(57)【要約】【課題】短波長の放射線を検出し且つ低コストで大面積化すること。【解決手段】絶縁層（１１ａ〜１９ａ）と、前記絶縁層（１１ａ〜１９ａ）の両表面に形成された一対の電極層（１１ｂ〜１９ｂ）であって、一対の電極層（１１ｂ〜１９ｂ）間に電圧が印加される電極層（１１ｂ〜１９ｂ）と、前記電極層（１１ｂ〜１９ｂ）表面に形成され、短波長の放射線と反応して電子を発生させる重金属製の放射線反応層（１１ｃ〜１９ｃ）と、を備え、ガス中に配置され、多数の貫通孔（２０）が形成されたガス電子増幅器（１１〜１９）。【選択図】図２
2008041575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、
前記絶縁層の両表面に形成された一対の電極層であって、一対の電極層間に電圧が印加
される電極層と、
前記電極層表面に形成され、短波長の放射線と反応して電子を発生させる重金属製の放
射線反応層と、
を備え、ガス中に配置され、多数の貫通孔が形成されたことを特徴とするガス電子増幅
器。
【請求項２】
ポリイミドフィルムにより構成された前記絶縁層、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のガス電子増幅器。
【請求項３】
銅の被膜により構成された前記電極層、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のガス電子増幅器。
【請求項４】
金により構成された前記放射線反応層、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のガス電子増幅器。
【請求項５】
１４０μｍ間隔で格子点状に形成された直径７０μｍの前記貫通孔、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のガス電子増幅器。
【請求項６】
電離しやすいアルゴンガスを含む前記ガス、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のガス電子増幅器。
【請求項７】
硬Ｘ線またはガンマ線により構成された前記短波長の放射線、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のガス電子増幅器。
【請求項８】
短波長の放射線を発生させる放射線発生装置と、
内部にガスが収容され、前記放射線発生装置からの放射線が照射されるガス収容室を有
するチェンバーと、
前記ガス収容室の前記放射線発生装置側に配置され、電圧が印加される電極部材と、
絶縁層と、前記絶縁層の両表面に形成された一対の電極層であって一対の電極層間に電
圧が印加される電極層と、前記電極層表面に形成され、短波長の放射線と反応して電子を
発生させる重金属製の放射線反応層と、を有し、前記ガス収容室内に配置され、多数の貫
通孔が形成され、放射線を電子に変換する変換用ガス電子増幅器と、
絶縁層と、前記絶縁層の両表面に形成された一対の電極層であって一対の電極層間に電
圧が印加される電極層と、を有し、多数の貫通孔が形成され、前記変換用ガス電子増幅器
で発生した電子を増幅する増幅用ガス電子増幅器と、
前記増幅用ガス電子増幅器で増幅された電子を検出する電子検出器と、
電子が、前記電極部材、前記変換用ガス電子増幅器、前記増幅用ガス電子増幅器、前記
電子検出器に順次移動する電圧を印加する電源装置と、
を備えたことを特徴とする放射線測定装置。
【請求項９】
複数枚の前記変換用ガス電子増幅器が所定の間隔をあけて多段に配置されるとともに、
複数枚の前記増幅用ガス電子増幅器が所定の間隔をあけて多段に配置されたことを特徴と
する請求項８に記載の放射線測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス中に配置されて電子を増幅するガス電子増幅器および前記ガス電子増幅
