JP2005121400A - X-ray detector and fluorescence x-ray analyzer using it - Google Patents
X-ray detector and fluorescence x-ray analyzer using it Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005121400A JP2005121400A JP2003354581A JP2003354581A JP2005121400A JP 2005121400 A JP2005121400 A JP 2005121400A JP 2003354581 A JP2003354581 A JP 2003354581A JP 2003354581 A JP2003354581 A JP 2003354581A JP 2005121400 A JP2005121400 A JP 2005121400A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- scintillation counter
- storage container
- ray
- ray detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
本発明は、He(ヘリウム)雰囲気下において、シンチレータおよび光電子増倍管を有するシンチレーション計数管からなるX線検出器の長寿命化に関するものである。 The present invention relates to extending the life of an X-ray detector comprising a scintillation counter having a scintillator and a photomultiplier tube in a He (helium) atmosphere.
従来から、X線が照射された試料から発生する蛍光X線を測定して試料を分析する蛍光X線分析装置が知られており、この蛍光X線分析装置に使用されるX線検出器には、重元素分析用のシンチレーション計数管や軽元素分析用のガスフロー型比例計数管などが用いられる(例えば、特許文献1)。また、液体試料等を蛍光X線分析する場合、予め試料室や分光室内がHeガスで置換されたHe雰囲気下で行われる。 Conventionally, a fluorescent X-ray analyzer for measuring a fluorescent X-ray generated from a sample irradiated with X-rays to analyze the sample is known, and an X-ray detector used in this fluorescent X-ray analyzer is known. A scintillation counter for heavy element analysis, a gas flow type proportional counter for light element analysis, or the like is used (for example, Patent Document 1). Further, when fluorescent X-ray analysis is performed on a liquid sample or the like, it is performed in a He atmosphere in which the sample chamber and the spectroscopic chamber are previously replaced with He gas.
前記シンチレーション計数管は、入射X線を蛍光(紫外線)に変換するシンチレータ(蛍光体)、および入射した紫外線から発生させた光電子を増倍する光電子増倍管を備えている。
ところが、従来装置によりHe雰囲気下で試料を蛍光X線分析すると、シンチレーション計数管の増倍機能が短い期間で発揮できなくなり、シンチレーション計数管からなるX線検出器の寿命が短くなるという問題があった。 However, when a sample is subjected to fluorescent X-ray analysis in a He atmosphere using a conventional apparatus, the multiplication function of the scintillation counter cannot be demonstrated in a short period of time, and the life of the X-ray detector comprising the scintillation counter is shortened. It was.
本発明は、前記の問題点を解決して、簡単な構成により、He雰囲気下で寿命を長くできるシンチレーション計数管からなるX線検出器およびこれを備えたX線分析装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an X-ray detector composed of a scintillation counter capable of extending the life under a He atmosphere with a simple configuration and an X-ray analyzer equipped with the X-ray detector. It is said.
前記目的を達成するために、本発明に係るX線検出器は、He雰囲気下に置かれ、シンチレータ、光電子増倍管およびこれらを収納する収納容器を有するシンチレーション計数管からなるものであって、収納容器内部に空気、N2ガス、PRガス、CO2ガス、およびキセノンガスのうちのいずれか1つの気体の流れを生じさせ、この気体の流れにより光電子増倍管内に浸透しようとするHeガスを収納容器内部から外部へ押し出して、光電子増倍管内へのHeガス浸透を阻止するものである。ここで、PRガスとは、Ar90%+CH410%の混合ガスを意味する。 In order to achieve the above object, an X-ray detector according to the present invention comprises a scintillation counter placed in a He atmosphere and having a scintillator, a photomultiplier tube, and a storage container for storing these, A gas flow of any one of air, N 2 gas, PR gas, CO 2 gas, and xenon gas is generated inside the storage container, and this gas flow causes He gas to penetrate into the photomultiplier tube. Is pushed out from the inside of the storage container to prevent He gas permeation into the photomultiplier tube. Here, the PR gas means a mixed gas of Ar 90% + CH 4 10%.
