JPS6218873B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放射線測定に用いられるGM計数管
の構造に関するものである。

GM計数管は、放射線検出器として最も広く使
用されており、その代表的なものとしては、低エ
ネルギーβベータ線測定用として、25mmφの雲母
薄窓を用いた有機ガス消滅形端窓GM計数管があ
げられる。第１図は端窓GM計数管の概略断面図
であり、１は入射窓、２は中心陽極線、３は円筒
陰極、４はガラスタンク、５は計数放電有効部、
６はケース、７はベースである。前述のGM計数
管は通常、良好な特性を得るために、入射窓１の
直径を計数放電有効部５の長さ即ち中心陽極線２
あるいは円筒陰極３の長さの1/2以下としてい
る。またサーベイ・メータに使用されるGM計数
管としては、入射窓１の直径20mmφに対して、中
心陽極線２あるいは円筒陰極３の長さを約100mm
としたものが使用され、前述の一般GM計数管の
構造をそのまま軸方向に延長した構造のものがあ
げられる。そこで本発明の構造のGM計数管とそ
の適用効果について説明する一助として、このサ
ーベイ・メータ用GM計数管を用いて、その関連
を以下に例述説明する。

まずサーベイ・メータで点状γ線源の近接線量
測定を考える。即ちγ線源にGM計数管を近接配
置すると、計数管の検出部位においてγ線源から
の距離差が生ずる。これはそれぞれの部位におけ
る線量率に大きく影響を与えることから、測定値
の示す値がどの位置の線量率であるか不明確であ
る。これをさらに数値的に例示すると、サーベイ
用GM計数管の入射窓１より軸延長上300mmに点
線源を配置すると（サーベイ・メータの測定法は
通例、点線源をGM計数管の軸上入射窓１より外
部へ延長した線上に配置する様になつている）、
計数放電有効部５の入射窓１に対向する部位では
400mmとなり、距離差は３：４となる。一方線量
率は点線源より100mmで１ｍＲ／ｈとするとその
1/9；1/16となり、わずか計数管の部位の差で約
1/2の線量率差を生ずる。また以上とは別に、線
源に対する計数管部位の立体角を考慮すると、入
射窓１より奥に入るに従つて立体角は小さくなる
わけで、測定される線量率はそれらの相乗複合さ
れた平均値として表示される関係から、計数管内
部のどの位置での真の線量率であるかを求めるこ
とは容易でない。

またガラス・タンク４は計数寿命を長くするた
めに設けてあるが、計数放電有効部５との境界
は、入射放射線のエネルギーや線質によつて多少
変動するため、測定有効容積に影響を与え、測定
値の確度を悪くする結果ともなつている。

以上は点線源とGM計数管をその軸上に配置し
た状態の説明であるが、入射窓１の部位でGM計
数管を90゜回転すると、回転前より線量率は高く
測定される。すなわち計数管の向きによつて測定
値が変動するので、測定確度を維持するためには
測定条件を一定にする必要がある。

さらに実際の放射線測定では、線源が分布して
いたり、散乱線も含めた無指向性の放射線野の測
定ということになり、真の線量率の測定は非常に
困難で、その状態における近似的ラフな測定とな
る。またこの場合、ある方向の線量率を測定する
ため、目的方向にコリメータを取り付け、コリメ
ータ以外のGM計数管外表面に遮弊を施こすこと
も考えられるが、重量や体積が極度に増大し、サ
ーベイ・メータとして要求される携帯の容易さな
どの条件に合致しない。

そこで本発明の構造をGM計数管に採用するこ
とにより、以上に記述した問題点の解決とサーベ
イ・メータに限らず、容易かつ簡便な操作で確度
ある利用範囲の広い検出器とすることができるの
で、その構成と適用効果を以下に説明する。まず
構成であるが、第２図は本発明のGM計数管概略
断面図であり、８は計数部、９は遮蔽体、１０は
入射窓、１１はケース、１２はベースである。ま
ず計数部８であるが、点状γ線に対して、真の線
量率を求めることを不要とすることにある。すな
わちGM計数管の入射窓１０の直径に対して厚さ
を極力薄くすることにより計数管検出部位が短く
なり、また点線源に対する計数部８の立体角も差
が小さくなり測定誤差が減少する。これらにより
真の線量率値となる位置の算出や決定等を不要と
する効果が得られる。次は入射窓１０の有効直径
に対し検出部の厚さを１／３以下とし、入射窓１
０面への放射線入射の効率を損じない程度まで薄
くする。例えば入射窓１０の直径25mmφに対し検
出部の厚さを８mmとし、その比を１／３以下とす
る条件を満すものとした。すなわち、計数部８は
有効感度部の厚さを一定とし、入射窓面に対して
窓面全体が等感度となるようにする。窓面形状は
円形、あるいは橢円としてもよい。

第３図は計数部の構成の一例を示すための平行
円板形ハロゲンGM計数管断面概略図であり、１
３は陰極入射窓、１４は陽極、１５は側壁絶縁
部、１６はハロゲン消滅ガス封入計数放電であ
る。前記陰極入射窓１３は内面にネサ膜を有し、
これを陰極としており、また対向する陽極１４と
側壁絶縁部１５とにより計数放電部１６を形成す
る。

前記ネサ膜は、塩化第二錫等を雲母薄窓面に蒸
着又はスパツタリングした後、酸素雰囲気中で高
温に加温して得られる導電性薄膜より成り、この
ネサ膜は耐熱性が高く、電気抵抗も一定で変化な
く、かつハロゲンガスに対して化学的に安定なも
のである。一方、陽極１４については、実施例で
は計数放電部の外囲器の一部を利用しているが、
計数放電部の陰極入射窓１３を除くほぼ全ての面
を陽極としてもよい。

計数放電部１６は短筒中空部を形成し、窓径お
よび厚さを前述した25mmφと８mmとし、本発明の
GM計数管の条件である厚さを薄くし、かつ一定
の厚さとしさらに円筒状中空部となるような壁面
構造としている。なおこの壁面はGM計数管とし
て耐真空性容器ともなつている。

次に指向性を持たせるための遮蔽体９につい述
べる。一般に指向性を持たせる常套手段として、
コリメータおよび遮蔽体の組合せにより行うが、
本発明ではコリメータを使用せず、別に作られた
遮蔽体９を設け、入射窓１０の背面よりの放射線
入射を阻止するようにしたものである。一方計数
管側方よりの放射線に対する計数管の計数放電部
１６の有効断面積は、計数管の厚さを薄くしたこ
とにより減少し、入射窓１０への飛来放射線にの
み有効な検出器とするものである。さらにこれら
遮蔽部について説明を加えると、遮蔽体は、鉛当
量30mm以上の一定厚さの遮蔽体で、例えば鉛、
金、銀、銅、鉄、ステンレス等の質量数の大きい
材料で構成し、計数管と一体として構成させるも
のである。またこれらは一般のGM計数管第１図
の外観構造寸法と同一になるように形成させるも
ので、第１図ケース６およびベース７等に組み込
まれ、サーベイ・メータはもとより、一般のGM
計数管と互換できるようにし、その利点の発揮活
用を促進するものである。

最後に本実施例のGM計数管を鉛遮蔽箱の内で
使用する場合も、バツク・グラウンド計数率の低
減がもたらされ、鉛遮蔽50mm内外において、それ
ぞれ一般のGM計数管に比して、約1/2以下（数
値で示すと、鉛遮蔽50mm内で一般のGM計数管と
本発明のものとのバツク・グラウンド計数率値
は、13±2cpmと７±1cpmとなり、遮蔽外ではそ
れぞれ同様に23±3cpmと13.5±cpmとなる）と
なつている。これらの効果は放電計数有効部８の
容積を非常に小さくしたことと、指向性をもたせ
るための遮蔽体９の設置などに起因するもので、
サーベイ・メータ以外の一般測定、特に微量の放
射線測定における最高検出感度の向上に寄与する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のGM計数管、第２図は本発明の
一実施例、第３図は計数部分の詳細図である。 ８……計数部、９……遮蔽体、１０……入射
窓、１３……陰極入射窓、１４……陽極、１５…
…側壁絶縁部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 矩円筒中空部を形成する計数放電部の厚さを
   放射線入射窓径の1/3以下とし、放射線入射窓の
   内面にネサ膜を付して陰極とし、計数放電部外囲
   器を構成する他の部分の全てもしくは一部を陽極
   とし、入射窓と対向する背面部位に鉛当量３cm以
   上の遮蔽体を設けたことを特徴とする端窓GM計
   数管。