JPS58191959A - 物体組成判別法 - Google Patents

物体組成判別法

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JPS58191959A
JPS58191959A JP57075860A JP7586082A JPS58191959A JP S58191959 A JPS58191959 A JP S58191959A JP 57075860 A JP57075860 A JP 57075860A JP 7586082 A JP7586082 A JP 7586082A JP S58191959 A JPS58191959 A JP S58191959A
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Japan
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ray
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ray beams
composition
wavelength
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Yukio Fujisaki
藤崎 雪雄
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HOUSEKI RIGAKU KENKYUSHO KK
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HOUSEKI RIGAKU KENKYUSHO KK
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/083Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays

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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】 人工宝石類,ガラス,セラi7り,i石,岩6。
貴金属,考古物等の個体物.繍々の液体,粉体。
有機物.人体,動物等の広範囲の物体の組成を非破壊で
半定普的且つ計数的に判別する,仁めのhthに関する
従来、連続xilIを物体に投射して、そのXM嵐の透
過率又はX線フィルムより物体をおおさっばに半1別す
ることは既に知らtlでいるが、w!A9+の組成とX
′a量の絶対値.厚みと使用波長とが11雑な相lla
関係にあり、加えてX線管の電諒電圧の反動。
X線管の使用時間,自然界のX!#の経時的&勘1こよ
って影響されて計数的に判8Ilすることは勿論IF確
且つ迅速に判別下ることは出来ず実用(ヒよでに至って
いない。
本発明は、かかる問題点を解消して極めて精度が高く且
つ非破壊で判別でき要用的価値のーい憬れた物体組成判
別法を提供せんとするものである。
本発明の要旨は同一の連続X線発士嬢から二つの同量X
@ビームを取り出すとともに、それらのX線ビームをフ
ィルターに通過させ、連続X!I(J)Q、8A波長以
下における最強度波長λ店の(1+Q−4)1票以上の
長い波長及び(1−0,4)2周以下の短かい波長を遮
断し、そしてそのフィルターを通過 6した一方のXl
lビームに組成を判別しようとする鉱物、セラミンク等
、固体あるいは液体、有機物。
生物体の物体を通過させ、物体をAMさせたX線ビーム
と物体を通過させないX線ビームのXMNtの比の対数
値と物体の厚みとを計測してその対数 0嬉、厚みとか
ら物体の組成を非破壊で判別する物体組rfc判別法に
ある− ここで、フィルターとしては銅、アルミ等金属板が使用
されその材質と厚みはX線管は、XiI管ターゲットに
よって適宜選択される。X&l管のターゲットとしては
タノグステノW、クロムCr等がある。又、フィルター
で遮断されたX線波長は142m・λ)06λmのすべ
ての波長を使用してもよいた波長域の波長を使用しても
よLl、、そして、X線ビームの波長は狭く絞ら2する
程その分解能、判別精度は高まる。同一の連続X線発生
源からの二つの同量X線ビームを取り出す方法はX線シ
ールド板に同径の細孔を近接して設け、同馴孔をもつX
線シールド板に投射することにょっ”〔一般1〔二つの
X線ビームを取り出すことができるものであるがこの方
法に限定するものではr(い。
更に、厚さと二つのX線ビームのX線量の比の対数値と
の比(fllき)は後述する様にX線管の種類、X*W
の電圧、フィルターを同一3こするならば物体の厚み、
X線管の使用時の経時的変動、自然界X線に影響さrl
ろことなく、高い精度で物体の組成によって定まるもの
であり、予め多数の物体組成の傾き(比例係数)を本発
明方法によって求めてデータとしてストックさせておき
、40停を判別する時にデータをとった同一条件(X線
