JPH02293645A - 質量密度分布を測定する方法および装置 - Google Patents

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、一般的には非破壊試験の分野に係り，さらに
詳しくは、電子ビームを利用して材料，特に紙や板紙の
質量密度分布を測定する方法および装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

紙は非常に多くの繊維からできており、繊維分布の均一
性は強度、平滑性，印刷適性など紙の特性を決定するの
に極めて重要な因子である。繊維分布の均一性は、繊維
の懸濁液が抄紙機の脱水部に送られてくる間、および抄
紙機の脱水部自体の中で、決ってしまう。繊維分布の均
一性は″地合′″と呼ばれ、通常は、光にすかしてみた
ときの″透視″状態で評価される。地合を表現するには
゛′凝集した″″曇った″″不均一な″、″均一な″な
どのさまざまな用語が使われる。

地合は、通常視覚認知によって評価されるため、評価は
絶対的なものでなく、また客観的なものでもない。繊維
分布の均一性を客観的に測定するため、これまでに多く
の試みがなされてきた。回転する紙ディスクに光を透過
させる初期の操作装置がデービスらの米国特許第１，９
９１，５９９号明細書に見出すことができる。このオリ
ジナルデザインから多くの変型が提案されてきた。これ
らの内最も重要なものは、スウィング・アルバート試験
法とケベック・ノース・ショア・ミード（Ｑ　Ｎ　Ｓ　
Ｍ）試験器である。工場では、紙の地合を調べるために
、ウェレットらの米国特許第４，６４４，１７４号明細
書やサパテルらの米国特許第４，７　０　７，２　２　
３号明細書に記載されているような光透過にもとづくオ
ンライン式地合計が使用されている。

しかしながら，紙の光透過は結合の程度、プレスの度合
、敗乱填料の存在程度など多くの因子によって影響され
る。したがって、シート中の繊維分布を測定するには、
不透明度の変動よりも、質量変動を測定する別の方法を
採用すべきである。

ハードマンとコーテは、「パルブ・アンド・ぺ一パーｔ
カナダ（Ｐｕｌｐ　ａｎｄ　Ｐａｐｅｒ　Ｃａｎａｄａ
）　Ｊ誌、第８１巻、１９８０年１０月号、Ｔ２６１ペ
ージにおいて、質量密度分布法を提案した。彼らの研究
では、可視光の代りに、ベータ放射を使用した。

べ一夕線は、物質中で減衰され吸収されるので，その吸
収は、通過する質量の大きさに関係している。したがっ
て、質量密度分布は真の坪量表示となる。

研究室では、パロディスが「アピタ（Ａｐｉｔｔａ）　
Ｊ誌、第１８巻、１９６５年５月、１８４頁において発
表したように、紙片を走査する間に、直接ベータ粒子の
減衰を測定することによって、紙の質量密度分布を求め
ることができる。これは、特にべ一夕線発生源が弱いか
、および／または非常に小さな領域を走査する必要があ
る場合には、遅々として退屈な作業である。より迅速な
方法は，アトウッドとバー力一が発表しているように、
紙のべ一タラジオグラフを得ることである（′゛紙の微
小領域における坪量変動″、「ペーパー・テクノロジー
（Ｐａｐｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）　Ｊ誌、第３巻
，１９６２年５月、４３５ページ参照）。これは、紙試
料を、放射性のプラスチック１４０線源と、写真フイル
ムとの間に、挾みこんで行う。適当なキヤリプレーショ
ンを行なってフイルムを現像し，光学濃度を測定すれば
、質量密度分布を計算できる。

