JP2004109137A - 放射線測定装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 測定システム100においては、入射ビーム102が、ビーム112としてフィルタ120を通過してビーム132として出現し、このビーム132は検出器150に供給される。ビーム106は、ビーム116としてフィルタ120を通過してビーム136として出現し、このビーム136は検出器155に供給される。検出器150および155は、それぞれのフィルタにかけられた信号を、それぞれ信号処理回路160へ出力する。信号処理回路160は、アレイ中における強度の空間分布を分析し、例えばルックアップテーブルとの比較によって、入射するビーム101の波長を求める。
【選択図】 図4
Description
λ0は、垂直入射でのピーク中央波長、
Neは、外部媒体の屈折率、
N*は、フィルタの有効屈折率、
θは、入射角度である。
S1,S2,S1’,S2’は、4つのフィルタ経路から生じる信号、
F0およびF0’は、信号パワーPRでの、各サブシステムについての交差ポイントでの各フィルタの透過率に関連するそれぞれの信号、
Δλは、サブシステムの交差ポイントに対する、求められるべき波長変化、
ΔTは、温度変化である。
120,220,320,440,445,740,840 フィルタ
150,155,250,255,350 検出器
160,260,360 信号処理回路
365 温度検知素子
450,451,452,453,750,751,752,850,852 光検出器
730,830 ビームデフレクタ
Claims (33)
- 放射源からの放射線の波長関連特性を求めるための放射線測定装置であって、
第1の入射角度で波長感度フィルタを経る第1のビーム経路であって、入力放射線の第1のビームを受け入れ、第1のフィルタにかけられたビームを出力する第1のビーム経路と、
前記第1の入射角度と異なる第2の入射角度で波長感度フィルタを経る第2のビーム経路であって、入力放射線の第2のビームを受け入れ、第2のフィルタにかけられたビームを出力する第2のビーム経路と、
前記第1のフィルタにかけられたビームを受け入れ、対応する第1の検出信号を出力するように位置決めされた放射線検出器を備える第1の検出チャネルと、
前記第2のフィルタにかけられたビームを受け入れ、対応する第2の検出信号を出力するように位置決めされた放射線検出器を備える第2の検出チャネルとを備え、
前記第1の入射角度で波長感度フィルタを経る第1のビーム経路と前記第2の入射角度で波長感度フィルタを経る第2のビーム経路とは、実質的に同一の波長感度フィルタを経ることを特徴とする放射線測定装置。 - さらに、前記第1および第2の検出信号を入力し、少なくとも前記第1および第2の検出信号値を含む少なくとも1つの信号比を求める信号処理回路を備えることを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。
- 前記少なくとも1つの信号比は、装置へ入力される放射線の放射線波長と放射線周波数との少なくとも1つを示す信号比を備えることを特徴とする請求項2記載の放射線測定装置。
- 前記第1のビーム経路は、名目上、前記波長感度フィルタの表面に対して垂直であることを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。
- 入力放射線波長の公称操作範囲に渡って操作可能であり、
前記第1ビーム経路の前記波長感度フィルタの透過率は、前記公称操作範囲に渡る入力放射線波長の増加に従って増加し、
前記第2ビーム経路の前記波長感度フィルタの透過率は、前記公称操作範囲に渡る入力放射線波長の増加に従って増加し、
前記第1および第2の検出信号は、名目上、前記公称操作範囲に渡って異なることを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。 - 入力放射線波長の公称操作範囲に渡って操作可能であり、
前記第1ビーム経路の前記波長感度フィルタの透過率は、前記公称操作範囲に渡る入力放射線波長の減少に従って減少し、
前記第2ビーム経路の前記波長感度フィルタの透過率は、前記公称操作範囲に渡る入力放射線波長の減少に従って減少し、
前記第1および第2の検出信号は、名目上、前記公称操作範囲に渡って異なることを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。 - 入力放射線波長の公称操作範囲に渡って操作可能であり、
前記第1のビーム経路および前記第2のビーム経路の1つの前記波長感度フィルタの透過率は、前記公称操作範囲に渡る入力放射線波長の減少に従って減少し、
前記第1のビーム経路および前記第2のビーム経路の他方の前記波長感度フィルタの透過率は、前記公称操作範囲に渡る入力放射線波長の減少に従って減少することを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。 - 前記実質的に同一の波長感度フィルタは、バンドパスフィルタを備えることを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。
