JPH0262993A - Position detection type radiation detecting device and its adjusting method - Google Patents
Position detection type radiation detecting device and its adjusting methodInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、位置検出型放射線検出装置及びその調整方法
にかかり、特に位置検出精度を向上させたものに関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a position detection type radiation detection device and a method for adjusting the same, and particularly relates to a device with improved position detection accuracy.
［従来の技術］
Ｘ線その池の放射線の強度は勿論のこと、その放射線が
入射した位置を検出できるようにした位置検出型放射線
検出器として、通常の比例計数管の原理を応用した位置
検出型比例計数管（ＰＳＰＣ）がある。[Prior art] As a position detection type radiation detector that can detect not only the intensity of radiation in the X-ray pond but also the position where the radiation is incident, a position detection method that applies the principle of a normal proportional counter. There is a type proportional counter (PSPC).
これは、放射線の透過窓を設けた容器内にアノード細線
と、このアノードに対向するように多数の短冊（マルチ
ストリップ）状のマルチストリップカソードとを形成し
、これに不活性ガス（例えば、アルゴン９０％＋メタン
１０％）を封入し、前記アノードとカソードとの間に数
百Ｖの電圧を印加するようにしたものである。This involves forming a fine anode wire and a multi-strip cathode in the form of a large number of strips (multi-strips) opposite the anode in a container provided with a radiation-transmitting window, and injecting an inert gas (for example, argon) into the container. 90% + methane 10%) is sealed, and a voltage of several hundred V is applied between the anode and cathode.
この位置検出型比例計数管に放射線が入射すると、該放
射線は管内のガス分子と衝突して光電効果を起こし、電
子を放出させる。この電子は前記ガス分子と衝突し、複
数の電子−イオン対をルしさせる。こうして生じた複数
の電子は前記アノードとカソードとの間の電界によって
加速され、この加速された電子は管内のガス分子と繰返
し衝突しながら進行し、その間に極めて多数の電子−イ
オン対を生じさせる。このようにして、アノードの近傍
には多数の電子−イオン対が生ずるが、そのうちの電子
は瞬時にアノードによって吸収される。他方、イオンの
ほうは、数μｓｅｃないし数百μｓｅｃの時間をかけて
カソードに向かって移動する。その結果、前記カソード
に誘導電荷が生ずる。When radiation enters this position-detecting proportional counter tube, the radiation collides with gas molecules within the tube, causing a photoelectric effect and emitting electrons. The electrons collide with the gas molecules, causing a plurality of electron-ion pairs to form. The plurality of electrons thus generated are accelerated by the electric field between the anode and cathode, and these accelerated electrons advance while repeatedly colliding with gas molecules in the tube, creating an extremely large number of electron-ion pairs between them. . In this way, a large number of electron-ion pairs are created in the vicinity of the anode, one of which is instantly absorbed by the anode. On the other hand, ions move toward the cathode over a period of several microseconds to several hundred microseconds. As a result, an induced charge is generated at the cathode.
この誘導電荷はカソード上のかなり広い範囲に生じ、か
つその量はイオン位置からみた立体角に比例するから、
前記マルチストリップカソードの各ストリップに生じた
誘導電荷量を検出し、その包路線の重心位置を求めれば
、最初にアノードの近傍に生じたイオンの位置、換言す
ると、放射線の入射位置を知ることができる。This induced charge occurs over a fairly wide range on the cathode, and its amount is proportional to the solid angle seen from the ion position, so
By detecting the amount of induced charge generated in each strip of the multi-strip cathode and finding the center of gravity position of its envelope line, it is possible to know the position of the ion that was first generated near the anode, in other words, the incident position of the radiation. can.
この重心位置を測定する方法として、多数のタップ間に
単位遅延要素を備えた電磁遅延線を用い、これらタップ
をそれぞれ前記マルチストリップカソードの各単位カソ
ードに接続し、前記電磁遅延線の両端から出力される信
号の時間差を計測することにより、重心位置を求めるよ
うにした方法が知られている。As a method of measuring this center of gravity position, an electromagnetic delay line with unit delay elements between many taps is used, each of these taps is connected to each unit cathode of the multi-strip cathode, and output is output from both ends of the electromagnetic delay line. A method is known in which the position of the center of gravity is determined by measuring the time difference between the signals.
ところで、この方法において放射線の入射位置を正確に
求めるためには、各単位カソードを発した信号が電磁遅
延線の両端で観測されるまでの時間が、前記各カソード
の位置に正確に対応している必要がある。このためには
、前記電磁遅延線の各単位遅延要素のインダクタンス（
Ｌ）もしくはキャパシタンス（Ｃ）で決定される各単位
遅延要素の遅延時間（ｔ、＝ （ＬＣ）”２）が正確に
所定の値を有していなければならない。By the way, in order to accurately determine the incident position of the radiation in this method, it is necessary to ensure that the time it takes for the signal emitted from each unit cathode to be observed at both ends of the electromagnetic delay line accurately corresponds to the position of each cathode. I need to be there. For this purpose, the inductance (
The delay time (t, = (LC)"2) of each unit delay element determined by the capacitance (C) or capacitance (C) must have an accurately predetermined value.
しかし、前記各単位遅延要素におけるインダクタンスＩ
、は、フェライトコア等に銅線を巻いて形成されるが、
この銅線の巻数を一定にしても、コアの透磁率が一定で
ない等の理由で所望のＬを得ること自体が極めて困難で
ある。また、仮に、このような困難を克服して前記各単
位遅延要素の遅延時間を一様にできたとしても、それだ
けでは、前記対応関係を正確にすることはできない。こ
れは、ある単位カソードから発した信号は、電磁遅延線
を通過する際に電ｒａ遅延線のローパスフィルター効果
を受けて信号の立ち上がりを変化させ、この立ち上がり
位置を基準としてｆｆ１ｌｉｌＪＩ、ている信号の時間
差の測定値を変化させるが、その効果の度合がカソード
の位置に依存して異なり、したがって、各単位遅延要素
毎の遅延時間を一様にしてもこのフィルター効果によっ
て位置と時間との正確な対応関係を得ることはできない
からである。However, the inductance I in each unit delay element
is formed by winding copper wire around a ferrite core, etc.
