JPH0620628A - Ｘ線管 - Google Patents
Ｘ線管Info
- Publication number
- JPH0620628A JPH0620628A JP9147293A JP9147293A JPH0620628A JP H0620628 A JPH0620628 A JP H0620628A JP 9147293 A JP9147293 A JP 9147293A JP 9147293 A JP9147293 A JP 9147293A JP H0620628 A JPH0620628 A JP H0620628A
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- Japan
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- ray
- ray tube
- anode
- radiation
- spectrum
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- Pending
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 Ｘ線管の陽極に、有効に使用し得るＭ放射も
発生し得る陽極ターゲット材料、特にTr, Pa又はＵのよ
うな重元素を設ける。 【効果】 このＸ線管により放射される放射スペクトル
は、比較的高エネルギーの連続スペクトルからの放射及
び陽極材料のスペクトル的に魅力的な位置にあるＬ放射
を用いて重元素を分析するのに好適であるのみならず、
特にＭ放射により軽元素を分析するのに好適である。
発生し得る陽極ターゲット材料、特にTr, Pa又はＵのよ
うな重元素を設ける。 【効果】 このＸ線管により放射される放射スペクトル
は、比較的高エネルギーの連続スペクトルからの放射及
び陽極材料のスペクトル的に魅力的な位置にあるＬ放射
を用いて重元素を分析するのに好適であるのみならず、
特にＭ放射により軽元素を分析するのに好適である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は陰極とＸ線発生用の陽極
とを具えたＸ線管に関するものである。本発明は本発明
Ｘ線管を具えたＸ線分析装置にも関するものである。
とを具えたＸ線管に関するものである。本発明は本発明
Ｘ線管を具えたＸ線分析装置にも関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のＸ線管は米国特許第4,205,251
号から既知である。これに開示されているＸ線管は元素
のＸ線分析に有効なスペクトル範囲内のＸ線を発生する
ことをめざしている。これに開示されているＸ線管は特
に約0.15nmの特性波長を有する銅Ｋ−α放射を発生する
のに特に好適である。
号から既知である。これに開示されているＸ線管は元素
のＸ線分析に有効なスペクトル範囲内のＸ線を発生する
ことをめざしている。これに開示されているＸ線管は特
に約0.15nmの特性波長を有する銅Ｋ−α放射を発生する
のに特に好適である。
【０００３】異なる元素、特に低い原子番号の元素の分
析には銅Ｋ−α波長はあまり有効でない。この状態を改
善するために、例えば米国特許第4,583,243 号に記載さ
れているように特に軽元素の分析用に陽極材料としてス
カンジウムを使用すること、或いは、米国特許第4,622,
688 号に記載されているように陽極電圧で制御し得ると
共に重元素のみならず軽元素の分析にも使用し得るX 線
スペクトル発生用２層陽極を使用することが提案されて
いる。軽元素に対してはその陽極は比較的薄いスカンジ
ウム層上に、スカンジウムの層を具え、増大させた陽極
電圧による重元素の分析に対してはタングステン又はモ
リブデンの層を具える。
析には銅Ｋ−α波長はあまり有効でない。この状態を改
善するために、例えば米国特許第4,583,243 号に記載さ
れているように特に軽元素の分析用に陽極材料としてス
カンジウムを使用すること、或いは、米国特許第4,622,
688 号に記載されているように陽極電圧で制御し得ると
共に重元素のみならず軽元素の分析にも使用し得るX 線
スペクトル発生用２層陽極を使用することが提案されて
いる。軽元素に対してはその陽極は比較的薄いスカンジ
ウム層上に、スカンジウムの層を具え、増大させた陽極
電圧による重元素の分析に対してはタングステン又はモ
リブデンの層を具える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、陽極