この方法を実施するには、４〜２４時間かかり、またこ
の方法では厚紙試料（１５０ｇ／ｒｒ？以上）の質量密
度分布｛±測定できない。

工場では、ビーチャーの米国特許第３，４１３，１９２
号明細書や英国特許第１，２７１，４３８号明細書に記
載されているようなベータゲージが，紙の質量密度分布
を測定するのに使用されている。このシステムは、通常
２５ａＪ程度の広い面積を測定し、坪量の平均値および
変動幅をｇ　／　ｒｄ単位で与えるが、試料の面積が狭
い場合には変動幅を求められない。これらの技術は，開
放型のベータ放射線源を使用するので、作業者にとって
、自分自身を放射線にさらすことになり，危険である。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上述べたところから、迅速で、安全で、正確で、かつ
広範囲の坪量に対して使用可能であり、しかも小幅の変
動値をも検出可能であるような、別の質量密度分布測定
方法があれば、工業的施設としてもまた研究室的設備と
しても極めて有効である。

電子顕微鏡の分野では、透過型電子顕微鏡を用いて、非
常に薄い試料の厚みあるいは密度を測定する方法が、マ
ートンおよびシッフによって開発された（″電子顕微鏡
における物体の厚み測定″「ジャーナル・オブ・アプラ
イド・フィジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌ
ｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ）　Ｊ誌、第１２巻、１９４１
年１０月、７５９ページ参照）。この方法は，透過型電
子顕微鏡の焦点面にある従来型の試料チャンバ内に置い
た生物試料や合成ラテックスの厚みを、分析中の試料の
拡大画像を利用しながら、測定するのに使われてきた。

しかしながら，ザイトラーおよびバーによれば（“極微
粒子の重量を測定する写真的方法および定量的電子顕微
鏡法″［ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス
（原語前出）」誌、第３３巻、１９６２年３月，８４７
ページ参照）、この方法には、試料について厚さの制限
があると指摘されている。この方法では、厚さが０．４
ミクロン以下の試料しか測定できない。紙試料はこれよ
りも遥かに厚く、この方法では測定不可能である。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明の原理
に従えば、試料を通過する電子ビームの減衰を測定する
ことにより、紙や他の有機材料およびセラミック、ガラ
ス、金属箔などの無機材料中の質量密度分布を、迅速、
正確，かつ安全に求めることができる。電子銃から発生
する電子ビームのバースト、好適には５０ｋｅＶから２
００ｋｅＶまでの範囲の電子ビームのバーストに，試料
を露出する。そして，試料の直後に置いたエリア検出器
によって、試料による電子ビームの減衰を記録する。現
在の好適な実施態様としては、このプロセスを真空雰囲
気中で行う。検出器を用いて検出した電子ビームの減衰
強度は、さらに適当なキヤリプレーションプロセスを経
て，質量密度情報に変換する。

本発明の実施に当っては、電子ビーム検出器として写真
媒体を使用することができる。媒体は周知の方法で現像
する。そして、電子ビームの減衰強度準位に対応する現
像フィルムの光学濃度は、その後の処理のためにディジ
タル化しておく。別法として、コンピュータ制御式のデ
ィジタルデー夕処理および区域情報表示サブシステムに
連結したリアルタイム検出器アセンブリを使うこともで
きる。試料は均一な強度分布の電子ビームに露出しても
よく、あるいは異なるエネルギ準位のビームを含んだ電
子ビームのバーストでもよい。本発明の別の観点として
、試料に類似した質量吸収係数をもつが相異なる既知の
坪量のサイトを備えた検量用ウェッジを、試料と同時に
電子ビームに露出し、試料の坪量を検量するための基準
レベルを求める。さらに本発明は、電子ビームの経路に
沿って真空雰囲気を作る代替策として、空気中において
強度の高い電子銃を使用する可能性も企図している． 本発明に係る方法は、既存の電子顕微鏡技術では分析不
可能な、１　ａｓ　Ｘ　１　ｅｘａを越えるサイズや１
μｍを越える厚みの試料に対して適用可能である。試料
の全域にわたって電子ビームの減衰画像を得るために必
要な測定時間は、約１秒以下にまで短縮される。これは
、通常のベータラジオグラフ技術によるよりも、１００
０倍から１０，０００倍も速い。この新しい方法は、他
の方法に比べて、紙の構造に関するより微細な情報と、
よりよい画像コントラストを与え、しかも健康に対する
障害はより少なくなる。この方法は，またより広い坪量
範囲に対して適用可能であり、そしてリアルタイムデー
タ処理も容易になり，またオンライン測定の可能性にも
寄与する。もうひとつの利点は、正確かつ客観的な測定
を、比較的安い費用で行えることである。

