JPH03181840A - 密度測定方法及び装置 - Google Patents
密度測定方法及び装置Info
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- JPH03181840A JPH03181840A JP32190989A JP32190989A JPH03181840A JP H03181840 A JPH03181840 A JP H03181840A JP 32190989 A JP32190989 A JP 32190989A JP 32190989 A JP32190989 A JP 32190989A JP H03181840 A JPH03181840 A JP H03181840A
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- Measurement Of Radiation (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、γ線を利用して試料の密度を測定する密度測
定方法及び装置に関する。
定方法及び装置に関する。
[従来の技術]
従来、γ線を利用した密度計としては、例えば第10図
に示す表面散乱型密度計や第11図に示す透過型密度計
が知られている。
に示す表面散乱型密度計や第11図に示す透過型密度計
が知られている。
第10図の表面散乱型密度計にあっては、試料3の表面
に所定距離を離して放射線源1と検出器2を設置し、放
射線源1から照射されたγ線のうち内部で散乱して試料
表面に戻ってくるγ線パルスを検出器2で検出して測定
装置4に出力し、測定装置4で単位時間当りの検出パル
ス数Nを計数する。測定装置4には第12図に示すγ線
検出パルス数Nから密度ρを求めるための相関曲線が予
め設定されており、この相関曲線に従って計数されたパ
ルス数Nに対応する密度ρの値を求めて出力表示する。
に所定距離を離して放射線源1と検出器2を設置し、放
射線源1から照射されたγ線のうち内部で散乱して試料
表面に戻ってくるγ線パルスを検出器2で検出して測定
装置4に出力し、測定装置4で単位時間当りの検出パル
ス数Nを計数する。測定装置4には第12図に示すγ線
検出パルス数Nから密度ρを求めるための相関曲線が予
め設定されており、この相関曲線に従って計数されたパ
ルス数Nに対応する密度ρの値を求めて出力表示する。
また第11図の透過型密度計にあっては、放射線源1を
試料3の内部に配置させ、放射線源1から試料内部を透
過してくるγ線パルスを試料表面に設置した検出器2で
検出し、測定装置4で表面散乱型と同様にして単位時間
当り検出パルス数Nから密度ρを求めることができる。
試料3の内部に配置させ、放射線源1から試料内部を透
過してくるγ線パルスを試料表面に設置した検出器2で
検出し、測定装置4で表面散乱型と同様にして単位時間
当り検出パルス数Nから密度ρを求めることができる。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、このような従来のγ線を利用した密度計
にあっては、γ線パルスの計数値Nから密度ρを求める
ために使用する第12図に示した相関曲線は理想的な測
定条件のもとに得られた実験データから作成されている
が、実際の測定にあっては、温度による測定機器の特性
の変化、放射線源の半減期の影響等により必ずしも相関
曲線に従っ計数値Nと密度ρとの相関関係が得られず、
更に、密度計測の安定性と信頼性が十分とはいえない問
題があった。
にあっては、γ線パルスの計数値Nから密度ρを求める
ために使用する第12図に示した相関曲線は理想的な測
定条件のもとに得られた実験データから作成されている
が、実際の測定にあっては、温度による測定機器の特性
の変化、放射線源の半減期の影響等により必ずしも相関
曲線に従っ計数値Nと密度ρとの相関関係が得られず、
更に、密度計測の安定性と信頼性が十分とはいえない問
題があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、測定条件に影響されることなく安定して正確な計
測結果が得られる密度測定方法及び装置を提供すること
を目的とする。
ので、測定条件に影響されることなく安定して正確な計
測結果が得られる密度測定方法及び装置を提供すること
を目的とする。
[課題を解決するための手段]
この目的を達成するため、まず本発明は、放射線源から
試料内にγ線パルスを照射し、検出器で試料内を透過又
は散乱したγ線パルスの数を検出し、該検出パルス数に
基づいて試料の密度を測定する密度測定方法を対象とし
、この測定方法につき本発明にあっては、放射線源と検
出器の距離を第1距離L1に設定してγ線のパルス数N
1を検出し、また放射線源と検出器の距離を第1距離L
1とは異なる第2距離L2に設定してγ線のパルス数N
2を検出し、第1及び第2距離L1.L2の各検出パル
ス数の比(Nl/N2)に基づき試料の密度ρを算出す
るようにしたものである。
試料内にγ線パルスを照射し、検出器で試料内を透過又
は散乱したγ線パルスの数を検出し、該検出パルス数に
基づいて試料の密度を測定する密度測定方法を対象とし
、この測定方法につき本発明にあっては、放射線源と検
出器の距離を第1距離L1に設定してγ線のパルス数N
1を検出し、また放射線源と検出器の距離を第1距離L
1とは異なる第2距離L2に設定してγ線のパルス数N
2を検出し、第1及び第2距離L1.L2の各検出パル
ス数の比(Nl/N2)に基づき試料の密度ρを算出す
るようにしたものである。
また表面散乱型の密度測定装置として本発明にあっては
、試料表面に設置された試料内にγ線を照射する放射線
源と、該放射線源に対し第1距離L1を離して試料表面
に設置され試料内を散乱してくるγ線パルスを検出する
第1検出器と、前記放射線源に対し前記第1距離L1と
は異なる第2距離L2を離して試料表面に設置され試料
内を散乱してくるγ線パルスを検出する第2検出器と、
前記第1及び第2の検出器により検出されるγ線パルス
の単位時間当りのパルス数N1、N2を計数し、該パル
ス計数値の比(Nl/N2)に基づいて試料の密度ρを
算出する測定装置とを備える。
、試料表面に設置された試料内にγ線を照射する放射線
源と、該放射線源に対し第1距離L1を離して試料表面
に設置され試料内を散乱してくるγ線パルスを検出する
第1検出器と、前記放射線源に対し前記第1距離L1と
は異なる第2距離L2を離して試料表面に設置され試料
内を散乱してくるγ線パルスを検出する第2検出器と、
前記第1及び第2の検出器により検出されるγ線パルス
の単位時間当りのパルス数N1、N2を計数し、該パル
ス計数値の比(Nl/N2)に基づいて試料の密度ρを
算出する測定装置とを備える。
更に透過型の密度測定装置は、試料内部に設置される放
射線源以外の点は前記の表面散乱型の密度測定装置と同
じ構成をもつ。
射線源以外の点は前記の表面散乱型の密度測定装置と同
じ構成をもつ。
更に本発明の密度測定方法及び装置における2つの検出
パルス数N1、N2に基づく密度ρの算出は、 fn (Nl/N2)=Aρ+C 但し、A、 Cは定数 の関係式から、 p= (C−Ln (Nl/N2)J /Aとして求め
られる。
パルス数N1、N2に基づく密度ρの算出は、 fn (Nl/N2)=Aρ+C 但し、A、 Cは定数 の関係式から、 p= (C−Ln (Nl/N2)J /Aとして求め
られる。
[作用]
このような構成を備えた本発明の密度測定方法及び装置
によれば、同一試料に対する2系統のγ線パルスの検出
結果の比を使用して密度を求めるため、また温度による
計測器の特性変化に対しても最も影響の少ない方式とな
り、放射線源の半減期、検出器の検出効率にも影響され
ず、安定した測定結果が得られる。
によれば、同一試料に対する2系統のγ線パルスの検出
結果の比を使用して密度を求めるため、また温度による
計測器の特性変化に対しても最も影響の少ない方式とな
