(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素を高密度に含むラジエータと中性子との相互作用で発生する反跳陽子が検出素子内で生成する電子−正孔対を、検出素子の空乏層の電界で分離して電流パルスとして取り出し、この電流パルスの電荷量を計測することによって中性子を検出する中性子検出器であって、反跳陽子入射側からみた検出素子の空乏層の形状を、空乏層の存在しない部分が散在する形状としたものにおいて、
前記の空乏層の存在しない部分が散在する形状を、同心環状または同心多角形状とする、ことを特徴とする中性子検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、原子力発電所等の放射線管理区域内で作業する業務従事者の被曝放射線量を管理するための個人警報線量計や環境の放射線量を監視するための線量計等に使用される中性子検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中性子は、電荷をもたない放射線であって物質との相互作用が弱く、直接検出することは難しい。そのため、中性子との相互作用の断面積が大きい物質との相互作用で発生する陽子やα線を介して中性子を検出する方式が採用されている。高速中性子及び中速中性子は、水素を高密度で含むポリエチレン等のラジエータからの反跳陽子によって検出され、低速中性子及び熱中性子は、10Ｂや 7Liとの核反応によって放出されるα線によって検出される。反跳陽子やα線の検出手段として一般的に使用されているものには、逆バイアスを印加されたダイオードに形成される空乏層を利用する半導体検出素子がある。
【０００３】
図９は、ラジエータ２を備えた高中速中性子用の中性子検出器の構成を示す概念図であり、図10は、それに用いられている検出素子１の電極形状の一例を示すパターン図である。
この中性子検出器は、反跳陽子入射側電極（以下では入射側電極と略称する）11とその反対側電極（以下では下部電極ともいう）12との間に逆バイアスが印加されて入射側電極11側に空乏層13を形成されている半導体検出素子（以下では検出素子と略称する）１と、その入射側電極11に隣接して配置されたポリエチレン等の高密度に水素を含む材料からなるラジエータ２と、入射側電極11に流れる電流パルスを積分・増幅して電流パルスの電荷量に相当する信号を出力するアンプ３と、アンプ３の出力レベルが所定値以上であるか否かを識別する波高値識別回路４と、波高値識別回路４の出力を計数する不図示の計数回路と、で構成されている。
【０００４】
検出素子１としては、ｐ型シリコン結晶上にアモルファスシリコン層を形成されたヘテロ接合型のシリコンダイオードやｐｎ接合型のシリコンダイオード等が、一般的に使用されている。ヘテロ接合型のシリコンダイオードの場合には、図９に示すように、その上面の外周部を除く全面に入射側電極11が形成されて、空乏層の形成領域を決め、下面には全面に下部電極12が形成されている。ｐｎ接合型のシリコンダイオードの場合には、ｐ+ 層またはｎ+ 層が空乏層の形成領域を決める。そのため、ワイアリングのための電極がその一部に形成されることが多い。
【０００５】
ラジエータ２は、中性子がその中を通過する際に、中性子と水素の原子核である陽子との弾性衝突で反跳陽子を生成させるための部材である。そのため、ラジエータ２の材料としては、水素が高密度に含まれる材料、例えばポリエチレン、が使用されている。
反跳陽子のもつエネルギーは、弾性衝突後の散乱方向によって異なるが、中性子の質量と陽子の質量が殆ど同じであるから、中性子が入射したのと同じ方向に散乱される場合が最大値で、衝突直前の中性子のエネルギーと同じとなり、入射方向から傾くにしたがってエネルギーが減少して零までの連続分布となる。
【０００６】
反跳陽子が物質内に入射すると、その物質との相互作用によって電子−正孔対を生成してそのエネルギーを消耗しながら物質中を移動する。陽子の質量は電子の質量に比べて３桁以上大きいので、反跳陽子はその方向を殆ど変えないで物質中を移動し、反跳陽子が生成する電子−正孔対は、反跳陽子の通過経路の極めて近傍だけに限られて高密度に分布する。
【０００７】
参考までに、陽子のシリコン中の飛程を示すと、エネルギーが１ＭeVの場合には約18μm 、２ＭeVで約48μm 、４ＭeVで約 150μm 、10ＭeVで約 730μm 、15ＭeVで約1500μm である。
なお、陽子の空気中の飛程は、１ＭeVで約20mm、２ＭeVで約70mmであり、ラジエータ２と検出素子１との距離が１mm程度であれば、空気層での反跳陽子のエネルギー損失は僅かである。
