JPH01172739A

JPH01172739A - 放射線測定器

Info

Publication number: JPH01172739A
Application number: JP32982187A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tsutsui; 博司筒井; Tetsuo Ootsuchi; 大土　哲郎; Yasuichi Oomori; 大森　康以知; Matsuki Baba; 末喜馬場; Masanori Watanabe; 正則渡辺
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-07-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、材料分析における元素、化合物分析および医
療における骨量診断等に用いる放射線測定器に関するも
のである。

（従来の技術）従来、単一エネルギーの放射線の減弱は、前もって明ら
かな元素、化合物に対しては、厚さまたは重量をパラメ
ータとして測定してきた。

（発明が解決しようとする問題点）しかし１元素が二種類以上存在する場合、または化合物
が未定の場合、単一のエネルギーによる分析は不可能で
あり、さらに２種類のエネルギーを用いても、元素によ
り吸収喘が存在するような場合には不可能となる欠点が
あった。

本発明の目的は、従来の欠点を解消し、複数の放射線源
を用いて、各々の放射線源から放出されるγ線エネルギ
ーと各種元素、化合物に対する試射係数をあらかじめデ
ータとして入力し、検査体を通した各放射線源のエネル
ギーに対する試射割合と、あらかじめ入力された各元素
または化合物の組合せによる各エネルギーに対する試射
割合との比較計算を行う放射線測定器を提供することで
ある。

（問題点を解決するための手段）本発明の放射線測定器は、Ｘ線発生器とスリットと放射
線検出器とデータ処理部からなり、Ｘ線発生器と放射線
検出器との間に配置された検査体によるＸ線発生器から
放出されたＸ線の減衰強度を？ｌＩ！Ｉ定してＸ線エネ
ルギースペクトルに対する試射割合を求め、あらかじめ
入力された各種元素。

化合物のＸ線エネルギースペクトルに対する試射係数を
パラメータとして、試射割合と比較計算することにより
、検査体に含まれる元素、化合物の同定および含有率の
算出を行うものであり、また放射線検出器ＮａＩ、ＢＧ
○のいずれかのシンチレーション検出器、またはＧ　ｅ
　ｇ　Ｓ　ｘ　ｇ　Ｇ　ａ　Ａ　ｓ　ｒＣｄＴｅ、Ｈｇ
Ｉのいずれかの半導体放射線検出器からなるものであり
、さらにデータ処理部において、Ｘ線エネルギースペク
トルを複数のエネルギー範囲に分割してデータ処理を行
うものである。

（作　用）本発明は、上記の手段を用いて、両者の試射割合が一致
するように元素または化合物の割合を算出することによ
り、検査体に含有される元素または化合物の種類の同定
およびその含有量を算出することができる。

（実施例）本発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づいて説明
する。

第１図は本発明の放射線測定器の原理説明図である。同
図において、Ｘ線発生器１から放出されるＸ線は、スリ
ット２によりコリメートされたのち、検査体３を通過し
、スリット２′により散乱線成分を除去されて一次線成
分だけとなり放射線検出器４により検出される。検査体
の有無におけるＸ線エネルギースペクトルの変化の変化
割合をデータ処理部５により処理を行ない、元素、化合
物の同定および含有量の算出を行う。

第２図に測定原理を示す。同図において検査体１１、１
１’、　１１”の試射係数をそれぞれμｍ（Ｅ）、μ２
（Ｅ）、μ、（Ｅ）、厚さをそれぞれｄｌ、ｄ、、ｄ３
とすると、検査体に入射するＸ線強度■。（Ｅ）と透過
するＸ線強度Ｉ（Ｅ）は次式で表すことができる。

Ｉ（Ｅ）＝Ｉｏ（Ｅ）ｅｘｐ　（−μｘ（Ｅ）ｄｉ−μ
ｚ（Ｅ）ｄｉ−μ３（Ｅ）ｄ３）”’（１）ここで、μ
、（Ｅ）：線試射係数、ｄ：厚さ（１）式で示すように
透過するＸ線強度Ｉ（Ｅ）はμ（Ｅ）とｄの積の和とな
り、ｄは厚さのパラメータとなる。このｄに物質の密度
をかけた値の比は物質の重量比となりそれぞれの物質の
含有量が得られる。

第３図にＸ線エネルギースペクトルを示す。

ｌｏ（Ｅ）はＸ線発生器から放出されるＸ線エネルギー
スペクトル、Ｉ（Ｅ）は検査体を透過した散乱線成分を
含まないＸ線エネルギースペク１〜ル、Ｅはエネルギー
の値（ＫｅＶ）である。この■。（Ｅ）とＩ（Ｅ）の関
係は（１）式の関係にあることから、Ｉ（Ｅ）は検査体
に含まれる成分比により得られるものである。