Even if the number of turns of the copper wire is constant, it is extremely difficult to obtain the desired L because the magnetic permeability of the core is not constant. Furthermore, even if it were possible to overcome such difficulties and make the delay times of the unit delay elements uniform, this alone would not make the correspondence relationship accurate. This is because when a signal emitted from a certain unit cathode passes through an electromagnetic delay line, it is affected by the low-pass filter effect of the electromagnetic delay line and changes the rising edge of the signal, and the signal is ff1lilJI with this rising position as a reference. The measured value of the time difference is changed, but the degree of the effect differs depending on the position of the cathode. Therefore, even if the delay time for each unit delay element is made uniform, this filter effect makes it difficult to accurately differentiate between position and time. This is because it is not possible to obtain a correspondence.
このため、従来の位置検出型放射線検出装置は、前記各
単位遅延要素のしやＣを調整して遅延時間を所定の値に
するという調整方法はとらず、前記電磁遅延線をある程
度の精度で製造し、その結果、上述の原因によって生ず
る位置検出の誤差要因はやむおえないものとし、データ
処理の段階でこれを補正しようとする試みがなされてい
た。For this reason, conventional position-detection type radiation detection devices do not use an adjustment method in which the delay time is set to a predetermined value by adjusting the width C of each unit delay element, and the electromagnetic delay line is adjusted with a certain degree of precision. As a result of the manufacturing process, it has been assumed that errors in position detection caused by the above-mentioned causes are unavoidable, and attempts have been made to correct them at the data processing stage.
すなわち、いま、上述のように、位置と時間との正確な
対応関係のとれていない装置によって、基準の放射線源
から射出され、入射領域全体に渡って一様な強度分布を
有する放射線を測定すると、第１３図に示されるような
結果か得られる。In other words, as mentioned above, if we measure radiation emitted from a reference radiation source and having a uniform intensity distribution over the entire incident area using a device that does not have an accurate correspondence between position and time, , the results shown in FIG. 13 are obtained.
第１３図は、縦軸に検出された放射線強度Ｉをとり、横
軸に放射線の検出位Ｗ、ｘをとったグラフであり、図の
曲線Ａが測定結果を表す曲線Ｉ ＋ｘｌ直線Ｂが前記曲
線Ａで表される測定結果の平均値１１９．を表したもの
である。FIG. 13 is a graph in which the vertical axis represents the detected radiation intensity I, and the horizontal axis represents the detected radiation position W, x, where the curve A in the figure represents the measurement result, and the straight line B represents the measurement result. Average value 119 of the measurement results represented by curve A. It represents.
もし、装置の精度が完全であるとすれば、測定結果が前
記直線Ｂに一致するはすであり、したがって、直線Ｂに
対する曲線へのずれ分が誤差分となる。そこで、このず
れ分を、補ｊＥ係数ＣＬ１＝ Ｉ −、−／ Ｉ ＋−
＋ とじて、あらかじめ求めておき、実際の測定曲線に
この補正係数Ｃ（、）をかけることにより、前記ずれ分
を補正するというものであった。If the accuracy of the device is perfect, the measurement result will match the straight line B, and therefore, the deviation from the straight line B to the curve will be the error. Therefore, this deviation is calculated using the complementary jE coefficient CL1= I −, −/I +−
+ is determined in advance, and the deviation is corrected by multiplying the actual measurement curve by this correction coefficient C(,).
［発明が解決しようとする課題］
ところが、上述の従来の補正方法は、結局、位置検出誤
差にもとすいて生じた検出強度ムラを、その位置検出誤
差自体を補正することなく、強度検出２１差に基づくム
ラであるとみなしてその強度検出誤差を補正しているに
すぎないものということができる。[Problem to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned conventional correction method ultimately corrects the unevenness of detection intensity caused by the position detection error, without correcting the position detection error itself. It can be said that the intensity detection error is merely corrected by regarding the unevenness to be caused by a difference.
したがって、ある程度の補正効果は認められるものの、
本来の■しい補正効果を期待することはできなかったも
のである。Therefore, although a certain degree of correction effect is recognized,
It was not possible to expect the original corrective effect.
本発明の目的は、上述の欠点を除去した位置検出型放射
線検出装置の調整方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for adjusting a position detection type radiation detection device that eliminates the above-mentioned drawbacks.
［課題を解決するための手段］
本発明は、電磁遅延線に外付はキャパシターを取り付け
ることによって、単位遅延要素の遅延時間を所定の値に
し、もって位置検出誤差要因の除去を可能にした位置検
出型放射線検出装置、及び、一様な放射線が入射したと
きに検出強度が入射位置にかかわらず一定となるように
、各単位遅延要素の遅延時間を調整するようにし、これ
により、最終的に位置検出誤差要因自体を除去できるよ
うにした位置検出型放射線検出装置の調整方法であって
、息子の各構成を有する。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a position sensor that makes it possible to eliminate position detection error factors by setting the delay time of a unit delay element to a predetermined value by attaching an external capacitor to an electromagnetic delay line. The detection type radiation detection device and the delay time of each unit delay element are adjusted so that when uniform radiation is incident, the detection intensity is constant regardless of the incident position. This is a method for adjusting a position detection type radiation detection device that can eliminate the position detection error factor itself, and has various configurations.