【０００８】
したがって、検出素子１の素材がシリコンである場合には、50μm の厚さの空乏層12が形成されていれば、２ＭeV以下の陽子からはその全エネルギーに相当する電荷信号を得ることができ、２ＭeV以上の陽子からも１ＭeV以上に相当する電荷信号を得ることができる場合が多い。
このような高中速中性子用の中性子検出器は、中性子だけではなくγ線やβ線も混在する環境で使用される。しかも、上記の検出素子は、γ線によるコンプトン効果や電子対生成等による電子等及びβ線によっても電子−正孔対を生成し、反跳陽子による電子−正孔対と同様に、電流パルスを発生する。特に、原子力発電所等では、水中の窒素と中性子との反応によって生成される16Ｎが放射する 6.1ＭeVのγ線が存在し、この高いエネルギーレベルをもつγ線による信号を中性子による信号と識別することが必要である。従来技術においては、 6.1ＭeVのγ線と中性子とを識別するために、波高値識別回路４の識別レベルを、約１ＭeV相当に設定している。この識別レベルは、 6.1ＭeVのγ線を体積８×８×0.05mm3 の空乏層をもつ検出素子１によって計測した結果に基づいて、検出素子１に 6.1ＭeVのγ線を検出させないために決定されたものである。
【０００９】
このように、従来の高中速中性子用の中性子検出器においては、識別レベルが約１ＭeV相当という高いエネルギーレベルに設定されているために、その識別レベル以下のエネルギーの中性子を検出することができず、且つ識別レベル以上のエネルギーの中性子の検出感度をも低くしている。
一方、10Ｂや 7Liとの核反応によって放出されるα線によって中性子を検出する方式の中性子検出器は、通常、熱中性子検出器といわれているものである。中性子と10Ｂ等との相互作用の断面積は、熱中性子の場合に最大であって、それよりエネルギーが大きくなるにしたがって漸減していくので、熱中性子検出器の中性子検出感度は、熱中性子に対する場合が最大であって、エネルギーが大きくなるほど漸減していく。
【００１０】
一般に、中性子の検出には、ラジエータ２を用いる方式の高中速中性子用の中性子検出器と熱中性子検出器とが併用されるが、上記のように、高中速中性子用の中性子検出器の感度が１ＭeV以下で零になると、この組合せによる中性子検出では、１ＭeV近傍の中性子の検出感度が他のエネルギー領域に比べて大幅に低くなり、低いエネルギーの中性子が多く存在する環境を計測する場合には、中性子による被曝線量を過少評価してしまうという問題点をもっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の課題は、上記のような中性子の被曝線量の過少評価を解消するために、γ線やβ線が混在する場所においても、より低いエネルギーの中性子まで検出することができる高中速中性子用の中性子検出器を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、中性子による反跳陽子が電子−正孔対を生成する状況と、γ線による散乱電子または生成電子等が電子−正孔対を生成する状況と、の違いを利用して、γ線による電流パルス信号の電荷量をより少なくすることに基づいている。反跳陽子による電子−正孔対の生成位置は、前述したように、陽子の通過経路の極めて近傍だけに限られて、生成される電子−正孔対はその部分に高密度に分布する。一方、γ線による電子−正孔対の生成状況は、コンプトン効果や電子対生成等による電子等によるために、同じ質量をもつ電子同士の相互作用となり、広い領域に広がった分布状態となる。
【００１３】
図11及び図12は、このような状況をモデル化して示したものである。
中性子によってラジエータ２から弾き出された反跳陽子は、弾き出された当初の方向を保って検出素子１内を直進し、そのエネルギーに相当する飛程だけ移動し、その移動経路の直近に高密度の電子−正孔対を生成する。検出素子１がシリコン製であるとすると、反跳陽子のエネルギーが１ＭeVの場合には、その移動距離は約18μm 、２ＭeVの場合には約48μm であり、通常の検出素子１の空乏層13の厚さ以下である。したがって、入射側電極11を通過して空乏層13内に入った反跳陽子は空乏層13内で１ＭeV以上のエネルギーに相当する電子−正孔対を生成することができる。
【００１４】
一方、γ線により散乱または生成された電子等による電子−正孔対の生成される可能性のある領域は、モデル的に示すと、電子等が生成された位置を起点として、電子等が最初に飛び出した方向を直径方向とし、且つ電子等の初期エネルギーに相当する飛程を直径とする球状となる。図11及び図12では、γ線の入射方向と同じ方向に電子等が飛び出した場合を示しており、これは、コンプトン効果の場合には最も大きなエネルギーの電子が散乱される場合に相当する。小さな円で示したのは、γ線のエネルギーが小さい（100 ＫeV程度）場合であり、大きな円で示したのは、γ線のエネルギーが大きい（５ＭeV程度）場合である。
