放射線計測学(後期)



後期

クエンチングガス(分類) - GM計数管(動作電圧の設定) - - GM計数管(数え落としの割合) - GM計数管の数え落としの補正式 - 窒息現象 - 立位立体計数法を用いた端窓型GM計数管によるβ線源の絶対放射能測定(計数効率) - f_self - 自己吸収補正 - f_w - フィルムバッジ(フェーディング) - 化学線量計 - フリッケ線量計 - 鉄線量計 - フリッケ線量計(特性) - フリッケ線量計(組成) - セリウム線量計 - セリウム線量計(特性) - ESR線量計 - 着色ガラス線量計 - 入射窓による吸収補正 - CTA線量計 - PMMA線量計 - ラジオクロミックフィルム線量計 - 標準偏差 - c.v. - 相対標準偏差 - σの相対値 - σ_R - 相対標準誤差 - 例題7 - f_g - t〔分間〕の計測でR〔cpm〕が得られた時の標準偏差σ - t〔分間〕の計測でR〔cpm〕が得られた時の相対誤差σ_R - 計数の統計的取り扱い - 例題8 - 時定数crの(秒)計数率計でR〔cps〕が得られた時の標準偏差σ〔cps〕 - 時定数crの(秒)計数率計でR〔cps〕が得られた時の相対誤差σ_R〔%〕 - 例題9 - 誤差を最小にする試料とバックグラウンドの計数時間の配分 - 正味計数率に対する標準偏差σ_s - 例題10 - 幾何学的効率 - 吸収線量 - 吸収線量(算出法) - 吸収線量D_air - 吸収線量D_m - カロリーメータ - ブラッグ・グレイの空洞原理 - ブラッグ・グレイの空洞原理(成立条件) - ブラッグ・グレイの空洞原理(吸収線量測定の例) - 写真フィルム - 半導体検出器 - f_b - ダイヤモンド線量計 - MOS-FET線量計 - ラジオクロミックフィルム - ガスクロミックフィルム - BANG polymer Gel Dosimeter - S51PM43S - S56PM46A - S57AM47A - H6PM85 - H11PM71 - 後方散乱係数 - H16PM70 - S52PM48S - S55PM49S - S56PM44S - S57PM48A - S63PM83S - S63PM84S - H3PM84 - H6PM74 - H10PM80 - H6PM80 - H15PM74 - H9PM81 - H9PM84 - H17PM62 - H19PM58 - GM計数管(X線,γ線の測定) - GM計数管(中性子の測定) - 比例計数管(電子なだれによるガス増幅度) - 半導体検出器(原理) - 半導体検出器(分類) - 半導体検出器(空乏層の厚さ) - チェレンコフ効果 - 無機シンチレータ - NaI(Tl)シンチレータ(発光効率) - NaI(Tl)シンチレータ - NaI(Tl)シンチレータ(欠点) - ZnS(Ag)シンチレータ - BGOシンチレータ - プラスチックシンチレータ - 液体シンチレータ - 液体シンチレータ(有機溶媒) - 液体シンチレータ(波長シフタ) - 液体シンチレータ(第二溶質) - 液体シンチレータ(親水性試料の計測) - 液体シンチレータ(特徴) - H9PM75 - 液体シンチレーションカウンタ(機器構成) - 液体シンチレーションカウンタ(電子増倍管を試料バイアルを挟んで2本使う理由) - 液体シンチレーションカウンタ(クエンチング;蛍光の消光) - クエンチャ - クエンチング(種類) - クエンチング(補正法) - 光電子増倍管 - ベネチアンブラインド型 - 光電子増倍管(構造) - 光電子増倍管(動作原理) - 光電子増倍管(増幅率) - H13PM83 - 光電子増倍管(光電陰極材料) - 光電子増倍管(ダイノード材料) - 光電子増倍管(使用上の注意) - シングルチャネル波高分析器 - SCA - 積分形波高弁別器 - マルチチャネル波高分析器 - 多重波高分析装置 - SCA(欠点) - 数値変換(デジタル化)において波形が理想形とならない理由 - H18PM67 - 後方散乱ピーク - H16PM69 - サムピーク - 加算ピーク - 特性X線エスケープピーク - エネルギー分解能 - FWHM - 半値幅 - エネルギー分解能(測定装置別) - 検出効率 - 計数効率 - 蛍光ガラス線量計(原理・機構) - 蛍光ガラス線量計(特徴) - 蛍光ガラス線量計(線量測定範囲) - 蛍光ガラス線量計(フィルタの役割) - 蛍光のビルドアップ - プレドーズ - TLD(原理) - グローカーブ - グロー曲線 - アニーリング - アニリング - TLD(素子の種類) - TLD(特徴) - TLD(その他の特徴) - TLD(フェーディング) - H14PM78 - S61秋PM78 - 輝尽性発光 - 光刺激ルミネセンス - OSL - OSL(素子:素材) - OSL(特徴) - 超直線性 - 個人被曝線量の測定器のまとめ - フィルムの放射線に対する特性 - フィルムバッジ(フィルタの役割) - フィルムバッジ(測定範囲) - フィルムバッジ(方向特性)

GM計数管と比例計数管

どちらも気体の電離を利用したパルス型の放射線検出器(放射線カウンタ)

GM計数管と比例計数管の相違点

パルス波高 生成電荷 電子なだれ
GM計数管 一定〔V〕 一次電荷に無関係 紫外線による光電効果連鎖
比例計数管 比例〔mV〕 一次電荷に比例 局所的

-GM計数管
--一定のパルス波高〔V〕
--生成電荷は一次電荷に無関係な一定値
--入射した一次電荷から紫外線UVによる光電効果の連鎖(電子なだれ)が発生
--放射線粒子のエネルギーわからない
-比例計数管
--吸収エネルギーに比例した大きさのパルス〔mV〕
--生成電荷は一次電荷に比例
--電子なだれは局所的

# pic.1 GM計数管と比例計数管のパルス波高値

GM計数管

GM計数管(端窓型)

GM計数管(端窓型)

気体の電離を利用したパルス型の放射線検出器(放射線カウンタ)
| 円筒の一端を切って窓にしたもの
-構造
陽極 Wo,ステンレスの細い線

# pic2 GM計数管の構造

GM計数管(端窓型:計数ガス)

-主成分 &br
不活性ガス(Ar,He等)
-クエンチングガス &br
有機ガス、ハロゲンガスを混入。

GM計数管(ガスフロー型)

計数ガスを流し込みながら使う。
計数ガスを代えることで比例計数管としても使える。
>*比例計数管PRガスを用いる
-2π型(半円形)
 * 試料は管内に置いて計測する
-4π型(円形)
-ジャケット型

GM計数管(作動原理)

GM計数管内で放射線粒子により電離が起こると生じた電子は高電圧で加速され気体分子を
電離励起しながら陽極へ向かう。これにより電子の数は等比級数的に増加する。
(電子なだれによるガス増幅作用)
さらに励起気体分子から紫外線が放出され、光電効果による光電子を生じさらに電子なだれ
が起こる((# (教)計測p.48 l.9 「この励起分子は可視または紫外波長領域の光子を出し…」((?紫外線は光子なのか? →そんなわけない))))。
最終的には陽極全体を包み込むように電子なだれが起こり大きな電流パルスが流れる。(〜数V)

放電のクエンチング
| 陽イオンシース(鞘)の図 | 陽イオンの移動速度は電子の1/1000
GM計数管で電子なだれによる放電が起った直後は管内の電界は弱まっている。
この状態では新たな放射線による電離を生じても放電は起こらない。
その後陽イオンは徐々に陽極へ向かい電界の強さも回復していく
陰極に達すると解放エネルギーにより電子や光子が放出されこれらが再び電子なだれを
起こす。
これを何らかの方法で止めないとGM計数管は放射線の入射とは無関係に放電を繰り返す。

クエンチングガス

消滅ガス

消滅ガス

quenching gas
-目的
--放電消去
--ガス増幅抑制(適度に)
----
放射線粒子の入射によりGM計数管で起こった放電を速やかに消去するために計数ガスの中に
少量混入されるガス。
ガス増幅作用を適度に押さえる(# (教)2種p.106)。
----
計数ガスに少量の有機ガス(エチルアルコール 蟻酸エチルなど)やハロゲンガス(Cl_2など)
を加えるとこれらのガス分子が計数ガス陽イオンと電荷交換して陽イオンとなり陰極で中和
される。
解放エネルギーはクエンチングガス分子の分解に使われるので、電子・光子は出ず放電は
起こらない。

クエンチングガス(分類)

ディスクリミネータ - 波高選別器 - GM計数管の計数特性 - プラトー - プラトーの意義





| |ガスの消費| プラトー|
|有機ガス|分解したまま計数ごとにどんどん減っていく| 緩やかで|
| |ハロゲンガスに比べ寿命が短い。| 長い |
|ハロゲンガス|再結合するので減らない。|急で短い|

| | ガスの消費 | プラトー |
| 有機ガス| 分解したまま計数ごとにどんどん減っていく | 緩やかで |
| | ハロゲンガスに比べ寿命が短い。 | 長い |
|ハロゲンガス | 再結合するので減らない。 | 急で短い |

9/11

GM計数管の機器構成


# pic.GM計数管の機器構成

ディスクリミネータ

波高選別器

波高選別器

ある設定電圧を越える大きさのパルスが入力したときだけパルスを出力する装置。
小さなパルスが減りノイズを除く。

GM計数管の計数特性


プラトー

>GM計数管の計測データにおける、波高分布曲線V-Rcurceの平担部
印加電圧を0から徐々に上げながら計数率を記録していくと現れる平坦部。
この領域ではGM計数管が''計測器として機能している''ことを表わす。
長さが長く傾斜の小さいものほど性能が良い。
有機ガス消滅型の方がハロゲン消滅型よりプラトーが長く傾斜が小さい(が寿命短)。

プラトーの意義

印加電圧が変化しても計数率はほぼ変化しない点。

GM計数管(動作電圧の設定)

9_11 pic.1 - 不感時間 - dead time - 分解時間 - 回復曲線
GM計数管の動作電圧はプラトー領域に設定する。
プラトー下端からプラトー長の1/3((プラトー中央より下端寄りとも))
# 横軸:印加電圧 縦軸:"パルス波高(収集イオン数)" のグラフ(各領域)とは異なる。
# (飽和領域 に掲出)
# こちらの縦軸は"計数率"である

分解時間と数えおとし
GM計数管の出力パルスの様子

9_11 pic.1


# pic.1 GM計数管の出力パルスの様子 横軸:時間〔t〕 縦軸:〔V〕
〔td:0〜回復曲線が横軸と交わる点までの時間〕
〔 t:0〜回復曲線と選別電圧を示す直線が交わる点までの時間,この時間前までに入射した放射線粒子(#3番の山)は計数されない〕

不感時間

dead time

-GM計数管が全くパルスを生じない時間 &br
時間-波高値曲線t-Vcurveにおいて回復曲線が横軸と交わる点までの時間(9_11 pic.1のtd))
----
(# (教)2種p.108)
電子なだれが発生したときにイオンが負電極(管壁)に運ばれて行くまでの時間
この時間の間はイオンの鞘により芯線周囲の電場の強度が下がり、次の放射線が入射しても
波高分析器を通過できる高さのパルスが発生しない

分解時間

〔τ〕
-GM計数管において、放射線粒子が数え落とされる時間 &br
9_11 pic.1のt(=V≦選別電圧)までの時間
----
GM計数管では数百μsであり、全ての実用的放射線カウンタの中で最も長いため計数率が大きく
なる場合数え落としが無視できなくなり補正が必要になる。
# (教)2種p.108 では、"装置全体の分解時間"と定義していた
# 不感時間は波高値、分解時間は数え落とし #←?

回復曲線

GM計数管の時間-パルス波高値曲線t-Vcurveにおいて、電界の強さが回復していく様子を表わすもの
9_11 pic.1の曲線(--×--)である。

GM計数管の数えおとしの補正
1個パルスを出力する度に分解時間τが発生するので数えおとしのない真の計数率がN〔cps〕
実測計数率がn〔cps〕だとすると1秒間あたりの分解時間の総和は
1秒間の数え落とし計数率はN×
∴数え落としの割合(数え落とし計数率/真の計数率)は
N/N=

GM計数管(数え落としの割合)

+*GM計数管の数え落としの割合 &br
〔 n:実測計数率 τ:分解時間
+毎秒あたりの分解時間の総和

GM計数管の数え落としの補正式

N=n/{1-}
〔N:真の計数率 n:実測計数率 τ:分解時間
# 実測計数率に、分解時間で割引された分を"割増し"する
----
(+α)
が十分小さいとき、≪0.1 n/{1-}= n(1+)/1-()^2≒n(1+)=n+n
# ↑分子分母に1-()を掛けている

10/15

窒息現象

GM計数管において、高計数率になると分解時間τのために計数率Rが強度に比例しなくなり
低下する現象。
----
GM計数管の置かれた放射線場の強度を強くしていくと初め計数率は強度に比例して高くなるが、
ある程度で分解時間のために比例しなくなり、さらに強度を上げるとイオンの鞘が取り除かれ
る時間がなくなり計数率が低下する現象。
放射線管理上危険な性質である。
# (教)2種p.109)
----
#(授業での説明)
高計数率になってが20〜30%程度以上になり真の計数率が高くなると # ?
逆に実測計数率が低下し最後は0になってしまうもの。
| 次々と入射するためパルスのパイルアップが起こる

# pic.1 窒息現象

分解時間の測定法

1)2線源法
2)オシロスコープによる直接観察法

GM計数管による放射線の係数
β線計測
GM計数管はβ線に対する固有計数効率(カウント数/管内に入った数)が0.8〜
1.0と高くβ線は連続エネルギーなのでエネルギースペクトルの測定はあまり
意味がない。
GM計数管はエネルギー解析できないが良く使われる。

GM計数管を使ったβ線源の放射能測定

放射能測定
(1)相対測定(cpmのままで良い場合)
標準線源を用いる

# pic.2
(2)絶対測定(定量する場合)
計数効率ηをきちんと定め測定値(cpm)から計算する
R[cpm] =B[Bq]×60×η
〔η:計数効率
標準線源を使わずηを正確に求め測定値R[cpm]からB[Bq]を求める。

主な放射能の絶対測定法

# pic3 定位立体計数法

# pic4 4π-ガスフロー計数法,2π-ガスフロー計数法
同時計数法
β-γ同時計数法
γ-γ同時計数法

立位立体計数法を用いた端窓型GM計数管によるβ線源の絶対放射能測定
# (教)計測学p.95,(教)1種p.321と同様※若干係数の定義が異なるが内容は同一
測定値(正味計数率)R〔cpm〕が得られたとすると
R〔cpm〕=B×60×η(計数効率
〔B:計数率〔cps〕〕

立位立体計数法を用いた端窓型GM計数管によるβ線源の絶対放射能測定(計数効率)

>壊変,効率,空気,窓,セルフ,幾何学,後方散乱,τ,放電 # イーターベコ空想セル牡蠣ホイル
>東電 // ベコ(※牛)を空想しながらホイル焼きで売られている牡蠣を食べつつ、東電を
>見学します。 # 牡蠣がわかりにくい
ηを細かく見ると
η=f×f_e×f_a×f_g×f_b×f_τ×f_m
f:測定対象となるβ線の一壊変あたりの放出数。壊変図で求める
f_e:β線に対する固有計数効率(0.8〜1) | GM計数管の場合ほぼ100%
f_a:吸収に対する補正係数(= f_air×f_w×f_self
f_air:線源-入射窓間の空気の吸収に対する補正
f_w:入射窓による吸収補正
f_self:自己吸収補正
f_g:幾何学的効率 # geometric
f_b:後方散乱係数 # behind
f_τ:数え落とし補正 1- 〔n:実測計数率 τ:分解時間
f_m:多重放電に対する補正(GM計数管のとき必要)

f_self

自己吸収補正

自己吸収補正

f_self = 1-e^(-μd)/μd
〔d:線源の厚さ〔mg/cm^2〕 μ:β線吸収係数
(μ=0.017E^-1.43 E:β線最大エネルギー〔MeV〕)〕

# pic.5
dはβ線の最大飛程以上になると線源前面からのβ粒子数は変わらない。
このときのdを無限厚という。

f_w

フィルムバッジ(フェーディング) - 化学線量計 - フリッケ線量計 - 鉄線量計 - フリッケ線量計(特性) - フリッケ線量計(組成) - セリウム線量計 - セリウム線量計(特性) - ESR線量計 - 着色ガラス線量計
入射窓による吸収補正

フィルムバッジ(フェーディング)

f_w - 化学線量計 - フリッケ線量計 - 鉄線量計 - フリッケ線量計(特性) - フリッケ線量計(組成) - セリウム線量計 - セリウム線量計(特性) - ESR線量計 - 着色ガラス線量計 - 入射窓による吸収補正 - CTA線量計 - PMMA線量計 - ラジオクロミックフィルム線量計 - 標準偏差 - c.v. - 相対標準偏差 - σの相対値 - σ_R - 相対標準誤差 - 例題7 - f_g - t〔分間〕の計測でR〔cpm〕が得られた時の標準偏差σ - t〔分間〕の計測でR〔cpm〕が得られた時の相対誤差σ_R - 計数の統計的取り扱い - 例題8 - 時定数crの(秒)計数率計でR〔cps〕が得られた時の標準偏差σ〔cps〕 - 時定数crの(秒)計数率計でR〔cps〕が得られた時の相対誤差σ_R〔%〕 - 例題9 - 誤差を最小にする試料とバックグラウンドの計数時間の配分 - 正味計数率に対する標準偏差σ_s - 例題10 - 幾何学的効率 - 吸収線量 - 吸収線量(算出法) - 吸収線量D_air - 吸収線量D_m - カロリーメータ - ブラッグ・グレイの空洞原理 - ブラッグ・グレイの空洞原理(成立条件) - ブラッグ・グレイの空洞原理(吸収線量測定の例) - 写真フィルム - 半導体検出器 - f_b - ダイヤモンド線量計 - MOS-FET線量計 - ラジオクロミックフィルム - ガスクロミックフィルム - BANG polymer Gel Dosimeter - H4PM71 - H8PM81 - H13PM75 - H17PM59 - H18PM58 - H19問題59 - S60秋PM90 - S53秋PM47 - H18PM60 - H19PM58 - H19PM67 - S56秋AM78 - S58PM73 - H5PM73 - H11PM78 - H15AM71 - H13PM85 - S51PM43S - S56PM46A - S57AM47A - H6PM85 - H11PM71 - 後方散乱係数 - H16PM70 - S52PM48S - S55PM49S - S56PM44S - S57PM48A - S63PM83S - S63PM84S - H3PM84 - H6PM74 - H10PM80 - H6PM80 - H15PM74 - H5PM77 - H9PM81 - H9PM84 - H17PM62 - H19PM58 - 2006過去問_問題1_1 - 2006過去問_問題1_2 - 2006過去問_問題1_3 - 2006過去問_問題1_4 - 2006過去問_問題1_5 - 2006過去問_問題1_6 - 2006過去問_問題1_7 - 2006過去問_問題1_8 - 2006過去問_問題1_9 - 2006過去問_問題1_10 - 2006過去問_問題2 - 2006過去問_問題3_1 - 2006過去問_問題3_2 - 2006過去問_問題3_3 - 2006過去問_問題4_1 - 2006過去問_問題4_2 - 2006過去問_問題4_3 - 2006過去問_問題4_4 - 2006過去問_問題5_1 - 2006過去問_問題5_2 - 電離箱式(type) - GM計数管式(type) - NaI(Tl)シンチレーンション式(type) - CsI(Tl)シンチレーション式(type) - pn接合型Si半導体式(type) - 表面障壁型Si半導体式(type) - XeまたはPRガス封入型(type) - XeまたはPRガス使用ガスフロー型薄窓(type) - プラスチックシンチレーション式(type) - ZnS(Ag)シンチレーション式(type) - レムカウンタ(シーベルトカウンタ)(type) - GM計数管(X線,γ線の測定) - GM計数管(中性子の測定) - 比例計数管 - 比例計数管(電子なだれによるガス増幅度) - 光電子なだれ - ガスフロー型比例計数管(充填ガス) - PRガス - ガスフロー型比例計数管(充填ガス:熱中性子用) - ガスフロー型比例計数管(充填ガス:速中性子用) - α線の計数(比例計数管) - 比例計数管(X線,γ線の計数) - ガスフロー型比例計数管(熱中性子用) - ガスフロー型比例計数管(速中性子用) - GM計数管と比例計数管の比較1 - GM計数管と比例計数管の比較2 - GM計数管と比例計数管の比較3 - GM計数管と比例計数管の比較4
高温,多湿環境下で潜像退行は促進される

