JP5532948B2

JP5532948B2 - Ｘ線検出器

Info

Publication number: JP5532948B2
Application number: JP2010008828A
Authority: JP
Inventors: 淳藤井; 実山田; 勝島田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2010-01-19
Filing date: 2010-01-19
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2030-01-19
Also published as: JP2011149711A

Description

本発明は、Ｘ線検出器に関し、さらに詳しくは、外来電磁ノイズが真空断熱容器の内部に侵入して正常なＸ線検出が妨げられることを防止したＸ線検出器に関する。

真空断熱容器の内部にＸ線センサおよび前置増幅器を収容したＸ線検出器が知られている（例えば特許文献１参照。）。

図５は、従来のＸ線検出器５０の構成説明図である。
このＸ線検出器５０は、Ｘ線発生源２０からＸ線２１を照射された試料Ｓが発生する蛍光Ｘ線Ｆを検出するＸ線センサ１ａと、Ｘ線センサ１ａの出力信号を増幅する前置増幅器１ｂと、Ｘ線センサ１ａおよび前置増幅器１ｂを含むＸ線検出部１を内部に収容する真空断熱容器２と、真空断熱容器２の開口２ａを着脱可能に塞ぐ蓋板３と、真空断熱容器２と蓋板３の間に挟まって真空断熱容器２の内部を気密に封止する真空封止用リング４と、Ｘ線検出部１を冷却するための液体窒素５および伝熱部材６とを具備してなる。

試料Ｓを置く試料室ＴおよびＸ線発生源２０を置くＸ線室Ｒは、放射線シールドおよび電磁シールドされている。

真空断熱容器２および蓋板３は、アルミまたはＳＵＳ製である。
真空断熱容器２の窓８は、ベリリウム製である。
真空封止用リング４は、樹脂製Ｏリングである。

図６は、蓋板３およびその周辺部分を示す外観図である。
蓋板３は、真空断熱容器２にネジ止めされている。

図７は、蓋板３を透明にした状態での蓋板３の周辺部分を示す外観図である。
真空断熱容器２の開口２ａの周囲を真空封止用リング４が取り巻き、気密に封止している。

特開２００９−１８６４０３号公報

従来の真空封止用リング４に用いられている樹脂製Ｏリングは、電磁シールド作用を有していないため、電磁波に対しては「開口２ａの周長×真空封止用リング４の厚さ」の面積の隙間が開口２ａの周りに開いているのと同じであった。このため、図７に示すように、外来電磁ノイズＮが開口２ａから真空断熱容器２の内部に侵入していた。
しかし、外来電磁ノイズＮが真空断熱容器２の内部に侵入すると、正常なＸ線検出が妨げられる問題点がある。
そこで、本発明の目的は、外来電磁ノイズが真空断熱容器の内部に侵入して正常なＸ線検出が妨げられることを防止したＸ線検出器を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、Ｘ線センサ（１ａ）と、前記Ｘ線センサ（１ａ）の出力信号を増幅する前置増幅器（１ｂ）と、前記Ｘ線センサ（１ａ）および前置増幅器（１ｂ）を内部に収容する真空断熱容器（２）と、前記真空断熱容器（２）の開口（２ａ）を着脱可能に塞ぐ蓋板（３）と、前記真空断熱容器（２）の開口（２ａ）の周囲に設けられた真空封止用溝に嵌り、前記真空断熱容器（２）と蓋板（３）の間に挟まって真空断熱容器（２）の内部を気密に封止する真空封止用リング（４）と、前記真空封止用溝の外周側に設けられた外来電磁ノイズ遮蔽用溝に嵌り、前記真空断熱容器（２）と蓋板（３）の間に挟まって外来電磁ノイズ（Ｎ）が真空断熱容器（２）の内部に侵入するのを防止する弾性を有する外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）とを具備し、前記真空封止リング（４）及び、前記外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）について、ａ）蓋板（３）による最大圧縮時に、前記外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）の厚みが、真空封止用リング(４)の厚みよりも小さくなる、ｂ）圧縮しない時の前記外来電磁ノイズ遮蔽用リング(７)の厚みが、蓋板(３)による最大圧縮時の真空封止用リング(４)の厚みよりも大きくなる、との条件を満たすように前記真空封止用リング及び、前記外来電磁ノイズ遮蔽用リングを選定したことを特徴とするＸ線検出器（１０）を提供する。
上記第１の観点によるＸ線検出器（１０）では、真空断熱容器（２）と蓋板（３）の間に外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）を挟む構成としたため、電磁波に対する隙間が開口（２ａ）の周りにほとんど開いていない状態となる。このため、外来電磁ノイズ（Ｎ）が開口（２ａ）から真空断熱容器（２）の内部に侵入しなくなる。よって、外来電磁ノイズ（Ｎ）が真空断熱容器（２）の内部に侵入して正常なＸ線検出が妨げられることを防止できる。