【００１５】
図11のようにγ線が検出素子１の入射側電極11に垂直近くに入射する場合には、電子−正孔対の生成可能領域が検出素子１の空乏層13の全域にわたることはないが、図12のようにγ線が検出素子１の入射側電極11に傾いて入射する場合には、電子−正孔対の生成可能領域が検出素子１の空乏層13の全域にわたることがある。また、γ線が散乱電子等を生成する位置は検出素子１内に限られず、周囲の部材で生成された散乱電子等が、検出素子１内に飛来して空乏層内に電子−正孔対を生成することもある。このようにして空乏層13内で生成される電子−正孔対によって電流パルスが生成され、従来技術の項で説明したように、16Ｎが発生する 6.1ＭeVのγ線による電流パルスの最大値は１ＭeV相当に近い値となる。
【００１６】
参考までに、電子のシリコン中の飛程を示すと、電子のエネルギーが50ＫeVの場合には約13μm 、 100ＫeVでは約54μm 、 200ＫeVでは約 190μm 、 500ＫeVでは約 770μm 、１ＭeVでは約 1.7mm、２ＭeVでは約 4.0mm、５ＭeVでは約11mm、16Ｎが発生する 6.1ＭeVのγ線による最大エネルギーの電子（ 5.9ＭeV）では約13mmである。
【００１７】
ここで、検出素子が16Ｎによるγ線で最大で１ＭeV相当の電流パルス信号を検出することについて考察する。
5.9 ＭeVの電子（飛程は13mm）による電子−正孔対の生成可能領域の体積は、直径13mmの球の体積であるから、1150mm3 である。一方、前出の検出素子の空乏層体積は、８×８×0.05mm3 であるから、 3.2 mm3である。両者を比較すると、空乏層の体積は直径13mmの球の体積の 0.3％にも至らず、電子−正孔対が直径13mmの球内に均一に分布しているとすると、空乏層内に含まれる電子−正孔対に対応する信号レベルは、約16ＫeVに過ぎないことになり、実際に検出された最大値１ＭeVとは２桁近い違いがある。
【００１８】
この違いから、散乱電子等によって生成される電子−正孔対は非常に不均一に分布しているであろう、と推定される。この不均一性は、電子の飛程がエネルギーの低減とともに急激に短くなることによっても予測できる。すなわち、生成された高エネルギーの電子は、通過する物質と相互作用してそのエネルギーを消耗するが、そのエネルギー消耗の大部分は核外電子との相互作用によるものであるので、その相互作用は同一質量の粒子の弾性衝突と同じ相互作用であり、衝突する度に２次、３次、４次等の高速の電子を生成しながらそのエネルギーを低減していく。衝突によって生成された２次、３次、４次等の電子も同様に衝突を繰り返してそのエネルギーを低減していく。
【００１９】
発生当初に 5.9ＭeVであった電子の飛程は前述のように13mmであるが、衝突を繰り返して100 ＫeVになった電子の飛程は54μm 、50ＫeVになった電子の飛程は13μm である。仮に、 5.9ＭeVの電子が、空乏層の厚さとほぼ同じ飛程をもつ100 ＫeVの電子59個になったとすると、その電子−正孔対の生成可能領域の体積は4.86×10-3 mm3に過ぎなくなり、空乏層の厚さより小さい飛程の50ＫeVの電子118 個になったとすると、その電子−正孔対の生成可能領域の体積は1.36×10-4mm3 になってしまう。したがって、１つの発生電子がそのエネルギーに相当する電子−正孔対を生成する可能性のある領域は広いけれども、実際に電子−正孔対を生成する領域は偏在している可能性が高く、そのような領域の一部が検出器の空乏層に相当した場合に、検出素子が１ＭeV相当の電流パルス信号を出力するのであろう。
【００２０】
偏在の状態を検討するために、前述の検出素子と同じ空乏層の厚さ（50μm ）で、空乏層面積が1.5 ×1.5 mm2 である検出素子を試作して、16Ｎによるγ線で検出される電流パルスを計測した結果、その最大値は空乏層の面積が８×８mm2 であった前述検出素子の70％であった。空乏層面積を８×８mm2 から1.5 ×1.5 mm2 へと大幅に縮小したにもかかわらず、電流パルスの電荷量は30％低減したに過ぎない。言い換えれば、従来の検出素子で検出された最大１ＭeV相当の電流パルス信号に相当する電子−正孔対の内の70％は、８×８mm2 の3.5 ％に過ぎない1.5 ×1.5 mm2 の内に存在し、残りの30％に相当する電子−正孔対が、96.5％の面積の内に存在している、ということになる。この結果より、散乱電子等によって生成される電子−正孔対が非常に不均一に分布しているというモデルが正しいことが裏付けられた。