化学線量計

放射線による化学変化の量から放射線の線量を求めるもの
線量計の総称

フリッケ線量計

鉄線量計

鉄線量計

放射線により水溶液中のFe^2+(第1鉄イオン)がFe^3+(第2鉄イオン)に''酸化''されること
を利用した化学線量計
生成したFe^3+の量(濃度)は分光光度計による304nmの紫外線の吸光度の測定によって
求められる。
| 吸光度=透過度と概念は同じ

フリッケ線量計(特性)

* 線量測定範囲 50〜400Gy
* 低感度,大線量測定 | 化学線量計の共通特した特徴

酸化反応の過程で溶液中の溶存酸素が介在する。

溶存酸素によりG(X)が変化する。
Co-60γ線、酸素飽和
G(x)=1.62μmol/J
(1日G値=15.6)
G(x)と測定された変化量(mol)からその線量計の吸収エネルギーが求められる。
吸収線量の算出ができる。

フリッケ線量計(組成)

10^-4〜10^-2mol/LのFeSO_4(硫酸第1鉄) 0.8規定 硫酸酸性水溶液に不純物の影響を
少なくするための10^-3mol/LのNaClを加えたもの
| 蒸留水を用いる

セリウム線量計

0.8規定 硫酸酸性
0.015mol/L Ce(NH_4)_4(SO_4)_4 水溶液中のCe^4+(第2セリウムイオン)がCe^3+
(第1セリウムイオン)に ''還元''されることを利用した化学線量計

セリウム線量計(特性)

フリッケ線量計より低感度
100〜10^5Gy
溶存酸素の影響なし | 還元反応であるため

1/21
# 先週と先先週は学校休み

ESR線量計

放射線照射された物質中に不対電子を持ったラジカルが生成されることを利用して吸収線量
を求める線量計。
線量測定範囲:1〜10^5〔Gy〕
----
試料を磁場に置き外部からマイクロ波を加えて電子スピン共鳴ESRを起こさせその強さから吸収線量を求める。
代表的なものにアラニン線量計がある。

その他の化学線量計
染料を含むフィルムの退色や着色を利用するものや,ガラすなどの着色や透過性の
変化を利用したものなどがある。

着色ガラス線量計


入射窓による吸収補正

CTA線量計 - PMMA線量計 - ラジオクロミックフィルム線量計 - 標準偏差 - c.v. - 相対標準偏差 - σの相対値 - σ_R - 相対標準誤差 - 例題7
# table.1

| H-3 β0.018MeV最大飛程0.6mg/cm^2 ふつうの端窓型GM計数管では全く計数できない
# →スミア法により計測する

CTA線量計

入射窓による吸収補正
cellose tri-accetate | TACと同様
プラスチックの着色を利用
10^4〜1.5×10^5Gy

PMMA線量計

着色 5×10^3〜5×10^4Gy

ラジオクロミックフィルム線量計

プラスチックフィルムの着色を利用
10^2〜10^5Gy


2.4 測定値の統計処理

計数値の統計的取り扱い
放射性壊変のランダム性
半減期1000年のRIが正確に100〔Bq〕あるとする。
このときRIの毎秒の壊変数を調べるといつも100ヶ壊変するわけではなく
あるときは105,あるときは90と100を中心にばらつく。
放射性壊変が確率の法則に従うためである。

例 サイコロを60回振る
このとき1の目の出る予想値=60×1/6=10だが
かならずこうなるとは限らない。

放射性壊変での壊変原子数のばらつきの様子はポアソン分布に従うことがわかっている。
測定値等のばらつきの大小を表す尺度としては
分散,標準偏差(=√s)が良く用いられる。
ポアソン分布では標準偏差σは平均値の平方根で表される。
σ=√bar x
〔bar x:平均値〕
またbar xが大きくなるとそのポアソン分布は平均値bar x,標準偏差σ=√bar xの
ガウス分布に近似できる。
※正の整数しかとれない:離散分布 | ガウス分布:連続分布

# pic.1

# pic.2

標準偏差

* 標準偏差の意義 | 各数値は出題された
測定値がbar x-σとbar x+σの間に入る確率が68.3% | 67.4はIn-111DTPAのTである。
測定値が2(bar x-σ)と2(bar x+σ)の間に入る確率が95.5% | 禄(ろく)破産
測定値が3(bar x-σ)と3(bar x+σ)の間に入る確率が99.7%
測定値がbar x-0.6745σとbar x+0.6745σの間に入る確率が50% | ←そういう定義というだけ
# (教)p.90L.9

放射線の計数では
平均値bar xの代わりにただ1回計数値n(カウント)を用い
* σ(カウント)=√n
〔σ:標準偏差(カウント),n:1日の計数値(カウント)〕

c.v.

相対標準誤差

相対標準偏差

相対標準誤差

σの相対値

相対標準誤差

σ_R

相対標準誤差

相対標準誤差

測定値の精度を標準偏差で比較する場合、それぞれの平均値が遠い値のとき標準偏差
代わりに用いられる。
σ_R=σ/n=√n/n=1/√n
σ_R:相対標準誤差(相対誤差)n:カウント〕
| 相対標準偏差を小さくしようとすればカウント数を増やす=計数時間を長くする。

例題7
1回の測定で相対標準偏差を2%にするための計数はどれか(S61)
1. 250 2. 400 3. 2500 4. 4000 5. 40000

例題7

# 誤答事例 1.ケアレスミス √n=50 →n≒7 2. 2〔%〕=1/√n 左辺は〔%〕ではない。
解答
相対標準偏差σ_R
σ_R=1/√n
σ_R=0.02
1/50=1/√n
√n=50
n=2500 ∴ 2500カウント
1%であれば
1/100=1/√n n=10000
|σ_R〔%〕 |n〔count〕|
| 5 | 400 |
| 2 | 2500 |
| 1 | 10000 |
| 0.5 | 40000 |
| 0.2 | 250000 |
計数値が大きくなるほど相対誤差は小さくなる

計数率R〔cpm〕と標準偏差〔σ〔cpm〕〕

# 主任者資料_計数の統計的取り扱い 参照 1.2.は同じことを言っている。

f_g

t〔分間〕の計測でR〔cpm〕が得られた時の標準偏差σ - t〔分間〕の計測でR〔cpm〕が得られた時の相対誤差σ_R - 計数の統計的取り扱い - 例題8 - 時定数crの(秒)計数率計でR〔cps〕が得られた時の標準偏差σ〔cps〕 - 時定数crの(秒)計数率計でR〔cps〕が得られた時の相対誤差σ_R〔%〕 - 例題9 - 誤差を最小にする試料とバックグラウンドの計数時間の配分 - 正味計数率に対する標準偏差σ_s - 例題10
幾何学的効率

t〔分間〕の計測でR〔cpm〕が得られた時の標準偏差σ

f_g
σ〔cpm〕=√{R/t}
〔計数値n(カウント),計数率R〔cpm〕,〔t:計数時間(min)〕
>σ〔cpm〕=√Rではないことに注意

t〔分間〕の計測でR〔cpm〕が得られた時の相対誤差σ_R

σ_R=1/{Rt} ((=1/√n))
〔計数値n(カウント),計数率R〔cpm〕,〔t:計数時間(min)〕

* σ〔count〕=√n
* σ〔cpm〕=√{R/t}=√{n/t^2}
* σ_R〔%〕=1/√n ×100=1/√{Rt} ×100
〔R:計数率 t:計数時間 n=Rt,R=n/t〕
----
計数値n(カウント),計数率R〔cpm〕が与えられたときの標準偏差σ〔cpm〕は
σ〔カウント〕=√n=√Rt
> n=R×t 〔t:計数時間(min)〕
計数時間がt〔min〕なので
σ〔cpm〕=√n/t=√{Rt}/t=√{R/t}
* ∴ σ〔cpm〕=√{R/t}
| ⇒σ〔cpm〕=√Rではないことに注意
σ_R=√{R/t}/R=1/√{Rt}
* ∴ σ_R=1/{Rt} | =1/√n

計数の統計的取り扱い



例題8 100分間の計数で10000カウントを得た。標準偏差〔cpm〕はいくらか。

例題8

# 誤答事例 √{10000/100}=10〔cpm〕とした。Rは計数率である。
解答1
このときの計数率〔cpm〕は
R=10000/100=100〔cpm〕
σ_R=√{R/t}より σ_R=√{100/100} = 1 解答 1〔cpm〕
σ_R=√{n/t^2}でも出る
解答2
標準偏差σ〔count〕はσ=√10000=100カウント
計数時間t=100〔min〕
∴σ〔cpm〕=100/100=1

1/28
nカウント σ=√nカウント
R〔cpm〕 σ=√{R/t}cpm 〔t:計数時間〕
相対誤差 σ_R=1/√n = 1 / √{Rt}

計数率計の時定数と標準偏差
# 主任者資料計数の統計的取り扱い 3.標準偏差cpmはcpsの誤りであると思われる
G:/PROGRA~1/APACHE~1/Apache/htdocs/notes/wiki/MATERI~1/SYUNIN~1/放射線~2/計数の~1.JPG

時定数crの(秒)計数率計でR〔cps〕が得られた時の標準偏差σ〔cps〕

*σ=√{R/2cr}〔cps〕
> 計数時間を時定数の2倍としてσを求める # ?

時定数crの(秒)計数率計でR〔cps〕が得られた時の相対誤差σ_R〔%〕

σ_R=1/√{2crR} ×100〔%〕

誤差を伴う数値同士の四則演算
# 教科書にも掲載あり
(A±σ_A)+ (B+σ_B)=(A+ B)±√{σ_A ^2+σ_B ^2}
(A±σ_A)- (B+σ_B)=(A- B)±√{σ_A ^2+σ_B ^2} # 三平方の定理
(A±σ_A)×(B+σ_A)=(A×B)±(A×B)√{(σ_A/A) ^2+(σ_B/B )^2}
(A±σ_A)/ (B+σ_A)=(A/ B)±(A×B)√{(σ_A/A) ^2+(σ_B/B )^2}

例題9
GM計数管で試料を20分間測定したところ1600カウントを得た。またバックグラウンドは
(#10分間の計測で?)400カウントであった。この試料の正味計数率〔cpm〕および標準偏差
はどれか。(H8)
1.40 2.40±√8 3.40±√40 4.40±√120 5.40±√200

例題9

解答
解説
# 夏講座 計数の統計的取り扱い4.
# 試料の計数時間とバックグラウンドの計数時間が異なる件について次項で扱っている。
# 総計数率R=正味計数率+バックグラウンド計数率R_b
総計数率R_A=80〔cpm〕 総標準偏差σ_A〔cpm〕=√{80/20}=√4
バックグラウンド計数率 R_B=400/10=40〔cpm〕
バックグラウンド標準偏差σ_B=√{40/10}=√4
正味計数率と標準偏差
(80±√4)-(40±√4)=(80-40)±√{(√4)^2(√4)^2}
=40±√8〔cpm〕

誤差を最小にする試料とバックグラウンドの計数時間の配分

誤差を最小にする試料とバックグラウンドの計数時間の配分

バックグラウンドの計数時間:試料の計数時間=√バックグラウンドの計数率:√試料の計数率

〔t:試料の計数時間〔min〕,t_b:バックグラウンド計数時間〔min〕〕
〔R:試料の総計数率〔cpm〕,R_b:バックグラウンド計数率〔cpm〕〕
# math. t_b over t = sqrt{R_b over R}

総計数率R=正味計数率+バックグラウンド計数率R_b

ある一定時間t_totalが与えられたとき、正味の計数に対する標準偏差が最小になる
計数時間tとバックグラウンド計数時間t_bの配分法
(t_total=t+t_b)
試料の総計数率R〔cpm〕
計数時間t(min)とすると
σ=√{R/t}
バックグラウンド計数率R_b〔cpm〕
計数時間t_b〔min〕
σ=√{R_b/t_b}

正味計数率に対する標準偏差σ_s


# ∴正味計数率に対する標準偏差σ_s=√{σ^2+σ_b ^2}=√{{R/t}+{R_b/t_b}}

# pic.1


# math Standard diviation
#∴正味計数率に対する標準偏差σ_s=sqrt{σ^2+σ_b ^2}=sqrt{{R over t}+{R_b over t_b}} newline
σ_ newline
が最小値になる
~~ dσ_s over dt=0 newline
σ_s=sqrt{{R over t}+{R_b over t_b}}= sqrt{{R over t}+{R_b over t_total-t}} newline
dσ_s over dt={1 over 2}×{1 over sqrt {{R over t}+R_b over t_total-t}}×(-{R over t^2}+{R_b over {t_total-t}^2})=0 newline
∴-{R over t^2}+{R_b over {t_total-t}^2}=0 newline
t_b=t_total-t newline
-{R over t^2}+{R_b over {t_b ^2}}=0 newline
{R over t^2}={R_b over {t_b ^2}} newline
{t_b ^2 over t^2}=R_b over R newline
t_b over t = sqrt{R_b over R} newline
この条件となるようにtとt_b を配分してやればよい。 newline

σ_ newline
が最小値になる
dσ_s over dt = 0 newline
σ_s = sqrt{{R over t}+{R_b over t_b}} newline

〔R:試料の総計数率(バックグラウンド含む),t:試料の計数時間,R_b:バックグラウンド計数率,t_b:バックグラウンド計数時間〕

例題10
バックグラウンドとほぼ等しい正味計数率を示す放射性試料がある。限られた時間内に測定
するとき、正味の計数誤差が最も小さいのはバックグラウンドの計数時間と試料の計数時間
の比が何:何の場合か(H4)

例題10

解答
t_b/t = √{R_b/R}
t_b :t = √R_b : √R | *R:総計数率
題意よりR=2R_b
∴t_b:t=√Rb:√2Rb = 1:√2

正味計数率がバックグラウンドの3倍で1時間が与えられるとき
R_b=1とするとR=3+1=4
t/t_b=√4/1 = 2 # totalとbackgroudが入れ代っているが計算上問題ない
t:t_b= 2 : 1
t:60×2/3= 40分
t_b:60×1/3= 20分
正味計数率がバックグラウンドの8倍なら
t/t_b=√9/1 = 3
t:t_b= 3 : 1
1hが与えられたとき
t:60×3/4= 45分
t_b:60×1/4= 15分

吸収線量の測定

幾何学的効率

吸収線量 - 吸収線量(算出法) - 吸収線量D_air - 吸収線量D_m - カロリーメータ - ブラッグ・グレイの空洞原理 - ブラッグ・グレイの空洞原理(成立条件) - ブラッグ・グレイの空洞原理(吸収線量測定の例) - 写真フィルム - 半導体検出器
# geometric
入射窓に向ったβ線だけが計数される可能性がある
最も計数効率ηに影響を与える。

# pic.6 幾何学的効率

〔h:線源-入射窓間距離 r:GM計数管内半径〕
# math.幾何学的効率 f_g={1 over 2}({1-{h over sqrt{h^2+r^2}}})

吸収線量

幾何学的効率
放射線を照射された物質の単位質量当たりの吸収エネルギー〔D〕
D〔Gy〕=(d bar ε )/ dm
〔d bar ε:電離放射線により物質に付与されたエネルギー dm:質量〕

吸収線量(算出法)

+照射線量
+エネルギーフルエンス
+フルエンス
+カロリーメータ
+ブラッグ・グレイの空洞原理を利用
など

*照射線量から求める

吸収線量D_air

照射線量X〔C・Kg^-1〕が測定された点の自由空間中の空気の吸収線量D_air〔Gy〕
>照射線量にW値を掛けたもの
*D_air〔Gy〕=X・W_air / e
〔W_air:電気のW値,e:電気素量〕 # 電気→空気?
W_air / e =33.97 ≒ 34〔J/C〕

# pic.2
◎を空気以外の物質で置き換えたとき 物質の吸収線量D_m〔Gy〕は

吸収線量D_m

照射線量X〔C・Kg^-1〕が測定された点の物質の吸収線量D_m〔Gy〕
> 吸収線量D_airに、空気に対する物質のμ_en/ρの比を掛けたもの
* D_m〔Gy〕=X・W_air / e ・{(μ_en/ρ)_m/(μ_en/ρ)_air}
〔(μ_en/ρ)_m:そのエネルギーの光子に対する物質の質量エネルギー吸収係数〕
〔(μ_en/ρ)_air:空気の質量エネルギー吸収係数〕

2/15
2)フルエンス,エネルギーフルエンスから求める
基本的には荷電粒子はフルエンスΦ〔m^-2〕
非荷電粒子はエネルギーフルエンスΦ〔J・m^-2〕
がわかっていれば計算で算出可

i)荷電粒子

→ →この点におけるフルエンスΦ
→ /
→ ・

物質中
この物質のこのエネルギーの荷電粒子に対する質量衝突阻止能S_coll/ρ〔J・m^2・kg^-1〕
とすると物質の吸収線量D_m
D_m=Φ ×S_coll/ρ
〔m^-2〕 ×〔J・m^2・kg^-1〕=〔J・kg^-1〕=〔Gy〕

ii) 非荷電粒子(光子線)
→ →エネルギーフルエンスΦ〔J・m^-2〕
→ /
→・
→D_m〔Gy〕
この物質のこのエネルギーの光子に対する質量エネルギー吸収係数μ_en/ρ〔m^2・kg^-1〕

※S_coll/ρもS_en/ρもエネルギーの関数なので実際には多くの補正が必要となる

| 阻止能=衝突阻止能+放射阻止能

iii)カロリーメータから求める

カロリーメータ

吸収線量の絶対測定ができる
校正定数が不明でも絶対測定可能
感度が低い
>治療分野
>放射線を照射された物質の吸収エネルギーは最終的にはほとんどが熱エネルギーになる
>カロリーメータで放射線照射された物質の温度上昇を測定すれば吸収線量を知ることができる

iv)ブラッグ・グレイの空洞原理
ブラッグ・グレイの空洞原理を利用するもの
# (教)p.144

ブラッグ・グレイの空洞原理

放射線照射を受けている物質中に気体で満たされた微小空洞を考え、空洞内に生じた電離電荷
((またはイオン対数))と物質の吸収線量との関係を表わす理論
物質の吸収線量D_mは次式で表わされる。

D_m=J_g・W_g over e・{(S_coll over e)_m over (S_coll over ρ)_g}
〔J_g:空洞気体に作られた空洞気体単位質量当たりの電荷〔C・kg^-1〕〕
〔W_g:空洞気体中に1イオン対を生成するのに消費される平均エネルギー〔J/イオン対〕〕
>→空洞気体のW値
〔e:素電荷(電子1個の電荷=1イオン対当たりの電荷)〕
〔(S_coll over ρ)_g:空洞気体の平均質量衝突阻止能〔J・m^2・kg^-1〕〕
〔(S_coll over e)_m: 物質 の平均質量衝突阻止能〔J・m^2・kg^-1〕〕〕

>W_g over e :W_g〔J・C^-1〕を素電荷eで除している?1〔eV〕=e〔C〕Jでは.
>誤植ではないことを確認済. W_g over e =33.75J =×33.95eV
>W_g × e なら理解しやすいが.

