JP2014025709A - 放射線測定方法および放射線測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】放射線源から放射され、試料を透過してくる放射線を放射線測定器により検出し、大気変動による検出感度の補償を行って坪量の測定を行う放射線測定方法において、前記大気変動による検出感度の補償を行うに際しては、予め大気圧、温度、湿度の少なくとも一つを変化させて被測定物の大気変動に対する感度を求めておき、この感度を大気変動に対する被測定物の坪量補正値に反映させて坪量補正を行うことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
シート状の試料1は右から左方向へ一定速度で流れており、この試料を略直行するように放射線源ヘッド(下側・・・以下線源という)2と電離箱等の検出器ヘッド(上側・・・以下検出器という)3が一対となって試料1を走査する形態で測定を行っている。
ここで、図5に示す走査型測定器であっても、図6に示す全面測定型測定器であっても校正の際には試料1を一旦取り除いて行う。
比較的測定値に影響を与え易い温度変化を小さくするために測定経路の空気層に恒温化した空気を流す等の対策も考えられるが、空気消費が多いことや恒温化のためのヒータ電力が掛かるという問題があり、気圧変化からは免れられない等の問題がある。
放射線源から放射され、試料を透過してくる放射線を放射線測定器により検出し、大気変動による検出感度の補償を行って坪量の測定を行う放射線測定方法において、前記大気変動による検出感度の補償を行うに際しては、予め大気圧、温度、湿度の少なくとも一つを変化させて被測定物の大気変動に対する感度を求めておき、この感度を大気変動に対する被測定物の坪量補正値に反映させて坪量補正を行うことを特徴とする。
前記大気圧、温度、湿度の少なくとも一つを変化させた状態における被測定物の大気変動に対する感度を記憶し、その記憶に基づいて大気変動に感度補正を加えた坪量化を行い、この感度補正を加えて坪量化した値を試料坪量演算結果から減算することを特徴とする。
放射線源から放射され、試料を透過してくる放射線を放射線測定器により検出し、大気変動による検出感度の補償を行って坪量の測定を行う放射線測定装置において、前記放射線源と被検査物の間に、放射線の入射窓と出射窓と被検査物との間の空間に密閉構造の容器を設置し、この容器内の大気圧、温度、湿度の少なくともひとつを変化させるように構成したことを特徴とする。
前記大気圧、温度、湿度の少なくとも一つを変化させた状態における被測定物の大気変動に対する感度を記憶する記憶手段と、該記憶手段記憶したデータに基づいて大気変動の坪量化を行う演算手段と、この坪量化した値を試料坪量演算結果から減算する大気坪量感度減算手段を備えたことを特徴とする。
前記密閉容器に形成される入射窓及び出射窓の材質は、軽金属または樹脂を含むシート状の材質であることを特徴とする。
放射線測定器は、複数の素子が列状に形成されていることを特徴とする。
前記放射線源は、X線、β線、γ線、赤外線、マイクロ波、可視光線、紫外線、超音波のいずれかを用いることを特徴とする。
未知な測定試料であっても、大気の坪量変化による感度補正を適切に行うことができるので、坪量測定値の測定精度を向上させることができる。
また、測定試料の坪量が変化した場合にも感度補正を行うことで適切な補正値を与えることができるので、坪量測定値の測定精度を向上させることができる。
図1は本発明の実施形態の一例を示す放射線検出装置の概略斜視図、図2は放射線測定装置の線源、検出器、密閉容器及び試料の関係を示す側面図である。この装置は図6に示す従来例と同様放射線源(X線)2aとX線ラインセンサ(放射線検出器)3aが正対して設置されている。線源2aと密閉容器6の上面は近接して配置され、試料(被検査物)1は線源2aから離れた位置で且つ、X線ラインセンサの上方に接触若しくは僅か上方に配置されている。
また、この密閉容器6は加圧または減圧を行うが、加圧/減圧は大気圧の変動に合わせる程度なので密閉容器6の上面の薄膜6a、下面の薄膜6bも高い剛性は不要である。
PV=nRT=(W/m)RT・・・1
W=m(PV/RT)・・・・・・2
ここで、m:平均分子量(大気はO2とN2窒素が1:4で構成されているとして、その平均分子量は、32×1/5+28×4/5=28.8)
W:重量[g]
n:モル数
R:リュードベリ定数(1モルの気体定数=
8.314472(75)[J・mol−1・K−1])
P:気体の圧力[Pa]
V:体積[m3]
飽和水蒸気量は、上記近似式と1式の気体の状態方程式を用いて算出することができる。
湿度がもたらす水蒸気の分圧に従って、乾燥大気のモル数が変化する。水蒸気1molの増加に対し、分子数比(約28.8/18)に応じた乾燥大気が減じられる事となる。
このような系で、加減圧もしくは加温/降温を行うことで大気層の坪量を変化させる事ができる。
大気の坪量変化は、試料を外した状態での検出器の信号から求めても良いし、温湿度、圧力の一部もしくは全てを用いて計算しても良い。
この際、被測定物となる試料サンプルの坪量範囲内において坪量の異なる幾つかのサンプルについて同様の測定を行っておけば、適用範囲を随時拡大することができる。実際に被測定物の測定を行う際には、これらの係数を補償量に反映させて大気変動の補償を行なうことができる。
なお、図(a,b)は坪量測定を開始した時点で同時に進行し、図4(c)は測定に先立って大気感度を取得しデータベースを作成するためのフローを示している。
ステップ1”:試料サンプルを設置する。
ステップ2”:密閉容器内の圧力、温度、湿度の少なくともひとつを操作し、
ステップ3”:試料サンプルの大気感度を取得する。
Step1:試料を透過した放射線の信号を測定する。
Step2:検量線を用い、
Step3:厚さ(坪量)を求める。
Step1’:大気変動信号測定を行う。
Step2’:予め図4(c)のステップ3”で取得していた大気感度データベース(テーブルや検量線等)を用いて感度補正後の大気変動の坪量化した値を得る。感度補正は、試料坪量に対する大気の感度係数と大気坪量の変化を積算して行う。
Step4:ステップ3で計算していた坪量から図4(b)のステップ3’で求めていた坪量を減算(大気坪量感度減算)し、
Step5:補正後の坪量を求め、
Step6:補正された坪量を測定値として出力する。
以上のステップにより試料の坪量と感度に応じた厚さ測定の補償を行なうことができる。
また、測定試料の坪量が変化した場合にも感度補正を行うことで適切な補正値を与えることができるので、坪量測定値の測定精度を向上する。
また、図4(c)のフローにおいて、「図4(c)は測定に先立って大気感度を取得しデータベースを作成する」と説明したが、データベースを作成した後は、密閉容器を取り外してもよい。その場合、チャンバに用いたのと同様の窓材をチャンバの無い状態でも配置しておくか、または窓材の減衰分に相当する分を検量線にあらかじめ取り込んでおくか、あるいは窓材坪量に相当する量を演算によりデータベース若しくは測定値に対して補正する。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
2、2a 放射線源
3 検出器ヘッド(電離箱)
3a 放射線測定器(ラインカメラ)
4 O型フレーム
5 厚さ(坪量)測定装置
6 密閉容器
Claims (7)
- 放射線源から放射され、試料を透過してくる放射線を放射線測定器により検出し、大気変動による検出感度の補償を行って坪量の測定を行う放射線測定方法において、前記大気変動による検出感度の補償を行うに際しては、予め大気圧、温度、湿度の少なくとも一つを変化させて被測定物の大気変動に対する感度を求めておき、この感度を大気変動に対する被測定物の坪量補正値に反映させて坪量補正を行うことを特徴とする放射線検出方法。
- 前記大気圧、温度、湿度の少なくとも一つを変化させた状態における被測定物の大気変動に対する感度を記憶し、その記憶に基づいて大気変動に感度補正を加えた坪量化を行い、この感度補正を加えて坪量化した値を試料坪量演算結果から減算することを特徴とする請求項1に記載の放射線測定方法。
- 放射線源から放射され、試料を透過してくる放射線を放射線測定器により検出し、大気変動による検出感度の補償を行って坪量の測定を行う放射線測定装置において、前記放射線源と被検査物の間に、放射線の入射窓と出射窓と被検査物との間の空間に密閉構造の容器を設置し、この容器内の大気圧、温度、湿度の少なくともひとつを変化させるように構成したことを特徴とする放射線検出装置。
- 前記大気圧、温度、湿度の少なくとも一つを変化させた状態における被測定物の大気変動に対する感度を記憶する記憶手段と、該記憶手段記憶したデータに基づいて大気変動の坪量化を行う演算手段と、この坪量化した値を試料坪量演算結果から減算する大気坪量感度減算手段を備えたことを特徴とする請求項3に記載の放射線測定装置。
- 前記密閉容器に形成される入射窓及び出射窓の材質は、軽金属または樹脂を含むシート状の材質であることを特徴とする請求項3記載の放射線検出装置。
- 放射線測定器は、複数の素子が列状に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の放射線測定装置。
- 前記放射線源は、X線、β線、γ線、赤外線、マイクロ波、可視光線、紫外線、超音波のいずれかを用いることを特徴とする請求項3に記載の放射線測定装置。
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