り、放射線源の半減期、検出器の検出効率にも影響され
ず、安定した測定結果が得られる。
更に、パルス数の比率(Nl/N2)の自然対数が密度
ρの一次関数となるため、両者の関係が単純化され、2
点の関係が分かれば簡単に相関曲線を求めることができ
る。
ρの一次関数となるため、両者の関係が単純化され、2
点の関係が分かれば簡単に相関曲線を求めることができ
る。
[実施例]
第1図は本発明の一実施例を示した実施例構成図であり
、表面散乱型密度測定装置を示している。
、表面散乱型密度測定装置を示している。
第1図において、1はγ線を放射する放射線源であり、
表面透過型の密度計測装置にあっては測定対象となる試
料3の表面に設置され、試料3内にγ線を放射する。
表面透過型の密度計測装置にあっては測定対象となる試
料3の表面に設置され、試料3内にγ線を放射する。
放射線源1から所定距離Ll(第1距離)離れた試料3
の表面には検出器2−1が設置され、また放射線源1か
ら所定距離L2(第2距離)を離れた試料3の表面には
検出器2−2が設置される。
の表面には検出器2−1が設置され、また放射線源1か
ら所定距離L2(第2距離)を離れた試料3の表面には
検出器2−2が設置される。
放射線源1に対する検出器2−1.2−2の設置距離L
1、L2の間には、 Ll<L2 となる関係が設定されている。検出器2−1.2−2は
放射線源1から試料3内部に放射され、試料通過中の散
乱により表面に戻ってくるγ線パルスを検出する。
1、L2の間には、 Ll<L2 となる関係が設定されている。検出器2−1.2−2は
放射線源1から試料3内部に放射され、試料通過中の散
乱により表面に戻ってくるγ線パルスを検出する。
検出器2−1.2−2の検出出力は測定装置4に与えら
れている。
れている。
測定装置4は検出器2−1から得られるγ線パルスの単
位時間当りのパルス計数値N1を計数すると同時に検出
器2−2より得られるγ線検出パルスの単位時間当りの
パルス計数値N2を計数しており、2つの検出器2−1
.2−2から得られたパルス計数値N1とN2の比(N
l/N2)を求め、更に、この比率から次式に従って試
料3の密度ρを算出する。
位時間当りのパルス計数値N1を計数すると同時に検出
器2−2より得られるγ線検出パルスの単位時間当りの
パルス計数値N2を計数しており、2つの検出器2−1
.2−2から得られたパルス計数値N1とN2の比(N
l/N2)を求め、更に、この比率から次式に従って試
料3の密度ρを算出する。
ln (Nl/N2)=Ap十C(1)なお、第(1)
式におけるA、 Cはそれぞれ定数である。具体的に
は、第(1)式を変型してp= (C−In (Nl/
N2)) /A (2)として密度ρが算出される。
式におけるA、 Cはそれぞれ定数である。具体的に
は、第(1)式を変型してp= (C−In (Nl/
N2)) /A (2)として密度ρが算出される。
次に、第2図を参照して本発明による密度の測定原理を
説明する。
説明する。
第2図は、試料3の表面に設けられ検出点2に対し試料
3内の検出点2からの直線上の異なる位置に放射線源1
−1と1−2を設置し、それぞれの検出点2までの距離
をxi、x2とした状態を示している。
3内の検出点2からの直線上の異なる位置に放射線源1
−1と1−2を設置し、それぞれの検出点2までの距離
をxi、x2とした状態を示している。
まずγ線が物質中を通過するときには光電効果。
後方散乱及び電子対生成の相互作用により吸収され、γ
線の強さは通過距離に対し指数的に減少していく。ここ
で放射線源より強さIOとなる一定のエネルギーをもつ
方向のそろったγ線が厚さXの吸収体を通過したときの
通過後の強さをIとすると、 1=IoBe−” (3)(但し、
Bはビルドアップ係数) となる関係が得られる。ここで第(3)式のμはγ線吸
収係数と呼ばれる。
線の強さは通過距離に対し指数的に減少していく。ここ
で放射線源より強さIOとなる一定のエネルギーをもつ
方向のそろったγ線が厚さXの吸収体を通過したときの
