JPH03146909A - Ｘ線ファイバー - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ファイバーに係り、特に、Ｘ線を伝達するこ
とを可能とするファイバーに関する。

（従来の技術） 従来、光を伝達する手段として、光ファイバーが挙げら
れる。光ファイバーは、第２図に示すように、屈折率ｎ
１のコア１の部分とこのコアｌをとりまく屈折率ｎ２の
クラッド２の部分から構成され、屈折率はｎｌ　＞ｎ２
の関係になっている。光線３のクラッド２に対する入射
角θがθ≧５ｉｎ−１（ｎ２　／ｎ１　）となる全反射
の条件で、光ファイバーは、入射される波長数千Ａの光
をクラッド２で全反射しながら伝達することができる。

コアｌとクラッド２に用いられる材料としては、ガラス
やプラスチックが多く使用されている。

（発明が解決しようとする課題） 上記光ファイバーは光を伝達するには適しているが、光
ファイバーでＸ線を伝達させようとすることは、これま
で試みられていない。Ｘ線を光ファイバーで伝達させよ
うとする場合、コアとクラッドの材質を適当に選択し全
反射を利用する方法が考えられるが、コアをガラスとす
ると、Ｘ線の吸収が大きくＸ線は伝達されない。また、
コアを真空として全反射を利用すれば伝達は可能である
が、入射角の限界があり伝達の効率はそれほど良くない
と考えられる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、Ｘ線を効
率良く伝達させることができるファイバーを提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段と作用） 本発明は、上記目的を達成するために、真空状のコア部
と、このコア部をとりまく光学繊維からなる円筒状のク
ラッド部と、このクラッド部の外周に重元素と軽元素が
交互にかつ多層に積層された多層膜部と、この多層膜部
の最上層上に設けられＸ線の漏洩を防護する防護膜部と
を具備した構成としたので、Ｘ線の減衰を防ぎ、Ｘ線を
効率よく伝送することができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るＸ線ファイバーの構成
を示す図である。

Ｘ線ファイバーｌＯは、同図に示すように、真空状のコ
ア部１１と、このコア部１１をとり囲んだ光学繊維、例
えば、ガラスからなる円筒状のクラッド部１２と、この
クラッド部１２の外周に形成された多層膜部１３と、お
よびこの多層膜部１３の最上層上に形成され伝達される
Ｘ線１４が外部へ漏洩するのを防護する防護膜部１５と
から構成される。

多層膜部１３は、密度が比較的大きい元素、例えばＷ、
ＶＳＡｕあるいはＲｅなどからなる重元素層１Ｂと、密
度が比較的小さい元素、例えばＣなどからなる軽元素層
１７が、例えば１層の厚さがｌＯ〜数十入となるように
交互にかつ多層に蒸着積層された柔軟性を有する多層構
造となっており、入射角φで入射された波長λのＸ線１
４は、多層膜部１３における多層構造の各層部分で多重
反射されながらＸ線ファイバー１０内を伝達されていく
。多層構造によるＸ線１４の反射率は、実効振幅反射率
の式から求めることができ、多層膜部１３における多層
構造の各層を防護膜部１５側から順次、第０層、第１層
、第２層、・・・・・・、第１−１層、第ｍ層、第１＋
　１層とすると、第ｍ＋１層から第ｍ層への界面での実
効複素反射率Ｒｍの式は、次式により与えられる。

すなわち、 一１δ山 Ｒｍ　−（ｒ＋ｎ　＋ＲＯ１−１ｅ　　　　　）　／−
１層ｍ （１＋ｒａ＋　Ｒｍ−１ｅ　　　　）、δｍ　　−４π
五ｆｌｌ　ｄｌＩＩ　ＣＯ８φｆｆｌ／λここで、ｒｍ
：複素屈折率τｉｌｌ＋　１の媒質から複索屈折率？ｉ
ｍの媒質への界面で の複索屈折反射率、 δＩｌ二位相位相 差ａ＋　：第ｍ層の膜厚 φｌ：第ｍ第ｍ層複索屈折角。

と与えられ、反射率は、Ｒｍの実部と点部の２乗の和よ
り求められる。

使用されるＸ線１４の波長λ、Ｘ線１４のクラッド部１
２への入射角φ、重元素層１６の膜厚、軽元素層ｌＢの
膜厚、および重元素層ＩＢと軽元素層１７の積層数は、
多層膜部１３における多層構造によるＸ線１４の反射率
が最大になるように適宜設定される。

また、防護膜部１５には鉛層を適用するのが最適であり
、Ｘ線ファイバーｌＯ内を伝達されるＸ線１４は外部に
漏洩することはない。

次に、上記構成の本発明の一実施例の動作について説明
する。

クラッド部１２に対し入射角φをもって入射されたＸ線
１４は、ガラスからなるクラッド部１２を透過し、クラ
ッド部１２と重元素層１Ｂからなる第１１１＋１層との
界面において、反射角φでコア部１１の方向に反射する
反射Ｘ線１４ａと第１１＋１層に透過する透過Ｘｔｌ１
４ｂとなる。

続いて、第１　＋　１層に入射角φ′（図示していない
が、入射角は各層毎に異なる。）をもって入射したＸ線
１４ｂは、第ｉｌｌ　＋　１層と軽元素層１７からなる
第ｍ層との界面で反射角φ′で反射される反射Ｘ線１４
ｃと第ｍ層に透過する透過Ｘ線１４ｄと分離される。反
射Ｘ線１４ｃは、第ｎｉ１層とクラッド部１２の界面に
おいて透過Ｘ１ｉ１４ｅと反射Ｘ線１４ｒに分離され、
透過Ｘ１ｉ１４ｅは、クラッド部１２と第＠＋１層の界
面で反射された反射Ｘ１ｉ１４ａに対し所定の位相差δ
を有してコア部１１に入射する。また、反射Ｘｌ１１４
ｆ’は、透過Ｘ線１４ｂと同様に第＠＋１層と第ｍ層の
界面にて反射しかつ透過する。

一方、第ｍ層に透過した透過Ｘ線１４ｔｌは、第ｍ層と
重元素層１６からなる第ｍ−１層との界面、第ｍ層と第
１５　＋　１層との界面、および第１１１　＋　１層と
クラッド部１２との界面において、上記と同様に反射と
透過が発生し、透過Ｘ線１４ｄの一部は、反射Ｘ線１４
ｆの一部と多重された透過Ｘ線１４ｇとなってコア部１
１人射する。

このように、入射されたＸ線１４は、多層膜部１３にお
ける多層構造の各層の界面における反射・透過により多
重反射されながら、Ｘ線ファイバーｌＯ内を伝達される
。

なお、本発明は上記実施例に限定されることなく種々変
形可能なことは勿論である。

【発明の効果］ 以上詳述したように、本発明のＸ線ファイバーによれば
、コア部を真空にすることにより、Ｘ線を減衰させるこ
となく、効率よく伝達することができる。

また、光ファイバーの外周に多層膜部を形成したことに
より、柔軟性が得られので、曲線的にＸ線を伝達するこ
とができ、広範囲の分野での利用が可能となる。

また、最上層に防護部を形成したことにより、Ｘ線の漏
洩を防護でき、安全性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るＸ線ファイバーの構成
を示す図、第２図は従来の光ファイバーの構成を示す図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空状のコア部と、このコア部をとりまく光学繊維から
   なる円筒状のクラッド部と、このクラッド部の外周に重
   元素と軽元素が交互にかつ多層に積層された多層膜部と
   、この多層膜部の最上層上に設けられＸ線の漏洩を防護
   する防護膜部とを具備したことを特徴とするＸ線ファイ
   バー。