JPS59188586A - 放射線計測装置 - Google Patents
放射線計測装置Info
- Publication number
- JPS59188586A JPS59188586A JP6251383A JP6251383A JPS59188586A JP S59188586 A JPS59188586 A JP S59188586A JP 6251383 A JP6251383 A JP 6251383A JP 6251383 A JP6251383 A JP 6251383A JP S59188586 A JPS59188586 A JP S59188586A
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- Japan
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- preamplifier
- radiation
- input
- signal
- increase
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/17—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、Ｘ線、γ線等の放射線のエネルギー・レベ
ルを検出する放射線計測装置に関するものである。
ルを検出する放射線計測装置に関するものである。
従来、この種の装置として、第１図に示すものがあった
。図において、１はシンチレータ１ａ及び光電子増倍管
を含むシンチレーション検出器。
。図において、１はシンチレータ１ａ及び光電子増倍管
を含むシンチレーション検出器。
２はシンチレーション検出器１からのＭ号ヲ：ｌ ｙデ
ンサ１Ｃ，２つのダイオードを互に逆極性で並列接続し
たリミッタ１ｄ及びコンデンサ１ｅからなる接続回路１
ｆ７に介して入力し、増幅する前置増幅器、３は前置増
幅器２の出刃を導く伝送ケーブル、４は伝送ケープＮ３
からの信号を受は取って所定帯域外の信号成分をｐ波す
るフィルタ特性をもつ増幅器、５は増幅器４から入力さ
れるパルス性信号の基準検出レベルを設定する直流再生
器６は直流再生器５の出力信号のエネルギー波高を分析
する分析器である。
ンサ１Ｃ，２つのダイオードを互に逆極性で並列接続し
たリミッタ１ｄ及びコンデンサ１ｅからなる接続回路１
ｆ７に介して入力し、増幅する前置増幅器、３は前置増
幅器２の出刃を導く伝送ケーブル、４は伝送ケープＮ３
からの信号を受は取って所定帯域外の信号成分をｐ波す
るフィルタ特性をもつ増幅器、５は増幅器４から入力さ
れるパルス性信号の基準検出レベルを設定する直流再生
器６は直流再生器５の出力信号のエネルギー波高を分析
する分析器である。
次に、動作について説明する。Ｘ線やγ線等の放射線が
シンチレータ１ａに入力されると、微弱なパルス光信号
が発生し、光電子増倍管１ｂにより電気的に増幅された
後、前置増幅器２によって更に伝送に適した形式の伝送
信号に変換される。
シンチレータ１ａに入力されると、微弱なパルス光信号
が発生し、光電子増倍管１ｂにより電気的に増幅された
後、前置増幅器２によって更に伝送に適した形式の伝送
信号に変換される。
この伝送信号は、伝送ケーブル３．増幅器４及び直流再
生器、５を経て分析器６に入力されて分析処理される。
生器、５を経て分析器６に入力されて分析処理される。
従って２分析器６の出刃は、シンチレーション検出器１
に入射された放射線の放射線エネルギー・レベルを示す
信号である。この他、実際には、測定回路の雑音成分の
弁別除去、エネルギー・スペクトル上のピーク部分に着
目しり各種の定量及び同定処理、エネルギー線量変換処
理等も行なう。
に入射された放射線の放射線エネルギー・レベルを示す
信号である。この他、実際には、測定回路の雑音成分の
弁別除去、エネルギー・スペクトル上のピーク部分に着
目しり各種の定量及び同定処理、エネルギー線量変換処
理等も行なう。
このように放射線検出の検出限界（感度）は。
主としてバックグラウンド放射線成分（ＢＧ酸成分のレ
ベルで決する。竹にＢＧ酸成分含１れる宇宙線成分は、
放射線遮蔽によって除去できない足常誤差となる。しか
も、（れによる巨大なエネルギーをもつパルスは、光電
子増倍管１ｂにより大電流パルスに変換されて次段の前
置増幅器２に入力されるので、これを飽和させてし１う
