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って作られる遊荷戯[coul]ネ ル ギ ‑ E [ e V ] の 鼓 轆 に よ i a 3 E [ e Y J , 。 ‑ " i 1 . 4 E [
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エネルギー[唯V]
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( b ) 表 面 せ き 層 型 , カ ー " 接 合 型 , L i ド リ フ ト 型 ( j ‑ i ‑ T B 型 ) 検 出 器 の 比 較
表面せき闇型,|か灘接合型IL!ドリフト型
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エ ッ チ さ れ た 冗 型 S i の
製 表面に金を蒸冠した型.
蝋雛菫≦騨鱸雛│騨灘鱗
法 | こ し な、 良、 綾 出 雲 。
102
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[ Q c m ] 依 存 性 は ほ と ん ど な い .…十一欧冒腰世界│聯'鳶職。筐. 篇!…
記 録 ば 2 m m ,世界記録は1.6cm
空乏層の厚さ
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長γ器どに出な特検
罐織唾︐射ば一子放て.菫陽のしる−︐程対す子飛に適電い線が
な線う子よ粒の勉.︑片荷る裂のす分程適核飛に−やい定線か測α短の
な線う子よ粒の冠・片荷る一裂のす一分程適一核飛に一やい定
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一測定放射線 ロー便﹃氏︾⑨
102
(C)Nal(TI)シンチレーター,Liドリフ
ト 型 G e 検 出 器 の 比 絞
卜型Si検出蕃,Liドリフ
|
NaI(Tl)シンチレーター
一−一一一
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│L!ドリフト型Ge検出器数mm厚,数cm2が良 く使われる.8cm2×1 c m 程 度 ま で 使 わ れ て い
る.
│Lロドリフト型Si検出湯
│雰願職
3 × 3 i n が 良 く 使 わ れ る.10×10in程度ま で作られている.
大 き さ 1。
四 … 四 … 函 … 和
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パ ル ス 波 高 分 布
102
一
一
り 光 電 ピ ー 10keV〜1 ピ ー ク , 1 は ダ プ ル ェ
ク を 用 い る
10
I
2keV(E,=10keV)2keV(Eァ=1 keV)
3keV(E7=1MeV)
F W H M は ほ と ん ど 湾 秘 回路の雑音で決まる
Jの即い
︾鋤や侭
昼島島区くくくMwwwH韮砥韮wl6F 3keV(Er=10keV)
3keV(Er=1"keV) 5keV(Er=1MeV) F W H M は ほ と ん ど 墹 幅 回路の雑音で決まる,
エ ネ ル ギ ー分解艇 (FWHM)
I マ ク 千 匹 ロ 、 U ノ も ← =
−,一一一一一
包一巨夛oU
』 ■ 皿
国 内 試 作 メ ー カ ー な し . カ ー あ り . 入 手 , 保 守 困 避 . 連 続 冷 割 合 容 易 却 ( ド ラ イ ア イ ス 温 度 以
下)を要する た ば ド ラ イ i
行 な う . 高と す る と き 測 定 は 液 体 窒 素 温 度 で 行 な う . 真 空 櫓 が 必 要 温 度 で 行 な
必要
1
﹃周 御︑︻再
↑⑥P鹿
○マ︻ロー声 トケ揖闘
高圧電源,線型増幅器,|真空冷却槽,低雑音地幅
256チャンネル'《ルス│強鰡分薙ンネルパ
波 高 分 析 響 増 幅 響 など 付 属 装
■
真 空 冷 却 槽 , 低 雑 音 増 幅 器 , 1 咽 チ ャ ン ネ ル パ
ル ス 波 高 分 析 器 0.2
o 麺 4 6 m 麺 ( k p v )
II‑126半導体検出器の特性(a〜e)
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II‑127γスペクトルにおいては全エネルギーピーク(光電ピーク)のほかに コンブ°トン散乱の連続帯があらわれるため,これが,低エネルギー側の光電ピーク 検出の妨害となる。このコンブ°トン連続帯をへらすため,コンプトン散乱で検出器
(Figl.ではNalをのがれた2次γ線をさらに検出器をとりかこんだAnti‑Compton 用検出器(Fig.1ではう.ラスチックシンチレーター)でうけとめ,逆同時計数を行
う(II‑107参照)。さらにNal検出器も試料をはさんで2つ用い,その両者からの パルスの同時計数のみとり出すことで,正反対方向に同時にでる2つの消滅γ線を
生ずβ,放射体や,カスケードに2本のγ線を出す核種の検出定量を,バックグラン
ドの極度に少い条件で,試料中の核種が微量でも行いうるようになる。とくに同時計 数をするそれぞれの検出器よりのγ線のスペクトル(EnergylとEnergy2)を2 次元表示をすれば,たとえ同じγ線を放出する2核核種が混在しても,それぞれを 分別しうる。図の例は,1,3325MeVと1.1732MeVのカスケードγ線を出す60Coと 後者のγ線に近いl.1206MeVと0.8896MeVのカスケードγ線を出す46Scが混在し ているとき,通常のγスペクトルでは右下図のようになるが,これを2次元同時計 数表示すれば,右上図のようにそれぞれ2つの山となって別々にあらわれる。遮へ いについてもFiglで示すように厳重にしたこのような極低レベルγ線スペクトロ メトリーは種々の環境放射能試料や月の石〔阪上,化学26,266(1971))その他 の宇宙化学的,地球化学的試料の測定に有効に用いられる。
II‑128高圧にして高い温度に保った液体(水素,重水素,ヘリウム,フ・ロパ ン等)の圧力をピストンによ')断熱的に取り除き,過熱状態をつくり,荷電放射線 を入射するとその飛跡にそってアワが並んで観測されることを利用したものである。
低温に保つ必要がある動作物質を使うことが多く,まわりの保護容器を含め複雑と なる。なお保護容器内も真空にすると最も熱絶縁がよい。霧箱よ')阻止能が大きく 高エネルギー現象の全貌も収めやすい。1952年Glaserが開発した。
II‑1291気圧程度の気体に7KV/cmの電界をパルス的に(2×10‑6sec以下)
かけ,その間に入射した荷電粒子のイオン化によ')生じた電極間のスパーク観測す るもので,図に示すように気密にした箱の中に何枚かの金属板を約lcm間隔で配置 し,交互に等電位とする。始動信号にはGM管またはシンチレーション計数管のパル スを用いる。1950年後半に福井崇時や宮本重徳によって開発され,1963年には,
Chikovaniが,放電空間を大きく,電界強度をつよくその巾を短くすることにより,
スパークを点状にと、、め,霧箱やアワ箱の飛跡に似たものをうるようにした。
II‑130液体シンチレーションカウンター(II‑40,59,60参照)の全装置 (c)と多数試料を自動的に逐次測定する状況を冷蔵庫(光電子増倍管の暗電流をへ らすため冷却)のブタをあけて示した(e)。試料のβ線エネルギー分布(下図参照)
に応じて観測されるシンチレーション光の波高分布を,Quenchingの有無(a),や 2つのβ放射体でダブルラベルした場合(b)で示した。(d)に示したような電気回 路を用い,2〜3チャンネル(N1,N2,N3)に波高分布を分別し,各チャンネル の計数率比を標準線源と比較解析し,Quenchingの有無やそれぞれのβ放射体の 量を簡単に求めることができる。
(IID)壊変率の絶対測定
(P.53)
II‑113GM符でβ線の絶対測定をするには,計数符のあまり近傍に試料をお くと立体角による誤差が大きくなるのでその距離(h)は遠くし,また計数管の有 効容積に一定の立体角でβ線が入射するようにオリフイスを用いる。なお誤差を少
〈するには,後方散乱を無視しうるような厚さ(<50"g/cmz)の試料Ⅲを用い,さら
に自己吸収,I'I己散乱を無視しうるようなほとんど重鍬のない薄い試料を用いる。幾何効率は,(b)で示すような場合,点線源ならば(d=0),
G=%ll‑h/(r2+h2)%}=÷(1‑cos.)
半径dのIリ線源ならば,(c)図を参照し,それぞれのh/rについて,横軸の各d/r に応じて求められるhli正係数(縦軸%)を上記のGに乗ずればよい。
II‑114試料から放出されるβ線をすべて計数する方法て、あり,エネルギーの 弱いβ線および気体に対して有利である。試料はごく薄い樹脂膜上に非常に薄くつ けたものが用いられるが,極めて薄い場合でも軟β線の│吸収は無視できず,その補 正係数/w'はつぎのようにして求められる。なお支持膜はβ放出によって電荷が貯 って付近の電場を乱さぬよう,表面に銅をスパ、ソターし接地する。またガス組成を 一定にするためIIIil体試料測定ではガスを外から流し,ガスフローとする。