Biophysics · 13.03
気体電離箱
The gas ionization chamber
🧠 気体電離箱gas ionization chamber気体電離箱(gas ionization chamber)gas ionization chamber(気体電離箱)は、放射線が気体中に作った電子・陽イオンcation陽イオン(cation)cation(陽イオン)対を外部電場electric field電場(electric field)electric field(電場)で回収し、その総電荷から沈着エネルギーを測る。
電離電荷の収集
電離箱内の気体を放射線が通るとイオン対が生じる。十分な電圧を印加すると、再結合する前に電子と陽イオンcation陽イオン(cation)cation(陽イオン)が反対電極へ移動し、電流または積算電荷として読める。
電圧領域の意味
電離箱領域では初期イオン対をほぼ全て集めるが、気体増幅は起こさない。そのため信号は小さい一方、回収電荷は沈着エネルギーに対応し、線量測定dosimetry線量測定(dosimetry)dosimetry(線量測定)の再現性が高い。さらに高電圧high高電圧(high)high(高電圧)にすると比例計数counting計数(counting)counting(計数)領域を経てガイガー・ミュラー領域(Geiger–Müller region)へ移る。
線量測定での注意
気体密度は温度・圧力で変わり、イオン再結合、漏れ電流、壁材との相互作用も補正が必要になる。空気中の電離量から組織の吸収線量absorbed dose吸収線量(absorbed dose)absorbed dose(吸収線量)へ移るには物質差を含む換算が必要である。
まとめ
- 放射線が気体へ作るイオン対を電場electric field電場(electric field)electric field(電場)で集めて測定する。
- 電離箱領域では気体増幅がなく、電荷量がエネルギー沈着を反映する。
- 温度・圧力・再結合を管理することで基準線量計として使える。