（１） アノードに対向して多数の短冊状のカソード
（マルチストリップカソード）を設け、放射線が入射し
たときに前記マルチストリップカソードにおける各単位
カソードに生ずる誘導電荷に対応した信号を取り出せる
ようにした位置検出型比例計数管と、
この位置検出型比例計数管における前記各単位カソード
間にそれぞれ接続され、同時に互いに直列に接続された
多数の単位遅延要素からなる電磁遅延線とを有し、
この＠ｌａ遅延線には、該電磁遅延線の単位遅延要素の
遅延時間を調整するなめ外付けのキャパシターが取り付
けられてなることを特徴とする位置検出型放射線検出装
置。(1) A position where a large number of strip-shaped cathodes (multi-strip cathodes) are provided facing the anode, and a signal corresponding to the induced charge generated in each unit cathode in the multi-strip cathode when radiation is incident can be extracted. It has a detection type proportional counter tube, and an electromagnetic delay line consisting of a large number of unit delay elements connected in series with each other and connected between each of the unit cathodes in this position detection type proportional counter tube, and this @la 1. A position detection type radiation detection device, characterized in that the delay line is provided with an externally attached capacitor for adjusting the delay time of a unit delay element of the electromagnetic delay line.
（２） アノードに対向して多数の短冊状のカソード（
マルチストリップカソード）を設け、放射線が入射した
ときに前記マルチストリップカソードにおける各単位カ
ソードに生ずる誘導電荷に対応した信号を取り出せるよ
うにした位置検出型比例計数管と、
この位置検出型比例計数管における前記各単位カソード
間にそれぞれ接続され、同時に互いに直列に接続された
多数の単位遅延要素からなる電磁遅延線とを有し、
前記電磁遅延線の両端に達する誘導電荷に対応する信号
の強度及び時間の差をｌ！ｌＩｌ測することにより、前
記マルチストリップカソードに生じた誘導電荷の重心位
置を求め、これにより前記入射した放射線の入射位置及
び強度を求めるようにした位置検出型放射線検出装置に
おける位置検出精度を向上させるための調整方法であっ
て、
前記位置検出型比例計数管に、該計数管の入射領域の各
位置で一様な強度を有する基準の放射線を入射させ、そ
のときに前記位置検出型放射線検出装置で検出される各
位置での放射線強度を観測し、この観測された放射線強
度が放射線の入射位置にかかわらず一定強度となるよう
に、前記電磁遅延線の各単位遅延要素の遅延時間を調整
するようにしたことを特徴とする位置検出型放射線検出
装置の調整方法。(2) Many strip-shaped cathodes (
A position detection type proportional counter tube is provided with a multi-strip cathode) and is capable of extracting a signal corresponding to an induced charge generated in each unit cathode in the multi-strip cathode when radiation is incident; and an electromagnetic delay line consisting of a large number of unit delay elements connected between each of the unit cathodes and simultaneously connected in series with each other, the intensity and time of a signal corresponding to the induced charge reaching both ends of the electromagnetic delay line. The difference is l! The position detection accuracy of a position detection type radiation detection device is improved in which the position of the center of gravity of the induced charge generated in the multi-strip cathode is determined by measuring the II value, and thereby the incident position and intensity of the incident radiation are determined. An adjustment method for making the position detection type proportional counter inject a reference radiation having uniform intensity at each position of the incident area of the counter, and at that time, the position detection type radiation detection device The radiation intensity at each detected position is observed, and the delay time of each unit delay element of the electromagnetic delay line is adjusted so that the observed radiation intensity remains constant regardless of the radiation incident position. A method for adjusting a position detection type radiation detection device, characterized in that:
（３） 請求項（１）記載の位置検出型放射線検出装置
の調整方法において、
前記電磁遅延線に、前記各単位遅延要素の遅延時間を変
える外付けのキャパシターを取り付けることによりこれ
ら単位遅延要素の遅延時間を調整するようにしたことを
特徴とする位置検出型放射線検出装置の調整方法。(3) In the method for adjusting a position detection type radiation detection device according to claim (1), the delay time of each unit delay element is adjusted by attaching an external capacitor to the electromagnetic delay line to change the delay time of each unit delay element. A method for adjusting a position detection type radiation detection device, characterized in that the delay time is adjusted.
［作用］
前記構成（１）によれば、キャパシターを外付けするこ
とにより、前記電磁遅延線の単位遅延要素の遅延時間を
比較的簡単に所望の値に調整することが可能であり、し
たがって、これにより、位置検出誤差要因を比較的容易
に除去することを可能にする。[Operation] According to the configuration (1), by externally attaching a capacitor, it is possible to relatively easily adjust the delay time of the unit delay element of the electromagnetic delay line to a desired value, and therefore, This allows position detection error factors to be removed relatively easily.
また、前記構成（２）によれば、前記位置検出型比例計
数管に、該計数管の入射領域の各位置で一様な強度を有
する基準の放射線を入射させ、そのときに前記位置検出
型放射線検出装置で検出される各位置での放射線強度を
観測した場合、もし、位置検出誤差が全くないとした場
合には、この放射線検出強度を示す曲線は完全な直線と
なり、検出強度は検出位置にかかわらす一定となψはす
である。Further, according to the configuration (2), when the reference radiation having uniform intensity is made to enter the position detection type proportional counter at each position of the incident area of the counter, at that time, the position detection type When observing the radiation intensity at each position detected by a radiation detector, if there is no position detection error, the curve showing the radiation detection intensity will be a perfect straight line, and the detection intensity will be equal to the detection position. ψ is constant regardless of .
一方、位置検出誤差がある場合においては、その誤差の
生じている部位に強度ムラが生ずるはずである。したが
°って、そのムラのある部位に対応する単位遅延要素の
遅延時間を調整し、このムラがなくなるようにする。こ
れにより、必然的に前記位置検出誤差は除去される。な
お、この遅延時間の調整は、前記構成（３）のように、
電磁遅延線要素の時定数をきめるキャパシタンスＣを変
えることにより比較的容易に行うことができる。On the other hand, if there is a position detection error, intensity unevenness should occur in the area where the error occurs. Therefore, the delay time of the unit delay element corresponding to the uneven portion is adjusted to eliminate this unevenness. This naturally eliminates the position detection error. Note that this delay time adjustment is performed by, as in configuration (3) above,
This can be done relatively easily by changing the capacitance C that determines the time constant of the electromagnetic delay line element.
