat-plate-shaped electrodes are opposed to each other as in the ionization chamber detector according to the prior art 2 shown in FIG. 10, if the incident direction of the radiation is determined, the radiation is incident. Only one of the electrodes may be composed of a plurality of electrode portions made of different materials.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電離ガ
スが封入された密閉容器内に対をなす電極が配置されて
放射線の強度を測定する電離箱検出器において、前記電
極の少なくとも一方が材質の異なる複数の電極部で構成
されているので、各電極部の材質や厚さを適宜選択する
ことにより、電極より叩き出される２次電子のエネルギ
ー特性を電離ガスの電離によって供給される２次電子の
エネルギー特性に近づけることができ、電離ガス圧によ
らず高精度の計測が可能となる。As described above, according to the present invention, there is provided an ionization chamber detector in which a pair of electrodes is disposed in a sealed container in which an ionized gas is sealed and the intensity of radiation is measured. One of them is composed of a plurality of electrode parts of different materials, so by appropriately selecting the material and thickness of each electrode part, the energy characteristics of secondary electrons struck out from the electrodes are supplied by ionization of the ionized gas. Energy characteristics of secondary electrons, and high-precision measurement is possible regardless of the ionized gas pressure.
【００３０】また、各電極部は積層して配置されている
ので、製造が容易であり、しかも、電極から叩き出され
る２次電子の量を調整するためにそれ自身では形状を保
持できないような超薄の電極部を必要とする場合にも他
の電極部によって保持することが可能であり、新たに保
持部材を必要としないため、保持部材から叩き出される
２次電子の影響を考慮する必要もない。Further, since the respective electrode portions are arranged in a stacked manner, the manufacturing is easy, and further, the shape cannot be maintained by itself in order to adjust the amount of secondary electrons struck out of the electrode. Even when an ultra-thin electrode part is required, it can be held by another electrode part, and a new holding member is not required. Therefore, it is necessary to consider the influence of secondary electrons hit from the holding member. Nor.
【図１】 本発明の実施の形態１による電離箱検出器の
要部の構成を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an ionization chamber detector according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】 本発明の実施の形態１による電離箱検出器の
効果を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the effect of the ionization chamber detector according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の実施の形態１による電離箱検出器の
効果を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an effect of the ionization chamber detector according to the first embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の実施の形態２による電離箱検出器の
要部の構成を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an ionization chamber detector according to a second embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の実施の形態２による電離箱検出器の
要部の別の構成を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating another configuration of a main part of the ionization chamber detector according to the second embodiment of the present invention.
【図６】 本発明の実施の形態２による電離箱検出器の
要部のさらに別の構成を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating still another configuration of a main part of the ionization chamber detector according to Embodiment 2 of the present invention.
【図７】 従来技術１における電離箱検出器の外観およ
び電極構成を示す部分断面正面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional front view showing an external appearance and an electrode configuration of an ionization chamber detector according to Conventional Technique 1.
【図８】 従来技術１における電離箱検出器の効果を説
明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an effect of the ionization chamber detector according to the related art 1.
【図９】 従来技術１における電離箱検出器の効果を説
明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the effect of the ionization chamber detector according to the related art 1.
【図１０】 従来技術２における電離箱検出器の構成を
説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an ionization chamber detector according to Conventional Technique 2.
【図１１】 従来技術２における電離箱検出器の問題点
を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a problem of the ionization chamber detector according to the conventional technique 2.
６ プローブ（密閉容器）、７ 電極、８ 電離ガス、
９ 真空ポンプ、１０吸気弁、１１ ガス圧計、１２
ガス圧制御装置、３７、４１ 電極、３７ａ、３７ｂ、
３７ｃ、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ 電極部、３８ 放射
線、３９ 電極から叩き出される２次電子、４０ 電離
ガスの電離による２次電子、１０１球形電離箱検出器、
１１１ 高圧電極、１１２ 集電極、１１３ 封入ガ
ス、１１４ カバー。6 probe (closed vessel), 7 electrodes, 8 ionized gas,
9 vacuum pump, 10 intake valve, 11 gas pressure gauge, 12
Gas pressure control device, 37, 41 electrodes, 37a, 37b,
37c, 41a, 41b, 41c Electrode part, 38 radiation, 39 secondary electrons knocked out from electrode, 40 secondary electrons by ionization of ionized gas, 101 spherical ionization chamber detector,
111 High voltage electrode, 112 Collector electrode, 113 Filled gas, 114 Cover.
Claims (2)
なす電極が配置されて放射線の強度を測定する電離箱検
出器において、前記電極の少なくとも一方が材質の異な
る複数の電極部で構成されていることを特徴とする電離
箱検出器。1. An ionization chamber detector in which a pair of electrodes is arranged in a sealed container filled with an ionized gas to measure the intensity of radiation, wherein at least one of the electrodes is composed of a plurality of electrode portions made of different materials. An ionization chamber detector characterized in that:
を特徴とする請求項１記載の電離箱検出器。2. The ionization chamber detector according to claim 1, wherein each electrode portion is arranged in a stacked manner.
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