→ | →→ →
→ | ─Θ→
→ | →→→
→ | → →:2次電子
----
国試では下式とすることも多い。

(S_coll over e)_m over (S_coll over ρ)_g= S_{m,g}
*〔S_{m,g}:空洞気体に対する物質の平均質量衝突阻止能比〕
*
D_m=J_g・W_g over e ・S_{m,g}
J_g:空洞気体中の単位質量当たりの生成イオン対数と表現されることがある.このとき
*
D_m=J_g・W_g ・S_{m,g}
> J_g:イオン対/kg (:素電荷eで除した)
> J_gの定義が異なるだけ.
> 上式ではJ_g:クーロンである

J_g・W_g over e = D_g
〔D_g:空洞気体の吸収線量

D_m=D_g (S_coll over e)_m over (S_coll over ρ)_g
〔(S_coll over e)_m over (S_coll over ρ)_g :質量衝突阻止能比〕

ブラッグ・グレイの空洞原理(成立条件)

空洞の大きさを十分小さくする。
>放射線や二次放射線のエネルギースペクトルやフルエンスに影響を与えないこと

ブラッグ・グレイの空洞原理(吸収線量測定の例)

-外挿電離箱
壁の厚さが無視できるほど薄く空洞体積も十分小さければ空洞原理をそのまま適用可であり
これに該当する
測定点で電子平衡の成立は不要であり物質表面などのビルドアップ領域の吸収線量測定が
できる
-一般の空洞電離箱
→ | ┌─┐
→ | └┬┘
→ | │
→ |
空洞の物質の間に壁が介入する
壁厚が平衡厚より厚いときい空洞内で電荷を生じる2次電子は全て壁から生じたものである。
これにブラッグ・グレイの空洞原理を適用すると

D_wall=J_g・W_g over e・S_{wall,g}
〔D_wall:壁の吸収線量
〔S_{wall,g}:気体に対する壁の平均質量衝突阻止能〕

また

D_m=D_wall × (μ_en over ρ)_m over (μ_en over ρ)_wall

*放射線治療分野における吸収線量の測定はブラッグ・グレイの空洞原理に基づく

D_m=J_g・W_g over e・S_{m,g}

その他の線量計に対する吸収線量測定

|主に放射線治療分野
基本的にはどのような線量計でもその線量計の応答と吸収線量の関係が予め求められていれば
測定が可能

2/18

化学線量計のG(x)(G値)と吸収線量

化学線量計のG(x)=n(x)/ε
〔ε:吸収線量〔J〕,n(x):変化した物質の物質量〔mol〕〕
∴G(x)が予めわかっていればn(x)を測定することで
吸収エネルギーε(=n(x)/G(x))を求めることがでる
εを線量計の質量で除してやれば線量計の吸収線量を求められる
例題
# 国試未出題
フリッケ線量計にCo-60γ線を30分間照射したところFe^2+→Fe^3+で生成したFe^3+の濃度を
吸光光度計による波長304nmの紫外線の吸光度から求めたところ5.0×10^-4〔mol・L^-1〕
であった。
このときのフリッケ線量計水溶液の吸収線量はいくらか。
ただしCo-60γ線に対するG(x)は1.6〔μmol・J^-1〕,水溶液の密度は.1.0〔g・cm^-1〕とする。

解答 この水溶液1Lは1Kgである。
∴求める吸収線量Dは
D〔J・kg^-1〕={5.0×10^-4〔mol・L^-1〕} over {1.6×10^-6〔mol・J^-1〕}
≒312.5〔Gy〕
>〔mol・L^-1〕=〔mol・kg^-1〕

写真フィルム

吸収線量測定における性質
空間分解能に優れ二次元の線量分布を測定できる。
*欠点
-濃度-吸収線量の関係を測定のつど求める必要がある
-低エネルギー領域でエネルギー依存性が大きい

半導体検出器

高電圧が必要ないことからSiダイオード線量計が良く利用されるようになっている
治療分野で極小照射野の測定にも利用される。
ダイヤモンド線量計

f_b

ダイヤモンド線量計 - MOS-FET線量計 - ラジオクロミックフィルム - ガスクロミックフィルム - BANG polymer Gel Dosimeter - H4PM71 - H8PM81 - H13PM75 - H17PM59 - H18PM58 - H19問題59 - S60秋PM90 - S53秋PM47 - H18PM60 - H19PM58 - H19PM67 - S56秋AM78 - S58PM73 - H5PM73 - H11PM78 - H15AM71 - H13PM85 - S51PM43S - S56PM46A - S57AM47A - H6PM85 - H11PM71
後方散乱係数

ダイヤモンド線量計

f_b
半導体検出器
固体の電離箱のようにふるまう。

MOS-FET線量計

積算型線量計として動作
>半導体検出器ではない

ラジオクロミックフィルム

放射線照射によって発色する物質をポリマーに混入したもの
現像処理不要

ガスクロミックフィルム

着色利用

BANG polymer Gel Dosimeter

H4PM71 - H8PM81 - H13PM75 - H17PM59 - H18PM58 - H19問題59 - S60秋PM90 - S53秋PM47 - H18PM60 - H19PM58 - H19PM67 - S56秋AM78 - S58PM73 - H5PM73 - H11PM78 - H15AM71 - H13PM85
放射線照射によりゲルが効果する
3次元線量分布の測定ができる
計測にMRI装置が必要


プリント7/24

H4PM71 SI単位記号がJ・kg^-1でないのはどれか。
1.比付与エネルギー 2.カーマ 3.質量エネルギー吸収係数 4.吸収線量 5.線量当量(等価線量)

H8PM81 誤っている組合せはどれか。
1.照射線量--- 空気のみ
2.吸収線量---すべての物質
3カーマ.--- 水のみ
4.線量当量--- 人体のみ
5.放射能---放射性核種

H13PM75単位で誤っているのはどれか・
a.エネルギーフルエンス:J‐m-乏
b.照射線量:C・kg ̄]
α吸収線量:J・kg         ‐
d.カーマ:J・s ̄1     ‐
e.放射能:S-l
1.a、b 2.a、e   3.b、c   4.c、d   5.d、e

H17PM59誤っている組み合わせはどれか・
1.放射能 -------ー-----S
2.カーマ ー――----------Gy
3吸収線量------------J・kg-1
4.エネルギーフルエンス___----J・m-富
5.質量エネルギー吸収係数  --m^2・kg ̄

H18PM58 放射線量と放射線場の量がある(ICRUReport60)。放射線場に関するのはどれか。
2つ選べ。
1.シーマ 2.照射線量 3吸収線量 4.フラックス5.エネルギーフルエンス

H19問題59.エネルギーの単位を含んでいるのはどれか.2つ選べ。
1.照射線量 2.フルヱンス 3質量阻止能 4.放射線化学収量 5.質量エネルギー吸収係数

S60秋PM82 空洞電離箱を770mmHg,10℃で使用した時の大気補正係数はどれか。ただし,標準
  条件は760mmHg,22℃とする。          
1.0.448 2.0.947. 3.0.971 4.1.028‐5.L0蕎6

s60秋PM90水が1Gy吸収したときの水の母度上昇は何℃か・
 L2.39大10‐‐亭 2.2.39x10-5 3.2.39×10 ̄ 4.2.39x10 ̄ 5.2.39xl0'=
S53秋PM4760C。の照射線量率定数はL35R[!・h土Ci-lで,50C。に対する鉛の半価層はL2cmである。
09C。10mCiから50emの位置で,線源との間に24cm厚の鉛板が入つているとき,散乱線の影響を考えないと
照射線量率(mR/h)は次のうちどれか‐                    .
1.3375   2.6.75   3.13.5   4.27 .  5.54
V8PM60照射線量が10‐-cノkgのとき、空気の吸収線量は何Gyか・ただし、電子の電荷はL60xl0 ̄℃‐
電子が空気中に1個のイオン対を作るために消費する平均エネルギーを3397gV、1eV三L60×10 ̄町とす
る。
1.3.397
2.3397X10-1  3.2.944×10-z 4.2.994X10‐‐‐:'  5.2.994X10-牽
H19PM58ェネルギ_且フルェンスφの光子が質量エネルギー転移係数μr/ρの物質に入射した。このと
きのカーマはどれか。
1.εφ生 2.!生 3.三上 t!生
ρ  φρ  φμ〃  』ρ
-1°‖
5.!ヱ
εμ,
2007/07ノ24
H19PM67開放型の電離箱線量計による測定で、温度および気圧の補正を行う理由として適切なのはどれ
カゝ9
1.空気の質量エネルギー吸収係数が変化するため。
2.空気の単位質量あたりの電離量が変化するため・
3.電離箱内の空気の質量が変化するため。
4.電離イオンの再結合損失が変化するため・
3電離箱内の電界強度が変化するため。
S56秋AM78次のぅち診断エックス線用空洞電離箱の空気等価壁の平衡厚さ(gノcm')として‐最も適した値はど
れか。
1.0.05   2.0.5   3.1.0   4.5.0   5.10.0
s58秋AM71照射線量の絶対測定を行う自由空気電離箱についで誤つているのはどれか・
31次エックス線は電極に衝突してはならない。
b.実効電離容積が正確に分かっていること。
c.電離電流を正確に測れるニと。
d.照射線量は電離箱の中心での値である.
1.a、c、dのみ2.a、bのみ3.b、cのみ4.dのみ5.a~dのすべて
--
H5PM73自由空気電離箱を用いて照射線量の絶対測定をするための必要条件はどれか。
a.-次線は集電極に衝突しない構造であるニと。                  '
b.電子平衡となるよ引こ絞りと実効二次電子源体積との距離を十分とること・
α飽和電圧を印加すること。
d.実効二次電子源体積は正確であること・
'1.a、c、dのみ2.a、bのみ3.b、cのみ4.dのみ5.a~dのすべて
…1PM78電離箱線量計のイオン再結合補主係数についで正い‐のはどれか.
a.電極間隔に依存する。      b.電離密度に依存する。
q電極問の印加電圧が関係する。  d.連続放射線では考慮しない.
e.イオン収集効率に比例する.
1..a、b、c  2.a、b、e  3.a、d、e  4.b、c、d  5.c、d、e
…5AM71電離箱線量計の使用についで誤つているのはどれか・
1.指頭形電離箱は深部線量の測定に用いられる・
2.自由空気電離箱は照射線量の測定に用いられる・
3.指示値はケーブルがX線照射されると変わる・
4.電離箱の体積の大きさと感度とは比例しない.
5.シャロー形電離箱は表面線量の測定に適している。
H13PM85図は,α線についで気体イオン化検出器の印加電圧と
イオン対の数の関係を示している。CM計数管領域はどれか。
LI    2.U    3.V    4.W    5.V
‖l7PM65気体の電離を利用した放射線検出器で誤つているの
はどれか.
‐|‐オ」ヰ・″
 ̄ ̄ ̄ ̄・_|・ν
動作印加電圧は高い順に、CM計数管、比例計数管、電
U
Π]
W
 ̄_-1l-l・・--|__
-1-』-・-‐i
電流パルスの大きさ(対数目盛)
V
離箱である。
2.CM計数管は電離イオン対数に依存した大きさの出力パルスを得る。
3電離箱は電極間で二次電子が生じない印加電圧で動作させる。
4.比例計数管は2πガスフロー型検出器に利用される。
5.比例計数管は電子なだれと呼ぼれる電離増殖がある。
-2-
2007/07/24
V9問題62電離電荷を測定できる検出器はどれか・
1.半導体線量計2.シンチレ_タ3.電離箱線量計4.蛍光ガラス線量計5.熱ルミネセンス線量計
H8PM83関係のない組合せはどれか。
1.電離箱線量計
2.熱ルミネセンス線量計
3.フリッケ線量計
4.エックス線フイルム
5.半導体検出器
イオン対の数
発熱量
酸化
潜像
固体の電離
H4FM76正い、組合せはどれか。                     ‐
a.比例計数管  ------- 電子なだれ
b.CM計数管  ------- 放電
αシンチレーション検出器 --- 蟹光
d.ブりッケ線量計 ------- 還元
e.写真フイルム  ー------ 酸化
1.a、b、c  2.a、b、e  3.a、d、e  4.b、c、d  5.c、d、e
V7PM64放射線検出器で発光現象を利用するのはどれか・
1.Ge(LD検出器2.CsI(T'検出器3フィルムバッジ4CM計数管5.比例計数管
V2PM8l吸収板の質量減弱係数が0.46cm^2/gのときの半価層は何cmか。ただし、吸収板の密摩は
8.96g/em^2、lo騒2=0.693とする。
1.0.051   2.0.121   3.0.168   4.0.2臺3   5.1.51
S57秋AM73診断領域エックス線の照射線量測定用電離箱の電離ガス,璧材,壁厚(gノSm^2)の組合せとして最
適なのはどれか。
L空気―空気等価物質
2.空気―.組織等価物質
3組織等価ガスー組織等価物質
ζ組織等価ガスー 空気等価物質
5.空気― 空気等価物質
―  0.05
0.05
『u ̄hu
■■
00
0.5
S57秋AM75通気性電離箱型線量計を用いて100kvエックス線の照射線量の測定を行うとき.線量計の読み
が大きくなるのはどれか。
a.線量計の直後に物質を置いたとき    '
b.気圧が上昇したとき
c.気温が上昇したとき
d.5mm厚のアルミニウムキャップをかぶせたとき
1.a、c、dのみ2.a、bのみ3b、cのみ4.dのみ5.a~dのすべて
S63春PM73放射線に関する量についで正い'のはどれか・
a.吸収線量は単位質量中に電離放射線によって付与される平均エネルギーである.
b.線阻止能とは荷電粒子が単位長さを走る間のエネルギー損失である。
G放射能とは単位時間当たり放出胡tる放射線の数である.
d.照射線量は空気の吸収線量に等い、
e.カ_マは注目する容積要素内で非荷電粒子によつて生じた荷電粒子の初期運動エネルギーの合計をそ
の容積要素の質量で割ったものである。
1.a、b、c  2.a、b、e  3.a、d、e  4.b、c、d  5.c、d、e            .
-3-
2007/07/24
S52春PM501mgの226Ra針が,広いゴミ捨場に誤って投棄きれたことがわかつた。この検索を_0D4mRノhを検
出できるCM計数管を用いて回収することにした。226Ra針が地表にあるとすると線源まで最高何mの距離に
近づくと発見されるか。ただし,ごの蹴Ra針のγ線放射定数は8.25R・cm^2出 ̄・mg ̄とし,散乱線の効果は考
えないニととする。
1.7.5     2.6.5    3.5.5    4.4.5     5.35
S62秋PM87ぁるェネルギ_のエックス線に対する線量計のC。.60γ線に対する単位照射線量当たりの相対
感度はL05でぁることがゎかっている。c。.60γ線に対する線量計の指示値10v当たりの照射線量が
0.IC′kgでぁった。このエックス線に対する線量計の校正定数は何CノkgノVか・
1.0.0095    2.0.0105    3.0.l05    4.0.9喜    5.1.05
S52秋AM72図は3種類の線量計の光子に対するニネルギー依存性を示‐し
たものである。a,b,cについで正い、ものはどれか。
a
b
1.フィルム     Si半導体
ZUF熱ルミネセンス フイルム
3.UF熱ルミネセンスSi半導体
4.Si半導体    UF熱ルミネセンス
5.Si半導体    フイルム
C
UF・熱ルミネセンス
Si半導体
フィルム
フイルム
LiF熱ルミネセンス
相対噸塵

エ∞
光子ニ鼻ルギー
1毛Ψ
S54秋AM73次の測定器の感度のエネルギー依存性について正しいもの
はどれか.
a.電離籍型線量計は比較的エネルギー依存性が小さい.       .
b.同じ熱ルミネセンス線量計でもCaSO聾はUFよりもエネルギー依存性は大きい.
c.フィルムのエネルギー依存性が大きいのはハロゲン化銀が含まれているためである。
d.検出器を構成してぃる材質の原子番号が大きいほど,エネルギー依存性は大きい・
La、c、dのみ2.a、bのみ3.b、cのみ4.dのみ5.a~dのすべて
S61春PM84最も関係の少ない組合せはどれか。
1.BF3計数管
2.半導体検出器
3.シンチレーンョン検出器
4.熱ルミネセンス線量計
5.フリッケ線量計
気体の電離作用
固体の電離作用
発光現象の利用
発熱の利用
化学作用
H2FM72正い‐組合せはどれか。
a.電離箱
b.フリッケ線量計
c.TLD
d.蟹光ガラス
ー爾荷の測定
―酸化量の測定
―温度の測定
―紫外線の測定
e.有機シンチレーター着色量の測定
1.a、b   2.a、e   3.b、c   4.c、d   5.d、e
S55春AM78次の(  )に入る正い、ものはどれか.
吸収線量Dは次式で定義されている。
Dニ重
d″1
ここでdmはぁる体積要素中の物質の質量でありd引ま(  )によりその体積要素中に与えられた平均ニ
ネルギーである.
L光子 2.二次電子
3.直接電離性放射線 4.間接電離性放射線 5.電離放射線
-4-



解答

H4PM71

1.J・kg^-1 Gy 3.〔m^2・kg^-1〕

H8PM81

 4
 照射線量 光子と空気が相互作用をしたときに空気中で完全に停止するまでに
 生成される電子−イオン対の総電荷量 # 単位質量当たりの
 X=dQ/dm 〔C・kg^-1〕
| 定義文がそのまま国試出題されたことあり

 D=K(1-g) g:制動X線に変わる割合 D:吸収線量 K:カーマ
 K=dEtr over dm dEtr:2じ 荷電粒子の初期運動エネルギー

H13PM75

 4

H17PM59

1,2

H18PM58

4,5

H19問題59

 3.J・m^2・kg^-1 4.mol・J^-1

S60秋PM90

 密度が上がると気圧は上がり温度下がる # 高いところをイメージ
 これを補正するのが大気補正係数  選択枝 10%は変化しない
  {760/770}×{{273+10}/{273+22}}=0.947
# 気圧(変化に対する標準)×絶対温度(標準に対する変化)

S53秋PM47

1Gy=1J/水1kgの吸収
水1gが1cal(≒4.2J)吸収すると1℃上昇 1J≒0.24cal
0.24〔cal〕 over 1000〔g〕
=0.24 over 1000〔cal/g〕
=2.4×10^-4〔cal/g〕

H18PM60


H19PM58

 10^-2×34=0.34〔gy〕 # 33.97〔eV〕
# 吸収線量〔Gy〕を33.97〔eV〕で除したものが照射線量〔C・kg^-1〕

 3
#  フルエンスに質量素子能で荷電粒子線  # 口頭での記述のため不正確
# 一個ずつずれている 

H19PM67

S56秋AM78

 1
 Co-60 500mg/cm^2=0.5g/cm^2 | 暗記していないと分からない

S58PM73

 a〜c.○ d.×測定点は入射窓

H5PM73

 5
 b.電子平衡となるためには余計なものがあってはいけない
 c.飽和電流が得られる電圧を印可する。

H11PM78

 1
# k_s
 a.距離が離れると増える b.密度が増えると可能性が増加する
 c.
d.連続放射線よりもパルス状放射線ではパルス情報車線の方が考慮するが連続放射線でも
起こる
 e.×反比例

H15AM71

 4
 1.ファーマー形電離箱のこと
# リニアックの校正で、組織-ファントム線量比TPR20,10の測定をする際に使うやつ
 2.
 3.○ステム効果に近い
 4.×線束内にある限り
 5.外挿電離箱ともいう。放射線治療では平衡平板形という。

H13PM85

 5
*| グラフは国試および定期試験に出題
H17PM65
 1.○ 必ずしもではない 実際には比例計数管の方が高いことが多い
 2.○電離イオン対数=一次電荷
 3.○  4.○ 5.○

テスト対策

断面積1bの定義を述べよ

放射線場の量と線量の違いについて述べよ

粒子束 とは何か,また計算式と単位を述べよ

エネルギー束とは何か,また計算式と単位を述べよ

放射エネルギーRの計算式を述べよ。

フルエンス(粒子フルエンス)の定義および単位を述べよ

エネルギーフルエンスの定義および単位を述べよ
 
フルエンス率の定義および単位を述べよ

エネルギーフルエンス率の定義および単位を述べよ

H12PM82
3.7×10^6〔Bq〕の線源から空気中で1m離れた位置における
エネルギーフルエンス率〔J・m^-2・s^-1〕はいくらか。
ただし線源は1.6×10^-13〔J〕のγ線を100%の割合で放出しまた空気の影響は
無視できるものとする。

相互作用係数について述べよ

断面積の定義および単位を述べよ

質量減弱係数の定義および単位を述べよ

X,γ線の場合、減弱とは何を指すか。また、散乱および吸収は何を指すか。

質量減弱係数μ/ρと減弱断面積の関係を述べよ
 
質量減弱係数μ/ρと半価層の関係を述べよ

半価層とは何か。

H12PM18 吸収板の質量減弱係数が0.46cm^2/gのときの半価層は何cmか
ただし吸収板の密度は8.96g/cm^3とし ln 2=0.693とする。

質量エネルギー転移係数の定義と単位を述べよ。
 
質量エネルギー吸収係数の定義と単位を述べよ。

全質量阻止能の定義と単位を述べよ。

線エネルギー付与の定義と単位を述べよ

放射線化学収量(放射線化学収率)の定義と単位を述べよ

G値とは何か

例題1
Co-60γ線のG値 15.6とするとき、100eV吸収当たり15.6個のFe^3+が生成された。
これをG(x)に変換せよ。

W値の定義と単位を述べよ。また、X線,γ線の空気に対する電子のW値(W_air)〔eV〕を
SI単位に変換せよ。

吸収線量の定義と単位を述べよ

例題2
 水の吸収線量が1〔Gy〕のとき水の温度上昇は何℃か
 ただし1〔J〕=0.24〔cal〕とし吸収エネルギーの全てが温度上昇に使われるとする。
 
吸収線量率の定義と単位を述べよ

非荷電粒子線の場合(X線,γ線など)における吸収線量とエネルギーフルエンス,フルエンスの
関係を述べよ
#
#
#
#
#
 D_m=Φ×(μ_em/ρ)_m
   (μ_en/ρ)_m:物質の質量エネルギー吸収線量〔m^2・kg^-1〕

非荷電粒子線における吸収線量とエネルギーフルエンス,フルエンスの関係を述べよ
荷電粒子線における吸収線量とエネルギーフルエンス,フルエンスの関係を述べよ

カーマの定義と単位について述べよ。また吸収線量との関係について示せ。

セーマ(シーマ)の定義と単位について述べよ。

照射線量の定義と単位について述べよ。またレントゲンとの関係について示せ。

例題3 点xの照射線量X〔C・kg^-1〕のとき、この点における空気の吸収線量D_air〔J・kg^-1〕
  および、空気以外の物質の物質の吸収線量D_mはいくらか

H14PM85
照射線量が1〔C/kg〕のとき,1kgの空気が吸収するエネルギー〔Gy〕はどれか。
ただし電子の電荷は1.60×10^-19〔C〕,電子が空気中に1個のイオン対を作るために消費
される平均エネルギーを34eVとする。
1.17 2.34 3.68 4.102 5.136

H19PM58
エネルギーE,フルエンスΦの光子が質量エネルギー転移係数μ_tr/ρの物質に入射した。
このときのカーマはどれか
1.E・Φ・μ_tr/ρ 2.E/Φ・μ_tr/ρ 3.E/Φ・ρ/μ_tr 4.Φ/E・μ_tr/ρ 5.Φ/E・ρ/μ_tr

壊変定数とは何か。また単位を述べよ。

放射能とは何か。また単位を述べよ。

半減期とは何か。また単位を述べよ。

空気カーマ率定数とは何か。また単位を述べよ。

例題4
  10GBqのCo-60点線源から2m離れた点の空気衝突カーマ率はいくらか
ただしCo-60の空気衝突カーマ率定数は0.306〔μGy・m^2・MBq^-1・h^-1〕とする。

H6PM78
空気中に置かれた10GBqのCo-60点線源から10cm離れた点の照射線量率〔C・kg^-1・h^-1〕
はいくらか。ただしCo-60の照射線量率定数は2.53×10^-18〔C・kg^-1・s^-1・Bq^-1・m^2〕
とする。

放射線荷重係数W_R について空欄を埋めよ。
放射線 W_R
光子,全てのエネルギー ( )
電子,ミュー粒子,全てのエネルギー ( )
中性子  <( )eV ( )
  ( )eV≦ ≦( )eV ( )
   ( )eV< ≦( )eV ( )
   ( )eV< ≦( )eV ( )
   <( )eV ( )
( )以外の陽子 エネルギーが()eV超( )
( ),核分裂片,重原子核 ( )

線量計とは何か

カウンタとは何か

シンチレーションカウンタの原理を述べよ

チェレンコフカウンタの原理を述べよ

蛍光ガラス線量計の原理を述べよ

熱ルミネセンス線量計の原理を述べよ

OSL線量計の原理を述べよ

3つの線量計について空欄を埋めよ(3つの線量計のまとめ)
        取り出し 蛍光 読み出し回数 線量情報
蛍光ガラス  ( ) ( ) ( ) ( )
TLD ( ) ( ) ( ) ( )
OSL ( ) ( ) ( ) ( )

固体飛跡検出器の原理について述べよ

着色ガラス線量計の原理について述べよ

フリッケ線量計とは何か。また別名は何か。

セリウム線量計とは何か。

自由空気電離箱の構造を述べよ

自由空気電離箱の測定限界はいくらか。

自由空気電離箱の電離体積中心における照射線量率dot Xを表す式を述べよ
(自由空気電離箱で測定される照射線量率の計算式)

飽和領域について述べよ

空洞電離箱とは何か

パルス電離箱とは何か。何の測定に用いられるか。

H6PM77
電離容積が5cm^3の自由空気電離箱を用いてX線を測定したときに0.2〔μC・min^-1〕の結果
を得た。照射線量率〔C・Kg^-1〕はいくらか
ただし電離箱内の空気の密度は1.3〔Kg/m^3〕とする。

照射線量の定義を述べよ

二次電子平衡の定義を述べよ

照射線量を測定するための条件(照射線量測定の条件)、およびその条件の成立条件を述べよ

二次電子平衡が成立しない領域はどこか

イオン再結合について説明せよ

イオン再結合の影響因子について3つ説明せよ

400kV3mmCuの線質において二次電子平衡に必要な空気層はいくらか。

例題5 空洞電離箱において、空気層40cmの代わりに密度1の空気等価物質を用いたときに
必要な空気等価物質層の厚みを求めよ。ただし、空気密度は1.3kg/cm^3とする。
# 1.3kg/m^3の誤りでは
ガードリングとは何か。

Fanoの定理とは何か。

空欄を埋めよ。
空気等価物質とは( )という観点から見たとき空気と等価な物質を指す。
相互作用として( ) を考えこれに対する( )が空気に近い物質が選ばれる。

空気の実効原子番号はいくらか

空洞電離箱による線量測定で壁厚は( )以上なければならない。

平衡厚とは何か

例題6 電離体積5cm^3の空洞電離箱で1.0〔μC・kg^-1・s^-1〕の照射線量率を測定した場合
  流れる電離電流はI〔A〕はいくらか。
ただしρ_air=1.2〔kg/m^3〕とする。

空洞電離箱の感度を求める式を挙げよ。

空欄を埋め,いずれかを選択せよ。
空洞電離箱の感度は( )にも( 比例 / 反比例 )する。

校正定数とは何か。求める式を述べよ。

校正とは何か。

トレーサビリティについて説明せよ

S52春PM46
直読式ポケット線量計の指示値が100mCiのCo-60線源から距離2m,5時間で160mRとなった。
この場合の線量計の校正定数はおよそいくらか
ただしCo-60のγ線放射定数は13.5〔R・cm^2・h^-1・mCi^-1〕である。

大気補正校正定数とは何か。

H14PM73
 基準大気条件22℃101.3kPaのもとで校正された空気電離箱線量計がある。
 大気条件27℃98.1kPaのもとで照射線量を測定したときの大気補正計数はどれか
 1.0.95 2.0.97 3.0.98 4.1.0 5.1.05

エネルギー依存性とは何か

極性効果とは何か。

ステム効果とは何か。

サーベイメータとは何か。

外挿電離箱とは何か。何の測定に用いるか。

シャロー形電離箱とは何か。何の測定に用いるか。

ウェル形電離箱とは何か。何の測定に用いるか。別名を何というか。

コンデンサ電離箱とは何か。測定の原理を述べよ。また電圧降下の読み取りには何を
用いるか。

フリッシュ電離箱とは何か。何の測定に用いるか。別名を何というか。

後期分
GM計数管と比例計数管の相違点について下表を埋めよ。またGM計数管において放射線粒子の
エネルギーを知ることはできるか。

パルス波高,生成電荷,電子なだれの発生
GM計数管 , ,
比例計数管, ,

GM計数管(端窓型:計数ガス)の主成分とクエンチングガスを挙げよ。
GM計数管(ガスフロー型)はどのように用いるか。また2π型において試料はどのように
設定するか。
GM計数管(作動原理)について次の空欄を埋めよ。
GM計数管内で放射線粒子により( )が起こると生じた電子は( )で加速され( )を
電離励起しながら( )へ向かう。これにより電子の数は等比級数的に増加する。
(電子なだれによる( )作用)
さらに励起気体分子から( )が放出され( )による光電子を生じさらに
電子なだれが起こる。
最終的には陽極全体を包み込むように電子なだれが起こり大きな電流パルス(〜(__)〔 V 〕)
が流れる。

クエンチングガスとは何か。別名を何というか。
有機ガスを用いた場合とハロゲンガスを用いた場合の違いを述べよ。(クエンチングガス(分類)

ディスクリミネータとは何か。別名を何というか。

プラトーとは何か。この領域はGM計数管の何を表わしているか。
有機ガス消滅型とハロゲン消滅型ではプラトーの形状はどのような関係にあるか。
プラトーの意義は何か。

GM計数管(動作電圧の設定)はどこに設定するか。

不感時間とは何か
分解時間とは何か。
回復曲線とは何か。
GM計数管の数え落としの補正式を挙げよ
窒息現象とは何か。
GM計数管を用いてβ線源の絶対計測をする際の計数効率を構成する係数を挙げよ。
立位立体計数法を用いた端窓型GM計数管によるβ線源の絶対放射能測定(計数効率)

H6PM80
GM計数管を使用した定位立体角法による放射能測定で誤っている補正値はどれか
1.幾何学的効率 2.分解時間 3 密度効果.
4.検出器窓および空気の減弱 5.線源支持台の後方散乱

H5PM77
GM計数管による測定で30000cpmの実測値を得た。真の計数率は何cpmか。
ただしこのGM計数管分解時間を100〔μs〕とする

GM計数管(X線,γ線の測定)について以下の項目を述べよ
・何をカウントしているのか
・固有の計数効率はいくらか

GM計数管(中性子の測定)について述べよ

比例計数管とは何か。計測に適した放射線は何か。
比例計数管(電子なだれによるガス増幅度)の計算式を挙げよ
光電子なだれとは何か。またGM計数管と比例計数管において光電子なだれはどのように
扱われるか。

ガスフロー型比例計数管(充填ガス)の代表的ガスは何か。
ガスフロー型比例計数管(充填ガス:熱中性子用)を挙げよ。また、原子核反応式を示せ
ガスフロー型比例計数管(充填ガス:速中性子用)を挙げよ
α線の計数(比例計数管)にはどの種類の比例計数管が用いられるか。
比例計数管(X線,γ線の計数)について述べよ。
ガスフロー型比例計数管(熱中性子用)には何があるか
ガスフロー型比例計数管(速中性子用)には何があるか

GM計数管と比例計数管の比較について空欄を埋めよ
GM計数管と比例計数管の比較1
項目 GM計数管 比例計数管
------------------------------------------------------------
(原理)
ガス増幅の利用
ガス増幅の量
光電子なだれ
------------------------------------------------------------
GM計数管と比例計数管の比較2
項目 GM計数管 比例計数管
------------------------------------------------------------
(出力パルス)
大きさ(単位)
一次電荷との関係
------------------------------------------------------------
分解時間
数え落し補正の要不要
------------------------------------------------------------
GM計数管と比例計数管の比較3
項目 GM計数管 比例計数管
------------------------------------------------------------
放射線のエネルギー解析
の可否
------------------------------------------------------------
プラトーの現れ方
------------------------------------------------------------
GM計数管と比例計数管の比較4
項目
------------------------------------------------------------
α線とβ線の
弁別測定
------------------------------------------------------------
中性子の測定
------------------------------------------------------------
ガスフロー型用
計数ガス
------------------------------------------------------------

半導体検出器(原理)は何として用いるか。
半導体検出器(エネルギー分解能)は {優れる/良い/悪い}
半導体検出器(分解時間)は気体電離箱と比べてどうか。
半導体検出器(W値)の気体のW値に比べた割合を述べよ
半導体検出器(pn接合型)に適した測定は何か。
半導体検出器(表面障壁型(Si))に適した測定は何か。
半導体検出器(リチウムドリフト型(Si,Ge))に適した測定は何か。
半導体検出器(リチウムドリフト型(Si,Ge))の使用・保存の際の注意について述べよ
半導体検出器(高純度型)に適した測定は何か。

H7PM84 半導体検出器について正しいのはどれか
a.エネルギー分解能が良い
b.電子の正孔が気体のWの約1/2で作られる
c.分解時間は気体電離箱より短い(# パルス電離箱を指す)
d.高純度Ge検出器は液体窒素で冷却して使用する。

H12PM75 半導体検出器はどれか
a.円筒収束型 b.ベネチアン・ブラインド型 c.高純度型 d.表面障壁型
e.グリッド付箱型

シンチレーションカウンタとは何か
シンチレーションカウンタ(エネルギー分解能)は{優れる/良い/悪い}
潮解性とは何か。この性質をもつ計測器は何か。
無機シンチレータを3つ挙げよ

H9PM76(シンチレータの特性
誤っている組合せはどれか
有機 無機
1.減衰時間 長 短
2.発光量 大 小
3.線種 γ線 β線
4.潮解性 無 有
5.実効原子番号 大 小

α線測定に至適な計測器は何か。

NaI(Tl)シンチレータでの計測に適した放射線は何か
NaI(Tl)シンチレータ(発光効率)はどの程度か
NaI(Tl)シンチレータ(欠点)を2つ挙げよ

ZnS(Ag)シンチレータでの計測に適した放射線は何か

BGOシンチレータの特徴を3つ挙げよ

サーベイメータの対象放射線について以下の空欄を埋めよ
サーべイメータ名 対象放射線
電離箱式(type)
GM計数管式(type)
NaI(Tl)シンチレーンション式(type)
CsI(Tl)シンチレーション式(type)

半導体式
pn接合型Si半導体式(type)
表面障壁型Si半導体式(type)
/
比例計数管
XeまたはPRガス封入型(type)
XeまたはPRガス使用ガスフロー型薄窓(type)
/
プラスチックシンチレーション式(type)
ZnS(Ag)シンチレーション式(type)
レムカウンタ(シーベルトカウンタ)(type)
( その他上記と同じ放射線を検出できるサーベイメータは何か )

プラスチックシンチレータとは何か。
プラスチックシンチレータでの計測に適した放射線を挙げよ。

液体シンチレータとは何か
液体シンチレータ(有機溶媒)および第一溶質を挙げよ
液体シンチレータ(波長シフタ)とは何か。また例を挙げよ
液体シンチレータ(親水性試料の計測)には何を使うか
液体シンチレータ(特徴)を2つ挙げよ
液体シンチレーションカウンタ(電子増倍管を試料バイアルを挟んで2本使う理由)を挙げよ
液体シンチレーションカウンタ(クエンチング;蛍光の消光)とは何か

H9PM75 液体シンチレーションカウンタの構成で正しいものはどれか

# pic.2
イ ロ ハ ニ ホ
1. C.比例増幅器 B.サム回路 A.同時計数回路 E.ゲート回路 D.波高分析器
2. B.サム回路 C.比例増幅器 D.波高分析器 A.同時計数回路 E.ゲート回路
3. E.ゲート回路 B.サム回路 D.波高分析器 C.比例増幅器 A.同時計数回路
4. D.波高分析器 C.比例増幅器 E.ゲート回路 B.サム回路 A.同時計数回路
5. A.同時計数回路 B.サム回路 C.比例増幅器 D.波高分析器 E.ゲート回路

クエンチング(種類)を4つ挙げよ
クエンチング(補正法)を挙げよ

光電子増倍管とは何か
光電子増倍管(構造)には何があるか
光電子増倍管(光電陰極材料)には何があるか
光電子増倍管(ダイノード材料)には何があるか
光電子増倍管(使用上の注意)には何があるか

H13PM83 ダイノードが10段二次電子放出能4の光電子増倍管で増幅される倍率に最も近いのは
どれか
1.10 2.10^2 3.10^4 4.10^6 5.10^8

SCAとは何か
SCA(欠点)2つとその解決方法を挙げよ

数値変換(デジタル化)において波形が理想形とならない理由を挙げよ

H18PM67
Na-24は1壊変あたり1.37Mevおよび2.75MeVγ線をそれぞれ100%および99,9%の割合で
放出する。
Na-24のγ線スペクトルをNaI(Tl)シンチレーション検出器で測定したところ
次のような5本の顕著なピークが現れた。
A. 1.37MeV γ線の全エネルギー吸収ピーク
B. 2.75MeV γ線の全エネルギー吸収ピーク
C. 陽電子消滅放射線の全エネルギー吸収ピーク
D. 2.75MeV γ線のシングルエスケープピーク
E. 2.75MeV γ線のダブルエスケープピーク
以上5本のピークをエネルギーの小さい順に並べたのはどれか

後方散乱ピークとは何か

H16PM69
3MeVのγ線を測定する場合に観測される後方散乱ピークのエネルギー(MeV)はいくらか
1.2.499
2.1.988
3.1.022
4.0.511
5.0.235

サムピークとは何か。
特性X線エスケープピークとは何か。

エネルギー分解能とは何か
FWHMとは何か。

シンチレーションカウンタ半導体検出器エネルギー分解能について述べよ
エネルギー分解能(測定装置別)

検出効率について4つ述べよ

電子と水のチェレンコフ効果のしきいエネルギーはいくらか。

蛍光ガラス線量計(原理・機構)について3つ挙げよ
蛍光ガラス線量計(特徴)について6つ挙げよ
蛍光ガラス線量計(線量測定範囲)を放射線別に挙げよ。
蛍光ガラス線量計(フィルタの役割)を放射線別に2つずつ挙げよ。
蛍光のビルドアップとは何か。その特徴を3つ述べよ。

プレドーズとは何か。

TLD(特徴)について以下の表を埋めよ
&&TABLE
読み取り ,
線量率依存性 ,
線量直線性 ,
測定可能線量範囲 ,
方向依存性 ,
エネルギー依存性 ,
&&TABLE
TLD(その他の特徴)を2つ挙げよ
TLD(フェーディング)について述べよ
グローカーブとは何か。
エネルギー依存性の良い/悪い素子はどのような物質か。その例を挙げよ(TLD(素子の種類)

H14PM78
TLDの使用でグローカーブに影響が少ないのはどれか
a.温度
b.気圧
c.素子の種類
d.アニーリングの方法
e.照射から測定までの時間

S61秋PM78
熱ルミネセンス素子でエネルギー依存性が最も大きいのはどれか
1.CaSO_4(Tm)
2.MgB_4O_7(Tb)
3.Li_2B_4O_7(Cu)
4.BeO(Na)
5.LiF

輝尽性発光とは何か。
OSL(素子:素材)には何が用いられるか。
OSL(特徴)について空欄を埋めよ
&&TABLE
,線量測定範囲
X,γ線 ,
β線 ,
フェーディング ,
エネルギー依存性 ,
&&TABLE

超直線性とは何か。

個人被曝線量の測定器のまとめについて、空欄を埋めよ(?は不明)
&&TABLE
,TLD ,蛍光ガラス線量計,OSL
読み取り回数 , , ,
線量率依存性 , , ,?
線量直線性 , ,? ,?
方向依存性 , , ,?
蛍光量 , ,? , ?
フェーディング , , ,
蛍光中心の消去 , , , ?
エネルギ依存性 , , ,
測定範囲 ,( )Sv〜10^3Sv,( )Sv〜50Sv ,( )Sv〜10Sv
&&TABLE

フィルムの放射線に対する特性を述べよ
X線,γ線
β線
熱中性子線
フィルムバッジ(フィルタの役割)を3つ挙げよ
フィルムバッジ(測定範囲)について以下の空欄を埋めよ
&&TABLE
線種 ,mSv
光子線 ,
β線 ,
熱中性子 ,
速中性子 ,
&&TABLE
フィルムバッジ(方向特性)について述べよ
フィルムバッジ(フェーディング)について述べよ

化学線量計とは何か。
フリッケ線量計の原理を述べよ
フリッケ線量計(特性)を述べよ(測定範囲と感度について)
セリウム線量計とは何か。
セリウム線量計(特性)を述べよ(測定範囲と感度について)

ESR線量計とは何か。

標準偏差σについて以下の空欄を埋めよ
測定値がbar x-σとbar x+σの間に入る確率 ___%
測定値が2(bar x-σ)と2(bar x+σ)の間に入る確率 ___%
測定値が3(bar x-σ)と3(bar x+σ)の間に入る確率 ___%

標準偏差σの相対値を求める式を挙げよ

例題7
1回の測定で相対標準偏差を2%にするための計数はどれか(S61)
1. 250 2. 400 3. 2500 4. 4000 5. 40000

t〔分間〕の計測でR〔cpm〕が得られた時の標準偏差σを求める式を挙げよ
t〔分間〕の計測でR〔cpm〕が得られた時の相対誤差σ_Rを求める式を挙げよ


例題8 100分間の計数で10000カウントを得た。標準偏差〔cpm〕はいくらか。

時定数crの(秒)計数率計でR〔cps〕が得られた時の標準偏差σ〔cps〕を求める式を挙げよ
時定数crの(秒)計数率計でR〔cps〕が得られた時の相対誤差σ_R〔%〕を求める式を挙げよ

例題9
GM計数管で試料を20分間測定したところ1600カウントを得た。またバックグラウンドは
(# 10分間で)400カウントであった。この試料の正味計数率〔cpm〕および標準偏差
どれか。(H8)
1.40 2.40±√8 3.40±√40 4.40±√120 5.40±√200

例題10
バックグラウンドとほぼ等しい正味計数率を示す放射性試料がある。限られた時間内に測定
するとき、正味の計数誤差が最も小さいのはバックグラウンドの計数時間と試料の計数時間
の比が何:何の場合か(H4)

吸収線量を求める式を挙げよ
照射線量X〔C・Kg^-1〕が測定された点の自由空間中の空気の吸収線量D_air〔Gy〕の計算式を
挙げよ
照射線量X〔C・Kg^-1〕が測定された点の物質の吸収線量D_m〔Gy〕の計算式を挙げよ

ブラッグ・グレイの空洞原理とは何か.また物質の吸収線量D_mを示せ


期末前問題プリント
2008ノ02/16
S51PM43S 次の測定のうち,シングルチャネル波高分析装置の使用が不適当なものはどれか。
a.放射能が微弱な放射性物質からのγ線のエネルギースペクトルの測定
b.10mCiのl37Csからのγ線のエネルギースペクトルの測定
c.短半減期(10分以下)の放射性物質からのγ線のエネルギースペクトルの測定
d.環境汚染の放射性核種の分析
1.a、c、dのみ2.a、bのみ3.b、cのみ4.dのみ5.a~dのすべて

S56PM46A
NaI(Tl)シンチレーションカウンタで単…-エネルギーのγ線を測定すると,下図のような
波高分布になるが,コンブトンエッジ(Ec)のエネルギーを表す式のうち正い、のはどれか。
ただし,Eはγ線のエネルギー,mc^2は電子の静止エネルギーとする。    ‐



S57AM47A NaI(Tl)シンチレーンョン検出器とマルチチャンネル波高分析器を用いてCs-137γ線
(662keV)のエネルギースペクトル計測を行ったとき,スペクル分布の中に観測されないピーク
はどれか。
a.電子対生成吸収ピーク
b.光電吸収ピーク
c.サムピーク       ‐
d.エスケープピーク
La、c、dのみ2.a、bのみ3.b、cのみ4.dのみ5.a~dのすべて

H6PM85 NaI(Tl)検出器のエネルギー分解能を求めるのに適切なのはどれか。
1.後方散乱ピーク
2.コンブトンエッジ
3.エスケープピーク
4.全エネルギー吸収ピーク
5.サムピーク

H11PM71 3.09MeVのγ線を放出する試料のエネルギースペクトルをNaI(TDシンチレーション検出器で測定した。エスケープピ一刻こ相当するのはどれか。
a.0.51MeV  .b.1.02MeV  c.2.07MeV  d.2.58MeV  e.3.09MeV
1.a、b    2.a、e    3.b、c   4.c、d    5.d、e         .

H16PM70 60Coのエネルギースペクトルを測定すると2.5MeVにピークがあった。このピー列まどれか。
L後方散乱ピーク2.エスケープピーク3コンブトンエッジ4.サムピーク5.光電ピーク‐

S52PM48S ウエル型シンチレーンヨンカウン夕で|25Iの未知の試料を測定したところ,5分問で
12500カウントとなった。同-条件で0.01mCiの標準試料の計数率は4900cpinであった。
バックグラウンドを100cpmとすると,未知の試料中の'12…ま何mCiか。
1.0.1
2.0.05
3.0.01
4.0.005
5.0.001
-1-

S55PM49S 5分間測定して八{カウントを得たサンプルとら分間測定ぃζΛぅカウントを得た
サンプ撃舅#姦蟹の積およびその統計誤差は次のうちどれか.


S56PM44S γ線のエネルギーに対して校正されているキュリーメー列こよつて陽電子放出核種
を測定する際,正しいのはどれか。ただし,この放射性核種は壊変の際γ線を放出しないものと
する。
1.0.51MeYこ対する測定値(mCi)を読む。
2.0.5…eVに対する測定値を2倍する。             '
3.0.51MeVに対する測定値を1/2倍する。    '
4.1.02MeVに対する測定値を読む。
5.1.02MeYこ対する測序値亮1/2倍する。

S57PM48A 時定数2秒の計数率計でβ線放射試料の計測を行ったところ,196cpsの指示値を得た。この計
数率に対する標準偏差は何cpsか。
1.3.5    2.5.5   .3.7.0   4.9.0    5.1L5

S63PM83S ある試料およぴバックグラウンドをそれぞれ10分間測定して4,000およぴ900カウントを得た。こ
の試料の正味計数率と標準偏差(cpm)はいくらか。
1.310±6  2.310±7  3310±18  4.310±22  5.310±3O

S63PM84S 1回の測定で相対標準偏差を0.5%にするための計数値はどれか。
1.2,000    2.4,000    3.20,000    4.40,000    5.200,000

H3PM84 検定されだ100Bqのβ線源を端窓型CM計数管で5分間測定したところ1300カウントで
あつた。このCM計数管の計数効率は何%か。ただし,バックグラウンHま20cpmであつた。
1.1    2.2    3.4    4.8    5.16

H6PM74 低エネルギーβ線放出核種の放射能測定において最も適した測定法はどれか。
l.GM計数管2πガスフロー法           .
2.GM計数管定仕立体角法
3.CM計数管4πガスフロー法
4.液体シンチレーション法
5.β-γ同時計数法

H10PM80 放射能測定で2500カウントが得られた。真の値が68.3%の確率で含まれる計数値の範囲はいくら
カ、。                            .
l.2475ヘ/2525
2.2466ヘJ2534
3.2450-v2550
4.2400‐~2600
5.2350A/2650
-2-

H15PM74 プラッグ・グレイの空洞原理に直接関係ないのはどれか。
a.気体lkgあたりに作られるイオン対数
b.空洞気体中で1イオン対を作るのに必要な平均エネルギー
c.媒質と空洞気体との質量衝突阻止能比
d.吸収線量変換係数                             .
e.空洞気体に対する入射放射線のカーマ
1.a、b   2.a、e   3.b、c   4.c、d   5.d、e

H9PM81 照射線量xを表れす式で正い‐のはどれか。ただし、μ_en/ρは質量エネルギー
吸収係数、μ_tr/ρま質量エネルギー転移係数、μ/ρま質量減弱係数、Wは空気中で1イオン対
を作るのに必要なエネルギ、eは電気素量、Φはエネルギーフルエンスとする。


H9PM84 プラッグ・グレイの空洞原理を表わす式はどれか。ただし、D"は媒質の単位質量
あたりの吸収エネルギー、五は気体の単位質量当たりのイオン対数、w.は気体中に1イオン対
を作るのに必要なエネルギー、耳'と兵はそれぞれ媒質と空気の質量衝突阻止能とする。  



H17PM62 空洞を取り囲か媒質の吸収線量Dをブラッグ・グレイの空洞原理を用いて表す式は
どれか。ただし、Q_g:空洞気体に生じた電荷量、m:空洞気体の質量、W_air:空洞気体で.
1イオン対を作るのに必要な平均エネルギー、e:素電荷、S_air:空気の制限衝突質量阻止能、
S_med:媒質の制限衝突質量阻止能とする。


H19PM58 エネルギーフルエンスΦの光子が質量エネルギー転移係数μ_tr/ρの物質に入射した。
このときのカーマはどれか。


ー3-


.解答

S51PM43S

解答1
チャネルが1つだけなので計測に時間がかかる
a.○ b.○ 10mCiもあるのでシングルチャネルで十分
c.短半減期や微弱な線源では向かない d.複数の核種(微量元素)が含まれているので×

S56PM46A

5
一見難しいが、反跳電子のエネルギーは入射γ線のエネルギーを超えないことから
1〜3,4は×となる。
Eに0を代入してやることで判別可。ECより大きくならないもの

S57AM47A

1
a.×
b.=全吸収ピークのことか
c.0.514MeVはβ^-壊変のβ線.これがBa-137mとなり0.662MeVのγ線を一個放出する.
ゆえにサムピークは存在しない.
>ただし測定器外のβ線が測定器内に入って現れる可能性はある
d.電子対生成によるエスケープピークだとすれば出ない
>ただし特性X線エスケープピークであれば現れる可能性はある

H6PM85

4の半値幅=エネルギー分解能の絶対値 これをPで除したもの W/P

H11PM71

4
3.09-0.511MeV =SEP
3.09-0.511-0.511MeV =DEP
シンチレータの外で電子対生成が発生したとすれば+0.511MeVのピークができる可能性がある

後方散乱係数

H16PM70 - S52PM48S - S55PM49S - S56PM44S - S57PM48A - S63PM83S - S63PM84S - H3PM84 - H6PM74 - H10PM80
# behind
支持台の材質の原子番号が大きいほど、β線エネルギーが大きいほど大きくなる。(1≦f_w<2)
# ? 1≦f_"b"<2では (教)計測学p.99図3.6

# pic7 後方散乱係数

H6PM80
GM計数管を使用した定位立体角法による放射能測定で誤っている補正値はどれか
1.幾何学的効率 2.分解時間 3 密度効果
4.検出器窓および空気の減弱 5.線源支持台の後方散乱

H16PM70

後方散乱係数
4

S52PM48S

放射能は比例することから求める
R=12500/5=2500cpm
正味2500-100=2500
求める放射能は0.01×2400/4800 =0.005mCi

S55PM49S

4
四則演算
最近も積の問題は出題されている
標準偏差σ=√{R/t}=√{n/t^2} σ_2も同様

S56PM44S

3
γ線が2個出ているので

S57PM48A

7

S63PM83S

2

S63PM84S

4

H3PM84

計数効率=count/管内に入った数
l00Bq=100壊変/秒
{260-20}/60=4cps
η=4/100Bq=4〔%〕

H6PM74

4が最も適している。付いで1か3

H10PM80

> 95.5=2σ 99.7=3σ 勘違いに注意 1σの方が小さい
68.3% = 1σの範囲である
σ=50カウント
N= 2500±50

H6PM80

H15PM74 - H5PM77 - H9PM81 - H9PM84 - H17PM62 - H19PM58 - 2006過去問_問題1_1 - 2006過去問_問題1_2 - 2006過去問_問題1_3 - 2006過去問_問題1_4 - 2006過去問_問題1_5 - 2006過去問_問題1_6 - 2006過去問_問題1_7 - 2006過去問_問題1_8 - 2006過去問_問題1_9 - 2006過去問_問題1_10 - 2006過去問_問題2 - 2006過去問_問題3_1 - 2006過去問_問題3_2 - 2006過去問_問題3_3 - 2006過去問_問題4_1 - 2006過去問_問題4_2 - 2006過去問_問題4_3 - 2006過去問_問題4_4 - 2006過去問_問題5_1 - 2006過去問_問題5_2 - 電離箱式(type) - GM計数管式(type) - NaI(Tl)シンチレーンション式(type) - CsI(Tl)シンチレーション式(type) - pn接合型Si半導体式(type) - 表面障壁型Si半導体式(type) - XeまたはPRガス封入型(type) - XeまたはPRガス使用ガスフロー型薄窓(type) - プラスチックシンチレーション式(type) - ZnS(Ag)シンチレーション式(type) - レムカウンタ(シーベルトカウンタ)(type)
解答 3.密度効果

H5PM77
GM計数管による測定で30000cpmの実測値を得た。真の計数率は何cpmか。
ただしこのGM計数管分解時間を100〔μs〕とする

H15PM74

H6PM80 - H5PM77
5# 最も関係がない
テストは空洞原理の式を記入する問題
D_m=Jg・Wg/e・S_m,g

H5PM77

解答
ポイント
実測計数率nと分解時間τの積 は数え落としの割合である。
注意
計算時、時間の単位を換算することに留意する。

N=30000/60〔cps〕/ {1-{30000/60〔cps〕}×100×10^-6〔s〕}
=526〔cps〕×{60〔cpm〕/1〔cps〕}
=31560〔cpm〕
# 分解時間τを単位変換するときは100〔μs〕×{1〔m〕/{60×10^-6}〔μs〕} となる。

10/20
GM計数管を用いたX線,γ線の測定

H9PM81

D_air=X・W_air/e # W_air/e =33.97eV
またはD_air=Φ×(μ_en/ρ)_air

X・W_air/e=Φ×(μ_en/ρ)_air
X=(μ_en/ρ)_air ×e/W_air ×Φ =1/200

H9PM84

2
Jg=イオン対数/kg Wg=j/イオン対

H17PM62

1
Jgも分解したもの
Jg=Qg/m
※W_airは本当はW_g,S_airもS_g 空気と断っていないので

H19PM58

2006過去問_問題1_1 - 2006過去問_問題1_2 - 2006過去問_問題1_3 - 2006過去問_問題1_4 - 2006過去問_問題1_5 - 2006過去問_問題1_6 - 2006過去問_問題1_7 - 2006過去問_問題1_8 - 2006過去問_問題1_9 - 2006過去問_問題1_10 - 2006過去問_問題2 - 2006過去問_問題3_1 - 2006過去問_問題3_2 - 2006過去問_問題3_3 - 2006過去問_問題4_1 - 2006過去問_問題4_2 - 2006過去問_問題4_3 - 2006過去問_問題4_4 - 2006過去問_問題5_1 - 2006過去問_問題5_2 - 電離箱式(type) - GM計数管式(type) - NaI(Tl)シンチレーンション式(type) - CsI(Tl)シンチレーション式(type) - pn接合型Si半導体式(type) - 表面障壁型Si半導体式(type) - XeまたはPRガス封入型(type) - XeまたはPRガス使用ガスフロー型薄窓(type) - プラスチックシンチレーション式(type) - ZnS(Ag)シンチレーション式(type) - レムカウンタ(シーベルトカウンタ)(type)
フルエンスΦ×μ_en/ρ =吸収線量
フルエンスΦ×μ_tr/ρ〔m^2・kg^-1〕 =カーマ


2006過去問

放射線計測学前期単位認定試験問題(・・・・鯛m・‐‐臥・‐m)
2006過去問_問題1 以下の定義文に該当する物理量の名称を解答群から選んで記号で答えなさ
い。さらに解答用紙の例に倣つて、物理量のSI単位を記入しなさい。

2006過去問_問題1_1.n(x) over bar ε

ここでn(x)は物質に吸収された平均エネルギーbar εによって生成破壊・変化した物質xの
平均総量
2006過去問_問題1_2.dN over Nをρdlで割ったもの。

ここでdN over Nは非荷電粒子が密度ρの/物質中をdl進行するとき、相互作用を起こす
粒子の比率。

2006過去問_問題1_3.dR over da

ここでdRは中心を通る横断面の面積daの球に対して放射されるエネルギー

2006過去問_問題1_4.Σ_R WR・D_TR

ここでD_TRは、組織・臓器Tについて平均化された、放射線Rに起因する吸収線量
W_Rは放射線荷重係数。 
2006過去問_問題1_5.dE_tr over dm

ここでdE_trは質量dmの物質中で非荷電粒引こより解放されたすべての荷電粒子の初めの
運動エネルギ_の合計。
2006過去問_問題1_6.dN over da

ここでdNは中心を通る横断面の面積daの球に入射する粒子数

2006過去問_問題1_7.dN/dt

ここでdNは時間dt中に放射性壊変する放射性核種の原子の数の子想値

2006過去問_問題1_8.d bar ε over dm

ここでd bar ε は質量 dm の物質への電離放射線による平均エネルギ付与

2006過去問_問題1_9.dE_c over dm

ここで、dE_cは質量dmの物質中において二次電子を除いた荷電粒子の衝突損失エネルギー。

2006過去問_問題1_10.dE over ρdl

  ここでdEは、荷電粒子が物質中をρdl進行する間に失うエネルギー

【解答群】
a.放射能 b.放射線化学収量 c.フルニンス d.エネルギーフルエンス
e.吸収線量 f.質量滅弱係数 g..質量阻止能 h.セーマ i.カーマ
j.等価線量 k.圧力                   

2006過去問_問題2 図は気体の電離を利用する放射線検出器の印加電圧と電流パルスの大きさの関係を表す。
電離箱、GM計数管比例計数管はそれぞれどの電圧領域で使用するか.

2006過去問_問題3 下図について設問に答えよ。

2006過去問_問題3_1.この検出器の名称を書きなさい。

2006過去問_問題3_2.図中のA~D部の名称を書きなさい。

2006過去問_問題3_3.この検出器にX線を曝射すると、電離電荷Qが測定された。入射窓の位置における照射線量x
を表す式を、Qと図中のs、Lおよびρ_airを使って表せ。ただしρ_airは測定時の空気の
密度であり各物理量の単位はSl単位で統一されているものとする。

2006過去問_問題4 空洞電離箱による照射線量測定に関する文章中の(  )に当てはまる語句を漢字2文字で書きなさい・
2006過去問_問題4_1.空洞竜離箱の壁材には(1)原子番号乙が空気にできるだけ近い物質が
使われる。
2006過去問_問題4_2.電離箱の印加電圧は(2)電離電流が得られる領域に設定しなければならな
い。
2006過去問_問題4_3.照射線量が測定できるためには電離空洞内で電子(3 )が成立していな
ければならず電離箱の壁厚は(4)厚以上とする必要がある
2006過去問_問題4_4.電離箱内で起こりうるイオン再結合には( )再結合と( )
再結合の2種類がある。

2006過去問_問題5 以下の計算を有効数字三桁で行え。
2006過去問_問題5_1.照射線量2.00μC・kg^-1が測定された空気中の点における空気の吸収線
量はいくらか。W値を34.0keVとする。
2006過去問_問題5_2.22.0〔℃〕,101.3〔kPa〕で校正された空洞電離箱を27.0〔℃〕、98.0〔kPa〕の大気条件
で使用すると気温気圧補正係数k_TPはいくらか

解答

2006過去問_問題1_1

放射線化学収率(G値)

2006過去問_問題1_2

質量減弱係数

2006過去問_問題1_3

エネルギーフルエンス

2006過去問_問題1_4

等価線量

2006過去問_問題1_5

カーマ

2006過去問_問題1_6

吸収線量

2006過去問_問題1_7

放射能

2006過去問_問題1_8

線エネルギー付与(LET)

2006過去問_問題1_9

セーマ

2006過去問_問題1_10

質量阻止能

2006過去問_問題2


2006過去問_問題3_1


2006過去問_問題3_2

自由空気電離箱の構造を参照

2006過去問_問題3_3



2006過去問_問題4_1

実効原子番号

2006過去問_問題4_2

飽和電流

2006過去問_問題4_3

電子平衡,平衡厚

2006過去問_問題4_4

初期再結合,体積再結合を参照

2006過去問_問題5_1

例題3を参照

2006過去問_問題5_2


サーベイメータの種類

サーべイメータ名 対象放射線

電離箱式(type)

電離箱式 X線・γ線、β線

GM計数管式(type)

GM計数管式 X線・γ線、β線

NaI(Tl)シンチレーンション式(type)

シンチレータの特性 X線・γ線

CsI(Tl)シンチレーション式(type)

シンチレータの特性 X線・γ線
半導体式

pn接合型Si半導体式(type)

半導体検出器(pn接合型) α線、β線 、 X線・γ線(#向かない)

表面障壁型Si半導体式(type)

半導体検出器(表面障壁型(Si))α線、β線
比例計数管

XeまたはPRガス封入型(type)

比例計数管 β線‐γ線(分離可)、α線‐β線(分離可)

XeまたはPRガス使用ガスフロー型薄窓(type)

比例計数管 α線・β線

プラスチックシンチレーション式(type)

シンチレーションカウンタ β線、γ線

ZnS(Ag)シンチレーション式(type)

α線,重荷電粒子,速中性子(検出)

レムカウンタ(シーベルトカウンタ)(type)

熱〜速中性子
他に、BF_3カウンタまたはHe-3カウンタまたはLiI(Eu)シンチレーションカウンタ+ ポリエチ
レン減速材)
ガスフロー型比例計数管(熱中性子用),ガスフロー型比例計数管(速中性子用)

GM計数管(X線,γ線の測定)

-管壁や入射窓との相互作用で生じた二次電子をカウントする。
>計数ガスと相互作用することはほとんどない。
>X線,γ線に対する固有の計数効率は数%。
-サーベイメータとして線量率の測定にも利用される。
>ただし計数率を線量率に換算して表示していることに注意が必要。
-校正に使用したγ線(Cs-137γ線)に対しては正しい値を示す。
>ただしγ線が変わると補正が必要となる場合がある。

GM計数管を用いた中性子の測定

GM計数管(中性子の測定)

比例計数管
使われない
-中性子とγ線を区別できない
-比例計数管の方が適しておりあえてGM計数管を使う意味がない

比例計数管

比例計数管

>GM計数管に似ている。
ガスフロー型比例計数管(熱中性子用),ガスフロー型比例計数管(速中性子用)
気体の電離を利用したパルス型の放射線検出器(カウンタ)
透過力の弱い放射線(α線など)の計測に適する。
中性子用の計数管として通常用いられる
中性子検出器として重要。
*α線とβ線が混在していても両者の弁別測定ができる
-種類
--封じ切り型
--ガスフロー型
--2π型,4π型 &br

電子なだれによるガス増幅について
# (教)計測学p.44

比例計数管(電子なだれによるガス増幅度)

光電子なだれ - ガスフロー型比例計数管(充填ガス) - PRガス - ガスフロー型比例計数管(充填ガス:熱中性子用) - ガスフロー型比例計数管(充填ガス:速中性子用) - α線の計数(比例計数管) - 比例計数管(X線,γ線の計数) - ガスフロー型比例計数管(熱中性子用) - ガスフロー型比例計数管(速中性子用) - GM計数管と比例計数管の比較1 - GM計数管と比例計数管の比較2 - GM計数管と比例計数管の比較3 - GM計数管と比例計数管の比較4
ガス増幅M = n / {1-nr} # (式2・10)
〔n:1個の電子が電子なだれにより作る 電子 の数〕 # GM計数管はこれが一定
〔r:1個の電子が電子なだれにより作る光電子の数〕 # 光電子─励起原子
# →紫外線→光電子
nr≪1のとき(# =r≪1のとき((=光電子なだれの抑制)))、一次電荷に比例した大きさの出力パルスを得る。
>M≒n(一定値)
>M=最終的に集められる電荷 / 一次電荷
>と考えるとMが一定

光電子なだれ

比例計数管(電子なだれによるガス増幅度):係数r
紫外線により引き起される電子なだれ
GM計数管 :利用する
比例計数管:起こらないようにする((比例計数管(電子なだれによるガス増幅度)係数r))

# pic.1 光電子なだれ
# *(出題) 光電子なだれGM計数管の組合せは誤り # どっち?

充填ガス
GM計数管よりは自由度がある。
M<100では純粋な希ガスが適する
M>100 では紫外線を吸収し光電子なだれの発生を抑える第2の成分を加える

ガスフロー型比例計数管(充填ガス)

PRガス

PRガス

90%Ar+10%メタンCH_4を混合したもの

ガスフロー型比例計数管(充填ガス:熱中性子用)

ガスフロー型比例計数管(熱中性子用)
BF_3ガス | *B-10(n,α)Li-7 # 三弗化硼素
He-3 | *He-3(n,p)H-3

ガスフロー型比例計数管(充填ガス:速中性子用)

ガスフロー型比例計数管(速中性子用)
水素原子を多く含む
H_2,メタンCH_4,エチレンC_2H_4,, など | *反跳陽子

(中性子)組織の吸収線量測定用
組織等価ガス
64.4%メタン
32.4%CO_2
3.3%N_2

α線の計数

α線の計数(比例計数管)

ガスフロー型が用いられる
内径がα粒子の飛程より大きいならその出力パルスはα線エネルギーに比例する
パルス波高分布はα線エネルギーに対応する

# pic.2 内径とα粒子の飛程

# pic.4 出力パルス

# pic.3 パルス波高分布はα線エネルギーに対応

β線の計数
ガスフロー型を使ったとして
β線の飛程は内径よりずっと大きい
エネルギーの極一部しか計数ガスには付与しない

# pic.5 ガスフロー型比例計数管でのβ線源の計測
またβ線のエネルギーは連続である。

α線とβ線が混在するとき

# pic.6 α線とβ線が混在(出力パルスと波高分布)

# pic.7 α粒子のみ計数
※ここを選別電圧とすればα粒子のみ計数できる
GM計数管であれば

# pic.8 α線とβ線が混在(GM計数管での時間-パルス曲線)

プラトー特性


# pic.9 α,β混在線源
プラトー曲線を描くと

# pic.10 α,β混在線源のプラトー曲線(縦軸は計数率)

αプラトー
β粒子によるパルスは印加電圧が低く選別電圧を越えられず計数されない
α線のみが計数されている

# pic.11 αプラトー
α+βプラトー
β粒子によるパルスも計数されている

# pic.12 α+βプラトー

α線とβ線が混在していても両者の弁別測定ができる

X線,γ線の計数

比例計数管(X線,γ線の計数)

非常に低いエネルギーのX線,γ線のエネルギースペクトル測定に利用されることがある

中性子の計測
中性子用の計数管は通常比例計数管を用いる

# 中性子用の比例計数管として

ガスフロー型比例計数管(熱中性子用)

ガスフロー型比例計数管(充填ガス:熱中性子用)
BF_3カウンタ
He-3カウンタ
B-10被覆比例計数管
固体硼素を内張り

ガスフロー型比例計数管(速中性子用)

ガスフロー型比例計数管(充填ガス:速中性子用)
反跳陽子比例計数管
Hを多く含むガス
内部ポリエチレンなどHを多く含む固体を内張りしたもの

Hurst型比例計数管
低〜広範囲
ロングカウンタ | 必ずしも比例計数管ではない
レムカウンタ(シーベルトカウンタ) | 必ずしも比例計数管ではない
中性子用サーベイメータ

10/22
# 10/20 (sat1)と交換につきなし

10/29

GM計数管と比例計数管の比較

GM計数管と比例計数管の比較1

| 項目 |GM計数管 |比例計数管 |
|---------------|-----------------------|---------------------- |
|原理 |気体電離 |← |
|ガス増幅の利用 |利用する |← |
| ガス増幅の量 |∞(最終的に作られる |一定値(〜10^4〜10^6) |
| | 電荷が一定) | |
| 光電子なだれ |利用する |利用しない |
|---------------|-----------------------|---------------------- |

GM計数管と比例計数管の比較2

| 項目 |GM計数管 |比例計数管 |
|---------------|-----------------------|---------------------- |
|出力パルス | | |
| 大きさ(単位)| 〜V |〜mV |
|一次電荷との関係| 無関係 |比例する |
|---------------|-----------------------|---------------------- |
|分解時間 |数百μsec |〜1μs |
| 数え落し補正 |必要 |不要 |
|---------------|-----------------------|---------------------- |

GM計数管と比例計数管の比較3

| 項目 |GM計数管 |比例計数管 |
|---------------|-----------------------|---------------------- |
|放射線エネルギー|不可 |可能 |
|解析の可否 | | |
|---------------|-----------------------|---------------------- |
|プラトー様式 |常に一つ |複数出現 |
|---------------|-----------------------|---------------------- |

GM計数管と比例計数管の比較4

| 項目 |GM計数管 |比例計数管 |
|---------------|-----------------------|---------------------- |
|α線とβ線の |不可 | 可能 |
|弁別測定 | | |
|---------------|-----------------------|---------------------- |
|中性子の測定 |利用されない |利用される |
|---------------|-----------------------|---------------------- |
|ガスフロー型用 |Qガス |PRガス |
|計数ガス | | |
|---------------|-----------------------|---------------------- |

固体の電離を利用した放射線検出器

半導体検出器

半導体検出器(原理)

半導体検出器(W値) - 半導体検出器(エネルギー分解能) - シンチレーションカウンタ(エネルギー分解能) - 半導体検出器(分解時間)
| 基本的に半導体検出器はカウンタとして用いる
p型半導体とn型半導体を接合しpn接合を作る

# pic1
p型 電荷キャリアは正孔
n型 電荷キャリアは電子
これに逆バイアス信号を掛けると

# pic2
正孔は陰極へ,電子は陽極へ移動し,pn接合面付近に空乏層(電荷キャリアのない領域)が
形成される。

# pic3
| 固体のパルス電離箱に相当

# pic4
放射線粒子が入射すると空乏層内で電離が起こり電子と正孔が生じ外部回路に電流が流れる

出力パルスの波高値は検出器の吸収エネルギーに比例するので出力パルスを波高分析
することで放射線のエネルギースペクトル測定ができる。


半導体検出器の特徴

半導体検出器(W値)

*一対の電子・正孔対を作るのに必要なエネルギー
Si 3.6eV Ge 2.9eV # (語呂)しげしげサムフック
気体のW値(W_air≒34eV)の約*1/10
→半導体は気体と同じエネルギーを吸収したとき10倍の電荷キャリアを生じる

半導体検出器(エネルギー分解能)

*エネルギー分解能が非常に優れる
>シンチレーションカウンタの場合
>一個の光子を生成するのに必要なエネルギーはNaI(Tl)で25eV.
>これをPMTで電子に変換するがその変換効率(量子効率)は20〜30%程度

シンチレーションカウンタ(エネルギー分解能)

*悪い

半導体検出器(分解時間)

気体電離箱(パルス電離箱)より短い

(2)半導体中の正孔の移動速度は電子とあまり変わらない
10^7cm/sec程度
応答時間が速い
気体中の陽イオンの移動速度 電子の1/1000
直流電離箱以外では陽イオンは利用せず電子の電荷のみ利用

# pic5 正孔の移動(模式図)

分類

半導体検出器(分類)

半導体検出器(pn接合型) - α線測定に至適 - 半導体検出器(表面障壁型(Si)) - 半導体検出器(リチウムドリフト型(Si,Ge)) - 半導体検出器(リチウムドリフト型(Si,Ge))の使用・保存の際の注意
(1)pn接合型(Si)
(2)表面障壁型(Si)
(3)リチウムドリフト型(Si,(Ge))
(4)高純度型(Ge)
(5)その他の化合物半導体
実際の放射線測定では以下が影響する。
1.空乏層(有感層)の厚さ 2.窓(死層)の厚さ 3.原子番号の大小

半導体検出器(pn接合型)

-荷電粒子の計測
>飛程の大きい軽イオン(高速電子,陽子,α粒子など)が対象
>ただしα線に対してはより死層の薄い半導体検出器(表面障壁型)がより適する
-個人モニタ
>電子式ポケット線量計
>検出器の空乏層が薄いためγ線の測定に不向き# (教)p.56↑L1
----
p型Siの一面をリンなどのn型物質の蒸気にさらしてpn接合を作ったもの
n層(死層)の厚さ 0.1〜2μm,空乏層の厚さ ≦1mm

# pic6 半導体検出器(pn接合型)

α線測定に至適

半導体検出器(表面障壁型(Si))

半導体検出器(表面障壁型(Si))

*α線,重荷電粒子のエネルギースペクトル測定
>入射窓の死層が非常に薄いので最適
----
n型シリコンの表面に酸化膜でP層を作り表面に金を蒸着して電極としたもの
空乏層 pn接合型と同程度

11/ 5

半導体検出器(リチウムドリフト型(Si,Ge))

-Si(Li)
--γ線(低エネルギー)のエネルギースペクトル測定
>数10kV以下
--β線
-Ge(Li) &br
光子線のエネルギースペクトル測定 &br
>有感層が非常に厚いため
----
P型シリコンまたはGeにリチウムを熱拡散させてn層を作り高温で逆バイアスを加えると
リチウムイオンがP層へドリフトしP層のアクセプタを相殺し真性半導体領域と呼ばれる空乏層
に当たる領域が生じる。
この有感層をi層ということもありpin型半導体検出器ともいう。
i層の厚さはSi(Li)で数mm,Ge(Li)で数mm

半導体検出器(リチウムドリフト型(Si,Ge))の使用・保存の際の注意

-Si(Li)
--保存時冷却不要
--室温でも使用可能
-Ge(Li)
--*Geは室温では使えない
>液体窒素で冷却しないと熱雑音のため使えない。
>保存時も液体N_2で冷却していないとドリフトしたリチウムLiイオンが拡散して使えなくなる。
--既に市販されていない &br
>高純度Ge型にとって代わられている

# pic1 Ge(Li)液体窒素による冷却

半導体検出器(空乏層の厚さ)

半導体検出器(高純度型) - H7PM84 - H12PM75
空乏層の厚さd=sqrt(2εV over eN)
〔V:逆バイアス(2000〜5000V Ge)N:不純物正味純度 ε,e:定数〕
空乏層を厚くするには
+逆バイアスVを大きく
+不純物濃度を下げる &br
⇒ Geの場合、10^10原子/cm^3まで下げればLiをドリフトせず厚い空乏層を作れる

半導体検出器(高純度型)

高純度Ge半導体検出器(HP-Ge,Ge-int,pure-Ge)
光子線のエネルギースペクトル測定
----
空乏層の厚さ数cm
Liを使っていないので使う時だけ液体N_2で冷却すればよい
高純度Siは技術的にまだ作れない

Ge半導体検出器のエネルギー分解能
例 1.33keVγ線に対し約0.2%程度と非常に優れている。
(NaI(Tl)シンチレーションカウンタは6〜7%程度)

化合物半導体検出器
テルル化カドミウムCdTe
室温で使えるX線,γ線用の半導体として開発されたもの
単位厚さあたりの光電吸収確率がGeの4〜5倍,Siの100〜200倍
1電子正孔対あたりのエネルギー4.43eV
エネルギー分解能は数%程度 # Geに劣る)

その他
ヨウ化第2水銀HgI_2
ガリウム砒素GaAs

H7PM84 半導体検出器について正しいのはどれか
a.エネルギー分解能が良い
b.電子の正孔が気体のWの約1/2で作られる
c.分解時間は気体電離箱より短い(# パルス電離箱を指す)
d.高純度Ge検出器は液体窒素で冷却して使用する。

H7PM84

解答 a,c,d
b.1/10

H12PM75 半導体検出器はどれか
a.円筒収束型 b.ベネチアン・ブラインド型 c.高純度型 d.表面障壁型
e.グリッド付箱型

H12PM75

解答 c,d
a.b.e.光電子増倍管の種類
# 文章を読んで理解するところまでいかなくともよい。

発光現象を利用した放射線検出器
カウンタ
放射能やエネルギー測定
*シンチレーションカウンタ
チェレンコフカウンタ

チェレンコフ効果

シンチレーションカウンタ - シンチレータの特性 - 潮解性
屈折率nの透明な媒質中を荷電粒子が進行するときその速度が媒質中の光速(=c/n)
〔c:真空中の光速 n:媒質の屈折率〕を超えると可視光(チェレンコフ光)を発光する。
電子の場合,水の時のしきいエネルギーは250keVである。
(X線でも2次電子のエネルギーが閾値を超えると起こる)

線量計
固体積算線量計
熱蛍光線量計
蛍光ガラス線量計
OSL線量計
※これらの用途は全く異なる。

シンチレーションカウンタ

>放射能,エネルギースペクトル,核種同定
放射線による蛍光体(シンチレータ)の発光を利用して線源の放射能測定や放射線
エネルギースペクトル測定、核種の同定に利用されるもの
核医学のシンチカメラの検出器としても利用されている。

検出装置の機器構成と作動原理

# pic2 シンチレーションカウンタの機器構成と作動原理
# *波高分析器
1)シンチレータに放射線粒子が入射すると1個1個の粒子の入射ごとに瞬間的な発光が起こる
発光強度はシンチレータの(# 粒子毎の)吸収エネルギーに比例する。
2)シンチレータからの蛍光パルスは光電子増倍管に導かれて電気信号に変換・増幅される。
3)光電子増倍管からの電気パルス信号は前置・比例増幅器で増幅され波高分析器に入る。
4)波高分析器はいろいろな波高の信号を波高毎に分類する
5)それぞれのパルス信号が計数器で計数される。

シンチレータの分類
シンチレータ
有機物シンチレータ
有機結晶シンチレータ
液体シンチレータ
プラスチックシンチレータ
無機物シンチレータ
# さまざま

シンチレータの特性

有機 無機
蛍光の減衰時間
発光効率
密度 ≒1 >1
実効原子番号
至適放射線 荷電粒子 速中性子 光子線

H9PM76
誤っている組合せはどれか
有機 無機
1.減衰時間 長 短
2.発光量 大 小
3.線種 γ線 β線
4.潮解性 無 有
5.実効原子番号 大 小

潮解性

甚しい吸湿性(空気中の水分を捨って溶液になってしまう。)
無機シンチレータの一部にこの性質がある。

11/12
代表的なシンチレータとその特性

無機シンチレータ

NaI(Tl),CeI(Tl),CeI(Na) # CsI(Tl)ではない?
--純粋型 不純物少ないほど良く加える
--付活剤型 微量の活性剤添加で良く光る

(1)NaI(Tl) # NaI:Tlとも
密度3.67 実効原子番号bar z_τ
最大蛍光波長413mm 蛍光減衰時間230ns
NaIにTl(発光効率を大きくするために加える"微量の不純物蛍光活性剤")
を モル比で0.1%程度加えたもの
# 蛍光アクチベータ

NaI(Tl)シンチレータ(発光効率)

全てのシンチレータの中で最も大きい
アントラセンを基準100として210

NaI(Tl)シンチレータ

実効原子番号が50と大きいため"光子線"の計測に適する。
>透過力の弱い荷電粒子(α,β線)には用いない
大きな寸法の単結晶が作れるのでシンチカメラの検出器にも用いられる。
潮解性のためアルミニウムケースに密封して使う。

NaI(Tl)シンチレータ(欠点)

-機械的及び熱的衝撃に弱い。
-潮解性がある。

核医学分野などでの試料の放射能計測では井戸形(ウェル形) のものが良く
使われる。
ケース内面は光反射体として酸化マグネシウムMgOや酸化アルミニウムAl_2O_3が
用いられる。

# pic.1 井戸形シンチレータ

NaI(Tl) γ線エネルギースペクトル測定

(2)CeI(Tl),CeI(Na)
密度4.51g/cm^3 実効原子番号bar Z_τ=54 最大蛍光波長 580〔nm〕
蛍光減衰時間1100〔ns〕(CeI(Tl))
吸湿性あり
NaI(Tl)と似た特性を持ちより丈夫である。
| 資料により潮解性があるとの記述があるが、国試的には潮解性はNaI(Tl)のみ
# CeI(Na)=I.I.の入力面の蛍光体に用いられているもの。

(3)硫化亜鉛 ZnS(Ag) | ドラム缶にも用いられている。

ZnS(Ag)シンチレータ

>I.I.の出力面の蛍光体にも用いられている。
-α線,重荷電粒子の計測 &br
ガラス板やプラスチック板の表面に薄く塗布
>α線用サーベイメータにも用いる
-速中性子の検出
>ノルサイトやポリエチレン等のプラスチック(水素原子多)と溶解する。
>ただし国試にはあまり出ない
----
発光効率200と効率が高いが粉末状のものしか得られず光透明度が悪い
>荷電粒子なら表面のみなので影響ないが光子線では透過したのち出てこれないため用いられない

(4)LiI(Eu) # ヨウ化リチウム
Li-6(n,α)H-3 反応を利用し熱中性子の検出に利用される。
LiI(Eu)─熱中性子

(5)BGO(Bi_4Ge_3O_12)ビスマスジャーマネイト

BGOシンチレータ

-γ線の検出効率が高い &br
Z=83と非常に大きい(bar Z_τ=741)ため光子線に対する光電吸収確率が大きい
-エネルギー分解能は劣る &br
発光効率はNaI(Tl)の15%程度
-エネルギー分解能より計数効率が問題となるPETの検出器やCTの検出器で用いられる &br
被検者の被曝低減
----
密度7.13
(6)GSO(Ga_2SiO_5:Ce)珪酸ガドリニウム
PETの検出器に使われる。
BGOに比べ蛍光減衰時間が短い
(BGO 300ns,GSO 50ns)
発光量はBGOの1.7倍
(7)CdWO_4 タングステン酸カドミニウム
1950年頃から知られる
1990年台に入り実用的結晶が作れるようになった。
ρ,bar Z_τ共に大きくγ線向き
(8)LSO(Lu_2(SiO_4)O)
(9)CaF_2(Eu)
(10)BaF_2
(11)CeF_3 # Ce─Cerium Z=58
(12)Gd_2O_2S(Pr),Gd_2O_2S(P,F,Ce)
セラミックシンチレータとしてX線CTにシリコンフォトダイオードと
組合せて使わせる
将来的にPMTに置き換わる見込み
(13)その他
ガラスシンチレータ
気体シンチレータ

有機シンチレータ

有機結晶シンチレータ
プラスチックシンチレータ
液体シンチレータ

11/21(代講)

プラスチックシンチレータ

プラスチックシンチレータ

>NaI(Tl)シンチレータ無機シンチレータ)との混同に注意
有機シンチレータを適当な溶媒に溶かした後高分子化したもの
----
測定対象
-荷電粒子
># β線等、との注記あり
-γ線 &br
ホールボディカウンタ(全身カウンタ)などの測定器の検出器としての計測にも &br
利用される。ただし光電効果をほとんど起こさないのでエネルギースペクトル測定には不向き
-速中性子 &br
水素原子を多く含むため
----
有機シンチレータにはターフェニル(TP)やテトラフェニルブタジェンなどを使用
プラスチックは成形,加工が容易で安価で大きいものを作ることができる

液体シンチレータ

液体シンチレータ

適当な有機溶媒に有機シンチレータを溶かしたもの
試料は液体シンチレータの中に溶かし込んで測定を行なう。
一般に 1)有機溶媒 2)第一溶質 3)第二溶質 の3成分からなる。 # 3)は省略されることもある

1)有機溶媒

液体シンチレータ(有機溶媒)

キシレン,トルエンが最適
2)第一溶質
*PPO
ブチルPBD

液体シンチレータ(波長シフタ)

液体シンチレータ(第二溶質)

液体シンチレータ(第二溶質)

これを加えると第一溶質だけの時よりも蛍光の波長が長くなる。
光電子増倍管の分光感度に蛍光の波長を合致させるために用いる。
* POPOP
DMPOPOP
bis-MSB 等

液体シンチレータ(親水性試料の計測)

界面活性剤(中性洗剤)を加えた乳化シンチレータを使う
>キシレン・トルエンに溶けないもの

液体シンチレータ(特徴)

-*透過力の弱い低エネルギーβ線放出核種(H-3,C-14)の定量に最適
>試料とシンチレータの間に介在するものがない
-幾何学的効率が高い
>PMTを2本組み合わせて計測(4π計測可能)

H9PM75

液体シンチレーションカウンタ(機器構成)


H9PM75 液体シンチレーションカウンタの構成で正しいものはどれか

# pic.2
イ ロ ハ ニ ホ
1. C.比例増幅器 B.サム回路 A.同時計数回路 E.ゲート回路 D.波高分析器
2. B.サム回路 C.比例増幅器 D.波高分析器 A.同時計数回路 E.ゲート回路
3. E.ゲート回路 B.サム回路 D.波高分析器 C.比例増幅器 A.同時計数回路
4. D.波高分析器 C.比例増幅器 E.ゲート回路 B.サム回路 A.同時計数回路
5. A.同時計数回路 B.サム回路 C.比例増幅器 D.波高分析器 E.ゲート回路

液体シンチレーションカウンタ(電子増倍管を試料バイアルを挟んで2本使う理由)

PMTの熱雑音を除くため
>低エネルギーβ線による蛍光パルスは微弱でPMTの熱雑音と区別しにくいため
>PMT2本と同時計数回路を組み合わせることにより区別を行なう
>>蛍光による信号なら2本同時に入力し出力する
>>PMTの熱雑音は2本同時に出力されることはほとんどない

Aの同時計数回路に同時に入力があったときゲートを開け信号を計数器へ送る
一方しか入力がないときはゲートは閉じたままで信号(熱雑音)は計数されない

サム回路では2つの信号を合計しパルス信号を処理しやすくしている

液体シンチレーションカウンタ(クエンチング;蛍光の消光)

クエンチャ
放射線エネルギーが蛍光に変換されPMTに入力されるまでの過程で起こるエネルギー損失。
液体シンチレータによる計測で最も考慮を要する現象。
クエンチングが起こると計数効率が低下するため定量するためには補正が必要となる

クエンチャ

クエンチングの原因となる物質
>殆ど全ての物質がクエンチャである

クエンチング(種類)

クエンチング(種類)

-*色クエンチング
-化学クエンチング
-酸素クエンチング
-濃度クエンチング

クエンチング(補正法)

クエンチング(補正法)

-内部標準法
-外部標準法
-外部標準チャネル比法
-スペクトラライザ法
-Hナンバー法
-効率トレーサ法 等

光電子増倍管

光電子増倍管

光電陰極からの光電子流を順次高電圧を与えたダイノードに衝突させ大電流に変えて
出力する装置
(#辞典)
----
(# 授業)数百個からなる光信号を電流パルスに変換する装置

ベネチアンブラインド型

光電子増倍管(構造)

光電子増倍管(構造)

-収束式直線構造
-円形グリッド型
-ベネチアンブラインド型
-箱型 等

# (教)p.67 図2.31

光電子増倍管(動作原理)

# 光電子増倍管(構造)それぞれの形で形が違うのがダイノード
1)光子は光電陰極で吸収され光電子を放出する
2)光電子は第一ダイノードへ導かれ電子を叩き出す
3)電子は第2,第3…のダイノードへ導かれ電子の数は等比級数的に増加していく
4)電流パルスとして陽極へ
電子数1→4→16→64→256→1024(4^5)→…

光電子増倍管(増幅率)

増幅率M=δ^N
〔δ:ダイノード2次電子放出能(1段当たり利得) N:ダイノード段数〕

11/26
H13PM83 ダイノードが10段二次電子放出能4の光電子増倍管で増幅される # * 国試2回
倍率に最も近いのはどれか
1.10 2.10^2 3.10^4 4.10^6 5.10^8

H13PM83

解答 10^6
光電子増倍管(増倍率)M=δ^N 〔δ:二次電子放出能(1段当たり利得)〕
よりδ:4 N=10
∴M=4^10
=(2^10) ^2
≒(10^3)^2=10^6

PMTの光電陰極材料

光電子増倍管(光電陰極材料)

Na_2KSbを基にした多アルカリ金属物質やセシウムで活性化したK_2CsSbを基にした物質
(バイアルカリ)の半透明の蒸着膜

ダイノード材料

光電子増倍管(ダイノード材料)

MgO,Cs_2Sb,GaP(Cs)など
各ダイノード供給電圧は50〜150V
全体として1000〜2000V程度となる

光電子増倍管(使用上の注意)

シンチレータの発光スペクトルとPMTの受光感度スペクトルを合致させることが必要
磁場の影響を受けると電子の走行が乱れ増幅率が低下することがある
暗闇に保存しないと劣化する

光ダイオード

# SPD sylicon photo dieode?
PMTに代わるものとして一部で使われる
なだれ型SPD等 | CeIなどと組合せて使われる

パルス測定回路

PHA pulse height analyzer
波高分析器
シングルチャネル波高分析器
マルチチャネル波高分析器

シングルチャネル波高分析器

# (教)p.82

シングルチャネル波高分析器

SCA

single channel pulse height analyser
2対の波高選別器と非同時計数回路を組合せた装置
| 液体シンチレーションカウンタの同時計数回路とは別であることに注意
チャネルが1つだけなので計測に時間がかかる
# (教科書での説明)
# 積分型波高弁別器に対し、波高弁別レベルが別々に設定できるよう2台の波高弁別器を
# 有する微分型波高弁別器をいう。

比例増幅器
↓ ↓
上限波高選別器 下限波高選別器
↓ ↓
非同時計数回路

計数器へ

# pic.1
チャネル幅を固定しベース電圧を0から階段的に上げながらパルスを計数
波高分布曲線を描く

# pic2
パルス波高はシンチレータの吸収エネルギーに比例する
横軸はエネルギーとしても良い

積分形波高弁別器

integral discriminator
比例増幅器からの出力パルスのうち任意のある大きさ以上の出力パルス(電圧)だけを
取り出すために使われる。

マルチチャネル波高分析器

多重波高分析装置

多重波高分析装置

多数のチャネルを備えた波高分析器

SCA(欠点)

-チャネル幅に入らない多くのデータを捨てている
-波高分布曲線を書くのに時間がかかる
解決としては多数のチャネルを設ける
これを実現したモダリティは半導体メモリとADコンバータを組合わせたものである(pic.3)
----
アナログパルス波高をA-Dコンバータで数値に変換しその値に対応するメモリの
アドレスに格納されている
電流パルスをコンデンサに蓄えその放電に要す時間
計数値に1を加える
チャネルの数は512〜812922(2^13)

# pic.3

数値変換(デジタル化)において波形が理想形とならない理由

個々のパルス波高はγ線エネルギーに比例するのではなく
-*シンチレータがγ線から付与されたエネルギーに比例
- シンチレータがγ線から付与されたエネルギーがγ線とシンチレータの相互作用により &br
0から最大値まで様々に変化
~するためである。
----
電流パルスをコンデンサに蓄えその放電に要する時間をCPUのクロックパルス数に充てる
このとき波高分析器への入力信号は
# (遺失した)
# pic.4
実際は次の分布となる。
# (遺失した)
# pic 5
単一エネルギーのγ光子による個々のパルスの大きさは様々である

12/ 3

γ線と物質の相互作用とエネルギー移行過程

相互作用
干渉性散乱
(エネルギーを吸収しないので考慮しなくてよい)
光核反応
(高エネルギー領域 低確率であり考慮不要)
(1)光電効果
(2)コンプトン効果
(3)電子対生成

# pic.1
E_ab=E_γ-E_out
シンチレータの出力パルス波高はE_abに比例する。

# pic.2
(1)光電効果
光子1個と原子1個の1:1の相互作用
光子は全エネルギーを原子に与え光電子を放出させ光子は消失
E_e^-= E_γ- E_b
〔E_e^-:光電子の運動エネルギー(物質に吸収されるエネルギー)E_b:軌道の結合エネルギー〕
その後励起エネルギーE_γは特性X線またはオージェ電子として放出され自由電子をとらえ
もとの基底状態の原子に戻る
もし特性X線も物質中で吸収されると仮定すると

