その他検出器 / γ線スペクトル / 計数値の統計

その他検出器
Ge半導体検出器によるスペクトルの測定
計数値の統計

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

　(72am7、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いる
　（温度が高いほど）フェーディングが大きい

・FPD

X線画像装置

CR装置（75pm12、74am8、72am7、71am12、67am8、66.14、64.16、61.92）・CR装置の動作　IPをレーザービームで走査することで画像情報を蛍光として取り出し、蛍光を光電子増倍管で電気信号に変換しAD変換して画像処理を行う　リアルタイムでの観察はできない　撮影後のIPは自色光を当てて画像を消去できる　撮影時は遮光と保護のため専用カセッテに収納して使用　両面集光方式では発光の検出効率が向上する・CR装置の読取り装置構成部品（73pm10、65.14、62.19）・イメージングプレート（73am8）・輝尽性蛍光体(BaFX:Eu2+、X:Cl、Br、I)：バリウムフルオロハライド化合物　X線の照射によりエネルギーを蓄積した物質が,その後の可視光･赤色光(He –Neレーザ：633nm)の照射(輝尽励起光)により,波長が短く(400nm)放射線量に比例した光量で発光する蛍光体・二次励起光を照射すると青紫色に発光する・消去光(白色光)によってくり返し使用可能・有効発光時間：2～3µs FPD装置　（62.20、61.19）　...

・ラジオクロミックフィルム(ガフクロミックフィルム)

(75am82,73am81.82,68pm80,65.63)
　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
　読み取り方向依存性がある
　温度依存、時間依存がある

・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

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))

①エスケープピーク
②全吸収ピーク
③全吸収ピーク
④コンプトン端
⑤サムピーク

計数値の統計

・統計的変動

　二項分布
　　→　ポアソン分布
　　　　→　正規分布
（矢印に従い簡略化される）

・計数の標準偏差（σ）

（73pm80、72am79、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％

・変動係数CV

(75am78)
　変動係数CV＝標準偏差σ÷平均値μ

・計数率とその標準偏差σn

(75am80、72pm81、67pm81)
　n±σ_n　＝　N/t　±　√N/t
　計数率n　＝　N÷t
　計数率の標準偏差σ_n＝　√N÷t
　t：測定時間

・相対誤差

　相対誤差　＝　√N÷N
　　　　　　＝1/√N

・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
$$\frac { t }{ t_{ b } } ＝\sqrt { \frac { N }{ n_{ b } } } $$$$T＝t+t_{ b }$$