［実施例］
第１図は、本発明の一実施例にかかる位置検出型放射線
検出装置を示すブロック図である。[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing a position detection type radiation detection device according to an embodiment of the present invention.
第１図において、符号１は位置検出型比例計数管（ｐｓ
ｐｃ）である、このＰＳＰＣＩは、放射線の透過窓を設
けた容器内にアノード細線１１と、このアノード細線１
１に対向するように多数の短冊（マルチストリップ）状
のマルチストリップカソード１２とが形成され、これに
不活性ガス（例えば、アルゴン９０％＋メタン１０％）
が封入されたもので、前記アノード細線１１とカソード
１２との間に数百■の電圧を印加するようにしたもので
ある
また、前記各マルチストリップカソード１２には、電磁
遅延線２の多数のタップ２１がそれぞれ接続されている
。In Fig. 1, numeral 1 is a position detection type proportional counter (ps
pc), this PSPCI includes an anode thin wire 11 and an anode thin wire 1 in a container provided with a radiation transmission window.
A multi-strip cathode 12 in the shape of a large number of strips (multi-strip) is formed to face the cathode 1, and an inert gas (for example, 90% argon + 10% methane) is applied to the cathode 12.
Each multi-strip cathode 12 has a large number of electromagnetic delay lines 2 sealed in it, and a voltage of several hundred μ is applied between the thin anode wire 11 and the cathode 12. Taps 21 are connected to each.
この電磁遅延線２は、前記多数のタップ２１の間にそれ
ぞれ単位遅延線２２が設けられ、これら単位遅延線２２
がそれぞれ直列に接続されている。In this electromagnetic delay line 2, unit delay lines 22 are provided between the plurality of taps 21, and these unit delay lines 22
are connected in series.
そして、前記各単位遅延線２２の間、ずなゎち、前記各
タップ２１はそれぞれキャパシター２３及び該キャパシ
ター２３のうちの所定キャパシターに並列に接続された
キャパシター２３０を介してアースに接続されている。Between each unit delay line 22, each tap 21 is connected to ground via a capacitor 23 and a capacitor 230 connected in parallel to a predetermined capacitor among the capacitors 23. .
この場合、前記キャパシター２３０は前記電磁遅延線２
に外付けされるものである。また、前記単位遅延線２２
とキャパシター２３とは単位遅延要素を楕成し、前記１
１１位遅延線２２のインダクタンスＬとキャパシター２
３のキャパシタンスＣとできまる時定数に対応した遅延
時間を有する。また、前記単位遅延線２２は、例えば、
フェライトコアに導線を巻いたもので構成される。In this case, the capacitor 230 is connected to the electromagnetic delay line 2.
It is attached externally to the Further, the unit delay line 22
and capacitor 23 form a unit delay element, and
Inductance L and capacitor 2 of 11th delay line 22
It has a delay time corresponding to a time constant determined by a capacitance C of 3. Further, the unit delay line 22 is, for example,
It consists of a ferrite core wrapped with conductive wire.
前記電磁遅延線２の両端部は、それぞれ電荷積分型の第
１のプリアンプ３１と第２のプリアンプ３２との入力部
に接続されている。Both ends of the electromagnetic delay line 2 are connected to input portions of a first preamplifier 31 and a second preamplifier 32 of charge integration type, respectively.
また、前記第１のプリアンプ３１及び第２のプリアンプ
３２のそれぞれの出力端部は、第１の整形増幅器４１と
第２の整形増幅器４２の入力部に接続され、これら第１
の整形増幅器４１及び第２の整形増幅器４２の出力部は
、それぞれ第１の時間検出器５１と第２の時間検出器５
２の入力部とに接続されている。Furthermore, the output ends of the first preamplifier 31 and the second preamplifier 32 are connected to the input parts of the first shaping amplifier 41 and the second shaping amplifier 42, and
The output parts of the shaping amplifier 41 and the second shaping amplifier 42 are connected to the first time detector 51 and the second time detector 5, respectively.
2 input section.
さらに、前記第１の時間検出器５１及び第２の時間検出
器５２の出力部は、時間差・電圧変換器６の入力部に接
続されている。そして、この時間差・電圧変換器６の出
力部は、マルチチャンネルアナライザ７の入力部に接続
されている。Furthermore, the output parts of the first time detector 51 and the second time detector 52 are connected to the input part of the time difference/voltage converter 6. The output section of this time difference/voltage converter 6 is connected to the input section of a multichannel analyzer 7.
第２図ないし第５図は、前記第１図に示される装置の動
作を説明するための図である。FIGS. 2 to 5 are diagrams for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 1.
第２図は、前記ｐｓｐｃｉに放射線が入射したときに前
記マルチストリップカソード１２に生ずる誘導電荷を模
式的に表した図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing the induced charges generated in the multi-strip cathode 12 when radiation is incident on the pspci.
すなわち、第２図の矢印γで示されるように、放射線が
入射すると、入射位置をピークとする分布を有する誘導
電荷が生ずる。そうすると、これにともなって、各マル
チストリップカソード１２からこれら誘導電荷に対応す
る信号が前記プリアンプ３１及び３２に向けて発せられ
る。その際、これら発せられた信号は、前記各単位遅延
線２２によって遅延させられて、順次プリアン７３１及
び３２に到達する。That is, as shown by the arrow γ in FIG. 2, when radiation is incident, induced charges are generated with a distribution having a peak at the incident position. As a result, signals corresponding to these induced charges are emitted from each multi-strip cathode 12 to the preamplifiers 31 and 32. At this time, these emitted signals are delayed by each unit delay line 22 and reach the preamplifiers 731 and 32 in sequence.
