JPS59138908A - 放射線厚さ計の測定方法 - Google Patents
放射線厚さ計の測定方法Info
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- JPS59138908A JPS59138908A JP1286683A JP1286683A JPS59138908A JP S59138908 A JPS59138908 A JP S59138908A JP 1286683 A JP1286683 A JP 1286683A JP 1286683 A JP1286683 A JP 1286683A JP S59138908 A JPS59138908 A JP S59138908A
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- thickness
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
- G01B15/02—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
- G01B15/025—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness by measuring absorption
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- Analysing Materials By The Use 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、放射線の透過を利用して鋼板等の板厚を測定
する放射線厚さ計に関するものである。
する放射線厚さ計に関するものである。
放射線を利用した厚さ測定は、＄１図に示すように、し
やへい容器１０に収納された放射性同位元素１２から放
射される放射＃ｉ！１４の強さＩ。を検出器１６で測定
し、次に鋼板等の被測定物１８を放射性同位元素１２と
検出器１６との間に挿入し、この時の放射線の強さ■を
検出器１６で測定する。この結果、（１）式に基づいて
被測定物の厚さＸが求められる。
やへい容器１０に収納された放射性同位元素１２から放
射される放射＃ｉ！１４の強さＩ。を検出器１６で測定
し、次に鋼板等の被測定物１８を放射性同位元素１２と
検出器１６との間に挿入し、この時の放射線の強さ■を
検出器１６で測定する。この結果、（１）式に基づいて
被測定物の厚さＸが求められる。
−１＝ ■、 ｅ−ｐｍＰＫ ・・
・・・・・・・（１）ここに、ρは被測定物の密度、μ
ｍは質量吸収係数で放射線エネルギーと被測定物によっ
て決まる定数である。
・・・・・・・（１）ここに、ρは被測定物の密度、μ
ｍは質量吸収係数で放射線エネルギーと被測定物によっ
て決まる定数である。
質量吸収係数μｍは放射線が単一エネルギーであれば一
定であるから、縦軸に放射線の強度を対数目盛で、横軸
に被測定物の厚さＸを直線目盛で表わすと、（１）式は
第２図に示すような質量吸収係数μｍを傾きとする直線
となる。第２図の２０は２４１Ａｍ、２２は１３７ Ｃ
，Ｓの特性を示しておシ、”’Ａｌｌは約０．１〜５
ｍｘ、１３フＣｓは約５〜１００晒の厚さの鋼板の測定
に用いられている。第２図から明らかなように、”’Ａ
ｍは薄い領域の鋼板を茜梢度に、一方１３７Ｃ５はやや
精度は劣るが広い範囲の測定に適している。
定であるから、縦軸に放射線の強度を対数目盛で、横軸
に被測定物の厚さＸを直線目盛で表わすと、（１）式は
第２図に示すような質量吸収係数μｍを傾きとする直線
となる。第２図の２０は２４１Ａｍ、２２は１３７ Ｃ
，Ｓの特性を示しておシ、”’Ａｌｌは約０．１〜５
ｍｘ、１３フＣｓは約５〜１００晒の厚さの鋼板の測定
に用いられている。第２図から明らかなように、”’Ａ
ｍは薄い領域の鋼板を茜梢度に、一方１３７Ｃ５はやや
精度は劣るが広い範囲の測定に適している。
ところが近年、１０〜２０ＷＩ前後という中間的領域の
厚さの鋼板を精度よく測定することが要求されつつあり
、第２図から明らかなように２４１Ａｍでは測定不可能
であり、また＋３７ｃｓでは要氷梢度を満足し得なく、
かかる要求に対応できない状況にある。
厚さの鋼板を精度よく測定することが要求されつつあり
、第２図から明らかなように２４１Ａｍでは測定不可能
であり、また＋３７ｃｓでは要氷梢度を満足し得なく、
かかる要求に対応できない状況にある。
上記した２４１ Ａ １１１ 、１３？ Ｃ５に限らず
ほとんどの放射性同位元素は、単一エネルギーでなく、
異なる段数のエネルギーのγ線やＸ線等を放出している
