JPH0193045A - Ｘ線用ガス比例計数管 - Google Patents
Ｘ線用ガス比例計数管Info
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- JPH0193045A JPH0193045A JP24974387A JP24974387A JPH0193045A JP H0193045 A JPH0193045 A JP H0193045A JP 24974387 A JP24974387 A JP 24974387A JP 24974387 A JP24974387 A JP 24974387A JP H0193045 A JPH0193045 A JP H0193045A
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Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
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。
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、Ｘ線検出用のガス比例計数管に関し、特に、
検出Ｘ線の波長が変化しても検出効率を最適化できるよ
うに構成したＸ線用ガス比例計数管に関する。
検出Ｘ線の波長が変化しても検出効率を最適化できるよ
うに構成したＸ線用ガス比例計数管に関する。
（従来の技術）
Ｘ線用のガス比例計数管は、検出用ガスを封入した管内
に電子集電極を配置したもので、放射線の入射によりガ
スから電離した電子を正の高電圧により集電極にあつめ
、電気パルスあるいは電流としてＸ線を検出するもので
、電気パルスで検出する場合は、波高分析器と組み合わ
せてＸ線の波長選別能力を有するものである。
に電子集電極を配置したもので、放射線の入射によりガ
スから電離した電子を正の高電圧により集電極にあつめ
、電気パルスあるいは電流としてＸ線を検出するもので
、電気パルスで検出する場合は、波高分析器と組み合わ
せてＸ線の波長選別能力を有するものである。
（発明が解決しようとする問題点）
このような機構をもたない１つの計数管を広範囲の波長
のＸ線に対して使用すると、短波長のＸ線ではガスに対
するＸ線の透過力が大きいため、電離電子の生成効率が
悪く検出感度が落ちるし、また、長波長のＸ線では検出
器の窓付近でＸ線のほとんどの吸収が起こるため、電子
が集電極まで到達する量が少なくなり、感度が低下した
り検出器の波長選別能力が低下する。実際には、使用す
るＸ線の波長に応じて、検出用ガスの種類や封入圧力を
変えた複数の計数管を用意しておき、目的に応じて検出
器を使い分けている。
のＸ線に対して使用すると、短波長のＸ線ではガスに対
するＸ線の透過力が大きいため、電離電子の生成効率が
悪く検出感度が落ちるし、また、長波長のＸ線では検出
器の窓付近でＸ線のほとんどの吸収が起こるため、電子
が集電極まで到達する量が少なくなり、感度が低下した
り検出器の波長選別能力が低下する。実際には、使用す
るＸ線の波長に応じて、検出用ガスの種類や封入圧力を
変えた複数の計数管を用意しておき、目的に応じて検出
器を使い分けている。
したがって、本発明の目的は、このような従来技術の欠
点をなくし、１つの計数管だけで広い波長範囲のＸ線を
最適の検出効率で、かつ、高い波長選別能力で検出する
ことができるＸ線用ガス比例計数管を提供することであ
る。
点をなくし、１つの計数管だけで広い波長範囲のＸ線を
最適の検出効率で、かつ、高い波長選別能力で検出する
ことができるＸ線用ガス比例計数管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Ｘ線用ガス比例計数管は、検出しようとするＸ
線の波長に応じて、検出用ガスの有効体積またはガス圧
を連続的に変化させるように構成したものである。
線の波長に応じて、検出用ガスの有効体積またはガス圧
を連続的に変化させるように構成したものである。
（作用）
このように構成すると、いずれの波長のＸ線についても
、計数管内の検出用ガスによる吸収を充分に起こさせ、
検出効率をあげることができる。
、計数管内の検出用ガスによる吸収を充分に起こさせ、
検出効率をあげることができる。
そして、Ｘ線入射方向の集電極の位置も変化させて、集
電極をＸ線による電離範囲中の最適な位置に移動させ、
波長選別能力も最高の性能を発揮させることができる。
電極をＸ線による電離範囲中の最適な位置に移動させ、
波長選別能力も最高の性能を発揮させることができる。
（実施例）
第１図、第２図は本発明の１実施例のＸ線用ガス比例計
数管本体の断面図を示す。計数管は、アースされた金属