本発明に係る上記のまたそれ以外の目的、構成、作用効
果について、添付図面を参照しつつ、以下に述べる詳細
な説明によって明らかにする。

〔実施例〕

本発明は一般に、試料の質量密度分布を潤定する方法を
提供するものであり、該方法は：電子銃から発生する電
子ビームのバーストで、試料の試験区域を照射する工程
と；試験区域の直後に配置した検出器によって、試験区
域から出てくる電子ビームの強度準位を検出する工程と
；試料の試験区域に対する質量密度分布の情報を得るた
め強度準位を処理する工程と；を含むものである。この
方法を有効に実施するための装置について、いくつかの
実施例を以下に説明する。主として、紙の地合の測定と
いう観点から述べるが、この測定技術は、紙以外の材料
，特に有機系材料に対しても適用可能である。この点か
ら、本発明者等は，マイラー、ケブラー、フォーム，グ
ラファイトなどを想定した。これらの材料の画像化は、
品質試験や欠陥検査の手法として利用できる。

第１ａ図は、電子ビームの検出器として写真フィルムを
使用した電子ビームによる紙試料の質量密度分布を測定
するシステムの概要を示したものである。この実施例で
は、真空チャンバ４内の写真フィルム８上に、試料７を
密着させる。真空チャンバは、真空ポンプシステム５で
排気する。高電圧発生装置２によって高電圧を、また冷
却装置３によって冷却水または冷却油を供給された電子
銃１から，実質上単一エネルギーの電子ビームが発生す
る。電子銃から発生した電子ビームのバース１へは、真
空チャンバ中を進み，そして図示のように、適当な電磁
レンズシステム６で集束され、試料の全面または特定の
試験区域に、均一な強度分布の゛電子ビームが当るよう
にする。試料内を通過する間に、電子ビームは散乱や吸
収によって減衰する。試料の試験区域の異なった点から
出てくる電子ビームの減衰強度準位を、写真フィルムに
記録する。フィルムは、＃Ｒ１！！的な方法で処理，す
なわち現像する。好適には、相，異なる既知の坪量を有
しかつ紙と類似した質量吸収係数をもった標準検量ウェ
ッジであって、マイラー、酢酸セルロース、セロファン
などのプラスチックフィルムあるいはアルミニウムなど
の金属フォイルで作られ，数個所の基準サイトを備えた
標準検量用ウェッジを、試料とともに電子ビームに露出
し、坪量を比較検量するための基準にする。

このプロセスの結果の一例を、第５図に示す。

ここで、現像したフィルム８の区画２４は、試料の質量
密度分布の記録を示し、区画２３は、検量用ウェッジの
基準減衰準位に対応する。現像フィルムは、コントラス
トが強く，ｍ部までシャープに写し出しているのが特徴
で、紙試料の微細な構造的変化まで表わしている。試料
による電子ビームのある区域内の減衰に対応するフィル
ムの光学濃度は、マイクロデンシトメータ、ドラムスキ
ャナ．ＴＶカメラなどの装置によってディジタル化が可
能であり、必要に応じてコンピュータを用いさらにデー
タ処理を進めるためのディジタル値を求めることもでき
る。

第１ｂ図は、リアルタイム電子ビーム検出器アセンブリ
を使用して質量密度分布を測定するためのシステムを図
示したものである。写真フィルムを除けば、第１ａ図で
使用したのと同じ構成要素が，この型式においても使用
可能である。写真フィルムは、出力線２５を通して電気
的出力信号を送り出すビディコン、ＣＣＤ．ＣＩＤカメ
ラ、フォトダイオードアレー等の検出器に接続された、
蛍光板のようなリアルタイム電子ビーム検出器アセンブ
リ９と置き換える。そのほかは、第１ａ図に示した装置
と同じように作動する。