管のm類、X!!の電圧、フィルター)によって再現し
テX ii ヒ−AのX*tの比の対数値と厚みとを計
測してその傾き(比)を求め、データと照合させろもの
である。
品質管理等において、物体が同一組成か否かの 5横!
tあるいは品質のバラツキ、組成の変動のみを求める場
合は予めのデータのストンク作業は不要となる。。
り下、本発明の実施例を詳細に説明−4−る。この実施
例ではX&!管としてタッグステツターケソ)1゜のX
41?管(1)を使用、X&!!管(111こ所定電圧
を印加しCメ、線jt発生させ、これを透孔(3)・(
3)′を所定v1隔鰐して穿孔し7たX締完全砿断材か
らqるシールド板0◆に向IJて投射せしめる。シール
ド板a↓の透孔(jl  (31↓tこ1J嗣、父はア
ルミの金−板のフィルタ15(2)がllA11lされ
ている5、タノグステノタ−ゲノ1−X縁管(1)から
発生したXiは第2図に示す実線の波長強度のスペクト
ルの特性をもち、08に以下の1Ikii!1度波長λ
肩は第2図中(イ)の曲線に小さイする4、第2図中(
ロ)・(ロ)′の曲線・@緑は本発明の通断波長領域(
221,42m及びλ−06λ屑)をホし、ビS □ 
H’の二点M11曲線は本実!l[1lli11のフィ
ルター(2)iこよって遮断される臨界波長(λ−12
λm、λ−0,8λmとなる2)を示し2てし)る。従
って、このフィルター(2)を通過するX線ビームのt
Il長λは1.2λm−二・λ−0,8λm とf(り
でいる。
判別する準備としてシールド板(4)の孔1.bl  
(Eelヒに何も物体を置かず、二つのXllビームを
そのままシールド板(4)の孔X51・(5)′を素通
りさせ、X−センサー(11)・(6)によって副足し
、同X線センサー(6)(6)で測定されるX線1が同
一出力値をとる1!I R1:予めX線センサーの測定
回路において調IIするか、シールド板0凌をイ門か移
動すること等1こよって峠正しておく。これによって試
験毎のセノづ−Lfi)・(6+の感度変化、X線管の
做妙な変化等の影響をMりで再現性’t Aiめる4、 その後、宝石、セラミック等固体又は液体、生物体等の
被判別物輔をシールド板α4の一方の孔(5)上装置き
、X線ビームを投射する。フィルター(2)ニヨって長
い波長及び短かい波長を遮断された二つのX線ビームは
シールド板(ロ)の透孔(3)・(3)′を、15過し
て一方のX線ビームは下位のシールド板(4)上の被判
別物体■、孔(5)を透過してその下方のX線セッサー
(6)によってX線量人が測定される。又他方のX線ビ
ームはシールド板(4)の孔(5)を障′!!I物なく
通過してX線セッサー(6)によってX1lilj1i
Bが測O定され、計算回路(7)によってそのXH量の
比の対数値jinxを計算−(る。又被判別物体(ロ)
の厚み(物体のX1llil透過距I1mりをマイクロ
メータ等の手段1こよって一1定し、その厚みを厚み測
定値インプット回路(8)を介して傾き計算回路(9)
に入力して厚みt  l&ハλの値父はその逆数値を計
算し、これを照合回路02に入力し、一方便用しjこX
 @ W (1)の′印加電圧の値をX線管電圧イノプ
ツト回路QL)を介して照合回路@に入力し、照合回I
N!QJにJ〕いてそのX−管電圧に応じた傾き値(厚
みL 、、/(lpIxの噛)又はぞIJ、>逆数値の
データ記憶をデータ記憶回路σDから引出し、その傾き
値に対応する物体組成を横木して判別結果・その基−デ
ータを表示器(至)1こ物体名・識別記号・数字でもっ
て表示するものである。この嫌に同−X線発生源からの
目皿のX線ビームを使用し、しかもこの連続X線の特定
領域の波長を使用することによってX線管電圧が一定で
あれば第3図JC示t 9に被判別物の厚みと二つのX
線ビームの透過XLI量の比の対数値は厚みにかかわら
ず原点(厚み−O,ハz=0)を通る正確な比例関係と
することができる。しかもその傾き(厚み【′eバA)
はその物体組成Iこよって一意的に定まるものである。
例えばilI線1はガラス、直線すはダイヤモンド、 
直線Cは水晶、直線dはヒスイ、m!6は方解石、直線
「はホタル石の特性を示すものである。同様奢こ他の考
古物、貴金属、セラミック等の固体、アルコール等の液
体、有機物でも同様な結果となるものであり、従って所
定のX線管電圧番ζ対するこれら[1のaIき又は逆数
値をデータ記憶回路(ロ)に予め測定して記憶させてお
けはX&l’ltf電圧と被判別物の厚みtとX線量あ
′比の対数mllハ5λとから、その物体の組成が半定
麓的1ζ且っ計数的に判別でき、その物体が何であるか
簡単に判別できるものである。しかも被判別物体に)の
厚みにかかわらず、比例関係、傾きは不変であり、しが
も原点を通るものであるから正確に、且つ迅速に判別で
きるものとなっている。又、X!i!JIA −Bは同
−X*諒からのものを使用して同時計測するものである
ため、Xll管の加熱状態、電圧変動。
自然界のX線量の変動番こほとんど影響されることかな
