JP2599360B2 - Ｘ線による被測定物の非破壊測定方法 - Google Patents
Ｘ線による被測定物の非破壊測定方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 『産業上の利用分野』 本発明はＸ線を利用した非破壊測定手段により被測定
物の組成又は厚さを分析、測定する方法に関する。
物の組成又は厚さを分析、測定する方法に関する。
『従来の技術』 不透明な物体の組成濃度、組成分布、厚さ等を放射線
照射により非破壊的に測定するとき、その線源としてア
イソトープ（Ga、Ir、Co）などのγ線、あるいはＸ線を
用い、放射線照射系から出射した放射線を被測定物に照
射し、その透過線の強度を検出系で測定解析している
が、アイソトープによる非破壊的測定法の場合、アイソ
トープの入手が困難であること、その強度が弱いかまた
は強すぎること、さらに半減期が短いこと等の理由によ
り工業化がむずかしいとされており、そのため白色Ｘ線
を用いる方法が普及している。
照射により非破壊的に測定するとき、その線源としてア
イソトープ（Ga、Ir、Co）などのγ線、あるいはＸ線を
用い、放射線照射系から出射した放射線を被測定物に照
射し、その透過線の強度を検出系で測定解析している
が、アイソトープによる非破壊的測定法の場合、アイソ
トープの入手が困難であること、その強度が弱いかまた
は強すぎること、さらに半減期が短いこと等の理由によ
り工業化がむずかしいとされており、そのため白色Ｘ線
を用いる方法が普及している。
この際のＸ線源としては、Ｗ（タングステン）をター
ゲットとするものがよく用いられる。
ゲットとするものがよく用いられる。
一般に、二つの構成元素からなる軸対称の被測定物に
ついてこれの組成分析を行なうとき、前記Ｘ線源から取
り出した二つの単色Ｘ線を被測定物に照射してその透過
Ｘ線を測定し、かかる測定データをもとにした多層分割
法、アーベル変換法等の計算法により、被測定物の一断
面における組成分布を求めている。
ついてこれの組成分析を行なうとき、前記Ｘ線源から取
り出した二つの単色Ｘ線を被測定物に照射してその透過
Ｘ線を測定し、かかる測定データをもとにした多層分割
法、アーベル変換法等の計算法により、被測定物の一断
面における組成分布を求めている。
なお、上記Ｘ線は被測定物を透過することにより減衰
するのであり、すなわち、一定波長のＸ線が厚さｔ、質
量吸収係数μ（cm-1）の物質を透過したとき、そのＸ線
強度はI0からＩに変る。
するのであり、すなわち、一定波長のＸ線が厚さｔ、質
量吸収係数μ（cm-1）の物質を透過したとき、そのＸ線
強度はI0からＩに変る。
このときの透過Ｘ線量Ｉは、次式のように表わすこと
ができる。
ができる。
Ｉ＝I0e−μｔ …（eq1） また、Ｘ線量（強度）Ｉは、波長λと時間Ｔの関数で
あるため、Ｉ（λ,T）と表わすことができる。
あるため、Ｉ（λ,T）と表わすことができる。
『発明が解決しようとする問題点』 ところで、上述した（eq1）におけるI0は、前記測定
時安定していることが重要であり、これが変動するとＩ
も変動し、正しい測定ができない。 したがって、Ｘ線
源としては上記変動原因のない高精度のものが要求され
るが、現状のＸ線源では、精度のよいものを用いたとし
ても１％程度、Ｘ線強度の変動が生じ、このため、特に
被測定物が複数の組成で構成されている場合、複数エネ
ルギのＸ線源を用いて測定する必要性から、このＸ線強
度の変動が相乗的に悪い精度になり、高精度の組成分布
の実現が阻まれている。
時安定していることが重要であり、これが変動するとＩ
も変動し、正しい測定ができない。 したがって、Ｘ線
源としては上記変動原因のない高精度のものが要求され
るが、現状のＸ線源では、精度のよいものを用いたとし
ても１％程度、Ｘ線強度の変動が生じ、このため、特に
被測定物が複数の組成で構成されている場合、複数エネ
ルギのＸ線源を用いて測定する必要性から、このＸ線強
度の変動が相乗的に悪い精度になり、高精度の組成分布
の実現が阻まれている。
本発明は上記の問題点に鑑み、Ｘ線源の変動にかかわ
らず、所定の被測定物に関する高精度の組成分析が行な
える方法を提供しようとするものである。
らず、所定の被測定物に関する高精度の組成分析が行な
える方法を提供しようとするものである。
『問題点を解決するための手段』 本発明にかかる被測定物の非破壊的測定方法は、上記
目的を達成するため、Ｘ線源から出射した白色Ｘ線の一
部を被測定物に照射して透過させ、その透過した白色Ｘ
