(57)【要約】【課題】放射線測定用電離箱の帯電による測定誤差を低減することを目的とする。【解決手段】開口が設けられている容器２８と、容器２８に着脱自在であり、容器２８に取り付けられたときに開口を覆う蓋部１８と、開口を塞ぎ、放射線に対する透過特性が容器２８および蓋部１８と異なるβ線透過フィルム３０と、蓋部１８の外面に設けられている帯電防止層５６と、容器２８内に一部分が位置する集電極３２と、容器２８の内面およびβ線透過フィルム３０の内面に設けられている電極層３４とを備える。【選択図】図３
2017068901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口が設けられている容器と、
前記容器に着脱自在であり、前記容器に取り付けられたときに前記開口を覆う蓋部と、
前記開口を塞ぎ、放射線に対する透過特性が前記容器および前記蓋部と異なる透過部材と、
前記蓋部の外面に設けられている帯電防止層と、
前記容器内の電離気体から電子を集める電子収集構造と、
を備えることを特徴とする放射線測定用電離箱。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線測定用電離箱において、
前記透過部材の外面に設けられている帯電防止層を備えることを特徴とする放射線測定用電離箱。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放射線測定用電離箱において、
前記容器の外面に設けられている帯電防止層を備えることを特徴とする放射線測定用電離箱。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線測定用電離箱において、
前記容器および前記蓋部はβ線を減衰させ、前記透過部材はβ線を透過させることを特徴とする放射線測定用電離箱。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線測定用電離箱において、
前記蓋部の外面に設けられている帯電防止層は、導電性の材料によって形成されていることを特徴とする放射線測定用電離箱。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線測定用電離箱において、
前記蓋部の外面に設けられている帯電防止層は、界面活性剤によって形成されていることを特徴とする放射線測定用電離箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線測定用電離箱に関し、特に、電離箱の特性改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
β線、γ線等の放射線を測定する放射線測定器には気体が封入された電離箱を備えたものがある。放射線が電離箱に入射すると、その放射線によって電離箱内の気体が電離する。放射線測定器は、電離した気体から電離箱内の電極に集められた電子または陽イオンによる電流に基づいて放射線量を測定する。一般的には、移動度に優れた電子による電流を測定する。
【０００３】
以下の特許文献１には、放射線測定用の電離箱が記載されている。この電離箱には、電離箱を覆うアルミニウム製のフィルタが設けられている。フィルタは、電離箱に入射するγ線のエネルギー特性（γ線のエネルギーに対する放射線の検出感度を示す特性）を変化させる。また、特許文献１には、β線を透過させる貫通孔が容器本体に設けられた電離箱が記載されている。γ線を測定する際には、容器本体に着脱自在の蓋によって貫通孔が覆われる。容器本体および蓋はβ線を遮断するため、β線の検出が妨げられる。他方、γ線およびβ線を含む放射線を測定する際には、蓋が容器本体から取り外される。これによって、β線は貫通孔を通過するため、γ線およびβ線を含む放射線が測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−４５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電離箱を用いた放射線測定器では、帯電した物体を電離箱に近付けたり電離箱の外面に誘電体を擦りつけたりすると電離箱が帯電し、内部の電極に測定値の誤差要因となる電荷が現れることがある。これによって、放射線の測定値に誤差が生じることがある。
【０００６】
