JPH0465653A - 紙の構成の測定方法及び装置 - 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、紙片の基準量量の変化による構成測定の方法
に関する。

本発明は、さらに紙片の構成の測定装置に関する。

従来の技術 紙片の構成は、その小規模（０，１ミｌＪ〜１００ミリ
）基礎質量の変化を意味すると理解されている。シンチ
レーション検出器を用いて、紙片の端から端まで構成を
測定する技術は知られている。

また、以前に、放射線透過写真によって紙片の構成を測
定することが知られていた。さらにイオン化室を用いて
、より広範囲の領域で紙片の基準重量を測定することが
知られている。その測定方法において、直射的な放射が
試料を通り、その構成をｉ徴づけている量（シン皐し−
ション検出器で、基準重量の拡散；放射線透過写真で、
塊状サイズの分布及び拡散；及びイオン化室で、基準重
量法を定めるための放射）が放射検出器で観察される。

可視光線また他の電磁放射が用いられると、化学物質の
膜で覆われ、隙間をふさがれ、或いはカレンダー処理さ
れた紙片の構成の測定は基準重量及び放射への透過の不
明確な従属関係のため問題を引き起こす。特にＸ線が用
いられると、その構成を特徴づけている量を定めるため
の、基準重量の充分な分析が達成されなくなる。

紙片に課せられている質の高さの要請が増加し続け、紙
片構成の測定が紙片産業界で求められており、その重要
性が増すばかりである。とりわけ塊状サイズの分布、即
ち構成の連続的オフライン・モニタの適用可能な方法を
採用するのに充分な構成スペクトル、速くて簡単で信頼
のおける測定の方法は現存し得なかった。

発明が解決すべき課題 本発明の目的は、これまで述べてきた欠点を除去するこ
とにある。本発明の特に目的とするところは、より大き
な試料紙片の束を効果的に用いて迅速に分析し、適正な
構成の測定について新たな方法を提供することにある。

本発明の目的はさらに、複雑な・いくつもの作業工程に
没頭する必要のない方法で、紙片の基準重量内の変化の
パワースペクトルを得るための画期的な方法を提供する
ことにある。

またさらに、先に述べた要求に適合するよう、単純な方
法で行える紙片構成の測定の新しい装置を提供すること
が別の目的である。本発明を特徴とする特性については
、特許請求の範囲を参照することにする。

課題を解決するための手段 本発明の原理は、放射源として線状β線放射法を利用し
、また位置感度の高いβ線放射検出器で紙片を通過する
β線放射を観察し、言い換えると、構成を特徴づけてい
る基準重量の位置関係を定め、パワースペクトル、また
は塊状物分布に対応するといったことに基づく。β線放
射を用いると、その有用性が増大し、また化学物質の膜
で覆われてふさがれた構成の測定、またはカレンダー処
理のされた紙片が確実に測定されるようになる。という
のは、紙片の繊維網及び色素の双方ともが、同じ方法で
β線放射を弱め、またカレンダー化された用紙を通り過
ぎるβ線放射の強度と、基礎質量との関係が明確である
からである。

線状β線放射源が用いられると、紙片の基礎質量が紙片
の線状領域で測定され、その結果、測定が基準重量の変
形の一次元パワースペクトルを定めるための適正な形と
なる。

本発明に関して記述された方法は、可動部品、及びスペ
クトルを確立するのに必要とされる複雑な作業手順のい
ずれも必要とせずに実施され得るし、また放射線透過写
真の支援を借りて構成スペクトルを決定するときに必要
とされる複雑な作業手順も必要としない。

