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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich einen Strahlungsdetektor, der Strahlung synchron zu einer externen Vorrichtung detektiert, und auf eine Röntgenanalysevorrichtung und ein Strahlungsdetektionsverfahren, welches diese verwendet.
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Beschreibung verwandten Stands der Technik
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Konventioneller Weise ist ein CCD-Detektor als ein Strahlungsdetektor verwendet worden. Es ist eine gewisse Zeit notwendig, damit der CCD-Detektor Daten ausliest und somit kann, falls eine Belichtung zum Zeitpunkt des Datenauslesens durchgeführt wird, eine Variation bei der Belichtung zeitabhängig von der Position eines Detektionsschirms auftreten. Eine solche Situation wiederspiegelnd ist eine Belichtung in einer Prozedur durchgeführt worden, bei der ein Verschluss geöffnet wird, nachdem die Vorbereitung der CCD-Belichtung abgeschlossen ist und Daten ausgelesen werden, nachdem der Verschluss geschlossen ist. Beispielsweise wird in 4 in Patentdokument 1 das Verschlusstiming für ein Ein-Kristall-Röntgenstrukturanalyseverfahren beschrieben.
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Wie oben erwähnt, da ein Verschluss während der Detektion im CCD-Detektor geöffnet und geschlossen wird, ist eine verschlusslose Messung unmöglich. Bei der Messung für eine Ein-Kristall-Strukturanalyse wird, falls mehrere Hundert bis mehrere Tausend Bilder geschossen werden, während der Kristall in einem Messprozess rotiert wird, ein Verschluss für jeden Schuss geöffnet und geschlossen, was zu einem großen Zeitverlust führt.
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Zusätzlich liegt für einen üblichen Halbleiterdetektor ohne Pufferfunktion eine Auslesezeit vor. Bei der Auslesezeit wird eine Datenbelichtung nicht durchgeführt und somit, selbst falls verschlusslose Messung durchgeführt wird, wird eine Datenfehlzeit auftreten.
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Im Gegensatz zu einer solchen traditionellen Technologie, die eine Verschlussöffnungs-/Schließoperation annimmt, ist ein Verfahren zum Detektieren einer Röntgenstrahlung unter Verwendung eines CMOS-Detektors mit geöffnet gehaltenem Verschluss vorgeschlagen worden. Im Nicht-Patentdokument 1 wird ein neues Hochgeschwindigkeits-, Hochgenauigkeitsverfahren zum Messen von Diffraktionsdaten unter Verwendung eines Röntgen-CMOS-Detektors vorgeschlagen. Im in Nichtpatendokument 1 beschriebenen Verfahren werden Diffraktionsbilder in einem konstanten Zeitraum ausgelesen, während ein Kristall kontinuierlich bei offengehaltenem Verschluss rotiert wird. Zusätzlich, obwohl ein kontinuierlicher Abtastrotationsmodus auch in Nicht-Patentdokument 1 beschrieben wird, wie in 3 illustriert, ist eine Totzeit als Auslesungen vorhanden.
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Andererseits sind Technologien offenbart worden, welche das Auslesen einer Mehrzahl von Leitungen aus einem Detektor einsetzen. Im Patentdokument 2 ist ein Verfahren zum Auslesen von Daten in zwei Speicherbereichen aus einem zweidimensionalen Bilddetektionsabschnitt durch Unterteilen der Daten in ungerade Leitungen bzw. Zeilen und gerade Leitungen beschrieben. Zusätzlich beschreibt Patentdokument 3 eine Mehrzahl von Malen von Ausleseoperationen jedes Lichtempfangselement während kontinuierlicher Belichtung des zweidimensionalen Bilddetektionsabschnitts.