通過後の強さをIとすると、 1=IoBe−” (3)(但し、
Bはビルドアップ係数) となる関係が得られる。ここで第(3)式のμはγ線吸
収係数と呼ばれる。
また試料に対するγ線吸収係数μは試料の密度ρの関数
で与えられ、本願発明者による実験によれば、γ線吸収
係数μと密度ρの間には試料の組成に有為な差が無けれ
ば、次式の一次関係が略成立することが確認されている
。
で与えられ、本願発明者による実験によれば、γ線吸収
係数μと密度ρの間には試料の組成に有為な差が無けれ
ば、次式の一次関係が略成立することが確認されている
。
μ=f(ρ)=pρ十Q (4)但し、P、 Q
は定数 そこで、第2図の放射線源1−1から放射されるγ線の
強さをIOとすると、試料3内の距離X1を通過して検
出点2で得られるγ線の強さ■1は、第1図においては
散乱断面積等を考慮した1 1=B1 11I o ・
e−””” (5)となる。同じく放射線源1−
2につき、12 =B2 @ I o a e−”””
(6)が得られる。尚、第(5)、(6)式に
おいて81、B2は線源の強さ、検出器固有の検出効率
、検出器の試料表面とのすき間等による係数効率の変化
を含むビルドアップ係数である。
は定数 そこで、第2図の放射線源1−1から放射されるγ線の
強さをIOとすると、試料3内の距離X1を通過して検
出点2で得られるγ線の強さ■1は、第1図においては
散乱断面積等を考慮した1 1=B1 11I o ・
e−””” (5)となる。同じく放射線源1−
2につき、12 =B2 @ I o a e−”””
(6)が得られる。尚、第(5)、(6)式に
おいて81、B2は線源の強さ、検出器固有の検出効率
、検出器の試料表面とのすき間等による係数効率の変化
を含むビルドアップ係数である。
このように本発明にあっては、検出点2に対し異なる距
離xi、x2に同じ強さの放射線源1−1.1−2を設
けたときの各放射線源1−1. 1−2から放射されて
試料3内を通過してくるγ線の強さ11.12をそれぞ
れ検出する。このように第(5)、(6)式で得られた
2つの放射線源1−1.1−2からのγ線の検出点2に
おける強さの比の自然対数j!n (I 1/ I 2
)をとると、Qn (II/12) □ Iln (8
1/B2) + I (ρ) (x2−xl)(7) となる。ここで第(7)式のりn(Bl/B2)は検出
系固有の定数である。
離xi、x2に同じ強さの放射線源1−1.1−2を設
けたときの各放射線源1−1. 1−2から放射されて
試料3内を通過してくるγ線の強さ11.12をそれぞ
れ検出する。このように第(5)、(6)式で得られた
2つの放射線源1−1.1−2からのγ線の検出点2に
おける強さの比の自然対数j!n (I 1/ I 2
)をとると、Qn (II/12) □ Iln (8
1/B2) + I (ρ) (x2−xl)(7) となる。ここで第(7)式のりn(Bl/B2)は検出
系固有の定数である。
実際の密度測定にあっては、検出点2における第(5)
式及び第(6)式で与えられた異なる距離xi、x2を
通過してきたγ線の強さ11.12は、γ線パルスの数
、即ち単位時間当りに得られるγ線パルスのパルス計数
値N1、N2として検出されており、従って、 in (I 1/I 2)= j2n (Nl/N2)
(8) の関係が成立している。
式及び第(6)式で与えられた異なる距離xi、x2を
通過してきたγ線の強さ11.12は、γ線パルスの数
、即ち単位時間当りに得られるγ線パルスのパルス計数
値N1、N2として検出されており、従って、 in (I 1/I 2)= j2n (Nl/N2)
(8) の関係が成立している。
第2図は、内部線源型の密度計の場合の原理図であるが
、第1図の表面散乱型では線源から試料内部へ放射され
たγ線が、試料中で散乱され、それによって生じたγ線
の内のある割合が、検出点に到達するのであるから、1
−1.1−2に相当する点は広い範囲に広がっている。