電圧を変化させる必要なしに、比較的広いスペクトル範
囲に亘って比較的高エネルギーのＸ線を発生するＸ線管
を提供することにある。
電圧を変化させる必要なしに、比較的広いスペクトル範
囲に亘って比較的高エネルギーのＸ線を発生するＸ線管
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的のために、本発
明は上述した種類のＸ線管において、Ｘ線分析に有効な
波長範囲を有するＸ線スペクトルを発生させるために、
有効に使用し得るＭ放射も発生し得る材料を陽極に含め
たことを特徴とする。
明は上述した種類のＸ線管において、Ｘ線分析に有効な
波長範囲を有するＸ線スペクトルを発生させるために、
有効に使用し得るＭ放射も発生し得る材料を陽極に含め
たことを特徴とする。
【０００６】本発明のＸ線管においては、比較的短かい
波長の特性放射及び連続スペクトルからの放射のみなら
ず、比較的長い波長のＭ放射も利用することができるた
め、このＸ線管は例えばＬ放射及び連続スペクトルから
の有効放射により励起すべき重元素の分析のみならずＭ
放射で励起すべき軽元素の分析にも好適である。従っ
て、このＸ線管は、陽極材料を適切に選択すればこれま
でじゃま者扱いされていたＭ放射が軽元素の分析に魅力
的な波長範囲内に位置し、Ｍ放射を極めて有効に利用す
ることができる。
波長の特性放射及び連続スペクトルからの放射のみなら
ず、比較的長い波長のＭ放射も利用することができるた
め、このＸ線管は例えばＬ放射及び連続スペクトルから
の有効放射により励起すべき重元素の分析のみならずＭ
放射で励起すべき軽元素の分析にも好適である。従っ
て、このＸ線管は、陽極材料を適切に選択すればこれま
でじゃま者扱いされていたＭ放射が軽元素の分析に魅力
的な波長範囲内に位置し、Ｍ放射を極めて有効に利用す
ることができる。
【０００７】本発明の好適例では、陽極はトリウム(9
0)、プロトアクチニウム(91)及びウラニウム(92)からな
る群から選ばれた一つの元素又はそれらの混合物を含む
ものとする。これらの元素の放射は約0.4nm の波長を有
し、例えば４（ベリリウム）から18（アルゴン）までの
元素番号を有する元素の高速分析に充分なエネルギーを
有する。このような陽極材料で発生される約0.1nm のＬ
放射を有する連続スペクトルは陽極材料と同じ高原子番
号の重元素の分析に充分なエネルギーを有する。例えば
150 μm の慣例の厚さのベリリウムから成る射出窓は、
これら管で発生されるＭ放射に対し比較的高い透過率を
示す利点を有する。アノード材料は特に低放射性のＵ−
238 とするのが好ましい。
0)、プロトアクチニウム(91)及びウラニウム(92)からな
る群から選ばれた一つの元素又はそれらの混合物を含む
ものとする。これらの元素の放射は約0.4nm の波長を有
し、例えば４（ベリリウム）から18（アルゴン）までの
元素番号を有する元素の高速分析に充分なエネルギーを
有する。このような陽極材料で発生される約0.1nm のＬ
放射を有する連続スペクトルは陽極材料と同じ高原子番
号の重元素の分析に充分なエネルギーを有する。例えば
150 μm の慣例の厚さのベリリウムから成る射出窓は、
これら管で発生されるＭ放射に対し比較的高い透過率を
示す利点を有する。アノード材料は特に低放射性のＵ−
238 とするのが好ましい。
【０００８】他の好適例では、陽極材料を側面窓型Ｘ線
管又は端面窓型Ｘ線管内の例えば陽極本体の形態の支持
体上に、例えば0.2 〜2.0 μm 厚の比較的薄い層として
堆積する。ターゲット透過型Ｘ線では陽極材料の薄い層
を射出窓上に、好ましくはスパッタリング又はＣＶＤ技
術により堆積する。この場合、発生されたＸ線の所要の
透過のために、この層は最大で、例えば約0.1 μm の厚
さにする。陽極材料の層は陽極本体上に箔として設ける
こともできる。この場合、この層の厚さは堆積技術及び
温度条件により決まり、約0.1 μm よりかなり大きくす
ることもできる。
管又は端面窓型Ｘ線管内の例えば陽極本体の形態の支持
体上に、例えば0.2 〜2.0 μm 厚の比較的薄い層として
堆積する。ターゲット透過型Ｘ線では陽極材料の薄い層
を射出窓上に、好ましくはスパッタリング又はＣＶＤ技
術により堆積する。この場合、発生されたＸ線の所要の
透過のために、この層は最大で、例えば約0.1 μm の厚
さにする。陽極材料の層は陽極本体上に箔として設ける
こともできる。この場合、この層の厚さは堆積技術及び