線を互いに回折波長が異なり且つ一直線状に配置された
複数の結晶に照射透過させることにより、それぞれの結
晶で特定単色Ｘ線を回折させ、その各単色Ｘ線をそれぞ
れＸ線検出器により測定する実測系と、上記Ｘ線源から
出射した白色Ｘ線の他の一部を上記結晶と同一特性でか
つ同様に配置された複数の結晶に照射透過させて、上記
と同様の特定Ｘ線を回折させ、その各単色Ｘ線をＸ線検
出器により測定するための参照測定系とを備え、被測定
物の非破壊測定時に上記Ｘ線源から白色Ｘ線を出射した
後、上記測定系と参照測定系との各Ｘ線検出器で検出・
測定される各エネルギの単色Ｘ線同士を同時（同時刻）
に演算し、その測定結果に基づき、被測定物の組成分布
又は厚さを求めることを特徴とする。
目的を達成するため、Ｘ線源から出射した白色Ｘ線の一
部を被測定物に照射して透過させ、その透過した白色Ｘ
線を互いに回折波長が異なり且つ一直線状に配置された
複数の結晶に照射透過させることにより、それぞれの結
晶で特定単色Ｘ線を回折させ、その各単色Ｘ線をそれぞ
れＸ線検出器により測定する実測系と、上記Ｘ線源から
出射した白色Ｘ線の他の一部を上記結晶と同一特性でか
つ同様に配置された複数の結晶に照射透過させて、上記
と同様の特定Ｘ線を回折させ、その各単色Ｘ線をＸ線検
出器により測定するための参照測定系とを備え、被測定
物の非破壊測定時に上記Ｘ線源から白色Ｘ線を出射した
後、上記測定系と参照測定系との各Ｘ線検出器で検出・
測定される各エネルギの単色Ｘ線同士を同時（同時刻）
に演算し、その測定結果に基づき、被測定物の組成分布
又は厚さを求めることを特徴とする。
上記における一実施態様として、実測系のＸ線検出器
で検出した単色Ｘ線強度と、参照測定系のＸ線検出器で
それぞれ検出した同一エネルギの単色Ｘ線強度との比を
用いて被測定物を測定する。
で検出した単色Ｘ線強度と、参照測定系のＸ線検出器で
それぞれ検出した同一エネルギの単色Ｘ線強度との比を
用いて被測定物を測定する。
『実施例』 以下本発明の実施例につき、図面を参照して説明す
る。
る。
第１図の実施例は二組成からなる不透明な被測定物Ａ
の組成分布を実測系Ｉ、参照測定系IIにより測定する例
であり、その実測系ＩはＸ線源１、結晶2c、2d、Ｘ線検
出器3c、3dからなり、その参照測定系IIはＸ線源１、結
晶2e、2f、Ｘ線検出器3e、3fからなる。
の組成分布を実測系Ｉ、参照測定系IIにより測定する例
であり、その実測系ＩはＸ線源１、結晶2c、2d、Ｘ線検
出器3c、3dからなり、その参照測定系IIはＸ線源１、結
晶2e、2f、Ｘ線検出器3e、3fからなる。
第１図の実測系Ｉでは、Ｘ線源１から出射した白色Ｘ
線X1の一部を被測定物Ａに照射し、その被測定物Ａを透
過した透過Ｘ線のうち、低エネルギのもの（波長が長
い）は結晶2cにより、かつ、高エネルギのもの（波長が
短い）は結晶2dにより回折してそれぞれ単色Ｘ線X4、X5
とし、その後、これら単色Ｘ線X4、X5の強度をＸ線検出
器3c、3dにより測定する。
線X1の一部を被測定物Ａに照射し、その被測定物Ａを透
過した透過Ｘ線のうち、低エネルギのもの（波長が長
い）は結晶2cにより、かつ、高エネルギのもの（波長が
短い）は結晶2dにより回折してそれぞれ単色Ｘ線X4、X5
とし、その後、これら単色Ｘ線X4、X5の強度をＸ線検出
器3c、3dにより測定する。
これと同時、第１図の参照測定系IIでは、Ｘ線源１か
ら出射した白色Ｘ線X1の他の一部を、結晶2e、2fにより
それぞれ回折して上記単色Ｘ線X4、X5に対応する低エネ
ルギの単色Ｘ線X6、高エネルギの単色Ｘ線X7とし、これ
ら単色Ｘ線X6、X7をＸ線検出器3e、3fにより測定する。
ら出射した白色Ｘ線X1の他の一部を、結晶2e、2fにより
それぞれ回折して上記単色Ｘ線X4、X5に対応する低エネ
ルギの単色Ｘ線X6、高エネルギの単色Ｘ線X7とし、これ
ら単色Ｘ線X6、X7をＸ線検出器3e、3fにより測定する。
すなわち上記実施例では、I0（λ１,T）およびI0（λ
２,T）の二波長につき、そ透過Ｘ線量を測定するのであ
り、この際、Ｘ線検出器3cを介してＩ（λ１,T）を測定
するとともにＸ線検出器3dを介してＩ（λ２,T）を測定
する。
２,T）の二波長につき、そ透過Ｘ線量を測定するのであ
り、この際、Ｘ線検出器3cを介してＩ（λ１,T）を測定
するとともにＸ線検出器3dを介してＩ（λ２,T）を測定
する。
したがって第１図の実施例では、Ｉ（λ１,T）／I
0（λ１,T）、Ｉ（λ２,T）／I0（λ２,T）を用い、前