第３図は、前記各マルチストリップカソード１２から発
せられた信号が前記プリアンプ３１または３２に蓄積さ
れる様子を模式的に表した図である。すなわち、これら
プリアンプ３１または３２では、前記第２図で表された
誘導電荷分布に対応して、各カソードがら発せられた信
号を階段状に次々と積分してぃく゛ものである。その場
合、各階段の高さが信号の大きさに対応し、階段の横幅
か各カソード間の遅延時間に対応するものである。そし
て、前記誘電電荷分布の一方の裾から他方の裾までの＠
積が終了すると、やがて積分用キャパシターに並列に接
続された抵抗を通して放電され、次の、信号の蓄積に備
えられる。FIG. 3 is a diagram schematically showing how the signals emitted from each multi-strip cathode 12 are accumulated in the preamplifier 31 or 32. That is, these preamplifiers 31 or 32 integrate the signals emitted from each cathode one after another in a stepwise manner in accordance with the induced charge distribution shown in FIG. 2. In that case, the height of each staircase corresponds to the magnitude of the signal, and the width of the staircase or the delay time between each cathode. And from one tail to the other tail of the dielectric charge distribution @
When the integration is completed, the integration capacitor is discharged through the resistor connected in parallel, and is ready for the next signal accumulation.
第４図は、前記プリアンプ３１及び３２以降の信号処理
の様子を示すタイムチャート図である。FIG. 4 is a time chart showing the state of signal processing after the preamplifiers 31 and 32.
第４図（イ）は、前記第３図で示されるようにして各々
プリアンプ３１及び３２で形成される信号である。この
場合、前記第２図における誘導電荷の重心位置に相当す
るのは、第４図における信号曲線の立ち上がり位置とピ
ーク位置との中点位置となる。そして、前記誘導電荷の
重心位置が前記マルチストリップカソードのどの部位に
生じたかによって、前記プリアンプ３】と３２とで形成
される信号の前記中点位置の時間差（１ｄ）が異なって
くる。ずなわち、この時間差１．は前記誘導電荷の重心
位置、つまり、放射線の入射位置Ｘに比例することにな
る。したがって、この時間差し、を求めることにより、
放射線の入射位置ｘを求めることができる。FIG. 4(a) shows signals generated by the preamplifiers 31 and 32, respectively, as shown in FIG. 3. In this case, the center of gravity of the induced charge in FIG. 2 corresponds to the midpoint between the rising position and the peak position of the signal curve in FIG. 4. The time difference (1d) between the midpoint positions of the signals formed by the preamplifiers 3 and 32 differs depending on where on the multi-strip cathode the center of gravity of the induced charge occurs. In other words, this time difference 1. is proportional to the center of gravity position of the induced charge, that is, the incident position X of the radiation. Therefore, by finding this time difference,
The incident position x of the radiation can be determined.
第４図（ロ）は整形増幅器４１及び４２の出力波形を示
すもので前記プリアンプ３１及び３２からの波形が微分
されかつ整形されて時間差検出器５１及び５２に送られ
る。FIG. 4(b) shows the output waveforms of the shaping amplifiers 41 and 42. The waveforms from the preamplifiers 31 and 32 are differentiated and shaped, and sent to the time difference detectors 51 and 52.
第４図（ハ）は、前記整形増幅器４１及び４２から送ら
れてきた信号波形に基づいてこれら波形の定位置で立ち
上がるパルス波形をなす信号をそれぞれつくる。このと
き、これら信号の立ち上がりの時間差が前記ｔ、となる
。In FIG. 4(C), based on the signal waveforms sent from the shaping amplifiers 41 and 42, signals having pulse waveforms that rise at fixed positions of these waveforms are generated. At this time, the time difference between the rises of these signals is t.
第４図（ニ）は時間差・電圧変換器６の出方信号を示す
もので、前記時間差検出器５１及び５２によって検出さ
れた時間差ｔｄに比例する電圧■がマルチチャネルアナ
ライザ７に送出される。FIG. 4(d) shows the output signal of the time difference/voltage converter 6, in which a voltage ⊖ proportional to the time difference td detected by the time difference detectors 51 and 52 is sent to the multichannel analyzer 7.
以上のようにして、前記ｐｓｐｃｔに１個の放射線粒子
が入射した場合には、前記時間差・電圧変換器６から、
放射線入射位置Ｘ（時間差ｔａ）に比例した電圧を有す
る１個のパルスがマルチチャネルアナライザ７に送られ
るものである。As described above, when one radiation particle is incident on the pspct, from the time difference/voltage converter 6,
One pulse having a voltage proportional to the radiation incident position X (time difference ta) is sent to the multichannel analyzer 7.
前記マルチチャネルアナライザ７は、こうして入力した
パルスを各電属毎に区分して各電属毎にパルスを計数す
る。The multi-channel analyzer 7 classifies the pulses inputted in this way for each metal and counts the pulses for each metal.
第５図は、こうして計数した結果の例を示す模式図であ
る。すなわち、この図に示される例では、位置ｘ１とｘ
２においてそれぞれ強度Ｉｘ、及びｌｘ２の放射線が入
射したものである。FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the result of counting in this manner. That is, in the example shown in this figure, positions x1 and x
2, radiation of intensities Ix and lx2 are incident, respectively.
上述の一実施例の装置においては、外付けのキャパシタ
−２３０を設るようにしたことにより、電磁遅延線２の
各単位遅延要素の遅延時間を比較的容易に調整可能にな
っている。すなわち、−船釣に、単位遅延線２２とキャ
パシター２３とは、該電ｒａ遅延線２の制作の過程にお
いて一体的に形成され、後からそのインダクタンスしゃ
キャパシタンスＣを変える変更を加えることは不可能で
あり、したがって、従来は制作の段階でり、Ｃを所望の
値に調整するという極めて煩雑な作業を行っていた。こ
れに対し、本実施例の装置では、制作時は大略のり、Ｃ
を有していればよいから、制作が極めて簡単となるとと
もに、制作後の調整も、各単位遅延要素の遅延時間が外
付けのキャパシター２３０のキャパシタンスＣに一義的
に依存することから、比較的容易である。In the device of the above embodiment, by providing the external capacitor 230, the delay time of each unit delay element of the electromagnetic delay line 2 can be adjusted relatively easily. That is, in boat fishing, the unit delay line 22 and the capacitor 23 are integrally formed in the process of producing the electric delay line 2, and it is impossible to make changes later to change the inductance or capacitance C. Therefore, conventionally, the extremely complicated work of adjusting C to a desired value was performed at the production stage. On the other hand, with the device of this embodiment, during production, approximately glue, C
, the production is extremely simple, and post-production adjustments are also relatively easy since the delay time of each unit delay element primarily depends on the capacitance C of the external capacitor 230. It's easy.
