(57)【要約】  リアルタイム放射線線量計は、カソード電極及びアノード電極等の第１の電極及び第２の電極を含む。第２の電極は、カーボンナノチューブ・バッキーペーパ、カーボンナノチューブ・フォレスト及びグラフェン・フィルム等のカーボンナノ材料ベースのものである。線量計は、電極間へのバイアス電圧の印加及び収集された電荷の測定が可能な電位計に接続される。製造された検知装置は、線量に対して優れた線形応答性を示す。ナノチューブ・フォレストを有する線量計は、ゼロ電圧まで電荷を収集することができ、インヴィヴォ適用が可能になる。ナノ材料の使用は、線量計の小型化版を可能にする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向するように配された第１の電極及び第２の電極と、
前記電極間にバイアス電圧を印加可能であると共に、収集された電荷を測定可能である電位計と、
を有する電離箱を備える放射線用検知装置であって、
前記装置は、前記第２の電極がカーボンベースのナノ構造材料を備えることを特徴とする、放射線用検知装置。
【請求項２】
前記カーボンベースのナノ構造材料は、カーボンナノチューブ・バッキーペーパ及び／又はカーボンナノチューブ・フォレストを含む、請求項１に記載の放射線用検知装置。
【請求項３】
前記カーボンベースのナノ構造材料は、グラフェン層を含む、請求項１又は２に記載の放射線用検知装置。
【請求項４】
前記第２の電極は、前記カーボンベースのナノ構造材料を支持するための、シリコン、絶縁体又は金属材料の基板を有する、請求項１から３までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項５】
前記第１の電極は、金属又は金属合金のシートを備える、請求項１から４までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項６】
前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ、前記電離箱のカソード及びアノードとして機能する、請求項１から５までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項７】
前記「バッキーペーパ」は、不規則的に配向された複数のカーボンナノチューブを含む、請求項１から６までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項８】
前記フォレストは、前記第１の電極に対して垂直に配列された複数の多層カーボンナノチューブを含む、請求項１から７までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項９】
前記電極間の距離は０．２ｍｍから５０ｍｍまでの間を変動する、請求項１から８までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項１０】
前記第１の電極と前記第２の電極との間の空間は、気相材料又は液相材料を有する、請求項１から９までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項１１】
前記電極間の「バイアス」の電圧値は、０Ｖから５００Ｖの範囲にある、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項１２】
前記電離箱で収集された前記電荷の測定は、前記装置自体に与える放射線の線量に対して線形依存性を有し、前記依存性は、例えばｃＧｙ程度の非常に低い放射線線量の値にも対応する線形タイプである、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項１３】
前記電離箱で収集された前記電荷の測定は、「バイアス」の電圧印加がないときでさえゼロではなく、インヴィヴォ適用が可能になる、請求項１から１２までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項１４】
前記検知された放射線は、／／である、請求項１から１３までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項１５】
互いに対向するように配された第１の電極及び第２の電極を有する電離箱を準備するステップと、
前記電離箱に電位計を接続するステップであって、前記電位計は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に「バイアス」の電圧を印加すると共に、前記第１の電極及び前記第２の電極に応じて収集された前記電荷を測定するように適合されたステップと、を含み、