い。尚X線管電圧は、その被判別物体間が金属か、鉱物
、セラミック等の固体、液体、有機物。
生物体かIζよって、及びその厚み多ζよって適切な電
圧のものに選択されるものである。
尚の不発明は物体の組成の1別を目的とするが、同一組
成と明らかに分っている場合又は同一組成と改定できる
場合は本発明の方法「こよって逆に物体の厚みを計測す
ることができる。
■同一の連続X線発生源からの二・)のX線ビームう;
同量でなく相当違う場合でもX1sビームのX!!瀘が
同よとh jr セルal l(、xmt測定IAt 
X!jliilljlBm。
又はin−の値あるいはその逆数値の式に電気的又はコ
ノピユータプログラムをもりて補正を施すことによって
非同量の場合でも、同量の場合同磯の結果を漫ろことか
できる。飼えば物体を透過させない状態におl)る二つ
のX縁ビームυ〕セッサー\6ノ・(罰のX@@A 、
Hの出力値A(櫨。
30値が同−鐘と・シる掃Sζセッサーの出力値Btこ
修王係数智を乗じてこの修正係数を乗じた値をxat1
3とみなす面 ことlこ、よって・i成できる。あるいはX#夙測定煉
A−B用することfこよって!1達成できる。
次に本実施例による合成ルビーの測定例を述す。
フィルター(2)としては銅フィルターで(1+ 0.
2)λ制置上の長波長及び(1−O−2)λ腐以下の短
波長を逸断し、X線管電圧としてTOWを印加した。表
111は間−組成の合成ルビーを厚みを変λC行った測
定結果例であり、表tU)は同じ厚みの合成ルビーを測
定時間を異にする8回の測定結果の表である。
表巾の結果から分る様に、合成ルビーの厚みか201〜
14.05−の7倍変化し、しかもBX@jiが3変化
しないという極めて高い精度の比例関係を得ることがで
きることがわかる。更に、表tulに同一厚みの合成ル
ビーの測定の場合でも測定時を異には04%以下の変動
に抑えられている。更に測定回数を増やし、データの統
計処理を行えばこの一05%の精度が更に小さな値とな
って高精度に出来るものである。
以上の様に本発明によれば、厚さと二つのX線ビームの
X線凰の比の対数値とから被判別物の厚みにかかわらず
正確、且つ迅速にその物体の組成を半定鳳的に且つ計数
値的IC判別することが出愁従米判別困鋤となされてき
た人工宝石、4tラミクク、8古物等ばかりでなく、液
体、有機物の判別が可能となるばかりか、非破壊で且つ
正確・迅速の急止防止と病気発見、製品の品質@査、晶
Wiセ理上寄与するところが大であるという優れた効果
を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明物体組成判別法を示す説明図。 @2図は本発明で使用す6X縁波長顕城を示ずX線波長
と強度特性図、fH8図は被判別物の厚さとX練皿の比
の対数値との関係を示すグラフである−(1)二Xミー
1管 (2):フィルター (3)・(3):透孔 (4):シールド板 (5)・(5):孔 (6)・(6):X@セッサー α4:シールド板 m:被判別物体 第1図 ■司2 一305= 第2図 波長[4)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)同一の連続x!1発生源から二つの同量X線ビーA
    を取り出すとともに、それらのX線ビームをフィルター
    に通過させ、連続X線の08大波長以下における最強度
    波長λ講の(1+ 0.4 )λm以上の長い波長及び
    (1−0,4)λm以上の短かい波長を逼断し、そして
    そのフィルターを通過した一方のxl!ビームに組成を
    判別しようとする鉱物、セラミック等、固体あるいは成
    体、有am#eA、生物体の物体を通過させ、物体を通
    過させf: X &!ビームと物体を通過させないX線
    ビームのX線量の比の対数値と物体の厚みとを計測17
    てその対数値、厚みとから物体の組成を非破壊で判別す
    る物体組成判別法。
JP57075860A 1982-05-06 1982-05-06 物体組成判別法 Granted JPS58191959A (ja)

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JPH0229983B2 JPH0229983B2 (ja) 1990-07-03

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Cited By (4)

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JPS61155758U (ja) * 1985-03-19 1986-09-27
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JPS55112248U (ja) * 1979-01-31 1980-08-07

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