第２の観点では、本発明は、前記第１の観点によるＸ線検出器（１０）において、前記外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）は、スポンジ状物の外周を導電性箔または導電性網で被覆した構造の線材からなることを特徴とするＸ線検出器（１０）を提供する。
上記第２の観点によるＸ線検出器（１０）では、外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）がスポンジ状物の弾性による形状復元性を持つため、保守作業のために蓋板（３）の着脱を繰り返しても、再使用することが出来る。

第３の観点では、本発明は、前記第１の観点によるＸ線検出器（１０）において、前記外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）は、導電性粒子を混入したエラストマーの線材からなることを特徴とするＸ線検出器（１０）を提供する。
上記第３の観点によるＸ線検出器（１０）では、外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）がエラストマーの弾性による形状復元性を持つため、保守作業のために蓋板（３）の着脱を繰り返しても、再使用することが出来る。

第４の観点では、本発明は、前記第１の観点によるＸ線検出器（１０）において、前記外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）は、電線を埋め込んだエラストマーの線材からなることを特徴とするＸ線検出器（１０）を提供する。
上記第４の観点によるＸ線検出器（１０）では、外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）がエラストマーの弾性による形状復元性を持つため、保守作業のために蓋板（３）の着脱を繰り返しても、再使用することが出来る。

第５の観点では、本発明は、前記第１の観点によるＸ線検出器（１０）において、前記外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）は、金属網を筒状にした線材からなることを特徴とするＸ線検出器（１０）を提供する。
上記第５の観点によるＸ線検出器（１０）では、外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）が金属網の筒状構造の弾性による形状復元性を持つため、保守作業のために蓋板（３）の着脱を繰り返しても、再使用することが出来る。

本発明のＸ線検出器によれば、外来電磁ノイズが真空断熱容器の開口から真空断熱容器の内部に侵入しなくなるので、正常なＸ線検出が妨げられることを防止できる。

実施例１に係るＸ線検出器を示す構成説明図である。外来電磁ノイズ遮蔽用リング用の各種線材を示す斜視図である。蓋板およびその周辺部分を示す外観図である。蓋板を透明にした状態での蓋板の周辺部分を示す外観図である。実施例１に係るＸ線検出器を示す構成説明図である。蓋板およびその周辺部分を示す外観図である。蓋板を透明にした状態での蓋板の周辺部分を示す外観図である。

以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

−実施例１−
図１は、実施例１に係るＸ線検出器１０の構成説明図である。
このＸ線検出器１０は、Ｘ線発生源２０からＸ線２１を照射された試料Ｓが発生する蛍光Ｘ線Ｆを検出するＸ線センサ１ａと、Ｘ線センサ１ａの出力信号を増幅する前置増幅器１ｂと、Ｘ線センサ１ａおよび前置増幅器１ｂを含むＸ線検出部１を内部に収容する真空断熱容器２と、真空断熱容器２の開口２ａを着脱可能に塞ぐ蓋板３と、真空断熱容器２と蓋板３の間に挟まって真空断熱容器２の内部を気密に封止する真空封止用リング４と、真空断熱容器２と蓋板３の間に挟まって外来電磁ノイズが真空断熱容器２の内部に侵入するのを防止する外来電磁ノイズ遮蔽用リング７と、Ｘ線検出部１を冷却するための液体窒素５および伝熱部材６とを具備してなる。

Ｘ線センサ１ａは、例えばＰＩＮダイオードや、シリコンドリフトデテクタや、高純度シリコン検出素子や、シリコンにリチウムをドリフトしたＳｉ（Ｌｉ）放射線検出素子である。

図２の（ａ）に示すように、外来電磁ノイズ遮蔽用リング７は、スポンジ状物７１の外周を導電性箔７２または導電性網７２で被覆した構造の線材をリング状にしたものを用いることが出来る。被覆は、テープ状物を巻き付けてもよい。
また、図２の（ｂ）に示すように、導電性粒子を混入したエラストマーの線材７３をリング状にしたものを用いることが出来る。
また、図２の（ｃ）に示すように、外来電磁ノイズ遮蔽用リング７は、電線７４を埋め込んだエラストマー７５の線材をリング状にしたものを用いることが出来る。
また、図２の（ｄ）に示すように、外来電磁ノイズ遮蔽用リング７は、金属網を筒状にした線材７７をリング状にしたものを用いることが出来る。

外来電磁ノイズ遮蔽用リング７の選定基準は次の２点である。
（１）蓋板３による最大圧縮時に、外来電磁ノイズ遮蔽用リング７の厚みが、真空封止用リング４の厚みよりも小さくなりうるもの。
（２）圧縮しない時の外来電磁ノイズ遮蔽用リング７の厚みが、蓋板３による最大圧縮時の真空封止用リング４の厚みよりも大きいもの。

ただし、上記選定基準を満たさない場合でも、真空断熱容器２の開口２ａの周りに設ける真空封止用リング４が嵌る溝の深さと外来電磁ノイズ遮蔽用リング７が嵌る溝の深さの深浅を調整すれば、使用可能である。

図３は、蓋板３およびその周辺部分を示す外観図である。
蓋板３は、真空断熱容器２にネジ止めされている。

図４は、蓋板３を透明にした状態での蓋板３の周辺部分を示す外観図である。
真空断熱容器２の開口２ａの周囲を真空封止用リング４が取り巻き、気密に封止している。また、真空封止用リング４の周囲を外来電磁ノイズ遮蔽用リング７が取り巻き、電磁シールドしている。
開口２ａは、例えば直径５ｃｍである。
真空封止用リング４は、例えば線径５ｍｍである。
外来電磁ノイズ遮蔽用リング７は、例えば線径５ｍｍである。

実施例１のＸ線検出器１０では、真空断熱容器２と蓋板３の間に外来電磁ノイズ遮蔽用リング７を挟む構成としたため、電磁波に対する隙間が開口２ａの周りにほとんど開いていない状態となる。このため、図４に示すように、外来電磁ノイズＮが開口２ａから真空断熱容器２の内部に侵入しなくなる。よって、外来電磁ノイズＮが真空断熱容器２の内部に侵入して正常なＸ線検出が妨げられることを防止できる。

また、外来電磁ノイズ遮蔽用リング７が弾性による形状復元性を持つため、保守作業のために蓋板３の着脱を繰り返しても、外来電磁ノイズ遮蔽用リング７を再使用することが出来る。

本発明のＸ線検出器は、例えば蛍光Ｘ線分析に利用できる。

１Ｘ線検出部
１ａＸ線センサ
１ｂ前置増幅器
２真空断熱容器
３蓋板
４真空封止用リング
５液体窒素
６伝熱部材
７外来電磁ノイズ遮蔽用リング
１０Ｘ線検出器
２０Ｘ線発生源
２１Ｘ線
Ｆ蛍光Ｘ線
Ｓ試料

Claims

Ｘ線センサ（１ａ）と、
前記Ｘ線センサ（１ａ）の出力信号を増幅する前置増幅器（１ｂ）と、
前記Ｘ線センサ（１ａ）および前置増幅器（１ｂ）を内部に収容する真空断熱容器（２）と、
前記真空断熱容器（２）の前記前置増幅器（１ｂ）が収容されている位置の側面に設けられた開口（２ａ）を着脱可能に塞ぐ蓋板（３）と、
前記真空断熱容器（２）の開口（２ａ）の周囲に設けられた真空封止用溝に嵌り、前記真空断熱容器（２）と蓋板（３）の間に挟まって真空断熱容器（２）の内部を気密に封止する真空封止用リング（４）と、
前記真空封止用溝の外周側に設けられた外来電磁ノイズ遮蔽用溝に嵌り、前記真空断熱容器（２）と蓋板（３）の間に挟まって外来電磁ノイズ（Ｎ）が真空断熱容器（２）の内部に侵入するのを防止する弾性を有する外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）とを具備し、
前記真空封止リング（４）及び、前記外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）について、
ａ）蓋板（３）による最大圧縮時に、前記外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）の厚みが、真空封止用リング(４)の厚みよりも小さくなる、
ｂ）圧縮しない時の前記外来電磁ノイズ遮蔽用リング(７)の厚みが、蓋板(３)による最大圧縮時の真空封止用リング(４)の厚みよりも大きくなる、
との条件を満たすように前記真空封止用リング及び、前記外来電磁ノイズ遮蔽用リングを選定したことを特徴とするＸ線検出器（１０）。
請求項１に記載のＸ線検出器（１０）において、前記外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）は、スポンジ状物の外周を導電性箔または導電性網で被覆した構造の線材からなることを特徴とするＸ線検出器（１０）。
請求項１に記載のＸ線検出器（１０）において、前記外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）は、導電性粒子を混入したエラストマーの線材からなることを特徴とするＸ線検出器（１０）。
請求項１に記載のＸ線検出器（１０）において、前記外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）は、電線を埋め込んだエラストマーの線材からなることを特徴とするＸ線検出器（１０）。
請求項１に記載のＸ線検出器（１０）において、前記外来電磁ノイズ遮蔽用リング（７）は、金属網を筒状にした線材からなることを特徴とするＸ線検出器（１０）。