第４図、第５図に水（Ｈ２Ｏ）とアルミニウム（ＡＱ）
に対する試射係数を示す。試射係数は光電効果とコンプ
トン散乱による試射の和となる。

第６図は代表的な元素、化合物の試射係数の比較を行っ
た図である。同図に示す試射係数の値は質量試射係数で
示しである。各元素、化合物により試射係数の曲線の傾
き、曲率が異なることが理解できる。また元素の種類に
より、たとえばタングステン（Ｗ）の場合約６０ＫｅＶ
に吸収端が存在し。

曲線が不連続になっている。

このように、各元素により試射係数のエネルギーに対す
る曲線が異なること、また複合材料の試射係数または）
賊弱割合は、各成分元素の試射係数をパラメータとして
計算できることから得られたＸ線エネルギースペクトル
に試射割合の曲線と、各元素の試射係数を組合せて計算
した試射割合の曲線が一致するようにすれば、複合材料
の元素組成を算出することが可能となる。

また、放射線検出器の使用方法として、出力（３号のパ
ルス計測を行う方法がエネルギー情報を得るには最適で
あり、かつ最も感度よく測定する二とが可能となる。さ
らに、Ｘ線エネルギースペクトル測定は、通常はパルス
波高アナライザーを用いて高いエネルギー分解能で測定
を行うが、簡易な方法として、Ｘ線エネルギー範囲を複
数の区分に分割し、それぞれの区分のエネルギー範囲に
入るカウント数でＸ線エネルギースペクトルを表示して
比較してもよい。

（発明の効果）本発明によれば、複合材料からなる検査体にＸ線を照射
し、透過した試射Ｘ線エネルギースペクトルをＪｌす定
し、あらかじめ入力しである各元素。

化合物の試射係数を用いて、各元素、化合物の組合せに
より求めた試射Ｘ線エネルギースペクトルが、測定され
た試射Ｘ線エネルギースペクトルと一致するように計算
することにより、複合材料の組成を算出することができ
る。この方法により。

全くの非破壊で特別の処理を用いず検査体を取扱うこと
ができる。

さらに、本発明は医学にも応用でき１人体の骨の中に含
まれているミネラル、たとえばカルシウム（Ｃａ）、燐
（Ｐ）等の成分含有量の分析にも役立ち、その実用上の
効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放射線測定器の基本構成を示すブロッ
ク図、第２図は検査体を透過する放射線の透過に関する
パラメータを示す図、第３図はＸ線エネルギースペクト
ルを示す図、第４図、第５回、第６図は各種元素に対す
る試射係数を示す図である。１　・・・Ｘ線発生器、　２．２’　・・・スリット、
３　・・・検査体、４　・・・放射線検出器、５　・・
・データ処理部、　１１．１１’　、　１１”・・・検
査体１μｍ（Ｅ）、μ２（Ｅ）、μ３（Ｅ）・・・試射
係数、ｄ工１ｄ２１ｄ３　・・・厚さ。第１図テ２タグユ理ｆＪ５Ｘ線エキルベ（ＫｅＶ）第４図１０　　　　　１ω　　　　　　ｌ０ｃＸ）工序ルペ゛
−（ＫｅＶ）エキルペ°−（ＫｅＶ）エキ／Ｉ／へ−（ＫｅＶ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｘ線発生器とスリットと放射線検出器とデータ処
理部からなり、前記Ｘ線発生器と放射線検出器との間に
配置された検査体による、前記Ｘ線発生器から放出され
たＸ線の減衰強度を測定してＸ線エネルギースペクトル
に対する減弱割合を求め、あらかじめ入力された各種元
素、化合物のＸ線エネルギースペクトルに対する減弱係
数をパラメータとして、前記減弱割合と比較計算するこ
とにより、前記検査体に含まれる元素、化合物の同定お
よび含有率の算出を行うことを特徴とする放射線測定器
。
（２）放射線検出器ＮａＩ、ＢＧＯのいずれかのシンチ
レーシヨン検出器またはＧｅ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＣｄＴ
ｅ、ＨｇＩのいずれかの半導体放射線検出器からなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の放射線
測定器。
（３）データ処理部において、Ｘ線エネルギースペクト
ルを複数のエネルギー範囲に分割してデータ処理を行う
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の放射
線測定器。