。しかし、”’ Ａｍ、 ”７Ｃ３ｌｄＪ＋る特定のエ
ネルギーのγ線以外は無視できるほど小さく、単一のエ
ネルギーの放射線を放出する放射性同位元素とみなせる
為、（１）式に従って厚さ測定が行えるものである。し
かるに、第２図に示すような２４１Ａｍと＋３７Ｃ８と
の間の中間の放射線強度を有する放射性同位元素２４（
この特性は１７０Ｔｍの場合）、例えば＋７０ Ｔｍ、
５７ Ｃ□ 、 ７５ ｓｅ、 １５２ Ｅ ｕ、＋
５３（）ｄは、表に示すように異なる複数のエネルギー
の放射線を放射しており、この場合の計算式は（２）式
で与えられる。
ほとんどの放射性同位元素は、単一エネルギーでなく、
異なる段数のエネルギーのγ線やＸ線等を放出している
。しかし、”’ Ａｍ、 ”７Ｃ３ｌｄＪ＋る特定のエ
ネルギーのγ線以外は無視できるほど小さく、単一のエ
ネルギーの放射線を放出する放射性同位元素とみなせる
為、（１）式に従って厚さ測定が行えるものである。し
かるに、第２図に示すような２４１Ａｍと＋３７Ｃ８と
の間の中間の放射線強度を有する放射性同位元素２４（
この特性は１７０Ｔｍの場合）、例えば＋７０ Ｔｍ、
５７ Ｃ□ 、 ７５ ｓｅ、 １５２ Ｅ ｕ、＋
５３（）ｄは、表に示すように異なる複数のエネルギー
の放射線を放射しており、この場合の計算式は（２）式
で与えられる。
■−１１ｏｅ−“町”＋Ｉ２０ｅ−μ”２ ｐｘ＋ Ｉ
３Ｑ −・・・・・・・・・・・（２） ここに、ＩＩＯ＋ Ｉ２０・・・は被測定物がないとき
のそれぞれの放射線の強さ、μｍ１１μｍ２・・・はそ
れぞれの質量吸収係数である。
３Ｑ −・・・・・・・・・・・（２） ここに、ＩＩＯ＋ Ｉ２０・・・は被測定物がないとき
のそれぞれの放射線の強さ、μｍ１１μｍ２・・・はそ
れぞれの質量吸収係数である。
放射性同位元素 主な放射線のエネルギー（ＫｅＶ）
ＧＯｓｒ ｐ ｂ 平均１ｏｏ（６０〜１５ｏ
の連続スペクトル） このことは、式の上ではそれぞれの放射線の和で得られ
ることを示しているが、異なる複数のエネルギーの放射
線を分離して検出し、その演算結果に基づいて厚さの制
御を行うような分野に利用することは現実には不可能で
ラシ、実用に供することはできない状況にある。
ＧＯｓｒ ｐ ｂ 平均１ｏｏ（６０〜１５ｏ
の連続スペクトル） このことは、式の上ではそれぞれの放射線の和で得られ
ることを示しているが、異なる複数のエネルギーの放射
線を分離して検出し、その演算結果に基づいて厚さの制
御を行うような分野に利用することは現実には不可能で
ラシ、実用に供することはできない状況にある。
本発明の目的は、異なる複数のエネルギーの放射線を放
出する放射性同位元素を用いても工業的に利用できる新
規な厚さ測定方法を提供するにある。
出する放射性同位元素を用いても工業的に利用できる新
規な厚さ測定方法を提供するにある。
上記目的を達成すべく本発明は、異なる複数のエネルギ
ーの放射線を放出する放射性同位元素を結果的に単一の
エネルギーの放射線を放出する元素とみなしうるように
したものである。
ーの放射線を放出する放射性同位元素を結果的に単一の
エネルギーの放射線を放出する元素とみなしうるように
したものである。
すなわち、異なる複数のエネルギーの放射線を分離して
検出するのでに、なく、一括して検出するようにし、放
射性同位元素全体の質量吸収係数として特定することを
検討した。
検出するのでに、なく、一括して検出するようにし、放
射性同位元素全体の質量吸収係数として特定することを
検討した。
このため、放射性同位元素として’７０Ｔｍを用い、既
知の厚さの鋼板を測定し、その結果から（３）式に示さ
れる単一のエネルギの放射線とみなしたときの、いわゆ
る放射性同位元素の質量吸収係数Ｔ冒と厚さＸとの関係
について求めたところ第３図に示す結果が得られた。
知の厚さの鋼板を測定し、その結果から（３）式に示さ
れる単一のエネルギの放射線とみなしたときの、いわゆ
る放射性同位元素の質量吸収係数Ｔ冒と厚さＸとの関係
について求めたところ第３図に示す結果が得られた。
Ｉ＝Ｉ。ｅ−ｐｍｐＸ ・・・・・・
・・・（３）この第３図および縦軸を１／届とした第４
図からも明らかなように、１７０１ｍの質量吸収係数側
と、厚さＸとはほぼ逆関係の関係、候言ずれば１７０Ｔ
ｍの質量吸収係数Ｉは（４）式に示す如く厚さＸの一次
関数で近似できる。
・・・（３）この第３図および縦軸を１／届とした第４
図からも明らかなように、１７０１ｍの質量吸収係数側
と、厚さＸとはほぼ逆関係の関係、候言ずれば１７０Ｔ
ｍの質量吸収係数Ｉは（４）式に示す如く厚さＸの一次
関数で近似できる。
ａ、ｂは定数である。
（４）式を（３）式に代入することにより（５）式の厚