ところで、以上詳述した位置検出型放射線検出装置の前
記電磁遅延線２の各単位遅延線２２にバラツキ等がある
場合等は勿論のこと、前述したように、仮に、各単位遅
延線２２及びキャパシター２３が完全に均一であり、こ
れらで構成される単位遅延要素の遅延時間が完全に同一
だとした場合であっても、各遅延要素のローパスフィル
ター効果によって、検出される時間差が放射線の入射位
置に完全に対応しないという不都合が生ずる。By the way, it goes without saying that if there are variations in each unit delay line 22 of the electromagnetic delay line 2 of the position detection type radiation detection device described in detail above, as mentioned above, if each unit delay line 22 and capacitor Even if 23 are completely uniform and the delay times of the unit delay elements made up of these are completely the same, the detected time difference will vary depending on the radiation incident position due to the low-pass filter effect of each delay element. This results in the inconvenience of not being able to fully respond to the situation.
第６図ないし第８図はこの不都合が生ずる原因を説明す
るための図である。FIGS. 6 to 8 are diagrams for explaining the cause of this inconvenience.
第６図において、前記ＰＳＰＣＩの一端部に近い位置Ｘ
、と中央部ｘ、に放射線が入射した場合とを考える。In FIG. 6, a position X near one end of the PSPCI
, and the case where radiation is incident on the central part x.
第７図は、一端部に近い位置Ｘ、に入射した場合にプリ
アンプ３１及び３２によって形成される信号波形を示し
たものである。この図から明らかなように、Ｘ、に近い
プリアンプ３１で形成される波形は立ち上がりが鋭いの
に対して、Ｘ、がら遠く離れた位置にあるプリアンプ３
２で形成される波形は、フィルター効果によって立ち上
がりがなだらかになっている。このため、これらの波形
から時間差を検出すると、真の時間差に比較して立ち上
がりがなだらかになった分だけ誤差が生ずる。FIG. 7 shows the signal waveform formed by the preamplifiers 31 and 32 when the light is incident on a position X near one end. As is clear from this figure, the waveform formed by the preamplifier 31 close to X has a sharp rise, whereas the waveform formed by the preamplifier 31 located far away from
The waveform formed by 2 has a gentle rise due to the filter effect. Therefore, when a time difference is detected from these waveforms, an error occurs due to the gradual rise compared to the true time difference.
一方、中央部Ｘｃに放射線が入射した場合には、第８図
に示されるように、２つの波形が受けるフィルター効果
は同じであることから、誤差は生じない。On the other hand, when radiation is incident on the central portion Xc, as shown in FIG. 8, the two waveforms receive the same filter effect, so no error occurs.
このように、単位遅延要素の遅延時間が完全に同一だと
した場合であっても誤差が生ずるとともに、その誤差の
大きさも場所によって異なるものである。In this way, even if the delay times of unit delay elements are completely the same, an error occurs, and the magnitude of the error also differs depending on the location.
このような誤差を内包する装置に対して、本発明の一実
施例にかかる調整方法は、以下の手順で行う。An adjustment method according to an embodiment of the present invention for a device that includes such errors is performed in the following steps.
第９図ないし第１２図は、本発明の一実施例にかかる調
整方法を説明するための図である。9 to 12 are diagrams for explaining an adjustment method according to an embodiment of the present invention.
この実施例の手順の概要は、まず、ｐｓｐｃｉに、入射
位置にかかわらず一様な強度を有する基準の放射線を入
射させて、入射位置に対する放射線強度を表すデータを
得る。次に、このデータからムラのある部分を捜し、そ
のムラのある部分に対応する部位の遅延要素を構成する
キャパシターに並列に新たなキャパシターを接続して
前記ムラがなくなるまでこれを繰り返す。The outline of the procedure of this embodiment is as follows: First, a reference radiation having a uniform intensity regardless of the incident position is made incident on the pspci, and data representing the radiation intensity with respect to the incident position is obtained. Next, find the uneven part from this data and connect a new capacitor in parallel with the capacitor that constitutes the delay element of the part corresponding to the uneven part.
Repeat this until the unevenness disappears.
第９図及び第１０図は、前記手順のうち、前記ＰＳＰＣ
Ｉに、入射位置にかかわらず一様な強度を有する基準の
放射線を入射させて、入射位置に対する放射線強度を表
すデータを得る例を示す図である。FIG. 9 and FIG. 10 show the PSPC of the above procedure.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which reference radiation having a uniform intensity regardless of the incident position is incident on I, and data representing the radiation intensity with respect to the incident position is obtained.
第９図に示される例は、基準放射線源として放射性物質
＜Ｒ１）８を用い、該ＲＩ８をｐｓｐｃｌから十分に離
れた位置に配置し、これにより、前記ｐｓｐｃに一様な
放射線（例えば、γ線）が入射するようにしたものであ
る。The example shown in FIG. 9 uses a radioactive material <R1) 8 as a reference radiation source and places the RI 8 at a sufficient distance from pspcl, thereby providing uniform radiation (e.g., γ line) is made incident.
また、第１０図に示される例は、基準放射線源としてＸ
線源８１を用い、これをモノクロメータ９によって単色
化するとともに、スリット１ｏを介して細いスリット状
のビームにして前記ＰｓＰＣ１に入射させ、一方、前記
ｐ ｓ ｐ ｃ ｔを前記Ｘ線の入射方向に対して直角
な方向に一定の速度で移動させるようにしたものである
。これにより、ＰＳＰＣＩの各位置に入射するＸ線の量
を一定に保っている。In addition, the example shown in FIG. 10 uses X as a reference radiation source.