Patentdokument 1:
JP-A-2003-75373 Patentdokument 2:
JP-A-H10-126692 Patentdokument 3:
Japanisches Patent Nr. 2830482 Nicht-Patentdokument 1:
Kazuya Hasegawa, Kunio Hirata, Tetsuya Shimizu, Nobutaka Shimizu, Takaaki Hikima, Seiki Baba, Takashi Kumasaka und Masaki Yamamoto, "Development of a shutterless continuous rotation method using an X-ray CMOS detector for protein crystallography", Journal of Applied Crystallography, 2009, 42, 1165–1175 Nicht-Patentdokument 2:
Gregor Hulsen, Christian Broennimann, Eric F.Eikenberry und Armin Wagner, "Protein crystallography with a novel large-area pixel detector", Journal of Applied Crystallography,2006, 39, 550–557 -
Wie oben erwähnt, gibt es ein Verfahren zum Auslesen des Diffraktionsbilds einer Probe zu einem festen Zeitintervall mit einem offengehaltenen Verschluss, jedoch tritt selbst bei einem solchen Verhalten eine Totzeit auf der Detektorseite auf und somit ist eine kontinuierliche Exposition eines Detektors noch nicht realisiert worden. Zusätzlich, obwohl es eine Technologie zum Einsetzen von Auslesungen mehrerer Zeilen aus einem Detektor gibt, ist eine kontinuierliche Belichtung unter Verwendung der Technologie noch nicht realisiert worden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf eine solche Situation gemacht worden und hat als Aufgabe, einen Strahlungsdetektor bereitzustellen, der zum Detektieren von Strahlung ohne das Auftreten von Totzeit in der Lage ist, während ein Belichtungszustand aufrechterhalten wird, bei dem Strahlung kontinuierlich eintritt, und eine Röntgenanalysevorrichtung und Strahlungsdetektionsverfahren, welches dieselbe verwendet.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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- (1) Zielend auf das Erreichen der oben erwähnten Aufgabe ist der Strahlungsdetektor der vorliegenden Erfindung ein Strahlungsdetektor, der Strahlung synchron zu einem Betrieb einer externen Vorrichtung detektiert, und beinhaltet: einen Sensor, der Impulse erzeugt, wenn Strahlungspartikel detektiert werden; eine Mehrzahl von Zählern, die so vorgesehen sind, dass sie in der Lage sind, die Impulse zu zählen; und eine Steuerschaltung, die konfiguriert ist, kontinuierliche Belichtung durchzuführen, während ein Zähler zum Zählen der Impulse aus der Mehrzahl von Zählern zu einem Zeitpunkt des Empfangens eines Auslösesignals aus der externen Vorrichtung umgeschaltet wird.
Mit dieser Konfiguration kann Strahlung ohne das Auftreten von Totzeit detektiert werden, während der Belichtungszustand, bei dem Strahlung kontinuierlich eintritt, aufrechterhalten wird. Als Ergebnis wird die Messzeit verkürzt und die Messung kann beschleunigt werden. Zusätzlich könnten statistische Fehler reduziert werden, was somit eine hochgenaue Messung ermöglicht.
- (2) Zusätzlich beinhaltet der Strahlungsdetektor der vorliegenden Erfindung weiter eine Ausleseschaltung, die konfiguriert ist, das Auslesen aus dem Zähler, der das Zählen unmittelbar vor dem Timing des Empfangens eines Auslösesignals von der externen Vorrichtung beendet hat, durchzuführen. Mit dieser Konfiguration können Zählungen aus einem Zähler während des Betriebs eines anderen Zählers ausgelesen werden und das Umschalten auf den nächsten Zähler kann vorbereitet werden, wodurch kontinuierliche Belichtung ermöglicht wird.
- (3) Zusätzlich beinhaltet der Strahlungsdetektor der vorliegenden Erfindung zwei Zähler als Mehrzahl von Zählern. Mit dieser Konfiguration kann die Belichtung ohne Totzeit durch eine einfache Schaltungskonfiguration aufrechterhalten werden.
- (4) Zusätzlich beinhaltet der Strahlungsdetektor der vorliegenden Erfindung drei oder mehr Zähler als die Mehrzahl von Zählern. Mit dieser Konfiguration kann die Belichtung ohne das Auftreten von Totzeit fortgesetzt werden, selbst falls die Belichtungszeit kürzer als die Auslesezeit ist.
- (5) Zusätzlich empfängt der Strahlungsdetektor der vorliegenden Erfindung ein Signal zum Spezifizieren von Zeit oder einer Position als das Auslösesignal aus der externen Vorrichtung. Mit dieser Konfiguration können Zähler abhängig von beispielsweise der Betriebszeit einer externen Vorrichtung, der Position eines Arms, oder der Position eines Analyseziels umgeschaltet werden.