、第1図の表面散乱型では線源から試料内部へ放射され
たγ線が、試料中で散乱され、それによって生じたγ線
の内のある割合が、検出点に到達するのであるから、1
−1.1−2に相当する点は広い範囲に広がっている。
従って、xl。
x2に相当する距離LL、L2に対してKILL。
K2L2で表わされる透過平均距離を導入し、第(7)
式のXi、X2に代入する。この代入した式たを第(8
)式に入れ、f(ρ)につき第(4)式の一次関数関係
をもつ密度ρを代入すると、次式が得られる。
式のXi、X2に代入する。この代入した式たを第(8
)式に入れ、f(ρ)につき第(4)式の一次関数関係
をもつ密度ρを代入すると、次式が得られる。
gn (旧/N2)
= in (Bl/[12) + (P p +Q)
(K2L2−KILI)= (K2L2−KILI)
Pρ+Q(K2L2−にILI) + Jla (Bl
/B2)=^ρ+C(9) 但し、^= (K2L2−KILI) PC=Q(K2
L2−KILI) +Jln(Bl/82)即ち、第1
図の測定装置4における前記第(1)式のパルス計数値
の比(Nl/N2)の自然対数と密度ρの一次関数関係
が成立することになる。
(K2L2−KILI)= (K2L2−KILI)
Pρ+Q(K2L2−にILI) + Jla (Bl
/B2)=^ρ+C(9) 但し、^= (K2L2−KILI) PC=Q(K2
L2−KILI) +Jln(Bl/82)即ち、第1
図の測定装置4における前記第(1)式のパルス計数値
の比(Nl/N2)の自然対数と密度ρの一次関数関係
が成立することになる。
以上の検出原理は第2図に示したように試料3内の異な
る距離xi、x2に同じ強さの放射線源1−1.1−2
を設置して検出点2で検出する内部線源透過型を例にと
った場合も、第1図に示した表面散乱型のように定数K
1、に2.B1、B2が透過型特有の固定値をもつ以外
は表面型の場合と全く同様に成立するので、同じ原理で
密度が測定されると考えてよい。
る距離xi、x2に同じ強さの放射線源1−1.1−2
を設置して検出点2で検出する内部線源透過型を例にと
った場合も、第1図に示した表面散乱型のように定数K
1、に2.B1、B2が透過型特有の固定値をもつ以外
は表面型の場合と全く同様に成立するので、同じ原理で
密度が測定されると考えてよい。
従って、第1図に示した測定装置4には第2図に示した
本発明の測定原理に従って得られた前記第(1)式で与
えられるパルス計数値の比の自然対数zn (Nl/N
2)と密度ρの相関曲線が設定され、相関曲線は一次関
係にあることから、当然に直線関係となる。
本発明の測定原理に従って得られた前記第(1)式で与
えられるパルス計数値の比の自然対数zn (Nl/N
2)と密度ρの相関曲線が設定され、相関曲線は一次関
係にあることから、当然に直線関係となる。
この第3図に示す相関直線の具体的な設定は、同じ材質
の密度が異なる2つの基準試料を準備し、各試料につき
第1図に示すように放射線源■及び2つの検出器2−1
.2−2を設定して測定装置4で各計数値を求め、2つ
の計数値N1とN2の比R1,R2の自然対数を求めて
縦軸にプロットして予めわかっている密度ρ1.ρ2と
の交点を2か所に求め、この2つの交点を結んだ直線を
相関直線として作成すればよい。
の密度が異なる2つの基準試料を準備し、各試料につき
第1図に示すように放射線源■及び2つの検出器2−1
.2−2を設定して測定装置4で各計数値を求め、2つ
の計数値N1とN2の比R1,R2の自然対数を求めて
縦軸にプロットして予めわかっている密度ρ1.ρ2と
の交点を2か所に求め、この2つの交点を結んだ直線を
相関直線として作成すればよい。
第4図は本発明の第2実施例を示した構成図であり、検
出器を1台のみ使用して本発明の密度測定を行なうよう
にしたことを特徴とする。
出器を1台のみ使用して本発明の密度測定を行なうよう
にしたことを特徴とする。
即ち、第4図の実施例にあっては、試料3上に放射線源