性の外筒１と、外筒１の内側に軸方向にスライド可能に
嵌め込まれている内筒２とからなる。外′ＷＪ１と内筒
２のスライド面はＯリング等のシール部材３によりシー
ルされていて、外筒１と内筒２の間に形成される背室５
内の検出ガス中へ不純物等が混入するのを防いでいる。
数管本体の断面図を示す。計数管は、アースされた金属
性の外筒１と、外筒１の内側に軸方向にスライド可能に
嵌め込まれている内筒２とからなる。外′ＷＪ１と内筒
２のスライド面はＯリング等のシール部材３によりシー
ルされていて、外筒１と内筒２の間に形成される背室５
内の検出ガス中へ不純物等が混入するのを防いでいる。
内筒２の端部４を貫通して、背室５内に集電極６が支持
されるとともに、検出ガス導入パイプ７、検出ガス排出
パイプ８が開口している。第１図はこの集電極６が背室
５内にＵ字状に張り渡されている例を示すものであり、
第２図は集電極６が外筒１の中心軸に沿って直線状に突
出している例を示すものである。外筒１の端面にはベリ
リウム、高分子膜、その他適当な物質の薄い膜からなる
窓９が設けられている。なを、図中符号１０は集電極６
から電気パルスを取り出す端子を示している。
されるとともに、検出ガス導入パイプ７、検出ガス排出
パイプ８が開口している。第１図はこの集電極６が背室
５内にＵ字状に張り渡されている例を示すものであり、
第２図は集電極６が外筒１の中心軸に沿って直線状に突
出している例を示すものである。外筒１の端面にはベリ
リウム、高分子膜、その他適当な物質の薄い膜からなる
窓９が設けられている。なを、図中符号１０は集電極６
から電気パルスを取り出す端子を示している。
さて、この検出器の検出効率は、
（Ｘ線入射窓のＸ線透過率）
×（検出ガスのＸ線吸収率） ・・・（ａ）で表わされ
る。上記Ｘ線透過率は波長が長くなると減少し、逆に、
上記Ｘ線吸収率は波長が短くなると減少するので、検出
効率は第４図に点線で示したような波長依存性を示す。
る。上記Ｘ線透過率は波長が長くなると減少し、逆に、
上記Ｘ線吸収率は波長が短くなると減少するので、検出
効率は第４図に点線で示したような波長依存性を示す。
したがって、検出しようとするＸ線の波長が異なると検
出効率が変化してしまう。この変化をＸ線吸収率を変え
ることによって補うことができる。
出効率が変化してしまう。この変化をＸ線吸収率を変え
ることによって補うことができる。
ところで、Ｘ線吸収率は、
１−Ｉ／Ｉｏ＝（１−ｅｘｐ（−ｔｔ／ｐ ・ｐ ・Ｔ
））・・・・・・・・・（ｂ） ここで、Ｉ ：透過Ｘ線量 ■。 二人射Ｘ線量 μ／ρ：質量吸収係数 ρ ：ガスの密度 Ｔ ：Ｘ線経路長 と表わされる。したがって、波長に依存する検出ガスの
Ｘ線吸収率の変化を補うためには、Ｘ線経路長Ｔを変化
させるか、ガスの密度ρを変化させればよい。例えば、
検出ガスに１気圧のＡｒを使用した場合、長波長の５ｉ
Ｋａ Ｘ線では、上記（ｂ）式より、約１．７センチメ
ードルのガス厚で９０％が吸収されるので、第１図の集
電極６の先端を検出器窓９から約０．８センチメートル
程度の所に位置するように内筒２をスライドさせると、
検出効率、波長選別性能とも良好となった。
））・・・・・・・・・（ｂ） ここで、Ｉ ：透過Ｘ線量 ■。 二人射Ｘ線量 μ／ρ：質量吸収係数 ρ ：ガスの密度 Ｔ ：Ｘ線経路長 と表わされる。したがって、波長に依存する検出ガスの
Ｘ線吸収率の変化を補うためには、Ｘ線経路長Ｔを変化
させるか、ガスの密度ρを変化させればよい。例えば、
検出ガスに１気圧のＡｒを使用した場合、長波長の５ｉ
Ｋａ Ｘ線では、上記（ｂ）式より、約１．７センチメ
ードルのガス厚で９０％が吸収されるので、第１図の集
電極６の先端を検出器窓９から約０．８センチメートル
程度の所に位置するように内筒２をスライドさせると、
検出効率、波長選別性能とも良好となった。
これに対して、比較的短波長のＣｕＫｃｔ Ｘ線では、
同じく（ｂ）式より、約１０．９センチメートルのガス
厚で９０％が吸収されるため、集電極６の先端を窓９か
ら約５センチメートル程度の位置にすると、良好な結果
が得られた。
同じく（ｂ）式より、約１０．９センチメートルのガス
厚で９０％が吸収されるため、集電極６の先端を窓９か
ら約５センチメートル程度の位置にすると、良好な結果
が得られた。
上記の（ｂ）式中質量吸収係数は、
μ／ρ＝ｋ・λ・Ｚ
ここで、ｋ：定数
λ：波長
Ｚ：吸収体の原子番号
で近似的に表わされているので、Ｔ＝に’ ／λ（Ｋ′
：定数）に従って内筒２の位置を目的のＸ線波長に合
わせて移動させればよい。また、妨害Ｘ線がある時には
、妨害Ｘ線の波長に応じて、上記Ｔ値を基準として内筒
２を多少前後させれば、妨害の影響を小さくできる。
：定数）に従って内筒２の位置を目的のＸ線波長に合
わせて移動させればよい。また、妨害Ｘ線がある時には