この構成によれば、収納容器内部から外部への気体の流れによって、光電子増倍管内へ浸透してくるHeガスを外部へ押し出す結果、光電子増倍管内へのHeガスの浸透を阻止して収納容器内部のHeガス濃度が高くなるのを防ぐとともに、光電子増倍管内部の高真空を保持できるので、He雰囲気下でも、光電子増倍管の増倍機能を保持できるから、簡単な構成により、シンチレーション計数管からなるX線検出器の寿命を長くすることができる。 According to this configuration, the He gas penetrating into the photomultiplier tube is pushed out by the gas flow from the inside of the housing container to the outside, so that the penetration of the He gas into the photomultiplier tube is prevented and stored. While preventing the He gas concentration inside the container from becoming high and maintaining a high vacuum inside the photomultiplier tube, the multiplication function of the photomultiplier tube can be maintained even in a He atmosphere. The lifetime of the X-ray detector comprising a scintillation counter can be extended.
本発明に係るX線検出器を用いた蛍光X線分析装置は、He雰囲気下に置かれ、シンチレータ、光電子増倍管およびこれらを収納する収納容器を有するシンチレーション計数管と、PRガスまたはキセノンガスを使用するガスフロー型比例計数管とからなるX線検出器を備えたものであって、前記X線検出器は、シンチレーション計数管の収納容器内部にガスフロー型比例計数管からのPRガスまたはキセノンガスの気体の流れを生じさせ、この気体の流れにより光電子増倍管内に浸透しようとするHeガスを収納容器内部から外部へ押し出して、光電子増倍管内へのHeガス浸透を阻止するものである。 An X-ray fluorescence analyzer using an X-ray detector according to the present invention is a scintillation counter having a scintillator, a photomultiplier tube, and a storage container for storing these, PR gas, or xenon gas. An X-ray detector comprising a gas flow type proportional counter using a gas flow type proportional counter, and the X-ray detector has a PR gas from the gas flow type proportional counter inside the storage container of the scintillation counter A gas flow of xenon gas is generated, and the He gas to be penetrated into the photomultiplier tube is pushed out from the inside of the storage container by this gas flow to prevent the He gas permeation into the photomultiplier tube. is there.
この構成によれば、収納容器内部から外部への、ガスフロー型比例計数管からのPRガスまたはキセノンガスの気体の流れによって、光電子増倍管内へ浸透してくるHeガスを外部へ押し出す結果、光電子増倍管内へのHeガスの浸透を阻止して収納容器内部のHeガス濃度が高くなるのを防ぐとともに、光電子増倍管内部の高真空を保持できるので、He雰囲気下でも、光電子増倍管の増倍機能を保持できるから、また既設のガスフロー型比例計数管からのPRガスまたはキセノンガスを用いることから、簡単な構成により、シンチレーション計数管からなるX線検出器の寿命を低コストで長くすることができる。 According to this configuration, the He gas penetrating into the photomultiplier tube is pushed out by the gas flow of the PR gas or the xenon gas from the gas flow type proportional counter tube from the inside to the outside, While preventing the He gas from penetrating into the photomultiplier tube to prevent the He gas concentration inside the storage container from increasing, it is possible to maintain a high vacuum inside the photomultiplier tube. Since the multiplication function of the tube can be maintained, and PR gas or xenon gas from the existing gas flow type proportional counter is used, the life of the X-ray detector consisting of the scintillation counter can be reduced by a simple configuration. Can be long.