1と検出器2を設置し、まず図示のように検出器2に対
する放射線源1の設置距離L1でγ線のパルス計数値N
1を求め、次に放射線源1を検出器2から遠ざかる方向
に移動して1′で示す設置距離L2に移動した後に同様
に検出器2でγ線のパルス計数値N2を求め、このよう
にして求めた2つのパルス計数値N1、N2から前記第
(1)式に従って試料3の密度ρを算出する。
1と検出器2を設置し、まず図示のように検出器2に対
する放射線源1の設置距離L1でγ線のパルス計数値N
1を求め、次に放射線源1を検出器2から遠ざかる方向
に移動して1′で示す設置距離L2に移動した後に同様
に検出器2でγ線のパルス計数値N2を求め、このよう
にして求めた2つのパルス計数値N1、N2から前記第
(1)式に従って試料3の密度ρを算出する。
第4図にあっては、放射線源1側を移動させているが、
放射線源1を固定し、検出器2側を移動して設置距離を
LlとL2に変えるようにしてもよい。
放射線源1を固定し、検出器2側を移動して設置距離を
LlとL2に変えるようにしてもよい。
第5図は本発明の第3実施例の構成図であり、内部線源
透過型の密度測定を例にとっている。
透過型の密度測定を例にとっている。
第5図において、放射線源1は試料3内に配置され、試
料3の表面には検出器2が設置されている。本発明の密
度測定を実現するため、例えば放射線源1を上下方向に
移動した異なる位置のそれぞれで検出器2によりγ線の
パルス計数率N1とN2を形成する。
料3の表面には検出器2が設置されている。本発明の密
度測定を実現するため、例えば放射線源1を上下方向に
移動した異なる位置のそれぞれで検出器2によりγ線の
パルス計数率N1とN2を形成する。
また、放射線源1を移動させる代わりに固定し、検出器
2を試料3の表面で矢印方向に移動させて異なる設置距
離L1、L2のγ線パルス計数値N1、N2を求めるよ
うにしてもよい。
2を試料3の表面で矢印方向に移動させて異なる設置距
離L1、L2のγ線パルス計数値N1、N2を求めるよ
うにしてもよい。
第6図は本発明の第3実施例を示したもので、この実施
例にあっては測定試料3の表面に設けられた放射線源1
に対し、異なる設置距離LL、L2、L3をもって3つ
の検出器2−1. 2−2゜2−3を設置している。従
って、検出器2−1と2−2で得られたγ線パルス計数
値N1とN2の比から密度ρ1□を算出し、一方、検出
器2−2と2−3から求められたγ線パルス計数値N2
とN3から同様にして密度ρ2.を検出し、両者の平均
値(ρ7.十ρ23)/2として密度を求めるようにし
たもよい。勿論、検出器2−1と2−3の係数値N1と
N3の比率から密度を求め、3つの算出密度の平均値を
算出するようにしてもよい。
例にあっては測定試料3の表面に設けられた放射線源1
に対し、異なる設置距離LL、L2、L3をもって3つ
の検出器2−1. 2−2゜2−3を設置している。従
って、検出器2−1と2−2で得られたγ線パルス計数
値N1とN2の比から密度ρ1□を算出し、一方、検出
器2−2と2−3から求められたγ線パルス計数値N2
とN3から同様にして密度ρ2.を検出し、両者の平均
値(ρ7.十ρ23)/2として密度を求めるようにし
たもよい。勿論、検出器2−1と2−3の係数値N1と
N3の比率から密度を求め、3つの算出密度の平均値を
算出するようにしてもよい。
第7図は本発明の第4実施例を示し、試料3の表面上に
2つの検出器2−1.2−2を異なる設置距離LL、L
2をもって放射線源1−1に対し固定的に設置し、放射
線源1−1の両側に例えば他の2つの放射線源1−2.
1−3を設け、放射線源1−1〜1−3の順に試料3の
表面に配置してそれぞれの放射線源に対する検出器2−
1. 2−2のγ線パルス計数値N1とN2から密度ρ
を3つ求め、例えばこれらの平均として最終的な密度を
求める。
2つの検出器2−1.2−2を異なる設置距離LL、L
2をもって放射線源1−1に対し固定的に設置し、放射
線源1−1の両側に例えば他の2つの放射線源1−2.
