(57)【要約】【課題】簡素な構造でコンパクトに構成でき、しかも正確な測定ができる放射線絶対湿度計を提供すること。【解決手段】平行配置された高電位電極１１および捕集電極１２を持つ電離箱１０を備える放射線絶対湿度計において、前記高電位電極１１側に放射線源１３が設けられるとともに、前記高電位電極１１と前記捕集電極１２との距離は放射線の飛程距離よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行配置された高電位電極および捕集電極を持つ電離箱を備える放射線絶対湿度計において、前記高電位電極側に放射線源が設けられるとともに、前記高電位電極と前記捕集電極との距離は放射線の飛程距離よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする放射線絶対湿度計。
【請求項２】
前記高電位電極には穴が設けられ、穴の裏側に前記放射線源が設けられていることを特徴とする放射線絶対湿度計。
【請求項３】
前記放射線源の表面側には放射線強度を減衰させる樹脂又は金属が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放射線絶対湿度計。
【請求項４】
前記捕集電極に生じた電離電流を電圧に変換する電流／電圧変換回路と、この電流／電圧変換回路からの出力を温度補償する温度補償回路とを備えることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の放射線絶対湿度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線絶対湿度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ある間隔を保って平行に垂設される左右の導電性平板の間に左右の２枚の導電性の左右中央平板を介在させ、左側導電性平板と左側中央平板との間の下方所要部所に放射線源を設けて、連続的に湿度の測定を行うように構成した放射線湿度計と、導電性外側円筒体の内側に導電性内側円筒体を設け、導電性外側円筒体の下方所要部所に放射線源を設けた放射線湿度計とが知られている。
【特許文献１】特許第２９６２３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記発明では、平板や円筒体に放射線が当たるため壁効果が影響するために、正確な測定が困難であった。また一方で、上記発明では、４つの導電性の平板や、２つの円筒体が必要となるため、構造が複雑であり、しかも比較的に大きなものとなっていた。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、簡素な構造でコンパクトに構成でき、しかも正確な測定ができる放射線絶対湿度計を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の放射線絶対湿度計は、平行配置された高電位電極および捕集電極を持つ電離箱を備える放射線絶対湿度計において、前記高電位電極側に放射線源が設けられるとともに、前記高電位電極と前記捕集電極との距離は放射線の飛程距離よりも大きくなるように設定されていることを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２に記載の放射線絶対湿度計は、前記高電位電極には穴が設けられ、穴の裏側に前記放射線源が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の放射線絶対湿度計は、請求項１又は請求項２に記載の放射線絶対湿度計において、前記放射線源の表面側には放射線強度を減衰させる樹脂又は金属が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の放射線絶対湿度計は、請求項１から３いずれかに記載の放射線絶対湿度計において、前記捕集電極に生じた電離電流を電圧に変換する電流／電圧変換回路と、この電流／電圧変換回路からの出力を温度補償する温度補償回路とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１から４に記載の放射線絶対湿度計によれば、高電位電極と捕集電極との距離が放射線の飛程距離よりも大きいので、放射線が捕集電極に当たるのが防止されることから、壁効果の影響を受けなくなり、正確な測定が可能となる。ここに「壁効果」の影響とは、放射線が壁に当たっている場合、温度や気圧の影響で壁に当たる放射線の本数が変化し、電離電流が変化してしまうことである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（全体構成）
本願発明に係る放射線絶対湿度計１００は、図１に示すように、平行配置された高電位電極１１および捕集電極１２を持つ電離箱１０と、信号処理回路２０とから構成されている。高電位電極１１には放射線源１３が設けられるとともに、高電位電極１１と捕集電極１２との距離は放射線の放射距離に比べて十分に大きくなるように設定されている。
（細部構成）
１．放射線源１３
放射線源１３としてはアルファ線源が用いられている。具体的には、放射線源としてアメリシウム２４４が用いられている。この放射線源１３の設置にあたっては、高電位電極１１の中央に穴１１ａを空け、その穴１１ａの後側に放射線源１３を設置している。これにより放射線は穴１１ａを通過して２つの電極１１，１２の間の空間に放射され、各放射線の軌跡に沿って多くのイオン対が作られることになる。また、放射線源１３はその表面がポリエステルフィルム（例えばデュポン社製のマイラーフィルム）によって被覆され、放射線の飛程距離を減衰させている。これにより、２つの電極１１，１２の間の距離をより短くし、ひいては電離箱１０をよりコンパクトに構成するようにしている。なお、放射線源１３はその表面をポリエステルフィルムの代わりに薄い金属膜（例えばアルミニウムや金）によって被覆してもよい。また、放射線源１３としてはアルファ線源、ベータ線源などの荷電子線源が使用できる。
２．電極１１，１２
電極１１，１２は特に限定はされないが真鍮によって構成されている。そして、絶縁体１５を介して支持体１６，１７にそれぞれ支持されている。支持体１７は接地されている。
３．電場シールド１９
電離箱１０の外側は外側から電場をシールドするためと防塵のために銅メッシュで覆われている。
４．信号処理回路２０
信号処理回路２０は電流／電圧変換回路２１、温度補償回路２２、反転増幅回路２３及び測定値表示部２４から構成されている。
【００１１】
電流／電圧変換回路２１は電離電流を電圧に変換するための回路であり、この電流／電圧変換回路２１としてオペアンプ回路が使用されてる。温度補償回路２２は温度の影響を除去するためのものであり、サーミスタが使用されている。反転増幅回路２３は入力信号を反転するものであり、オペアンプ回路が使用されている。測定値表示部２４は絶対湿度の直読を可能にするためのものであるる
（作用）
放射線が当たると空気分子は電離する。この場合、電極１１，１２間に電位差があるので、電離した正負のイオンは途中で他の分子やイオンと衝突を繰り返しながら電極１１，１２に向かう。イオンの一部は正負のイオンが再び結合して中性のイオンとなる。そして、水分子の量が多ければ多いほど中性となるイオンは多くなる。つまり、湿度が高ければ高いほど中性となるイオンは多くなる。そして、残りのイオンが電極１１，１２にたどり着くことになり、たどり着いたイオン量に応じた電離電流が生じる。したがって、その電離電流を検知すれば湿度が測れることになる。図２には電離電流と絶対湿度との関係が示されている。同図で四角は２０℃、黒丸は２５℃、白丸は３０℃、三角は４０℃における電離電流と絶対湿度との関係を示している。同図からは、温度が低ければ低いほど絶対湿度に対して電離電流の減少が大きくなることが分かる。また、絶対湿度が０のときには温度に因らず一定の値の電離電流となっていることが分かる。
【００１２】
このようにして電極１２に生じた電離電流は電流／電圧変換回路２１で電圧に変換される。
【００１３】
そして、電流／電圧変換回路２１からの信号は温度補償回路２２に入力される。この温度補償回路２２は同一の絶対湿度の場合に温度変化に因らずに同じ値となるように入力信号を処理する。
【００１４】
次いで、温度補償回路２２からの信号は反転増幅器２３に入力される。ここでは前記一定の値に相当するバイアス電圧Ｖｓが印加されている。図３には反転増幅器２３の出力電圧と絶対湿度との関係が示されている。
【００１５】
その結果、測定値表示部２３で絶対湿度を直読できることになる。
【実施例１】
【００１６】
実施例の放射線絶対湿度計のサイズは直径７０ｍｍで、長さ１３０ｍｍである。電離箱１０及びアンプ回路２０の長さはそれぞれ４５ｍｍ及び８５ｍｍである。２つの電極１１，１２は真鍮板で作られ、直径が５０ｍｍ、厚さが３ｍｍとなっている。アルファ線源１３としては５ｍｍ×５ｍｍのアメリシウム２４４が使用されている。５．４ＭｅＶのエネルギを持つアルファ線を放射するアルファ線源１３の線源強度は３．７ＭＢｑ（１００μＣｉ）である。アルファ線の最大範囲は室温空気中で３８ｍｍである。アルファ線源１３の表面を、２つの電極１１，１２の間の距離を短く且つ壁効果が解消されるように、１．３ｍｇ／ｃｍ２のポリエステルフィルムによって被覆してアルファ線を減じている。そして、２つの電極１１，１２の距離を、弱められたアルファ線の最大範囲１２ｍｍよりも十分に長い距離である１５ｍｍに定めた。また、オペアンプ回路２０としては帰還抵抗１０１０Ωを持つ４Ｍ／４２２９Ｐを使用した。オペアンプ回路２０の時定数を３０秒とした。
【００１７】
図４には電離電流と絶対湿度との関係が示されている。同図で四角は２０℃、黒丸は２５℃、白丸は３０℃、三角は４０℃における電離電流と絶対湿度との関係を示している。同図からは、温度が低ければ低いほど絶対湿度に対して電離電流の減少が大きくなることが分かる。また、絶対湿度が０のときには温度に因らず一定の値４１３ｐＦの電離電流となっていることが分かる。
【００１８】
また、図５には反転増幅器２３の出力電圧と絶対湿度との関係が示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る放射線絶対湿度計の構成図である。
【図２】図１の放射線絶対湿度計による絶対湿度と電離電流との関係を示す図である。
【図３】図１の放射線絶対湿度計による指示電圧と絶対湿度との関係を示す図である。
【図４】実施例による絶対湿度と電離電流との関係を示す図である。
【図５】実施例による放射線絶対湿度計による指示電圧と絶対湿度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１００  放射線絶対湿度計
１０  電離箱
１１  高電位電極
１２  捕集電極
１３  放射線源
２０  信号処理回路
２１  電流／電圧変換回路
２２  温度補償回路
２３  反転増幅回路
２４  測定値表示部
【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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