- 前記実質的に同一の波長感度フィルタは、単一のフィルタの一部を備えることを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。
- 前記単一のフィルタは、バンドパスフィルタを備えることを特徴とする請求項9記載の放射線測定装置。
- 前記バンドパスフィルタは、10ナノメータ以下の半値全幅の範囲を備えることを特徴とする請求項10記載の放射線測定装置。
- 前記バンドパスフィルタは、5ナノメータ以下の半値全幅の範囲を備えることを特徴とする請求項10記載の放射線測定装置。
- 前記第1の検出チャネルは、第1の放射線検出器を備え、前記第2の検出チャネルは、第2の放射線検出器を備えることを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。
- 前記放射線源からの前記放射線の入射発散ビームは、入力放射線の前記第1および第2のビームを生成することを特徴とする請求項13記載の放射線測定装置。
- さらに、入力放射線を受け入れ、それぞれの入射角度でのそれぞれのビーム経路に沿った入力放射線の前記第1および第2のビームの少なくとも1つを供給するように位置決めされた第1のビーム偏向素子を備えることを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。
- 前記第1のビーム偏向素子は、第1の格子を備えることを特徴とする請求項15記載の放射線測定装置。
- 入力放射線の第2のビームは、前記第1の格子によって供給された、偏向された1次ビームであることを特徴とする請求項16記載の放射線測定装置。
- 第1の検出チャネルは、第1の放射線検出器を備え、前記第2の検出チャネルは、第2の放射線検出器を備えることを特徴とする請求項15記載の放射線測定装置。
- さらに、少なくとも前記第2のフィルタにかけられたビームを受け入れ、前記第2の検出チャネルによって受け取られるべき前記第2のフィルタにかけられたビームの少なくとも一部を偏向するように位置決めされた第2のビーム偏向素子を備えることを特徴とする請求項15記載の放射線測定装置。
- 前記第2のビーム偏向素子は、第2の格子を備えることを特徴とする請求項19記載の放射線測定装置。
- 前記第1の検出チャネルの前記放射線検出器と前記第2の検出チャネルの前記放射線検出器とは、同一の放射線検出器を備え、
さらに、前記第2のビーム偏向素子と前記放射線検出器との間に位置するシャッタを備え、前記シャッタは、前記第1の検出チャネルを提供するための前記第1のフィルタにかけられたビームの通過と、前記第2の検出チャネルを提供するための前記第2のフィルタにかけられたビームの通過とを切り換えることが可能であることを特徴とする請求項19記載の放射線測定装置。 - さらに、前記実質的に同一の波長感度フィルタの少なくとも1つに近接して位置決めされた少なくとも1つの温度検知素子を備え、前記少なくとも1つの温度検知素子は、前記実質的に同一の波長感度フィルタの温度を示す温度信号を出力することを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。
- さらに、前記第1および第2の検出信号および前記温度信号を入力し、少なくとも前記第1および第2の検出信号値を備える少なくとも1つの温度補正された信号比を求める信号処理回路を備えることを特徴とする請求項22記載の放射線測定装置。
- さらに、入力放射線を受け入れ、前記第1の入射角度での第1のビーム経路に沿った入力放射線の前記第1のビームを出力するように位置決めされている第1の温度検出ビームデフレクタと、
入力放射線を受け入れ、前記第2の入射角度での第2のビーム経路に沿った入力放射線の前記第2のビームを出力するように位置決めされている第2の温度検出ビームデフレクタとを備え、
前記第1の入射角度は、前記第1のビーム経路の前記波長感度フィルタのフィルタ特性における温度誘導変化に起因する前記第1の検出信号における潜在的変化が、前記第1の入射角度の調整によって少なくとも部分的に補正されるように、前記第1の温度検出ビームデフレクタの温度に基づいて調整され、
前記第2の入射角度は、前記第2のビーム経路の前記波長感度フィルタのフィルタ特性における温度誘導変化に起因する前記第2の検出信号における潜在的変化が、前記第2の入射角度の調整によって少なくとも部分的に補正されるように、前記第1の温度検出ビームデフレクタの温度に基づいて調整されることを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。 - 第3の入射角度で波長感度フィルタを経る第3のビーム経路であって、入力放射線の第3のビームを受け入れ、第3のフィルタにかけられたビームを出力する第3のビーム経路と、
前記第3のフィルタにかけられたビームを受け入れ、対応する第3の検出信号を出力するように位置決めされた放射線検出器を備える第3の検出チャネルと、
入力放射線を受け入れ、前記第3の入射角度で第3のビーム経路に沿った入力放射線の前記第3のビームを出力するように位置決めされている温度検出ビームデフレクタとを備え、
前記第1の入射角度で波長感度フィルタを経る第1のビーム経路と前記第2の入射角度で波長感度フィルタを経る第2のビーム経路と前記第3の入射角度で波長感度フィルタを経る第3のビーム経路とは、実質的に同一の波長感度フィルタを経由し、
前記第3の入射角度は、前記第2のビーム経路の前記波長感度フィルタのフィルタ特性における温度誘導変化に起因する前記第3の検出信号における潜在的変化が、前記第3の入射角度の調整によって少なくとも部分的に補正されるように、前記温度検出ビームデフレクタの温度に基づいて調整されることを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。 - 第3の入射角度で波長感度フィルタを経る第3のビーム経路であって、入力放射線の第3のビームを受け入れ、第3のフィルタにかけられたビームを出力する第3のビーム経路と、
第4の入射角度で波長感度フィルタを経る第4のビーム経路であって、入力放射線の第4のビームを受け入れ、第4のフィルタにかけられたビームを出力する第4のビーム経路と、
前記第3のフィルタにかけられたビームを受け入れ、対応する第3の検出信号を出力するように位置決めされた放射線検出器を備える第3の検出チャネルと、
前記第4のフィルタにかけられたビームを受け入れ、対応する第4の検出信号を出力するように位置決めされた放射線検出器を備える第4の検出チャネルとを備え、
前記第3の入射角度で波長感度フィルタを経る第3のビーム経路と前記第4の入射角度で波長感度フィルタを経る第4のビーム経路とは、実質的に同一の波長感度フィルタを経由し、
前記第1および第2のビーム経路の前記実質的に同一のフィルタは、前記第3および第4のビーム経路の前記実質的に同一のフィルタと異なる温度感度を有することを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。 - さらに、第1の格子および第2の格子を備え、
前記第1の格子は、入力放射線を受け入れ、少なくとも入力放射線の第1の予備ビームを前記第1の入射角度で前記第2の格子へ、入力放射線の第2の予備ビームを前記第4の入射角度で前記第2の格子へ供給するように位置決めされ、
前記第2の格子は、入力放射線の前記第1の予備ビームを受け入れ、入力放射線の前記第1のビームを前記第1の入射角度で前記第1のビーム経路に沿って、入力放射線の前記第2のビームを前記第2の入射角度で前記第2のビーム経路に沿って供給し、入力放射線の前記第2の予備ビームを受け入れ、入力放射線の前記第4のビームを前記第4の入射角度で前記第4のビーム経路に沿って、入力放射線の前記第3のビームを前記第3の入射角度で前記第3のビーム経路に沿って供給するように位置決めされることを特徴とする請求項26記載の放射線測定装置。 - 前記第1および第2のビーム経路の前記実質的に同一のフィルタと前記第3および第4のビーム経路の前記実質的に同一のフィルタとは、全て、実質的に同一の波長依存透過特性を有することを特徴とする請求項26記載の放射線測定装置。
- 装置が1000立方ミリメートル以下の体積内に収まることを特徴とする請求項1記載の放射線測定装置。
- さらに、放射線源からの放射線を受け入れるための第1の端部と、少なくとも1つの波長感度フィルタに対して固定された配置状態で源放射線を伝えるように位置決めされた第2の端部とを有する少なくとも1つの源入力光ファイバを備えることを特徴等する請求項1記載の放射線測定装置。
- 放射源からの放射線の波長関連特性を求めるための放射線測定方法であって、
第1の入射角度で波長感度フィルタを経る第1のビーム経路に沿った前記放射源からの入力放射線の第1ビームを受け入れる工程と、
前記第1のビーム経路からの第1のフィルタにかけられたビームを出力する工程と、
前記第1の入力角度と異なる第2の入射角度で波長感度フィルタを経る第2のビーム経路に沿った前記放射源からの入力放射線の第2ビームを受け入れる工程と、
前記第2のビーム経路からの第2のフィルタにかけられたビームを出力する工程と、
第1の検出チャネルに沿って位置決めされている放射線検出器で第1のフィルタにかけられたビームを受け入れ、第1の検出信号を出力する工程と、
第2の検出チャネルに沿って位置決めされている放射線検出器で第2のフィルタにかけられたビームを受け入れ、第2の検出信号を出力する工程とを備え、
前記第1の入射角度で波長感度フィルタを経る第1のビーム経路と前記第2の入射角度で波長感度フィルタを経る第3のビーム経路とは、実質的に同一の波長感度フィルタを経ることを特徴とする放射線測定方法。 - さらに、前記第1および第2の検出チャネル信号を処理し、少なくとも第1および第2の検出チャネル信号値の比を備える少なくとも1つの信号比を求める工程を備え、前記少なくとも1つの信号比は、放射線源からの放射線の放射線波長および放射線周波数の少なくとも1つを示す信号比を備えることを特徴とする請求項31記載の放射線測定方法。
- 前記実質的に同一の波長感度フィルタは、単一のフィルタの一部を備えることを特徴とする請求項31記載の放射線測定方法。
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