このシステムに適した典型的な検出器の構成を第２ａ図
および第２ｂ図に示す．第２ａ図は，、ファイバ光学系
を使用した検出器アセンブリである．検出器アセンブリ
に入り込む電子ビームが、蛍光板１１を励起する。この
蛍光板は，検出器ユニットの前面に配置する。そして、
蛍光板のチャージアップを防ぐため、アルミニウム、銅
、銀，パラジウム、金などの導電性材料１０で、蛍光板
を被覆する。蛍光板１１は、電子ビームを、可視光、紫
外光あるいは赤外光に変換する。蛍光板は、ハロゲン化
アルカリ金属（例えばＣｓＩ）、イットリウム・アルミ
ニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、電子ビーム蛍光体を含
むプラスチックなどで作ればよい。蛍光板によって電子
ビームから変換された可視光，紫外光あるいは赤外先は
，ファイバ光学系１２を通してＴＶカメラ１３に送られ
る。ファイバ光学系は，入力および出力画像サイズによ
って、円筒形あるいは円錐形にできる。ＴＶカメラ１３
は，公知のようにして光を検出し、それを電気信号に変
換する。ついで，この電気信号は、以下に詳述するよう
に、出力線２５を経て、画像データ処理および表示サブ
システムに転送される．この型式の検出器アセンブリは
、光強度の損失を減らすから、感度が向上する。

第２ｂ図に、光学レンズ系を使用した代替の検出器アセ
ンブリを示す。検出器アセンブリに入ってくる電子ビー
ムは、前に述べたのと同様，検出器ユニットの前面に置
かれ，導電性材料１０で覆われた蛍光板１１を励起する
。蛍光板は、電子ビームを可視光、紫外光あるいは赤外
先に変換する。

そして第２ａ図と同じ蛍光板が、ここでも使用できる。

蛍光板の出力端上に形成された画像は、光学レンズ１４
によってＴＶカメラ１３に転送される．ＴＶカメラは、
光を電気信号に変換し、ついで電気信号は出力線２５を
通して、画像データ処理および表示サブシステムに送ら
れる．この型式の検出器アセンブリは、蛍光板、光学レ
ンズおよびＴＶカメラ間の距離を変えることによって、
目的とする区域のサイズを変えることが可能である。

第３図に示したのは、画像データ処理および表示サブシ
ステムの一例である。ＴＶカメラ１３で発生した電気信
号は、出力線２．５を経て、検出器制御ユニット１５に
送られる。得られたリアルタイム画像は、検出器制御ユ
ニット１５に接続したＴＶモニタ１６上に表示すること
もできるし、あるいはフレームメモリ１７中にディジタ
ル形で記憶させることもできる。記憶された画像は、た
とえばコントラストを強調したり、形状を抽出したり、
あるいは統計分析を行ったりするために、画像処理装置
１８を用いて処理すればよい。

画像処理装置は、ホストコンピュータシステム２０に接
続するとよい。このホストコンピュータシステムには、
コンピュータや画像処理装置を制御するためのＣＲＴ端
末２１や、画像を永久に保存しておくための磁気ディス
クユニット２２を装備する。坪量のキヤリプレーション
は，画像処理装置１８を使用し、フレームメモリ１７に
記憶されたディジタル化光学濃度データを、前述の標準
ウェッジを基準にした坪量に、変換することによって行
うことができる，このシステムは試料の質量密度分布の
リアルタイム測定を可能にする。

本発明の原理に則って、試料の質量密度分布を測定する
ために使用される装置と技術に関する具体例を、以下に
説明する。マイラーフィルム中における電子のエネルギ
ー減衰がセルロース中における電子のエネルギー減衰と
非常に似ているので，実験研究にはマイラーフィルムを
使用した。

実１１狂：」一 電子ビーム発生装置：　ＪＥＯＬ　ＪＥＭ−２０００Ｅ
Ｘ透過型電子顕微鏡 加速電圧：　８０，１００，１５０，２００　ｋＶ電流
密度：　３　０　ｐＡ／ｃｍ２ 露光時間：１．０秒 試　料：マイラーフィルム（０　〜１　８　０　ｇ／ｍ
’５ｍｍＸ５ｍｍ） 写真フィルム：三菱電子顕微鏡フィルム試料からの減衰
電子ビームの画像は、第１ａ図に示したような構成のシ
ステムを使用して、写真フィルム上に記録した。写真フ
ィルムは、標準的な方法で現像し、フィルム中の光学濃
度は、ＭａｃＢａｔｈ　ＲＤ−５０４マイクロデンシト
メータを用いて測定した。光学濃度データは、最初の強
度（坪量＝Ｏｇ／ｍ２）を１．０に設定して標準化し、
試料の坪量に対してプ６ットした．その結果が第４ａ図
である。

第４ａ図は，このシステムによって広範囲の坪量（Ｏ〜
４００ｇ／ｍ”）が検出可能であること、加速電圧を選
択あるいは変化させることによって，特定の小範囲の坪
量に対し、測定装置の感度を最適化できること、を表わ
している。第４ａ図に示したように、エネルギー減衰曲
線には、ピークと尾が現れるが、これらは、それぞれ、
写真フィルムの構造と、各電子の衝突確率の変動に起因
すると思われる。特定の加速電圧における測定可能な坪
量は，ピークと飛程（ＲＢ）との間に限定される。異な
るエネルギ準位を使用することによって、変則的に高い
値（すなわちピーク）を避けることが可能である。電子
エネルギが減少するにつれて、坪量分解能とエレクトロ
グラフのコントラストが向上する。単一で迅速な等エネ
ルギー電子ビームのバーストを使用する代わりに、例え
ば４１９定可能な坪量範囲を拡張するため，同時にある
いは順次に、異なるエネルギ準位の電子ビームに試料を
露出することも可能である。

夫腹員二又 電子ビーム発生装置：　Ｐｈｉｌｉｐｓ　ＥＭ　４００
透過型電子顕微鏡 加速電圧：６０，８０，１００，１２０　ｋＶ電流密度
：　５　Ｑ　ｐＡ／ｃｍ” 露光時間：１．０秒未満（リアルタイム画像捕捉）試　
料：マイラーフィルム（０〜１８０ｇ／ｍ３３ｍｍＸ３
ｍｍ） 電子ビーム検出器：　Ｇａｔａｎ　Ｍｏｄｅｌ　６７３
ＴＶモニタシステム 試料からの減衰電子ビームは、第１ｂ図に示したような
装置を用い、Ｇａｔａｎ　Ｍｏｄｅｌ　６７３　Ｔ　Ｖ
モニタシステムによって検出した。そして検出器アセン
ブリからの電気信号は、ＩＢＭ−ＰＣパーソナルコンピ
ュータをホストとするＣｏｒｅｃｏ　Ｏｃｕｌｕｓ２０
０画像処理ボードにより、２５６濃度階調に変換した。

データは、フルスケールで２５６ｌＡ度階調を与えるよ
うに標準化し、第４ｂ図に示したように、試料の坪量に
対してプロットした。第４ｂ図は、このシステムを用い
れば、リアルタイムで広い坪量範囲が測定可能であり、
写真フイルムを使用したシステムよりも坪量分解能がよ
いことを示している。第４ｂ図と第４ａ図との坪量検量
線の形の差は、検出器による応答の差の結果である。

第６図は、可能性のあるオンラインリアルタイム電子ビ
ーム画像化システムの概要図である。移動中の紙ウェブ
２７は、電子銃１と、第２ａ図に示したものと同様のリ
アルタイム検出器と、の間の画像化位置を通り抜ける．
検出器アセンブリは，ファイバ光学系１２によってＣＣ
Ｄカメラあるし）はフォトダイオードアレー１３に接続
された蛍光板１０を備える。検出器アセンブリからの電
気出力信号は、出力線２５を経て、制御ユニットに転送
する。一方、制御ユニットは．ＣＲＴ１６およびフレー
ムメモリ１７に接続する。コンピュータ２０で制御する
画像処理装Ｗ１１８は、フレームメモリ１７に記憶され
たデイジタル画像を処理するのに使用する。高強度の電
子ビームを発生する電子銃１を使用すれば、オンライン
測定システムは、真空中よりもむしろ空気中の操作に適
している。

