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ガス電子増幅器および放射線測定装置 コモンズ 実績あり

国内特許コード P110005467
整理番号 248JP
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2006-217491
公開番号 特開2008-041575
登録番号 特許第4280833号
出願日 平成18年8月9日(2006.8.9)
公開日 平成20年2月21日(2008.2.21)
登録日 平成21年3月27日(2009.3.27)
発明者
  • 宇野 彰二
出願人
  • 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構
発明の名称 ガス電子増幅器および放射線測定装置 コモンズ 実績あり
発明の概要

【課題】短波長の放射線を検出し且つ低コストで大面積化すること。
【解決手段】絶縁層(11a~19a)と、前記絶縁層(11a~19a)の両表面に形
成された一対の電極層(11b~19b)であって、一対の電極層(11b~19b)間
に電圧が印加される電極層(11b~19b)と、前記電極層(11b~19b)表面に
形成され、短波長の放射線と反応して電子を発生させる重金属製の放射線反応層(11c
~19c)と、を備え、ガス中に配置され、多数の貫通孔(20)が形成されたガス電子
増幅器(11~19)。
【選択図】図2

従来技術、競合技術の概要


従来から、人体や物体の状態や内部構造を調べるために、精密検査や非破壊検査の分野
において、X線が有効に利用されている。このような、X線を使用した検査装置において
、人体や物体に照射され、透過したX線の分布を検出し、画像信号に変換して観察するX
線画像検出器が知られている。X線画像検出器として、X線により発生した電子(光電子
)を利用して電気的な信号を得ることがある。このような、検出器としては、ガス中を通
過するX線により電離されるガスを利用するガス検出器、半導体に照射されたX線により
たたき出された電子を利用する半導体検出器、結晶等に照射されたX線による蛍光を利用
する検出器(シンチレーション検出器)等が知られている。



また、前記ガス検出器において、電気的な信号に変換する際に、発生した光電子を増幅
するための電子増幅器として、ガス電子増幅器(GEM、Gas Electron Multiplier)が
使用されることがある。
このようなガス電子増幅器(GEM)に関する技術として、特許文献1(特開2001
-135267号公報)や特許文献2(特表2003-528427号公報)、非特許文
献1記載の技術が公知である。前記特許文献1,2や非特許文献1によれば、ガス電子増
幅器は、ポリイミドフォイルの両面を銅で被覆して、直径70μm程度の孔を無数に開け
たものである。前記GEMは、銅薄膜を電極として使用し、ガス中で2つの電極間に数百
Vの電圧を印加し、孔の中にできるだけ強い電場を作り出し、その電場によって電子雪崩
現象による増幅を発生させ、電離電子の数を増やしている。また、GEMは、多段に配置
することで、増幅率を高める(1万倍以上)こともできる。



また、硬X線やガンマ線に比べて波長が長い紫外域に感度を持つ光検出器に関する技術
として、非特許文献2には、GEMの銅の一面側に、CsI(ヨウ化セシウム)を蒸着す
る技術が記載されている。前記非特許文献2では、CsIを蒸着する際に、銅に直接Cs
Iを蒸着することが困難であるため、銅とCsIとの間に、ニッケルと金(接着剤に相当
)を蒸着する技術が記載されている。




【特許文献1】特開2001-135267号公報(「0017」~「0020」)

【特許文献2】特表2003-528427号公報(「0020」)

【非特許文献1】山本 拓也、“GEMとはなんぞや”、[online]、「平成18年3月24日検索」、インターネット<URL:http://www-hep.phys.saga-u.ac.jp/~yamamoto/gem/whatgem.htm>

【非特許文献2】“東大CNSにおけるGEM開発の現状”、大阪大学 核物理研究センター、[online]、「平成18年3月24日検索」、インターネット<URL:http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/~sakemi/mpgdWS/slide/mpgdWS_ozawa.pdf>

産業上の利用分野


本発明は、ガス中に配置されて電子を増幅するガス電子増幅器および前記ガス電子増幅
器を備えた放射線測定装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
絶縁層と、
前記絶縁層の両表面に形成された一対の電極層であって、一対の電極層間に電圧が印加される電極層と、
前記電極層表面に形成され、硬X線またはガンマ線からなる放射線と反応して電子を発生させる金、鉄、鉛、白金、銀、クロム、カドミウム、亜鉛、マンガン、コバルト、ニッケル、モリブデン、タングステン、スズおよびビスマスのいずれかまたはこれらの化合物からなる放射線反応層と、
を備え、ガス中に配置され、多数の貫通孔が形成されたことを特徴とするガス電子増幅器。

【請求項2】
ポリイミドフィルムにより構成された前記絶縁層、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のガス電子増幅器。

【請求項3】
銅の被膜により構成された前記電極層、
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のガス電子増幅器。

【請求項4】
140μm間隔で格子点状に形成された直径70μmの前記貫通孔、
を備えたことを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載のガス電子増幅器。

【請求項5】
アルゴンガスを含む前記ガス、
を備えたことを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載のガス電子増幅器。

【請求項6】
硬X線またはガンマ線からなる放射線を発生させる放射線発生装置と、
内部にガスが収容され、前記放射線発生装置からの放射線が照射されるガス収容室を有するチェンバーと、
前記ガス収容室の前記放射線発生装置側に配置され、電圧が印加される電極部材と、
絶縁層と、前記絶縁層の両表面に形成された一対の電極層であって一対の電極層間に電圧が印加される電極層と、前記電極層表面に形成され、放射線と反応して電子を発生させる金、鉄、鉛、白金、銀、クロム、カドミウム、亜鉛、マンガン、コバルト、ニッケル、モリブデン、タングステン、スズおよびビスマスのいずれかまたはこれらの化合物からなる放射線反応層と、を有し、前記ガス収容室内に配置され、多数の貫通孔が形成され、放射線を電子に変換する変換用ガス電子増幅器と、
絶縁層と、前記絶縁層の両表面に形成された一対の電極層であって一対の電極層間に電圧が印加される電極層と、を有し、多数の貫通孔が形成され、前記変換用ガス電子増幅器で発生した電子を増幅する増幅用ガス電子増幅器と、
前記増幅用ガス電子増幅器で増幅された電子を検出する電子検出器と、
電子が、前記電極部材、前記変換用ガス電子増幅器、前記増幅用ガス電子増幅器、前記電子検出器に順次移動する電圧を印加する電源装置と、
を備えたことを特徴とする放射線測定装置。

【請求項7】
複数枚の前記変換用ガス電子増幅器が所定の間隔をあけて多段に配置されるとともに、複数枚の前記増幅用ガス電子増幅器が所定の間隔をあけて多段に配置されたことを特徴とする請求項に記載の放射線測定装置。
産業区分
  • 電子管
  • 高分子化合物
  • 測定
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006217491thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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