。リミッタ１ｄはこのような大信号にエリ前置増幅器２
の初段の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が破壊されて
し１つのを防止する働きをする。しかし、前置増幅器２
は、第２図に示すように過入力に対する回復時間をなる
べく短かくするため１時定数回路２ｂ 、２ｃの時定数
が小さくなるように考慮されている。
ベルで決する。竹にＢＧ酸成分含１れる宇宙線成分は、
放射線遮蔽によって除去できない足常誤差となる。しか
も、（れによる巨大なエネルギーをもつパルスは、光電
子増倍管１ｂにより大電流パルスに変換されて次段の前
置増幅器２に入力されるので、これを飽和させてし１う
。リミッタ１ｄはこのような大信号にエリ前置増幅器２
の初段の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が破壊されて
し１つのを防止する働きをする。しかし、前置増幅器２
は、第２図に示すように過入力に対する回復時間をなる
べく短かくするため１時定数回路２ｂ 、２ｃの時定数
が小さくなるように考慮されている。
このため、第１図の回路の動作を示す第３図の各信号波
形から明らかなように回路に飽和を発生させるような大
信号に対する対応が不十分なために各段階で波形歪を発
生させ、これが最終段の分析器６では偽計数（ｐｓｅｕ
ｄｏ ｃｏｕｎｔ）となって現われる。
形から明らかなように回路に飽和を発生させるような大
信号に対する対応が不十分なために各段階で波形歪を発
生させ、これが最終段の分析器６では偽計数（ｐｓｅｕ
ｄｏ ｃｏｕｎｔ）となって現われる。
放射線信号は１本質的にインパルス性信号であるので、
コンデンサ１ｃ、１ｅを介した前置増幅器２の入力端で
は第３図に示すような波形歪をもつ。これは、光電子増
倍管１ｂの負荷抵抗Ｒとコンデンサｌｃ、ｌｅからなる
時定数回路によって放射線信号が遅延するためである。
コンデンサ１ｃ、１ｅを介した前置増幅器２の入力端で
は第３図に示すような波形歪をもつ。これは、光電子増
倍管１ｂの負荷抵抗Ｒとコンデンサｌｃ、ｌｅからなる
時定数回路によって放射線信号が遅延するためである。
次に、このような遅延の影響は、第２図に示す前置増幅
器２のボールゼロ補正器２ａＫ工って補正されて、第４
図ｉに示す積分波形が得ら扛る。この波形の減衰時定数
は時定数回路２ｂで与えられる。
器２のボールゼロ補正器２ａＫ工って補正されて、第４
図ｉに示す積分波形が得ら扛る。この波形の減衰時定数
は時定数回路２ｂで与えられる。
しかしながら大レベルのパルス性信号が印加された場合
は、第４図ｉに示すような波形が前置増幅器２の入力端
に掬われる。これは、前置増幅器２の飽和特性とコンデ
ンサ１ ｃ’ 、 １ ｅによる不要な光電が庫内であ
る。あるレベル以上の信号が加わると、前置増幅器２は
飽和し、ボールゼロ補正器２ａの入力インピーダンスは
急に増加する。前置増幅器２は、リミッタ１ｄにエリ正
及び負方向にクランプされることにエリ保護されるが、
リミッタ１ｄの出刃は第４図１１に示すように、積分波
形にアンダーシュートが見られる。この波形歪は。
は、第４図ｉに示すような波形が前置増幅器２の入力端
に掬われる。これは、前置増幅器２の飽和特性とコンデ
ンサ１ ｃ’ 、 １ ｅによる不要な光電が庫内であ
る。あるレベル以上の信号が加わると、前置増幅器２は
飽和し、ボールゼロ補正器２ａの入力インピーダンスは
急に増加する。前置増幅器２は、リミッタ１ｄにエリ正
及び負方向にクランプされることにエリ保護されるが、
リミッタ１ｄの出刃は第４図１１に示すように、積分波
形にアンダーシュートが見られる。この波形歪は。
回復時間の短かいボールゼロ補正器２ａを用いても補正
できないのは、コンデンサＩＣ１１ｅの光電によるから
である。この工うに歪をもった信号は、増幅器４に入力
されると、その出刃端において第３図１１１に示すよう
に通常はセミガウス波形をした信号となるが、大信号時
には、第４図１１１に示すようにアンダーシュートと復
帰、オーバーシュートとを伴った信号となる。この現象
は、計数率物性として好フしいものではなく、計数率が
増加すれば、エネルギー・スペクトル上の歪を与え。
できないのは、コンデンサＩＣ１１ｅの光電によるから
である。この工うに歪をもった信号は、増幅器４に入力
されると、その出刃端において第３図１１１に示すよう