〔発明の効果〕

以上述べたところから、紙その他の材料の質量密度分布
を測定するために開発したこの新しい方法が，当該技術
分野において画期的な進歩をもたらすことは、明らかで
ある。本発明により、電子ビームを利用した画像化は、
従来のベータラジオグラフよりもはるかに迅速であり，
かつ鮮明なコントラストを与える。加えて，０〜４　０
　０　ｇ　／　ｒｄの範囲の坪量はもちろんのこと，そ
れ以上の坪量をもった紙、有機物および無機物までも画
像化可能である。従来のベータラジオグラフ法によって
測定可能な坪量は、通常の場合、１００ｇ／ｍ２までで
ある。さらに、従来技術に付随した健康障害も、避ける
ことができる。本発明は、他の同種の技術に比べて、大
幅なコントロールが可能であり、また微細な測定も可能
である。そして常に、安価な費用と向上した精度とをも
って，リアルタイムデータ処理を容易にし、オンライン
測定の可能性を提供する。

以上、種々の実施態様について説明してきたが，本発明
の技術的思想から逸脱することなく、種々の変更、代替
、付加等が可能であること、そして本発明の技術的範囲
が、特許請求の範囲の記載によって定められることは、
当業者にとって容易に理解できることであろう．

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は、本発明の原理に従い、電子ビームによって
紙試料の質量密度分布を測定するために電子ビーム検出
器として写真フイルムを使用したシステムの概要説明図
であり； 第１ｂ図は、電子ビームによって紙試料の質量密度分布
を測定するために、リアルタイム検出器アセンブリを使
用したシステムの概要説明図であり；第２ａ図は、ファ
イバ光学系を使用した検出器アセンブリの説明図であり
； 第２ｂ図は、光学レンズ系を使用した検出器アセンブリ
の説明図であり； 第３図は、本発明の質量密度測定法に有用なデータ処理
および表示サブシステムの概要図であり；第４ａ図は、
写真フィルムを使用した坪量検量線の実験例を示すグラ
フであり； 第４ｂ図は、リアルタイム電子ビーム検出器を使用した
坪量検量線の実験例を示すグラフであり；第５図は、質
量密度分布情報を表わす写真フィルム（エレクトログラ
フ）を現像した、試料の繊維形状を示す写真であり；そ
して 第６図は、本発明の原理に従って構成したオンライン測
定システムの概要図である。 〔主な符号の説明〕 １・・・電子銃、　　　　　　　２・・・高電圧発生装
置、３・・・冷却装置、　　　　　　４・・・真空チャ
ンパ、５・・・真空ポンプシステム、６・・・電磁レン
ズシステム、７・・・試料、　　　　　　　　８・・・
写真フィルム、９・・・電子ビーム検出器アセンブリ、
１０・・・導電性材料，１１・・・蛍光板、１２・・・
ファイバ光学系、１３・・・ＴＶカメラ、１４・・・光
学レンズ，　　　１５・・・検出器制御ユニット、１６
・・・ＴＶモニタ、　　　１７・・・フレームメモリ、
１８・・・画像処理装置，　　１９・・・ＣＲＴ、２０
・・・コンピュータシステム、 ２１・・・ＣＲＴ端末、　　２２・・・磁気ディスクユ
ニット２３・・・区画、　　　　　　２４・・・区画、
２５・・・出力線、　　　　　２７・・・紙ウェブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子銃によって発生した電子ビームに試料を露出す
   る工程と； 電子ビームが試料を通過した後の電子ビームの減衰強度
   を、試料の直後に配置した検出器で検出し、そして減衰
   強度に対応する出力を供給する工程と； 試料の質量密度分布の情報を得るために検出器の出力を
   処理する工程と； を含む、紙試料の質量密度分布を迅速に測定する方法。 ２、前記露出工程は、均一な強度分布の電子ビームに、