A radiation source 81 is used, which is made monochromatic by a monochromator 9, and made into a thin slit-shaped beam to be incident on the PsPC1 through a slit 1o, while the ps p c t is set in the incident direction of the X-rays. The object is moved at a constant speed in a direction perpendicular to the object. This keeps the amount of X-rays incident on each position of the PSPCI constant.
また、第１１図及び第１２図は、前記第９図もしくは第
１０図で示される方法によって得たデータからムラのあ
る部分を捜し、そのムラのある部分に対応する部位の遅
延要素を構成するキャパシターに並列に新たなナキャパ
シターを接続して、前記ムラがなくなるまでこれを繰り
返す手順を説明するための図である。In addition, FIGS. 11 and 12 show that an uneven part is searched from the data obtained by the method shown in FIG. 9 or 10, and a delay element is constructed for the part corresponding to the uneven part. FIG. 6 is a diagram illustrating a procedure for connecting a new capacitor in parallel with a capacitor and repeating this until the unevenness disappears.
すなわち、第１１図において、マルチチャンネルアナラ
イザ（ＭＣＡ）で得られたデータに図中矢印で示される
部位にムラがあった場合、この部位に対応する単位遅延
要素のキャパシター２３に並列に新たなキャパシター２
３０を接続し、新たに接続するキャパシター２３０の容
量を種々選定し、前記第９図もしくは第１０図に示され
る測定を繰り返して、前記放射線入射位置と強度との関
係を示す曲線が一様（直線）になるようにする。In other words, in FIG. 11, if there is unevenness in the data obtained by the multi-channel analyzer (MCA) at the location indicated by the arrow in the figure, a new capacitor is installed in parallel with the capacitor 23 of the unit delay element corresponding to this location. 2
30, various capacitances are selected for the newly connected capacitor 230, and the measurements shown in FIG. 9 or 10 are repeated until the curve showing the relationship between the radiation incident position and the intensity is uniform ( straight line).
なお、この場合、−船間には、前記単位遅延要素を構成
する単位遅延線２２とキャパシター２３とは電ｌａ遅延
ｉｔ！ ２内に一体となって組み込まれており、このキ
ャパシタ−２２自体の容量をあとから変えるような変更
を加えることができない。In this case, between the ship and the ship, the unit delay line 22 and the capacitor 23 that constitute the unit delay element have an electric delay it! Since the capacitor 22 is integrated into the capacitor 22, it is not possible to make changes such as changing the capacitance of the capacitor 22 itself afterwards.
それゆえ、上述のように、新たなキャパシター２３０を
外付けすることにより、調整を行う。Therefore, as described above, adjustment is performed by externally attaching a new capacitor 230.
また、このような調整を行う装置については、電磁遅延
線２にあらかじめ組み込まれるキャパシター２２の容量
を所定の容量より価かに小さい値としておけばよい。Further, in a device that performs such adjustment, the capacitance of the capacitor 22 installed in the electromagnetic delay line 2 in advance may be set to a value much smaller than a predetermined capacitance.
以上のようにして、放射線入射位置と強度との関係を示
す曲線が一様（直線）になると、必然的に位置検出の誤
差の要因が除去されることになる。As described above, when the curve representing the relationship between the radiation incident position and the intensity becomes uniform (straight line), the cause of error in position detection is inevitably removed.
上述の一実施例によれば、位置検出の誤差要因自体を除
去できるから、前述の従来の補正方法に比較して、より
■確な測定を可能にする。しかも、この調整方法は、位
置検出の誤差要因が複数ある場合（例えば、遅延要素の
バラツキとフィルター効果との２つの誤差要因がある場
合等）であっても、これら誤差要因を一つ一つ分離する
ことなく、これら誤差要因を全て含めたかたちでいっぺ
んに除去することができる。According to the above-mentioned embodiment, since the error factor itself in position detection can be removed, more accurate measurement is possible compared to the above-mentioned conventional correction method. Furthermore, even if there are multiple error factors in position detection (for example, if there are two error factors, one due to variation in delay elements and the other due to the filter effect), this adjustment method can adjust each of these error factors one by one. All of these error factors can be removed at once without having to be separated.
［発明の効果］
以−Ｌ詳述したように、本発明は、電磁遅延線に外１・
１けキャパシターを取り付けることによって、単位遅延
要素の遅延時間を所定の値にし、もって位置検出誤差要
因の除去を容易に可能にした位置検出型放射線検出装置
、及び、一様な放射線が入射したときに検出強度が入射
位置にかかわらず一定となるように、各単位遅延要素の
遅延時間を調整するようにし、これにより、最終的に位
置検出誤差要因自体を有効に除去できるようにした位置
検出型放射線検出装置の調整方法を得ているものである
。[Effects of the Invention] As described in detail below, the present invention has the following advantages in addition to the electromagnetic delay line.
A position detection type radiation detection device that makes it possible to easily eliminate position detection error factors by setting the delay time of a unit delay element to a predetermined value by installing a single capacitor, and when uniform radiation is incident In this position detection type, the delay time of each unit delay element is adjusted so that the detection intensity is constant regardless of the incident position, thereby effectively eliminating the position detection error factor itself. This provides a method for adjusting radiation detection equipment.