本発明は、放射線測定用電離箱の帯電による測定誤差を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、開口が設けられている容器と、前記容器に着脱自在であり、前記容器に取り付けられたときに前記開口を覆う蓋部と、前記開口を塞ぎ、放射線に対する透過特性が前記容器および前記蓋部と異なる透過部材と、前記蓋部の外面に設けられている帯電防止層と、前記容器内の電離気体から電子を集める電子収集構造と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、容器に着脱自在な蓋部の外面に帯電防止層が設けられる。帯電防止層には、例えば、導電性を持たせて蓄積される電荷の分布が一様となる材料が用いられる。導電性を持たせることで、摩擦によって放射線測定用電離箱に帯電する電荷の量が低減される。また、帯電防止層に蓄積される電荷の分布が一様となることで、局所的に電荷が蓄積される可能性が低くなる。これによって、電子収集構造によって集められる電子のうち測定値の誤差要因となる電荷が低減される。電子収集構造は、例えば、容器内に一部分または全体が位置する集電極と、容器の内面および透過部材の内面に設けられている電極層によって構成される。
【０００９】
望ましくは、前記透過部材の外面に設けられている帯電防止層を備える。
【００１０】
本発明では、透過部材の外面に帯電防止層が設けられている。これによって、蓋部が取り外された状態においても、放射線測定用電離箱に帯電する電荷の量が低減されるという効果や、局所的に電荷が蓄積される可能性が低くなるという効果が得られる。これによって、電子収集構造によって集められる電子のうち測定値の誤差要因となる電荷が低減される。
【００１１】
望ましくは、前記容器の外面に設けられている帯電防止層を備える。
【００１２】
本発明では、容器の外面に帯電防止層が設けられている。これによって、測定誤差が低減されるという効果が高まる。
【００１３】
望ましくは、前記容器および前記蓋部はβ線を減衰させ、前記透過部材はβ線を透過させる。
【００１４】
本発明によれば、放射線測定用電離箱内にγ線を入射させ、γ線について選択的に線量を測定することができる。
【００１５】
望ましくは、前記蓋部の外面に設けられている帯電防止層は、導電性の材料によって形成されている。
【００１６】
望ましくは、前記蓋部の外面に設けられている帯電防止層は、界面活性剤によって形成されている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、放射線測定用電離箱の帯電による測定値誤差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る放射線測定器の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る放射線測定器の斜視図である。
【図３】電離箱の軸方向断面を模式的に示す図である。
【図４】電離箱の軸方向断面を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１には本発明の実施形態に係る放射線測定器１０の斜視図が示されている。放射線測定器１０は、電離箱１２および測定部１４を備える。電離箱１２には空気が封入されている。また、電離箱１２は、電離箱１２内に入射した放射線によって電離した空気から電子を集める構造を有している。測定部１４は、電離した空気から集められた電子に基づいて放射線量を測定する。測定部１４の前面パネル２０には、表示部２２が設けられており、表示部２２に測定結果が表示される。前面パネル２０には、操作ボタン２４が設けられており、測定の際にユーザによって操作される。放射線測定器１０は、携帯用の測定器として用いられてもよい。図１においては、放射線測定器１０の前面パネル２０から後方に向かう方向をｚ軸正方向、前面パネル２０に向かって左方向をｘ軸正方向、上方向をｙ軸正方向としたｘｙｚ座標が定義されている。
【００２０】
図２には、放射線測定器１０を後方から見た場合の斜視図が示されている。電離箱１２は、電離箱本体部１６および蓋部１８を備えている。電離箱本体部１６は中空の略円筒形状を有し、蓋部１８は電離箱本体部１６の後方の開口に着脱自在となっている。
【００２１】
電離箱本体部１６および蓋部１８は、α線およびβ線を減衰させて遮断しγ線を透過させる材料によって形成されている。後述するように、蓋部１８を取り外すことで現れる電離箱本体部１６の開口には、電離箱本体部１６内の空気を密封すると共にβ線を透過させる透過部材として、β線透過フィルムが設けられている。γ線の測定を行う場合には蓋部１８が電離箱本体部１６に取り付けられ、β線が遮断された状態で測定が行われる。他方、γ線およびβ線を含む放射線を測定する場合には、蓋部１８が電離箱本体部１６から取り外され、γ線およびβ線が電離箱１２内部に入射する状態で測定が行われる。
【００２２】
図３には、電離箱１２の軸方向断面が模式的に示されている。また、電離箱１２の右下には、測定部が備える測定回路２６、高圧発生回路２７および表示部２２が模式的に示されている。電離箱本体部１６は、容器２８、β線透過フィルム３０、集電極３２、電極層３４、集電極支持部材３６、電極層端子３８、端子支持部材４０、および帯電防止層４２を備える。
【００２３】
電離箱本体部１６を形成する容器２８は、例えば、プラスチック樹脂等の絶縁体によって形成される。図３に示されている例では、容器２８は略円筒形状に形成されているが、容器２８は多角筒形状であってもよい。容器２８は、筒状側壁４４、および筒状側壁４４の一端（ｚ軸負方向側の一端）に設けられた端壁４６から構成されている。筒状側壁４４の他端は開放され、開口が形成されている。筒状側壁４４および端壁４６は、β線を十分に減衰させて遮断する厚みを有する。このように筒状側壁４４の一端が塞がれ他端が開放された構造とする代わりに、この他端にも壁を設け、その壁を部分的に欠損させて開口を設けた構造としてもよい。
【００２４】
開口は、β線透過フィルム３０によって塞がれている。β線透過フィルム３０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック樹脂によって形成される。β線透過フィルム３０は、放射線に対する透過特性が容器２８および蓋部１８と異なる。容器２８および蓋部１８がα線およびβ線を遮断しγ線を透過させるのに対し、β線透過フィルム３０はα線を遮断しβ線およびγ線を透過させる。
【００２５】
容器２８の端壁４６には、集電極固定穴４８が設けられている。集電極固定穴４８には、プラスチック樹脂等の絶縁体によって形成された集電極支持部材３６が挿入されている。ｚ軸方向に伸びる集電極３２は集電極支持部材３６を貫通している。集電極３２は容器２８において集電極支持部材３６によって支持され、容器２８の内部から外部に至るように集電極支持部材３６を介して容器２８に固定されている。また、集電極支持部材３６は、集電極３２と端壁４６との間の隙間を塞ぎ、容器２８内の空気を密封する。集電極３２は、容器２８の外側で測定回路２６に接続されている。なお、集電極３２を容器２８の内部から外部に至るように容器２８に固定する他、集電極３２の全体を容器２８内に収容し、集電極３２に接続された導線を容器２８から引き出して測定回路２６に接続してもよい。
【００２６】
容器２８の端壁４６には、さらに、端子固定穴５０が設けられている。端子固定穴５０には、プラスチック樹脂等の絶縁体によって形成された端子支持部材４０が取り付けられている。ｚ軸方向に伸びる電極層端子３８は端子支持部材４０を貫通している。電極層端子３８は容器２８において端子支持部材４０によって支持され、容器２８の内部から外部に至るように端子支持部材４０を介して容器２８に固定されている。また、端子支持部材４０は、電極層端子３８と端壁４６との間の隙間を塞ぎ、容器２８内の空気を密封する。電極層端子３８は、容器２８の外側で高圧発生回路２７に接続されている。
【００２７】
容器２８の内面およびβ線透過フィルム３０の内面には、カーボン等の導電性の材料によって形成された電極層３４が設けられている。電極層３４を形成する材料には、電極層３４を透過する放射線のエネルギー特性に与える影響が金属よりも小さい材料が用いられてもよい。電極層端子３８は、容器２８内で電極層３４に接触し電極層３４に電気的に接続されている。
【００２８】
容器２８の外面およびβ線透過フィルム３０の外面には帯電防止層４２が設けられている。帯電防止層４２は、例えば、金属、カーボン等の導電性の材料によって形成される。帯電防止層４２を金属で形成する場合には、ニッケル、アルミニウム、銅等が用いられてもよい。また、帯電防止層４２は、界面活性剤によって形成されてもよい。界面活性剤は、分子構造中に親水基と疎水基とを併せ持つ材料である。界面活性剤は、親水基の作用によって水分を帯びて導電性が高まる。帯電防止層４２は、導電性の塗料や界面活性剤を容器２８およびβ線透過フィルム３０の外面に塗布することで形成してもよい。容器２８の外面に形成されている帯電防止層４２と、β線透過フィルム３０の外面に形成されている帯電防止層４２は導通していてもよい。
【００２９】
容器２８の内部の空気は、β線透過フィルム３０、集電極支持部材３６および端子支持部材４０によって容器２８内に密封される。
【００３０】
蓋部１８は、ｚ軸正方向に面する蓋板５２と蓋板５２の縁を囲む蓋側壁５４によって構成されている。蓋板５２および蓋側壁５４は、例えば、プラスチック樹脂等の絶縁体によって形成される。蓋板５２および蓋側壁５４は、β線を十分に減衰させ遮断する厚みを有する。蓋部１８の外面には、電離箱本体部１６の外面に設けられた帯電防止層４２と同様の帯電防止層５６が設けられている。蓋部１８が電離箱本体部１６に取り付けられると、電離箱本体部１６の開口は蓋部１８によって覆われる。このとき、蓋部１８の外面に設けられた帯電防止層５６と、電離箱本体部１６の外面に設けられた帯電防止層４２とが導電性である場合、これらの帯電防止層は導通してもよい。蓋部１８は、フック機構によって電離箱本体部１６に着脱自在としてもよい。この場合、蓋部１８の側面に突起が設けられ、電離箱本体部１６の側面には蓋部１８の側面に及ぶフック部品が固定される。フック部品は、例えば、Ｊ字型の金属で形成される。また、これと同様の機能を有する構造が、電離箱本体部１６の側面と蓋部１８の樹脂加工によって形成されてもよい。電離箱本体部１６の側面からフック部品によってその突起を引っ掛けることで蓋部１８は電離箱本体部１６に固定され、フック部品を突起から開放することで蓋部１８は電離箱本体部１６から取り外し可能となる。また、このような構造に代えて、電離箱本体部１６の側面に突起を設け、蓋部１８の側面にフック部品を設けた構造を採用してもよい。
【００３１】
電離箱本体部１６を構成する容器２８、β線透過フィルム３０、帯電防止層４２および電極層３４にはγ線が透過する。また、蓋部１８を構成する蓋板５２、蓋側壁５４および帯電防止層５６にもγ線が透過する。
【００３２】
なお、図４に示されているように、蓋部１８および電離箱本体部１６は、蓋部１８が電離箱本体部１６に適度な摩擦力によって嵌め合わされる構造としてもよい。この例では、容器２８の開放端の縁に沿って、開放端の縁よりも径の小さい筒状の蓋取り付け部５８が設けられている。蓋側壁５４の内面は、蓋取り付け部５８の外面の帯電防止層４２に、蓋部１８が電離箱本体部１６に着脱自在となる程度の摩擦力で接触している。
【００３３】
また、蓋部１８は、ネジ機構によって電離箱本体部１６に着脱自在としてもよい。この場合、蓋取り付け部５８の外面にはネジ山またはネジ溝が形成される。一方、蓋側壁５４の内面にはネジ溝またはネジ山が形成される。蓋部１８を回転させることで蓋部１８は電離箱本体部１６に着脱自在となる。
【００３４】
放射線測定器の動作について図３を参照して説明する。高圧発生回路２７は、集電極３２と電極層端子３８との間に、集電極３２側を正とした直流電圧を印加する。これによって、集電極３２は電極層３４に対して高電位となり、集電極３２と電極層３４との間に電界が発生する。
【００３５】
γ線の測定を行う場合には蓋部１８が電離箱本体部１６に取り付けられる。電離箱本体部１６および蓋部１８はβ線を遮断するため、電離箱１２の内部はβ線から遮蔽された状態となり、γ線の測定が行われる。電離箱にγ線が入射すると、そのγ線によって電離箱１２内の空気が電離する。集電極３２と電極層３４との間に発生する電界によって、電子は集電極３２に集められる。これによって集電極３２に電流が流れる。測定回路２６は、集電極３２に流れる電流に基づいてγ線の線量を求め、γ線量を表示部２２に表示する。  
【００３６】
γ線およびβ線を含む放射線の測定を行う場合には蓋部１８が電離箱本体部１６から取り外される。γ線は、電離箱１２のあらゆる方向から電離箱１２に入射する。β線は、電離箱本体部１６の開口に設けられた帯電防止層４２、β線透過フィルム３０、および電極層３４から電離箱１２内に入射する。γ線の測定原理と同様の原理によって、γ線およびβ線を含む放射線の測定が行われる。
【００３７】
上述のように電離箱本体部１６および蓋部１８には帯電防止層４２および帯電防止層５６が設けられている。これらの帯電防止層を導電性の材料によって形成した場合、摩擦帯電が発生し難くなり、電離箱１２に帯電する電荷の量が低減される。また、容器２８、β線透過フィルム３０、蓋板５２および蓋側壁５４で誘電分極が生じたとしても、帯電防止層での電荷の分布は一様となり、局所的に電荷が蓄積される可能性が低くなる。これによって、集電極３２に集められる電子のうち測定値の誤差要因となる電子が低減され、測定値の誤差が低減される。また、帯電防止層を界面活性剤によって形成した場合には、帯電防止層は親水基の作用によって水分を帯びて導電性が高まる。したがって、帯電防止層を導電性の材料によって形成した場合と同様の効果が得られる。
【００３８】
従来の電離箱では、帯電による誤差によって測定値が変動した場合には、実際の放射線量を正しく測定することが困難であった。本発明によれば、測定値に含まれる誤差が低減されるため、放射線量を正確に測定することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０  放射線測定器、１２  電離箱、１４  測定部、１６  電離箱本体部、１８  蓋部、２０  前面パネル、２２  表示部、２４  操作ボタン、２６  測定回路、２７  高圧発生回路、２８  容器、３０  β線透過フィルム、３２  集電極、３４  電極層、３６  集電極支持部材、３８  電極層端子、４０  端子支持部材、４２，５６  帯電防止層、４４  筒状側壁、４６  端壁、４８  集電極固定穴、５０  端子固定穴、５２  蓋板、５４  蓋側壁、５８  蓋取り付け部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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