【００２１】
この発明は、16Ｎが発生する 6.1ＭeVのγ線のようなエネルギーの大きいγ線による電子−正孔対は、広い領域に広がって分布するが、その分布密度は非常に不均一であるという、前記の状況に基づくものである。すなわち、この発明は、空乏層をベタ状態で形成しないで、空乏層の存在しない部分が散在する形状とすることによって、電子−正孔対が高密度に分布する領域内に存在する空乏層の体積比率を低減させ、空乏層で分離されて電流パルスとして検出される電子−正孔対の数を低減させて、最大波高値を低減させるものである。
【００２２】
請求項１の発明は、水素を高密度に含むラジエータと中性子との相互作用で発生する反跳陽子が検出素子内で生成する電子−正孔対を、検出素子の空乏層の電界で分離して電流パルスとして取り出し、この電流パルスの電荷量を計測することによって中性子を検出する中性子検出器において、反跳陽子入射側からみた検出素子の空乏層の形状（以下では空乏層の平面形状という）を、空乏層の存在しない部分が散在する形状としている。
【００２３】
空乏層の平面形状を、空乏層の存在しない部分が散在する形状としているので、上記の説明から明らかなように、ベタ電極の場合に比べてγ線による電流パルスの電荷量を低減させることができる。一方、空乏層の存在しない部分が散在する形状としても、空乏層の面積を変えなければ、反跳陽子の検出感度、すなわち中性子の検出感度、は殆ど変化しない。更に、γ線による電流パルスの電荷量が低減して、その最大波高値が低減すれば、波高値識別回路の識別レベルの設定値を低減できるので、この場合には、検出可能な中性子の最低エネルギーレベルが低減し、且つ中性子の検出感度が増大する。特に、低エネルギーレベルでの増加割合が大きくなる。
【００２５】
さらに、請求項１の発明においては、前記の空乏層の存在しない部分が散在する形状を、同心環状または同心多角形状としている。このような形状は、優れた方向特性を得るために最も適した形状である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
この発明による中性子検出器は、図９に示した従来技術による高中速中性子用中性子検出器と同じ構成であって、入射側電極とその反対側の下部電極との間に逆バイアスが印加されて入射側電極側に空乏層を形成されている検出素子と、その入射側電極に隣接して配置されたポリエチレン等の高密度に水素を含む材料からなるラジエータと、入射側電極に流れる電流パルスを積分・増幅して電流パルスの電荷量に相当する信号を出力するアンプと、アンプの出力レベルが所定値以上であるか否かを識別する波高値識別回路と、波高値識別回路の出力を計数する計数回路と、で構成されている。
【００２７】
この発明が従来技術と異なる部分は、検出素子の空乏層の形状であって、空乏層の平面形状を、空乏層の存在しない部分が散在する形状としていることである。空乏層の平面形状は、ヘテロ接合型検出素子の場合には入射側電極の形状によって決まり、ｐｎ接合型検出素子の場合には接合を形成するためのｐ+ 層またはｎ+ 層の形状によって決まる。
【００２８】
以下に、ヘテロ接合型の検出素子の実施例にしたがって更に詳しく説明する。第１から第３の実施例は、入射側電極の形状がフォトリソグラフィによって形成されるものであり、第４から第７の実施例は、マスク蒸着によって形成されるものである。マスク蒸着によれば、金属マスク等を使用して蒸着やスパッタリングで直接にパターニングされた入射側電極を形成できるので、入射側電極形成の工数が、フォトリソグラフィによる場合に比べてずっと少なくて済む。一方、形成できる電極の幅は、金属マスク等の製作限度によって、フォトリソグラフィによる場合ほどには狭くすることはできない。
【００２９】
なお、これらの実施例の入射側電極をｐ+ 層またはｎ+ 層に置き換えればｐｎ接合型検出素子となる。
〔検出素子の第１の実施例〕
図１は、この発明による中性子検出器に使用される検出素子の第１の実施例1aの構造を示す概念図であり、図２は、その入射側電極の形状を示すパターン図である。
【００３０】
この検出素子1aは、入射側電極11a が中央の円と同じ中心をもつ４つの同心環とで構成されており、従来技術と同じ下部電極12を備えている。入射側電極11a は独立した５つの部分からなるので、入射側電極11a をアンプに接続する際には、５つの部分のそれぞれがワイアリングされてアンプに一体に接続される。