好ましくは、シンチレーション計数管は、可とう性の高分子パイプ内に給電および信号出力用の電線を収納してなるものであり、シンチレーション計数管の収納容器内部から前記高分子パイプ内を介して外部へ前記気体の流れを生じさせるものである。したがって、既設の部品である高分子パイプを用いて、光電子増倍管内へのHeガス浸透を阻止するので、より低コストでX線検出器の寿命を長くすることができる。 Preferably, the scintillation counter tube is a flexible polymer pipe containing power supply and signal output wires, and the scintillation counter tube is externally connected to the outside through the polymer pipe. The gas flow is generated. Therefore, since the polymer pipe, which is an existing component, is used to prevent He gas permeation into the photomultiplier tube, the lifetime of the X-ray detector can be extended at a lower cost.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るX線検出器を備えた蛍光X線分析装置を示す概略構成図である。この蛍光X線分析装置は例えば波長分散型であり、試料SにX線B1を照射するX線管2、試料Sから発生する蛍光X線B2を平行化するスリット3、蛍光X線B2を分光する分光結晶4、分光された蛍光X線B2を検出するX線検出器5、および分光結晶4とX線検出器5とを一定の角度関係を保って回動させる図示しないゴニオメータを備えている。試料Sは例えば液体や粉体などの試料であり、壁8、9により形成された装置内部、つまりX線管室12、試料室13および分光室14内はHe雰囲気に置換されている。分光結晶4は例えば回転機構を有する結晶交換機16により蛍光X線B2の波長に応じて交換される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a fluorescent X-ray analyzer equipped with an X-ray detector according to an embodiment of the present invention. This fluorescent X-ray analyzer is, for example, a wavelength dispersion type, and an
X線検出器5は、重元素分析用のシンチレーション計数管(シンチレータカウンタ)17と、軽元素分析用のガスフロー型比例計数管18とを備えている。シンチレーション計数管17は、入射X線を蛍光(紫外線)に変換するシンチレータ(蛍光体)22と、このシンチレータ22に隣接して配置されて、入射した紫外線から発生させた光電子を増倍する光電子増倍管23と、これらを収納する例えば金属製の収納容器24とを備え、収納容器24に取り付けられた可とう性の高分子パイプ内26に電源供給用および信号出力用の電線を収納して構成されている。収納容器24内は通常大気状態にある。光電子増倍管23は、図示しない光電陰極、複数段のダイノードおよび陽極からなる電子増倍機構を、高真空に保持されたガラス容器25の中に収納してなる。
The
シンチレーション計数管17に入射したX線はシンチレータ22により蛍光(紫外線)に変換され、これが光電子増倍管23に入射する。そして、光電子増倍管23の電子増倍機構により、まず光電陰極の光電面に紫外線が当ると光電子を放出し、この光電子が第1段のダイノードに当り2次電子を発生し、以後のダイノードで電子流は次々と増倍されて、陽極にパルスを発生する。
X-rays incident on the
一方、PRガス(Ar90%+CH410%の混合ガス)を使用するガスフロー型比例計数管18は、陰極である本体(円筒部)32と、その内部中心にそって設けられた陽極の芯線33と、円筒部32の一部に設けられてポリエステルやポリプロピレンなどのフィルムからなるX線入射窓34と、円筒部32に取り付けられたガスフロー用のチューブ35とを備え、可とう性の高分子パイプ36内に電源供給用および信号出力用の電線を収納して構成されている。PRガスは例えば数ミリリットル/分〜数100ミリリットル/分のガス量で流される。
On the other hand, the gas flow type
シンチレーション計数管17およびガスフロー型比例計数管18に用いられている高分子パイプ26、36は、X線検出器5がゴニオメータにより回動するので、例えばポリウレタンのような可とう性を有する材料からなる。
Since the
ここで、He雰囲気下で試料Sを蛍光X線分析する場合、分光室14内部もHe雰囲気に置換されているので、シンチレーション計数管17の高分子パイプ26の外側周囲にHeガスが充満していることとなる。この高分子パイプ26に用いられる高分子材料は一般にHeガスを透過させやすく、パイプ26内に浸透したHeガスはやがて収納容器24の内部に侵入して、徐々に収納容器24内部のHeガス濃度が高くなる。所定濃度以上になるとHeガスはガラスを透過するため、光電子増倍管23のガラス容器25をHeガスが透過して、その内部に浸透する。
Here, in the case where the sample S is subjected to fluorescent X-ray analysis in the He atmosphere, the inside of the
そうすると、前記電子増倍機構の電子流の増倍過程において、電子流が浸透したHeガスに衝突して、イオン化しノイズとなって、増倍効果が減少し、光電子増倍管23の増倍機能が破壊されることとなる。このように、He雰囲気下では、シンチレーション計数管17の寿命、つまり使用開始から時間経過に伴って破壊するまでの時間が短くなる。なお、空気中にも微量のHeガスが含まれているがその濃度は低いため、該Heガスはガラスを透過せず、大気中に光電子増倍管が置かれても、その増倍機構は損なわれない。
