JP3095779B2 - 高エネルギー放射線用レンズ、その使用およびその製造 - Google Patents
高エネルギー放射線用レンズ、その使用およびその製造Info
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- G21K2201/06—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
- G21K2201/067—Construction details
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、請求項１による高エネルギー放射線用レン
ズ、請求項６によるその使用および請求項７、９および
10によるその製造方法に関する。
ズ、請求項６によるその使用および請求項７、９および
10によるその製造方法に関する。
PHYSICS REPORTS（Review Section of Physics
Letters）191.No.5（1990年）289−350ページには、Ｘ
線光学および高エネルギー放射線用レンズに関する概観
が記載されている。序文中に、Ｘ線を平滑面において平
たい角度で反射させることができることが記載されてい
る。かかる反射面を有するレンズ系は、今日天文学にお
いて使用される。毛管中では多重反射が起きる。幾つか
の毛管は１つの束に纏めることができ、その際Ｘ線は束
の片側で毛管中に入射する。毛管は湾曲されていてもよ
く、それで毛管は束の相対する側が共通点、焦点に向け
られている。この焦点において、毛管により誘導された
Ｘ線は集束される。これは、いわゆるクマコフ（Kumakh
ov）のレンズの原理である。このレンズは、下記の第７
節に詳細に記載される。この記載は、下記に討論する先
行技術と十分に合致する。Ｘ線を集束する他の手段は第
９節によれば、嵌合され、とう面が互いに特定間隔に保
持される中空円筒または円錐の使用である。他の節に
は、Ｘ線を集束する系は粒子線（中性子、イオン）の集
束のためにも適当であることが記載される。
Letters）191.No.5（1990年）289−350ページには、Ｘ
線光学および高エネルギー放射線用レンズに関する概観
が記載されている。序文中に、Ｘ線を平滑面において平
たい角度で反射させることができることが記載されてい
る。かかる反射面を有するレンズ系は、今日天文学にお
いて使用される。毛管中では多重反射が起きる。幾つか
の毛管は１つの束に纏めることができ、その際Ｘ線は束
の片側で毛管中に入射する。毛管は湾曲されていてもよ
く、それで毛管は束の相対する側が共通点、焦点に向け
られている。この焦点において、毛管により誘導された
Ｘ線は集束される。これは、いわゆるクマコフ（Kumakh
ov）のレンズの原理である。このレンズは、下記の第７
節に詳細に記載される。この記載は、下記に討論する先
行技術と十分に合致する。Ｘ線を集束する他の手段は第
９節によれば、嵌合され、とう面が互いに特定間隔に保
持される中空円筒または円錐の使用である。他の節に
は、Ｘ線を集束する系は粒子線（中性子、イオン）の集
束のためにも適当であることが記載される。
米国雑誌：“Sov.Phys.Usp."32（３）、1989年３月、
271−276ページの対象は、クマコフのレンズである。記
載された実施形は、内径0.36mm（360μｍ）および長さ9
8cmを有する2000本のガラス毛管の束からなり、毛管の
束の軸に向かって湾曲している。
271−276ページの対象は、クマコフのレンズである。記
載された実施形は、内径0.36mm（360μｍ）および長さ9
8cmを有する2000本のガラス毛管の束からなり、毛管の
束の軸に向かって湾曲している。
英国雑誌：“Nature"、357巻、1992年６月４日、391
−393ページから、クマコフのレンズは粒子線、殊に中
性子線の集束のためにも適当であることが公知である。
−393ページから、クマコフのレンズは粒子線、殊に中
性子線の集束のためにも適当であることが公知である。
上述のレンズに共通なのは、Ｘ線および粒子線の集束
のために長い反射系が必要であることである。ビーム方
向におけるレンズの全長はクマコフのレンズにおいては
約1mである；天文学に使用されるレンズ系は類似の長さ
を有する。公知のレンズは、その大きさおよび費用のか
かる表面加工のために高価である。殊に、クマコフのレ
ンズに使用される毛管は、多重ビーム反射のため、強さ
の損失を許容範囲内に保つために、高度に精密な内表面
を有しなければならない。理論的に与えられた可能性に
ほぼ合致する特性を有するクマコフのレンズは、これま
でまで製造することができなかった。
のために長い反射系が必要であることである。ビーム方
向におけるレンズの全長はクマコフのレンズにおいては
約1mである；天文学に使用されるレンズ系は類似の長さ
を有する。公知のレンズは、その大きさおよび費用のか