- (6) Zusätzlich beinhaltet die Röntgenanalysevorrichtung der vorliegenden Erfindung einen Mechanismus, der konfiguriert ist, einen Röntgenstrahl zu veranlassen, kontinuierlich einzudringen; und den Strahlungsdetektor, der den Röntgenstrahl, der veranlasst wird, einzudringen, detektiert. Mit dieser Konfiguration wird eine Röntgenstrahlmessung durch kontinuierliche Belichtung ermöglicht und falls dies beispielsweise eine Röntgendiffraktionsmessung ist, wird eine hochgenaue Messung mit kleinem Rmerge ermöglicht.
- (7) Zusätzlich ist das Strahlungsdetektionsverfahren der vorliegenden Erfindung ein Strahlungsdetektionsverfahren zum Detektieren von Strahlung synchron zu einem Betrieb einer externen Vorrichtung, beinhaltend die Schritte: Zählen von Impulsen, die erzeugt werden, wenn Strahlungspartikel mit einem aus einer Mehrzahl von bereitgestellten Zählern detektiert werden; Umschalten eines Zählers, um die Impulse zu zählen, aus der Mehrzahl von Zählern, die bereitgestellt sind, um so in der Lage zu sein, die Impulse zu einem Timing des Empfangs eines Auslösesignals aus der externen Vorrichtung zu zählen; und Lesen von Zählwertdaten aus dem Zähler, der das Zählen unmittelbar zuvor beendet hat, zum selben Zeitpunkt des Umschaltens des Zählers, wobei eine Reihe von Schritten wiederholt wird, bis die Messung beendet ist. Mit diesem Verfahren kann Strahlung ohne das Auftreten von Totzeit detektiert werden, während der Belichtungszustand aufrechterhalten wird, bei dem Strahlung kontinuierlich eindringt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann Strahlung ohne das Auftreten von Totzeit detektiert werden, während der Belichtungszustand aufrechterhalten wird, in welchem Strahlung kontinuierlich eindringt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Ansicht, welche die Konfiguration eines Strahlungsdetektors illustriert;
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2 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Strahlungsdetektors illustriert;
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3 ist ein Zeitdiagramm, das ein Arbeitsbeispiel und ein Vergleichsbeispiel illustriert;
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4 ist ein Zeitdiagramm, das einen Fall der Verwendung von zwei Zählern und einen Fall der Verwendung von drei Zählern illustriert;
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5 ist eine Aufsicht, die ein Beispiel einer Röntgenanalysevorrichtung illustriert;
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6 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Röntgenanalysevorrichtung illustriert; und
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7 ist eine Tabelle, die Versuchsergebnisse angibt.
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Beste Modi zum Ausführen der Erfindung
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben. Um das Verständnis der Erläuterung zu erleichtern, ist an jeder Zeichnung an derselben Komponente dasselbe Bezugszeichen angebracht und eine wiederholte Erläuterung wird weggelassen.
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Erste Ausführungsform
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Konfiguration eines Detektors
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1 ist eine schematische Ansicht, welche die Konfiguration eines Strahlungsdetektors 100 illustriert. Der Strahlungsdetektor 100 ist ein Halbleiterdetektor zum Detektieren von Strahlung synchron mit einer externen Vorrichtung und weist eine zweidimensionale Datenpufferfunktion auf. Die zu detektierende Strahlung zeigt wahrscheinlich keine Funktion, wenn sie eine Röntgenstrahlung ist, muss aber nicht darauf beschränkt sein, sondern kann α-Strahlung, β-Strahlung, γ-Strahlung, Neutronen-Strahlung etc. sein. Zusätzlich kann der Strahlungsdetektor 100 ein eindimensionaler Detektor sein.
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Wie in 1 illustriert, beinhaltet der Strahlungsdetektor 100 einen Sensor 110, eine Detektionsschaltung 120, eine Umschaltschaltung 130, einen ersten Zähler 140a und einen zweiten Zähler 140b, eine Ausleseschaltung 150 und eine Steuerschaltung 160. Der Sensor 110 erzeugt Impulse, wenn Strahlungspartikel detektiert werden. Der Strahlungsdetektor 100 kann die Stärke des Röntgenstrahlflusses, der in eine Lichtempfangsoberfläche eindringt, als Oberflächeninformation detektieren.