本発明の方法では、試料紙片の構成が測定されるとき、
放射検出器で、紙片の片側のそれぞれ０位置で試料を通
過するβ線放射が測定されるが、試料に平行の放射源を
垂直にして、試料紙片に放射源を割り当て、β線放射を
測定する。最初の測定の後、紙片は測定された検出器に
関して、例えば垂直方向に移動され、そして測定が１度
以上、また１つ以上の線状の位置でサンプルの数カ所の
一次元スペクトルを測定することによって繰り返される
。線状放射源は、線状構成に組織されたβ線の支援によ
り、β線を放射する線状エレメントを含む放射源として
、或いはβ線を放射するより広範囲な表面プラスエレメ
ント、例えばスリットを包含するβ線放射源を意味する
ことが理解される。

本発明の装置は、β線放射源、及び制限的射出モード（
ＬＳＭ）といわれて動作する位置感度の高いワイヤー・
チャンバーからなっている。

ＬＳＭは、Ｍ、Ｅｉｌｌａ他により記述され、β線放射
検出器として提供されている（大量生産用のＬＳＭ検出
器についての報告はヘルシンキ大学、ＨＵ−３ＥＦＬ−
８７−１３，１９８７年参照）。

放射源及び検出器は、試料紙片のβ線放射を生じる放射
源、及び紙片を局所的に通り過ぎるβ線放射を観察する
検出器として平行に配列されている。放射検出器は、試
料の構成を特徴づけているβ線放射強度分布を定めるた
め、適正に信号分析器に接続されている。β線放射強度
分布は、１個の試料紙片を通り過ぎたβ線素粒子をカウ
ントするこ□とにより、またそれぞれの検出器の位置を
決定することによって測定される。β線放射検出器は、
それに近接して、陽極線及び陰極面を包含する。陽極線
及び陰極面の間では、電解が気体空間に向けられる効果
によって、陽極から陰極方向に高電位が供給される。電
解の強度は陽極線が細くて、例えばｎＸ１０’から１０
２μｍ（ｎ＝１から１０）のため陽極線付近で最も高い
。気体空間の測定ウィンドウを通り、また、試料紙片を
通ったβ線素粒子は自由電子及びイオンを生成して、気
体の原子をイオン化する。電界効果によりイオンが陰極
に押しやられ、電子が陽極に押しやられる。電界は、電
子が増加する陽極付近で非常に強く、β線素粒子、電流
、或いは電位パルスの効果により電子雪崩を起こし回路
内で測定される。ＬＳＭといわれる検出器の操作により
、高圧電位及び気体混合物を選択することにより、高い
強度放電が得られ、充分な精度で配置され続ける。

電流及び電位パルスの位置は例えば電荷分配手順によっ
て検電器のβ線素粒子が決定する。その方法によると、
検電器の陰極が、金属片のようなセパレート伝導エレメ
ントで、同じ抵抗で抵抗器に接続されて作られる。陰極
の両端が地面に接続されると、陰極の両端に目にみえる
抵抗比で、β線素粒子が分解されるこ”とにより、電子
雪崩を弓き起こし電流が誘導される。検電器の両端で測
定することにより、電流に囲まれた電荷が放電によって
引き起こされ、次の公式により検電器での放電の゛関連
位置を計測することができる。

ＸｌｅＨ＝ＱｔｉｇｌＮ　／　（ＱＩｅｆｔ＋Ｑｒｉｇ
ｈｔ）　　（１）実際、位置に比例する信号の生成が、
別の電子計算システムによって行われており、例えば次
のように表される。、 分解を改善するため、試料紙片は、放射検出器に対応し
て、放射源に接して配列され、都杏よく準備される。自
動規準による配列は、放射検出器が、問題の位置で放射
源が放射する放射のみを主として測定するためのものと
されている。

測定結果に基づく分解の改善には、放射源によって生成
されたβ線放射が、コリメータの支援で規準される。コ
リメータには、放射を規準するため放射が伝導される孔
の線で形成される１個以上の吸収プレートを有している
。１個の大きな試料から、数個の構成スペクトルが決定
されると、その装置は、放射源及び放射検出器の間を通
る試料紙片の供給用に準備された供給装置及び試料の供
給にしたがって、その試料の様々な線状位置で、β線放
射強度分布を測定するための装置をも適正に包含する。

本発明の装置は２つ以上の線状放射源及びそれに対応す
る放射検出器をも含み、試料を通り過ぎるβ線放射の強
度分布を測定するために配置され、しかも同時に複数の
位置に配置される。放射源は、例えば直線のような形状
で、平行に並んでいる。

放射検出器は連続して接続することができ、特定な、例
えば通常の電荷分配電子回路または信号読取り電子回路
で行われ得る。

実施例 第１図ａ　−ｃは、線状または平面状のβ線放射源２を
示し、それは放射源２の下に置かれた試料紙片１の上に
β線放射をするため配置されている。

放射源２はまた、コリメータ７を有し、それは放射源２
による放射を規準する。β線放射検出器３は試料紙片１
の片側に置かれ、試料紙片１は放射源２と検出器３との
間に置かれて、その人口１１に接し、検出器３にβ素粒
子を通過させる。コリメータ７が、線状になるよう、放
射源２から放射されるβ放射を規準する。

検出器３は丸帯の容器１２．容器１２に連結した入口１
１．陽極線１３、及び陰極面１４からなる。検出器３内
の空間１５は、適度な混合気体で満たされている。

第１図ａ　−Ｃに描かれた装置が用いられると、線状β
線放射源２がβ線放射を生じ、それが検出器３の中に試
料紙片１を通過するようコリメータ７で゛規準される。

紙の基本質量により試料の種々の部分に対し、β線放射
源によって放射されたβ線素粒子の種々の部分が検出器
３にたどりつく。そうして紙の基本質量の変化が、検出
器３の表面のβ線放射強度に変換され、その強度変化が
、位置の関数とじて測定される。試料１が例えばローラ
コンベアまたはそれと同様の供給手段１０で動かされ、
種々の部分の試料、例えば並んだ一定間隔の平行線の位
置により、通過したβ線放射を観察する。

第２図は、放射検出器３の抵抗陰極５が示されている。

その陰極は、セパレート伝導体エレメント６、即ちメタ
ルストリップでできており、同じ抵抗値の抵抗器１６に
接続されている。陰極の両端が地面に接続されると、第
１図の検出器３にたどりつくβ線素粒子は、部分的な電
子雪崩を誘引し、両端の抵抗器と比例して、陰極の両端
の間に電流を生じる。検出器の両端における放電により
生じる電流に包含される電荷を測定することにより、放
電されるに従う検出器の放電位置を計算することが□可
能である。

受は取られるβ線放射の位置である電子雪崩の位置に比
例する信号を生じるための配置は、第３図に示されてい
る。検出器用の高電位は、高圧電源１７で生成される。

第２図の平行陰極５の両端の電１１８．１９は、充電感
度の高い前置増幅器２０の支援で統合され、信号は線形
増幅器２１の支援でさらに増幅される。１個の線形増幅
器から信号が分配モジュール２２に直接運ばれ、総合モ
ジュール２３を用いて両方の線形増幅器からのパルスを
合わせることにより得られたものが、その他の入力とし
て運ばれる。分配モジュール２２は、入力比率の高い割
合を示すパルスを式（１）にしたがって、検出器の端か
ら計測された放電の位置、即ち、β線素粒子が受は取ら
れる位置に生成する。

マルチ・チャンネル分析器２４で行われたこの信号のパ
ルスの高さの分析は、放射の強度分布、即ち検出器３の
パルスのβ線放射スペクトルを直接的に示す。

実施例では、本発明の例示のみを意図し、どの実施例も
特許請求の範囲内の変更である。

発明の効果 本発明によると、化学物質の膜で覆われた紙片。

カレンダー処理のされた紙片等の構成が確実にβ線放射
によって測定でき、可動部品が不要であり、しかも位置
感度が高く、大きな紙片の束でも迅速に分析でき、作業
工程を少くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の実施例の正面図、第１図すは同上の
側面図、第１図Ｃは同上の平面図、第２図は本発明の実
施例に従った放射検出器の陰極を表す概略図、第３図は
本発明の実施例のブロック図である。 １・・・試料紙片、２・・・放射源、３・・・検出器、
５・・・抵抗陰極、６・・・伝導体エレメント、７・・
・コリメータ、１０・・・供給手段、１１・・・入口、
１２・・・容器、１３・・・陽極線、１４・・・陰極面
、１５・・・空間、１６・・・抵抗器、１７・・・高圧
電源、１８．１９・・・電荷、２０・・・前置増幅器、
２１・・・線形増幅器、２２・・・分配モジュール、２
３・・・総合モジュール、２４・・・マルチチャンネル
分析器。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）試料紙片を通して放射を行い、試料の構成を特徴
   づけるスペクトルをとるために、紙片を通過する放射を
   β線放射検出器で観測する紙の構成の測定方法において
   、放射線が線状β放射線を有し、紙片を通過するβ線放
   射をＬＳＭモードで作動する位置感度の高いワイヤー・
   チャンバー検出器で一次元的に観察することを特徴とす
   る紙の構成の測定方法。
2. （２）放射源によって生成されるβ線放射が、線状にな
   って規準され、それが試料に対して直角に、かつ試料に
   平行する放射源からその平面試料に当てられることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の紙の構成の測定方
   法。
3. （３）試料が照射され試料と実質的に接する放射源で放
   射が測定され、そして試料が実質的に検出器に接するこ
   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
   の紙の構成の測定方法。
4. （４）試料を通過したβ線放射スペクトルを線状の位置
   で測定し、それから紙片をその線状位置に対し垂直方向
   に移動し、試料の数ヵ所で、紙片の構成を特徴づける一
   次元スペクトルを測定するため、その測定を繰り返す特
   許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の紙の構
   成の測定方法。
5. （５）放射源（２）及び放射検出器（３）からなり、試
   料紙片（１）に放射して試料の構成を特徴づけて放射強
   度分布を確立するために試料を通過する放射を観察する
   紙の構成を測定する装置において、放射源（２）が線状
   β線放射源であり、検出器（３）がＬＳＭモードで作動
   する位置感度の高いワイヤー・チャンバー検出器である
   ことを特徴とする紙の構成を測定する装置。
6. （６）β線放射検出器（３）が信号分析器（４）に接続
   することを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の紙の
   構成を測定する装置。
7. （７）ワイヤー検出器（３）が信号分析器（４）に接続
   するセパレート伝導体エレメント（６）を持つ抵抗陰極
   （５）を包含することを特徴とする特許請求の範囲第２
   項または第５項記載の紙の構成を測定する装置。
8. （８）β線放射を与えるために配列されたコリメータ（
   ７）を有することを特徴とする特許請求の範囲第５項〜
   第７項のいずれかに記載の紙の構成を測定する装置。
9. （９）スリット状のコリメータ（７）を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第５項記載の紙の構成を測定す
   る装置。
10. （１０）コリメータ（７）が、β線放射が視準される孔
    の線を有する少なくとも１個の吸収プレートを包含する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の紙の構成
    を測定する装置。
11. （１１）試料紙片（７）が放射源（２）及びそれに対応
    する放射検出器（３）に接して配置されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第５項〜第１０項のいずれかに
    記載の紙の構成を測定する装置。
12. （１２）放射源（２）及び放射検出器を通って試料紙片
    （１）を供給するよう配列された供給手段（１０）を包
    含し、試料が放射源及び検出器の間を通って供給されて
    いる間は様々な部分でβ線放射スペクトルを測定すべく
    配列されたことを特徴とする特許請求の範囲第５項〜第
    １１項のいずれかに記載の紙の構成を測定する装置。
13. （１３）２個以上の直線及び平行の放射源（２）を含み
    、それに対応して試料の様々な部分で同時にその構成を
    決定するための検出器を含むことを特徴とする特許請求
    の範囲第５項〜第１２項のいずれかに記載の紙の構成を
    測定する装置。