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比例計数管
メーカー7社一覧【2024年】

比例計数管についての概要、用途、原理などをご説明します。また、比例計数管のメーカー7社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。比例計数管関連企業の2024年3月注目ランキングは1位:VacuTec Messtechnik GmbH、2位:キヤノン電子管デバイス株式会社、3位:セイコーインスツル株式会社となっています。

比例計数管とは？
比例計数管のメーカー7社一覧

比例計数管とは

比例計数管は放射線検出器の一種です。エネルギーを持つ粒子が気体中を通過すると気体の分子が電離し電子が生成されることを利用して、電子の量（電流）を計測することで、放射線を検出します。

似たような原理の放射線計測器として、電離箱とGM（ガイガー・ミュラー）計数管がありますが、これらは電流を計測するために印加する電圧の大きさが異なります。電離箱は比例計数管よりも低い電圧領域で動作し、GM計数管は比例計数管よりも高い電圧領域で動作します。

比例計数管の使用用途

比例計数管は、X線、α線、β線、γ線や中性子線などの放射線を検出し、放射線数やエネルギーを測定します。構造が単純で製作も比較的容易であるため、学術研究などの現場で検出器としてよく使われています。

一般的には空間線量の測定に使われ、特に中性子検出、β線汚染検出などの用途があります。また、X線用比例計数管は、半導体検出器に比べて入射窓が大きく、効率が良いという理由から、メッキの厚さなどを非接触で測定する蛍光X線膜厚計に、検出器として組み込まれることもあります。

比例計数管の原理

比例計数管は、通常円筒形のアルミニウム製容器の中にアルゴン、ヘリウム、ネオンなどの不活性ガスと、メタン、ブタンなどを混合した気体を充填し、管の内部に張ったワイヤーに高電圧をかけて動作させます。円筒容器には入射窓があり、この窓から放射線が管内に入ります。

入射した放射線が気体中を通過するとき、その軌跡沿いの気体が電離して電子と陽イオンを生成します。このとき発生した電子を一次電子と呼びます。一次電子は管内の電界で加速され、新たに気体を電離し、この電離電子がさらに次の電離を引き起こして電子の数が爆発的に増える「ガス増幅」という現象が生じます。増幅した電子は管内のワイヤーに流れ込み、これが電気パルスとして検出されます。

増幅された電子の個数は入射放射線のエネルギーに比例するため、この検出器は比例計数管と呼ばれます。電子の増幅率は気体の種類と印加電圧に依存しますが、気体と電圧が分かれば、入射放射線のエネルギーを測定することができます。

電離箱は、比例計数管と似たような原理ですが、低い電圧で動作するため、ガス増幅されません。そのため、比例計数管は電離箱より感度が高いというメリットがあります。一方、比例計数管は、電離箱のように一次電子の数を正確に測定することができず、エネルギー分解能は劣るというデメリットもあります。

参考文献
http://www.u.phys.nagoya-u.ac.jp/uxge/r_e/r_e6_1.html
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsms1952/5/39/5_39_761/_pdf
http://ieice-hbkb.org/files/12/12gun_06hen_05.pdf
http://www.020329.com/x-ray/bougo/contents/chapter3/3-3-ref02.html
https://www.flex-service.com/products/coatingxrf/

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