、妨害Ｘ線の波長に応じて、上記Ｔ値を基準として内筒
２を多少前後させれば、妨害の影響を小さくできる。
なお、内筒２の端部４を貫通する集電ｔｆｉ６の端部４
に対する軸方向の位置も調節可能に構成し、検出効率を
より最適に調節できるようにすることも可能である。
に対する軸方向の位置も調節可能に構成し、検出効率を
より最適に調節できるようにすることも可能である。
第３図に模式的に示した別の実施例のものは、（ｂ）式
のρを変化させて上記第１図、第２図のものと同様の効
果を得るようにしたものである。
のρを変化させて上記第１図、第２図のものと同様の効
果を得るようにしたものである。
この場合には、ガスの導入、排出経路７．８にガス圧調
整弁１１を設けて、短波長Ｘ線に対しては一ガス圧を高
め、長波長のＸ線に対してはガス圧を低くする。必要に
応じて、差動排気を用いて大気圧以下で使用することが
できる。また、一般に、検出ガスとしては、Ａｒ、Ｈｅ
などの稀ガスが多く用いられるが、Ｘ線の吸収率はガス
の原子番号とともに増加するので、ガスの種類をその他
の稀ガスに切り換えるようにすることによっても同様の
効果を得ることができる。
整弁１１を設けて、短波長Ｘ線に対しては一ガス圧を高
め、長波長のＸ線に対してはガス圧を低くする。必要に
応じて、差動排気を用いて大気圧以下で使用することが
できる。また、一般に、検出ガスとしては、Ａｒ、Ｈｅ
などの稀ガスが多く用いられるが、Ｘ線の吸収率はガス
の原子番号とともに増加するので、ガスの種類をその他
の稀ガスに切り換えるようにすることによっても同様の
効果を得ることができる。
第５〜７図は、本発明の計数管を固体表面研究用などの
超高真空装置に組み込むための薄膜の窓材のシール部を
示すものである。超高真空仕様では、リーク量、材料の
放出ガス量の低減、及び、排気中の装置のベーキングの
ために、金属シールを用いる。特に、２５μｍＢｅのよ
うな薄膜の窓材のシール部には特別の配慮を要する。以
下に実施例を示す。
超高真空装置に組み込むための薄膜の窓材のシール部を
示すものである。超高真空仕様では、リーク量、材料の
放出ガス量の低減、及び、排気中の装置のベーキングの
ために、金属シールを用いる。特に、２５μｍＢｅのよ
うな薄膜の窓材のシール部には特別の配慮を要する。以
下に実施例を示す。
第５図は、ＩｎやＡｕ等の軟らかい金属のシート１３を
シール部材として用いた例を示すものである。計数管本
体１と窓薄膜１２の間でつぶされたＩｎ等は、真空シー
ルの役目を果たすとともに薄膜１２の破れを防ぐ。なお
図中、１４は窓部え金具である。
シール部材として用いた例を示すものである。計数管本
体１と窓薄膜１２の間でつぶされたＩｎ等は、真空シー
ルの役目を果たすとともに薄膜１２の破れを防ぐ。なお
図中、１４は窓部え金具である。
第６図は、本体１側にＡｕシール線１５のための溝１６
を設け、シール材の使用量の低減を図った例を示すもの
である。溝１６の断面積はシール線１５の断面積の７０
〜９０％程度である。
を設け、シール材の使用量の低減を図った例を示すもの
である。溝１６の断面積はシール線１５の断面積の７０
〜９０％程度である。
第７図は、薄膜材１２の周辺に補強板１７による補強を
施したもので、薄膜１２と補強板１７とは電子ビーム溶
接などで接着１８する。
施したもので、薄膜１２と補強板１７とは電子ビーム溶
接などで接着１８する。
第８図は、本発明の計数管を更に超軟Ｘ線波長領域で使
用するための構造を示す。超軟Ｘ線（Ｃ−ＫＸなど）領
域では、Ｘ線の透過率のために、０．５〜５μｍ厚程度
の高分子膜１２を使用する。
用するための構造を示す。超軟Ｘ線（Ｃ−ＫＸなど）領
域では、Ｘ線の透過率のために、０．５〜５μｍ厚程度
の高分子膜１２を使用する。
このような膜材１２の場合、材料単独での機械的強度が
不足するので、第８図（ａ）に示したような中心にメツ
シュ部分２０を有するサポート１９を用いて窓材の損傷
を防ぐ。シール部材としては第８図（ｂ）に示したよう
な平パツキン２１、又は第８図（ｃ）に示したようなＯ
リングシール２２を用いる。
不足するので、第８図（ａ）に示したような中心にメツ
シュ部分２０を有するサポート１９を用いて窓材の損傷
を防ぐ。シール部材としては第８図（ｂ）に示したよう
な平パツキン２１、又は第８図（ｃ）に示したようなＯ
リングシール２２を用いる。
超高真空装置でこの膜材やシール部からのリークが問題
と成る場合には、第９図に示したように窓部を二重構造
９．９′とする。リーク量が大きい場合は、二重窓部９
．９′間をＩＰａ以下に差動排気して、纏定装置側の真
空度への悪影響を防ぐ。また、窓材の強度に問題がある
場合には、二重窓部９．９′間を排気し、１／２〜１／
３気圧程度のＨｅガスで置換すれば、窓材にかかる圧力
を小さくでき、膜サポート用メツシュの目開きを大きく