この検出素子1aの寸法例を示すと、面積は10×10mm2 、入射側電極11a の中央円の直径はφ 0.5mm、４つの同心環の間隔及び幅は共に 0.5mmである。なお、空乏層13a の厚さは50μm に設定される。
【００３１】
参考のために示すと、 0.5mmを飛程とする電子のエネルギーは約 400ＫeVである。
図２に示した平面形状の入射側電極11a を採用することによって、空乏層1aと空乏層のない部分とが、検出素子1aの全面にわたって共存する状態になるので、この検出素子1aは、ベタ電極においては電荷信号として分離していた電子−正孔対の一部を分離しなくなり、γ線による信号レベルを低減させ、波高値識別回路の識別波高値を低く設定可能とする。
【００３２】
識別波高値が低くなることは、検出可能な反跳陽子のラジエータ内での生起位置がその分だけラジエータ内部まで広がることに相当するから、中性子の検出感度を高め、特に、従来の識別波高値に近いエネルギーの中性子の検出感度を大幅に高め、更に、従来の識別波高値と新しい識別波高値との間のエネルギーをもつ中性子の検出を可能とする。その結果、中性子検出器のエネルギー特性が改善される。
【００３３】
このパターンの特徴は、完全な同心円状のパターンであるから、方向特性に最も優れていることである。
なお、円の直径や円環の幅及び間隔等のパターンの寸法を小さくするほどその効果は確実となるが、ワイアリング工程の工数が増加し、狭すぎる場合にはその作業が困難になる。したがって、効果と工数等との兼ね合いで寸法を決定することになる。また、上記の実施例においては、幅と間隔とを同じとしているが、識別波高値をより低く設定したい場合には、幅に対する間隔の割合をより大きくすればよい。
【００３４】
〔検出素子の第２の実施例〕
図３は、検出素子の第２の実施例1bの入射側電極11b の形状を示すパターン図である。
この実施例のパターンは、検出素子1bの中央を中心とする４つの同心環状のパターンが細い接続部で接続されているものである。第１の実施例のような多数箇所のワイアリングを１箇所で済ませるために、細い接続部で一体化したものであり、第１の実施例に比べて組立工数が少なくなる。細い接続部は方向特性にそれほど影響しないので、この実施例も第１の実施例と同様に最も優れた方向特性をもっている。
【００３５】
〔検出素子の第３の実施例〕
図４は、検出素子の第３の実施例1cの入射側電極11c の形状を示すパターン図である。
この実施例のパターンは、第２の実施例の同心環を同心の正方形の井桁に置き換えたものである。同心環が同心井桁に置き換えられたために、方向特性が第２の実施例ほどには優れていないが、十分に優れた方向特性を有する。
【００３６】
このパターンの特徴は、同じ面積の検出素子の場合には、第２の実施例より電極面積を大きくすることができるので、電極面積を大きくできる分だけ中性子感度を高くすることができることである。
なお、この実施例では正方形の井桁としているが、正方形以外の多角形の井桁にすることも可能である。
【００３７】
〔検出素子の第４の実施例〕
図５は、検出素子の第４の実施例1dの入射側電極11d の形状を示すパターン図である。
この入射側電極11d の形状は、検出素子1dの中央を対称中心として90°ずつ回転させた回転対称な樹枝状パターンであり、点対称な樹枝状パターンでもある。枝部分の幅と枝間の間隔とは共に同じ（例えば、 0.5mm）に設定されている。
【００３８】
この実施例によれば、入射側電極11d が樹枝状に形成されるので、第１の実施例と同様に、検出素子1dの全面にわたって空乏層と空乏層のない部分とが共存する状態になり、この検出素子1dも、γ線による信号レベルを低減させ、波高値識別回路の識別波高値を低く設定可能とする。更に、90°ずつの回転対称なパターンであるので、パターンの対称性がよく、方向特性が優れている。
【００３９】
なお、この実施例の入力側電極11d は、金属マスクを用いた蒸着によって形成可能であるので、電極形成の工数は従来技術と変わらない。
〔検出素子の第５の実施例〕
図６は、検出素子の第５の実施例1eの入射側電極11e の形状を示すパターン図である。
【００４０】
この入射側電極11e の形状は、第４の実施例の樹枝状パターンを櫛の歯状パターンに置き換えたものである。この実施例の特性や電極形成の工数は、第４の実施例と全く同等である。
〔検出素子の第６の実施例〕
図７は、検出素子の第６の実施例1fの入射側電極11f の形状を示すパターン図である。
【００４１】
この入射側電極11f の形状は、第４の実施例の樹枝状パターンを同心円弧状パターンに置き換えたものである。