   試料上の所望の試験区域を同時に露出することを含み、
   そして前記検出器は前記試験区域の直後に配置したエリ
   ア検出器である、請求項１に記載した方法。 ３、電子ビームの行路に沿って真空雰囲気を形成する工
   程をさらに含む、請求項１に記載した方法。 ４、前記検出工程は、検出器として写真媒体を使用する
   ことを含み、そして前記処理工程は写真媒体の現像を含
   む、請求項２に記載した方法。 ５、前記検出工程は、検出器として、リアルタイム電子
   ビーム検出器アセンブリを使用することを含む、請求項
   ２に記載した方法。 ６、前記検出工程は、検出した電子ビーム強度を光強度
   に変換し、それからさらに対応する電気信号に変換する
   ことを含み、そして処理工程は、コンピュータ制御式デ
   ータ処理および表示装置を用いて、前記電気信号を処理
   することを含む、請求項５に記載した方法。 ７、前記露出工程は、異なったエネルギ準位をもつ電子
   ビームに試料を露出することを含む、請求項１に記載し
   た方法。 ８、前記試料は、１秒以下のオーダの露出時間で、５０
   ｋｅＶから２００ｋｅＶまでの範囲のエネルギをもった
   電子ビームに露出される、請求項１に記載した方法。 ９、紙に類似した質量吸収係数をもつが相異なる既知の
   坪量のサイトを備えた検量用ウェッジを、試料と同時に
   電子ビームに露出し、試料の坪量を検量するための基準
   準位を得るようにする、請求項１に記載した方法。 １０、処理工程は、検出器の出力から、質量密度分布の
   区域描写を作成することを含む、請求項１に記載した方
   法。 １１、処理工程は、検出器の出力をディジタル化するこ
   とを含む、請求項１に記載した方法。 １２、電子銃を準備する工程と； 前記電子銃から発生する電子ビームのバーストで、被検
   試料の試験区域を照射する工程と；試料の試験区域の直
   後に、エリア電子ビーム検出器を準備する工程と； 前記検出器によって、前記試験区域から出てくる電子ビ
   ームの強度準位を検出する工程と；前記試料の試験区域
   に対する質量密度分布の情報を得るため前記強度準位を
   処理する工程と；を含む、試料の質量密度分布を測定す
   る方法。 １３、測定可能な坪量の所望範囲に対応するよう、電子
   ビームのエネルギ準位を調整する工程をさらに含む、請
   求項１２に記載した方法。 １４、試料が有機材料である、請求項１２に記載した方
   法。 １５、試料がセルロース材料である、請求項１４に記載
   した方法。 １６、前記電子銃および試料を真空チャンバ内に収納し
   、そして試料照射中に前記チャンバから空気を排除する
   工程をさらに含む、請求項１５に記載した方法。 １７、前記照射工程は、異なったエネルギ準位の電子ビ
   ームに試料を露出することを含む、請求項１５に記載し
   た方法。 １８、電子銃と； 前記電子銃から発生する電子ビームのバーストを被検試
   料の試験区域に指向させる手段と；前記試験区域から出
   てくる電子ビームの強度準位を検出するため試験区域の
   直後に配置した電子ビーム検出手段と； 前記試料の試験区域に対する質量密度分布の情報を得る
   ため前記強度準位を処理するための処理手段と； を含む、試料の質量密度分布を測定する装置。 １９、電子銃と試料との間の前記電子ビームの行路を包
   囲する真空チャンバと、試料が照射されている間に前記
   チャンバから空気を排除する手段と、前記電子ビームの
   エネルギ準位と開きとを制御する手段と、をさらに含む
   、請求項１８に記載した装置。 ２０、前記処理手段は、前記強度準位をディジタル形に
   変換する手段と、質量密度分布の情報を記憶し、処理し
   そして表示する手段とを含む、請求項１８に記載した装
   置。