1−3を設け、放射線源1−1〜1−3の順に試料3の
表面に配置してそれぞれの放射線源に対する検出器2−
1. 2−2のγ線パルス計数値N1とN2から密度ρ
を3つ求め、例えばこれらの平均として最終的な密度を
求める。
第8図は本発明の第5実施例を示したもので、第7図の
実施例と同様に、複数の放射線源を使用した測定を内部
線源透過型について適用したものである。即ち、試料3
内の異なる位置に放射線源1−1.1−2を設置可能と
し、試料3の表面に2つの検出器2−1.2−2を設け
、まず放射線源1−1のみを設置して、そのとき検出器
2−1゜2−2から得られるγ線パルス計数値N1とN
2から密度ρを算出する。続いて、放射線源1−2のみ
を設置した状態で同様に検出器2−1.2−2よりγ線
のパルス計数値N1、N2を求めて密度ρを算出する。
実施例と同様に、複数の放射線源を使用した測定を内部
線源透過型について適用したものである。即ち、試料3
内の異なる位置に放射線源1−1.1−2を設置可能と
し、試料3の表面に2つの検出器2−1.2−2を設け
、まず放射線源1−1のみを設置して、そのとき検出器
2−1゜2−2から得られるγ線パルス計数値N1とN
2から密度ρを算出する。続いて、放射線源1−2のみ
を設置した状態で同様に検出器2−1.2−2よりγ線
のパルス計数値N1、N2を求めて密度ρを算出する。
そして、最終的に算出された2つの密度の平均として測
定値を取り出す。勿論、第8図において放射線源1−1
.1−2のいずれか一方のみを設けた内部線源透過型の
密度測定としてもよいことは勿論である。
定値を取り出す。勿論、第8図において放射線源1−1
.1−2のいずれか一方のみを設けた内部線源透過型の
密度測定としてもよいことは勿論である。
第9図は第4図の測定法に対して測定時間を172にす
る実施例で、線源を1の位置に最装置いて、検出器2−
1.2−2により、それぞれLL。
る実施例で、線源を1の位置に最装置いて、検出器2−
1.2−2により、それぞれLL。
L2に相当するデータを得る。更に線源1を1′に移動
し、検出器2−1でL2に相当するデータを、検出器2
−2でLLに相当するデータを得る。
し、検出器2−1でL2に相当するデータを、検出器2
−2でLLに相当するデータを得る。
この2回の測定から密度を計算すれば、検出器2−1.
2−2の検出効率等の特性が異なっていても、その差は
平均化され、同一特性の検出器で測定しているのと同じ
になる。また測定時間は第4図の単一検出器でLL、L
2を別々に測定した場合の172に短縮できる。
2−2の検出効率等の特性が異なっていても、その差は
平均化され、同一特性の検出器で測定しているのと同じ
になる。また測定時間は第4図の単一検出器でLL、L
2を別々に測定した場合の172に短縮できる。
[発明の効果]
以上説明してきたように本発明の密度測定方法及び装置
によれば、同一試料に対する2系統のγ線パルスの検出
結果の比を使用して密度を求めるため、放射線源の半減
期、検出器の検出効率等に影響されず、測定時の温度に
対する計測器の特性変化がキャンセルされ、信頼性の高
い計測結果を安定に得ることができる。
によれば、同一試料に対する2系統のγ線パルスの検出
結果の比を使用して密度を求めるため、放射線源の半減
期、検出器の検出効率等に影響されず、測定時の温度に
対する計測器の特性変化がキャンセルされ、信頼性の高
い計測結果を安定に得ることができる。
更に、2系統のγ線パルスの検出結果の比、即ち2つの
パルス計数値の比(Nl/N2)の自然対数が密度ρの
一次関数となるため、両者の関係が単純化され、2点の
関係がわかれば簡単に計測された比率から密度を求める
ための相関曲線を得ることができる。
パルス計数値の比(Nl/N2)の自然対数が密度ρの
一次関数となるため、両者の関係が単純化され、2点の
関係がわかれば簡単に計測された比率から密度を求める
ための相関曲線を得ることができる。
第1図は本発明の第1実施例構成図;
第2図は本発明の詳細な説明図;
第3図は本発明によるパルス計数値の比の自然対数と密
度との相関曲線図; 第4. 5. 6. 7.8.9図は本発明の他の実施
例構成図; 第1O図は従来の表面散乱型密度計の説明図;第11図
は従来の透過型密度計の説明図;第12図は従来のγ線
パルス計数値と密度との洋館曲線図である。 1.1−1〜1−3=放射線源 2.2−1〜2−3:検出器 3:試料 4:測定装置
度との相関曲線図; 第4. 5. 6. 7.8.9図は本発明の他の実施
例構成図; 第1O図は従来の表面散乱型密度計の説明図;第11図
は従来の透過型密度計の説明図;第12図は従来のγ線
パルス計数値と密度との洋館曲線図である。 1.1−1〜1−3=放射線源 2.2−1〜2−3:検出器 3:試料 4:測定装置
Claims (4)
- (1)放射線源から試料内にγ線を照射し、検出器で試
料内を透過又は散乱したγ線パルスの数を検出し、該検
出パルス数に基づいて試料の密度ρを測定する密度測定
方法に於いて、 前記放射線源と検出器の距離を第1距離L1に設定して
γ線のパルス数N1を検出し、 前記放射線源と検出器の距離を前記第1距離L1とは異
なる第2距離L2に設定してγ線のパルス数N2を検出
し、 前記第1及び第2距離L1、L2の各検出パルス数の比
(N1/N2)に基づき試料の密度ρを算出することを
特徴とする密度測定方法。 - (2)試料表面に設置されて試料内にγ線を照射する放
射線源と; 該放射線源に対し第1距離L1を離して試料表面に設置
され試料内を散乱してくるγ線パルスを検出する第1検
出器と; 前記放射線源に対し前記第1距離L1とは異なる第2距
離L2を離して試料表面に設置され試料内を散乱してく
るγ線パルスを検出する第2検出器と; 前記第1及び第2の検出器により検出されるγ線パルス
の単位時間当りのパルス数N1、N2を計数し、該パル