器を備えた放射線測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、人体や物体の状態や内部構造を調べるために、精密検査や非破壊検査の分野
において、Ｘ線が有効に利用されている。このような、Ｘ線を使用した検査装置において
、人体や物体に照射され、透過したＸ線の分布を検出し、画像信号に変換して観察するＸ
線画像検出器が知られている。Ｘ線画像検出器として、Ｘ線により発生した電子（光電子
）を利用して電気的な信号を得ることがある。このような、検出器としては、ガス中を通
過するＸ線により電離されるガスを利用するガス検出器、半導体に照射されたＸ線により
たたき出された電子を利用する半導体検出器、結晶等に照射されたＸ線による蛍光を利用
する検出器（シンチレーション検出器）等が知られている。
【０００３】
また、前記ガス検出器において、電気的な信号に変換する際に、発生した光電子を増幅
するための電子増幅器として、ガス電子増幅器（ＧＥＭ、Gas Electron Multiplier）が
使用されることがある。
このようなガス電子増幅器（ＧＥＭ）に関する技術として、特許文献１（特開２００１
−１３５２６７号公報）や特許文献２（特表２００３−５２８４２７号公報）、非特許文
献１記載の技術が公知である。前記特許文献１，２や非特許文献１によれば、ガス電子増
幅器は、ポリイミドフォイルの両面を銅で被覆して、直径７０μｍ程度の孔を無数に開け
たものである。前記ＧＥＭは、銅薄膜を電極として使用し、ガス中で２つの電極間に数百
Ｖの電圧を印加し、孔の中にできるだけ強い電場を作り出し、その電場によって電子雪崩
現象による増幅を発生させ、電離電子の数を増やしている。また、ＧＥＭは、多段に配置
することで、増幅率を高める（１万倍以上）こともできる。
【０００４】
また、硬Ｘ線やガンマ線に比べて波長が長い紫外域に感度を持つ光検出器に関する技術
として、非特許文献２には、ＧＥＭの銅の一面側に、ＣｓＩ（ヨウ化セシウム）を蒸着す
る技術が記載されている。前記非特許文献２では、ＣｓＩを蒸着する際に、銅に直接Ｃｓ
Ｉを蒸着することが困難であるため、銅とＣｓＩとの間に、ニッケルと金（接着剤に相当
）を蒸着する技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１３５２６７号公報（「００１７」〜「００２０」）
【特許文献２】特表２００３−５２８４２７号公報（「００２０」）
【非特許文献１】山本  拓也、“ＧＥＭとはなんぞや”、[online]、「平成１８年３月２４日検索」、インターネット＜ＵＲＬ：http://www-hep.phys.saga-u.ac.jp/~yamamoto/gem/whatgem.htm＞
【非特許文献２】“東大ＣＮＳにおけるＧＥＭ開発の現状”、大阪大学  核物理研究センター、[online]、「平成１８年３月２４日検索」、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/~sakemi/mpgdWS/slide/mpgdWS_ozawa.pdf＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
（従来技術の問題点）
前記ガス検出器は、低コストで大面積化できる一方で、硬Ｘ線やガンマ線のような短波
長の電磁波等の放射線に対する感度が低いという問題がある。
また、前記半導体検出器は、エネルギー分解能が高いという利点がある一方で、高価で
あり、大面積化が困難であるという問題がある。
さらに、前記結晶を使用する検出器では、硬Ｘ線やガンマ線に対して感度が高い一方で
、高価であり、細分化した読み出し（検出）が困難であるという問題がある。
