JPS61167844A - 放射線による被測定物の組成分析装置 - 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】 Ｉ産業上の利用分野」 本発明は放射線を利用した非破壊測定手段により被測定
物の組成を分析する装置に関する。

？従来の技術」 不透明な物体の組成濃度、組成分布等を放射線照射によ
り非破壊的に測定するとき、そのｌｉ源としてアイソト
ープ（Ｇａ、　Ｚｒ、　Ｃｏ）などのγ線、あるいは白
色Ｘ線を用い、放射線照射系から出射した放射線を被測
定物に照射し、その透過線の強度を検出系で測定解析す
るようにしている。

ところで、フィントープによる非破壊的測定法はアイソ
トープの入手が困難であること、その強度が弱いかまた
は強すざること、さらに半減期が短いこと等々の理由に
より工業化がむずかしいとされている。

そのため、白色Ｘ線を用いる装置が普及しており、この
装置では、放射線照射系と被測定物とを相対移動させる
スキャンニングによりビーム状の放射線を被測定物の全
幅に照射し、透過線検出系により特定エネルギの強度を
正確に求めた後、その測定データをもとにした多層分割
法、アーベル変換法等の計算法により被測定物の組成分
布を求めている。

この際、放射線幅は０．５〜１厘−程度の一定値とし、
その照射時間は数１０秒程度としている。

Ｉ発明が解決しようとする問題点１ Ｆ述したＸ線を用いる装置では放射線幅が０．５Ｎ１ｍ
ｍと大きいため、測定データ上、被測定物のエツジ部が
どこにあるかが不明となり、その結果高精度の組成分析
が困難となっている。

逆に放射線幅を小さくした場合、エネルギ強度の測定に
時間がかかりすぎ、実用性を欠いたものになってしまう
。

このように、従来例では分析精度、測定時間のいずれか
一方を犠牲にしなければならない不都合が生じている。

本発明は上記の問題点に鑑み、放射線による被測定物の
組成分析装置において１分析器度、測定時間を共に満足
させることのできる装置を提供しようとするものである
。

一問題点を解決するための手段１ 本発明は、放射線発生装置と放射線検出器とを結ぶ放射
線光軸上に、被測定物を置いて当該被測定物の組成を分
析する装置において、前記放射線発生装置と被測定物と
の間には、前記放射線光軸と交差する方向からのレーザ
光をその放射線光軸上の被測定物側へ反射させるための
第一反射器が配置され、前記被測定物と前記放射線検出
器との間には、前記放射線光軸に沿うレーザ光をその放
射線光軸と交差する方向へ反射させるための第二反射器
が配置され、第一反射器と対応してレーザ光源が配置さ
れているとともに、第二反射器と対応してレーザ受光器
が配置されていることをを特徴としている。

？作用ｊ 本発明装置の場合、放射線発生装置、放射線検出器等を
介して所望被測定物の組成を分析することができるが、
この際の放射線照射時、レーザ光源を介してその被測定
物に放射線光軸上を通るレーザ光を照射することができ
る。

既知のごとく、放射線は物体中を透過するが、レーザ光
は物体中を透過することができない。

したがって放射線光軸と直交する方向へ被測定物を移動
させながら、これに放射線とレーザ光とを照射した場合
、放射線は常時被測定物を透過するが、被測定物の一方
のエツジ部（照射開始部）からその他方のエツジ部（照
射終了部）に至るまでの間、レーザ光は被測定物により
遮断されることとなり、当該レーザ光の遮断開始、遮断
終了がレーザ受光器を介して検出できる。

これに基づき、レーザ光の遮断開始から遮断終了までの
被測定物移動量を読みとれば、当該被測定物の幅員、あ
るいは外径などが判明し、かくて被測定物のエツジ部を
も把握し得る測定分析が行なえるから、所望の分析精度
が向上する。

しかも放射線幅は特に小さくする必要がなく、通常の線
幅で測定分析できるから、測定時間が長くならない。

！実　施　例」 以下本発明装置の実施例につき、図面を参照して説明す
る。

図において、１は例えば白色Ｘ線源からなる線源２とコ
リメータ３とを備えた既知の放射線発生装置、４は例え
ば半導体からなる既知の放射線検出器であり、通常、放
射線検出器４には図示しないマルチチャンネル型波高分
析器、電子計算機などが接続されている。

上記放射線発生装置ｌと放射線検出器４とを結ぶ放射線
光軸り上には前側コリメータ５、後側コリメータ８が配
置され、これら両コリメータ５．８間が被測定物の介在
スペース７となっている。

放射線発生装置１に付設されたコリメータ３゜前側コリ
メータ５．後側コリメータＧ等は放射線、透過線等を所
望の幅に絞りこむ既知のスリットを有し、いずれもその
スリット幅が調整できるようになっている。

８は例えばＨｅ−Ｍｅレーザなどのレーザ光を出射する
ためのレーザ光源、８はそのレーザ光を受光するための
レーザ受光器、　１Ｇは第一反射器、１１は第二反射器
であり、これら反射！！１０．　ｌｌは放射線（Ｘ線）
が透過し、レーザ光が反射する材料として例えばアルミ
ニウムからなる。

レーザ光源８は放射線発生装置ｌと前側コリメータ５と
の間において放射線光軸りと交差する線分上に配置され
ているとともに、レーザ受光器９は後側コリメータ８と
放射線検出器４との間において放射線光軸りと交差する
線分上に配置され、さらに第一反射器１Ｇは、レーザ光
源８からのレーザ光を前側コリメータ５側へ反射させる
べく放射線発生装置ｔｌと前側コリメータ５との間に配
置され、第二反射器１１は、放射線光軸・Ｌに沿うレー
ザ光をレーザ受光器８側へ反射させるべく後側コリメー
タ６と放射線検出器４との間に配置されている。

１２は不透明な被測定物であり、かかる被測定物１２の
１例として、酸化ケイ素と酸化ゲルマニウムとからなる
光フアイバ用の多孔質母材をあげることができ、通常、
当該被測定物１２はステップ駆動式のモータを備えた走
査機構（図示せず）により放射線照射方向と直交する方
向へ走査されるようになっている。

本発明では介在スペース７内に被測定物１２を置き、放
射線検出器ａｌｌの線源２から出射した放射線をコリメ
ータ３、前側コリメータ５に通して被測定物１２へ照射
するするが、この際、その被測定物１２を放射線光軸り
と直交する方向へステップ移動させるとともに、当該被
測定物！２を透過した後の放射線すなわち透過線を後備
コリメータｅ、放射線検出器礁に順次通して所定の測定
を行ない。

その測定データをマルチチャンネル型波高分析器にて分
析し、電子計算機にて解読する。

さらに上記測定分析を行なうとき、レーザ光源８から出
射したレーザ光を第一反射器！０により反射させてその
レーザ光が放射線光軸り上を通るようにするが、放射線
が被測定物１２を透過するのに対し、レーザ光は被測定
物１２により遮断されるためこれを透過することができ
ず、被測定物１２による遮断のないとき、レーザ光は第
一反射５ｌＯ１前側コリメータ５、後備コリメータ６、
第二反射器１１を経てレーザ受光器３へ入射される。

それゆえ、丘記ステップ移動により被測定物１２の一方
のエツジ部１２ａから他方のエツジ部１２ｂへ放射線、
レーザ光を照射しながら所定の測定分析を行なうとき、
レーザ光については被測定物１２のエツジ部１２ａから
エツジ部１２ｂに至るまでの間。

遮断されることとなる。

したがって、レーザ光の遮断開始から遮断終了までの被
測定物１２のステップ移動量をレーザ受光器Ｓで検出し
、その検出信号に基づく演算処理を磁器３に接続の演算
器（図示せず）で行なうことにより、例えばｌステップ
量がＮｍ組レーザ光遮断状態におけるステップ回数がＸ
回であるとき、ＮＸｘを演算処理することにより被測定
物１２の幅ｄ（あるいは外径）が判明し、かつ、幅員（
あるいは外径）を把握した被測定物１２の組成分析が行
なえるから、当該分析精度が向上する。

また、レーザ光がＨｅ−Ｎ５レーザなどの可視光線であ
るとき、被測定物１２の放射線照射箇所も目視でき、そ
のレーザ光軸を利用して放射線系の各檄冨を組み立てた
り、センタリングするのが容易となる。

なお、被測定物１２を直径１００曹譜、長さ１０００層
腸の前記多孔質母材とし、線源２として１００にマ、　
２５ｍＡの白色Ｘ線源を用いた場合の具体的な上記組成
分析例では、各コリメータ３．５．８のスリット幅を０
．８−腸とし、ｌステップ量ｍＯ，５ｍｓのスッテップ
モータ付き走査機構により被測定物１２をステップ移動
させればよい。

第一反射器ｌＯ１第１第二 ミニウム製とした場合、厚さ０．５霞濡程度のもので足
りる。

Ｊ発明の効果ｊ 以上説明した通り、本発明は放射線照射により被測定物
の組成を非破壊的に分析する装置において，被測定物に
レーザ光を照射する光学系を併設したから、放射線幅を
通常の大きさに設定した状態で被測定物の外形（幅員、
外径など）をも把握することがで、したがって分析精度
の高度化、測定時間の短縮化を満足させることができ，
しかも上記レーザ光を介して被測定物への放射線照射箇
所を観察することができるとともに，そのレーザ光軸を
利用して放射線系の各機器を組み立て，センタリング等
も容易に行ない得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明＄置の１実施例を略示した説明図である。 ｌ　φ・・Φ・放射線発生装置 ２　・・・・・線源 ３　・・・・・放射線発生装置のコリメータ４　・・・
・・放射線検出器 ５　・・・・・前側コリメータ Ｅｌ　　＠＠＠１１＋１後側コリメータ７　・・・・・
介在スペース ８　・・拳・・レーザ光源 ９　・・・・・レーザ受光器 １０・・ｅ・・第一反射器 ＋１−拳・・・第二反射器 １２・拳・・会被測定物 １２ａ　・・・・被測定物のエツジ部 １２ｂ　・・・・被測定物のエツジ部 Ｌ・・・・・放射線光軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放射線発生装置と放射線検出器とを結ぶ放射線光軸上に
   、被測定物を置いて当該被測定物の組成を分析する装置
   において、前記放射線発生装置と被測定物との間には、
   前記放射線光軸と交差する方向からのレーザ光をその放
   射線光軸上の被測定物側へ反射させるための第一反射器
   が配置され、前記被測定物と前記放射線検出器との間に
   は、前記放射線光軸に沿うレーザ光をその放射線光軸と
   交差する方向へ反射させるための第二反射器が配置され
   、第一反射器と対応してレーザ光源が配置されていると
   ともに、第二反射器と対応してレーザ受光器が配置され
   ていることを特徴とする放射線による被測定物の組成分
   析装置。