カーボンベースのナノ構造材料の沈殿ステップは、前記第２の電極の表面上、特に、前記第１の電極に対向する表面上で行われることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置の製造方法。
【請求項１６】
前記沈殿ステップは、「バッキーペーパ」カーボンナノチューブの具現を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
「バッキーペーパ」の前記具現は、遷移金属によって支持された触媒上への、炭化水素の触媒によって助長された化学気相蒸着（ＣＣＶＤ）による多層カーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）の合成ステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記炭化水素は、メタン、エチレン、アセチレン、及びプロピレンを含む群から選択される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
界面活性剤の存在下における前記多層カーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）の懸濁液の超音波処理ステップを含む、請求項１７又は１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記超音波処理後、フィルムを具現するために、ポリカーボネート又はナイロン等の膜支持体上に得られた溶液の真空ろ過ステップが続く、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記沈殿ステップは、カーボンナノチューブ・フォレストの成長を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
カーボンナノチューブ・フォレストの前記成長は、
フェライト（ＭＦｅ２Ｏ４）ナノ粒子の合成ステップと、
マイクロコンタクト・プリンティング法によるシリコン、絶縁体又は金属材料の適当な基板上への前記ナノ粒子の「パターニング」ステップと、
カーボンナノチューブの触媒によって助長された化学気相蒸着（ＣＣＶＤ）による成長ステップと、を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記沈殿ステップはグラフェン層の成長を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
グラフェン層の成長は、触媒によって助長された化学気相蒸着（ＣＣＶＤ）による、シリコン、絶縁体又は金属材料の適当な基板上へのグラフェン層の調製を含む、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブ・バッキーペーパ、カーボンナノチューブ・フォレスト及びグラフェン・フィルム等のカーボンナノ材料ベースの電極を有するリアルタイム放射線線量計に関する。本明細書において、カーボンナノ材料の定義は、カーボンベースのナノ構造材料を意味するために総称的に使用される。
【０００２】
さらに、本発明は、これらの電極を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
腫瘍病変に対する壊死性又は細胞傷害性放射線生物学的効果を得るための電離放射線の臨床使用は、幅広く複雑な物理的及び線量的手順を必要とする。特に、周囲の健康な組織を保護しながら腫瘍を治療するために、吸収線量を正確に計算してその照射を最適化する必要がある。処方線量の照射パラメータは、専門の治療計画策定ソフトウェアを使用する専用コンピュータで実行される治療計画で決定される。処方線量が加速装置によって照射される量と正確に同じであることを確保することが重要である。
【０００４】
過去数十年にわたって、電離箱、放射線写真及び放射線着色フィルム、熱ルミネセンス線量計（ＴＬＤ：Thermoluminescence dosimeter）、半導体シリコンダイオード、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Metal-oxide-semiconductor Field Effect Transistor）線量計等、様々な放射線線量計が吸収線量の定量化及び品質保証プログラムにおいて使用されてきた。
【０００５】