に通常はセミガウス波形をした信号となるが、大信号時
には、第４図１１１に示すようにアンダーシュートと復
帰、オーバーシュートとを伴った信号となる。この現象
は、計数率物性として好フしいものではなく、計数率が
増加すれば、エネルギー・スペクトル上の歪を与え。
全測定系の固有分解能を劣化させる。又、次段の直流再
生器５は、七の入力が又流結合であり、第４図１■に点
線で示す検出レベルを有するが１回路によってはｉ４図
ｉＶのように負のアンダーシュートに対して強いクラン
プ作用を示す。この作用は。
生器５は、七の入力が又流結合であり、第４図１■に点
線で示す検出レベルを有するが１回路によってはｉ４図
ｉＶのように負のアンダーシュートに対して強いクラン
プ作用を示す。この作用は。
コンデンサ１ｃ、１ｅと同様に、負のアンダー・シュー
ト時間積に相当する多大な量の電荷を光電させ、この復
帰オーバーシュートがアフタパルスとして、偽パルスを
発生する。この結果、第４図Ｖに示す工うに２つのパル
スが生成されるので、偽計数となってＢＧ酸成分増加さ
せる。
ト時間積に相当する多大な量の電荷を光電させ、この復
帰オーバーシュートがアフタパルスとして、偽パルスを
発生する。この結果、第４図Ｖに示す工うに２つのパル
スが生成されるので、偽計数となってＢＧ酸成分増加さ
せる。
従来の放射線計測装置は１以上のように構成されている
ので、宇宙線等の工つな大エネルギーのパルス信号にエ
リ大きな信号歪と、アフタ・パルスを発生させるため、
バックグラウンド放射線成分による計数値を増加させ、
計数率上限値を低下させるなどの欠点があった。
ので、宇宙線等の工つな大エネルギーのパルス信号にエ
リ大きな信号歪と、アフタ・パルスを発生させるため、
バックグラウンド放射線成分による計数値を増加させ、
計数率上限値を低下させるなどの欠点があった。
この発明は、上記の工うな従来のものの欠点を除去する
為になされたもので、前置増幅器の大信号領域において
非線形特性をもたせることにエリ。
為になされたもので、前置増幅器の大信号領域において
非線形特性をもたせることにエリ。
過大なレベルの信号が入力されても計数誤差を増大させ
ないようにすることができる放射線計測装置を提供する
ことを目的としている。
ないようにすることができる放射線計測装置を提供する
ことを目的としている。
以下この発明の一実施例な図について説明する。
第４ａ図において、２ｄｔｒｉ＠線増幅素子例えば演算
増幅器、２ｅは直線増幅素子２ｄの入出力端間に接続さ
れ、ツェナー電圧Ｖｚ（例えば３Ｖ）を有するツェナー
・ダイオードである。
増幅器、２ｅは直線増幅素子２ｄの入出力端間に接続さ
れ、ツェナー電圧Ｖｚ（例えば３Ｖ）を有するツェナー
・ダイオードである。
第７図は、第５図の大力電流対出力電圧特性を示すグラ
フである。
フである。
矢に動作について説明する。前置増幅器２はシンナレー
ション検出器１から出力される小レベルの電流性信号を
、伝送に適した信号に変換する。
ション検出器１から出力される小レベルの電流性信号を
、伝送に適した信号に変換する。
直線増幅素子２ｄは光電子増倍管１ａを発生源とし穴数
１００ナノ秒のパルス信号を処理するための応答速度は
十分であるが、その信号処理範囲が出刃電圧換算で３〜
４■程度狭いので、大娠幅のパルス信号、即ち、ツェナ
ー・ダイオード２ｅにツェナー電圧Ｖｚ以上を印加する
ような入力に対してはツェナー・ダイオード２ｅがオン
となり、フィードバック量が増大し、七の増幅度を制限
する。
１００ナノ秒のパルス信号を処理するための応答速度は
十分であるが、その信号処理範囲が出刃電圧換算で３〜
４■程度狭いので、大娠幅のパルス信号、即ち、ツェナ
ー・ダイオード２ｅにツェナー電圧Ｖｚ以上を印加する
ような入力に対してはツェナー・ダイオード２ｅがオン
となり、フィードバック量が増大し、七の増幅度を制限
する。
このような特性によって前置増幅器２の人出力特性は第
７図に示すものとなる。従って、前置増幅器２は過大な
入力パルスに対しても、入力インピーダンスが低く維持
でき、大力コンデンサ１ｃ＋１０を大きく充電させない
。
７図に示すものとなる。従って、前置増幅器２は過大な
入力パルスに対しても、入力インピーダンスが低く維持
でき、大力コンデンサ１ｃ＋１０を大きく充電させない
。
次に、前置増幅器２．増幅器４及び直流再生器Ｖ８Ｂ’
の飽和電圧をＶＢｐ’（＊だし、最終出力換算）、Ｖｓ
ｙ’及びＶＳＢ’（！：すると、 前を増％１ｍ５２の
折点電圧ｖＵＬ′（第５図参照ンとこれらとの関係は、
仄のとおりとなる。
の飽和電圧をＶＢｐ’（＊だし、最終出力換算）、Ｖｓ
ｙ’及びＶＳＢ’（！：すると、 前を増％１ｍ５２の
折点電圧ｖＵＬ′（第５図参照ンとこれらとの関係は、
仄のとおりとなる。
ＶＵＬ”＜■ｓｐ’ ＃ＶｓＦ’＃ＶｓＢ’ただし、
ＶＵＬ’＝ＶＵＬＸＡ□×Ａ２ＶＳＦ’ ””ＶＳ
ＰｘＡ １ ×Ａ２Ｖ８Ｆ’ ”ＶＳＦｘＡＺ ＶＳＢ””ＶＳＢ ＶＵＬ−ＶＳＢ、ＶＳＦ’及びＶＳＢ＝各段の実効電圧
Ａ１ ＝増幅器４のゲインＡ２
＝直流再生器５のゲインである。
ＶＵＬ’＝ＶＵＬＸＡ□×Ａ２ＶＳＦ’ ””ＶＳ
ＰｘＡ １ ×Ａ２Ｖ８Ｆ’ ”ＶＳＦｘＡＺ ＶＳＢ””ＶＳＢ ＶＵＬ−ＶＳＢ、ＶＳＦ’及びＶＳＢ＝各段の実効電圧
Ａ１ ＝増幅器４のゲインＡ２
＝直流再生器５のゲインである。
第６図はこの発明の他の実施例であり、放射線計測装置
の前置増幅器の（ロ）路を示す。トランジスタＴ□＋
Ｔ ２はエミッタを電流源Ｓｔに共通接続し、トランジ
スタＴ□のベースな直流増幅素子２ｄの飽和電圧ｖｓｐ
’エリ低い折点電圧Ｖ。Ｌの電圧諒に接続し、トランジ
スタＴ２のベースを直流増幅素子２ｄの出刃端に接続す
る。
の前置増幅器の（ロ）路を示す。トランジスタＴ□＋
Ｔ ２はエミッタを電流源Ｓｔに共通接続し、トランジ
スタＴ□のベースな直流増幅素子２ｄの飽和電圧ｖｓｐ
’エリ低い折点電圧Ｖ。Ｌの電圧諒に接続し、トランジ
スタＴ２のベースを直流増幅素子２ｄの出刃端に接続す
る。
動作において直流増幅素子２ｄの出刃電圧が高くなると
、トランジスタＴ２のコレクタ・エミッタ間のインピー
ダンスが低下する。このため、第６図に示す前置増幅器
２Ｆｉ第７図に示す工うな特性を有する。
、トランジスタＴ２のコレクタ・エミッタ間のインピー
ダンスが低下する。このため、第６図に示す前置増幅器
２Ｆｉ第７図に示す工うな特性を有する。
以上のように、この発明に工れば、大信号人力に対して
前置増幅器のゲインを制限したので、装置の計測誤差を
低くすることができる効果がある。
前置増幅器のゲインを制限したので、装置の計測誤差を
低くすることができる効果がある。
第１図は従来の放射線計測装置を示すブロック図、第２
図は第１図に示す装置における前置増幅器の詳細な回路
図、第３図及び第４図は第１図に示す装置の各部分の信
号波形を示す波形図、第５図はこの発明の一実施例にお
ける要部の回路図。 第６図はこの発明の他の実施例における要部の回路図、
第７図は第５図及び第６図に示す増幅器の増幅特性を示
す図である。 １・・・シンナレーション検出器、 １ ａ・・・シン
チレータ、ｌｂ・・・光電子増倍管、１ｄ・・・リミッ
タ、２・・・前置増幅器、２ｃ・・・ボールゼロ補正回
路、２ｄ・・・直線増幅素子、２ｅ・・・直線増幅素子
、３・・・伝送ケーブル、４・・・増幅器、５・・・直
流再生器、６・・・分析器。なお１図中、同一符号は同
一部分又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第 ２ 肉 第 ４ 図 第 ５ 図 第 （ｉ 図第
７ 図
図は第１図に示す装置における前置増幅器の詳細な回路
図、第３図及び第４図は第１図に示す装置の各部分の信
号波形を示す波形図、第５図はこの発明の一実施例にお
ける要部の回路図。 第６図はこの発明の他の実施例における要部の回路図、
第７図は第５図及び第６図に示す増幅器の増幅特性を示
す図である。 １・・・シンナレーション検出器、 １ ａ・・・シン
チレータ、ｌｂ・・・光電子増倍管、１ｄ・・・リミッ
タ、２・・・前置増幅器、２ｃ・・・ボールゼロ補正回
路、２ｄ・・・直線増幅素子、２ｅ・・・直線増幅素子
、３・・・伝送ケーブル、４・・・増幅器、５・・・直
流再生器、６・・・分析器。なお１図中、同一符号は同
一部分又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第 ２ 肉 第 ４ 図 第 ５ 図 第 （ｉ 図第
７ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１放射線検出器の出力端にコンデンサ及びダイオー
ドからなるリミッタを介して接続された入力端を有する
前置増幅器を備え、上記放射線検出器に入射される放射