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Die Detektionsschaltung 120 bestimmt, ob ein Impuls höher als ein Referenzwert ist oder nicht, und wenn der Impuls höher ist, sendet sie ihn an einen Zähler, der beim Zählen ist, aus der Mehrzahl von Zählern 140a und 140b, als ein Spannungssignal. Die Umschaltschaltung 130 schaltet den Zähler zum Zählen des Spannungssignales nach Empfang eines Zählerumschaltsignales der Steuerschaltung 160 um.
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Jeder der zwei Zähler 140a und 140b weist eine äquivalente Funktion auf und kann Impulse zählen. Im in 1 illustrierten Beispiel sind zwei Zähler bereitgestellt, aber drei oder mehr Zähler können vorgesehen sein (später beschrieben). Wenn zwei Zähler verwendet werden, kann eine Belichtung aufrechterhalten werden ohne Totzeit durch eine einfache Schaltungskonfiguration.
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Die Ausleseschaltung 150 liest einen Zählwert aus dem Zähler, der unmittelbar zuvor das Zählen beendet hat, aus. Es wird bevorzugt, den Zählwert zum selben Timing des Zählerumschaltens auszulesen. Durch promptes Beenden des Lesens des Zählwerts aus dem Zähler kann der Zähler in einem frühen Stadium zu einem zählbaren Zustand rückgeführt werden.
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Die Steuerschaltung 160 schaltet einen Zähler zum Zählen von Impulsen aus einer Mehrzahl von Zählern, wenn sie ein Synchronisationssignal aus der externen Vorrichtung 200 empfangen hat. Bei dieser Operation kann Strahlung ohne Auftreten von Totzeit detektiert werden, während der Belichtungszustand, wo die Strahlung eindringt, kontinuierlich aufrechterhalten wird. Als Ergebnis wird die Messzeit verkürzt und kann die Messung beschleunigt werden. Zusätzlich kann eine Situation, in der ein statistischer Fehler größer wird als derjenige der Originalmessung aufgrund des Ausfallenlassens von Zählwerten aufgrund der Auslesezeit, aufgelöst werden, und kann der statistische Fehler reduziert werden, was hochgenaue Messung ermöglicht.
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Als Synchronisationssignal aus der externen Vorrichtung 200 kann beispielsweise ein Signal zum Spezifizieren von Zeit oder einer Position empfangen werden. Dies gestattet ein Zählerumschalten abhängig von beispielsweise dem Betriebstiming der externen Vorrichtung, der Position eines Arms oder der Position eines Analyseziels.
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Die Ausleseschaltung 150 liest Zähldaten aus dem Zähler 140a, der unmittelbar zuvor das Zählen beendet hat, zwischen dem Zeitpunkt des Empfangs eines Auslösesignals aus der externen Vorrichtung 200. Dies ermöglicht es, Zähldaten aus einem Zähler 140a während des Betriebs des anderen Zähler 140b zu lesen, und dem Zähler 140a zu gestatten, den Start des Zählens durch das nächste Umschalten vorzubereiten, was kontinuierliche Belichtung ermöglicht.
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(Betrieb eines Detektors)
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Der Betrieb des wie oben konfigurierten Strahlungsdetektors 100 wird nunmehr beschrieben. 2 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Strahlungsdetektors 100 illustriert.
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Zuerst wird eine Probe mit Strahlung bestrahlt, wobei ein Verschluss offengehalten wird (Schritt S1). Wenn Strahlungspartikel, die in eine Detektionsebene eingetreten sind, durch einen Sensor 110 detektiert werden, werden Impulse erzeugt. Anfangs beginnt ein Zähler das Messen der Strahlung (Schritt S2). Impulse werden durch einen anderen Zähler gezählt.
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Beim Empfangen eines Auslösesignals aus der externen Vorrichtung 200 schaltet die Steuerschaltung 160 einen Zähler zum Zählen von Impulsen aus der Mehrzahl von Zähler 140a, 140b um (Schritt S3). Dies ermöglicht es, Strahlung ohne den Auftritt von Totzeit zu detektieren, während der Belichtungszustand, bei dem Strahlung eindringt, kontinuierlich aufrechterhalten wird.
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Gleichzeitig beginnt die Ausleseschaltung 150, Zähldaten aus einem Zähler auszulesen, der das Zählen beendet hat (Schritt S4). Ein Zähler zum Zählen setzt das Zählen fort und das Auslesen von Zähldaten aus einem Zähler, der das Zählen vor dem Zeitpunkt des Zählerumschaltens beendet hat, wird abgeschlossen (Schritt S5).
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Danach wird festgestellt, ob die Messung beendet ist oder nicht (Schritt S6). Wenn die Messung nicht beendet ist, kehrt der Prozess zu Schritt S3 zurück und werden die Zähler nach Empfangen eines Auslösesignals aus der externen Vorrichtung umgeschaltet. Auf diese Weise wird Schritt S3 bis Schritt S6 wiederholt, bis die Messung beendet ist. Andererseits, wenn in Schritt S6 festgestellt wird, dass die Messung beendet ist, wird das Zählen beendet und wird die Messung beendet.
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Eine solche Operation wird nunmehr unter Verwendung eines Zeitdiagramms im Vergleich zu einer konventionellen Operation beschrieben. 3 ist ein Zeitdiagramm, das ein Arbeitsbeispiel und ein Vergleichsbeispiel zeigt. Gemeinsame Steuersignale, die in 3 illustriert sind, geben ein Verschlussöffnen-/-schließensignal und ein Auslösesignal aus der externen Vorrichtung an. Wie in der Zeichnung illustriert, wird der Verschluss aufrechterhalten, immer in einem offenen Zustand zu sein. Zusätzlich kann als das Auslösesignal aus der externen Vorrichtung 200 beispielsweise ein Richtungssignal zum Bewegen des Arms eines Goniometers oder eines Signals, das in jedem gegebenen Zeitintervall erzeugt wird, verwendet werden.
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Im Arbeitsbeispiel 1 wird Strahlung in kontinuierlicher Belichtung ohne Totzeit unter Verwendung von zwei Zählern und abwechselndem Schalten von ihnen detektiert. Im Arbeitsbeispiel 1 beginnt ein erster Zähler das Zählen zur steigenden Flanke eines Auslösesignals. Ein zweiter Zähler ist anfangs in einem Wartezustand, und nachdem die Zähler an der steigenden Flanke eines nächsten Auslösesignals umgeschaltet werden, beginnt er das Zählen. Weiter wird das Auslesen des ersten Zählers, der das Zählen beendet hat, zur gleichen Zeit des Umschaltens gestartet. Nachfolgend können durch Einsetzen der steigenden Flanke des Auslösesignals die Zähler abwechselnd geschaltet werden und können Zähldaten ausgelesen werden.
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In den Vergleichsbeispielen 1 und 2 wird Strahlung unter Verwendung eines Zählers detektiert. Im Vergleichsbeispiel 1 wird das Auslesen an der Flanke eines Auslösesignals aus der externen Vorrichtung 200 begonnen. Anfangs wird ein Blindauslösebetrieb durchgeführt und dann wird das Auslesen der Zähldaten des ersten Zählers gestartet, wenn das Zählen des ersten Zählers an der Flanke des Auslösesignals beendet ist. Dies macht es unnötig, Anfangszähldaten zu verwerfen. Der zweite Zähler startet das Zählen zu dem Zeitpunkt, wenn das Auslesen beendet ist. Auf diese Weise werden das Zählen durch den ersten Zähler und das Auslesen der Zähldaten wiederholt.
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Im Vergleichsbeispiel 2 beginnt der erste Zähler das Zählen an der Flanke des Auslösesignals aus der externen Vorrichtung 200. Die Anfangszählzeit wird länger als die nachfolgende wiederholte Zählzeit. Im Vergleichsbeispiel 2 ist es notwendig, die Anfangszähldaten zu verwerfen. Dann wird das Auslesen der Zähldaten gestartet, wenn der erste Zähler das Zählen an der Flanke des Auslösesignals beendet hat. Das Zählen wird zu dem Zeitpunkt gestartet, wenn das Auslösen beendet ist. Auf diese Weise werden das Zählen des ersten Zählers und das Auslesen der Zähldaten wiederholt.
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Im Arbeitsbeispiel 1 wird die Zählzeit der ersten und zweiten Zähler ohne Totzeit fortgesetzt. In beiden Fällen der Vergleichsbeispiele 1 und 2 ist die Totzeit aufgrund der Auslesezeit aufgetreten und kann eine kontinuierliche Belichtung nicht ermöglicht werden.
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Zweite Ausführungsform
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In der oben erwähnten Ausführungsform werden zwei Zähler bereitgestellt und wird ein Zähler zum Zählen zwischen ihnen umgeschaltet, aber es ist auch möglich, den Zähler zum Zählen nacheinander zwischen drei oder mehr Zählern umzuschalten. Dies ermöglicht es, die Belichtung ohne Auftreten von Totzeit fortzusetzen, selbst in einem Fall, bei dem die Belichtungszeit kürzer als die Auslesezeit ist. 4 ist ein Zeitdiagramm, das einen Fall zeigt, bei dem zwei Zähler (erster und zweiter Zähler) verwendet werden (Arbeitsbeispiel 1), und ein Fall, bei dem drei Zähler (erster bis dritter Zähler) verwendet werden (Arbeitsbeispiel 2).
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Im in 4 illustrierten Arbeitsbeispiel 1 wird eine Zählzeit (Belichtungszeit) jedes Zählers als am kürzesten in einem Fall eingestellt, bei dem zwei Zähler vorgesehen sind, und koinzidiert die Zählzeit mit der Auslesezeit aus jedem Zähler. Das heißt, dass es in einem Fall, bei dem zwei Zähler verwendet werden, um den Auftritt von Totzeit zu verhindern, notwendig ist, die Bedingung: Belichtungszeit ≥ Auslesezeit zu erfüllen.
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Andererseits wird in im 4 illustrierten Arbeitsbeispiel 2 die Zählzeit (Belichtungszeit) jedes Zählers auf am kürzesten in einem Fall eingestellt, bei dem drei Zähler vorgesehen sind, und koinzidiert die Zählzeit mit der Hälfte der Auslesezeit aus jedem Zähler. Das heißt, dass es in dem Fall, bei dem drei Zähler verwendet werden, um den Auftritt einer Totzeit zu verhindern, notwendig ist, die Bedingung: Belichtungszeit ≥ (Auslesezeit)/2 zu erfüllen. Auf diese Weise ist es selbst in einem Fall von drei oder mehr Zählern, falls ein geeigneter Datenpuffer oder parallele Auslesemittel etc. vorgesehen sind, möglich, Totzeit zu eliminieren, wobei die Belichtungszeit gleich oder kleiner als die Auslesezeit ist. Jedoch ist in einem Fall, der einen Puffer verwendet, die Gesamtbelichtungszeit durch die Größe des Puffers beschränkt.
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[Dritte Ausführungsform]
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(Einzelkristallanalysevorrichtung)
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Der Strahlungsdetektor, wie oben erwähnt, kann in einer Röntgenanalysevorrichtung assembliert sein. 5 ist eine Aufsicht, die ein Beispiel einer Röntgenanalysevorrichtung 300 zeigt. Die Röntgenanalysevorrichtung 300, die eine Einzelkristallstrukturanalysevorrichtung ist, beinhaltet eine Röntgenquelle 310; einen Probentisch 320; einen Arm 330; eine Steuereinheit 340 und einen Strahlungsdetektor 100. Die Röntgenquelle 310 ist verschlusslos und strahlt Röntgenstrahlen kontinuierlich auf ein Probe S0.
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Die Messung kann ohne Stoppen der Mess-Achse eines Goniometers mit offenem Verschluss durchgeführt werden, ohne das Wiederholen des Öffnens/Schließens des Verschlusses während der Messung, was somit ermöglicht, den Durchsatz der Messzeit zu verbessern. Der Detektor kann die Menge zum Messen durch ein Signal aus dem Goniometer steuern, während er in dem Belichtungszustand ist, um gemessene Daten für jede Synchronisation des Goniometer-Signals auszugeben.
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Der Probentisch 320 und der Arm 330 sind miteinander verriegelt und können um die Probe S0 bei einer Konstantgeschwindigkeit durch Steuerung des Steuerabschnitts 340 rotiert werden. Der Strahlungsdetektor 100 ist am Ende des Arms 330 vorgesehen und die Bewegung um die Probe S0 wird zusammen mit dem Arm 330 gesteuert.
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Die Röntgenanalysevorrichtung 300, die den Strahlungsdetektor 100, wie oben erwähnt beinhaltet, kann Röntgenstrahlen unter kontinuierlicher Belichtung ohne Totzeit durch Umschalten eines Zählers unter Verwendung beispielsweise eines Steuersignals zum Bewegen des Arms aus dem Steuerabschnitt 340 als einem Auslösesignal zählen. Dies ermöglicht es, ein Röntgendiffraktionsbild in kontinuierlichen Winkeln zu erhalten.