することができるので、Ｘ線の透過量も十分となる。な
お、図中の符号７’ 、８’は二重窓９．９′間を低圧
に保持するためのガス導入パイプ、ガス排出パイプを示
す。
と成る場合には、第９図に示したように窓部を二重構造
９．９′とする。リーク量が大きい場合は、二重窓部９
．９′間をＩＰａ以下に差動排気して、纏定装置側の真
空度への悪影響を防ぐ。また、窓材の強度に問題がある
場合には、二重窓部９．９′間を排気し、１／２〜１／
３気圧程度のＨｅガスで置換すれば、窓材にかかる圧力
を小さくでき、膜サポート用メツシュの目開きを大きく
することができるので、Ｘ線の透過量も十分となる。な
お、図中の符号７’ 、８’は二重窓９．９′間を低圧
に保持するためのガス導入パイプ、ガス排出パイプを示
す。
（発明の効果）
本発明のガス比例計数管は、扱うＸ線の波長領域が広い
蛍光Ｘ線分析や、超高真空仕様として固体表面軟Ｘ線吸
収端微細構造分析などに利用する場合に大きな効果があ
るものである。特に、超高真空装置でガス比例計数管を
用いる際、従来の検出器においては、目的とする波長に
応じて検出器の交換が必要であり、そのために−旦大気
圧□に戻し、再度真空排気を行っていたが１本発明の検
出器を用いれば、真空外から検出波長に適合するように
検出器をＦ！ａ整できるため、装置の真空再排気は不要
となり、実験の能率は大幅に向上する。
蛍光Ｘ線分析や、超高真空仕様として固体表面軟Ｘ線吸
収端微細構造分析などに利用する場合に大きな効果があ
るものである。特に、超高真空装置でガス比例計数管を
用いる際、従来の検出器においては、目的とする波長に
応じて検出器の交換が必要であり、そのために−旦大気
圧□に戻し、再度真空排気を行っていたが１本発明の検
出器を用いれば、真空外から検出波長に適合するように
検出器をＦ！ａ整できるため、装置の真空再排気は不要
となり、実験の能率は大幅に向上する。
第１図は本発明のＸ線用ガス比例計数管の１実施例の本
体の断面図、第２図は集電極を変形した他の実施例の本
体断面図、第３図はガスの種類とその圧力の調整装置の
模式図、第４図は検出効率の波長依存性を示すグラフ、
第５図〜第７図は本発明の計数管の薄膜窓のシール部の
構造を示す断面図及び斜視図、第８図は本発明の計数管
を超軟Ｘ線波長領域で使用するための構造を説明するた
めの説明図、第９図は二重窓構造とした実施例の断面図
である。 １：外筒 ２：内筒 ３．１３．１５．２１．２２：シール部材４：内筒の端
部 ５：背室 ６：集電極７：検出ガス導入パイプ ８
：排出パイプ９：窓 １０：端子 １１：ガス圧調整弁
１２：窓膜 １９：膜サポート 特許出願人 新技術開発事業団 （他１名） 出願人代理人 弁理士 佐藤文男 第 １ 図 第２図 第３図 Ａｒ Ｈｅ 第４図 第５図 第６図 （ａ） 第 ８ 図 （ｂ） （Ｃ）
体の断面図、第２図は集電極を変形した他の実施例の本
体断面図、第３図はガスの種類とその圧力の調整装置の
模式図、第４図は検出効率の波長依存性を示すグラフ、
第５図〜第７図は本発明の計数管の薄膜窓のシール部の
構造を示す断面図及び斜視図、第８図は本発明の計数管
を超軟Ｘ線波長領域で使用するための構造を説明するた
めの説明図、第９図は二重窓構造とした実施例の断面図
である。 １：外筒 ２：内筒 ３．１３．１５．２１．２２：シール部材４：内筒の端
部 ５：背室 ６：集電極７：検出ガス導入パイプ ８
：排出パイプ９：窓 １０：端子 １１：ガス圧調整弁
１２：窓膜 １９：膜サポート 特許出願人 新技術開発事業団 （他１名） 出願人代理人 弁理士 佐藤文男 第 １ 図 第２図 第３図 Ａｒ Ｈｅ 第４図 第５図 第６図 （ａ） 第 ８ 図 （ｂ） （Ｃ）
Claims (4)
- （１）ガス比例計数管において、検出しようとするＸ線
の波長に応じて、検出用ガスの有効体積またはガス圧を
連続的に変化させるように構成して、Ｘ線波長選別能力
とＸ線検出効率を最適にできるようにしたことを特徴と
するＸ線用ガス比例計数管。 - （２）有効体積の変化をＸ線入射方向に変化させ、かつ
、この変化に伴って集電極のＸ線入射方向の位置も変化
するように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のＸ線用ガス比例計数管。 - （３）端面にＸ線入射窓を設けた外筒と、この外筒の内
側に軸方向にスライド可能にかつ気密に嵌め込まれてい
る内筒とからなり、この内筒の端部を貫通して集電極、
検出用ガス導入パイプ、及び、検出用ガス排出パイプが
取り付けられていて、集電極は外筒の端面と内筒の端部
の間に形成された管室内に延びるように支持されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