この実施例は、円弧状のパターンであるために、電極の包絡面積が小さくなるので、枝部分の幅を枝間の間隔より広くして、電極面積を前２つの実施例と同じにしている。そのため、検出素子の電極の包絡面積に占める電極面積の比率が、前２つの実施例より大きくて、波高値識別回路の識別波高値が、前２つの実施例より幾らか大きくなる。しかし、このパターンの特徴は、円弧状であることであって、前２つの実施例に比べて、方向特性がより優れている。
【００４２】
〔検出素子の第７の実施例〕
図８は、検出素子の第７の実施例1gの入射側電極11g の形状を示すパターン図である。
この実施例のパターンは、横方向だけに延びる櫛の歯状のパターンである。実施例の中では最も単純な形状であるが、方向特性が第４及び第５の実施例よりやや劣るが、実用的には許容範囲にある。方向特性を除く他の特性は第４及び第５の実施例と殆ど変わらない。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１の発明においては、反跳陽子入射側からみた検出素子の空乏層の形状を、空乏層の存在しない部分が散在する形状としているので、「課題を解決するための手段」の項での説明から明らかなように、ベタ電極の場合に比べてγ線による電流パルスの電荷量を低減させることができる。一方、空乏層の存在しない部分が散在する形状としても、空乏層の面積を変えなければ、反跳陽子の検出感度、すなわち中性子の検出感度、は殆ど変化しない。更に、γ線による電流パルスの電荷量が低減して、その最大波高値が低減すれば、波高値識別回路の識別レベルの設定値を低減できるので、この場合には、検出可能な中性子の最低エネルギーレベルが低減し、且つ中性子の検出感度が増大する。特に、低エネルギーレベルでの増加割合が大きくなる。
【００４４】
したがって、この発明によれば、高いエネルギーの中性子検出感度を低減させないで、従来の高中速中性子用の中性子検出器より更に低いエネルギーレベルの中性子まで検出することができる高中速中性子用の中性子検出器を提供することができる。
請求項２の発明においては、前記の空乏層の存在しない部分が散在する形状を、複数の分岐枝をもつ形状としている。複数の分岐枝をもつ形状は、空乏層が一体となっているので、電流取り出し部を１箇所とすることができる。したがって、中性子検出器の組立工程において、検出素子と回路とを接続するためのワイアリング工程の工数を増加させない。
【００４５】
そして特に、請求項１の発明においては、前記の空乏層の存在しない部分が散在する形状を、同心環状または同心多角形状としている。このような形状は、優れた方向特性を得るために最も適した形状であるので、特に優れた方向特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による中性子検出器に使用される検出素子の第１の実施例の構造を示す概念図
【図２】検出素子の第１の実施例の入射側電極形状を示すパターン図
【図３】検出素子の第２の実施例の入射側電極形状を示すパターン図
【図４】検出素子の第３の実施例の入射側電極形状を示すパターン図
【図５】検出素子の第４の実施例の入射側電極形状を示すパターン図
【図６】検出素子の第５の実施例の入射側電極形状を示すパターン図
【図７】検出素子の第６の実施例の入射側電極形状を示すパターン図
【図８】検出素子の第７の実施例の入射側電極形状を示すパターン図
【図９】従来技術による中性子検出器の構成を示す概念図
【図１０】従来技術による検出素子の電極形状の一例を示すパターン図
【図１１】検出素子による中性子及びγ線の検出を説明するための概念図
【図１２】従来技術による検出素子の問題点を説明するための概念図
【符号の説明】
１, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g  検出素子
11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f, 11g 入射側電極
12  下部電極
13, 13a 空乏層
２  ラジエータ
３  アンプ
４  波高値識別回路
【図１】
0004306135.tif 000002
【図２】
0004306135.tif 000003
【図３】
0004306135.tif 000004
【図４】
0004306135.tif 000005
【図５】
0004306135.tif 000006
【図６】
0004306135.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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