かる表面加工のために高価である。殊に、クマコフのレ
ンズに使用される毛管は、多重ビーム反射のため、強さ
の損失を許容範囲内に保つために、高度に精密な内表面
を有しなければならない。理論的に与えられた可能性に
ほぼ合致する特性を有するクマコフのレンズは、これま
でまで製造することができなかった。
本発明の課題は、ビーム方向に非常な僅かな長さを有
する高エネルギー放射線用レンズを提案することであ
る。さらに、このレンズは簡単かつコスト安で製造可能
であるべきである。
する高エネルギー放射線用レンズを提案することであ
る。さらに、このレンズは簡単かつコスト安で製造可能
であるべきである。
この課題は、本発明によれば請求項１に記載されたレ
ンズによって解決される。レンズの使用は請求項６の対
象である。レンズの製造方法は、請求項７、９および10
に記載されている。従属請求項はレンズおよびその製造
方法の好ましい構成を記載する。
ンズによって解決される。レンズの使用は請求項６の対
象である。レンズの製造方法は、請求項７、９および10
に記載されている。従属請求項はレンズおよびその製造
方法の好ましい構成を記載する。
意外にも、Ｘ線の集束は、その都度円板に対し垂直に
配置されている多数の導光路を有する湾曲円板を用いて
達成することができることが判明した。円板の材料は、
Ｘ線に対し不透過性でなければならない。この条件は一
般にガラスにより満足される。軟Ｘ線に対しては、たと
えばぽポリカーボネートのようなプラスチックが適当で
ある。
配置されている多数の導光路を有する湾曲円板を用いて
達成することができることが判明した。円板の材料は、
Ｘ線に対し不透過性でなければならない。この条件は一
般にガラスにより満足される。軟Ｘ線に対しては、たと
えばぽポリカーボネートのようなプラスチックが適当で
ある。
円板は、凹面側および凹面側を有するように湾曲して
いる。円板は、第１実施形においては、円板が円筒のと
う面の一部を形成し、従ってその横断面が円の一部、た
とえば円の三分の一または四分の一を構成するように湾
曲していてもよい。この場合、導光路は共通の線、即ち
円筒の軸を指向する。第２の改善された実施形において
は、円板は、すべての導光路が共通の点、焦点を指向す
るように湾曲している。この場合には、凹面側は半径対
称の凹部を形成し、凸面側は相応する凸部を形成する。
いる。円板は、第１実施形においては、円板が円筒のと
う面の一部を形成し、従ってその横断面が円の一部、た
とえば円の三分の一または四分の一を構成するように湾
曲していてもよい。この場合、導光路は共通の線、即ち
円筒の軸を指向する。第２の改善された実施形において
は、円板は、すべての導光路が共通の点、焦点を指向す
るように湾曲している。この場合には、凹面側は半径対
称の凹部を形成し、凸面側は相応する凸部を形成する。
上述の双方の実施形においては、円板はとくに、接線
がその接点において接面と３゜と20゜の間の角を囲むよ
うに湾曲している。この角度値は、ポリカーボネートか
らなるレンズを用いて誘導された。
がその接点において接面と３゜と20゜の間の角を囲むよ
うに湾曲している。この角度値は、ポリカーボネートか
らなるレンズを用いて誘導された。
本発明によるレンズは、設定された曲率において個々
のエネルギー領域の放射線に対してだけ透過性である。
他のエネルギー領域は、湾曲の程度が変化する場合に集
束される。
のエネルギー領域の放射線に対してだけ透過性である。
他のエネルギー領域は、湾曲の程度が変化する場合に集
束される。
記載されたように湾曲円板の適性から出発して、中心
点を有する平面状円板からなるかかるレンズもレンズと
して適当であると思われ、その際中心点にある導光路は
円板平面に対して垂直に延び、中心点の外部にある導光
路は中心点にある導光路と、その数値が大きさで中心点
からの導光路の距離よりも大きくなる角を囲む。かかる
実施形も、レンズの片側に共通の線または共通の点を指
向する導光路を有するレンズを形成する。
点を有する平面状円板からなるかかるレンズもレンズと
して適当であると思われ、その際中心点にある導光路は
円板平面に対して垂直に延び、中心点の外部にある導光
路は中心点にある導光路と、その数値が大きさで中心点
からの導光路の距離よりも大きくなる角を囲む。かかる
実施形も、レンズの片側に共通の線または共通の点を指
向する導光路を有するレンズを形成する。
円板の厚さは、非常に小さく選択することができる。
それぞれの場合、1cmの厚さで十分である。実施例にお
いて、厚さが1mmよりも小さい湾曲円板を用いても集束
は達成されるこが明らかになる。
それぞれの場合、1cmの厚さで十分である。実施例にお
いて、厚さが1mmよりも小さい湾曲円板を用いても集束
は達成されるこが明らかになる。
導光路の数およびその直径は、集束すべき放射線に対
するレンズの透過性を決める。レンズに入射する放射線
の吸収は、開放範囲の面積と閉鎖範囲の面積の総割合に