温度条件により決まり、約0.1 μm よりかなり大きくす
ることもできる。
【０００９】本発明のＸ線管は単一の慣例の高電圧で発
生される波長範囲のＸ線で広範囲の元素を励起し得るの
で、例えばＸ線スペクトロメータに使用するのに特に好
適である。
生される波長範囲のＸ線で広範囲の元素を励起し得るの
で、例えばＸ線スペクトロメータに使用するのに特に好
適である。
【００１０】
【実施例】図面を参照して本発明のいくつかの実施例に
ついて詳細に説明する。図１は本発明による端面窓型Ｘ
線管を示す。このＸ線管１はコネクタ４及び射出窓６を
有する容器２内に、陰極スリーブ８内に収納された例え
ばフィラメント形態の電子エミッタ10を具えている。エ
ミッタ10により放出された電子は通路12に沿って陽極14
に向かって進む。電子通路12は陰極スリーブ、陰極自体
及び陽極の幾何形状及び管容器の円錐部16の形状により
決まる。陽極14の例えば銅から成る陽極本体18上に、例
えばウラニウム238 の陽極ターゲット板19が設けられ
る。通路12に沿って入射する電子によりこのターゲット
で慣例の如くＸ線ビーム20が発生され、このビームが例
えば150 μm の厚さを有するベリリウムの板から成る射
出窓６を経て管から射出する。
ついて詳細に説明する。図１は本発明による端面窓型Ｘ
線管を示す。このＸ線管１はコネクタ４及び射出窓６を
有する容器２内に、陰極スリーブ８内に収納された例え
ばフィラメント形態の電子エミッタ10を具えている。エ
ミッタ10により放出された電子は通路12に沿って陽極14
に向かって進む。電子通路12は陰極スリーブ、陰極自体
及び陽極の幾何形状及び管容器の円錐部16の形状により
決まる。陽極14の例えば銅から成る陽極本体18上に、例
えばウラニウム238 の陽極ターゲット板19が設けられ
る。通路12に沿って入射する電子によりこのターゲット
で慣例の如くＸ線ビーム20が発生され、このビームが例
えば150 μm の厚さを有するベリリウムの板から成る射
出窓６を経て管から射出する。
【００１１】図２はＸ線分析装置20内に装着されたＸ線
管１を示し、本例ではこの分析装置は試料テーブル30
と、取付板32と、複数個の測定チャネルを有するハウジ
ング36とを具えた同時スペクトロメータとして設計され
ている。図は２つの測定チャネル42及び44を有し、両チ
ャネルは検査すべき物体又は試料40に対し対称に配置さ
れている。各測定チャネルは入射スリーブ46、分析結晶
48及び検出器50を具えている。各測定チャネルは試料に
対し、このチャネルに指定された元素と一致するように
向けられる。試料は射出窓６から射出されるＸ線ビーム
で照射される。このＸ線ビームは、本発明による陽極材
料を使用する結果として、広い有効波長範囲をカバー
し、従って広範囲の元素の同時励起に好適である。
管１を示し、本例ではこの分析装置は試料テーブル30
と、取付板32と、複数個の測定チャネルを有するハウジ
ング36とを具えた同時スペクトロメータとして設計され
ている。図は２つの測定チャネル42及び44を有し、両チ
ャネルは検査すべき物体又は試料40に対し対称に配置さ
れている。各測定チャネルは入射スリーブ46、分析結晶
48及び検出器50を具えている。各測定チャネルは試料に
対し、このチャネルに指定された元素と一致するように
向けられる。試料は射出窓６から射出されるＸ線ビーム
で照射される。このＸ線ビームは、本発明による陽極材
料を使用する結果として、広い有効波長範囲をカバー
し、従って広範囲の元素の同時励起に好適である。
【００１２】図３の曲線50は60KVの陽極電圧におけるウ
ラニウムの連続Ｘ線放射スペクトルを表わし、ここでは
波長の関数として放射されるＸ線量子の数（Ｎ）を相対
測定値として示してある。60KVでは連続波長スペクトル
は約0.2nm の短波長側で始まり、約0.3nm の波長で最大
値に達する。
ラニウムの連続Ｘ線放射スペクトルを表わし、ここでは
波長の関数として放射されるＸ線量子の数（Ｎ）を相対
測定値として示してある。60KVでは連続波長スペクトル
は約0.2nm の短波長側で始まり、約0.3nm の波長で最大
値に達する。
【００１３】第１の好ましい効果は、この最大値、従っ
て連続スペクトル全体が陽極材料の原子番号に比例して
増大するレベルに達することにある。連続スペクトル中
の単線は線スペクトルを示し、約0.88nmの位置にＮ系列
スペクトル、約0.39nmの位置にＭ系列スペクトル及び約
0.09nmの位置にＬ系列スペクトルが存在する。60KVの場
合にはウラニウムでは約0.01nmのＫ系列スペクトルは励
起されない。
て連続スペクトル全体が陽極材料の原子番号に比例して
増大するレベルに達することにある。連続スペクトル中
の単線は線スペクトルを示し、約0.88nmの位置にＮ系列
スペクトル、約0.39nmの位置にＭ系列スペクトル及び約
0.09nmの位置にＬ系列スペクトルが存在する。60KVの場
合にはウラニウムでは約0.01nmのＫ系列スペクトルは励
起されない。
【００１４】曲線52は150 μm の厚さを有するベリリウ
ム窓の吸収率(Ab)を示す。その吸収率は約0.45nmの波長
でまだ50％であるため、Ｍ放射はこのような窓を充分に
透過するのでＭ放射を分析に有効に使用することができ
る。管から放射される放射スペクトルを破線54で示す。
Ｘ線放射と吸収の魅力的な組合せのためにこのＸ線管は
広範囲の元素の分析に極めて有効である。
ム窓の吸収率(Ab)を示す。その吸収率は約0.45nmの波長
でまだ50％であるため、Ｍ放射はこのような窓を充分に
透過するのでＭ放射を分析に有効に使用することができ
る。管から放射される放射スペクトルを破線54で示す。
Ｘ線放射と吸収の魅力的な組合せのためにこのＸ線管は
広範囲の元素の分析に極めて有効である。
【図１】本発明による端面窓型Ｘ線管の断面図である。
【図２】図１に示すＸ線管を具えたＸ線分析装置の断面
図である。
図である。
【図３】図１に示すＸ線管により発生される放射スペク
トルを示す図である。
トルを示す図である。
１ Ｘ線管 ２ 容器 ４ コネクタ ６ 射出窓 ８ 陰極スリーブ 10 電子エミッタ 12 電子通路 14 陽極 18 陽極本体 19 陽極ターゲット板 20 Ｘ線ビーム 40 試料 42, 44 測定チャネル 46 入射スリット 48 分析結晶 50 検出器
Claims (8)
- 【請求項１】 陰極とＸ線発生用陽極とを具えたＸ線管
において、Ｘ線分析に有効な波長範囲を有するＸ線スペ
クトルを発生するために、有効に使用し得るＭ放射も発
生し得る材料を前記陽極に含めたことを特徴とするＸ線
管。 - 【請求項２】 前記陽極材料はトリウム、プロトアクチ
ニウム及びウラニウムの重元素から成る群から選ばれた
一つの元素であることを特徴とする請求項１記載のＸ線
管。 - 【請求項３】 前記陽極材料は低放射性のウラニウム２
３８であることを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線
管。 - 【請求項４】 前記陽極材料が陽極本体上に比較的薄い
層として堆積されていることを特徴とする請求項１〜３
の何れかに記載のＸ線管。 - 【請求項５】 前記陽極材料が陽極本体上にスパッタリ
ング、蒸着又はＣＶＤ技術により堆積されていることを
特徴とする請求項４記載のＸ線管。 - 【請求項６】 前記陽極材料がターゲット透過型Ｘ線管
の射出窓上に堆積されていることを特徴とする請求項５
記載のＸ線管。 - 【請求項７】 約60KVまでの電圧を陽極と陰極との間に
印加し得ることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記
載のＸ線管。 - 【請求項８】 請求項１〜７の何れかに記載のＸ線管を
具えたことを特徴とするＸ線スペクトロメータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP92201104 | 1992-04-21 | ||
| NL92201104:4 | 1992-04-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0620628A true JPH0620628A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=8210558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9147293A Pending JPH0620628A (ja) | 1992-04-21 | 1993-04-19 | Ｘ線管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620628A (ja) |
-
1993
- 1993-04-19 JP JP9147293A patent/JPH0620628A/ja active Pending
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