第１図は本発明の一実施例にかかる位置検出型放射線検
出装置を示すブロック図、第２図ないし第５図は前記第
１図に示される装置の動作を説明するための図であって
、第２図は第１図におけるＰＳＰＣＩに放射線が入射し
たときにマルチストリップカソード１２に生ずる誘導電
荷を模式的に表した図、第３図は第１図における各マル
チストリップカソード１２から発せられた信号が前記プ
リアンプ３１：ｉたは３２に蓄積される様子を模式的に
表した図、第４図は第１図におけるプリアンプ３１及び
３２以降の信号処理の様子を示すタイムチャート図、第
５図はマルチチャネルアナライザ７による計数結果を示
す模式図、第６図、第７図及び８図は電磁遅延線２によ
るフィルター効果を説明するための図、第９図ないし第
１２図は、本発明の一実施例にかかる調整方法を説明す
るための図、第１３図は従来の補正方法を説明するだめ
の図である。
■・・・位置検出型比例計数管（ＰＳＰＣ）、１１・・
アノード４１１１線、１２・・・マルチストリップカソ
ード、２・・・電磁遅延線、２２．２３・・・単位遅延
要素を構成する単位遅延線及びキャパシター ２３０・
・外付けのキャパシター
出願人 株式会社マックサイエンスFIG. 1 is a block diagram showing a position detection type radiation detection device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are diagrams for explaining the operation of the device shown in FIG. 1. , FIG. 2 is a diagram schematically representing the induced charge generated in the multi-strip cathode 12 when radiation is incident on the PSPCI in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing how signals are accumulated in the preamplifier 31:i or 32; FIG. 4 is a time chart diagram showing how signals are processed after the preamplifiers 31 and 32 in FIG. 1; FIG. is a schematic diagram showing the counting results by the multi-channel analyzer 7, FIGS. 6, 7, and 8 are diagrams for explaining the filter effect by the electromagnetic delay line 2, and FIGS. FIG. 13 is a diagram for explaining an adjustment method according to an embodiment, and is a diagram for explaining a conventional correction method. ■...Position sensing proportional counter (PSPC), 11...
Anode 4111 line, 12... Multi-strip cathode, 2... Electromagnetic delay line, 22.23... Unit delay line and capacitor constituting a unit delay element 230.
・External capacitor applicant Mac Science Co., Ltd.
Claims (3)
ルチストリップカソード）を設け、放射線が入射したと
きに前記マルチストリップカソードにおける各単位カソ
ードに生ずる誘導電荷に対応した信号を取り出せるよう
にした位置検出型比例計数管と、 この位置検出型比例計数管における前記各単位カソード
間にそれぞれ接続され、同時に互いに直列に接続された
多数の単位遅延要素からなる電磁遅延線とを有し、 この電磁遅延線には、該電磁遅延線の単位遅延要素の遅
延時間を調整するため外付けのキャパシターが取り付け
られてなることを特徴とする位置検出型放射線検出装置
。(1) A position where a number of strip-shaped cathodes (multi-strip cathodes) are provided opposite to the anode, and a signal corresponding to the induced charge generated in each unit cathode in the multi-strip cathode when radiation is incident can be extracted. It has a detection type proportional counter tube, and an electromagnetic delay line consisting of a large number of unit delay elements connected in series with each other and connected between each of the unit cathodes of the position detection type proportional counter tube, and this electromagnetic delay line. 1. A position detection type radiation detection device characterized in that an external capacitor is attached to the line to adjust the delay time of a unit delay element of the electromagnetic delay line.
ルチストリップカソード）を設け、放射線が入射したと
きに前記マルチストリップカソードにおける各単位カソ
ードに生ずる誘導電荷に対応した信号を取り出せるよう
にした位置検出型比例計数管と、 この位置検出型比例計数管における前記各単位カソード
間にそれぞれ接続され、同時に互いに直列に接続された
多数の単位遅延要素からなる電磁遅延線とを有し、 前記電磁遅延線の両端に達する誘導電荷に対応する信号
の強度及び時間の差を観測することにより、前記マルチ
ストリップカソードに生じた誘導電荷の重心位置を求め
、これにより前記入射した放射線の入射位置及び強度を
求めるようにした位置検出型放射線検出装置における位
置検出精度を向上させるための調整方法であって、 前記位置検出型比例計数管に、該計数管の入射領域の各
位置で一様な強度を有する基準の放射線を入射させ、そ
のときに前記位置検出型放射線検出装置で検出される各
位置での放射線強度を観測し、この観測された放射線強
度が放射線の入射位置にかかわらず一定強度となるよう
に、前記電磁遅延線の各単位遅延要素の遅延時間を調整
するようにしたことを特徴とする位置検出型放射線検出
装置の調整方法。(2) A position where a large number of strip-shaped cathodes (multi-strip cathodes) are provided opposite to the anode, and a signal corresponding to the induced charge generated in each unit cathode in the multi-strip cathode when radiation is incident can be extracted. a detection type proportional counter; and an electromagnetic delay line consisting of a large number of unit delay elements connected in series with each other and connected between each of the unit cathodes in the position detection type proportional counter, and the electromagnetic delay By observing the difference in intensity and time of the signals corresponding to the induced charges reaching both ends of the line, the center of gravity of the induced charges generated in the multi-strip cathode is determined, and from this, the incident position and intensity of the incident radiation can be determined. An adjustment method for improving the position detection accuracy in a position detection type radiation detection device as determined, wherein the position detection type proportional counter has uniform intensity at each position of the incident area of the counter. A reference radiation is made incident, and the radiation intensity at each position detected by the position detection type radiation detection device is observed at that time, and the observed radiation intensity is made to be a constant intensity regardless of the incident position of the radiation. A method for adjusting a position detection type radiation detection device, characterized in that the delay time of each unit delay element of the electromagnetic delay line is adjusted.
調整方法において、 前記電磁遅延線に、前記各単位遅延要素の遅延時間を変
える外付けのキャパシターを取り付けることによりこれ
ら単位遅延要素の遅延時間を調整するようにしたことを
特徴とする位置検出型放射線検出装置の調整方法。(3) In the method for adjusting a position detection type radiation detection device according to claim (1), the electromagnetic delay line is provided with an external capacitor that changes the delay time of each unit delay element. A method for adjusting a position detection type radiation detection device, characterized in that the delay time is adjusted.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21429988A JPH0262993A (en) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | Position detection type radiation detecting device and its adjusting method |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP21429988A JPH0262993A (en) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | Position detection type radiation detecting device and its adjusting method |
Publications (1)
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| JPH0262993A true JPH0262993A (en) | 1990-03-02 |
Family
ID=16653435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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