依存する。導光路入口孔、それと共に開放範囲の総面積
が大きければ大きいほど、レンズはますます透過性であ
る。導光路は、50μｍよりも小さい直径を有するべきで
ある。たとえば10μｍ以下の小さい直径が好適であると
思われる。最適な性質は、導光路の直径が１μｍ以下、
たとえば0.1μｍの場合に期待される。この場合、円板
の放射線透過性材料による放射線の吸収を減少するため
には、導光路の数を相応に大きくしなければならない。
するレンズの透過性を決める。レンズに入射する放射線
の吸収は、開放範囲の面積と閉鎖範囲の面積の総割合に
依存する。導光路入口孔、それと共に開放範囲の総面積
が大きければ大きいほど、レンズはますます透過性であ
る。導光路は、50μｍよりも小さい直径を有するべきで
ある。たとえば10μｍ以下の小さい直径が好適であると
思われる。最適な性質は、導光路の直径が１μｍ以下、
たとえば0.1μｍの場合に期待される。この場合、円板
の放射線透過性材料による放射線の吸収を減少するため
には、導光路の数を相応に大きくしなければならない。
物理の法則に基づき、殊に冒頭に既述した刊行物に基
づき、本発明によるレンズを用いると、Ｘ線だけでな
く、ガンマ線および粒子線、たとえば中性子線も、円板
がこれら放射線に対し不透過性である場合に集束するこ
とのできることが期待される。これらの放射線を吸収す
る材料は先行技術である。上述した種類の放射線は、本
発明により“高エネルギー放射線”なる概念の下に総括
される。
づき、本発明によるレンズを用いると、Ｘ線だけでな
く、ガンマ線および粒子線、たとえば中性子線も、円板
がこれら放射線に対し不透過性である場合に集束するこ
とのできることが期待される。これらの放射線を吸収す
る材料は先行技術である。上述した種類の放射線は、本
発明により“高エネルギー放射線”なる概念の下に総括
される。
本発明によるレンズの１実施形は、その都度の放射線
種類に対し不透過性の平面状円板から出発して製造され
る。平面状円板は、多数の互いに平行な導光路を備え、
該導光路は平面状円板の平面に対し垂直に延びかつ直径
は最大50μｍである。多数の非常に微細な導光路は、平
面状円板を、平面状円板に垂直に当たり、平面状円板を
透過する平行なイオンビームに暴露することにより製造
することができる。個々の導光路の配置は任意であり；
特定の型を指定する必要はない。
種類に対し不透過性の平面状円板から出発して製造され
る。平面状円板は、多数の互いに平行な導光路を備え、
該導光路は平面状円板の平面に対し垂直に延びかつ直径
は最大50μｍである。多数の非常に微細な導光路は、平
面状円板を、平面状円板に垂直に当たり、平面状円板を
透過する平行なイオンビームに暴露することにより製造
することができる。個々の導光路の配置は任意であり；
特定の型を指定する必要はない。
他面において、多数の互いに平行な、円板平面に対し
垂直に延びる導光路を有する平面状円板は、液体濾過の
目的のために既に商業上提供されることが判明してい
る。軟Ｘ線用レンズの製造のためには、たとえば専門店
で“Nucleopore Polycarbonate Membrane"なる名称
で提供されるような、12μｍと0.015μｍの間の細孔を
有するポリカーボネートからなるフィルタ小板が適当で
あることが実証される。これらのフィルタ小板は明らか
に1mm以下の厚さを有する。
垂直に延びる導光路を有する平面状円板は、液体濾過の
目的のために既に商業上提供されることが判明してい
る。軟Ｘ線用レンズの製造のためには、たとえば専門店
で“Nucleopore Polycarbonate Membrane"なる名称
で提供されるような、12μｍと0.015μｍの間の細孔を
有するポリカーボネートからなるフィルタ小板が適当で
あることが実証される。これらのフィルタ小板は明らか
に1mm以下の厚さを有する。
第２工程において、平面状円板が上記に記載したよう
に湾曲される。湾曲は、たとえば型中でラムを用いて行
うことができ、その際ラムおよび型の表面は所望の湾曲
に合致する。既述したフィルタ小板をレンズとして使用
する場合には、この小板を排気可能な容器の開口中に挿
入することができ、その後容器を持続的に排気する。こ
の際、フィルタ小板は容器内室の方向に対称に湾曲し、
その際湾曲の程度はポンプの仕事率に依存する。導光路
が貫通している自立性の平板状ガラスまたはプラスチッ
ク製円板は、高められた変形温度において持続的に湾曲
する。レンズが焦点を有しないで、焦“線”を有すべき
場合、撓み性平面状円板においては平面状円板を、それ
がたとえば円筒のとう面の一部を形成するように固定お
よびチャック装置中に装着すれば十分である。
に湾曲される。湾曲は、たとえば型中でラムを用いて行
うことができ、その際ラムおよび型の表面は所望の湾曲
に合致する。既述したフィルタ小板をレンズとして使用
する場合には、この小板を排気可能な容器の開口中に挿