また、非特許文献２記載の技術では、紫外域の光を対象とした検出器であり、ＣｓＩに
より紫外域に感度を有する光検出器は構成可能であるが、硬Ｘ線やガンマ線のような短波
長の放射線に対しては感度が不十分であるという問題がある。
【０００７】
本発明は、前述の事情に鑑み、下記の内容（Ｏ01）を技術的課題とする。
（Ｏ01）短波長の放射線を検出し且つ低コストで大面積化すること。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（本発明）
（第１発明）
前記技術的課題を解決するために、第１発明のガス電子増幅器は、
絶縁層と、
前記絶縁層の両表面に形成された一対の電極層であって、一対の電極層間に電圧が印加
される電極層と、
前記電極層表面に形成され、短波長の放射線と反応して電子を発生させる重金属製の放
射線反応層と、
を備え、ガス中に配置され、多数の貫通孔が形成されたことを特徴とする。
【０００９】
（第１発明の作用）
前記構成要件を備えた第１発明のガス電子増幅器では、絶縁層の両表面に形成された一
対の電極層の間には、電圧が印加される。前記電極層表面に形成された重金属製の放射線
反応層は、短波長の放射線と反応して電子を発生させる。第１発明のガス電子増幅器は、
ガス中に配置され、多数の貫通孔が形成されている。
したがって、第１発明のガス電子増幅器は、重金属製の放射線反応層により、短波長の
放射線が使用された場合に、電子を発生させることができ、電子検出器で検出することが
できる。したがって、絶縁層の表面に電極層と重金属製の放射線反応層とを形成した比較
的低コストで大面積化が可能なガス電子増幅器で、短波長の放射線を検出することができ
る。
【００１０】
また、前記第１発明において、
ポリイミドフィルムにより構成された前記絶縁層、
とすることも可能である。
この場合、絶縁層がポリイミドフィルムで形成されているので、耐熱性に優れ、物性変
化が少なく、可撓性を持たせることが可能である。
【００１１】
さらに、第１発明において、
銅の被膜により構成された前記電極層、
とすることも可能である。
この場合、電気伝導性が高く、比較的安価な銅を電極として使用できる。
【００１２】
また、前記第１発明において、
金により構成された前記放射線反応層、
とすることも可能である。
この場合、比較的一般的に行われている金メッキにより放射線反応層を形成することが
できる。
【００１３】
さらに、前記第１発明において、
１４０μｍ間隔で格子点状に形成された直径７０μｍの前記貫通孔、
とすることも可能である。
この場合、格子点状に形成された貫通孔の近傍に形成される電場により、貫通孔を通過
する電子を増幅することができる。
【００１４】
また、前記第１発明において、
電離しやすいアルゴンガスを含む前記ガス、
とすることも可能である。
この場合、貫通孔に存在するアルゴンガスが電離されることで、電子雪崩現象が発生し
て、電子を増幅することができる。
【００１５】
さらに、前記第１発明において、
硬Ｘ線またはガンマ線により構成された前記短波長の放射線、
とすることも可能である。
この場合、厚い検査対象物も透過しやすく、二次元位置を精度良く検出できる短波長の
硬Ｘ線やガンマ線を検出することができる。
【００１６】
（第２発明）
前記技術的課題を解決するために、第２発明の放射線測定装置は、
短波長の放射線を発生させる放射線発生装置と、
内部にガスが収容され、前記放射線発生装置からの放射線が照射されるガス収容室を有
するチェンバーと、
前記ガス収容室の前記放射線発生装置側に配置され、電圧が印加される電極部材と、
絶縁層と、前記絶縁層の両表面に形成された一対の電極層であって一対の電極層間に電
圧が印加される電極層と、前記電極層表面に形成され、短波長の放射線と反応して電子を
発生させる重金属製の放射線反応層と、を有し、前記ガス収容室内に配置され、多数の貫
通孔が形成され、放射線を電子に変換する変換用ガス電子増幅器と、
絶縁層と、前記絶縁層の両表面に形成された一対の電極層であって一対の電極層間に電
圧が印加される電極層と、を有し、多数の貫通孔が形成され、前記変換用ガス電子増幅器
で発生した電子を増幅する増幅用ガス電子増幅器と、
前記増幅用ガス電子増幅器で増幅された電子を検出する電子検出器と、
電子が、前記電極部材、前記変換用ガス電子増幅器、前記増幅用ガス電子増幅器、前記
電子検出器に順次移動する電圧を印加する電源装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００１７】
（第２発明の作用）
前記構成要件を備えた第２発明の放射線測定装置では、放射線発生装置は、短波長の放
射線を発生させる。チェンバーのガス収容室の内部にはガスが収容されており、前記放射
線発生装置からの放射線が照射される。前記ガス収容室の前記放射線発生装置側に配置さ
れた電極部材には、電圧が印加される。前記ガス収容室内に配置された変換用ガス電子増
幅器には、多数の貫通孔が形成されている。前記変換用ガス電子増幅器の電極層は、絶縁
層の両表面に形成されている。一対の電極層間には、電圧が印加される。前記電極層表面
に形成された重金属製の放射線反応層は、短波長の放射線と反応して電子を発生させる。
したがって、前記変換用ガス電子増幅器は、前記放射線反応層により、放射線を電子に変
換する。
【００１８】
多数の貫通孔が形成された増幅用ガス電子増幅器の電極層は、絶縁層の両表面に形成さ
れており、一対の電極層間に電圧が印加される。したがって、前記増幅用ガス電子増幅器
は、前記変換用ガス電子増幅器で発生した電子を増幅する。電子検出器は、前記増幅用ガ
ス電子増幅器で増幅された電子を検出する。電源装置は、電子が、前記電極部材、前記変
換用ガス電子増幅器、前記増幅用ガス電子増幅器、前記電子検出器に順次移動する電圧を
印加する。
したがって、前記ガス収容室内に照射された放射線は、変換用ガス電子増幅器の放射線
反応層で電子を発生させ、各部材に印加された電圧により、発生した電子は増幅用ガス電
子増幅器や電子検出器側に移動する。電子は、変換用ガス電子増幅器や増幅用ガス電子増
幅器で電子が増幅された状態で、電子検出器で検出できる。この結果、第２発明の放射線
測定装置は、重金属製の放射線反応層により、短波長の放射線で電子を発生させることが
でき、電子検出器で検出することができる。したがって、絶縁層の表面に電極層と重金属
製の放射線反応層とを形成した比較的低コストで大面積化が可能なガス電子増幅器で、短
波長の放射線を検出することができる。
【００１９】
また、前記第２発明において、
複数枚の前記変換用ガス電子増幅器が所定の間隔をあけて多段に配置されるとともに、
複数枚の前記増幅用ガス電子増幅器が所定の間隔をあけて多段に配置されたことを特徴と
することも可能である。
この場合、変換用ガス電子増幅器が多段に配置されているので、１段の場合に比べて、
効率よく放射線を電子に変換でき、検出感度を向上させることができる。また、増幅用ガ
ス電子増幅器も多段に配置されているので、１段の場合に比べて、効率よく電子を増幅で
き、検出感度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
前述の本発明は、下記の効果（Ｅ01）を奏する。
（Ｅ01）短波長の放射線を検出し且つ低コストで大面積化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（実施例）を説明するが、本発
明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外
の図示は適宜省略されている。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明の実施例１の放射線測定装置の全体説明図である。
図１において、本発明の実施例１の放射線測定装置１は、箱形のチェンバー２と、チェ
ンバー２の上部に配置された放射線源装置（放射線発生装置）Ｓとを有する。前記チェン
バー２内のガス収容室２ａには、ガス供給源２ｂにより電離しやすいガスが充填されてい
る。実施例１では、前記電離しやすいガスとしての７０％のアルゴンガス（Ａｒ）と、過
剰な電離を抑止するための３０％の二酸化炭素（ＣＯ２）とからなる混合ガスが封入され
ている。なお、前記ガスとして、アルゴンや二酸化炭素に限定されず、クリプトンガス、
キセノンガス、メタン等あるいはこれらの混合ガスを使用可能である。
【００２３】
図２は実施例１のＧＥＭの要部断面説明図であり、図２Ａは変換ＧＥＭの要部断面図、
図２Ｂは変換ＧＥＭの平面図、図２Ｃは増幅ＧＥＭの要部断面図である。
図１において、前記チェンバー２内の上部には、カソード電極板（電極部材）３が配置
されている。
前記カソード電極板３の下方には、上側から順に第１変換ＧＥＭ１１〜第９変換ＧＥＭ
１９が９枚多段に配置されている。図２において、実施例１の変換ＧＥＭ（変換用ガス電
子増幅器）１１〜１９は、樹脂製の絶縁層１１ａ〜１９ａの両表面に電極層１１ｂ〜１９
ｂが形成され、電極層１１ｂ〜１９ｂのさらに表面に電子発生層（放射線反応層）１１ｃ
〜１９ｃが形成されている。実施例１の変換ＧＥＭ１１〜１９では、前記樹脂製の絶縁層
１１ａ〜１９ａとして、厚さ５０μｍのポリイミドフィルム１１ａ〜１９ａを使用してい
る。また、前記電極層１１ｂ〜１９ｂとして厚さ１μｍの銅薄膜１１ｂ〜１９ｂ、電子発
生層１１ｃ〜１９ｃとして厚さ３μｍの金（Ａｕ）の薄膜１１ｃ〜１９ｃが採用されてい
る。
図２Ｂにおいて、実施例１の前記変換ＧＥＭ１１〜１９には、貫通孔２０が多数形成さ
れており、実施例１の変換ＧＥＭ１１〜１９では、直径７０μｍの貫通孔２０が間隔１４
０μｍの格子点上に多数形成されている。したがって、チェンバー２内に照射された硬Ｘ
線やガンマ線等の放射線が、金薄膜１１ｃ〜１９ｃ通過する際に光電効果により光電子が
放出される。
【００２４】
図１において、前記第９変換ＧＥＭ１９の下方には、第１増幅ＧＥＭ２１〜第３増幅Ｇ
ＥＭ２３が３段配置されている。図２Ｃにおいて、実施例１の各増幅ＧＥＭ（増幅用ガス
電子増幅器）２１〜２３では、樹脂製の絶縁層２１ａ〜２３ａの両表面に電極層２１ｂ〜
２３ｂが形成されている。実施例１の増幅ＧＥＭ２１〜２３では、前記樹脂製の絶縁層２
１ａ〜２３ａとして、厚さ５０μｍのポリイミドフィルム２１ａ〜２３ａを使用している
。また、前記電極層２１ｂ〜２３ｂとして厚さ５μｍの銅薄膜１１ｂ〜１９ｂが使用され
ている。
また、増幅ＧＥＭ２１〜２３にも、変換ＧＥＭ１１〜１９と同様に、多数の貫通孔２４
が形成されている。なお、貫通孔２４は、前記貫通孔２０と同様の孔径、配置間隔で形成
されている。
【００２５】
図３は実施例１の電子検出器と第３増幅ＧＥＭの要部説明図である。
図１において、前記第３増幅ＧＥＭ２３の下方のチェンバー２底部には、電子を検出す
る電子検出器２６が配置されている。図１、図３において、実施例１の電子検出器２６は
、一片１５ｍｍの正方形板状の検出ブロック２６ａが、１ｍｍの隙間をあけて、縦横６つ
ずつ規則的に配置されている。なお、各検出ブロック２６ａには、図示しない検出器が多
数含まれている。
なお、図３に示すように、実施例１では、板状の電子検出器２６や各ＧＥＭ１１〜２３
およびカソード電極板３の四隅に回転可能に支持され、上部にネジ孔、下端にネジが形成
されたスペーサ２７により多段に積層されている。なお、実施例１では、前記スペーサ２
７により、カソード電極板３と各ＧＥＭ間の間隔が１ｍｍに設定されており、第３増幅Ｇ
ＥＭ２３と電子検出器２６との間隔は０．５ｍｍに設定されている。なお、前記ＧＥＭに
は、電圧印加を行うための電極端子２８が接続され、電子検出器２６には、電圧印加や電
子を検出した信号等の交信を行うためのコネクタ２９が接続されている。
【００２６】
図１において、前記カソード電極板３、変換ＧＥＭ１１〜１９、増幅ＧＥＭ２１〜２３
および電子検出器２６の電極端子２８やコネクタ２９には、電源装置Ｅが接続されている
。前記変換ＧＥＭ１１〜１９および増幅ＧＥＭ２１〜２３において、上下一対の銅薄膜１
１ｂ〜１９ｂ，２１ｂ〜２３ｂには、変換ＧＥＭ用電圧ΔＶｔおよび増幅ＧＥＭ用電圧Δ
Ｖｉが印加されており、実施例１では、前記変換ＧＥＭ用電圧ΔＶｔとして２４５Ｖ、増
幅ＧＥＭ用電圧ΔＶｉとして３３０Ｖが印加されている。また、前記カソード電極板３と
第１変換ＧＥＭ１１との間には、電子を下方（第１変換ＧＥＭ４側）に移動させるドリフ
ト電圧Ｖｄ（実施例１では、電界強度Ｅｄ＝０．３ｋＶ／ｃｍ、すなわち、Ｖｄ＝３０Ｖ
）が印加されている。前記各変換ＧＥＭ１１〜１９の間には、電子を下方に移動させる電
子移送電圧Ｖｔ１（実施例１では、電界強度Ｅｔ１＝０．３ｋＶ／ｃｍ、すなわち、Ｖｔ
１＝３０Ｖ）が印加されている。また、各増幅ＧＥＭ２１〜２３の間には、電子を下方に
移動させる電子移送電圧Ｖｔ２（実施例１では、電界強度Ｅｔ２＝１．７５ｋＶ／ｃｍ、
すなわち、Ｖｔ２＝１７５Ｖ）が印加されている。さらに、前記第３増幅ＧＥＭ２３と電
子検出器２６との間には、電子を下方に移動させる増幅電圧Ｖｉ（実施例１では、電界強
度Ｅｉ＝３．５ｋＶ／ｃｍ、すなわち、Ｖｉ＝１７５Ｖ）が印加されている。
【００２７】
（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１の放射線測定装置１では、放射線源装置Ｓから照射された放
射線は、チェンバー２において、ガスを直接電離させることにより電子を発生させたり、
変換ＧＥＭ１１〜１９の金（Ａｕ）薄膜１１ｃ〜１９ｃ通過時に光電子を発生させる。発
生した電子（や光電子）は、各ＧＥＭ１１〜１９，２１〜２３に印加された電圧により、
貫通孔２０，２４内に発生する電場により加速され、貫通孔２０，２４のガスを連鎖的に
電離させ（イオン化し）、電子雪崩現象により多数の電子（二次電子）を発生させる（電
子を増幅する）。このようにして、発生した電子を、電子検出器２６で検出することによ
り、硬Ｘ線等の放射線を検出できる。そして、６×６の検出ブロック２６ａの中のどの検
出部で何回検出したかを計数することにより、放射線がチェンバー２に照射された二次元
的な分布、すなわち、画像を得ることができる。
【００２８】
したがって、実施例１の放射線測定装置１では、たとえば、放射線源Ｓとチェンバー２
との間に検査対象物（人体や住宅の壁）等を挟んだ状態で、放射線を照射して画像を得る
ことにより、検査対象物（例えば、鉄筋コンクリート）において放射線が通過しやすい部
分（たとえば、住宅のコンクリート部分）と、通過しにくい部分（たとえば、住宅の鉄筋
部分）を画像としてみることができる。このとき、実施例１の放射線測定装置１では、変
換ＧＥＭ４の金薄膜１１ｃ〜１９ｃにより、厚い検査対象物でも透過しやすいが、従来検
出が困難であった硬Ｘ線やガンマ線の様な短波長の放射線を使用しても電子検出器２６で
検出できる。この結果、透過性が良い硬Ｘ線やガンマ線等を使用して、従来検出が困難で
あった厚い検査対象物や軟Ｘ線等では透過しにくい検査対象物の内部構造の検査（体内の
検査や、コンクリート等に対する非破壊検査等）を行うことができる。さらに、実施例１
の放射線測定装置１では、絶縁層１１ａ〜１９ａの表面に電極層１１ｂ〜１９ｂと電子発
生層１１ｃ〜１９ｃを形成するＧＥＭを使用することで、半導体や結晶を利用する検出器
に比べ、比較的低コストでＧＥＭを大面積化することができる。
したがって、硬Ｘ線やガンマ線のような透過性が良く、二次元位置を精度良く検出でき
る放射線測定装置１を安価に提供することができる。また、透過性が良いので、発生する
ガンマ線を無駄なく測定しやすく、検査対象物（人体等）へ照射される放射線量を少なく
抑えることが可能となる。
【００２９】
（実験）
前記実施例による効果を確認するために実験を行った。
図４は実験例の全体説明図である。
（実験例１）
図４に示すように、実験例１では、前記実施例１の構成と同様の構成で、変換ＧＥＭ１
１〜１９の枚数（段数）を０枚〜３枚にしてＸ線を測定し、Ｘ線の検出感度を測定する実
験を行った。
実験例１では、放射線源装置Ｓとしての２２Ｎａ線源により、５１１ｋｅＶの硬Ｘ線（
ガンマ線）を照射した。実験例１で使用した２２Ｎａ線源は、ガンマ線が二本同時に反対
方向に照射され、放射線源装置Ｓの上方には、４ｃｍ角のプラスチックシンチレータを配
置して２２Ｎａ線源からのガンマ線を検出する。すなわち、反対方向に二本同時にガンマ
線が照射されるので、ガンマ線や硬Ｘ線の感度が高いプラスチックシンチレータによりＸ
線が検出されると、チェンバー２内にガンマ線が照射されたことがわかるようになってい
る。そして、前記シンチレータを利用してガンマ線が検出された回数（Ａ）と、電子検出
器２６で検出された回数（Ｂ）とから、検出感度（＝Ｂ／Ａ）を計算した。
（比較例１）
比較例１では、変換ＧＥＭに換えて、増幅ＧＥＭ２１〜２３と同様のＧＥＭを０枚〜２
枚使用して実験を行った。
実験結果を図５に示す。
【００３０】
図５は、実施例１の実験例の実験結果であり、横軸に変換ＧＥＭの枚数、縦軸に検出感
度を取ったグラフである。
図５において、ＧＥＭの枚数が同じ場合、金（Ａｕ）の薄膜を形成した変換ＧＥＭを使
用した実験例１の方が、金の薄膜が無い比較例１の場合に比べて、約１．４倍検出感度が
向上することが確認された。また、ＧＥＭの枚数を増やすことで（多段にすることで）、
検出感度が向上することも確認された。
なお、実験例では、５００ｋｅＶ程度のＸ線ではなく、２００ｋｅＶ程度のＸ線を対象
として、３μｍの金の薄膜を形成したので、検出感度は１．４倍程度であったが、２００
ｋｅＶのＸ線を使用した場合の計算上の検出感度は６．４倍（なお、５００ｋｅＶのＸ線
の計算上の検出感度は１．７倍）となった。なお、検出感度は、放射線のエネルギーが高
い場合に厚くすることで向上するが、厚すぎると、発生した光電子が層内で消滅してしま
うため逆に感度が低下する。
【００３１】
（実験例２）
実験例２では、前記実験例１と同様にして、変換ＧＥＭの枚数を０，２，４，６，８，
１０枚の場合に対して、検出感度とＧＥＭの枚数との関係を検証する実験を行った。
図６は、実験例２の実験結果であり、横軸に変換ＧＥＭの枚数、縦軸に検出感度を取っ
たグラフである。
図６において、ＧＥＭの枚数を増やすことで、検出感度（検出効率）を高めることがで
きることが確認された。なお、図６において、実験例２では、実験時のセットアップ等の
条件により、実験例１および比較例１の場合とは０枚のときの値がずれているが、全体と
して、ＧＥＭの枚数を増やすことで検出感度が向上することは確認できた。
【００３２】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく
、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能で
ある。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ07）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、変換ＧＥＭの電子発生層の構成材料として、金（Ａｕ）を
使用したが、これに限定されず、照射されるＸ線のエネルギーや線量、あるいは、使用す
る樹脂材料に対する被膜の形成しやすさ（親和性）等に応じて、短波長のＸ線に反応して
電子を放出しやすい任意の重金属（または、重金属化合物）を使用可能である。前記重金
属としては、金（Ａｕ）以外に、例えば、鉄、鉛、白金、銀、クロム、カドミウム、亜鉛
、マンガン、コバルト、ニッケル、モリブデン、タングステン、スズ、ビスマス等を使用
することが考えられる。
【００３３】
（Ｈ02）前記実施例において、ＧＥＭの各層の厚みや、ＧＥＭ間の間隔、ＧＥＭの枚数、
印加する電圧等は、上記例示した各値に限定されず、設計、設定に応じて、任意に変更可
能である。
（Ｈ03）前記実施例において、使用するガスとして、アルゴンガス７０％、二酸化炭素３
０％の混合ガスを例示したが、これに限定されず、例えば、アルゴンガス９０％と、メタ
ン１０％の混合ガス（いわゆる、Ｐ−１０ガス）を使用したり、その他、ガス電子増幅が
可能な任意のガスを使用可能である。
（Ｈ04）前記実施例において、放射線源装置Ｓとして、２２Ｎａ線源を例示したが、これ
に限定されず、任意のエネルギー（波長）のＸ線やガンマ線を利用可能である。なお、実
施例１の放射線測定装置では硬Ｘ線やガンマ線のような短波長の放射線に対する感度が向
上しているが、硬Ｘ線等以外の放射線も使用可能である。
【００３４】
（Ｈ05）前記実施例において、形成される貫通孔２０，２４の孔径や配置パターン等は、
設定等に応じて任意に変更可能である。
（Ｈ06）前記実施例において、ＧＥＭや電子検出器の形状は、プレート状に限定されず、
湾曲した円筒状や、半円筒状やアーチ状、波形形状等、任意の形状とすることが可能であ
る。
（Ｈ07）前記実施例において、ＧＥＭの絶縁層の材質や厚み、電極層の材質や厚み等も設
計に応じて任意に変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
硬Ｘ線やガンマ線のような透過性が良い放射線を使用して、二次元位置を精度良く検出
する非破壊検査用の測定装置や、ＰＥＴ（Positron  Emission  Tomography：陽電子放射
断層撮影法）装置等のガンマ線を利用する医療機器に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は本発明の実施例１の放射線測定装置の全体説明図である。
【図２】図２は実施例１のＧＥＭの要部断面説明図であり、図２Ａは変換ＧＥＭの要部断面図、図２Ｂは変換ＧＥＭの平面図、図２Ｃは増幅ＧＥＭの要部断面図である。
【図３】図３は実施例１の電子検出器と第３増幅ＧＥＭの要部説明図である。
【図４】図４は実験例の全体説明図である。
【図５】図５は、実施例１の実験例の実験結果であり、横軸に変換ＧＥＭの枚数、縦軸に検出感度を取ったグラフである。
【図６】図６は、実験例２の実験結果であり、横軸に変換ＧＥＭの枚数、縦軸に検出感度を取ったグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１…放射線測定装置
２…チェンバー
２ａ…ガス収容室
２ｂ…ガス供給源
３…電極部材
１１〜１９…変換用ガス電子増幅器
１１ａ〜１９ａ…絶縁層
１１ｂ〜１９ｂ…電極層
１１ｃ〜１９ｃ…放射線反応層
２１〜２３…増幅用ガス電子増幅器
２１ａ〜２３ａ…絶縁層
２１ｂ〜２３ｂ…電極層
２０，２４…貫通孔
２６…電子検出器
２６ａ…検出ブロック
２７…スペーサ
Ｅ…電源装置
Ｓ…放射線発生装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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