JP3112192B2 - X線アナライザー - Google Patents

X線アナライザー

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JP3112192B2
JP3112192B2 JP03332753A JP33275391A JP3112192B2 JP 3112192 B2 JP3112192 B2 JP 3112192B2 JP 03332753 A JP03332753 A JP 03332753A JP 33275391 A JP33275391 A JP 33275391A JP 3112192 B2 JP3112192 B2 JP 3112192B2
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周作 三宅
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化成オプトニクス株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はX線アナライザーに関す
る。更に詳しくは、本発明は、X線発生装置で発生した
X線を検出して、該X線に関する特性たとえばスペクト
ル、半価層、管電圧等を解析するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】X線アナライザーの1つとして、X線フ
ィルター(X線吸収板)とX線検知素子との組合せから
なるX線検出部にX線を照射することにより該X線フィ
ルターに対するX線の透過率を測定し、該X線透過率に
基づき照射X線の半価層や管電圧等を測定する装置が実
用化されている。
【0003】この様なタイプのX線アナライザーは、X
線検出部に入射するX線を継続的に電気信号に変換して
取込み、所定の演算処理を施して得られた所望の特性値
を表示させる様になっているが、従来のX線アナライザ
ーはX線検出部へのX線入射による検出信号の立上がり
によって測定を開始し、X線入射の停止に伴う検出信号
の立下がりによって測定を終了させるのが一般的な動作
方式であった。そして、測定の開始から終了までの間に
取込まれたデータはその間の平均値が利用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかして、以上の様な
方式では、X線の入射している時間即ち測定時間が短い
場合には入射X線の全データを取込んでも処理し得る
が、例えば透視中のX線や歯科用X線装置、シネ方式X
線装置、CT装置等からのX線を測定する場合の様に、
測定時間が長時間におよぶ場合には、大記憶容量を要す
るという問題があった。また、データの取込みはX線入
射開始による検出信号の立上がりとともに開始する様に
なっているので、例えばX線入射の停止直前におけるX
線の特性等、連続照射されているX線の特定領域におけ
る特性のみを測定したい場合への対応ができないという
問題があった。
【0005】そこで、本発明は、装置の記憶容量を増大
させることなしに、長時間にわたって入射するX線の所
望の領域における特性を容易に求めることが可能なX線
アナライザーを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的を達成するものとして、X線入射側にそれぞれ厚さの
異なるX線フィルターを配置した複数のX線検出器を含
んでなるX線検出部と、該X線検出部の複数のX線検出
器からの出力に基づき演算処理して入射X線に関する特
性を測定する演算手段とを備えているX線アナライザー
において、前記X線検出部へのX線入射が開始した時か
ら前記演算手段における測定開始までの時間と該演算手
段における測定予定時間とを設定する手段を有すること
を特徴とする、X線アナライザー、が提供される。
【0007】本発明においては、前記X線検出部へのX
線入射が開始した時から前記演算手段における測定開始
までの時間と該演算手段における測定予定時間とを設定
する手段が、2つのタイマーを用いてなるものである、
態様がある。
【0008】また、本発明においては、前記演算手段に
おける測定開始時から前記測定予定時間を経過した時に
前記演算手段における測定を終了する、態様がある。そ
して、ここで、前記演算手段における測定開始時から前
記測定予定時間を経過する前に前記X線検出部へのX線
入射が停止した時には、直ちに前記演算手段における測
定を終了することができる。
【0009】更に、本発明においては、前記演算手段に
おける演算処理により測定された入射X線に関する特性
を表示する手段を有する、態様がある。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の具体的実
施例を説明する。
【0011】図1は本発明によるX線アナライザーの一
実施例の構成を示すブロック図であり、図2はそのX線
検出部を示す断面図である。
【0012】図2に示す様に、X線検出部101は、隔
壁により区画された複数の小室を有する外囲器8の各小
室内に、基準X線検出器1s及び複数のX線検出器1
a,1b,1c,1dが配設されて構成されたものであ
る。基準X線検出器1sは、入射X線Lをその入射量に
比例する量の蛍光に変換するシンチレーターたる蛍光板
9sと、この蛍光板に密着してX線入射面と反対の面に
設けられ前記蛍光を検出する光検出器11sとからな
る。X線検出器1a,1b,1c,1dは、それぞれ入
射X線Lをその入射量に比例する量の蛍光に変換するシ
ンチレーターたる蛍光板9a,9b,9c,9dと、こ
れら蛍光板のX線入射面の前にそれぞれ設けられた同種
材料からなり厚みの異なるX線フィルター10a,10
b,10c,10dと、前記蛍光板のX線入射面と反対
の面に密着させてそれぞれ設けられ前記蛍光を検出する
光検出器11a,11b,11c,11dとからなる。
ここで、X線フィルター10a,10b,10c,10
dの厚さをそれぞれta ,tb,tc ,td とすると、
本実施例においてはta <tb <tc <td である。
【0013】本実施例において、前記X線検出器は基準
X線検出器1sを含めて5個設けたが、本発明において
は、X線検出器は最低2個あればよい。特に、X線スペ
クトル測定で精度を向上させるためには、X線検出部1
01に配設されるX線検出器の数は多いほどよい。
【0014】外囲器8は各X線検出器1s,1a〜1d
の保護と外光の侵入及び他の蛍光板からの蛍光の漏洩の
防止のために設けられたものであり、X線吸収が少な
く、所望の硬度を有し、外光及び蛍光を透過させない材
質が選択され、例えば着色アクリル板やベークライト板
等のプラスチックが用いられる。
【0015】X線フィルター10a〜10dとしては、
X線吸収能が大きく、数mm以下の厚さのものであって
も厚さ変化に対してX線透過率変化の大きい材質が好ま
しく、例えばCu,Al,Sn,Pb等の金属板が好適
に用いられる。
【0016】蛍光板9s,9a〜9dとしては、CaW
4 ,Bi4 Ge312,ZnS:Ag,ZnS:C
u,BaFCl:Eu,LaOBr:Tm,(Zn,C
d)S:Ag,Y22 S:Tb,Gd22 S:T
b,Gd22 S:Pr等の、X線照射により高効率に
発光するX線用蛍光体を含んでなる蛍光膜を紙やプラス
チック等の支持体上に形成したものや、支持体を有さず
蛍光膜そのものからなる自己支持型蛍光板が使用され
る。
【0017】光検出器11s,11a〜11dとして
は、蛍光板9s,9a〜9dが発する蛍光を電気的信号
に変換するフォトダイオードや光電子増倍管等の光電変
換素子が使用される。
【0018】尚、本発明においては、X線検出部101
を構成する各X線検出器1s,1a〜1dのX線を検知
する部分(X線フィルター10a〜10d以外の部分)
には、図2に示した様な構成に代えて、電離箱や半導体
検出器等の放射線検出器を配してもよい。
【0019】また、本発明においては、X線フィルター
の透過率曲線の勾配から入射X線の管電圧を測定する管
電圧計として使用する場合等には、X線検出部101を
構成するX線検出器のうち基準X線検出器1sは設けな
くともよい。
【0020】次に、図1に示す装置の動作を説明する。
【0021】X線検出部101に入射したX線は、電気
信号に変換され、増幅部102に入力されて増幅され
る。該増幅部102の出力信号は、コンパレーター10
3に入力されるとともに、ADC(アナログ−デジタル
コンバーター)104によってデジタル化され、またV
FC(電圧−周波数変換器)105及びカウンター10
6によってデジタル化される。これらのデジタル化はC
PU107からの指令により行われ、X線管電圧やX線
エネルギー分布やX線波形を測定する場合にはADC1
04が作動せしめられ、またX線の半価層や線量を測定
する場合にはカウンター106が作動せしめられる。そ
れぞれの出力はCPU107に入力され、メモリー10
8に保存される。また、コンパレーター103からCP
U107へは、X線検出部101からの出力の有無を示
すX線入射信号が入力される。
【0022】設定時間入力器109からCPU107へ
は、X線検出部101へのX線入射が開始した時から測
定開始までの時間T1 と測定予定時間(T2 −T1 )と
が入力される。これに基づき、CPU107から第1タ
イマー110及び第2タイマー111へと、時間T1
び時間T2 の信号が入力される(タイマーセット)。
【0023】そして、CPU107での演算処理により
得られたX線特性測定の結果が表示器112に入力さ
れ、表示がなされる。
【0024】図3は、前記CPU107の動作を示すフ
ローチャートであり、図4及び図5は信号のタイムチャ
ートである:先ず、設定時間入力器109からの入力に
基づき第1タイマー110及び第2タイマー111のセ
ットを行う(ST1);次に、コンパレーター103か
らの入力に基づきX線入射が開始されたか否かを判定
し、判定NOの場合にはこの動作を継続する(ST
2);次に、X線入射開始があった時、第1タイマー1
10及び第2タイマー111をスタートさせる(ST
3);次に、第1タイマー110から時間T1 経過の信
号入力があるか否かを判定し、判定NOの場合にはこの
動作を継続する(ST4);次に、時間T1 経過後に、
ADC104及び/またはカウンター106の作動開始
を指令し、測定を開始する(ST5);次に、コンパレ
ーター103からの入力に基づきX線入射が停止された
か否かを判定する(ST6);次に、ST6で判定NO
の場合には、第2タイマー111から時間T2 経過の信
号入力があるか否かを判定し、判定NOの場合にはこの
動作を継続する(ST7);次に、ST7で判定YES
の場合及びST6で判定YESの場合には、ADC10
4及び/またはカウンター106の作動停止を指令し、
測定を終了する(ST8)。
【0025】本実施例では、時間T2 経過またはX線入
射停止のうちのいずれかが実現した時点で測定を終了す
る。即ち、図4に示されている様にX線入射停止前に時
間T2 が経過した場合には時間T2 経過時に測定を終了
するし、図5に示されている様に時間T2 経過前にX線
入射が停止した場合には予定した測定時間の測定を行わ
ずにX線入射停止時に測定を終了する。
【0026】尚、上記実施例ではX線入射開始の時点で
第2タイマー111をスタートさせる場合が示されてい
るが、第2タイマー111のスタートは時間T1 の経過
時点としてもよい。但し、この場合には時間T2 が測定
予定時間となる。
【0027】
【発明の効果】以上の様に、本発明のX線アナライザー
によれば、測定開始時と測定予定時間とを自由に設定で
きるので、入射X線の所望時間領域における特性を測定
でき、特に長時間にわたって入射するX線であっても装
置の記憶容量を増大させることなしに所望領域における
特性を容易に求めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるX線アナライザーの一実施例の構
成を示すブロック図である。
【図2】図1のX線アナライザーのX線検出部を示す断
面図である。
【図3】図1のX線アナライザーのCPUの動作を示す
フローチャートである。
【図4】図1のX線アナライザーにおける信号のタイム
チャートである。
【図5】図1のX線アナライザーにおける信号のタイム
チャートである。
【符号の説明】
1s,1a,1b,1c,1d X線検出器 9s,9a,9b,9c,9d 蛍光板 10a,10b,10c,10d X線フィルター 11s,11a,11b,11c,11d 光検出器 101 X線検出部

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線入射側にそれぞれ厚さの異なるX線
    フィルターを配置した複数のX線検出器を含んでなるX
    線検出部と、該X線検出部の複数のX線検出器からの出
    力に基づき演算処理して入射X線に関する特性を測定す
    る演算手段とを備えているX線アナライザーにおいて、 前記X線検出部へのX線入射が開始した時から前記演算
    手段における測定開始までの時間と該演算手段における
    測定予定時間とを設定する手段を有することを特徴とす
    る、X線アナライザー。
  2. 【請求項2】 前記X線検出部へのX線入射が開始した
    時から前記演算手段における測定開始までの時間と該演
    算手段における測定予定時間とを設定する手段が、2つ
    のタイマーを用いてなるものである、請求項1に記載の
    X線アナライザー。
  3. 【請求項3】 前記演算手段における測定開始時から前
    記測定予定時間を経過した時に前記演算手段における測
    定を終了する、請求項1に記載のX線アナライザー。
  4. 【請求項4】 前記演算手段における測定開始時から前
    記測定予定時間を経過する前に前記X線検出部へのX線
    入射が停止した時には、直ちに前記演算手段における測
    定を終了する、請求項3に記載のX線アナライザー。
  5. 【請求項5】 前記演算手段における演算処理により測
    定された入射X線に関する特性を表示する手段を有す
    る、請求項1に記載のX線アナライザー。
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