気体の電離を利用する検出器

印加電圧と収集電荷の関係

　(75pm80、72am78、66.66、60.62)

①再結合領域　　　
②電離領域　　　エネルギー測定可能
③比例領域　　　エネルギー測定可能
④境界領域　　　　
⑤GM領域　　　エネルギー測定不可
⑥連続放電領域　エネルギー測定不可

電離箱

・自由空気電離箱

　光子の照射線量の絶対線量の測定

・空洞電離箱

　(69pm80、62.64)
　光子またはβ線（グリッド付きでα線も）の吸収(照射)線量の測定
　印加電圧：電離領域
　　→　高線量かつエネルギーの測定ができる
　　　　感度は低い

・校正，補正

　(73pm79、68pm82、65.62、64.61.63、61.61)
　1，校正定数
　2，大気補正係数kTP　
　　　kTP＝（273+T）/（273+T0）×P0/P
　　　気圧が大、気温が低で電離が多くなる
　3，極性効果　
　　円筒型　<　平行平板型　
　4，イオン再結合　
　　初期再結合はLETに依存する
　　一般再結合は線量率、印加電圧、電極間隔、電極サイズ、スペクトルに影響される

↓より詳細はこちらのページで
「対策ノート：標準計測法12」

線量測定/標準計測法12

線量測定の種類 ・絶対(線量)測定 ：その位置に与えられる吸収線量をGy単位で測定する 　水吸収線量計測など ・相対(線量)測定 ：基準となる吸収線量もしくは電離量に対する比率を測定する 　PDDやOCRなど 絶対線量計測で用いる線量計 円筒型 (指頭型,ファーマー型)電離箱検出器 （71am41pm36、70am37、69pm38、68am82） 　 　主にX線の測定に用いられる 　ファーマー型(0.6㏄)は絶対線量計測に用いられる 　電子線の場合,深さにより全擾乱補正係数の変化の影響を受ける 　(小型円筒形の場合は無視できる) ・基準点 　幾何学的中心 ：光子線の線質指標測計測、水吸収線量計測 　線量計の幾何学的な中心を基準点とする 　半径変位法（0.6rcyl） ：光子線の相対線量測定 　幾何学的中心から0.6rcyl線源側を基準点とする 　半径変位法（0.5rcyl） ：R50≧4.0cm2の電子線の測定 　幾何学的中心から0.5rcyl線源側を基準点とする 　 平行平板形電離箱検出器 　（71pm83） 　主に電子線の測定に用いられ,特に10MeV以下の電子線には平行平板型の...

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 (2次)電子平衡の利用とその条件(ブラッググレイの空洞原理)　

(76am79.81、75pm82、74pm82、73pm83、71am81pm79、67am80、66.61、66.65、65.60、63.62、61.62、60.60)
　以下の条件で電子平衡が成立し、吸収線量が最大となり、近似的に空気衝突カーマと等しくなる

・空洞の大きさ
：2次電子（δ線）の飛程より小さい　

・物質壁の厚さ
：2次電子（δ線）の飛程より大きい　

・物質壁の質
：γ線の吸収が小さく、光電効果領域での実効原子番号が空気等価である

空気吸収線量Dg［J/kg＝Gy］

　(70pm80)
　電子平衡時に、Dg＝空気衝突カーマとなる
　Dg　＝　(Q×Wair)÷(mair×q) ［Gy］

・ある物質の吸収線量Dm

　(71am81、70pm80、69am80)
　ブラッググレイの空洞原理より求められる
　Dm　＝　Dg　×（Sm/Sg）
　Sm：物質の質量阻止能
　Sg：空気の質量阻止能

比例計数管

　(76pm80、68pm80、67am82、61.64)
　β線、α線または、中性子の測定
・印加電圧：比例領域
・分解時間：数μs
・PRガス：α/β線の測定に利用する
・BF3：中性子の測定に利用する

・測定原理
：電子雪崩による気体増幅を利用
　→　エネルギー測定が可能

GM計数管

　(70pm82、69pm80、68am81、64.60.62)
　光子またはβ線の測定
・印加電圧：GM領域
・分解時間：100～400μs程度
・回復時間：数ms程度

・測定原理　(70pm82)
　電子雪崩による一定出力パルス（陽イオン）を測定
　→　エネルギーの測定は不可能
　　　イオン再結合が起こらない

・消滅法

　(63.62)
　連続放電を止める方法
1，外部消滅法
：陽イオンが陰極に到達する前に印加電圧を下げる

2，内部消滅法
：気体に有機気体やハロゲン気体（クエンチングガス）を添加する方法
　ハロゲン気体の場合、自発的再結合をするため、寿命が長い

3，気体を50～100mHgにする
　→　クエンチング補正

・真の計数率

(74pm81、69pm81、67am82、66.63、63.67)
・回復時間
：十分時間が経過し、パルス波高が最大になる時間

・分解時間
：電圧が波高弁別レベルを超え、パルスと認識される時間

・不感時間
：電離が生じても応答しない時間

・真の計数率n
　n　＝　m　/（1－τ×m）
　m：測定した計数率
　τ：分解時間［s］

放射線計測学　計算ドリル

分解時間 (74pm81,69pm81) 問1 分解時間100μsのGM計数管で試料を10分間測定して1.2×106カウントを得た この時の真の計数率［cpm］はいくつか 答え真の計数率n　＝　m　/(1－τ×m) m：測定した計数率　τ：分解時間［s］ より m［cps］　＝　1.2×106÷（60×10）　 　　　　　　＝　2000 n［cps］　＝　2000/（1-（2000×10-4）） 　　　　　＝　2500 n［cpm］　＝　2500×60　  　　　　　＝　1.5×105   解説　GM計数管の分解時間に関する問題 　計算式自体は単純なのだが、計数率は大概分あたりのcpmで出題されるのに対して分解時間は秒単位のμsなので単位を合わせて計算するのを忘れないようにしたい 　また、カウントで出てきた場合は計数率に変換することも忘れないように 　この問題では真の計数率を問うてきているが単位時間当たりで計測されない割合や分解時間を穴埋めで問われても解けるようにしておきたい 統計解析 (73pm80,68pm81,67pm81,66.62) 問1 　ある試料を計測したとこと、5分間で...

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