さ演算近似式が得られる。
さ演算近似式が得られる。
一２五−
Ｉ ＝ Ｉ ｏ ｅ”” −・−・・
（５）したがって、””Ｉ’ｍの場合は（５）式を用い
て厚さ測定を行うことができる。
（５）したがって、””Ｉ’ｍの場合は（５）式を用い
て厚さ測定を行うことができる。
また、第５図は”３Ｇｄ％第６図はｉｌｏ Ｓｒｐ ｌ
）（制動放射線源で、９０Ｓｒのβ線をｐｂに当て、ｐ
ｂの原子との相互作用によって発生する制動Ｘ線）の質
量吸収係数蓮の逆数と厚さＸとの関係を示すもので、＋
５！ｌＱｄのＩは（６）式の如く厚さＸの指数関数、Ｑ
ｏＳｒ−Ｐｂ１７）／ｊｍはＩ’０’Ｊ”ｍと同様逆関
数で表わされる。
）（制動放射線源で、９０Ｓｒのβ線をｐｂに当て、ｐ
ｂの原子との相互作用によって発生する制動Ｘ線）の質
量吸収係数蓮の逆数と厚さＸとの関係を示すもので、＋
５！ｌＱｄのＩは（６）式の如く厚さＸの指数関数、Ｑ
ｏＳｒ−Ｐｂ１７）／ｊｍはＩ’０’Ｊ”ｍと同様逆関
数で表わされる。
μｒｎ ＝ ｅ ・・・・
・・・・・（７）このように本発明は、異なる複数のエ
ネルギーの放射線を放出する放射性同位元素を用いても
、質量吸収係数を放射性同位元素全体のものとしてとら
え放射性同位元素の質量吸収係数Ｉを厚さＸの関数とし
て表わすことによシ、厚さ測定が可能となる。
・・・・・（７）このように本発明は、異なる複数のエ
ネルギーの放射線を放出する放射性同位元素を用いても
、質量吸収係数を放射性同位元素全体のものとしてとら
え放射性同位元素の質量吸収係数Ｉを厚さＸの関数とし
て表わすことによシ、厚さ測定が可能となる。
なお、本発明で使用しうる異なる複数のエネルギーの放
射線を放出する放射性同位元素としては、例えば、１７
０Ｔｍ、５７ＣＯ。フ５．９ ｅ、 ＋ｓｚ ｇ （１
、＋５３ Ｑｄ。
射線を放出する放射性同位元素としては、例えば、１７
０Ｔｍ、５７ＣＯ。フ５．９ ｅ、 ＋ｓｚ ｇ （１
、＋５３ Ｑｄ。
およびＱＱ ３１ ｐ ｌ）があげられる。また、こ
れらの放射性同位元素を用いて梢度艮く厚さ測定をする
ためには蛍光減衰時間が短かく、高原子番号の物質から
なるシンチレータが好ましく、これは、ＣｓＦおよびＢ
ａＦ”シンチレータ、あるいは有機蛍光体に高原子番号
物質を混入したシンチレータで実現される。
れらの放射性同位元素を用いて梢度艮く厚さ測定をする
ためには蛍光減衰時間が短かく、高原子番号の物質から
なるシンチレータが好ましく、これは、ＣｓＦおよびＢ
ａＦ”シンチレータ、あるいは有機蛍光体に高原子番号
物質を混入したシンチレータで実現される。
以下、本発明を適用した放射線厚さ計について説明する
。
。
第７図は放射線厚さ計の全体構成ブロック図である。放
射性同位元素３０とシンチレータ３２との間に被測定物
３４が配置されておシ、シンチレータ３２により放射線
を検出し、その出力信号を光電子増倍管３６により電気
信焉に変換する。そして、その電気信号のノイズを波高
弁別器３８によ！ｌｌ取り除き分局器４０に送る。分周
された信号は計数器４２により１赦され、インターフェ
イスＰＤＩ４４を介して■ｔＡＮ１４６に送られる。ま
た、被測定物３４の温度を温度センサ４８により検出し
、インターフェイスＡｌ５０からＲＡＭ４６に送られる
。そして、演算制御装置５２がＲＯＭ５４のプログラム
に従って厚さ演算が行われる。
射性同位元素３０とシンチレータ３２との間に被測定物
３４が配置されておシ、シンチレータ３２により放射線
を検出し、その出力信号を光電子増倍管３６により電気
信焉に変換する。そして、その電気信号のノイズを波高
弁別器３８によ！ｌｌ取り除き分局器４０に送る。分周
された信号は計数器４２により１赦され、インターフェ
イスＰＤＩ４４を介して■ｔＡＮ１４６に送られる。ま
た、被測定物３４の温度を温度センサ４８により検出し
、インターフェイスＡｌ５０からＲＡＭ４６に送られる
。そして、演算制御装置５２がＲＯＭ５４のプログラム
に従って厚さ演算が行われる。
この厚さ演算の処理手順を第８図に示す。６０ｇおいて
被測定物がない時の１１数値ＩＯを取り込み、次に６２
において被測定物を透過してきた放射線の計数値Ｉを取
り込む。６４において被測定物の温度を取り込み、６６
において取シ込まれた温度により被測定物の密度を求め
、６８においで′ｒｏＴｍの場合であれば（５）式を用
いて厚さ演算を行い厚さが求められる。更に、７０にお
いて測定終了でなければ６２に戻り測定が継続される。
被測定物がない時の１１数値ＩＯを取り込み、次に６２
において被測定物を透過してきた放射線の計数値Ｉを取
り込む。６４において被測定物の温度を取り込み、６６
において取シ込まれた温度により被測定物の密度を求め
、６８においで′ｒｏＴｍの場合であれば（５）式を用
いて厚さ演算を行い厚さが求められる。更に、７０にお
いて測定終了でなければ６２に戻り測定が継続される。
以上本発明によれば、異なる複数のエネルギーの放射線
を放出する放射性同位元素を用いても、この同位元素を
単一の放射線を放出するものとみなして同位元素の質量
吸収係数として捉えるようにし、この同位元素の質量吸
収係数を厚さの関数として表わすことによシ、単一の放
射線を放出する同位元素と同等の厚さ測定が可能になる
。
を放出する放射性同位元素を用いても、この同位元素を
単一の放射線を放出するものとみなして同位元素の質量
吸収係数として捉えるようにし、この同位元素の質量吸
収係数を厚さの関数として表わすことによシ、単一の放
射線を放出する同位元素と同等の厚さ測定が可能になる
。
第１図は放射線厚さ計の測定ＩＪＡ理図、第２図は各放
射性同位元素の鋼板厚さと放射線の相対強度との１褐保
全ンバす図、第３図および第４図は＋７０’ｌ：’ｍ。 第５図は１５３Ｇｄ、第６図はｔｔｏ ３ 、ｒｐ ｌ
）における鋼板厚さと質量吸収係数との関係を示す図、
第７図は本発明を適用した放射線厚さ計の全体構成ブロ
ック図、第８図は演算処理手順を示すフローチャートで
ある。 ３０・・・放射性同位元素、３２・・・シンチレータ、
３４・・・被測定物、３６・・・光電子増倍管、３８・
・・波高弁別器３８．４０・・・分周器、４２・・・計
数器、４４・・・インターフェイスＰＤＩ、４６・・・
ＲＡＭ。 ４８・・・温度センサ、５０・・・インターフェイスＡ
Ｉ。 ５２・・・演算処理装置、５４・・・ＲＯＭ 。 冶 １ 目 １０ １？ η λ 口 喀閃枝４ ； （＞覚） ｈ Ｓ 口 第 ７１２１ ｆ＋ ８ Ｑ
射性同位元素の鋼板厚さと放射線の相対強度との１褐保
全ンバす図、第３図および第４図は＋７０’ｌ：’ｍ。 第５図は１５３Ｇｄ、第６図はｔｔｏ ３ 、ｒｐ ｌ
）における鋼板厚さと質量吸収係数との関係を示す図、
第７図は本発明を適用した放射線厚さ計の全体構成ブロ
ック図、第８図は演算処理手順を示すフローチャートで
ある。 ３０・・・放射性同位元素、３２・・・シンチレータ、
３４・・・被測定物、３６・・・光電子増倍管、３８・
・・波高弁別器３８．４０・・・分周器、４２・・・計
数器、４４・・・インターフェイスＰＤＩ、４６・・・
ＲＡＭ。 ４８・・・温度センサ、５０・・・インターフェイスＡ
Ｉ。 ５２・・・演算処理装置、５４・・・ＲＯＭ 。 冶 １ 目 １０ １？ η λ 口 喀閃枝４ ； （＞覚） ｈ Ｓ 口 第 ７１２１ ｆ＋ ８ Ｑ
Claims (1)
- １、異なるＢ数のエネルギーの放射線を放出する放射性
同位元素、被測定物を透過した放射線の強さを検出する
検出器、前記被測定物の厚さを求める演算装置とを備え
、前記ｆｉ、算装置は、前記放射性同位元素の質量吸収
係数を被測定物の厚さの関数として表した演算式を用い
て厚さの演算を行うことを特徴とする放射線厚さ計の測
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1286683A JPS59138908A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 放射線厚さ計の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1286683A JPS59138908A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 放射線厚さ計の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59138908A true JPS59138908A (ja) | 1984-08-09 |
Family
ID=11817330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1286683A Pending JPS59138908A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 放射線厚さ計の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59138908A (ja) |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP1286683A patent/JPS59138908A/ja active Pending
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