# pic.3
逃げ出すエネルギーE_out=0
これらの一連の事象がすべて終ってもとの状態にもどるまでの時間は
シンチレータの蛍光の減衰時間よりずっと短かいので
シンチレータ側からみると全エネルギーが一度に吸収されたことになる

光電効果しか起こさないとするとこの時の出力パルスは
全て一定の大きさになり、かつγ光子エネルギーE_γに比例している。
V_pm∝E_r

# pic.4
このときのパルスの波高分布は

# pic.5
横軸は,パルス波高 ∝ γ光子エネルギー の関連があるので光子エネルギーでもOK

# pic.6

(2)コンプトン効果
光子と自由電子(とみなせる軌道電子E_γ≫E_bでも無視できるとき)の弾性衝突

# pic.7
E_e,c=E_r-E_r~ | E_e:吸収されるエネルギー

E_e,c=E_r over {1+{m_0 c^2} over E_r(1-cosθ)} | 覚えなくてよい
〔E_e,c:反跳電子エネルギー,E_γ:入射γ線エネルギー,θ:散乱角 m_0 c^2=0.511MeV〕

E_e,cは0〜最大値までの連続エネルギーとなる
最大エネルギー E_{e,c,max}はθ=180°(正面衝突)のとき

E_{e,c,max}=E_r over {{1+m_0 c^2} over 2E_r} | 覚えなくてよい

コンプトン効果しか起こさないとすると

# pic.8
反跳電子のエネルギーは一定

# pic.9

# pic.10 波高分布

実際のγ線(E_γ<1.02MeV)の場合は光電効果もコンプトン効果も起こるので

# pic.11 NaI(Tl)
(3)電子対生成
光子が原子核のクーロン場の影響を受けて陰陽1対の電子に変わる。
さらに陽電子e^+はE_e~+を失った後e^-と対消滅し0.511MeVの2個の光子に変わる。
この場合3つのケースが考えられる。

# pic.15
(1)消滅光子がどちらもシンチレータに吸収される場合

# pic.13
(2)消滅光子1個が外へ逃れる場合

# pic.14
(2)消滅光子2個が外へ逃れる場合

# pic.15
E_r(≧1.02MeV)のとき

# pic.16
#
# 相互作用の結果生じた光子のエネルギーについてであり、線源のエネルギーではないことに
# 注意

12/10
H18PM67
Na-24は1壊変あたり1.37Mevおよび2.75MeVγ線をそれぞれ100%および99,9%の割合で
放出する。
Na-24のγ線スペクトルをNaI(Tl)シンチレーション検出器で測定したところ
次のような5本の顕著なピークが現れた。
A. 1.37MeV γ線の全エネルギー吸収ピーク
B. 2.75MeV γ線の全エネルギー吸収ピーク
C. 陽電子消滅放射線の全エネルギー吸収ピーク
D. 2.75MeV γ線のシングルエスケープピーク
E. 2.75MeV γ線のダブルエスケープピーク
以上5本のピークをエネルギーの小さい順に並べたのはどれか

H18PM67

解答 C,A,E,D,B
各ピークのエネルギー
A:1.37MeV
B:2.75MeV
C:0.511MeV
D:2.75-0.511MeV=2.25MeV
E:2.75-0.511MeV×2=1.73MeV

スペクトルを複雑にするその他要因

後方散乱ピーク

backscattering peak
γ線がシンチレータ周囲の遮蔽体などにより後方散乱され、この後方散乱光子が
シンチレータに光電吸収されることがある。これが多数回起こってできるピークをいう。
-*入射γ光子のエネルギーが大きくなっても後方散乱ピークのエネルギーは0.25MeVを超えない。
-*E_r≫{m0・c^2} over 2 のとき後方散乱ピークは0.2〜0.25MeVあたりに現れる。
〔E_r:入射光子エネルギー m0・c^2:0.511MeV〕
> (教)二種p.132,133 図24,25 波高分布曲線
>コンプトン散乱における散乱角θ=180°のときの散乱光子エネルギーである。
----

# pic.1 後方散乱
| ピークとなる理由は
後方散乱光子のエネルギーE_bs

〔E_bs:散乱角θの関数。連続エネルギー〕
# 式 後方散乱光子のエネルギーE_bs = E_r over {1+{E_r over {m_0・c^2}}(1-cosθ)}

# pic.2 コンプトン散乱光子のエネルギーと散乱角の関係

θ=180°のときの散乱光子のエネルギーE_bcは

# 式 θ=180°のときの散乱光子のエネルギーE_bc = E_r over {1+{2E_r over {m_0・c^2}}}
〔E_r:入射光子エネルギー m0・c^2:0.511MeV〕

E_r→∞ 分子分母をErで割る

# E_bc= {1 over E_r} over {{1 over E_r}+{2 over m0・c^2}}
ここでE_r→∞

# E_bc= {m0・c^2} over 2 ≒ 0.25MeV

* どんなに入射γ光子のエネルギーが大きくなっても後方散乱ピークのエネルギーは
0.25MeVを超えない。
* E_r≫{m0・c^2} over 2 のとき 〔Er:入射光子エネルギー m0・c^2:0.511MeV〕
後方散乱ピークは0.2〜0.25MeVあたりに現れる。

コンプトンエッジのエネルギー
θ=180°のときのコンプトン''反跳''電子のエネルギー
後方散乱ピークのエネルギー
θ=180°のときのコンプトン''散乱''光子のエネルギー
→これらの和は入射光子のエネルギーである。

H16PM69
3MeVのγ線を測定する場合に観測される後方散乱ピークのエネルギー(MeV)はいくらか
1.2.499
2.1.988
3.1.022
4.0.511
5.0.235

H16PM69

解答5
解説

# pic 3

サムピーク

加算ピーク

1壊変で複数の放射線を発生する核種においてその両方が多数回計数された場合に現れるピーク
----
Co-60のように1壊変当り2ヶのγ光子を同時に放出する核種の場合、2個の光子が同時に
シンチレータに光電吸収されることがある。
この現象が多数回起こるときに形成されるピークをいう。(pic.5)

# pic.4

# pic.5
# 実習で既出

特性X線エスケープピーク

特性X線エスケープピーク

光電吸収の結果放出される特性X線がシンチレータ外へ逃げ出すことが多数回起こるとき
(入射γ線エネルギー)-(特性X線エネルギー)の位置に表われるピーク
----
NaI(Tl)の場合、I(ヨウ素)のK特性X線が約29keVなので光子エネルギーが低いと現れること
がある(pic6)。

# pic.6 NaI(Tl)シンチレータにおける特性X線エスケープピーク(29KeV)

その他現れる可能性のあるピーク
シンチレータ外で発生した特性X線の全エネルギー吸収ピーク
シンチレータ外で発生した消滅光子の全エネルギー吸収ピーク

エネルギー分解能

エネルギー分解能

接近したエネルギーをどこまで区別できるかの指標。
半値幅で表す。
相対値で表すときは
FWHM〔%〕={FWHM / E_γ}×100
〔E_γ:入射光子エネルギー〕
γ線エネルギーに依存して変化する。
>光子エネルギーの平方根((# ?))に反比例

FWHM

半値幅

半値幅

エネルギー分解能
full width at half maximum
全エネルギー吸収ピークの半分の高さの幅(エネルギー)。

# pic.7

エネルギー分解能(測定装置別)

シンチレーションカウンタ 一般に他のカウンタに比較してエネルギー分解能は劣る(6〜7%)|
半導体検出器 0.2%など

検出効率

detection efficiency
>計数効率と同義に用いられることあり
-計数率R over 壊変率A
-シンチレータ固有
-γ線エネルギーに依存
>エネルギーが高くなると低下(基本的には)
-シンチレータ層が厚い方が高い
(#辞典)

計数効率

counting efficiency
>検出効率と同義に用いられることあり
測定器に入射した放射線のうち計数として記録されるものの割合
(#辞典)

H16PM70 Co-60のエネルギースペクトルを測定すると2.5MeVにピークがあった。このピークはどれか
1.後方散乱ピーク
2.エスケープピーク
3.コンプトンエッジ
4.サムピーク
5.光電ピーク
解答4


12/12 # wed2の代講

発光現象を利用した固体積算線量計
1)蛍光ガラス線量計
2)熱蛍光線量計
3)OSL線量計

蛍光ガラス線量計(原理・機構)

検出部 銀活性燐酸ガラス ロッド状またはプレート状
測定原理 ラジオフォトルミネセンスRPL
読み取り エネルギー補償フィルタを組み込んだ専用の読取装置

----
銀活性化燐酸化ガラスに放射線を照射すると価電子帯の電子は価電子帯に正孔を残し伝導帯に
上がる。
これらの一部は再結合するか一部は結晶中に捉えられAg+^0原子の集合体やAg^++イオンの
安定な蛍光中心が生成される。(# pic.1 )
* 蛍光中心は近くの原子との相互作用により安定化されるため、非常に安定で退光現象
(フェーディング)も非常に少ない。
このガラス素子に365nmを中心とする紫外線を照射すると橙色の蛍光を発する。
蛍光量-線量直線を作成しておけば蛍光量から線量が求められる。

# pic.1 蛍光ガラス線量計(原理)

# pic.3 千代田テクノルGD-450ガラスバッジ


特性,特徴

蛍光ガラス線量計(特徴)

蛍光量 線量に比例
フェーディング わずか
線量率依存性 *固体積算型線量計共通
読取り 何度でも可 一度生成した蛍光中心は読取しても全く消失しないので繰り返し測定することで 測定精度を上げることができる。
蛍光中心の消去 アニリングを行なう
エネルギー依存性 個人モニタとしては良くない(エネルギー補償フィルタと組合せることで改善可能)(# pic.4)
測定範囲β線 :100μSv〜10Sv(〜50Sv)
*X線 γ線 :10μSv〜


# pic.4 フィルタの有無によるエネルギー依存性の変化


蛍光ガラス線量計(線量測定範囲)

β線 :100μSv〜10Sv(〜50Sv)
*光子線 :10μSv〜


蛍光ガラス線量計(フィルタの役割)

-X線,γ線
--エネルギー依存性の改善
--エネルギー判定
-β線
--有無
--エネルギー推定

蛍光のビルドアップ

放射線照射直後から時間の経過に伴って蛍光量が増大していく現象。(pic.5)
-*一度ビルドアップを迎えてしまえばフェーディングは無視できる。
>ビルドアップが完了((通常数時間から24時間経過後))してから蛍光の読み取りをしないと誤差が大きくなる。
-完了するまでの時間は温度に大きく依存する。
>例)30℃で4h,100℃で15min
-完了後のフェーディングは非常に少なく10年間で1%程度。

# pic.5

プレドーズ

シンチレータにおいて、全く放射線を受けていなくてもある程度の蛍光を発生するもの
----
近年は窒素ガスレーザを用いたリーダを用いることによりプレドーズは真の蛍光を減衰時間の
差から分離測定することが可能となり、個人モニタとして広く使われるようになった((何が?))。

# pic.6

12/17
TLD
# 10分遅刻したため最初の分がない

TLD(原理)

放射線がTLD素子に入射すると価電子帯の電子は伝導帯に上り禁制帯の捕獲中心に捉えられる。
正孔も捕獲中心に捉えられる。(pic.1 発光機構)
その後素子を加熱するとトラップされていた電子・正孔はトラップから出て再結合し蛍光を
発する。(# pic.2 蛍光)
トラップされた電子の正孔の数は照射された放射線の線量に比例するので熱蛍光量は線量に
比例する。
熱蛍光の測定は専用の読み取り装置により行なわれる。

# pic.1 発光機構

# pic.2 蛍光

グローカーブ

グロー曲線

グロー曲線

TLD素子の温度-蛍光量曲線
----
TLD素子を一定の速度で昇温させていくときの温度と蛍光量の関係を表わす曲線。
グローピークの形,位置はフェーディングの程度と関係がある。

# pic.3

アニーリング

アニリング

アニリング

annealing
TLD素子を使用する前に蛍光中心の電子を加熱(400℃で30分〜1時間)することで放出すること
---
トラップされた電子・正孔を完全に追い出すための加熱専用のアニーリングオーブンで行なう
特に微小線量の測定や長時間使用せず保管しておいた場合は使用前に行なう必要がある。

TLD(素子の種類)

# 良好Li,Be 不良Cu,Ca
エネルギー依存性
低bar Zτグループ LiF Li_2B_4O_7 BeO MgB_4O_7 良好
中bar Zτグループ Mg_2SiO_4 通常
高bar Zτグループ CuF_2 CaSO_4 不良
〔bar Zτ:実効原子番号〕

TLD(特徴)

読み取り ,一度のみ((蛍光の読み取りによりトラップされた電子・正孔はほとんど全て解放されてしまうため))
線量率依存性 ,小
線量直線性 ,超直線性
測定可能線量範囲 ,(0.001mSv〜)0.01mSv〜10^3Sv 程度
方向依存性 ,良好(形状による)
エネルギー依存性 ,LiF,Li_2B_4O_7,BeO,MgB_4O_7は良好(TLD(素子の種類)
, Ca(Z=20)を含む素子は原子番号が大きいため不良

TLD(その他の特徴)

-繰り返し使用できる
-同種の素子でも素子間の感度にばらつきが大きい
----
-局所の線量測定ができる &br
素子サイズが小さい(mm単位)ため、
-衝撃などで議疑似蛍光を発することがある
-粉末状のものをガラス細管に入れたものは衝撃に弱い
-個人モニタとして使うときは専用ホルダに入れる。

# pic.5

TLD(フェーディング)

素子によるが大きいものがあるので注意が必要
LiF(Mg) :5%/月
Li_2B_4O_7(Mn):10%/月
CaSO_4(Tm) :1%/月

H14PM78
TLDの使用でグローカーブに影響が少ないのはどれか
a.温度
b.気圧
c.素子の種類
d.アニーリングの方法
e.照射から測定までの時間

H14PM78

解答
解説
e.フェーディングの程度と関係がある

S61秋PM78
熱ルミネセンス素子でエネルギー依存性が最も大きいのはどれか
1.CaSO_4(Tm)
2.MgB_4O_7(Tb)
3.Li_2B_4O_7(Cu)
4.BeO(Na)
5.LiF

S61秋PM78

解答1
解説
TLD(素子の種類)
# 添加物は関係無いようだ
# Li<Mg<Ca 重い元素と軽い元素に着目。
#実効原子番号? 各元素の原子番号
1.15.3 20,16,8
2.8.4 12,4,8
3.7.26 3,5,8
4.7.4 4,8
5.8.14 3,9

OSL線量計

輝尽性発光

OSL

光刺激ルミネセンス

OSL

OSL

Optically Stimulated Luminescence
ある種の放射線を当てると蛍光を発し、その後、発生した蛍光よりも長い波長の光を当てる
と再び強い蛍光を発するもの。
>IPはこれを利用している

# pic.6

OSL(素子:素材)

炭酸添加αアルミニウム | アルミナα-Al_2O_3:C
波長420nm
α-Al_2O_3:C
↑ 結晶構造で決まる
刺激する光
LEDやNd:Yagによる532nmの光

OSL(特徴)

線量測定範囲
X γ線 10μSV〜10Sv 下限蛍光ガラス線量計と同じ
β線 100μSV〜10Sv 下限蛍光ガラス線量計と同じ
フェーディング 20℃ 90回 0%(Cs-137γ 3mSv)((光によるフェーディングあり))
エネルギー依存性 20keV〜662keV≒10%

OSL素子の
炭素添加α酸化アルミニウム
# (ノート記述抜け)

超直線性

高線量域で感度が上昇する性質

# pic.4

個人被曝線量の測定器のまとめ

TLD 蛍光ガラス線量計 OSL
読み取り回数 一度のみ 何度でも 複数回
線量率依存性
線量直線性 超直線性
方向依存性
蛍光量 線量に比例
フェーディング わずか 極小
蛍光中心の消去 アニリング アニリング
エネルギ依存性 種類により○×
測定範囲※ 1μSv〜10^3Sv 10μSv〜50Sv 10μSv〜10Sv

※正確には放射線の線種により異なる.
# ?は不明項目。参照(教)2種p.140〜

12/19

化学変化を利用した検出器

写真乳剤とフィルムバッジ
原理
放射線

Ag^+→Ag^0
放射線はハロゲン化銀乳剤を感光させることができる。
現像後の写真濃度から放射線の量や線量分布を知ることができる

フィルムバッジ

フィルムの放射線に対する特性

-X線,γ線
*エネルギー依存性大 &br
>200keV程度以下の光子に対し急激に感度が上昇する。 &br
>AgXは実効原子番号bar Zτが大きいため &br

# pic.1 フィルムのX線,γ線に対する特性
-β線
高エネルギー:γ線と同等 &br
低エネルギー:γ線に比べ低感度 &br
-熱中性子 &br
Agが放射化されるため単独でγ線の40%程度の感度がある
-速中性子
専用のフィルムがある(コダックNTAフィルム) &br
飛跡の数を数える。

フィルムバッジの種類
X線用 23〜80eV :光子用
γ線用 120〜3MeV :光子用
広範用 20keV〜3MeV :X線,γ線,熱中性子,β線
速中性子用

広範囲用フィルムバッジのバッジケースのフィルタ仕様

フィルタ名 厚さ
-------------------------------
OW ─
-------------------------------
プラスチック1 0.5
プラスチック2 1.5
プラスチック3 3.0
-------------------------------
Al 0.6
Cu 0.3
Sn+Pb 0.8,0,4
Cd+Pb 0.8,0.4

フィルタの役割

フィルムバッジ(フィルタの役割)

-光子線とβ線の分離測定・エネルギー測定 &br
プラスチックフィルタでβ線は減衰される。 &br
フィルタ直下の濃度差からβ線エネルギーも推定できる。 &br
光子線はプラスチックフィルタによる減衰は無視できる。 &br
金属フィルタ直下の濃度差から光子線のエネルギー測定ができる。

-熱中性子と光子線の分離測定 &br
SnとCdは光子線の減衰率はほぼ同等 &br
熱中性子はCdに対し吸収断面積が大きくγ線を放出 &br
SnとCd直下の濃度に差があれば熱中性子の寄与によるものである。 &br

-光子線に対するエネルギー依存性の改善

# pic.2 フィルタによる光子線に対するエネルギー依存性の改善

フィルムバッジ(測定範囲)

線種 mSv 備考
光子線 0.1〜40(〜60) TLD(0.001〜) 蛍光ガラス線量計 OSL(0.01〜)
β線 0.2〜60
熱中性子 0.1〜60
速中性子 0.1〜20

フィルムバッジ(方向特性)

方向依存性が大きい
>→予め入射方向が判明しているときは直角に入射するよう配慮する
>放射線が斜入した場合フィルタの実効厚が大きくなるため


Last Updated : 2008-2-22

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