記二組成からなる被測定物Ａの組成分布を測定すること
になる。
0（λ１,T）、Ｉ（λ２,T）／I0（λ２,T）を用い、前
記二組成からなる被測定物Ａの組成分布を測定すること
になる。
なお、第１図の実施例において、一般的にはI
0（λ１,T）とI0（λ２,T）との変動が同一傾向にあ
り、一定の関係が認められることがあるが、このような
場合、結晶2eのみで白色Ｘ線を回折し、Ｘ線検出器3eに
よりI0（λ１,T）を測定するだけでもよい。
0（λ１,T）とI0（λ２,T）との変動が同一傾向にあ
り、一定の関係が認められることがあるが、このような
場合、結晶2eのみで白色Ｘ線を回折し、Ｘ線検出器3eに
よりI0（λ１,T）を測定するだけでもよい。
また、第１図の実施例において、Ｘ線源１と被測定物
Ａとの間に結晶を配置するようにしてもよい。
Ａとの間に結晶を配置するようにしてもよい。
つぎに本発明の具体例について説明する。
具体例１ 第１図の実施例において、SiO2−GeO2系光ファイバ用
多孔質母材の組成分布を測定するとき、Ｘ線源１から出
射した白色Ｘ線X1をスリット板に通して絞り、その一部
を実測系Ｉで用い、他の一部を参照測定系IIで用いた。
多孔質母材の組成分布を測定するとき、Ｘ線源１から出
射した白色Ｘ線X1をスリット板に通して絞り、その一部
を実測系Ｉで用い、他の一部を参照測定系IIで用いた。
実測系Ｉにおいて被測定物Ａを透過した透過Ｘ線のう
ち、波長λ１の長い低エネルギのものは結晶2cにより回
折して50kVの単色Ｘ線X4とし、波長λ２の短い高エネル
ギのものは結晶2dにより回折して90kVの単色Ｘ線X5と
し、これら単色Ｘ線X4、X5の強度Ｉ（λ１,T）、Ｉ（λ
２,T）をＸ線検出器3c、3dにより測定した。
ち、波長λ１の長い低エネルギのものは結晶2cにより回
折して50kVの単色Ｘ線X4とし、波長λ２の短い高エネル
ギのものは結晶2dにより回折して90kVの単色Ｘ線X5と
し、これら単色Ｘ線X4、X5の強度Ｉ（λ１,T）、Ｉ（λ
２,T）をＸ線検出器3c、3dにより測定した。
これと同時、参照測定系IIでは、Ｘ線源１から出射し
た白色Ｘ線X1の他の一部を、結晶2e、2fによりそれぞれ
回折し、低エネルギ単色Ｘ線X6の強度I0（λ１,T）、高
エネルギ単色Ｘ線X7の強度I0（λ２,T）をＸ線検出器3
e、3fにより測定した。
た白色Ｘ線X1の他の一部を、結晶2e、2fによりそれぞれ
回折し、低エネルギ単色Ｘ線X6の強度I0（λ１,T）、高
エネルギ単色Ｘ線X7の強度I0（λ２,T）をＸ線検出器3
e、3fにより測定した。
この際、各結晶2c、2d、2e、2fとしてはSi単結晶を用
い、各Ｘ線検出器3c、3d、3e、3fとしてはシンチレーシ
ョンカウンタを用いた。
い、各Ｘ線検出器3c、3d、3e、3fとしてはシンチレーシ
ョンカウンタを用いた。
かくして求めた測定データを、所定の演算処理機能を
有するコンピュータにて解析したところ、上記光ファイ
バ用多孔質母材の一断面における組成分布が高精度で判
明した。
有するコンピュータにて解析したところ、上記光ファイ
バ用多孔質母材の一断面における組成分布が高精度で判
明した。
具体例２ 第１図の実施例において、一成分（純度99.9以上）か
らなるA1板の厚さを測定するとき、前記と同様、Ｘ線源
１から出射した白色Ｘ線X1をスリット板に通して絞り、
その一部を実測系Ｉで用い、他の一部を参照測定系IIで
用いた。
らなるA1板の厚さを測定するとき、前記と同様、Ｘ線源
１から出射した白色Ｘ線X1をスリット板に通して絞り、
その一部を実測系Ｉで用い、他の一部を参照測定系IIで
用いた。
この際のエネルギ成分は50kVとし、各結晶2a、2bとし
てはSi単結晶を用い、各Ｘ線検出器3a、3bとしてはシン
チレーションカウンタを用いた。
てはSi単結晶を用い、各Ｘ線検出器3a、3bとしてはシン
チレーションカウンタを用いた。
上記Ｘ線検出器3a、3bにより求めた測定データを、所
定の演算処理機能を有するコンピュータにて解析したと
ころ、A1板の厚さが2mmと正確に判明した。
定の演算処理機能を有するコンピュータにて解析したと
ころ、A1板の厚さが2mmと正確に判明した。
『発明の効果』 以上説明した通り、本発明方法によるときは、実測
系、参照測定系により複数の同一の単色Ｘ線強度を同時
に測定し、その測定結果に基づき、被測定物の組成分布
又は厚さを演算して求めるから、Ｘ線源の変動にかかわ
らず、所定の被測定物に関する高精度の測定が行なえ、
特にその精度が従来例と比べ、一桁以上改善されるの
