低エネルギーγ線を測定する遮蔽体付きの検出システムを製作するにあたり,準備実験として鉛遮蔽体による減弱効果実験を行った。その過程で,γ線スペクトル中に存在する全エネルギーピーク領域(光電領域と称す。)とコンプトン端以下のエネルギー領域に広がるコンプトン領域の減弱効果が異なるのではないかという実験データが得られた。そこで両者の減弱効果の差に関して,これが両者の減弱特性によるものなのか,それとも他の要因によるものなのかという点について検討を行った。その結果,測定データに現れた光電領域とコンプトン領域の減弱効果の差は,ビルドアップといわれる現象によって生じたものであり,それを補正すると両者の減弱はほぼ同様であるという一般的な意見と一致するデータが得られた。ただし,その補正に用いるビルドアップ係数Bは一般に,μを減弱係数,xを遮蔽体厚として,B=1+μxという式で表されているが,これは遮蔽体が無限媒体である場合に近似的に成り立つものであるとされている。そこで本実験では,遮蔽体の形状・配置によって決まると考えられる形状ファクターをκとして,ビルドアップ係数をB=1+κμxで表すこととした。すると本実験の幾何学的配置ではκ=0.4のとき光電領域とコンプトン領域の減弱効果がほぼ等しくなるというデータが得られた。

In constructing a low energy γ-ray detection system with a shield, a γ-ray attenuation experiment was preparatorily carried out using a lead shield. In the experiment, we obtained data which may indicate that the attenuation effects in the total energy peak region (called the "photoelectric region") and in the lower energy region (called the "Compton region") are different from each other. Then, we examined whether these differences originate in each attenuation characteristic itself or in other factors. As a result, we found that the attenuation effect difference between the photoelectric region and the Compton region occurs by build-up phenomena. And, we also found that both attenuation properties are almost similar when corrected by the build-up coefficient and data, which agreed with general opinions. The build-up factor usually used for correction is B=1+μx, and this is for the infinite shield medium, where, μ is the attenuation coefficient and x is the thickness of the shield material. To explain the results of this experiment, we introduce a new expression B=1+κμx, where κ is a form factor of the shield material. In the case of this experimental geometry, attenuation coefficients for the photoelectric region and the Compton region become almost equal when κ=0.4.

原著

Original Article

国立情報学研究所で電子化