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Als Ergebnis wird beispielsweise im Falle einer Röntgendiffraktionsmessung eine hochgenaue Messung mit kleinem Rmerge ermöglicht. Zusätzlich wird auch durch Durchführen kontinuierlicher Messung (TDI, etc.) unter Verwendung eines Synchronisationssignals eine Messung ohne Berücksichtigung von Daten, welche fehlen, entsprechend der Auslesezeit ermöglicht.
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Vierte Ausführungsform
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Produktionslinie
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6 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel einer Röntgenanalysevorrichtung 400 illustriert. Die Röntgenanalysevorrichtung 400 ist eine Produktionslinie, an der eine Röntgeninspektion möglich ist, und beinhaltet eine Röntgenquelle 410; eine Walze 420; ein Band 425, einen Steuerabschnitt 440; und einen Strahlungsdetektor 100. Die Röntgenquelle 410 ist verschlusslos und strahlt kontinuierlich Röntgenstrahlen auf ein Produkt S1 aus.
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Das Band 425 wird durch Rotation der Walze 420 bewegt, um das Produkt S1 in einer Pfeilrichtung der Zeichnung zu transferieren. Das Band 425 wird bei einer konstanten Geschwindigkeit durch Steuerung des Steuerabschnitts 440 bewegt. Der Strahlungsdetektor 100 ist an der Seite entgegengesetzt zur Röntgenquelle 410 am Band 425 und dem Produkt S1 vorgesehen und die Übertragung des Bands 425 und des Produktes S1 werden gesteuert.
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Da sie den Strahlungsdetektor 100 wie oben erwähnt beinhaltet, kann die Röntgenanalysevorrichtung 400 Röntgenstrahlen unter kontinuierlicher Belichtung ohne Totzeit durch Umschalten von Zählern unter Verwendung von beispielsweise einem Bandsteuersignal aus dem Steuerabschnitt 440 als einem Auslösesignal zählen.
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Experiment
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Der vorliegende Erfinder führte Experimente durch, welche die Konfiguration der Röntgenanalysevorrichtung 300 unter Steuerungen von Arbeitsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1, die in 3 illustriert sind, verwenden. Im Vergleichsbeispiel 1 wurde nur der erste Zähler verwendet. Die Kameralänge betrug 45 mm und der Bewegungswinkel pro einem Rahmen (Bild) betrug 0,5 Grad.
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7 ist eine Tabelle, welche experimentelle Ergebnisse angibt. Wie in 7 gezeigt, war es in Arbeitsbeispiel 1 möglich, ein Röntgendiffraktionsbild (Durchschnittszählwert: 2627, gemessene Reflektionszahl: 8631, unabhängige Reflektionszahl: 1455) zu schießen und es wurde ein experimentelles Ergebnis mit Rmerge von 1,50% und R(> 2σ) von 2,63% erhalten. Weiter konnte im Vergleichsbeispiel 1 ein Röntgendiffraktionsbild (Durchschnittszählwert: 2781, gemessene Reflektionszahl: 8709, unabhängige Reflektionszahl: 1451) geschlossen werden und es wurde ein experimentelles Ergebnis mit Rmerge von 1,57% und R(> 2σ) von 2,67% erhalten. Beide Ergebnisse von Rmerge und R(> 2σ) im Arbeitsbeispiel 1 waren bevorzugt gegenüber jenen im Vergleichsbeispiel 1.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2003-75373 A [0006]
- JP 10-126692 A [0006]
- JP 2830482 [0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Kazuya Hasegawa, Kunio Hirata, Tetsuya Shimizu, Nobutaka Shimizu, Takaaki Hikima, Seiki Baba, Takashi Kumasaka und Masaki Yamamoto, "Development of a shutterless continuous rotation method using an X-ray CMOS detector for protein crystallography", Journal of Applied Crystallography, 2009, 42, 1165–1175 [0006]
- Gregor Hulsen, Christian Broennimann, Eric F.Eikenberry und Armin Wagner, "Protein crystallography with a novel large-area pixel detector", Journal of Applied Crystallography,2006, 39, 550–557 [0006]
