JPS61164177A - Slow electron measuring instrument - Google Patents
Slow electron measuring instrumentInfo
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- JPS61164177A JPS61164177A JP60005471A JP547185A JPS61164177A JP S61164177 A JPS61164177 A JP S61164177A JP 60005471 A JP60005471 A JP 60005471A JP 547185 A JP547185 A JP 547185A JP S61164177 A JPS61164177 A JP S61164177A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産−上の１ ！
この発明は、大気中における気体放電を利用して低速電
子をＷ＋６定する装置に関する。[Detailed Description of the Invention] Production-Top 1! The present invention relates to a device that uses gas discharge in the atmosphere to stabilize low-velocity electrons at W+6.
良釆立且遣
従来、低速電子測定装置としては、例えば特開昭５５−
１５８１６８号公報に記載されているようなものが知ら
れている。このものは、大気に連通ずる空間が内部に形
成された陰極となるケースと、ケース内に収納され高電
圧が印加５れた陽極と、を備えたものである。Conventionally, as a low-speed electronic measuring device, for example,
The one described in Japanese Patent No. 158168 is known. This device includes a case that serves as a cathode and has a space inside that communicates with the atmosphere, and an anode that is housed within the case and to which a high voltage is applied.
ここで、前述のような低速電子測定装置にあっては、気
体放電が大気中で行なわれるため、大気条件の影響を受
け、例えば、湿度が上昇すると第３図に示すように計数
率が−Ｅ昇するという問題点がある。これは、水蒸気の
陽極付着によりパックグラウンドノイズとなる気体放電
が生じる為と推論される。また、気温、圧力が変化する
と、これに伴なって第４．５図にそれぞれ示すように、
測定結果に誤差が生じてくるという問題点がある。従来
、湿度の上昇に対しては特公昭５８−６１５８号公報に
記載されているように陽極を加熱する事によりパックグ
ラウンドノイズとなる気体放電を防止する方法が知られ
ている。一方、気温、圧力の変化に対しては、測定時の
気温、圧力を計測しておいて、測定結果を測定後に計算
により補正することも考えられるが、このような補正は
多大の労力および時間が必要になるという問題点がある
。In the case of a low-speed electronic measuring device such as the one described above, since gas discharge is performed in the atmosphere, it is affected by atmospheric conditions, and for example, when humidity increases, the counting rate decreases as shown in Figure 3. There is a problem with E elevation. It is inferred that this is because the adhesion of water vapor to the anode causes gas discharge that becomes background noise. Also, as the temperature and pressure change, as shown in Figure 4.5,
There is a problem that errors occur in the measurement results. Conventionally, as described in Japanese Patent Publication No. Sho 58-6158, a method for preventing gas discharge resulting in background noise by heating an anode has been known to deal with an increase in humidity. On the other hand, in response to changes in temperature and pressure, it is possible to measure the temperature and pressure at the time of measurement and correct the measurement results by calculation after measurement, but such correction requires a lot of effort and time. The problem is that it requires
一日が ・ しようと る、Ｉ 点
この発明は、気温、圧力等の変動による測定誤差を補正
するために多大の労力および時間が必要になるという従
来の問題点を解決するものである。This invention solves the conventional problem of requiring a great deal of effort and time to correct measurement errors due to fluctuations in temperature, pressure, etc.
、Ｉ 占 ・（るための手−
このような問題点は、大気に連通ずる空間が内部に形成
された陰極となるケースと、ケース内に収納され高電圧
が印加された陽極と、を備えた低速電子ｆｌｌｌｌ定装
置において、前記陽極を加熱するとともに、大気の温度
、圧力を測定する温度センサーまたは圧力センサーの少
なくともいずれが一方の出力に基すいて、この加熱温度
を制御する加熱手段を設けることにより解決することが
できる。, I (Hands on how to do this) These problems are caused by a case that is a cathode with a space inside that communicates with the atmosphere, and an anode that is housed inside the case and has a high voltage applied to it. In the low-speed electronic flllll heating device, heating means is provided for heating the anode and controlling the heating temperature based on the output of at least one of a temperature sensor and a pressure sensor that measure the temperature and pressure of the atmosphere. This can be solved by
忙」
まず、ケースと陽極との間の空間を低速電子が通過する
と、陽極近傍において気体放電が発生し、この気体放電
が検知きれる。このようにして低速電子が測定されるの
であるが、この測定時、ケースの空間は大気に連通して
いるので、この空間は大気の影響を直接受ける。このた
め、大気条件、即ち湿度、気温、圧力等が変動すると、
これに追従して気体放電の発生率が変動し、この結果、
測定結果に誤差が発生すると考えられる。しかしながら
、この発明のおいては、加熱手段によって陽極を加熱す
るとともに、この加熱温度を温度または圧力センサーの
少なくともいずれか一方の出力に基すいて制御するよう
にしているので、陽極周囲の温度を気体放電の発生率が
常に−・定植になるよう自由に制御することができ、こ
れにより、大気条件の変動を補正することができる。こ
のように、単に陽極の加熱温度を制御してやれば補正が
できるので、補正を極めて容易にかつ節１ｉに行なうこ
とができる。First, when low-speed electrons pass through the space between the case and the anode, a gas discharge occurs near the anode, and this gas discharge can be detected. Slow electrons are measured in this way, and since the space of the case is in communication with the atmosphere during this measurement, this space is directly affected by the atmosphere. Therefore, when atmospheric conditions, such as humidity, temperature, pressure, etc., change,
Following this, the rate of occurrence of gas discharge fluctuates, and as a result,
This is likely to cause an error in the measurement results. However, in this invention, the anode is heated by the heating means and the heating temperature is controlled based on the output of at least one of the temperature and pressure sensors, so the temperature around the anode can be controlled. The rate of occurrence of gas discharge can be freely controlled so as to always be constant, thereby making it possible to compensate for fluctuations in atmospheric conditions. In this way, the correction can be made simply by controlling the heating temperature of the anode, so the correction can be made very easily and in a timely manner.
１為１ 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。1 for 1 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
第１図において、 １は内部に開口 ２を介して大気に
連通ずる空間３が形成されたケースであり、このケース
ｌはアースされて陰極となる。In FIG. 1, 1 is a case in which a space 3 is formed which communicates with the atmosphere through an opening 2, and this case 1 is grounded and serves as a cathode.
ケース １内には右端リング状の陽極４が設けられ、こ
の陽極４の一端は、例えば常温常圧下において後述する
低速電子の測定を行なうのに最適な３．４ ＫＶの高圧
電源５に接続されている。また、ケース １内には、例
えば１００ｖの電圧が印加された格子電極としての第１
格子電極６が設置され、この第１格子電極６とケースｌ
の下部に設けられた試料７との間には、例えば８０Ｖの
電圧が印加された第２格子電極８が設置されている。前
記試料７はその表面から低速電子、即ち気体中の通過に
際して一次電離を起さない数十ｅＶ以下の低いエネルギ
ーを持つ電子のことをいい、例えば光電子、熱電子およ
びエキン電子のような電子、を放出する。そして、この
低速電子は空間３を通過する際、陽極４近傍で気体放電
を引き起す。１３は陽極４に接続された増幅器であり、
この増幅器１３と第１格子電極６との間には第１パルス
発生器１４が設けられている。この第１パルス発生器１
４は、気体放電が発生したとき、即ち、陽極４に電子パ
ルスが発生したとき、第１格子電極６に矩形波パルスを
送り、第１格子電極６の電圧を増加させる。また、前記
増幅器１３と第２格子電極８との間には第２パルス発生
器１５が設けられ、この第２パルス発生器１５は陽極４
に電子パルスが発生したとき、矩形波パルスを第２格子
電極８に供給し、第２格子電極８の電圧を低下させる。A ring-shaped anode 4 is provided at the right end of the case 1, and one end of the anode 4 is connected to a 3.4 KV high-voltage power source 5, which is optimal for measuring slow electrons, which will be described later, at room temperature and pressure, for example. ing. In addition, in case 1, a first grid electrode to which a voltage of 100V is applied, for example, is provided.
A grid electrode 6 is installed, and this first grid electrode 6 and the case l
A second grid electrode 8 to which a voltage of, for example, 80 V is applied is installed between the sample 7 and the sample 7 provided at the bottom of the grid electrode 8 . The sample 7 has low-velocity electrons, that is, electrons with low energy of several tens of eV or less that do not cause primary ionization when passing through the gas, such as photoelectrons, thermionic electrons, and Echin electrons. emit. When these low-speed electrons pass through the space 3, they cause a gas discharge near the anode 4. 13 is an amplifier connected to the anode 4;
A first pulse generator 14 is provided between this amplifier 13 and the first grid electrode 6. This first pulse generator 1
4 sends a rectangular wave pulse to the first grid electrode 6 to increase the voltage of the first grid electrode 6 when a gas discharge occurs, that is, when an electron pulse is generated at the anode 4. Further, a second pulse generator 15 is provided between the amplifier 13 and the second grid electrode 8, and this second pulse generator 15 is connected to the anode 4.
When an electron pulse is generated, a square wave pulse is supplied to the second grid electrode 8 to reduce the voltage of the second grid electrode 8.
１６は増幅器１３に接続された計数手段であり、この計
数手段１６は陽極４に発生する電子パルスを計数する。16 is a counting means connected to the amplifier 13, and this counting means 16 counts the electron pulses generated at the anode 4.
この計数手段１６からの出力信号は、演算手段１７に送
られ放電停止時の数え落しの補正が行なわれた後、例え
ば、ＣＲＴ、プリンター等の表示手段１８に送られ、こ
の表示手段１８において前記測定された低速電子数が表
示される。前記陽極４には供給電力を調節できる加熱手
段としての交流の加熱電源２０が接続されている。この
結果、陽極４はこの加熱電源２０から供給された電力の
ジュール熱によって、例えば１００°Ｃ程度に加熱され
、この加熱温度は加熱電源２０からの電力を増減するこ
とにより制御される。The output signal from the counting means 16 is sent to the calculation means 17, and after correction for the omission of counting when the discharge is stopped, it is sent to the display means 18, such as a CRT or a printer, and the display means 18 displays the above-mentioned information. The measured number of slow electrons is displayed. An AC heating power source 20 is connected to the anode 4 as a heating means that can adjust the power supplied. As a result, the anode 4 is heated to, for example, about 100° C. by the Joule heat of the electric power supplied from the heating power source 20, and this heating temperature is controlled by increasing or decreasing the electric power from the heating power source 20.
２１は大気の温度を測定する温度センサーであり、２３
は大気の圧力を測定する圧力センサーである。21 is a temperature sensor that measures the temperature of the atmosphere;
is a pressure sensor that measures atmospheric pressure.
この温度センサー２１および圧力センサー２３からの出
力は加熱電力制御回路２２を介して加熱電源２０に送ら
れ、加熱電源２０からの供給電力を変化させる。Outputs from the temperature sensor 21 and pressure sensor 23 are sent to the heating power source 20 via the heating power control circuit 22, and the power supplied from the heating power source 20 is changed.
次に、この発明の−・実施例の作用について説明する。Next, the operation of the embodiment of the present invention will be explained.
まず、高圧電源５から陽極４に第２図（ａ）に示すよう
に、例えば３．４ ＫＶの高電圧を印加するとともに、
加熱電源２０から所定の電力を供給通電する。これによ
り、陽極４は例えば＋００°Ｃ程度に加熱される。この
とき、試料７の表面からは低速電子が放出される。この
試料７から放出された電子は、第２格子電極８および第
１格子電極６を通過し、陽極４に引き寄せられる。そし
て、電子が陽極４近傍に到達すると、陽極４近傍の強い
電界により電子が加速され気体放電を引き起こす。この
気体増幅作用により、陽極４に印加されている電圧は第
２図（ａ）に示すように、電位が低下し、電子パルスが
発生する。この陽極４に発生した電子パルスは増幅器１
３を介して第１パルス発生器１４および第２パルス発生
器１５に送られる。第１パルス発生器１４は電圧が３０
０ｖで時間幅がＴｅの矩形波パルスを発生して第１格子
電極６に送り、第２図（ｂ）に示すように第１格子電極
６の電圧を１００ Ｖから４００ＶにＴｅ時間だけ増加
させる。この結果、陽極４と第１格子電極６との間の電
位差が３００Ｖ低下し、これによって、気体増幅作用に
より発生した光や陽イオンによる二次電子は放電電圧に
達することができず、気体放電が消滅する。一方、第２
パルス発生器１５は時間幅がＴｅで電圧が−１１０Ｖの
矩形波パルスを第２格子電極８に送り、第２図（ｃ）に
示すように第２格子電極８の電圧を８０Ｖから一３０Ｖ
に低下させる。この結果、前記気体増幅作用によって発
生した陽イオンがこの第２格子電極８に捕捉されて中和
される。そして、Ｔｅ時間だけ経過すると、第１．第２
格子電極８、８の電圧は元の電圧にそれぞれ回復し、低
速電子測定装置は再び電子を検出できる状態となる。前
記陽極４に発生した電子パルスは同時に増幅器１３を介
して計数手段１６にも送られ、この計数手段１６は前記
電子パルス数を計数した後、出力信号を演算手段１７に
送る。この演算手段１７は放電停止時における数え落し
の補正を行なった後、計数結果、例えば計数率を表示手
段１８に送り計数結果を表示させる。First, as shown in FIG. 2(a), a high voltage of, for example, 3.4 KV is applied from the high voltage power supply 5 to the anode 4, and
A predetermined power is supplied from the heating power source 20 and energized. Thereby, the anode 4 is heated to, for example, about +00°C. At this time, low-velocity electrons are emitted from the surface of the sample 7. Electrons emitted from the sample 7 pass through the second grid electrode 8 and the first grid electrode 6 and are attracted to the anode 4. When the electrons reach the vicinity of the anode 4, the electrons are accelerated by a strong electric field near the anode 4, causing a gas discharge. Due to this gas amplification effect, the potential of the voltage applied to the anode 4 decreases as shown in FIG. 2(a), and an electron pulse is generated. The electron pulse generated at the anode 4 is transmitted to the amplifier 1
3 to a first pulse generator 14 and a second pulse generator 15. The first pulse generator 14 has a voltage of 30
Generate a rectangular wave pulse with time width Te at 0 V and send it to the first grid electrode 6, and increase the voltage of the first grid electrode 6 from 100 V to 400 V by Te time as shown in FIG. 2(b). . As a result, the potential difference between the anode 4 and the first grid electrode 6 decreases by 300V, and as a result, secondary electrons due to light and cations generated by the gas amplification effect cannot reach the discharge voltage, and the gas discharge disappears. On the other hand, the second
The pulse generator 15 sends a rectangular wave pulse with a time width Te and a voltage of -110V to the second grid electrode 8, and increases the voltage of the second grid electrode 8 from 80V to -130V as shown in FIG. 2(c).
decrease to. As a result, the positive ions generated by the gas amplification effect are captured by the second grid electrode 8 and neutralized. Then, when the time Te has elapsed, the first . Second
The voltages of the grid electrodes 8, 8 are each restored to their original voltages, and the low-speed electronic measuring device is in a state where it can detect electrons again. The electron pulses generated at the anode 4 are simultaneously sent to the counting means 16 via the amplifier 13, and after counting the number of electron pulses, the counting means 16 sends an output signal to the calculation means 17. The calculation means 17 corrects for omissions when discharging is stopped, and then sends the counting result, for example, the counting rate, to the display means 18 for displaying the counting result.
このようにして放出電子数が測定されるが、この測定時
の湿度、気温、圧力等は場所、時間等が異なることによ
り変動する。例えば、気温が常温より高くあるいは圧力
が常圧より低い場合には、大気の分子間距離が大きくな
り、これによって電子あるいは陰イオンが通過し易くな
る。このため、電子あるいは陰イオンが気体分子により
散乱される確率が減り気体放電が起こり易くなる。この
ような事態を防止するため、この実施例においては、測
定雰囲気（大気）の温度および圧力を温度センサー２１
および圧力センサー２３によって検知し、これら両セン
サー２１．２３からの信号を加熱電力制御回路２２を介
して加熱電源２０に送り、加熱電源２０から陽極４に供
給される電力を、気温の常温からの上昇分あるいは圧力
の常圧からの低下分に対応する値だけ低下させる。これ
により、陽極４の温度が低下するとともに陽極４周囲の
大気の温度も低下し、空気の分子間距離が小さくなる。The number of emitted electrons is measured in this way, but the humidity, temperature, pressure, etc. during this measurement vary depending on the location, time, etc. For example, when the temperature is higher than normal temperature or the pressure is lower than normal pressure, the distance between molecules in the atmosphere becomes large, making it easier for electrons or anions to pass through. Therefore, the probability that electrons or anions will be scattered by gas molecules decreases, making gas discharge more likely to occur. In order to prevent such a situation, in this embodiment, the temperature and pressure of the measurement atmosphere (atmosphere) are measured by the temperature sensor 21.
The signals from these two sensors 21 and 23 are sent to the heating power source 20 via the heating power control circuit 22, and the power supplied from the heating power source 20 to the anode 4 is adjusted from normal temperature to normal temperature. The pressure is decreased by a value corresponding to the increase or the decrease in pressure from normal pressure. As a result, the temperature of the anode 4 decreases, and the temperature of the atmosphere around the anode 4 also decreases, and the distance between air molecules becomes smaller.
この結果、気体放電の発生率が一定に維持され、環境条
件の変動が補正される。また、陽極４は、例えば１００
℃に加熱されているので、大気の湿度が高くなっても陽
極４の周囲の相対湿度は常に低く、第３図に示すように
、水蒸気によるバックグラウンドノイズとなる気体放電
の小さい領域で使用することができる。また、陽極４を
高温に保つことにより気体放電の動作電圧を低下させる
こともできる。As a result, the rate of occurrence of gas discharge is maintained constant and variations in environmental conditions are compensated for. In addition, the anode 4 has, for example, 100
℃, the relative humidity around the anode 4 is always low even if the atmospheric humidity is high, and as shown in Figure 3, it is used in areas where there is little gas discharge that causes background noise due to water vapor. be able to. Further, by keeping the anode 4 at a high temperature, the operating voltage of the gas discharge can be lowered.
なお、前述の実施例においては、加熱電源２０として交
流電源を使用したが、この発明においては直流電源を使
用してもよい。また、この発明においては、陽極４をヒ
ータによって間接的に加熱し、このヒータの温度を制御
することにより陽極４の温度を変化させるようにしても
よい。また、前述の実施例においては、温度、圧力セン
サー２１、２３によって大気の温度、圧力双方゛を測定
し、この測定結果に川ずいて陽極４の温度を制御するよ
うにしたが、この発明においては、温度センサー２１ま
たは圧力センサー２３のいずれか一方の測定結果にス（
すいて陽極の湿度を制御するようにしてもよい。In addition, in the above-mentioned embodiment, an AC power source was used as the heating power source 20, but a DC power source may be used in the present invention. Further, in the present invention, the temperature of the anode 4 may be changed by indirectly heating the anode 4 with a heater and controlling the temperature of this heater. Furthermore, in the above embodiment, both the temperature and pressure of the atmosphere were measured by the temperature and pressure sensors 21 and 23, and the temperature of the anode 4 was controlled based on the measurement results. is based on the measurement result of either the temperature sensor 21 or the pressure sensor 23.
Alternatively, the humidity of the anode may be controlled.
完ｉの」１果
以−１−説明したように、この発明によれば、大気条件
の変動に基＜ Ｎ１１ｌ定誤差の補正を極めて容易にか
つ簡ｔｐｉに行なうことができる。As described above, according to the present invention, it is possible to extremely easily and simply correct the <N11l constant error based on fluctuations in atmospheric conditions.
第１図はこの発明の一実施例を示す一部が回路で示ごれ
た断面図、第２図は低速電子測定装置の電圧変化を示す
グラフ、第３図は湿度が変化したときの計数率の変動を
示すグラフ、第４図は温度が変化したときの計数率の変
動を示すグラフ、第５図は圧力が変化したときの４数率
の変動を示すグラフである。
■・・・ケース ３・・・空間４・・・陽極
５・・・高圧電源６・・・格子電極
？・・・試ネ１２０・・・加熱電源Fig. 1 is a sectional view showing a part of the circuit as an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a graph showing voltage changes of a low-speed electronic measuring device, and Fig. 3 is a count when humidity changes. FIG. 4 is a graph showing changes in the count rate as the temperature changes, and FIG. 5 is a graph showing changes in the count rate as the pressure changes. ■...Case 3...Space 4...Anode 5...High voltage power supply 6...Grid electrode
? ...Test 120...Heating power supply
Claims (1)
スと、ケース内に収納され高電圧が印加された陽極と、
を備えた低速電子測定装置において、前記陽極を加熱す
るとともに、大気の温度、圧力を測定する温度センサー
または圧力センサーの少なくともいずれか一方の出力に
基ずいて、この加熱温度を制御する加熱手段を設けたこ
とを特徴とする低速電子測定装置。A case that serves as a cathode has a space inside that communicates with the atmosphere, and an anode that is housed within the case and has a high voltage applied to it.
A low-speed electronic measuring device equipped with a heating means that heats the anode and controls the heating temperature based on the output of at least one of a temperature sensor and a pressure sensor that measure the temperature and pressure of the atmosphere. A low-speed electronic measuring device characterized by:
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60005471A JPS61164177A (en) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | Slow electron measuring instrument |
| US06/819,226 US4740730A (en) | 1985-01-16 | 1986-01-15 | Apparatus for detecting low-speed electrons |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60005471A JPS61164177A (en) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | Slow electron measuring instrument |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164177A true JPS61164177A (en) | 1986-07-24 |
| JPH058790B2 JPH058790B2 (en) | 1993-02-03 |
Family
ID=11612155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60005471A Granted JPS61164177A (en) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | Slow electron measuring instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61164177A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4823368A (en) * | 1987-06-30 | 1989-04-18 | Rikagaku Kenkyujyo | Open counter for low energy electron detection with suppressed background noise |
| JP2007263804A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Toshiba Corp | Radiation measuring device and method |
| JP2020071112A (en) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 株式会社日立製作所 | Radiation monitor and method for measuring radiation |
-
1985
- 1985-01-16 JP JP60005471A patent/JPS61164177A/en active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4823368A (en) * | 1987-06-30 | 1989-04-18 | Rikagaku Kenkyujyo | Open counter for low energy electron detection with suppressed background noise |
| JP2007263804A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Toshiba Corp | Radiation measuring device and method |
| JP2020071112A (en) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 株式会社日立製作所 | Radiation monitor and method for measuring radiation |
| WO2020090236A1 (en) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 株式会社日立製作所 | Radiation monitor and radiation measurement method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH058790B2 (en) | 1993-02-03 |
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