入することができ、その後容器を持続的に排気する。こ
の際、フィルタ小板は容器内室の方向に対称に湾曲し、
その際湾曲の程度はポンプの仕事率に依存する。導光路
が貫通している自立性の平板状ガラスまたはプラスチッ
ク製円板は、高められた変形温度において持続的に湾曲
する。レンズが焦点を有しないで、焦“線”を有すべき
場合、撓み性平面状円板においては平面状円板を、それ
がたとえば円筒のとう面の一部を形成するように固定お
よびチャック装置中に装着すれば十分である。
選択的に、球表面の一部を薄いガラスから製造し、球
の中心点にほぼ点状の粒子線源を固定することも可能で
あり、線の際粒子線のエネルギーは、材料の貫通するの
に十分である。類似の方法を用いて、平板状レンズを製
造することができる。中心点を有する平たい円板を、ほ
ぼ点状の粒子線源を用いて照射する。粒子線源は、平た
い円板に対して垂直にその中心点を通る線上に配置され
ている。粒子線としては、殊にα線が適当である。
の中心点にほぼ点状の粒子線源を固定することも可能で
あり、線の際粒子線のエネルギーは、材料の貫通するの
に十分である。類似の方法を用いて、平板状レンズを製
造することができる。中心点を有する平たい円板を、ほ
ぼ点状の粒子線源を用いて照射する。粒子線源は、平た
い円板に対して垂直にその中心点を通る線上に配置され
ている。粒子線としては、殊にα線が適当である。
放射線方向の反転性のため、本発明によるレンズは公
知レンズ系と類似に、放射線の平行ビームをつくるため
に使用することができる。この場合には、点状の放射線
源をレンズの焦点に配置することができる。
知レンズ系と類似に、放射線の平行ビームをつくるため
に使用することができる。この場合には、点状の放射線
源をレンズの焦点に配置することができる。
次に本発明を実施例および図につき詳説する。
図１は実験装置を示し； 図２は使用したレンズおよび集束原理を概略的に示
し； 図３〜５は強さの線図を示す。
し； 図３〜５は強さの線図を示す。
図１は、下記に記載した実験を実施した実験装置を表
わす。実験装置は、軟Ｘ線の放射装置１、レンズ２およ
びＸ線の強さを決定するためのPIN検出器（PINダイオー
ド）３からなる。装置１は、公知のようにアノード４お
よびカソード６からなり、これらは誘電体５により互い
に分離されている。アノード４およびカソード６には、
Ｕ≧10〜20kVを有する調節可能な高圧が印加されてい
る。装置１により、Ｅτ＝100eVおよび約500nsの脈動期
間を有する脈動軟Ｘ線が発生し、点７から放射する。カ
ソード６は100mmの直径を有する絞りを形成する。点７
は、絞り孔から約50mm離れている。実験装置は、ｐ≒10
-3mbarの圧力下に保たれる。装置１から放射されるＸ線
の強さは、アノード４およびカソード６、その形状寸法
ならびに印加される電圧に依存する。
わす。実験装置は、軟Ｘ線の放射装置１、レンズ２およ
びＸ線の強さを決定するためのPIN検出器（PINダイオー
ド）３からなる。装置１は、公知のようにアノード４お
よびカソード６からなり、これらは誘電体５により互い
に分離されている。アノード４およびカソード６には、
Ｕ≧10〜20kVを有する調節可能な高圧が印加されてい
る。装置１により、Ｅτ＝100eVおよび約500nsの脈動期
間を有する脈動軟Ｘ線が発生し、点７から放射する。カ
ソード６は100mmの直径を有する絞りを形成する。点７
は、絞り孔から約50mm離れている。実験装置は、ｐ≒10
-3mbarの圧力下に保たれる。装置１から放射されるＸ線
の強さは、アノード４およびカソード６、その形状寸法
ならびに印加される電圧に依存する。
レンズ２としては、専門店において“Nucleopore
Polycarbonate Membrane"なる名称で入手できるフィル
タ小板を使用する。フィルタ小板は、4.5cmの直径およ
び0.01mmの厚さを有する平面状円板からなる。メーカー
により、孔径は10μｍであり、孔密度は１・105孔/cm2
であることが記載される。孔が貫通する導光路を形成す
る。（図示されない）保持装置を用いてフィルタ小板を
湾曲させ、その際湾曲の程度は調節できる。湾曲はすべ
ての場合に、フィルタ小板が断面で不断に曲がる線を表
わすように行われる。焦点の代わりに、断面が円形の湾
曲の場合には、“F"で表示されている焦“線”が得られ
る。
Polycarbonate Membrane"なる名称で入手できるフィル
タ小板を使用する。フィルタ小板は、4.5cmの直径およ
び0.01mmの厚さを有する平面状円板からなる。メーカー
により、孔径は10μｍであり、孔密度は１・105孔/cm2
であることが記載される。孔が貫通する導光路を形成す
る。（図示されない）保持装置を用いてフィルタ小板を
湾曲させ、その際湾曲の程度は調節できる。湾曲はすべ
ての場合に、フィルタ小板が断面で不断に曲がる線を表
わすように行われる。焦点の代わりに、断面が円形の湾
曲の場合には、“F"で表示されている焦“線”が得られ