放射線写真フィルムは２Ｄ空間分解能を有するが、感光性であり、化学的処理を必要とし、その反応はエネルギーに依存する。これらの問題は放射線着色線量計において解決されるが、放射線着色線量計の反応は線量に対して比例しない。さらに、放射線着色線量計は、リアルタイム測定を実施することができず、複雑な較正を必要とする。ＴＬＤは、光子エネルギーに対して低依存性を有する応答性及び幅広い線量間隔に対する線形応答性、低コスト、小サイズ、並びにインヴィヴォ測定を行う実現性等のいくつかの利点を示す。ＴＬＤの利点は、環境条件に対する影響の受けやすさ、温度又は光効果による減衰、及びリアルタイム測定を実施する不可能性を含む。半導体シリコンダイオードは小さな物理サイズという利点を有し、インヴィヴォ用途に使用することができるが、臨床放射線療法における簡単な使用でさえいくつかの補正因子を必要とし、その応答性は温度に依存する。ＭＯＳＦＥＴ線量計は、ダイオードに必要とされる補正因子を必要とせず、患者に照射される線量の測定に使用することができるが、高価であり、数回の治療で壊れてしまう。
【０００６】
上記線量計は共通の特徴を有する。上記線量計は、線量の絶対測定を可能にする電離箱とは反対に相対線量測定に適するだけである。電離箱は、高い正確性、実用性及び信頼性によって特徴づけられるが、電荷収集の条件を満たすためには高バイアス電圧を必要とすると共に、その空間分解能を制限する比較的大きな物理的サイズを有する。これらの欠点は、インヴィヴォ線量測定についての線量計の用途を制限してしまう。
【０００７】
したがって、電離箱がより大きな空間分解能を有することができると共に、低電圧で動作することができる電離箱用の改善された電極、及び当該電極を製造する方法を提供する必要がある。
【０００８】
米国特許出願公報第２０１０／０１９３６９５Ａ１号（公開日２０１０年８月５日）は、単一の素子、又は１−Ｄ、２−Ｄ及び３−Ｄ構成に配列される複数の検知素子を有する線量計を提案する。各検知素子は、電極間に沈積されたカーボン材料を有する２つの電極から構成される。カーボン材料に関して、カーボン粉末、カーボン繊維、カーボンナノ粒子及びカーボンナノチューブが開発された。この提案において、線量計の外形は、実に、完全に異なっていると共に、より簡易である。電極はカーボンナノ材料ベースのものである。どの材料も電極間に沈積されていない。また、材料は異なっている。カーボンナノチューブ・バッキーペーパ、カーボンナノチューブ・フォレスト及びグラフェン・フィルムを有する電極が開発され、当該電極を生成する方法の説明が提供される。さらに、米国特許出願公報第２０１０／０１９３６９５号において、収集された電荷の測定は、異なるバイアス電圧で、特にゼロバイアス電圧でも、行われておらず、インヴィヴォ用途での使用の可能性を除外している。
【０００９】
米国特許出願公報第２０１０／０２５３３５９Ａ１号（公開日２０１０年１０月７日）は、分子粒子を検知する電離箱を提案し、当該電離箱は、第１の材料を有する基板及び基板から延びる複数のナノワイヤを含む電極、並びに第１の電極に対向する別の電極を備える。この場合においても、外形及び材料は異なっている。さらに、実験結果はいずれの適用分野においても報告されておらず、特に、線量測定の分野における適用は提案されていない。
【００１０】
ＷＯ２００４／０５９２９８Ａ１（公開日２００４年７月１５日）は、２つの電極を含む小型化されたガス検知装置を提案する。電極のうちの１つは、導電シート電極として機能するようなカーボンナノチューブ密度を有するカーボンナノチューブフィルムである。カーボンナノチューブは、反対電極の方に向かって垂直に配列される。この場合においても、外形及び材料は異なっている。この提案において、ふぞろいのカーボンナノチューブのバッキーペーパ、垂直に配列されたカーボンナノチューブのフォレスト、及びグラフェン・フィルムが開発されている。また、ＷＯ２００４／０５９２９８の検知装置は、ガス検知用に提案され、放射線線量計として提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許出願公報第２０１０／０１９３６９５Ａ１号
【特許文献２】米国特許出願公報第２０１０／０２５３３５９Ａ１号
【特許文献３】ＷＯ２００４／０５９２９８Ａ１
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１ａ】提案された放射線検知装置の概略図である。
【図１ｂ】提案された放射線検知装置の概略図である。
【図１ｃ】提案された放射線検知装置の概略図である。
【図２】本発明を試験する実験設備のイラストである。
【図３ａ】シリコン−ＭＷＣＮＴアノード及びアルミニウム・カソードを有する放射線検知装置の概略図である。
【図３ｂ】シリコン−ＭＷＣＮＴ電極の概略図である。
【図４】「湿式化学」方式によって調製されたＮｉＦｅ２Ｏ４ナノ粒子のＴＥＭ画像である。
【図５ａ】シリコン基板上にＣＣＶＤによって成長した垂直配列カーボンナノチューブの異なる倍率でのＳＥＭ画像である。
【図５ｂ】シリコン基板上にＣＣＶＤによって成長した垂直配列カーボンナノチューブの異なる倍率でのＳＥＭ画像である。
【図５ｃ】シリコン基板上にＣＣＶＤによって成長した垂直配列カーボンナノチューブの異なる倍率でのＳＥＭ画像である。
【図５ｄ】パターン化された基板のＳＥＭ画像である（ｄ）。
【図６】１２ｍｍ間隔のシリコン−ＭＷＣＮＴアノード及びアルミニウム・カソードを有する電離箱において線量の関数として３１０Ｖにおいて収集された電荷のグラフ図である。
【図７】１２ｍｍ間隔のシリコン−ＭＷＣＮＴアノード及びアルミニウム・カソードを有する電離箱においてバイアス電圧の関数として１０５ＭＵにおいて収集された電荷のグラフ図である。
【図８】６ｍｍ間隔のシリコン−ＭＷＣＮＴアノード及びアルミニウム・カソードを有する電離箱において線量の関数として０Ｖにおいて収集された電荷のグラフ図である（青色の表示）。１２ｍｍに等しい電極間隔を有する同一装置において０Ｖ及び１０５ＭＵにおいて収集された電荷も示す（赤色の表示）。
【図９ａ】銅−グラフェン・アノード及びアルミニウム・カソードを有する放射線検知装置の概略図である。
【図９ｂ】銅−グラフェン電極の概略図である。
【図１０】１２ｍｍ間隔の銅−グラフェン・アノード及びアルミニウム・カソードを有する電離箱において線量の関数として３１０Ｖにおいて収集された電荷のグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
したがって、より大きな空間分解能を有すると共に低電圧で動作し得る電離箱用の改善された電極及び当該電極を製造する方法を提供する必要があり得る。
【００１４】
上記で明確にした必要性を満たすために、カーボンナノチューブ・バッキーペーパ、カーボンナノチューブ・フォレスト及びグラフェン・フィルム等のカーボンナノ材料ベースの電極を有するリアルタイム放射線線量計、及び当該電極を製造する方法が提供される。
【００１５】
最も単純な形態において、電離箱は、間隔Ｄだけ離された２つの金属性プレートからなる。間隔Ｄは、ガス又は不活性液体で満たされる。バイアス電圧が印加され、電極間に均一な電場を維持する。電離放射線がガス又は不活性液体と相互作用するとき、イオン−電子対が作成される。電場下において、陽イオン及び電子は、アノード及びカソードの方へそれぞれ反対方向に移動し、電離粒子によって生成された電荷が収集される。
【００１６】
従来の電離箱において、電極は、通常、アルミニウム、又はグラファイト被覆されたＭｙｌａｒ（登録商標）等の導電材料で覆われた数ミリメートル厚のプラスチックを含む。
【００１７】
カーボンナノ材料ベースの電極を有する放射線線量計の利点は以下のようにまとめることができる：ｉ）電極の厚さは、その平面外形よりも大幅に薄く、結果として線量計は優れた空間分解能を提供する；ｉｉ）炭素材料の原子番号は６であり、組織等価とみなすことができるであろう；このため、カーボンナノ材料線量計は放射線線量に対する優良な線形応答性によって特徴づけられる；ｉｉｉ）カーボンナノ材料は、高い機械的及び熱的安定性、高い熱伝導性、並びに大きな通電容量等の特有の電気的性質という非常に望ましい性質を有する。そのため、カーボンナノ材料は、従来の電離箱の電荷収集効率を高めることを可能にし、続いて、より低いバイアス電圧で動作することを可能にする；ｉｖ）カーボンナノ材料放射線線量計は経済的であり、その作製工程は簡単である。
【００１８】
各箱の２つの電極は、円筒形のプラスチック容器の底に保持された（図１）。２つの電極間の間隙は、気体又は液体で満たすことができる。電極間の間隔は、０．２ｍｍから５０ｍｍまで変化させることができる。
【００１９】
放射線は、Ｘ線ビーム、電子ビーム及び光子ビームのうちの１つである。
【００２０】
低ノイズケーブルを介して電極に接続された電位計（図２）は、０Ｖから５００Ｖの範囲でバイアス電圧を印加し、収集された電荷を読み取る。
【００２１】
カーボンナノチューブ・バッキーペーパベースの電極の製造方法は、以下のものを含む。
遷移金属支持触媒（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ上のＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉ）上における炭化水素（メタン、エチレン、アセチレン、プロピレン）触媒化学気相蒸着（ＣＣＶＤ：Catalytic Chemical Vapour deposition）による多層カーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ：Multiwalled Carbon Nanotube）の合成、以下に挙げる工程に従う：