Then, in the multiplication process of the electron flow of the electron multiplication mechanism, the electron flow collides with the permeated He gas, becomes ionized noise, reduces the multiplication effect, and the multiplication of the
これに対して、本実施形態では、シンチレーション計数管17の高分子パイプ26の中にさらに細い高分子パイプ27を設けて、この高分子パイプ27から収納容器24内部へ例えばガスフロー型比例計数管18のチューブ35からのPRガスを送り込んで、該内部から高分子パイプ26と高分子パイプ27間の通路を介して外部へ流れるPRガスの流れを生じさせ、このPRガスの流れにより光電子増倍管23内に浸透しようとするHeガスを収納容器24内部から外部へ押し出して、光電子増倍管23内へのHeガス浸透を阻止する。また、PRガスは、ガラスに対する透過性の少ない気体であるので、これをシンチレーション計数管17の収納容器24内で流しても、光電子増倍管23内部における高真空は保持される。
On the other hand, in the present embodiment, a
これにより、シンチレーション計数管17の収納容器24内部から外部へのPRガスの流れによって、光電子増倍管23内へ浸透してくるHeガスを外部へ押し出す結果、光電子増倍管23内へのHeガスの浸透を阻止して収納容器24内部のHeガス濃度が高くなるのを防ぐとともに、光電子増倍管23内部の高真空を保持できるので、He雰囲気下でも、光電子増倍管23の増倍機能を保持できるから、簡単な構成により、シンチレーション計数管17からなるX線検出器5の寿命を長くすることができる。また、既設のガスフロー型比例計数管18からのPRガスを用いるとともに、収納容器24内部から既設の部品である高分子パイプ26内を介して外部へ空気の流れを生じさせるものであるので、低コストでX線検出器5の寿命を長くすることができる。
As a result, the He gas penetrating into the
なお、この実施形態では、収納容器24内部にPRガスの流れを生じさせているが、PRガスに代えて、キセノンガスを用いてもよい。
In this embodiment, the flow of the PR gas is generated inside the
また、この実施形態では、分光室14外部でガスフロー型比例計数管18のチューブ35から高分子パイプ26を介して収納容器24内部にPRガスの流れを生じさせているが、分光室14内で破線で示すように、ガスフロー型比例計数管18とシンチレーション計数管17間にバイパス通路40を設けて、このバイパス通路40を介してガスフロー型比例計数管18からのPRガスの流れを生じさせてもよい。
In this embodiment, the PR gas flows outside the
なお、この実施形態では、シンチレーション計数管17の収納容器24内部にガスフロー型比例計数管18からのPRガスの流れを生じさせているが、このPRガスに代えて、別個に高分子パイプ27から収納容器24へエアーポンプなどで空気、N2ガス、またはCO2ガスを送り込んで、各気体の流れを生じさせるようにしてもよい。前記した空気、N2ガス、CO2ガス、およびキセノンガスは、PRガスと同様に、いずれもガラスに対する透過性の少ない気体であるので、これらの気体をシンチレーション計数管17の収納容器24内で流しても、光電子増倍管23における高真空は保持される。
In this embodiment, the flow of PR gas from the gas flow type
なお、この実施形態では、X線検出器5として、シンチレーション計数管17およびガスフロー型比例計数管18の両方を用いているが、シンチレーション計数管17を単独で用いてもよい。
In this embodiment, both the
5:X線検出器
14:分光室
17:シンチレーション計数管
18:ガスフロー型比例計数管
22:シンチレータ
23:光電子増倍管
26:高分子パイプ
S:試料
5: X-ray detector 14: Spectroscopic chamber 17: Scintillation counter 18: Gas flow type proportional counter 22: Scintillator 23: Photomultiplier 26: Polymer pipe S: Sample
Claims (4)
収納容器内部に空気、N2ガス、PRガス、CO2ガス、およびキセノンガスのうちのいずれか1つの気体の流れを生じさせ、この気体の流れにより光電子増倍管内に浸透しようとするHeガスを収納容器内部から外部へ押し出して、光電子増倍管内へのHeガス浸透を阻止するものであるX線検出器。 An X-ray detector placed in a He atmosphere and comprising a scintillator, a photomultiplier tube, and a scintillation counter having a storage container for storing them,
A gas flow of any one of air, N 2 gas, PR gas, CO 2 gas, and xenon gas is generated inside the storage container, and this gas flow causes He gas to penetrate into the photomultiplier tube. An X-ray detector that extrudes He from the inside of the storage container to the outside and prevents He gas permeation into the photomultiplier tube.
前記X線検出器は、シンチレーション計数管の収納容器内部にガスフロー型比例計数管からのPRガスまたはキセノンガスの気体の流れを生じさせ、この気体の流れにより光電子増倍管内に浸透しようとするHeガスを収納容器内部から外部へ押し出して、光電子増倍管内へのHeガス浸透を阻止するものである蛍光X線分析装置。 An X-ray detector placed under a He atmosphere and comprising a scintillator, a photomultiplier tube and a scintillation counter having a storage container for storing these, and a gas flow type proportional counter using PR gas or xenon gas X-ray fluorescence analyzer,
The X-ray detector generates a gas flow of PR gas or xenon gas from the gas flow type proportional counter inside the storage container of the scintillation counter tube, and tries to penetrate into the photomultiplier tube by this gas flow. A fluorescent X-ray analyzer that extrudes He gas from the inside of the storage container to the outside and prevents He gas from penetrating into the photomultiplier tube.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003354581A JP4303080B2 (en) | 2003-10-15 | 2003-10-15 | X-ray fluorescence analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003354581A JP4303080B2 (en) | 2003-10-15 | 2003-10-15 | X-ray fluorescence analyzer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005121400A true JP2005121400A (en) | 2005-05-12 |
JP4303080B2 JP4303080B2 (en) | 2009-07-29 |
Family
ID=34612444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003354581A Expired - Fee Related JP4303080B2 (en) | 2003-10-15 | 2003-10-15 | X-ray fluorescence analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4303080B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104931999A (en) * | 2015-03-27 | 2015-09-23 | 安徽养和医疗器械设备有限公司 | Solid scintillation vial |
CN105247354A (en) * | 2013-05-27 | 2016-01-13 | 株式会社岛津制作所 | X-ray fluorescence analyzer |
-
2003
- 2003-10-15 JP JP2003354581A patent/JP4303080B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105247354A (en) * | 2013-05-27 | 2016-01-13 | 株式会社岛津制作所 | X-ray fluorescence analyzer |
CN104931999A (en) * | 2015-03-27 | 2015-09-23 | 安徽养和医疗器械设备有限公司 | Solid scintillation vial |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4303080B2 (en) | 2009-07-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Blasse et al. | A general introduction to luminescent materials | |
Irwin et al. | Observation of electromagnetic radiation from deexcitation of the 229 Th isomer | |
US9063160B2 (en) | Method for liberating and detecting nitric oxide from nitrosothiols and iron nitrosyls in blood | |
Lawrence | Quenching and radiation rates of CO (a 3Π) | |
JP5981834B2 (en) | Apparatus and method for detecting deterioration of ultraviolet lamp | |
JP4303080B2 (en) | X-ray fluorescence analyzer | |
CN109342482B (en) | Scintillation detection device and method and application thereof | |
Bickel | Mean lives of some excited states in multiply ionized oxygen and neon | |
Carver et al. | Ionization chambers for the vacuum ultra-violet | |
WO2012032816A1 (en) | Radiological image detector | |
US5783828A (en) | Apparatus and method for tritium measurement by gas scintillation | |
JPWO2008059966A1 (en) | Proportional counter | |
Dandl et al. | Fluorescence of nitrogen and air | |
US3126479A (en) | X-ray analyzer system with ionization | |
US4983844A (en) | Fast atomic line filter | |
Fraga et al. | Study of scintillation light from microstructure based detectors | |
Brown et al. | α-Ray induced luminescence of gases | |
US2649554A (en) | Radiation indicator | |
Khalid et al. | Economical and Efficient Detector for Fluorescent X-Ray Absorption Spectroscopy | |
Ledingham et al. | Wavelength dependence of laser induced ionisation in proportional counters | |
Imhof et al. | Lifetime measurements by an electron photon coincidence method | |
US4871915A (en) | Detector for bremsstrahlung-isochromatic-spectroscopy (BIS) | |
EP4201879A1 (en) | Inspection device | |
Podkopaev et al. | Experimental research of XeBr excimer molecule luminescence in Ar-Xe-C2HBrClF3 gas mixture with high energy particles excitation | |
Smith et al. | Measurement of the Metastable Lifetime for the 2s22p2 1S0 Level in O2+ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060725 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081208 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20090113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090203 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090226 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090421 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090423 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120501 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130501 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140501 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |