その他検出器 / γ線スペクトル / 計数値の統計

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その他検出器

化学線量計

 (69am79)
・鉄線量計(フリッケ線量計)
 (69pm80、67pm80、63.64)
 酸化反応 [ Fe2+ → Fe3+ ] を利用する。
 空気か酸素を飽和させて使用する。
 G値:15.5

・セリウム線量計
 還元反応 [ Ce4+ → Ce3+ ] を利用する
 G値:2.4

*G値
:溶液が100eVのエネルギーを吸収したときの原子の変化数
 イオン濃度と線量率には影響されず、LETには依存する

熱量計(カロリーメータ)

  (69pm82、68am80、62.59)
 放射線による温度上昇によって放射能を測定する
・水の比熱:4.2 (J/g・K)
 1℃=1K-273.15  

飛程検出器

・霧箱 (68am80、63.61)
 過飽和状態のアルコール気体中に荷電粒子が走行し、その飛程に沿って電離が起こり、このイオンを核として、霧が生じ、その飛程を光で照らして観察を行う

・原子核乾板 (63.61、61.64)
 ガラスに厚さ500μm程度にハロゲン化銀を湿布したもので、現像すると荷電粒子の飛程に沿って黒化像として記録される

・固体飛程検出器(CR-39)
 絶縁性固体で飛程に沿って生じたエッチピットを測定する

・イメージングプレート

 (66.63、60.63)
 測定対象:光子/α/β
 光刺激ルミネッセンスを利用しており、フェーディングが大きい

・FPD

・ラジオクロミックフィルム(ガフクロミックフィルム)

 (68pm80、65.63)
 人体軟部組織に近いフィルムで照射量に応じて着色される
 繰返し読取は可能
 読み取り光の波長によって線量濃度特性が変化する
 感度とエネルギー応答性がよい

・MOSFET 

 (66.64)
 放射線によって生じた電子正孔対による電流-ゲート電圧カーブのシフトが吸収線量に比例する
 繰返し読取は可能
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Ge半導体検出器によるスペクトルの測定

 (71pm81、69am82、69pm80、69pm83(Co-60)、68pm83(Na-24)、64.67、63.58、61.67(Co-60))


エスケープピーク
全吸収ピーク
全吸収ピーク
コンプトン端
サムピーク

計数値の統計

・統計的変動(矢印に従い簡略化される)

 二項分布
  → ポアソン分布
    → 正規分布

・計数の標準偏差(σ)

 (70am80)
 標準偏差σ=√N
 N:生の計数(カウント)
 N0±σ=68
 N0±2σ=95
 N0±3σ=99.7

・計数率とその標準偏差

 計数率 = N÷t
 t:測定時間
 計数率の標準偏差=√N÷t

・相対誤差

 相対誤差 = √N÷N
      =1/√N

・放射能の測定値

 (67pm81)
 n±σn = (N±√N)÷t 
                   = N/t ± √N/t

・誤差の伝播 

 (65.61)$$(a±σ_{ a })+(b±σ_{ b })=(a+b)±\sqrt { σ_{ a }^{ 2 }+σ_{ b }^{ 2 } } $$$$(a±σ_{ a })-(b±σ_{ b })=(a-b)±\sqrt { σ_{ a }^{ 2 }+σ_{ b }^{ 2 } } $$$$(a±σ_{ a })×(b±σ_{ b })=(a×b)±(a×b)\sqrt { (σ_{ a }/a)^{ 2 }+(σ_{ b }/b)^{ 2 } } $$$$(a±σ_{ a })÷(b±σ_{ b })=\frac { a }{ b } ±\frac { a }{ b } \sqrt { (σ_{ a }/a)^{ 2 }+(σ_{ b }/b)^{ 2 } } $$

・正味の計数率ns

 (68pm81、66.62、61.63、60.61)
$$n_{ s }±σ_{ s }=(\frac { N }{ t } +\frac { \sqrt { N } }{ t } )-(\frac { N_{ b } }{ t_{ b } } +\frac { \sqrt { N_{ b } } }{ t_{ b } } )=\frac { N }{ t } -\frac { N_{ b } }{ t_{ b } } ±\sqrt { \frac { N }{ t^{ 2 } } +\frac { N_{ b } }{ t_{ b }^{ 2 } } } $$
 Nb:バックグラウンドの計数
 tb:バックグラウンドの計測時間

・一定時間内(T)での標準偏差が最小となる測定時間
$$\frac { t }{ t_{ b } } =\sqrt { \frac { N }{ n_{ b } } } $$$$T=t+t_{ b }$$

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