１．触媒は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ粉末にエタノール溶液中のＣｏ−Ｆｅ−Ｎｉ塩を浸透させることによって調製される；
２．ＭＷＣＮＴの合成において、Ｎ２又はＨ２中の炭化水素混合物（１０％〜３０％ｖ／ｖ）は、８７３Ｋから１０７３Ｋの温度及び１０から６０分の実行時間で連続フロー反応器に供給される。ガス流速は１２０（ｓｔｐ）ｃｍ３／分であり、触媒質量は４００ｍｇである；
３．触媒不純物を除去するため、成長したＭＷＣＮＴは、４６％ＨＦ水溶液で処理された後、固体残渣が分離されると共に蒸留水で洗浄され、そして、遠心分離機にかけられ、最後に３５３Ｋで１２時間乾燥される。
ＭＷＣＮＴは、以下に報告される工程に従い、薄膜を作製するために使用される：
１．界面活性剤存在下におけるＭＷＣＮＴ懸濁液の超音波処理。
２．ポリカーボネート又はナイロン膜支持体への溶液の真空ろ過。
乾燥後、異なる厚さ及び密度のフィルムが支持体から取り外される；フィルムにおけるＣＮＴの厚さ、配向及び密度は容易に制御可能である。
【００２２】
カーボンナノチューブ・フォレストベースの電極を製造する方法は、ｉ）フェライトナノ粒子（ＭＦｅ２Ｏ４、ここでＭ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ）の合成、ｉｉ）シリコン、金属又は絶縁体の適当な基板上へのマイクロコンタクト・プリンティング法によるナノ粒子のパターニング、ｉｉｉ）カーボンナノチューブの触媒化学気相蒸着（ＣＣＶＤ）成長を含む。
【００２３】
グラフェン・フィルムベースの電極を製造する方法は、シリコン、金属又は絶縁体の適当な基板上へのＣＣＶＤによる数層のグラフェン・フィルムの作製を含む。
【００２４】
「実例１」
第１の実例において、アルミニウム・カソード及びカーボンナノチューブ・フォレストベースのアノードを備える電離箱が線量計として提案される（図３）。特に、垂直に配列されたＭＷＣＮＴのフォレストは、シリコン基板上にＣＣＶＤによって成長した。
【００２５】
ＭＷＣＮＴを合成するため、まず、ニッケルフェライトナノ粒子ＮｉＦｅ２Ｏ４が湿式化学方式によって調製された（図４）。特に、Ｎｉ（ａｃａｃ）２（１ｍｍｏｌ）、Ｆｅ（ａｃａｃ）３（１ｍｍｏｌ）、１．２ヘキサデカンジオル（１０ｍｍｏｌ）、オレイン酸（６ｍｍｏｌ）、オレイルアミン（６ｍｍｏｌ）、及びフェニルエーテル（２０ｍＬ）を混合し、窒素気流下において磁気的に攪拌した。混合物は２６５℃で３０分間加熱した。次に、黒茶色の混合物を室温まで冷却し、エタノールを周囲条件下で添加した；黒色材料が沈殿し、遠心分離機によって分離した。生成物をヘキサン中に分散させ、ガラス瓶に収容した。
【００２６】
ＰＤＭＳスタンプを使用するマイクロコンタクト・プリンティング法によって、ヘキサン中に分散されたナノ粒子をシリコンウェハＳｉＯ２／Ｓｉ上にパターン化した。
【００２７】
シリコン基板を縦型石英管反応器内に載せ、４分間、Ｎ２気流（８０（ｓｔｐ）ｃｍ３／分）下で室温に維持した。次に、Ｎ２雰囲気下で１０分間８００℃に予め加熱した炉に反応器を挿入した。Ｎ２（純度９９．９９９％純粋、流速７２（ｓｔｐ）ｃｍ３／分）中のＣ２Ｈ４（純度９９．９９８％、流速８（ｓｔｐ）ｃｍ３／分）のガス混合物で純Ｎ２気流を置換した後、反応器を８００℃に１０分間維持した。次に、反応器をＮ２気流下で室温まで冷却した。
【００２８】
図５において、ＣＣＶＤ合成後のシリコンウェハの断面を示す。基板上において垂直に配列されたＣＮＴフォレストの形成がはっきりと観察される。ＣＮＴフィルムの厚さは約１２μｍである。
【００２９】
病院の日常的な放射線療法で使用されるＬＩＮＡＣ（Ｐｒｅｃｉｓｅ  Ｅｌｅｋｔａ）によって発生させた６ＭｅＶ光子ビームを上記線量計に曝した。１０×１０ｃｍ２照射範囲の中心部上の組織等価ファントムに、その中心と供給源との距離が１００．０±０．２ｃｍに等しくなるように上記線量計を置いた（図２）。
【００３０】
大気圧下室温で、２１モニタユニット（ＭＵ：Monitor Unit）、５０ＭＵ及び１０５ＭＵに相当する放射線線量を上記線量計に照射した。使用した照射実験設備において、１ＭＵは９５．３ｃＧｙに相当する。１２ｍｍ離れた電極間に３１０Ｖのバイアス電圧を印加した。収集された電荷は、線量に対して優れた線形依存性を示す（図６）。線形応答性は、有効な線量計に必要な特徴である。