線のエネルギーを計測する放射線計測装置において、入
力された信号を増幅する直線増幅素子と、この直線増幅
素子の入出力端間に接続され、この入出力端間の電圧が
所定値以上で非線形応答を示すフィードバック回路とを
前置増幅器に含むことを特徴とする放射線計測装置。 １２１フイ一ドバツク回路を入出力端間の電圧が所定値
以上となったときにツェナー特性を示すツェナー・ダイ
オードから構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の放射線計測装置。 （３）フィードバック回路を第１及び第２トランジスタ
のエミッタを共通接続し、第１トランジスタのベース及
びコレクタをそれぞれ前置増幅器の入力端に接続し、第
２トランジスタのベースを直流増幅素子の飽和電圧より
低い定電圧源に接続したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の放射線計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6251383A JPS59188586A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 放射線計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6251383A JPS59188586A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 放射線計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59188586A true JPS59188586A (ja) | 1984-10-25 |
Family
ID=13202328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6251383A Pending JPS59188586A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 放射線計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59188586A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3702351A1 (de) * | 1986-01-28 | 1987-07-30 | Canon Kk | Varioobjektiv mit einem objektivglied von veraenderlicher vergroesserung |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5567670A (en) * | 1978-11-17 | 1980-05-21 | Toshiba Corp | Scintillation camera |
| JPS5642020B2 (ja) * | 1974-10-09 | 1981-10-01 |
-
1983
- 1983-04-08 JP JP6251383A patent/JPS59188586A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5642020B2 (ja) * | 1974-10-09 | 1981-10-01 | ||
| JPS5567670A (en) * | 1978-11-17 | 1980-05-21 | Toshiba Corp | Scintillation camera |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3702351A1 (de) * | 1986-01-28 | 1987-07-30 | Canon Kk | Varioobjektiv mit einem objektivglied von veraenderlicher vergroesserung |
| DE3702351C2 (ja) * | 1986-01-28 | 1993-06-24 | Canon K.K., Tokio/Tokyo, Jp |
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