載のＸ線用ガス比例計数管。 - （４）検出用ガス導入パイプ、検出用ガス排出パイプそ
れぞれにガス圧調整弁を設けたことを特徴とする特許請
求の範囲第３項記載のＸ線用ガス比例計数管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62249743A JP2571071B2 (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | Ｘ線用ガス比例計数管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62249743A JP2571071B2 (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | Ｘ線用ガス比例計数管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0193045A true JPH0193045A (ja) | 1989-04-12 |
| JP2571071B2 JP2571071B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=17197551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62249743A Expired - Lifetime JP2571071B2 (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | Ｘ線用ガス比例計数管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2571071B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01133937U (ja) * | 1988-03-05 | 1989-09-12 | ||
| JP2011033396A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Hamamatsu Photonics Kk | 窓構造体、電子線出射装置及びｘ線出射装置 |
| JP2016509216A (ja) * | 2013-01-17 | 2016-03-24 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 容器設計に固有の筐体圧力逃し機構 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4788676B2 (ja) * | 2007-07-12 | 2011-10-05 | トヨタ自動車株式会社 | 分析装置用のガス導入装置および方法 |
| JP4784569B2 (ja) | 2007-07-13 | 2011-10-05 | トヨタ自動車株式会社 | 分析装置用のガス導入装置のモニター装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59186243A (ja) * | 1983-04-06 | 1984-10-23 | Rigaku Denki Kogyo Kk | 封入型ガス比例計数管 |
-
1987
- 1987-10-05 JP JP62249743A patent/JP2571071B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59186243A (ja) * | 1983-04-06 | 1984-10-23 | Rigaku Denki Kogyo Kk | 封入型ガス比例計数管 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01133937U (ja) * | 1988-03-05 | 1989-09-12 | ||
| JP2011033396A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Hamamatsu Photonics Kk | 窓構造体、電子線出射装置及びｘ線出射装置 |
| JP2016509216A (ja) * | 2013-01-17 | 2016-03-24 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 容器設計に固有の筐体圧力逃し機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2571071B2 (ja) | 1997-01-16 |
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