【００３１】
０Ｖ、１５５Ｖ及び３１０Ｖに等しい３つの異なるバイアス電圧において、１０５ＭＵの同一放射線線量及び１２ｍｍの電極間距離で、収集された電荷の測定も行った。収集された電荷は、バイアス電圧に対する指数関数的な依存性を示す（図７）。驚くべきことに、収集された電荷は、バイアス電圧がなくてもゼロではない。バイアス電圧を高めることによって、電極間の電場がより強くなり、検知装置は、変動がなくなるまで、より多くの電荷を収集することができる。
【００３２】
６ｍｍに等しい電極間距離及び０Ｖのバイアス電圧において、収集された電荷の測定も行った。検知装置に１０５ＭＵ、２１０ＭＵ及び４２０ＭＵを照射した。この場合においても、収集された電荷は、線量に対して線形応答性を示す（図８）。電極間距離を半分にすると、収集された電荷を２倍にする効果がある（図８）。
【００３３】
「実例２」
第２の実例において、提案された線量計は、アルミニウム・カソード及びグラフェン層ベースのアノードを備える電離箱である（図９）。
【００３４】
グラフェン層は、窒素中に希釈されたメタンのＣＣＶＤによって２５μｍ銅箔上に調製された。
【００３５】
合成は、室温から合成温度まで箔を４０分前処理した後、９５０℃の等温条件、１００（ｓｔｐ）ｃｍ３／分流速において行った。合成後の平均冷却速度は２℃／分であった。
【００３６】
照射実験設備は実例１と同じであった（図２）。
【００３７】
線量計に、２１ＭＵ、５０ＭＵ及び１０５ＭＵを照射した。３１０Ｖのバイアス電圧を１２ｍｍ間隔の電極間に印加した。この場合においても、収集された電荷は、線量に対して優れた線形依存性を示す（図１０）。
【図１】
2015528907.tif 000003
【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図２】
2015528907.tif 000009
【図３】
2015528907.tif 000010
【図６】
2015528907.tif 000011
【図７】
2015528907.tif 000012
【図８】
2015528907.tif 000013
【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年1月8日(2014.1.8)
【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】
互いに対向するように配された第１の電極及び第２の電極と、
前記電極間にバイアス電圧を印加可能であると共に、収集された電荷を測定可能である電位計と、
を有する電離箱を備える放射線用検知装置であって、
前記装置は、前記第２の電極がカーボンベースのナノ構造材料を備えることを特徴とする、放射線用検知装置。
【請求項２】
前記カーボンベースのナノ構造材料は、カーボンナノチューブ・バッキーペーパ及び／又はカーボンナノチューブ・フォレストを含む、請求項１に記載の放射線用検知装置。
【請求項３】
前記カーボンベースのナノ構造材料は、グラフェン層を含む、請求項１又は２に記載の放射線用検知装置。
【請求項４】
前記第２の電極は、前記カーボンベースのナノ構造材料を支持するための、シリコン、絶縁体又は金属材料の基板を有する、請求項１から３までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項５】
前記第１の電極は、金属又は金属合金のシートを備える、請求項１から４までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項６】
前記第１の電極及び前記第２の電極は、それぞれ、前記電離箱のカソード及びアノードとして機能する、請求項１から５までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項７】
前記「バッキーペーパ」は、不規則的に配向された複数のカーボンナノチューブを含む、請求項１から６までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項８】
前記フォレストは、前記第１の電極に対して垂直に配列された複数の多層カーボンナノチューブを含む、請求項１から７までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項９】
前記電極間の距離は０．２ｍｍから５０ｍｍまでの間を変動する、請求項１から８までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項１０】