る。
レンズ２を保持するために、レンズ２の小さい縁区間
が挟込まれた。さらに、レンズ２は側方が弓形金属線に
より固定された。挟込まれた縁区間に向き合う縁区間は
別の弓形金属線により保持され、該弓形金属線はマイク
ロメータねじを用いて挟込まれた縁区間に向かって移動
可能であるので、レンズ２はマイクロメータねじを回し
込むことにより増加程度に湾曲させることができた。マ
イクロメータねじを用いて、0mm〜8mmの調整を調節する
ことができる。8mmの調整は非常に弱く湾曲したレンズ
に相当する。マイクロメータねじを7mm〜0mm調整に回し
込むことによりレンズ２の増加する湾曲が形成される。
0mm調整においては、レンズ２は最も強く湾曲した形を
とる。マイクロメータねじの0mm〜8mm調整は、次の強さ
線図において“Q"で表示された。
が挟込まれた。さらに、レンズ２は側方が弓形金属線に
より固定された。挟込まれた縁区間に向き合う縁区間は
別の弓形金属線により保持され、該弓形金属線はマイク
ロメータねじを用いて挟込まれた縁区間に向かって移動
可能であるので、レンズ２はマイクロメータねじを回し
込むことにより増加程度に湾曲させることができた。マ
イクロメータねじを用いて、0mm〜8mmの調整を調節する
ことができる。8mmの調整は非常に弱く湾曲したレンズ
に相当する。マイクロメータねじを7mm〜0mm調整に回し
込むことによりレンズ２の増加する湾曲が形成される。
0mm調整においては、レンズ２は最も強く湾曲した形を
とる。マイクロメータねじの0mm〜8mm調整は、次の強さ
線図において“Q"で表示された。
図２は、平面状の濾過小板を平面図（部分図ａ）およ
び断面図（部分図ｂ）ならびに湾曲した形（部分図ｃ）
で概略的に示す。湾曲は、マイクロメータねじの最適調
整においては、湾曲した濾過小板が円筒のとう面上にあ
る、上述しかつ図（部分図ｃ）に表した場合に相当す
る。他の調整においては、多かれ少なかれ強い湾曲が得
られる。濾過小板は多数の貫通孔を備えている。想定さ
れるビームの経過は部分図ｃに表されている。貫通する
導光路７の内表面で、左方から入射する、τｎ（ｎ＝１
・・・ｎ）で表示された放射線の反射が行われる。
び断面図（部分図ｂ）ならびに湾曲した形（部分図ｃ）
で概略的に示す。湾曲は、マイクロメータねじの最適調
整においては、湾曲した濾過小板が円筒のとう面上にあ
る、上述しかつ図（部分図ｃ）に表した場合に相当す
る。他の調整においては、多かれ少なかれ強い湾曲が得
られる。濾過小板は多数の貫通孔を備えている。想定さ
れるビームの経過は部分図ｃに表されている。貫通する
導光路７の内表面で、左方から入射する、τｎ（ｎ＝１
・・・ｎ）で表示された放射線の反射が行われる。
厳密に言えば、導光路の延長線は正確に“F"で表示し
た線で交わらない、それというのもその内表面で反射が
おこなわれるからである。殊に、非常に小さい導光路直
径においては光線の偏移は反射のため実際の目的には無
視することができる。従って非常に小さい毛管直径の場
合、実地においては放射線τｎは、濾過小板の凹面側で
導光路の延長線が交差する（円筒軸の）共通線上に集束
する。大きい導光路直径の場合には、導光路の内壁にお
ける放射線の反射のため放射線の焦点は、部分図ｃから
推知することができるように、導光路の延長線の交点よ
りもレンズにより近く存在する。
た線で交わらない、それというのもその内表面で反射が
おこなわれるからである。殊に、非常に小さい導光路直
径においては光線の偏移は反射のため実際の目的には無
視することができる。従って非常に小さい毛管直径の場
合、実地においては放射線τｎは、濾過小板の凹面側で
導光路の延長線が交差する（円筒軸の）共通線上に集束
する。大きい導光路直径の場合には、導光路の内壁にお
ける放射線の反射のため放射線の焦点は、部分図ｃから
推知することができるように、導光路の延長線の交点よ
りもレンズにより近く存在する。
記載した装置を用いる実験結果は、次の図に表されて
いる。
いる。
図3aは、PINダイオード３で測定した強さ［mV］をマ
イクロメータねじの調整Ｑ［mm］に関連して示す。レン
ズ２の最強の湾曲は、記述したようにＱ＝0mmの場合に
生じ、最弱の湾曲はＱ＝5mmの場合に生じる。この実験
においては、Cu−64からなるカソードおよびFe−56から
なるアノードを使用した。レンズ２およびPINダイオー
ド３の頂点間の距離は、ビーム方向で320mmであった。P
INダイオードは、可視光線を遮蔽するため、厚さ５μｍ
のアルミニウム箔を担持する。高圧８はＵ＝18kVに保持
された。
イクロメータねじの調整Ｑ［mm］に関連して示す。レン
ズ２の最強の湾曲は、記述したようにＱ＝0mmの場合に
生じ、最弱の湾曲はＱ＝5mmの場合に生じる。この実験
においては、Cu−64からなるカソードおよびFe−56から
なるアノードを使用した。レンズ２およびPINダイオー
ド３の頂点間の距離は、ビーム方向で320mmであった。P
INダイオードは、可視光線を遮蔽するため、厚さ５μｍ
のアルミニウム箔を担持する。高圧８はＵ＝18kVに保持
された。
図3aによる線図において、レンズ２なしでは水平な線
が生じる。それに対して、レンズ２を用いると強さの明
瞭な変化が得られた。強さの変化は、マイクロメータね
じの調整Ｑ、それと共にレンズ２の曲率に依存する。図
3aには、マイクロメータねじのその都度の調整において
測定された強さの数値が誤差帯線（Fehlerbalken）で表
示されている。幾つかの最大値が認められる。Ｘ線はマ
イクロメータねじの個々の調整において集束され、それ
と共にレンズ２により影響されることは明らかである。
第１の最大値は、たとえばレンズ２の比較的弱い湾曲、
即ちＱ≒4mm場合に得られる。より低い最大値は、より
強いレンズの湾曲、相応に小さいマイクロメータねじの
調整の場合に生じる。より小さい曲率の場合（Ｑは５と
4.5の間の範囲内）、観察される強さの数値は、レンズ
なしで測定された数値以下である。これは、レンズによ
る放射線の吸収に帰因することができる。連続Ｘ線スペ
クトルが存在するので、種々の波長に対する焦点は互い
に区別できる。最大値は、銅カソードから放射されるＸ
線のＸ線スペクトルと解釈される。
が生じる。それに対して、レンズ２を用いると強さの明
瞭な変化が得られた。強さの変化は、マイクロメータね
じの調整Ｑ、それと共にレンズ２の曲率に依存する。図
3aには、マイクロメータねじのその都度の調整において
測定された強さの数値が誤差帯線（Fehlerbalken）で表
示されている。幾つかの最大値が認められる。Ｘ線はマ
イクロメータねじの個々の調整において集束され、それ
と共にレンズ２により影響されることは明らかである。
第１の最大値は、たとえばレンズ２の比較的弱い湾曲、
即ちＱ≒4mm場合に得られる。より低い最大値は、より
強いレンズの湾曲、相応に小さいマイクロメータねじの
調整の場合に生じる。より小さい曲率の場合（Ｑは５と
4.5の間の範囲内）、観察される強さの数値は、レンズ
なしで測定された数値以下である。これは、レンズによ
る放射線の吸収に帰因することができる。連続Ｘ線スペ
クトルが存在するので、種々の波長に対する焦点は互い
に区別できる。最大値は、銅カソードから放射されるＸ
線のＸ線スペクトルと解釈される。
図3bは、十分に不変の実験装置における、図3aと類似
の線図を示す。しかし装置１は、上記に記載した実験と
は異なり、鉄からなるカソードならびにアノードを有し
ていた。再び、レンズ２なしでは線図に水平な線が得ら
れた。レンズ２を用いる実験において、得られた強さは
誤差帯線で表示された。レンズ２による集束効果は、マ
イクロメータねじの調整Ｑの低い場合（より強いレンズ
の湾曲）強さの最大値に現れる。弱く湾曲したレンズ２
における低い強さの数値は、再度レンズ２による放射線
の吸収に帰因できると思われる。より強い湾曲（Ｑは１
と3mmの間の範囲内）は、レンズ２なし（水平な線）で
得られる強さの数値よりも明らかに高い強さの数値を生
じる。最大値は、鉄カソードから放射されるＸ線のＸ線
スペクトルと解釈される。
の線図を示す。しかし装置１は、上記に記載した実験と
は異なり、鉄からなるカソードならびにアノードを有し
ていた。再び、レンズ２なしでは線図に水平な線が得ら
れた。レンズ２を用いる実験において、得られた強さは
誤差帯線で表示された。レンズ２による集束効果は、マ
イクロメータねじの調整Ｑの低い場合（より強いレンズ
の湾曲）強さの最大値に現れる。弱く湾曲したレンズ２
における低い強さの数値は、再度レンズ２による放射線
の吸収に帰因できると思われる。より強い湾曲（Ｑは１
と3mmの間の範囲内）は、レンズ２なし（水平な線）で
得られる強さの数値よりも明らかに高い強さの数値を生
じる。最大値は、鉄カソードから放射されるＸ線のＸ線
スペクトルと解釈される。
図4aは、別の強さ線図を示す。光線方向でレンズ２と
PINダイード３の間の距離（図１参照）は、220mmであっ
た。カソード６とアノード４の間の電圧は、Ｕ＝18kVに
保持された。双方の電極は鉄からなっていたが、別の形
状寸法を有するので、総じてより高い強さを有するＸ線
が得られた。上述したPINダイオード３が使用された。
レンズ２は、Ｑ（マイクロメータねじの調整）が2.8mm
であるように湾曲され、この数値で一定不変に保持され
た。それに反して、PINダイオードの調整は変化させ
た。この変化は、PINダイオードが実験装置中でフラン
ジにおけるストッパから出発して光線方向に対して垂直
に移動するように行われた。垂直移動はＲ［mm］で表示
される。これらの条件下で確かめられた強さは、図4aに
誤差帯線で表される。強さはＲ≒15mmの範囲内で最大に
到達する。
PINダイード３の間の距離（図１参照）は、220mmであっ
た。カソード６とアノード４の間の電圧は、Ｕ＝18kVに
保持された。双方の電極は鉄からなっていたが、別の形
状寸法を有するので、総じてより高い強さを有するＸ線
が得られた。上述したPINダイオード３が使用された。
レンズ２は、Ｑ（マイクロメータねじの調整）が2.8mm
であるように湾曲され、この数値で一定不変に保持され
た。それに反して、PINダイオードの調整は変化させ
た。この変化は、PINダイオードが実験装置中でフラン
ジにおけるストッパから出発して光線方向に対して垂直
に移動するように行われた。垂直移動はＲ［mm］で表示
される。これらの条件下で確かめられた強さは、図4aに
誤差帯線で表される。強さはＲ≒15mmの範囲内で最大に
到達する。
図4bは、比較のため、レンズ２なしの同じ装置を用い
て得られた結果を示す。この実験は、ビームの経過に対
し垂直で、他の影響を受けていないビームの輪郭を示
す。強さの最大値は、挿入されたレンズ２を用いて得ら
れる強さの最大値よりも低い。
て得られた結果を示す。この実験は、ビームの経過に対
し垂直で、他の影響を受けていないビームの輪郭を示
す。強さの最大値は、挿入されたレンズ２を用いて得ら
れる強さの最大値よりも低い。
図５は、他の強さ線図を示す。装置１のカソードもア
ノードも鉄からなっていた。装置は、PINダイオードが
調整Ｒ＝14mmに固定され、レンズの湾曲がマイクロメー
タねじ（Ｑ＝０〜8mm）を用いて変化させたことを除
き、図4aによる装置に合致した。レンズ２を用い３つの
最大値が得られ、レンズなしでは水平な線が生じた。最
大値は、図3bに表した結果と類似に装置１の鉄カソード
のＸ線スペクトルと解釈される。
ノードも鉄からなっていた。装置は、PINダイオードが
調整Ｒ＝14mmに固定され、レンズの湾曲がマイクロメー
タねじ（Ｑ＝０〜8mm）を用いて変化させたことを除
き、図4aによる装置に合致した。レンズ２を用い３つの
最大値が得られ、レンズなしでは水平な線が生じた。最
大値は、図3bに表した結果と類似に装置１の鉄カソード
のＸ線スペクトルと解釈される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−276050（ＪＰ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】第一および第二の表面を有しかつ直径が最
大50μｍである多数の導光路を備えている、放射線不透
過性の円板からなり、その際導光路は、円板の第一表面
から第二表面に延びかつその延長線は共通の線または共
通の点で交わり、その際共通の線または共通の点は円板
の第二表面に向合っている、高エネルギー放射線用レン
ズ。 - 【請求項２】厚さが1cmより小さい円板を有する、請求
項１記載のレンズ。 - 【請求項３】導光路の最大直径10μｍを有する、請求項
１または２記載のレンズ。 - 【請求項４】中心点を有する平たい円板を有し、その際
円板の中心点における導光路は円板平面に対して垂直に
配置されていてかつ円板の中心点外の導光路は中心点に
おける導光路と、中心点からの距離と共に大きくなる角
を囲む、請求項１、２または３記載のレンズ。 - 【請求項５】湾曲した円板を有し、それで第一表面は凸
面であり、第二表面は凹面であり、その際各導光路は円
板に対して垂直に延びる、請求項１、２または３記載の
レンズ。 - 【請求項６】Ｘ線、ガンマ線または粒子線集束のため
の、請求項１から５までのいずれか１項記載のレンズの
使用。 - 【請求項７】ａ）放射線吸収性材料からなる平面状円板
が多数の互いに平行な貫通導光路を備え、該導光路は円
板の平面に対し垂直に延びかつ最大50μｍの直径を有
し、 ｂ）平面状円板を、それが凸面側および凹面側を有する
ように変形する、請求項１から５までのいずれか１項記
載の高エネルギー放射線用レンズの製造方法。 - 【請求項８】平面状円板を、平面状円板に垂直に入射す
る、そのエネルギーが平面状円板を貫通するのに十分で
ある平行な粒子線に暴露することにより導光路を形成す
る、請求項７記載の方法。 - 【請求項９】ａ）放射線不透過性材料からなる湾曲した
円板を使用し、その表面は球の表面の一部を形成しかつ ｂ）湾曲円板を、球の中心点に配置されているほぼ点状
の光源から放射される、円板を貫通する粒子線に暴露す
る、請求項１から５までのいずれか１項記載の高エネル
ギー放射線用レンズの製造方法。 - 【請求項１０】ａ）放射線不透過性材料からなり、中心
点を有する平面状円板を使用しかつ ｂ）平面状円板を、中心点における円板平面に対する垂
直線によって与えられている線状に配置されているほぼ
点状の光源から放射する、円板を貫通する粒子線に暴露
する、請求項１から５までのいずれか１項に記載の高エ
ネルギー放射線用レンズの製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4438362A DE4438362C2 (de) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | Linse für hochenergetische Strahlung, ihre Verwendung und ihre Herstellung |
| DE4438362.2 | 1994-10-27 | ||
| PCT/EP1995/003776 WO1996013840A1 (de) | 1994-10-27 | 1995-09-23 | Linse für hochenergetische strahlung, ihre verwendung und ihre herstellung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09511836A JPH09511836A (ja) | 1997-11-25 |
| JP3095779B2 true JP3095779B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=6531819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08514277A Expired - Fee Related JP3095779B2 (ja) | 1994-10-27 | 1995-09-23 | 高エネルギー放射線用レンズ、その使用およびその製造 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0788652A1 (ja) |
| JP (1) | JP3095779B2 (ja) |
| DE (1) | DE4438362C2 (ja) |
| WO (1) | WO1996013840A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5751573B2 (ja) * | 2010-10-21 | 2015-07-22 | 公立大学法人首都大学東京 | 中性子の集光および結像光学系、ならびにその製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2491677A1 (fr) * | 1980-10-06 | 1982-04-09 | Hyperelec | Multiplicateur d'electrons, procede de fabrication et tubes images comportant ledit multiplicateur |
| US5016267A (en) * | 1986-08-15 | 1991-05-14 | Commonwealth Scientific And Industrial Research | Instrumentation for conditioning X-ray or neutron beams |
| NL8800679A (nl) * | 1988-03-18 | 1989-10-16 | Philips Nv | Roentgenonderzoekapparaat met een strooistralenrooster met antivignetterende werking. |
| DE4119729C2 (de) * | 1991-06-14 | 1994-08-18 | Max Planck Gesellschaft | Einrichtung zum Erzeugen kurzwelliger elektromagnetischer Strahlung |
-
1994
- 1994-10-27 DE DE4438362A patent/DE4438362C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-09-23 JP JP08514277A patent/JP3095779B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-23 WO PCT/EP1995/003776 patent/WO1996013840A1/de not_active Application Discontinuation
- 1995-09-23 EP EP95935371A patent/EP0788652A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4438362C2 (de) | 1996-08-08 |
| WO1996013840A1 (de) | 1996-05-09 |
| JPH09511836A (ja) | 1997-11-25 |
| EP0788652A1 (de) | 1997-08-13 |
| DE4438362A1 (de) | 1996-05-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |