光電子増倍管

放射線について

放射線計測の立役者:光電子増倍管

- 光電子増倍管微弱な光を捉える技術光電子増倍管は、人間の目ではほとんど感知できないほどの、極めて弱い光を検出し、電気信号に変換して増幅する、非常に優れた装置です。医療機器、天体観測、放射線計測といった幅広い分野で利用され、科学技術の発展に大きく貢献しています。その仕組みは、まず光を電子に変換することから始まります。光電子増倍管の内部には、光電効果を持つ特殊な金属板(光電面)が設置されており、そこに微弱な光が入射すると、金属表面から電子が飛び出します。この現象を光電効果と呼び、飛び出した電子は光電子と呼ばれます。次に、飛び出した光電子を増倍していきます。光電子増倍管の内部には、ダイノードと呼ばれる電極が複数段にわたって配置されています。光電面から飛び出した光電子は、まず最初のダイノードに衝突します。すると、ダイノードの表面からは、さらに多くの電子が飛び出す現象(二次電子放出)が起こります。こうして増えた電子は、次のダイノードに衝突し、また電子が増えるという過程を繰り返すことで、最初の光電子は数百万倍から数億倍にも増幅されます。最終的に、増幅された電子は陽極と呼ばれる電極に集められ、電気信号として取り出されます。このようにして、光電子増倍管は、極めて微弱な光であっても、それを電気信号に変換して増幅することで、検出することを可能にしています。
放射線について

放射線を見つける技術:シンチレーション検出器

- シンチレーション検出器とはシンチレーション検出器は、目に見えない放射線を光に変換することで、その存在や量を測定する装置です。放射線は、レントゲン検査やがん治療など医療分野で広く利用されていますが、原子力発電所でも燃料のウランから常に発生しています。原子力発電所では、作業員や周辺環境の安全を守るため、この放射線を常に監視することが非常に重要です。シンチレーション検出器は、このような場面で放射線を検出する重要な役割を担っています。シンチレーション検出器は、大きく分けてシンチレータと光電子増倍管の二つで構成されています。まず、検出器に放射線が飛び込むと、シンチレータと呼ばれる物質がそのエネルギーを吸収し、代わりに弱い光を発します。この光は、人間の目ではほとんど見えません。そこで、光電子増倍管という装置がこの微弱な光を増幅します。光電子増倍管は、光を電子に変え、その電子をさらに増やすことで、最終的に計測可能な電気信号に変換します。このようにして、シンチレーション検出器は目に見えない放射線を検出することができます。原子力発電所では、この検出器を用いることで、放射線の量を常に監視し、安全性を確保しています。