前記第１の電極と前記第２の電極との間の空間は、気相材料又は液相材料を有する、請求項１から９までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項１１】
前記電極間の「バイアス」の電圧値は、０Ｖから５００Ｖの範囲にある、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項１２】
前記電離箱で収集された前記電荷の測定は、前記装置自体に与える放射線の線量に対して線形依存性を有し、前記依存性は、例えばｃＧｙ程度の非常に低い放射線線量の値にも対応する線形タイプである、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項１３】
前記電離箱で収集された前記電荷の測定は、「バイアス」の電圧印加がないときでさえゼロではなく、インヴィヴォ適用が可能になる、請求項１から１２までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項１４】
前記検知された放射線は、Ｘ線ビーム、電子ビーム及び光子ビームのうちの１つである、請求項１から１３までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置。
【請求項１５】
互いに対向するように配された第１の電極及び第２の電極を有する電離箱を準備するステップと、
前記電離箱に電位計を接続するステップであって、前記電位計は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に「バイアス」の電圧を印加すると共に、前記第１の電極及び前記第２の電極に応じて収集された前記電荷を測定するように適合されたステップと、を含み、
カーボンベースのナノ構造材料の沈殿ステップは、前記第２の電極の表面上、特に、前記第１の電極に対向する表面上で行われることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか一項に記載の放射線用検知装置の製造方法。
【請求項１６】
前記沈殿ステップは、「バッキーペーパ」カーボンナノチューブの具現を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
「バッキーペーパ」の前記具現は、遷移金属によって支持された触媒上への、炭化水素の触媒によって助長された化学気相蒸着（ＣＣＶＤ）による多層カーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）の合成ステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記炭化水素は、メタン、エチレン、アセチレン、及びプロピレンを含む群から選択される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
界面活性剤の存在下における前記多層カーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）の懸濁液の超音波処理ステップを含む、請求項１７又は１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記超音波処理後、フィルムを具現するために、ポリカーボネート又はナイロン等の膜支持体上に得られた溶液の真空ろ過ステップが続く、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記沈殿ステップは、カーボンナノチューブ・フォレストの成長を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
カーボンナノチューブ・フォレストの前記成長は、
フェライト（ＭＦｅ２Ｏ４）ナノ粒子の合成ステップと、
マイクロコンタクト・プリンティング法によるシリコン、絶縁体又は金属材料の適当な基板上への前記ナノ粒子の「パターニング」ステップと、
カーボンナノチューブの触媒によって助長された化学気相蒸着（ＣＣＶＤ）による成長ステップと、を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記沈殿ステップはグラフェン層の成長を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
グラフェン層の成長は、触媒によって助長された化学気相蒸着（ＣＣＶＤ）による、シリコン、絶縁体又は金属材料の適当な基板上へのグラフェン層の調製を含む、請求項２３に記載の方法。
【国際調査報告】
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