ス計数値の比(N1/N2)に基づいて試料の密度ρを
算出する測定装置と;を備えたことを特徴とする密度測
定装置。 - (3)試料内部に設置されてγ線を発射する照射線源と
; 該放射線源に対し第1距離L1を離して試料表面に設置
され試料内を透過してくるγ線パルスを検出する第1検
出器と; 前記放射線源に対し第1距離L1とは異なる第2距離L
2を離して試料表面に設置され試料内部を透過してくる
γ線パルスを検出する第2検出器と; 前記第1及び第2の検出器により検出されるγ線パルス
の単位時間当りのパルス数N1、N2を計数し、該パル
ス計数値の比(N1/N2)に基づいて試料の密度ρを
算出する測定装置と;を備えたことを特徴とする密度測
定装置。 - (4)前記2つの検出パルス数N1、N2に基づく密度
ρの算出は、 ln(N1/N2)=Aρ+C 但し、A及びCは定数 の関係式から算出することを特徴とする請求項1、2、
3記載の密度測定方法及び装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32190989A JPH03181840A (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 密度測定方法及び装置 |
US07/873,602 US5166964A (en) | 1989-12-12 | 1992-04-21 | Method and apparatus for measuring density |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32190989A JPH03181840A (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 密度測定方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03181840A true JPH03181840A (ja) | 1991-08-07 |
Family
ID=18137757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32190989A Pending JPH03181840A (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 密度測定方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03181840A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5195117A (en) * | 1992-04-24 | 1993-03-16 | University Of Houston | Method for using secondary radiation scattering to evaluate the thickness of materials |
JP2007531890A (ja) * | 2004-04-06 | 2007-11-08 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 物体の密度と寸法特性を測定する方法およびシステムならびに製造中の核燃料ペレットを検査する応用例 |
JP2008139302A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-06-19 | Thermo Fisher Scientific Inc | ガンマ後方散乱による密度測定 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63247623A (ja) * | 1987-04-03 | 1988-10-14 | Hitachi Ltd | γ線レベル計 |
-
1989
- 1989-12-12 JP JP32190989A patent/JPH03181840A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63247623A (ja) * | 1987-04-03 | 1988-10-14 | Hitachi Ltd | γ線レベル計 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5195117A (en) * | 1992-04-24 | 1993-03-16 | University Of Houston | Method for using secondary radiation scattering to evaluate the thickness of materials |
JP2007531890A (ja) * | 2004-04-06 | 2007-11-08 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 物体の密度と寸法特性を測定する方法およびシステムならびに製造中の核燃料ペレットを検査する応用例 |
JP2008139302A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-06-19 | Thermo Fisher Scientific Inc | ガンマ後方散乱による密度測定 |
JP4624399B2 (ja) * | 2006-11-13 | 2011-02-02 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック インコーポレーテッド | ガンマ後方散乱による密度測定 |
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