で、工業的な有用性がきわめて高い。
系、参照測定系により複数の同一の単色Ｘ線強度を同時
に測定し、その測定結果に基づき、被測定物の組成分布
又は厚さを演算して求めるから、Ｘ線源の変動にかかわ
らず、所定の被測定物に関する高精度の測定が行なえ、
特にその精度が従来例と比べ、一桁以上改善されるの
で、工業的な有用性がきわめて高い。
第１図は本発明の実施例を略示した説明図である。 Ｉ……実測系 II……参照測定系 １……Ｘ線源 2c〜2f……結晶 3c〜3f……Ｘ線検出器 Ａ……被測定物 X1……白色Ｘ線 X2〜X7……単色Ｘ線
Claims (2)
- 【請求項１】Ｘ線源から出射した白色Ｘ線の一部を被測
定物に照射して透過させ、その透過した白色Ｘ線を互い
に回折波長が異なり且つ一直線状に配置された複数の結
晶に照射透過させることにより、それぞれの結晶で特定
単色Ｘ線を回折させ、その各単色Ｘ線をそれぞれＸ線検
出器により測定する実測系と、上記Ｘ線源から出射した
白色Ｘ線の他の一部を上記結晶と同一特性でかつ同様に
配置された複数の結晶に照射透過させて、上記と同様の
特定Ｘ線を回折させ、その各単色Ｘ線をＸ線検出器によ
り測定するための参照測定系とを備え、被測定物の非破
壊測定時に上記Ｘ線源から白色Ｘ線を出射した後、上記
測定系と参照測定系との各Ｘ線検出器で検出・測定され
る各エネルギの単色Ｘ線同士を同時（同時刻）に演算
し、その測定結果に基づき、被測定物の組成分布又は厚
さを求めることを特徴とするＸ線による被測定物の非破
壊測定方法。 - 【請求項２】実測系のＸ線検出器で検出した単色Ｘ線強
度と、参照測定系のＸ線検出器でそれぞれ検出した同一
エネルギの単色Ｘ線強度との比を用いて被測定物を測定
する特許請求の範囲第１項記載のＸ線による被測定物の
非破壊測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60238966A JP2599360B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | Ｘ線による被測定物の非破壊測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60238966A JP2599360B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | Ｘ線による被測定物の非破壊測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298242A JPS6298242A (ja) | 1987-05-07 |
| JP2599360B2 true JP2599360B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=17037940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60238966A Expired - Fee Related JP2599360B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | Ｘ線による被測定物の非破壊測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2599360B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5122385A (ja) * | 1974-08-19 | 1976-02-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Musetsushokudenatsukahensochi |
| US4168431A (en) * | 1978-01-06 | 1979-09-18 | The Kartridg Pak Co. | Multiple-level X-ray analysis for determining fat percentage |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP60238966A patent/JP2599360B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6298242A (ja) | 1987-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |