JP5045531B2 - エネルギ分散型x線検出装置 - Google Patents
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Description
そこで、本発明の目的は、測定物にクロムが含有されているか否かの判別精度を向上することが出来るエネルギ分散型X線検出装置を提供することにある。
X線入射窓(21a)の内壁面が含むクロムで発生した二次蛍光X線が放射線検出素子(50)に入射することが、バックグランドにクロムの不純線が生じる主因になっている。
そこで、上記第1の観点によるエネルギ分散型X線検出装置(100)では、X線入射窓(21a)の少なくとも内壁面(21b)をニッケルでコーティングした。このため、X線入射窓(21a)の内壁面(21b)が含むクロムから生じる二次蛍光X線がコーティングにより吸収される。この結果、バックグランドにクロムの不純線が生じることを抑制でき、測定物にクロムが含有されているか否かの判別精度を向上することが出来る。
ロジウムは、クロムから生じる蛍光X線に対する質量吸収係数が高い。このため、X線入射窓(21a)の内壁面(21b)が含むクロムから生じる二次蛍光X線がコーティングにより吸収され、バックグランドにクロムの不純線が生じることを抑制でき、測定物にクロムが含有されているか否かの判別精度を向上することが出来る。さらに、ロジウムはX線源に使用している元素であるため、新たな不純線が生じない。また、RoHS(Restriction of Hazardous Substances)規制の対象物質でもない。
このエネルギ分散型X線検出装置100は、極低温冷媒を貯留するデュワ70からセンサ筒10を突出させ、センサ筒先端部10aに半導体X線検出素子50を設置した構成である。
外パイプ21は、センサ筒10の外壁である。外パイプ21の先端の開口は、ベリリウム窓30で封止されたX線入射窓21aになっている。外パイプ21の内部は、真空空間31になっている。
外パイプ21は、真空保持性と強度性の観点からステンレス製である。
外パイプ21のX線入射窓21aの少なくとも内壁面21bを含む近傍部分には、チタンまたはチタンより重い元素によるコーティング60が形成されている。チタンより重い元素は、例えばニッケルまたはロジウムである。
コーティング60は、例えば電解めっき法、無電解めっき法、溶融めっき法、溶射めっき法などにより形成しうる。
T=exp(−μ・ρ・t)
μはコーティング60の質量吸収係数、ρはコーティング60の密度、tはコーティング60の厚さである。
透過率Tを0.5以下にすることが好ましい。
コールドフィンガーは、真空保持性と伝熱性の観点から無酸素銅製である。
キャップ22は、コスト低減の観点から真鍮製である。
「コーティングなし」の場合にはバックグランドにクロムの不純線(CrKα:5.412keV)が生じているが、「コーティングあり」の場合にはクロムの不純線が抑制されている。
(1)外パイプ21のステンレスが含むクロムから生じる二次蛍光X線がコーティング60により吸収される結果、バックグランドにクロムの不純線(図3のCrKα)が生じることを抑制でき、測定物にクロムが含有されているか否かの判別精度を向上することが出来る。
(2)コーティング60をニッケルとすると、μ=151平方cm/g、ρ=8.908g/立方cmで、厚さt=10μmとすると、T=0.26となる。すなわち、クロムの不純線の74%を抑制できる。
(3)絞り板42の開口内面43aが半導体X線検出素子50側へ拡径した漏斗状であるため、絞り板42の開口内面43aで蛍光X線が発生して半導体X線検出素子50に入射することを防止できる。
(4)キャップ22の開口内面23aが外部側へ拡径した漏斗状であるため、キャップ22の開口内面23aで発生した蛍光X線の方向が半導体X線検出素子50に入射しないか入射しにくい方向となり、キャップ22の開口内面23aで発生した蛍光X線の悪影響を抑制することが出来る。
10a センサ筒先端部
21 外パイプ
21a X線入射窓
21b 内壁面
50 半導体X線検出素子
60 コーティング
70 デュワ
100 エネルギ分散型X線検出装置
Claims (1)
- 放射線検出素子(50)を収容するための真空空間(31)を区画するステンレス製の外パイプ(21)のX線入射窓(21a)の少なくとも内壁面(21b)がニッケルでコーティングされていることを特徴とするエネルギ分散型X線検出装置(100)。
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