(57)【要約】【課題】通常、物質内に存在する放射線物質を検知することは困難であるが、これを検知するための技術を提供する。【解決手段】放射線が物質内部で飛び交うと電離し、一部はイオン再結合し、それ以外のものは物質表面上に分極する。だから、誘電計数管１で検知部分に使われている薄膜誘電性物質を含む誘電計数管に電圧をかけて、存在する電離物をより強力に誘電し、その微弱な電位差を検知し、電位差を増幅器２で増幅し、温度に応じて補正装置３もしくは温度計６によって補正を行い、物質内の電離状態を解析表示装置４もしくは補正解析表示装置５で知ることができる。さらに、微弱ながら各放射線も直接検知できる。必ずしも電離状態だからといって放射線によるものとは決定できないが、通常電離しえない物質においては、異常が起こっていると考えられるし、物質内の電離状態がわかるので、人間の患部の痛み、腫瘍などの有無を判定することも可能となった。【選択図】図２，１６，１８
2013057803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線およびイオンを計測するための該検出装置であり、前記検出装置は電磁シールド、計数管、増幅器、補正装置、解析表示装置であり、補助的に前記電磁シールドは、入射窓に周囲および接触部からの静電気、および、放射線の種類を特定するために網状もしくは箔状の電磁シールドで覆うことも可能であり、前記計数管の周囲は手が触れても良いように静電気防止の為、絶縁体（塗料、紙、ゴムなど）で覆い、前記計数管は通常のＧＭ管や比例計数管の構造と同様であるが、電気の陰極陽極を逆に計数管へかけることによって誘電性を高めることを可能にし、誘電性薄膜と内部ガスと使用電圧が異なり、前記誘電性薄膜は放射線の入る入射窓を誘電性のもの（プラスチック［ポリエチレン］など）の薄膜などによって覆ってあり、外部における電離状態にある帯電物質からの誘電と、また、計数管内部において低電圧をかけられた電場領域を放射線が通過し電離してしまった大気及び物質を誘電検出することによって得られた電位差を増幅させ電圧値として示すことができ、このとき、前記内部ガスは通常の大気、もしくは不活性ガスを使い、前記使用電圧は再結合領域の低電圧を使い、前記増幅器にて電圧変化を増幅し、前記補正装置は、補助的に、より正確なエネルギー値を得る為、温度などによる影響を補正することも付加できるものとし、前記解析表示装置は、放射線によるエネルギー値は電圧を測定することによって得られ、電圧計、もしくは、オシロスコープ、ＰＣなどの機器を使い測定し、その結果を解析することによって、放射線の強度、および、線種と物質の特定を行なうことが出来ることに特徴がある。 
【請求項２】
前記計数管は、通常ガイガーミュラー計数管、および、比例計数管で使われていない再結合領域の低電圧域を使い、検出器に使用することが可能であることを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。 
【請求項３】
前記計数管は、計数管内部の電気を通常の計数管と比べて陰極陽極を逆方向にかけることによって、より誘電性を高め、測定することができることを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。 
【請求項４】
前記計数管は、計数管内のガスは通常の大気もしくは不活性ガスを使い検出できることを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。 
【請求項５】
前記計数管は、誘電性の（プラスチック［ポリエチレン］など）薄い膜で口径を覆い、物質の電離状況を調べることにより、食物や体内など内部に取り込まれている放射線源から放射線が届かない箇所の測定も可能にし、物質内で起こっている異常な電離状況が分かるようになることを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。 
【請求項６】
前記計数管は、電導性の電磁シールド（網、箔）を放射線検出する口径へ施すことにより、計数管外部に存在するイオンを除き、検出器内部へ飛び込んでくる、α線、β線、γ線、Ｘ線などの放射線のみを検出することも可能であることを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。 
【請求項７】
前記補正装置は、増幅を行なった場合に低電圧である為に見られる規則的な微小変化の処理、また、半導体の特性などによって変化して得られた値をより正確な値に補正することができるように、温度などによって適正な値にする補正装置を取り付けることによって、より正確な放射線エネルギー値の測定が可能になることを特徴とする、請求項１に記載の補正装置。 
【請求項８】
前記解析表示装置は、時間によって出力値として変化する電圧の値ごとに１つずつ加算することによって、粒子によってそれぞれ得られるエネルギー値の分布を求めることができ、それによって放射線の種類と放射性物質の特定を可能であることを特徴とする、請求項１に記載の解析表示装置。 
【請求項９】
請求項１に記載の前記補正装置と前記解析表示装置を使用しない場合は、パソコンを使って解析することができ、データ入力するために、低電圧であるので直接パソコンに備わっている音声入力を行なうＡＤ変換器を使うか、オシロスコープからデータをパソコンに読み込むかを行い、そのデータを基に、電圧の周期的微小変化の除去し、エネルギー分布図を作成し、エネルギーの固有パターンから物質を解析特定することが可能であることを特徴とする、解析表示方法。 
【請求項１０】
前記検出装置は、医療用として放射線治療を行なった際に細胞の電離状態を調べること、すなわち、電離状態にある体内の火傷、炎症、腫瘍などの検知をすることができ、それによって、より低線量での治療が可能となり、また、計数管を非常に近く、もしくは体表面に触れることで、炎症やがん細胞などにより活発に活動している細胞の電離している部分を誘電し、その部分の電離状態を除去でき、細胞の働きを沈静化、増殖を押さえることができることを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、通常放射線検出器で使われる計数管の電圧より低電圧のイオン再結合領域においても放射線を検出するものとし、放射線が外部へ届かない物質内にある場合でも、電離し物質表面に帯電したイオン物質を誘電性の薄膜の帯電によって誘電検知が可能になり、この発明によって検査物質を破壊することなく、周辺電離物および放射線検出を素早く安全にかつ簡易に検出できるものとなる。 
【背景技術】
【０００２】現在、放射線検出を行なう場合には、ガイガーカウンター、比例計数管、半導体検出器を使って行なっている。【０００３】このような放射線検出方式の技術として、非特許文献１に示すような、ガイガーカウンターは放射線の数を検出、特許文献１に示される比例計数管は放射線のエネルギーを検出、また、特許文献２に示される半導体検出器ではＣＣＤなどの技術を応用したものであり、高電圧を使ったり、検出器に使われる管はガスを充満させなければならなかったり、高い技術力を必要とする。【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／０５９９６６号
【特許文献２】特願平０４―２３００５８号
【非特許文献１】Elektronenzahlrohr zur Messung shwachster Aktivitaten, Geiger,H; Muller,W Die Naturwissenschaften,Volume 16, Issue 31, pp.617-618 08/1928
【非特許文献２】空気の電離量から分かる人体の吸収線量  荒木不次男
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  上記したガイガーミュラー計数管や半導体検出器などは放射線の数を、比例計数管は物質の特定などを行いうために広く普及されてきた。しかし、高電圧を使用するので注意が必要で、製作過程において技術力と費用を必要とするものである。その過程を簡易にし、かつ、誰でも作れるようにするためにこの手法を取り入れるものとする。【０００６】また通常、α線、β線などの放射線源は人体に取り込まれると計測が極めて難しくなる。【０００７】本発明者は、計数管によって検出される電圧と放射線の図６グラフを見て、通常使われていない再結合領域の電圧部分を使い、微弱な電圧変化を増幅させ検出するものを考えた。【０００８】また、空間中の電離状態を誘電し調べることにより、放射線物質を含んだ物質の特定だけでなく、医療用として体内における放射線による被曝、炎症、及び、電離状態にある、火傷、腫瘍、痛みなどの状況も検出できる。【０００９】そこで、本発明者は、通常使われていない低電圧と通常の空気を使い放射線などにより電離したものを誘電し、検出するものを完成させた。 
【課題を解決するための手段】
【００１０】請求項１に記載の発明は、放射線およびイオンを計測するための該検出装置であり、前記検出装置は電磁シールド、計数管、増幅器、補正装置、解析表示装置であり、補助的に前記電磁シールドは、入射窓に周囲および接触部からの静電気、および、放射線の種類を特定するために網状もしくは箔状の電磁シールドで覆うことも可能であり、前記計数管の周囲は手が触れても良いように静電気防止の為、絶縁体（塗料、紙、ゴムなど）で覆い、前記計数管は通常のＧＭ管や比例計数管の構造と同様であるが、電気の陰極陽極を逆に計数管へかけることによって誘電性を高めることを可能にし、誘電性薄膜と内部ガスと使用電圧が異なり、前記誘電性薄膜は放射線の入る入射窓を誘電性のもの（プラスチック［ポリエチレン］など）の薄膜などによって覆ってあり、外部における電離状態にある帯電物質からの誘電と、また、計数管内部において低電圧をかけられた電場領域を放射線が通過し電離してしまった大気及び物質を誘電検出することによって得られた電位差を増幅させ電圧値として示すことができ、このとき、前記内部ガスは通常の大気、もしくは不活性ガスを使い、前記使用電圧は再結合領域の低電圧を使い、前記増幅器にて電圧変化を増幅し、前記補正装置は、補助的に、より正確なエネルギー値を得る為、温度などによる影響を補正することも付加できるものとし、前記解析表示装置は、放射線によるエネルギー値は電圧を測定することによって得られ、電圧計、もしくは、オシロスコープ、ＰＣなどの機器を使い測定し、その結果を解析することによって、放射線の強度、および、線種と物質の特定を行なうことが出来ることに特徴がある。【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の計数管において、通常ガイガーミュラー計数管、および、比例計数管で使われていない再結合領域の低電圧域を使い、検出器に使用することが可能であることを特徴とする。【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の計数管において、計数管内部の電気を通常の計数管と比べて陰極陽極を逆方向にかけることによって、より誘電性を高め、測定することができることを特徴とする。【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の計数管において、計数管内のガスは通常の大気もしくは不活性ガスを使い検出できることを特徴とする。【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の計数管において、誘電性の（プラスチック［ポリエチレン］など）薄い膜で口径を覆い、物質の電離状況を調べることにより、食物や体内など内部に取り込まれている放射線源から放射線が届かない箇所の測定も可能にし、物質内で起こっている異常な電離状況が分かるようになることを特徴とする。【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の計数管において、電導性の電磁シールド（網、箔）を放射線検出する口径へ施すことにより、計数管外部に存在するイオンを除き、検出器内部へ飛び込んでくる、α線、β線、γ線、Ｘ線などの放射線のみを検出することも可能であることを特徴とする。【００１６】請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の補正装置において、増幅を行なった場合に低電圧である為に見られる規則的な微小変化の処理、また、半導体の特性などによって変化して得られた値をより正確な値に補正することができるように、温度などによって適正な値にする補正装置を取り付けることによって、より正確な放射線エネルギー値の測定が可能になることを特徴とする。【００１７】請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の解析表示装置において、時間によって出力値として変化する電圧の値ごとに１つずつ加算することによって、粒子によってそれぞれ得られるエネルギー値の分布を求めることができ、それによって放射線の種類と放射性物質の特定を可能であることを特徴とする。【００１８】請求項９に記載の発明は、解析表示方法において、請求項１に記載の補正装置と解析表示装置を使用しない場合は、パソコンを使って解析することができ、データ入力するために、低電圧であるので直接パソコンに備わっている音声入力を行なうＡＤ変換器を使うか、オシロスコープからデータをパソコンに読み込むかを行い、そのデータを基に、電圧の周期的微小変化の除去し、エネルギー分布図を作成し、エネルギーの固有パターンから物質を解析特定することが可能であることを特徴とする。【００１９】請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の検出装置において、医療用として放射線治療を行なった際に細胞の電離状態を調べること、すなわち、電離状態にある体内の火傷、炎症、腫瘍などの検知をすることができ、それによって、より低線量での治療が可能となり、また、計数管を非常に近く、もしくは体表面に触れることで、炎症やがん細胞などにより活発に活動している細胞の電離している部分を誘電し、その部分の電離状態を除去でき、細胞の働きを沈静化、増殖を押さえることができる。 
【発明の効果】
【００２０】請求項１に記載の発明によれば、放射線およびイオンを計測するための該検出装置であり、前記検出装置は電磁シールド、計数管、増幅器、補正装置、解析表示装置であり、補助的に前記電磁シールドは、入射窓に周囲および接触部からの静電気、および、放射線の種類を特定するために網状もしくは箔状の電磁シールドで覆うことも可能であり、前記計数管の周囲は手が触れても良いように静電気防止の為、絶縁体（塗料、紙、ゴムなど）で覆い、前記計数管は通常のＧＭ管や比例計数管の構造と同様であるが、電気の陰極陽極を逆に計数管へかけることによって誘電性を高めることを可能にし、誘電性薄膜と内部ガスと使用電圧が異なり、前記誘電性薄膜は放射線の入る入射窓を誘電性のもの（プラスチック［ポリエチレン］など）の薄膜などによって覆ってあり、外部における電離状態にある帯電物質からの誘電と、また、計数管内部において低電圧をかけられた電場領域を放射線が通過し電離してしまった大気及び物質を誘電検出することによって得られた電位差を増幅させ電圧値として示すことができ、このとき、前記内部ガスは通常の大気、もしくは不活性ガスを使い、前記使用電圧は再結合領域の低電圧を使い、前記増幅器にて電圧変化を増幅し、前記補正装置は、補助的に、より正確なエネルギー値を得る為、温度などによる影響を補正することも付加できるものとし、前記解析表示装置は、放射線によるエネルギー値は電圧を測定することによって得られ、電圧計、もしくは、オシロスコープ、ＰＣなどの機器を使い測定し、その結果を解析することによって、放射線の強度、および、線種と物質の特定を行なうことが出来る装置を提供することができる。【００２１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の計数管において、通常ガイガーミュラー計数管、および、比例計数管で使われていない再結合領域の低電圧域を使い、検出器に使用することが可能である装置を提供することができる。【００２２】請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の計数管において、計数管内部の電気を通常の計数管と比べて陰極陽極を逆方向にかけることによって、より誘電性を高め、測定することができる装置を提供することができる。【００２３】請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の計数管において、計数管内のガスは通常の大気もしくは不活性ガスを使い検出できる装置を提供することができる。【００２４】請求項５に記載の発明によれば、請求項１に記載の計数管において、誘電性の（プラスチック［ポリエチレン］など）薄い膜で口径を覆い、物質の電離状況を調べることにより、食物や体内など内部に取り込まれている放射線源から放射線が届かない箇所の測定も可能にし、物質内で起こっている異常な電離状況が分かるようになる装置を提供することができる。【００２５】請求項６に記載の発明によれば、請求項１に記載の計数管において、電導性の電磁シールド（網、箔）を放射線検出する口径へ施すことにより、計数管外部に存在するイオンを除き、検出器内部へ飛び込んでくる、α線、β線、γ線、Ｘ線などの放射線のみを検出することも可能である装置を提供することができる。【００２６】請求項７に記載の発明によれば、請求項１に記載の補正装置において、増幅を行なった場合に低電圧である為に見られる規則的な微小変化の処理、また、半導体の特性などによって変化して得られた値をより正確な値に補正することができるように、温度などによって適正な値にする補正装置を取り付けることによって、より正確な放射線エネルギー値の測定が可能になる装置を提供することができる。【００２７】請求項８に記載の発明によれば、請求項１に記載の解析表示装置において、時間によって出力値として変化する電圧の値ごとに１つずつ加算することによって、粒子によってそれぞれ得られるエネルギー値の分布を求めることができ、それによって放射線の種類と放射性物質の特定を可能である装置を提供することができる。【００２８】請求項９に記載の発明によれば、解析表示方法において、請求項１に記載の補正装置と解析表示装置を使用しない場合は、パソコンを使って解析することができ、データ入力するために、低電圧であるので直接パソコンに備わっている音声入力を行なうＡＤ変換器を使うか、オシロスコープからデータをパソコンに読み込むかを行い、そのデータを基に、電圧の周期的微小変化の除去し、エネルギー分布図を作成し、エネルギーの固有パターンから物質を解析特定することが可能である方法を提供することができる。【００２９】請求項１０に記載の発明によれば、検出装置において、医療用として放射線治療を行なった際に細胞の電離状態を調べること、すなわち、電離状態にある体内の火傷、炎症、腫瘍などの検知をすることができ、それによって、より低線量での治療が可能となり、また、計数管を非常に近く、もしくは体表面に触れることで、炎症やがん細胞などにより活発に活動している細胞の電離している部分を誘電し、その部分の電離状態を除去でき、細胞の働きを沈静化、増殖を押さえることができる。 
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本願発明の誘電性計数管検出器を示した模式構成図である。
【図２】誘電性計数管検知器模式図である。
【図３】反転誘電性計数管検知器模式図である。
【図４】比例計数管模式図である。
【図５】ガイガーミュラー計数管模式図である。
【図６】印加電圧と収集イオン数を示すグラフである。
【図７】温度と電圧の半導体特性を表すグラフである。
【図８】常時多量の電離を続ける物質を誘電計数管によって測定した、電圧計の値と時間推移を表すグラフである。
【図９】電離物がたまっている少量の電離状態を誘電計数管によって測定した、電圧計の値と時間推移を表すグラフである。
【図１０】誘電物質が近くにあり不正確な計測を表すグラフである。
【図１１】一時的に誘電物質がたまっていた場合を表すグラフである。
【図１２】オシロスコープで誘電測定したときの電圧変化を表すグラフである。
【図１３】オシロスコープによって誘電測定された値の周辺部との差分を表すグラフである。
【図１４】微小周期性をもつ波長範囲内の平均電圧値を表すグラフである。
【図１５】Δtの範囲内の電圧平均値を表すグラフである。
【図１６】図１２−図１５としたグラフである。
【図１７】図１６の絶対値を表すグラフである。
【図１８】収集イオンエネルギー分布グラフである。
【符号の説明】
【００３１】１  計数管部２  電圧増幅器部３  補正部４  解析表示部５  パソコン補正解析部６  温度計 
【発明を実施するための形態】
【００３２】空間到達距離としては遮蔽される物質が無い場合でもα線は４５〜１００ｍｍ、β線は１〜１５ｍ、γ線は∞となり、また、放射線を遮蔽できるものとしては、およそ、α線は紙一枚、β線アルミ板３ｍｍ、γ線コンクリート５０ｃｍもしくは鉛１０ｃｍ必要である。
【００３３】従って、体内や有機物内部に取り込まれた放射性物質はγ線でないと殆んど検知できない。
【００３４】だが、放射線によって細胞などが電離した場合には、体表面、有機物表面に電荷がたまり静電場ができるので、内部における電離状態を示すことができる。
【００３５】それら静電場を計測することによって放射線エネルギー量を示すことができ、細胞への放射線の影響状態が分かる。
【００３６】細胞に対して放射線の影響状況が分かると、医療用として放射線治療を行なった際に細胞の電離状態を調べることにより、電離状態にある体内の火傷、炎症、腫瘍などの検知をすることができ、それによって、より低線量での治療が可能となる。
【００３７】これは、痛みや、細胞が増殖するときに電離状態になるので、これをも検知するものである。
【００３８】また、計数管を非常に近く、もしくは体表面に触れることで、炎症やガン細胞などにより活発に活動している細胞の電離している部分を誘電し、その部分の電離状態を除去でき、細胞の働きを沈静化、増殖を押さえることができる。
【００３９】これは、細胞分裂を起こす際には、細胞が電離状態になる。電離することによって、より活発に細胞分裂が行なわれるので、これを抑えるために電離を外へ逃がすことを行なうことによって細胞分裂が起こりにくい状態にすることである。
【００４０】誘電を使い表面周辺にたまった電荷を検知することによって、放射線の出す総エネルギー量が分かる。
【００４１】測定状況として、放射線によって電荷がたまるので、図８のように検知器で測定したとき一瞬、電圧値は高くなるがしばらく経つと値が安定する。
【００４２】ただし、外部周辺に誘電物質があると、図１０のように、逆に電荷が誘電され、電圧値が低電圧もしくは０になることもある。
【００４３】その場合は周辺にある誘電物質を取り除き、計数管内の電圧値が元に戻るまで待ち、再度検知しなければ正確な放射線エネルギー量は判らない。
【００４４】このとき、誘電物質が取り除けない場合は、図２のように誘電計数管１の入射口に網状もしくは金属箔などの電磁シールドで覆い外部のイオンを遮蔽し、計数管内部に入ってくる放射線のみを検知することもできる。
【００４５】誘電しやすい物体や常に静電場を帯電する物体の値を知るためには、前もってバックグラウンドを測定し、バックグラウンド分を引いたその差が放射線エネルギー値を考えてよい。
【００４６】誘電計数管１は入射口を除いて周囲を絶縁体で包むことによって静電気が帯電している手などで触れても検出器に影響を及ぼさないようにし、増幅器２なども干渉しないように伝導性のものでさらに包むものとする。
【００４７】この増幅器２は差動増幅器を使い、微弱な信号を正確に増幅する。
【００４８】また、計数管部と薄膜誘電性物質としてはポリエチレンの内蓋のついた日本茶のお茶缶が使用できる。
【００４９】計数管１について、図２より中心軸からの半径ｒ、線の半径a、筒の半径b、とすると電場Ｅ（ｒ）は以下のように与えられる。【数１】
2013057803.tif 000003
【００５０】イオン再結合をしないためにより電圧を高めても良いが、低電圧にするのは２点理由がある。
【００５１】第一に、それら再結合領域の低電圧域では電圧は放射線のエネルギー値と原点から正比例し表すことができるので、単純に電圧変化がＮ倍になった場合には、放射線量もＮ倍になったと考えることが出来る。
【００５２】第二に、補正解析表示装置５で使う場合に、ハードウェアのオシロスコープが無くとも、ＰＣ用のフリーソフトなどのオシロスコープもあり、直接、パソコンの音源入力は１６ビットの分解能でサンプリング速度が４４．１ｋＨｚであるのでこれを使うことができる。
【００５３】ただし、パソコンの音源ボードが破損しないように入力電圧の上限を７Ｖ以下に抑えておかなければならない。
【００５４】ここでは仮に低電圧である再結合領域のＶ＝９[Ｖ]、a=0.3mm,b=30mmとすると、Ｅ(r)=9/(2.4771×r)=3.633/r  なので、直接パソコンから計測できる。
【００５５】また、パソコンに直接接続しないならば、印加電圧と収集イオン数の図６のグラフより、１００Ｖ付近のイオン再結合領域はもとより、比例計数管領域などでも誘電検知可能である。
【００５６】増幅装置２は微弱な電圧変化を安定的かつ正確にとらえるために、通常医療で使われている差動増幅器を使い、電圧を増幅して検知する。
【００５７】補正装置３において、増幅を行なった場合に低電圧である為に見られる規則的な微小変化の処理は１周期の値を全て積分、または加算して、周期的変化を取り除く図１４。
【００５８】もしくは、フーリエ変換をし、特定周波数の値を取り除き、逆フーリエ変換を行い、規則的微小変化部分を除去することも可能である。また、フーリエ変換しなくても、微小周囲δの平均をとり図１５、元のデータから引くと簡単に電離値が求めることができる図１６（a)。
【００５９】一番補正の必要性が高いものは半導体の温度補正であるので、半導体の特性などによって変化して得られた値をより正確な値に補正することができるように、温度などの影響によって変化する値を適正な値にする補正装置を取り付けることによって、より正確な放射線エネルギー値の測定が可能になる。
【００６０】温度計６と組み合わせて、増幅装置半導体の温度特性を求めてみると、低温ほど電気抵抗が大きく、高温ほど電気抵抗が小さいため、補正解析表示装置５で測定する場合には、計測時の温度も共に測定し、計算して正確な電離エネルギー値を得ることができる。
【００６１】実験値、図７（a）より、通常、半導体を使った増幅器の特性を示す式はＴ＝Ｔ0＋αlog(βＶ)であるが、実験の結果、低温部での誤差が大きくなってしまうので、√Ｖをかけてやり、より実験値に近い値を図７（ｂ）のように得ることができた。
【００６２】温度T、測定電圧V、任意の定数Ｔ0、α、βとする。【数２】
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【００６３】温度による補正は、式２によって、求めることができ、定数部Ｔ0、α、βは計数管の大きさ、及び、半導体の性質によって変わるものとする。
【００６４】補正装置３を経由して測定する場合には、逆の働きを持つ、リニア抵抗器、サーミスタ及び白金測温抵抗体などと組み合わせて温度による測定電圧の変化が生じないようにする。
【００６５】これを例えばサーミスタを使って補正しようとすると、抵抗Ｒ、温度Ｔ，Ｂ定数Ｂ、はサーミスタの特性より以下のようになる。【数３】
2013057803.tif 000005
ＴS:ＲS(Ω)のサーミスタ温度ＲS:ＴS(℃)の抵抗値Ｔ:抵抗Ｒ(Ω)の求めたい温度Ｒ:温度Ｔ(℃)の求めたい抵抗値
【００６６】なお、サーミスタの温度抵抗特性は近似的にSteinhart式によるとこの様に記述できる。【数４】
2013057803.tif 000006
【００６７】リニア抵抗器、及び白金測温抵抗体などの場合はまた、別の計算式を使わなければならないが、ＩＣ化温度センサーを使えば、式２の特性に合った抵抗値を設定することができる。
【００６８】解析表示装置４、または補正解析表示装置５としては、放射線によるエネルギー値は電圧を測定することによって得られ、電圧計、オシロスコープ、ＰＣ，もしくは専用の回路などの機器を使う。
【００６９】誘電計数管１でイオンを計測するのでイオン流動速度も考慮に入れなければならない。
【００７０】イオン流動速度は電場に比例、圧力に反比例、およそ１(atm cm2/sV)比例定数αを再結合係数といい、気体の種類、温度、圧力によって変わる。【数５】
2013057803.tif 000007
【００７１】流動（ドリフト）とは荷電粒子が気体分子と低エネルギー衝突を繰り返しながら、電場方向へ移動することである。
【００７２】その流動速度ｖは低電場では電場強度Ｅに比例し、移動度μを比例定数とし、以下のように記す。【数６】
2013057803.tif 000008
電子の場合2013057803.tif 000009
イオンの場合2013057803.tif 000010
電子の流動速度よりイオンの流動速度は約３桁ほど小さい。
【００７３】だから、直接電圧計を接続し簡易的に計測する場合には、ある一定の速度で誘電計数管１を移動させて検知した方が電離値を読みやすい。
【００７４】その為、体内などを計測する場合には、円を画くようにして計測すると良い。
【００７５】明らかに放射線源が多く存在する場合には、誘電計数管１を動かさずに計測すると、電圧値の変化は図８のようなグラフになる。
【００７６】また、少量存在する場合には、図９のようになり、その部分に一時的に溜まったイオンを計測するが、しばらく経つと元の状態にもどる。
【００７７】しかし、誘電計数管１を測定場所から離し数秒経ってから近づけても同様になる場合には、少量であるがイオンを発生させるものが存在するということができる。
【００７８】また、計測付近に別の誘電体がある場合には、図１０のように電圧値が低下し、正確に測定することが出来ない。
【００７９】従ってそのような場合には、誘電体を取り除き、図１１のように元の電圧に戻るのを待たなければならない。
【００８０】また、もしくは、誘電計数管１の測定口に電磁シールドを施すか、図３のように計数管の電場の極性状態を＋−逆にして、通常の計数管として測定することができる。
【００８１】測定結果を解析することによって、電圧計では放射線の単位時間あたりのエネルギー強度、オシロスコープとＰＣを使ってエネルギーの分布図を作成し線種と物質の特定を行なうことが出来る。
【００８２】オシロスコープから電圧変化データを補正解析表示装置５へ入力する。
【００８３】例えば、時間における電圧変化のグラフ図１２より、分布図を作成する。
【００８４】ただし、簡易補正のみか、補正装置が無い、もしくは前の段階で補正していない場合には、半導体による増幅検知する際に見られる規則的微小変化と大気状態における変化に応じて、ここで補正を施す。
【００８５】元データをグラフ図１２とした場合の補正方法として、（１）ある範囲内Δtの隣接する最高値Ｖmax(Δt)、最低値Ｖmin(Δt)とし、【数７】
2013057803.tif 000011
波長内が大きく区分されている場合には有効であり、パルスなども特定しやすい。Δt=1の場合は|V(t)-V(t+1)|と同じであり、Δt=２として処理をすると図１３（a）のようになる。また、この(a)の閾値を0.01として処理をすると図１３（ｂ）のグラフが得られる。
【００８６】（２）波長λの範囲の値の平均値をとる。【数８】
2013057803.tif 000012
【００８７】しかし、測定器は時間的に離散系なので、【数９】
2013057803.tif 000013
【００８８】ここでは、λ＝４１４として計算を行ないグラフにすると、図１４のグラフとなり、波長内に検出された値を加算するので、線種が特定しにくいが、放射線のエネルギー変動が求めやすい。
【００８９】（３）周期に合わせて値を引くV(t)[実測値]-φ(t)、    正確な値が求まり、放射線種の特定も可能である。連続系では【数１０】
2013057803.tif 000014
【００９０】しかし、測定器は時間的に離散系なので、【数１１】
2013057803.tif 000015
【００９１】ここでは、δ＝５「δの１は0.00004秒に相当する」とし元データV(t)を処理すると、図１５のような半導体による増幅による、微小周期的なφ（ｔ）のグラフが得られる。
【００９２】ここから、実測値Ｖ（ｔ）を削除すると、Ｖ（ｔ）−φ（ｔ）となり、図１６（a)のパルスと雑音の混じったグラフが得られる。
【００９３】閾値を0.0065として雑音部分を削除すると図１６（ｂ)のパルスのみが表示された。
【００９４】また、この図１６（ｂ)のグラフより電圧差０より、ほぼ＋成分と−成分にまたがるもの６０、３５０、７２０［×0.00004s］の地点に見られるが、これは途中でイオン再結合が起こらずにそれぞれ計測されたものと考えられる。
【００９５】それ以外の＋だけ、もしくは−だけの部分はイオン再結合が起こり、片方の電荷のみ検出されたものである。
【００９６】例えば、これより正確な測定値を得るためには、上下に反応する値の数:a、＋方向に反応した数:b、−方向に反応した数:c、どちらにも反応しないでイオン再結合によって消えた数：d、＋方向の電圧平均値V+、−方向の電圧平均値V-、イオン再結合補正係数kSとする、なおkSは印加電圧と計数管によって決定される固有の定数である。【数１２】
2013057803.tif 000016
【００９７】このグラフではa=3、b=3、c=3となるので、dの値はa/(b+c)=(b+c)/dより、3/6=6/dとなるので、d=12となり、カウント数としての補正値は(a+b+c+d)/(a+b+c) =(3+3+3+12)/9 = 21/9を実際計測された値に乗算させてやり9×21/9=21個として計算できる。
【００９８】図１６（a)の絶対値を取り｜Ｖ（ｔ）−φ（ｔ）｜とすると、図１７（a）ができる。
【００９９】閾値を0.0065とし、閾値以下の雑音部分を削除すると図１７（ｂ）グラフのような、時間に対する電圧のパルス波高が得られる。
【０１００】電圧のパルス波高は収集イオンエネルギーとなり、図１６のような値をより長い時間計測しΔ（Ｖ（ｔ）−φ（ｔ））ごとに電圧差値を区分して数えると、図１８のように表示でき、波高によって放射線粒子の特定ができる。
【０１０１】また、それらの値を単位時間ごとに処理することによって、エネルギーの時間変化の推移がわかる。  
【図１】
2013057803.tif 000017
【図２】
2013057803.tif 000018
【図３】
2013057803.tif 000019
【図４】
2013057803.tif 000020
【図５】
2013057803.tif 000021
【図６】
2013057803.tif 000022
【図７】
2013057803.tif 000023
【図８】
2013057803.tif 000024
【図９】
2013057803.tif 000025
【図１０】
2013057803.tif 000026
【図１１】
2013057803.tif 000027
【図１２】
2013057803.tif 000028
【図１３】
2013057803.tif 000029
【図１４】
2013057803.tif 000030
【図１５】
2013057803.tif 000031
【図１６】
2013057803.tif 000032
【図１７】
2013057803.tif 000033
【図１８】
2013057803.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月19日(2013.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線およびイオンを計測するための該検出装置であり、前記検出装置はシールド、検知器、増幅器、補正装置、解析表示装置であり、前記シールドは外部の電離状態を測定する場合には装着せず、筒型の検知器内部において放射線が入射し発生する電離状態を測定する場合に補助的に使用し、入射窓に周囲および接触部からの静電気、および、放射線の種類を特定するために網状もしくは箔状（線種特定のため板状に厚くなる場合もある）のシールドで覆うことも可能であり、前記検知器の周囲は手が触れても良いように静電気防止の為、絶縁体（塗料、紙、ゴムなど）で覆い、前記検知器は通常のＧＭ管や比例計数管の構造と一見同様に見られるが、分極の誘電率の高い物質（プラスチック［ポリエチレンなど］）を使った窓の部分に電圧をかけることによって、静電誘導を行い、検知器外部周辺に存在する荷電粒子を検知することも可能で、誘電性薄膜と内部ガスと使用電圧が異なり、前記誘電性薄膜は放射線の入る入射窓を誘電性のもの（プラスチック［ポリエチレン］など）の薄膜などによって覆ってあり、検知器外部における電離状態にある帯電物質からの誘電と、また、検知器内部において低電圧をかけられた電場領域を放射線が通過し電離してしまった大気及び物質を誘電検出することによって得られた電位差を増幅させ電圧値として示すことができ、このとき、前記内部ガスは通常の大気、もしくは不活性ガスを使い、前記使用電圧は再結合領域の低電圧を使い通常は直流電流を使い、その場合は検知器を近づけると帯電量が測定でき、交流を使用し継続的に帯電量を測定できる。そして、前記増幅器にて電圧変化を増幅し、前記補正装置は、補助的に、より正確なエネルギー値を得る為、温度湿度などによる半導体の影響、電離状態の検知の変化や電圧の周期性変化を補正することも付加できるものとし、前記解析表示装置は、放射線によるエネルギー値は電圧を測定することによって得られ、電圧計、もしくは、オシロスコープ、ＰＣなどの機器を使い測定し、その結果を解析することによって、放射線の強度、および、線種と物質の特定を行なうことが出来るだけでなく、電離状態を観測することが出来るので、物体内の分極状態や電流検知なども可能となり、また、逆にそれらの電離状態の制御も可能とすることに特徴がある。
【請求項２】
前記検知器は、通常ガイガーミュラー計数管、および、比例計数管で使われていない再結合領域の低電圧域を使うため、周囲の微弱な電離状態も検知することが可能であることを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記検知器は、窓の部分に（プラスチック）などの分極率の高い素材を使い電圧をかけ分極させ、誘電性を高めることによって、検知器外部に存在する電子を検知し、周辺の電離状態を測定することができることを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。
【請求項４】
前記検知器は、検知器内のガスは通常の大気もしくは不活性ガスを使い検出できることを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。
【請求項５】
前記検知器は、誘電性の高い（プラスチック［ポリエチレン］など）薄い膜で口径を覆い、物質の電離状況を調べることにより、食物や体内など内部に取り込まれている放射線源から放射線が届かない箇所の測定も可能にし、物質内で起こっている異常な電離状況が分かるようになることを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。
【請求項６】
前記検知器は、シールド（網、箔）を放射線検出する口径へ施すことにより、検知器外部に存在するイオンを除き、検出器内部へ飛び込んでくる、α線、β線、γ線、Ｘ線などの放射線のみを検出することも可能であることを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。
【請求項７】
前記補正装置は、増幅を行なった場合に低電圧である為に見られる規則的な微小変化の処理、また、半導体の特性などによって変化して得られた値をより正確な値に補正することができるように、温度湿度などによって適正な値にする補正装置を取り付けることによって、より正確な放射線エネルギー値や試料物質の電離状態が測定可能になることを特徴とする、請求項１に記載の補正装置。
【請求項８】
前記解析表示装置は、時間によって出力値として変化する電圧の値をｎ個に区分化してΔＥ１〜ΔＥｎとし、電圧値が、あるｉ番目の範囲に収まる出力値になった場合にΔＥｉの値を１つずつ加算することによって、粒子によってそれぞれ得られるエネルギー値の分布を求めることができ、それによって放射線の種類と放射性物質の特定や測定物質内の電離状態の特性を知ることを可能であることを特徴とする、請求項１に記載の解析表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載の前記補正装置と前記解析表示装置を使用しない場合は、パソコンを使って解析することができ、データ入力するために、低電圧であるので直接パソコンに備わっている音声入力を行なうＡＤ変換器を使うか、オシロスコープからデータをパソコンに読み込むかを行い、そのデータを基に、電圧の周期的微小変化を除去し、エネルギー分布図を作成し、エネルギーの固有パターンから物質を解析特定することや、測定物質内の電離状態を正確に検知することが可能であることを特徴とする、解析表示方法。
【請求項１０】
前記検出装置は、医療用として放射線治療を行なった際に細胞の電離状態を調べること、すなわち、電離状態にある体内の火傷、炎症、腫瘍、脳波、または物質（花崗岩に含まれる石英など）にかかる圧力による地震予測などの検知器外部の電離状態を検知することができ、またそれによって、より低線量での治療が可能なことや、検知器を非常に近く、もしくは表面に触れることで、炎症やがん細胞などにより活発に活動している細胞の電離している部分を誘電し、その部分の電離状態を除去でき、細胞の働きを沈静化、増殖を押さえることができることや、逆圧電効果を使い地震などの原因である物質（石英など）に加わっている圧力を物質の形を変形させることによって減らすことが出来ること、細胞の増殖を促したり、脳波の状態を操作するなど、電圧、電流を変えることで物質内の電離状態を逆に変化させることを可能とすることなど電離状態を制御することを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、通常放射線検出器で使われる計数管の電圧より低電圧のイオン再結合領域においても放射線を検出するものとし、放射線源が外部へ届かない試料物質内にある場合でも、電離し物質表面に帯電したイオン物質を誘電性の薄膜の帯電によって誘電検知が可能になり、この発明によって検査物質を破壊することなく、周辺電離物および放射線検出を素早く安全にかつ簡易に検出できるものとなる。また、今までの検知器は検知器内部での電離状態のみを測定していたが、検知器外部の電離状態を観測することが出来るので、その他の応用範囲としては、検知器外部の分極状態や電流検知なども可能となった。「圧電効果」など花崗岩に含まれる石英やセラミックスなどは圧力を加えると圧電効果によって電流が生じるものの測定ができ、地中岩盤の圧力状態や、脳波などの測定の測定も可能となる。さらに、電圧を変化させることによって、逆に測定だけでなく原因となる状況を変化させることも可能であり、花崗岩に加わっている力を「逆圧電効果」などによって花崗岩を変形することによって圧力を減らしたり、体外部より脳波や神経に作用させ体内のシナプスによる信号の経路や反応を変化させたり、細胞の増殖を促進もしくは押さえることが可能である。
背景技術
［０００２］
現在、放射線検出を行なう場合には、ガイガーカウンター、比例計数管、半導体検出器を使って行なっている。
［０００３］
このような放射線検出方式の技術として、非特許文献１に示すような、ガイガーカウンターは放射線の数を検出、特許文献１に示される比例計数管は放射線のエネルギーを検出、また、特許文献２に示される半導体検出器ではＣＣＤなどの技術を応用したものであり、高電圧を使ったり、検出器に使われる管はガスを充満させなければならなかったり、高い技術力を必要とする。また、非特許文献３の地震予測などは直接地電流を測定するＶＡＮ法やＦＭ波を測定する手法などがあるが未だ正確に予知するにはいたっていない。体内の腫瘍や痛みなどを検知する手法が確立されておらず、脳波の測定も頭部に接触しないと難しい状態である。外部の電離状況を測定可能な物では箔検電器や市販されている静電気測定器（電位測定器）などがあるが、僅かの値は測定できず、総量を量ることのみで、時間的変化を測定することが出来ない。
［０００４］
特許文献１：国際公開第２００８／０５９９６６号
特許文献２：特願平０４−２３００５８号
非特許文献１：Ｅｌｅｋｔｒｏｎｅｎｚａｈｌｒｏｈｒ  ｚｕｒ  Ｍｅｓｓｕｎｇ  ｓｈｗａｃｈｓｔｅｒ  Ａｋｔｉｖｉｔａｔｅｎ，Ｇｅｉｇｅｒ．Ｈ；Ｍｕｌｌｅｒ．Ｗ  Ｄｉｅ  Ｎａｔｕｒｗｉｓｓｅｎｓｃｈａｆｔｅｎ，Ｖｏｌｕｍｅ  １６，Ｉｓｓｕｅ  ３１，ｐｐ．６１７−６１８  ０８／１９２８
非特許文献２：空気の電離量から分かる人体の吸収線量  荒木不次男
非特許文献３：Ｐ．Ｖａｒｏｔｓｏｓ  ａｎｄ  Ｏ．Ｋｕｌｈａｎｅｋ（ｅｄｓ．），″Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ  Ｍｏｄｅｌｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｅａｒｔｈ’ｓ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｆｉｅｌｄ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ  ｒｅｌａｔｅｄ  ｔｏ  Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ″，Ｔｅｃｔｏｎｏｐｈｙｓｉｃｓ，２２４，Ｎｏ．１／３，Ａｕｇｕｓｔ  ３０，１９９３．
発明の開示
発明が解決しようとする課題
［０００５］
上記したガイガーミュラー計数管や半導体検出器などは放射線の数を、比
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
例計数管は物質の特定などを行うために広く普及されてきた。しかし、高電圧を使用するので注意が必要で、製作過程において技術力と費用を必要とするものである。その過程を簡易にし、かつ、誰でも作れるようにするためにこの手法を取り入れるものとする。
［０００６］
また通常、α線、β線などの放射線源は人体に取り込まれると計測が極めて難しくなる。
［０００７］
本発明者は、計数管によって検出される電圧と放射線の図６グラフを見て、通常使われていない再結合領域の電圧部分を使い、微弱な電圧変化を増幅させ検出するものを考えた。
［０００８］
また、空間中の電離状態を誘電し調べることにより、放射線物質を含んだ物質の特定だけでなく、医療用として体内における放射線による被曝、炎症、及び、電離状態にある、火傷、腫瘍、痛みなど、あらゆる空間中や測定物質内の微弱な電流による電圧変化の状況も検出でき、例えば、脳波や地震直前に発生する地電流などの測定も可能となる。そして、検知器サイズを大きくすることで帯電場も除去もでき、また逆に検知器の電流、電圧を変化させることにより、電離状態の原因となる状況を変えることが可能となる。
［０００９］
そこで、本発明者は、通常使われていない低電圧と通常の空気を使い検知器外部や内部において電離したものを誘電し、検出するものを完成させた。
課題を解決するための手段
［００１０］
請求項１に記載の発明は、放射線およびイオンを計測するための該検出装置であり、前記検出装置はシールド、検知器、増幅器、補正装置、解析表示装置であり、前記シールドは検知器外部の電離状態を測定する場合には装着せず、筒型の検知器内部において放射線が入射し発生する電離状態を測定する場合に補助的に使用し、入射窓に周囲および接触部からの静電気、および、放射線の種類を特定するために網状もしくは箔状（線種特定のため板状に厚くなる場合もある）のシールドで覆うことも可能であり、前記検知器の周囲は手が触れても良いように静電気防止の為、絶縁体（塗料、紙、ゴムなど）で覆い、前記検知器は通常のＧＭ管や比例計数管の構造と一見同様に見られるが、分極の誘電率の高い物質（プラスチック［ポリエチレンなど］）を使った窓の部分に電圧をかけることによって、静電誘導を行い、検知器外部周辺に存在する荷電粒子を検知することも可能で、誘電性薄膜と内部ガスと使用電圧が異なり、前記誘電性薄膜は放射線の入る入射窓を誘電性のもの（プラスチック［ポリエチレン］など）の薄膜などによって覆ってあり、検知器外部における電離状態にある帯電物質からの誘電と、また、検知器内部において低電圧をかけられた電場領域を放射線が通過し電離してしまった
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
大気及び物質を誘電検出することによって得られた電位差を増幅させ電圧値として示すことができ、このとき、前記内部ガスは通常の大気、もしくは不活性ガスを使い、前記使用電圧は再結合領域の低電圧を使い通常は直流電流を使い、その場合は検知器を近づけると帯電量が測定でき、交流を使用し継続的に帯電量を測定できる。そして、前記増幅器にて電圧変化を増幅し、前記補正装置は、補助的に、より正確なエネルギー値を得る為、温度湿度などによる半導体の影響や電離状態の検知の変化を補正することも付加できるものとし、前記解析表示装置は、放射線によるエネルギー値は電圧を測定することによって得られ、電圧計、もしくは、オシロスコープ、ＰＣなどの機器を使い測定し、その結果を解析することによって、放射線の強度、および、線種と物質の特定を行なうことが出来るだけでなく、電離状態を観測することが出来るので、測定物体内の分極状態や電流検知なども可能となり、また、逆にそれらの電離状態の制御も可能とすることに特徴がある。
［００１１］
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の検知器は、通常ガイガーミュラー計数管、および、比例計数管で使われていない再結合領域の低電圧域を使うため、周囲の微弱な電離状態も検知することが可能であることを特徴とする。
［００１２］
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の検知器において、窓の部分に（プラスチック）などの分極率の高い素材を使い電圧をかけ分極させ、誘電性を高めることによって、検知器外部に存在する電子を検知し、周辺の電離状態を測定することができることを特徴とする。
［００１３］
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の検知器において、検知器内のガスは通常の大気もしくは不活性ガスを使い検出できることを特徴とする。
［００１４］
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の検知器において、誘電性の高い（プラスチック［ポリエチレン］など）薄い膜で口径を覆い、物質の電離状況を調べることにより、食物や体内など内部に取り込まれている放射線源から放射線が届かない箇所の測定も可能にし、物質内で起こっている異常な電離状況が分かるようになることを特徴とする。
［００１５］
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の検知器において、シールド（網、箔）を放射線検出する口径へ施すことにより、検知器外部に存在するイオンを除き、検出器内部へ飛び込んでくる、α線、β線、γ線、Ｘ線などの放射線のみを検出することも可能であることを特徴とする。
［００１６］
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の補正装置において、増幅を行な
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
った場合に低電圧である為に見られる規則的な微小変化の処理、また、半導体の特性などによって変化して得られた値をより正確な値に補正することができるように、温度湿度などによって適正な値にする補正装置を取り付けることによって、より正確な放射線エネルギー値や試料物質の電離状態が測定可能になることを特徴とする。
［００１７］
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の解析表示装置において、時間によって出力値として変化する電圧の値をｎ個に区分化してΔＥ１〜ΔＥｎとし、電圧値が、あるｉ番目の範囲に収まる出力値になった場合にΔＥｉの値を１つずつ加算することによって、粒子によってそれぞれ得られるエネルギー値の分布を求めることができ、それによって放射線の種類と放射性物質の特定や測定物質内の電離状態の特性を知ることを可能であることを特徴とする。
［００１８］
請求項９に記載の発明は、解析表示方法において、請求項１に記載の補正装置と解析表示装置を使用しない場合は、パソコンを使って解析することができ、データ入力するために、低電圧であるので直接パソコンに備わっている音声入力を行なうＡＤ変換器を使うか、オシロスコープからデータをパソコンに読み込むかを行い、そのデータを基に、電圧の周期的微小変化を除去し、エネルギー分布図を作成し、エネルギーの固有パターンから物質を解析特定することや、測定物質内の電離状態を正確に検知することが可能であることを特徴とする。
［００１９］
請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の検出装置において、医療用として放射線治療を行なった際に細胞の電離状態を調べること、すなわち、電離状態にある体内の火傷、炎症、腫瘍、脳波、または物質（花崗岩に含まれる石英など）にかかる圧力による地震予測などの検知器外部の電離状態を検知することができ、またそれによって、より低線量での治療が可能なことや、検知器を非常に近く、もしくは表面に触れることで、炎症やがん細胞などにより活発に活動している細胞の電離している部分を誘電し、その部分の電離状態を除去でき、細胞の働きを沈静化、増殖を押さえることができることや、逆圧電効果を使い地震などの原因である物質（石英など）に加わっている圧力を物質の形を変形させることによって減らすことが出来ること、細胞の増殖を促したり、脳波の状態を操作するなど、電圧、電流を変えることで物質内の電離状態を逆に変化させることを可能とすることなど電離状態を制御することを特徴とする。
発明の効果
［００２０］
請求項１に記載の発明によれば、放射線およびイオンを計測するための該検出装置であり、前記検出装置はシールド、検知器、増幅器、補正装置、
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
解析表示装置であり、前記シールドは外部の電離状態を測定する場合には装着せず、筒型の検知器内部において放射線が入射し発生する電離状態を測定する場合に補助的に使用し、入射窓に周囲および接触部からの静電気、および、放射線の種類を特定するために網状もしくは箔状（線種特定のため板状に厚くなる場合もある）のシールドで覆うことも可能であり、前記検知器の周囲は手が触れても良いように静電気防止の為、絶縁体（塗料、紙、ゴムなど）で覆い、前記検知器は通常のＧＭ管や比例計数管の構造と一見同様に見られるが、分極の誘電率の高い物質（プラスチック［ポリエチレンなど］）を使った窓の部分に電圧をかけることによって、静電誘導を行い、検知器外部周辺に存在する荷電粒子を検知することも可能で、誘電性薄膜と内部ガスと使用電圧が異なり、前記誘電性薄膜は放射線の入る入射窓を誘電性のもの（プラスチック［ポリエチレン］など）の薄膜などによって覆ってあり、検知器外部における電離状態にある帯電物質からの誘電と、また、検知器内部において低電圧をかけられた電場領域を放射線が通過し電離してしまった大気及び物質を誘電検出することによって得られた電位差を増幅させ電圧値として示すことができ、このとき、前記内部ガスは通常の大気、もしくは不活性ガスを使い、前記使用電圧は再結合領域の低電圧を使い通常は直流電流を使い、その場合は検知器を近づけると帯電量が測定でき、交流を使用し継続的に帯電量を測定できる。そして、前記増幅器にて電圧変化を増幅し、前記補正装置は、補助的に、より正確なエネルギー値を得る為、温度湿度などによる半導体の影響や電離状態の検知の変化を補正することも付加できるものとし、前記解析表示装置は、放射線によるエネルギー値は電圧を測定することによって得られ、電圧計、もしくは、オシロスコープ、ＰＣなどの機器を使い測定し、その結果を解析することによって、放射線の強度、および、線種と物質の特定を行なうことが出来るだけでなく、電離状態を観測することが出来るので、測定物体内の分極状態や電流検知なども可能となり、また、逆にそれらの電離状態の制御も可能とする装置を提供することができる。
［００２１］
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の検知器において、通常ガイガーミュラー計数管、および、比例計数管で使われていない再結合領域の低電圧域を使うため、周囲の微弱な電離状態も検知することが可能である装置を提供することができる。
［００２２］
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の検知器において、窓の部分に（プラスチック）などの分極率の高い素材を使い電圧をかけ分極させ、誘電性を高めることによって、検知器外部に存在する電子を検知し、周辺の電離状態を測定することができる装置を提供することができる。
［００２３］
請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の検知器において、検知器
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
内のガスは通常の大気もしくは不活性ガスを使い検出できる装置を提供することができる。
［００２４］
請求項５に記載の発明によれば、請求項１に記載の検知器において、誘電性の高い（プラスチック［ポリエチレン］など）薄い膜で口径を覆い、物質の電離状況を調べることにより、食物や体内など内部に取り込まれている放射線源から放射線が届かない箇所の測定も可能にし、測定物質内で起こっている異常な電離状況が分かるようになる装置を提供することができる。
［００２５］
請求項６に記載の発明によれば、請求項１に記載の検知器において、シールド（網、箔）を放射線検出する口径へ施すことにより、検知器外部に存在するイオンを除き、検出器内部へ飛び込んでくる、α線、β線、γ線、Ｘ線などの放射線のみを検出することも可能である装置を提供することができる。
［００２６］
請求項７に記載の発明によれば、請求項１に記載の補正装置において、増幅を行なった場合に低電圧である為に見られる規則的な微小変化の処理、また、半導体の特性などによって変化して得られた値をより正確な値に補正することができるように、温度湿度などによって適正な値にする補正装置を取り付けることによって、より正確な放射線エネルギー値や試料物質の電離状態が測定可能になる装置を提供することができる。
［００２７］
請求項８に記載の発明によれば、請求項１に記載の解析表示装置において、時間によって出力値として変化する電圧の値をｎ個に区分化してΔＥ１〜ΔＥｎとし、電圧値が、あるｉ番目の範囲に収まる出力値になった場合にΔＥｉの値を１つずつ加算することによって、粒子によってそれぞれ得られるエネルギー値の分布を求めることができ、それによって放射線の種類と放射性物質の特定や測定物質内の電離状態の特性を知ることを可能である装置を提供することができる。
［００２８］
請求項９に記載の発明によれば、解析表示方法において、請求項１に記載の補正装置と解析表示装置を使用しない場合は、パソコンを使って解析することができ、データ入力するために、低電圧であるので直接パソコンに備わっている音声入力を行なうＡＤ変換器を使うか、オシロスコープからデータをパソコンに読み込むかを行い、そのデータを基に、電圧の周期的微小変化を
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
除去し、エネルギー分布図を作成し、エネルギーの固有パターンから物質を解析特定することや、測定物質内の電離状態を正確に検知することが可能である方法を提供することができる。
［００２９］
請求項１０に記載の発明によれば、検出装置において、医療用として放射線治療を行なった際に細胞の電離状態を調べること、すなわち、電離状態にある体内の火傷、炎症、腫瘍、脳波、または物質（花崗岩に含まれる石英など）にかかる圧力による地震予測などの検知器外部の電離状態を検知することができ、またそれによって、より低線量での治療が可能なことや、検知器を非常に近く、もしくは表面に触れることで、炎症やがん細胞などにより活発に活動している細胞の電離している部分を誘電し、その部分の電離状態を除去でき、細胞の働きを沈静化、増殖を押さえることができることや、逆圧電効果を使い地震などの原因である物質（石英など）に加わっている圧力を物質の形を変形させることによって減らすことが出来ること、細胞の増殖を促したり、脳波の状態を操作するなど、電圧、電流を変えることで物質内の電離状態を逆に変化させることを可能とすることなど電離状態を制御することが可能である装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
［００３０］
［図１］本願発明の誘電性検知器を示した模式構成図である。
［図２］誘電性検知器模式図である。
［図３］交流及び反転誘電性検知器模式図である。
［図４］比例計数管模式図である。
［図５］ガイガーミュラー計数管模式図である。
［図６］印加電圧と収集イオン数を示すグラフである。
［図７］温度と電圧の半導体特性を表すグラフである。
［図８］常時多量の電離を続ける物質を誘電検知器によって測定した、電圧計の値と時間推移を表すグラフである。
［図９］電離物がたまっている少量の電離状態を誘電検知器によって測定した、電圧計の値と時間推移を表すグラフである。
［図１０］誘電物質が近くにあり不正確な計測を表すグラフである。
［図１１］一時的に誘電物質がたまっていた場合を表すグラフである。
［図１２］オシロスコープで誘電測定したときの電圧変化を表すグラフである。
［図１３］オシロスコープによって誘電測定された値の周辺部との差分を表すグラフである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
［図１４］微小周期性をもつ波長範囲内の平均電圧値を表すグラフである。
［図１５］Δｔの範囲内の電圧平均値を表すグラフである。
［図１６］図１２−図１５としたグラフである。
［図１７］図１６の絶対値を表すグラフである。
［図１８］収集イオンエネルギー分布グラフである。
［図１９］物質内部に電離状態の物質が存在する場合、深さと距離による電圧の変化を表すグラフである。
［図２０］帽子形測定制御装置図、脳波測定の模式図。
［図２１］市販測定器との測定比較
符号の説明
［００３１］
１  検知器部
２  電圧増幅器部
３  補正部
４  解析表示部
５  パソコン補正解析部
６  温度湿度計
発明を実施するための形態
［００３２］
空間到達距離としては遮蔽される物質が無い場合でもα線は４５〜１００ｍｍ、β線は１〜１５ｍ、γ線は∞となり、また、放射線を遮蔽できるものとしては、およそ、α線は紙一枚、β線アルミ板３ｍｍ、γ線コンクリート５０ｃｍもしくは鉛１０ｃｍ必要である。
［００３３］
従って、体内や有機物内部に取り込まれた放射性物質はγ線でないと殆んど検知できない。
［００３４］
だが、放射線によって細胞などが電離した場合には、体表面、有機物表面に電荷がたまり静電場ができるので、内部における電離状態を示すことができる。
［００３５］
それら静電場を計測することによって放射線エネルギー量を示すことができ、細胞への放射線の影響状態が分かる。
［００３６］
細胞に対して放射線の影響状況が分かると、医療用として放射線治療を行なった際に細胞の電離状態を調べることにより、電離状態にある体内の火傷、炎症、腫瘍などの検知をすることができ、それによって、より低線量での治
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
療が可能となる。
［００３７］
これは、痛みや、細胞が増殖するときに電離状態になるので、これをも検知するものである。電離状態ならば様々なものが測定可能であり、例えば、圧電効果などの場合、石英などに加えた圧力によって発生した電子が移動し、物質内は＋の電荷が残った状態のときなども測定可能である。これによって石英などを含む花崗岩を主成分とする地下プレートにかかっている圧力も測定できる。
［００３８］
また、検知器を非常に近く、もしくは体表面に触れることで、炎症やガン細胞などにより活発に活動している細胞の電離している部分を誘電し、その部分の電離状態を除去でき、細胞の働きを沈静化、増殖を押さえることができる。
［００３９］
これは、細胞分裂を起こす際には、細胞が電離状態になる。電離することによって、より活発に細胞分裂が行なわれるので、これを抑えるために電離を外へ逃がすことを行なうことによって細胞分裂が起こりにくい状態にすることである。もしくは逆圧電効果を使い物質（石英など）に加わっている圧力を物質の形を変形させることによって減らすことが出来ること、脳波の状態を操作するなど、電圧、電流を変えることで物質内の電離状態を逆に変化させることを可能とすることなど電離状態を制御することができるようになる。
［００４０］
図１の正面図（ｂ）側面図（ｃ）は平板型、図２（ｂ）筒型は同じ原理によって検知器外部に存在する帯電場を測定するものであり、図２（ｂ）の内側に取り外し可能な薄膜の金属板によって誘電が一層強まる、図１（ｂ）の発生信号はプラスに帯電したものを近づけた場合に発生した信号でプラス方向に振れ、離すときに電磁誘導よってマイナス方向に振れ、直接検知器に荷電粒子が触れるとパルス信号が発生する様子を示している。なお、膜状誘電物質（ポリエチレン）は帯電状況が偏在化しやすく、また、図２（ｃ）は筒内で発生した電子を測定できるものであり、誘電を使い表面周辺にたまった電荷を検知することによって、周辺の電離状況や、放射線の出す総エネルギー量が分かる。
［００４１］
測定状況として、放射線によって物質内に電荷がたまるので、図８のように検知器で測定したとき一瞬、電圧値は高くなるがしばらく経つと値が安定する。この電圧値の最大量が測定物質内の帯電量となる。これは、直流のコンデンサーの性質でもあるので、正確に値を測定するためには、検知器を帯電部分に対して円状に動かすか、図３（ａ）のように交流にして測定し、交流の周期的成分を削除すると一定の値が検知される。これは、測定によって試料に帯電する電荷の量を減らすことを防ぐ効果もある。
［００４２］
ただし、外部周辺に誘電物質があると、図１０のように、逆に電荷が誘電され、電圧値が低電圧もしくは０になることもある。
［００４３］
その場合は周辺にある誘電物質を取り除き、検知器内の電圧値が元に戻るまで待つか、手で電荷を逃がすか、高濃度のアルコールなどの揮発性のもので拭いてやり揮発すれば、正確な測定が可能になる。
［００４４］
このとき、誘電物質が取り除けない場合は、図２のように誘電検知器１の入射口に網状もしくは金属箔などのシールドで覆い外部のイオンを遮蔽し、検知器内部に入ってくる放射線のみを検知することもできる。
［００４５］
誘電しやすい物体や常に静電場を帯電する物体の値を知るためには、前もってバックグラウンドを測定し、バックグラウンド分を引いたその差が放射線エネルギー値を考えてよい。
［００４６］
誘電検知器１は入射口を除いて周囲を絶縁体で包むことによって静電気が帯電している手などで触れても検出器に影響を及ぼさないようにし、増幅器２なども干渉しないように伝導性のものでさらに包むものとする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
［００４７］
この増幅器２は差動増幅器を使い、微弱な信号を正確に増幅する。
［００４８］
また、検知器部と薄膜誘電性物質としてはポリエチレンの内蓋のついた日本茶のお茶缶が使用でき、ここではポリエチレンを使っているが、以下のように検知する場合には表１のような電子分極による比誘電率の高い物質を使ってもよい。
［表１］
2013057803.tif 000035
［００４９］
検知器１について、図２より中心軸からの半径ｒ、線の半径ａ、筒の半径ｂ、とすると電場Ｅ（ｒ）は以下のように与えられる。
［数１］
2013057803.tif 000036
［００５０］
イオン再結合をしないためにより電圧を高めても良いが、低電圧にするのは２点理由がある。
［００５１］
第一に、それら再結合領域の低電圧域では電圧は放射線のエネルギー値と原点から正比例し表すことができるので、単純に電圧変化がＮ倍になった場合には、放射線量もＮ倍になったと考えることが出来る。
［００５２］
第二に、補正解析表示装置５で使う場合に、ハードウェアのオシロスコープが無くとも、ＰＣ用のフリーソフトなどのオシロスコープもあり、直接、パソコンの音源入力は１６ビットの分解能でサンプリング速度が４４．１ｋＨｚであるのでこれを使うことができる。
［００５３］
ただし、パソコンの音源ボードが破損しないように入力電圧の上限を７Ｖ以下に抑えておかなければならない。
［００５４］
ここでは仮に低電圧である再結合領域のＶ＝９［Ｖ］、ａ＝０．３ｍｍ，ｂ＝３０ｍｍとすると、Ｅ（ｒ）＝９／（２．４７７１×ｒ）＝３．６３３／ｒ  なので、直接パソコンから計測できる。
［００５５］
また、パソコンに直接接続しないならば、印加電圧と収集イオン数の図６のグラフより、１００Ｖ付近のイオン再結合領域はもとより、比例計数管領域などでも誘電検知可能である。
［００５６］
増幅装置２は微弱な電圧変化を安定的かつ正確にとらえるために、通常医療で使われている差動増幅器を使い、電圧を増幅して検知する。
［００５７］
補正装置３において、増幅を行なった場合に低電圧である為に見られる規則
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
的な微小変化の処理は１周期の値を全て積分、または加算して、周期的変化を取り除く図１４。
［００５８］
もしくは、フーリエ変換をし、特定周波数の値を取り除き、逆フーリエ変換を行い、規則的微小変化部分を除去することも可能である。また、フーリエ変換しなくても、微小周囲δの平均をとり図１５、元のデータから引くと簡単に電離値が求めることができる図１６（ａ）。
［００５９］
一番補正の必要性が高いものは半導体の温度補正であるので、半導体の特性などによって変化して得られた値をより正確な値に補正することができるように、温度などの影響によって変化する値を適正な値にする補正装置を取り付けることによって、より正確な放射線エネルギー値の測定が可能になる。また、湿度計の補正は湿度が低いほど電離した静電気が周囲に逃げにくくなるので、それを補正するために必要である。なお、湿度が非常に高くなり結露すると測定できなくなる。
［００６０］
温度計６と組み合わせて、増幅装置半導体の温度特性を求めてみると、低温ほど電気抵抗が大きく、高温ほど電気抵抗が小さいため、補正解析表示装置５で測定する場合には、計測時の温度も共に測定し、計算して正確な電離エネルギー値を得ることができる。
［００６１］
実験値、図７（ａ）より、通常、半導体を使った増幅器の特性を示す式はＴ＝Ｔ０＋αｌｏｇ（βＶ）であるが、実験の結果、低温部での誤差が大きくなってしまうので、√Ｖをかけてやり、より実験値に近い値を図７（ｂ）のように得ることができた。
［００６２］
温度Ｔ、測定電圧Ｖ、任意の定数Ｔ０、α、βとする。
［数２］
2013057803.tif 000037
［００６３］
温度による補正は、式２によって、求めることができ、定数部Ｔ０、α、βは検知器の大きさ、及び、半導体の性質によって変わるものとする。
［００６４］
補正装置３を経由して測定する場合には、逆の働きを持つ、リニア抵抗器、サーミスタ及び白金測温抵抗体などと組み合わせて温度による測定電圧の変化が生じないようにする。
［００６５］
これを例えばサーミスタを使って補正しようとすると、抵抗Ｒ、温度Ｔ，Ｂ
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
ければならないが、ＩＣ化温度センサーを使えば、式２の特性に合った抵抗値を設定することができる。
［００６８］
解析表示装置４、または補正解析表示装置５としては、放射線によるエネルギー値は電圧を測定することによって得られ、電圧計、オシロスコープ、ＰＣ，もしくは専用の回路などの機器を使う。
［００６９］
誘電検知器１でイオンを計測するのでイオン流動速度も考慮に入れなければならない。
［００７０］
イオン流動速度は電場に比例、圧力に反比例、およそ１（ａｔｍ  ｃｍ２／ｓＶ）
比例定数αを再結合係数といい、気体の種類、温度、圧力によって変わる。
［数５］
2013057803.tif 000038
［００７１］
流動（ドリフト）とは荷電粒子が気体分子と低エネルギー衝突を繰り返しながら、電場方向へ移動することである。
［００７２］
その流動速度ｖは低電場では電場強度Ｅに比例し、移動度μを比例定数とし、以下のように記す。
［数６］
2013057803.tif 000039
電子の流動速度よりイオンの流動速度は約３桁ほど小さい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
［００７３］
だから、直接電圧計を接続し簡易的に計測する場合には、ある一定の速度で誘電検知器１を移動させて検知した方が電離値を読みやすい。
［００７４］
その為、体内などを計測する場合には、円を画くようにして計測すると良い。
［００７５］
明らかに放射線源が多く存在する場合には、誘電検知器１を動かさずに計測すると、電圧値の変化は図８のようなグラフになる。
［００７６］
また、少量存在する場合には、図９のようになり、その部分に一時的に溜まったイオンを計測するが、しばらく経つと元の状態にもどる。
［００７７］
しかし、誘電検知器１を測定場所から離し数秒経ってから近づけても同様になる場合には、少量であるがイオンを発生させるものが存在するということができる。
［００７８］
また、計測付近に別の誘電体がある場合には、図１０のように電圧値が低下し、正確に測定することが出来ない。
［００７９］
従ってそのような場合には、誘電体を取り除き、図１１のように元の電圧に戻るのを待たなければならない。
［００８０］
また、もしくは、誘電検知器１の測定口にシールドを施すか、図３（ｂ）のように検知器の電場の極性状態を＋−逆にして、通常の計数管として測定することができる。
［００８１］
測定結果を解析することによって、電圧計では放射線の単位時間あたりのエネルギー強度、オシロスコープとＰＣを使ってエネルギーの分布図を作成し線種と物質の特定を行なうことが出来る。
［００８２］
オシロスコープから電圧変化データを補正解析表示装置５へ入力する。
［００８３］
例えば、時間における電圧変化のグラフ図１２より、分布図を作成する。
［００８４］
ただし、簡易補正のみか、補正装置が無い、もしくは前の段階で補正していない場合には、半導体による増幅検知する際に見られる規則的微小変化と大気状態における変化に応じて、ここで補正を施す。
［００８５］
元データをグラフ図１２とした場合の補正方法として、
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
［００９０］
しかし、測定器は時間的に離散系なので、
［数１１］
2013057803.tif 000040
［００９１］
ここでは、δ＝５「δの１は０．００００４秒に相当する」とし元データＶ（ｔ）を処理すると、図１５のような半導体による増幅による、微小周期的なφ（ｔ）のグラフが得られる。
［００９２］
ここから、実測値Ｖ（ｔ）を削除すると、Ｖ（ｔ）−φ（ｔ）となり、図１６（ａ）のパルスと雑音の混じったグラフが得られる。
［００９３］
閾値を０．００６５として雑音部分を削除すると図１６（ｂ）のパルスのみが表示された。
［００９４］
また、この図１６（ｂ）のグラフより電圧差０より、ほぼ＋成分と−成分にまたがるもの６０、３５０、７２０［×０．００００４ｓ］の地点に見られるが、これは途中でイオン再結合が起こらずにそれぞれ計測されたものと考えられる。
［００９５］
それ以外の＋だけ、もしくは−だけの部分はイオン再結合が起こり、片方の電荷のみ検出されたものである。
［００９６］
例えば、これより正確な測定値を得るためには、上下に反応する値の数：ａ、＋方向に反応した数：ｂ、−方向に反応した数：ｃ、どちらにも反応しないでイオン再結合によって消えた数：ｄ、＋方向の電圧平均値Ｖ＋、−方向の電圧平均値Ｖ−、イオン再結合補正係数ｋＳとする、なおｋＳは印加電圧と検知器によって決定される固有の定数である。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
［数１２］
2013057803.tif 000041
［００９７］
このグラフではａ＝３、ｂ＝３、ｃ＝３となるので、ｄの値はａ／（ｂ＋ｃ）＝（ｂ＋ｃ）／ｄより、３／６＝６／ｄとなるので、ｄ＝１２となり、カウント数としての補正値は（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）／（ａ＋ｂ＋ｃ）＝（３＋３＋３＋１２）／９＝２１／９を実際計測された値に乗算させてやり９×２１／９＝２１個として計算できる。
［００９８］
図１６（ａ）の絶対値を取り｜Ｖ（ｔ）−φ（ｔ）｜とすると、図１７（ａ）ができる。
［００９９］
閾値を０．００６５とし、閾値以下の雑音部分を削除すると図１７（ｂ）グラフのような、時間に対する電圧のパルス波高が得られる。
［０１００］
電圧のパルス波高は収集イオンエネルギーとなり、図１６のような値をより長い時間計測しΔ（Ｖ（ｔ）−φ（ｔ））ごとに電圧差値を区分して数えると、図１８のように表示でき、波高によって放射線粒子の特定ができる。
［０１０１］
また、それらの値を単位時間ごとに処理することによって、エネルギーの時間変化の推移がわかる。
［０１０２］
図８は物質内から常に電子を生じている状態に誘電性検知器を近づけた場合であり、また図９は一時的に物質表面に電子がたまっていた状態に近づけた場合のグラフである。
［０１０３］
図１９のように電子を発生している量が等しいとすると、発生源が浅い場合には狭い場所で電位差が大きくなり、深くなった場合には電位差が小さく周辺に広く電位差が拡散分布することになる。
［０１０４］
例えば、ｒの単位をｍｍとし、脳内において脳波が発生した場合には、図１９のΨ（ｘ，ｙ）のように発生箇所が浅い場合には表面部分の周辺部の電圧値は低く、中心に近い表層部分は値が高くなる。
［０１０５］
逆にΦ（ｘ，ｙ）のように発生箇所が深い場合には表面部の周辺部の電圧値は高く、中心に近い表層部分は値が相対的に低くなるが、全領域を積分した値は変わらない。
［０１０６］
これらの誘電性検知器の応用例としていくつか例を挙げてみる。
［０１０７］
誘電性検知器の応用例としては雷を使った地震の震度軽減手法が考えられ、雷の電気エネルギーを使って逆圧電効果を行い、花崗岩にかかっている圧力が小さいうちに花崗岩を変形させることで減らす方法である。
［０１０８］
これには平板状誘電検知器を巨大にしたものを使い、検知部分を地面の方に向けて設置する。
［０１０９］
そして雷のエネルギーを使って地表面上に帯電分布している電子を逆に流し逆圧電効果によって花崗岩に加わっている圧力を減らすことができる。
［０１１０］
このように逆に物質内へ電子を送り込むばあいには、膜状誘電性物質としては原子分極による比誘電率の高い表２の素材のものを使うと効果が高い。
［表２］
2013057803.tif 000042
［０１１１］
図２０（ａ）のように帽子型の脳波測定記録制御器などによって脳内のどの部分が働いているかを測定することができ、また、その働いている状態を記録し、逆に後で装置の電圧を記録したとおり同じようにかけることによって脳波を再現できる。
［０１１２］
図２０（ａ）では通常の脳波の測定をするときと同様に、電極の配置は国際１０−２０法に沿った状態で誘電性検知器（帽子の黒く塗られている部分）が脳の方向へ検知部分を向けて配置されているように図示されているが、もっと、小さくし細かく平板型誘電性検知器を配置すればもっと細かな部位の測定も可能である。
［０１１３］
また、図２０（ａ）に、前方へ１つ、視線へ２つ、計３つのＣＣＤを配置し、手足や身体に温度、加速度、圧力センサーなどを装着し、どの場面でどのように脳が働いたかを計測できるようにすると、もっと詳しい脳内の働きが分かるようになる。
［０１１４］
どれくらい脳内の深部で反応をしているのかを測定するためには、図１９のΨ、図２０（ｂ）のように表層部では各部分の検知器の範囲が狭く、信号のピークが高い。
［０１１５］
また、図１９Φ、図２０（ｃ）のように脳内の深部では信号のピークは低いが、範囲は広くなる。
［０１１６］
この様にしてどれくらいの深さの部位で反応を起こしているのかが分かる。
［０１１７］
脳波を再現できるので、物事を暗記や記憶したり、イメージを思い出したりするときに使用できる。
［０１１８］
誘電分散によって印加電圧の周波数を発生変化させると誘電率が変化する。
［０１１９］
すると、電気的性質が若干異なるたんぱく質の分布の制御も可能であり、それらの位置を変えることによって、ｉＰＳ細胞などを思い通りの形に成長させることや、一度損なった神経などを再生するときにこの機器の誘電性を使い外部から周囲の電子の流れを促すことによって細胞成長方向を決めることなど、再生医療に使用することも可能である。
［０１２０］
この誘電性検知器はサイズにが大きくなるほど、外部の帯電試料の電荷量の減衰が早くなる。
［０１２１］
それは、測定することにより、帯電荷が減るために起こる現象である。
［０１２２］
例えば、市販されている測定器ＳＴＡＴＩＲＯＮ  ＤＺ４と比べると減衰時間が１０倍以上早い。
［０１２３］
これは、測定部の口２径に比例するようである。ＳＴＡＴＩＲＯＮ  ２ＤＺ４では口径が０．５ｃｍ未満なのに対し、誘電性検知器では約２４ｃｍであった。
［０１２４］
従って、誘電性検知器は、静電気除去や外部に変化を与える必要があると想定するならば口径を大きくすれば良く、測定のみを考えた場合はＤＺ４と同じ減衰率を得るために測定部の口径を小さくすればよい。
［０１２５］
測定精度を検査するためにガラス棒を一度ポリプロピレンで擦り測定し、図２１に示すとおりの結果が得られた。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2013057803.tif 000043
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2013057803.tif 000044
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2013057803.tif 000045
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2013057803.tif 000046
【手続補正２２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１８】
2013057803.tif 000047
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2013057803.tif 000048
【手続補正２４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２０】
2013057803.tif 000049
【手続補正２５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２１】
2013057803.tif 000050
【国際調査報告】
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