1分あたりのカウント数

電離放射線の測定は、放射線監視機器によって記録された単位時間あたりのカウント数の割合として表現されることもあり、 1 分あたりのカウント数(cpm) と1 秒あたりのカウント数(cps) が一般的に使用される量です。

カウントレート測定は、アルファ粒子やベータ粒子などの粒子の検出に関連しています。ただし、ガンマ線やX線の線量測定には通常、 シーベルトなどの単位が使用されます。

cpm と cps はどちらも測定機器によって記録された検出イベントのレートであり、放射線源からの放出レートではありません。放射性崩壊測定では、放射線源での原子崩壊イベントのレートを表す単位時間あたりの崩壊 (dpm) と混同しないでください。 ^[1]

cps および cpm のカウント レートは、一般的に受け入れられている便利な実用的レート測定単位です。これらはSI 単位ではありませんが、事実上、広く使用されている放射線測定単位です。

1 分あたりのカウント数 (略して cpm) は、1 分あたりのイオン化イベントの検出率の尺度です。カウント数は測定機器の読み取り値にのみ表示され、放射線源の強度の絶対的な尺度ではありません。機器は cpm のレートを表示しますが、1 分間カウントを検出する必要はなく、より短いサンプリング期間から 1 分あたりの合計を推測できます。

カウント/秒 (cps と略記) は、より高いカウント レートが検出された際の測定、または手持ち式の放射線調査機器が使用され、調査エリア内の放射線源の上に機器を移動したときにカウント レートが急激に変化する可能性がある場合に使用されます。

カウントレートは線量率と必ずしも一致するわけではなく、単純な普遍的な変換係数もありません。変換は機器によって異なります。

カウントは検出されたイベントの数ですが、線量率は放射線検出器のセンサーに蓄積された電離エネルギーの量に関係します。変換計算は、放射線エネルギーレベル、検出される放射線の種類、検出器の放射特性に依存します。^[1]

連続電流イオンチャンバー装置は、線量を簡単に測定できますが、カウントを測定することはできません。ただし、ガイガーカウンターはカウントは測定できますが、放射線のエネルギーは測定できないため、線量測定値を生成するために、検出器管のエネルギー補正と呼ばれる技術が使用されます。これにより、管の特性が修正され、特定の放射線タイプから生じる各カウントが、蓄積された線量の特定の量に相当します。

放射線量と線量率については、吸収線量と等価線量でさらに詳しく知ることができます。

1分間の崩壊数（dpm）と1秒間の崩壊数（dps）は、放射能源の活動の尺度です。放射能のSI単位であるベクレル（Bq）は、1秒間の崩壊数に相当します。この単位は、放射能源から機器が受信したカウント数であるcpsと混同しないでください。dps（dpm）という量は、1秒間（1分間）に崩壊した原子の数であり、崩壊したと測定された原子の数ではありません。^[1]

cpm を dpm に関連付ける場合、放射線検出器の効率と放射線源に対する相対位置を考慮する必要があります。これは計数効率と呼ばれます。計数効率に影響を与える要因は、添付の図に示されています。

表面放出率( SER ) は、較正基準として使用されている放射性源から放出される粒子の放出率の尺度として使用されます。放射源がプレートまたは平面構造で、対象の放射線が 1 つの面から放出される場合、それは「放出」と呼ばれます。放出が「点源」から行われ、対象の放射線がすべての面から放出される場合、それは「放出」と呼ばれます。これらの用語は、放出が測定される 球面形状に対応します。${\displaystyle 2\pi }$${\displaystyle 4\pi }$

SER は線源から測定された放出率であり、線源の活性と関連しているが異なるものです。この関係は、放出される放射線の種類と放射性線源の物理的性質によって左右されます。放出のある線源は、線源の活性層内の自己遮蔽により、ほぼ常に Bq 活性よりも SER が低くなります。放出のある線源は自己遮蔽または後方散乱の影響を受けるため、SER は可変であり、構造と測定される粒子の種類に応じて、個別に Bq 活性の 50% より大きくなったり小さくなったりします。後方散乱により、粒子が活性層のバッキング プレートから反射され、率が上がります。ベータ粒子プレート線源は通常、後方散乱が大きく、アルファ プレート線源は通常、後方散乱がありません。ただし、アルファ粒子は、活性層が厚すぎると簡単に減衰します。^{[2] SER は、通常} 、国家標準放射線源まで追跡可能な校正済み機器を使用した測定によって確立されます。 ${\displaystyle 4\pi }$${\displaystyle 2\pi }$

放射線防護の実践において、検出された事象の速度を読み取る機器は通常、速度計として知られており、1939年にRD Robley Evansによって初めて開発されました。^[3]この動作モードは、放射線速度のリアルタイムの動的表示を提供し、その原理は保健物理学で使用される放射線サーベイメーターに広く応用されています。

一定期間に検出されたイベントを合計する機器はスケーラーと呼ばれます。この俗称は、自動放射線計数の初期に、機械式カウンターが記録できる速度まで高い計数率を「スケールダウン」するためにパルス分割回路が必要だったことに由来しています。この技術は、キャベンディッシュ研究所のCE ウィン・ウィリアムズによって開発され、1932 年に初めて公開されました。元のカウンターは、今日ではフリップフロップとして知られている「エクルズ・ジョーダン」2 分割回路のカスケードを使用していました。したがって、初期のカウント値は2 進数^[3]であり、手動で 10 進数値に再計算する必要がありました。

その後、 1950年代にデカトロン読み取り管が導入されて電子表示器が開発され、 ^{[1] [3]}現代のデジタル表示器に至り、合計値が10進表記で直接表示されるようになりました。

• 1ベクレル（Bq）は1秒間に1回の崩壊に相当し、1ベクレル（Bq）は60dpmに相当します。^[4]
• 1キュリー（Ci）は、SI単位系以外の旧単位で、3.7 × 10 ¹⁰  Bqまたはdps、これは2.22 × 10 ¹²  dpm . ^[5]

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