JPS61189448A - Ｘ線により励起された螢光を測定する装置 - Google Patents
Ｘ線により励起された螢光を測定する装置Info
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- JPS61189448A JPS61189448A JP60031076A JP3107685A JPS61189448A JP S61189448 A JPS61189448 A JP S61189448A JP 60031076 A JP60031076 A JP 60031076A JP 3107685 A JP3107685 A JP 3107685A JP S61189448 A JPS61189448 A JP S61189448A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating 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
- G01N23/22—Investigating 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 measuring secondary emission from the material
- G01N23/223—Investigating 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 measuring secondary emission from the material by irradiating the sample with X-rays or gamma-rays and by measuring X-ray fluorescence
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
-
- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/07—Investigating materials by wave or particle radiation secondary emission
- G01N2223/076—X-ray fluorescence
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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。
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、Ｘ線で励起された試料の発する螢光の寿命等
を測定するＸ線により励起された螢光を測定する装置に
関する。
を測定するＸ線により励起された螢光を測定する装置に
関する。
（従来の技術）
材料や組織の性質を知るために材料等をＸ線で照射して
励起し、発生する螢光の特性を測定する装置が知られて
いる。
励起し、発生する螢光の特性を測定する装置が知られて
いる。
このような装置で試料を励起するために用いられるＸ線
源として、主として医療用に開発されたＸ線発生装置が
転用されている。
源として、主として医療用に開発されたＸ線発生装置が
転用されている。
そのようなＸ線発生装置が発生し得るＸ線パルスの時間
幅は、最短のものでも１ Ｑｎｓ程度である。
幅は、最短のものでも１ Ｑｎｓ程度である。
ところが、通常の物質が示す螢光の寿命は１００ｐｓ〜
ｌ Ｑｎｓのものが多く、それ等の螢光寿命を測定しよ
うとする場合には前記Ｘ線パルスの時間幅は大きすぎる
。
ｌ Ｑｎｓのものが多く、それ等の螢光寿命を測定しよ
うとする場合には前記Ｘ線パルスの時間幅は大きすぎる
。
また最近利用が可能となってきたシンクロトロン放射光
（Ｓ ＯＲ）で得られる光パルスの幅は１００ｐｓ程度
に達している。
（Ｓ ＯＲ）で得られる光パルスの幅は１００ｐｓ程度
に達している。
しかしながら、もっと短い螢光寿命を測定したいと言う
強い要請があり、現在、そのような螢光寿命を測定する
ための適当な励起源はない。
強い要請があり、現在、そのような螢光寿命を測定する
ための適当な励起源はない。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、新しく開発されたＸ線パルス発生管を極めて
短い光パルスにより励起して得られる１０ｐｓ以下の持
続時間の超短Ｘ線パルス列を利用し、上述の問題点を解
決しようとするものである。
短い光パルスにより励起して得られる１０ｐｓ以下の持
続時間の超短Ｘ線パルス列を利用し、上述の問題点を解
決しようとするものである。
本発明の目的は、極めて短いＸ線パルスにより試料を励
起することにより、従来は測定不能であった極めて短時
間持続する螢光を測定することができるＸ線により励起
された螢光を測定する装置を提供することにある。
起することにより、従来は測定不能であった極めて短時
間持続する螢光を測定することができるＸ線により励起
された螢光を測定する装置を提供することにある。
（発明の構成）
前記目的を達成するために本発明によるＸ線により励起
された螢光を測定する装置は、極めて短いパルス幅のレ
ーザパルス列を発生するレーザ装置と、前記レーザ装置
の各パルスにより励起されて極めて短いパルス幅のＸ線
パルス列を発生するＸ線パルス発生管と、前記Ｘ線パル
ス発生管の発生するＸ線パルス毎に励起される試料の発
生する極めて微弱な螢光発光を検出し一定レベル以上の
検出出力が得られたときに検出出力を発生する螢光発光
検出器と、前記レーザ装置の発生するレーザパルス列に
同期してパルスごとに基準時間パルスを発生する基準時
間パルス発生装置と、前記基準時間パルス発生から前記
螢光発光検出器の検出出力発生までの時間に対応する電
圧を発生する時間電圧変換器と、前記時間電圧変換器の
発生する電圧を電圧レベルごとに集計する集計装置から
構成されている。
された螢光を測定する装置は、極めて短いパルス幅のレ
ーザパルス列を発生するレーザ装置と、前記レーザ装置
の各パルスにより励起されて極めて短いパルス幅のＸ線
パルス列を発生するＸ線パルス発生管と、前記Ｘ線パル
ス発生管の発生するＸ線パルス毎に励起される試料の発
生する極めて微弱な螢光発光を検出し一定レベル以上の
検出出力が得られたときに検出出力を発生する螢光発光
検出器と、前記レーザ装置の発生するレーザパルス列に
同期してパルスごとに基準時間パルスを発生する基準時
間パルス発生装置と、前記基準時間パルス発生から前記
螢光発光検出器の検出出力発生までの時間に対応する電
圧を発生する時間電圧変換器と、前記時間電圧変換器の
発生する電圧を電圧レベルごとに集計する集計装置から
構成されている。
（実施例）
以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。
。
第１図は本発明によるＸ線により励起された螢光を測定
する装置のブロック図である。
する装置のブロック図である。
レーザ装置１により極めて短い持続時間のレーザパルス
列２０が発生させられる。
列２０が発生させられる。
このレーザパルス列２０は全反射ミラー２で反射させら
れてハーフミラ−３により分岐される。
れてハーフミラ−３により分岐される。
ハーフミラ−３により反射させられた光は凹レンズ４に
より拡大されてＸ線パルス発生管５の光電面５ａに入射
させられる。Ｘ線パルス発生管５は、前記光電面５ａの
外に集束電極５ｂ、透過形のＸ線ターゲソ１−５ｃを持
ち、図示しない外部の動作電源回路から動作電圧が供給
されている。Ｘ線パルス発生管５の光電面５ａに入射さ
せられたレーザパルス列２０により発生させられた光電
子は、Ｘ線ターゲット５Ｃを励起してレーザパルス列２
０に略正確に対応するＸ線パルス２１を発生する。
より拡大されてＸ線パルス発生管５の光電面５ａに入射
させられる。Ｘ線パルス発生管５は、前記光電面５ａの
外に集束電極５ｂ、透過形のＸ線ターゲソ１−５ｃを持
ち、図示しない外部の動作電源回路から動作電圧が供給
されている。Ｘ線パルス発生管５の光電面５ａに入射さ
せられたレーザパルス列２０により発生させられた光電
子は、Ｘ線ターゲット５Ｃを励起してレーザパルス列２
０に略正確に対応するＸ線パルス２１を発生する。
Ｘ線ターゲットとしては、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ。
Ｎｉ、等の金属が使用され、各々の金属に対応した特性
Ｘ線を発生すると同時に、プレームシュトラールングに
よる連続スペクトルを生ずる。
Ｘ線を発生すると同時に、プレームシュトラールングに
よる連続スペクトルを生ずる。
第３図は、Ｔｉターゲットを用いたＸ線パルス発生管を
ｌ０ＫＶで加速動作させたときのＸ線エネルギーの強度
分布を示すグラフである。
ｌ０ＫＶで加速動作させたときのＸ線エネルギーの強度
分布を示すグラフである。
Ｘ線パルス２１は１Ｑｐｓ以下の持続時間の超短Ｘ線パ
ルスであって、従来のＸ線パルス発生装置では得られな
かったものである。
ルスであって、従来のＸ線パルス発生装置では得られな
かったものである。
このＸ線パルス２１により、試料１０が励起され、極め
て微弱な螢光を発生する。
て微弱な螢光を発生する。
この螢光の寿命は、物質により長短があるが、通常１ｏ
ｏｐｓ〜Ｉｏｎｓ程度と予想されている。
ｏｐｓ〜Ｉｏｎｓ程度と予想されている。
この螢光は単一光子レベル程度に充分減光され、螢光検
出器■により検出され、螢光検出器■は前記螢光発光の
存在が確認できたときに検出出力を発生する。
出器■により検出され、螢光検出器■は前記螢光発光の
存在が確認できたときに検出出力を発生する。
螢光検出器Ｉは、高速光検出器７、増幅器８およびコン
スタントフラクションディスクリミネータ１ （ＣＦ
ＤＩ）９から構成されている。
スタントフラクションディスクリミネータ１ （ＣＦ
ＤＩ）９から構成されている。
一方基準時間パルス発生器■は前記ハーフミラ−３を透
過した光から各パルスごとの時間基準となるパルスを発
生する。基準時間パルス発生器■は、高速光検出器１１
、増幅器１２およびコンスタントフラクションディスク
リミネータ２ （ＣＦＤ２）１３から構成されている
。
過した光から各パルスごとの時間基準となるパルスを発
生する。基準時間パルス発生器■は、高速光検出器１１
、増幅器１２およびコンスタントフラクションディスク
リミネータ２ （ＣＦＤ２）１３から構成されている
。
時間電圧変換器（ＴＡＣ）１４のスタート入力端子は前
記基準時間パルス発生器■の出力端子に、またストップ
入力端子は前記螢光検出器■の出力端子に接続されてい
る。
記基準時間パルス発生器■の出力端子に、またストップ
入力端子は前記螢光検出器■の出力端子に接続されてい
る。
時間電圧変換器（ＴＡＣ）１４は前記レーザ装置の発生
するパルスごとに、前記基準時間パルス発生時点から螢
光検出器Ｉの構出信号発生時点までの時間に対応する電
圧を発生する。
するパルスごとに、前記基準時間パルス発生時点から螢
光検出器Ｉの構出信号発生時点までの時間に対応する電
圧を発生する。
集計装置であるマルチチャンネルアナライザ（ＭＣＡ）
１５は、前記時間電圧変換器（ＴＡＣ）１４の出力を集
計することにより、前記螢光のディケイカーブを再現す
る。
１５は、前記時間電圧変換器（ＴＡＣ）１４の出力を集
計することにより、前記螢光のディケイカーブを再現す
る。
第２図は測定結果を示すグラフである。
第２図の横軸は、時間電圧変換器１４の出力電圧■、縦
軸は多数回の測定で得られた電圧ごとの度数または頻度
を示す。
軸は多数回の測定で得られた電圧ごとの度数または頻度
を示す。
この横軸は時間に相当するものであるから、第２図に示
す度数のプロファイルは単一光子計測を多数回繰り返し
統計的に得られた、螢光の持続特性と考えることができ
る。
す度数のプロファイルは単一光子計測を多数回繰り返し
統計的に得られた、螢光の持続特性と考えることができ
る。
（発明の効果）
以上詳しく説明したように、本発明によるＸ線により励
起された螢光を測定する装置は、レーザ装置の各パルス
により励起されて、極めて短いパルス幅のＸ線パルス列
を発生するＸ線パルス発生管を用いているから、試料を
Ｘ線で高速かつ正確に繰返し励起することができる。
起された螢光を測定する装置は、レーザ装置の各パルス
により励起されて、極めて短いパルス幅のＸ線パルス列
を発生するＸ線パルス発生管を用いているから、試料を
Ｘ線で高速かつ正確に繰返し励起することができる。
したがって、前述のような統計的な計測により、螢光発
光のプロファイルを正確に再現することができる。
光のプロファイルを正確に再現することができる。
本発明の装置によれば、従来技術ではできなかったＸ線
励起による非常に短い螢光寿命の測定が可能となる。
励起による非常に短い螢光寿命の測定が可能となる。
このため、これまで不可能とされていた、物質のＸ線励
起螢光寿命測定が可能になり、研究分野が著しく拡大さ
れる。
起螢光寿命測定が可能になり、研究分野が著しく拡大さ
れる。
第１図は本発明によるＸ線により励起された螢光を測定
する装置のブロック図である。 第２図は測定結果を示すグラフである。 第３図はＸ線パルス発生管の発生するＸ線エネルギーの
強度分布を示すグラフである。 ■・・・螢光発光検出器 ■・・・基準時間パルス発生器 １・・・レーザ装置 ２・・・全反射ミラー３・
・・ハーフミラ−４・・・レンズ ５・・・Ｘ線パルス発生管 ７・・・高速光検出器 ８・・・増幅器 ９・・・ＣＦＤ １１０・
・・試料 １１・・・高速光検出器１２・・
・増幅器 １３・・・ＣＦＤ２１４・・・時間
電圧変換器（ＴＡＣ） １５・・・マルチチャンネルアナライザ（ＭＣＡ）２０
・・・レーザパルス列 ２１・・・Ｘ線パルス列
する装置のブロック図である。 第２図は測定結果を示すグラフである。 第３図はＸ線パルス発生管の発生するＸ線エネルギーの
強度分布を示すグラフである。 ■・・・螢光発光検出器 ■・・・基準時間パルス発生器 １・・・レーザ装置 ２・・・全反射ミラー３・
・・ハーフミラ−４・・・レンズ ５・・・Ｘ線パルス発生管 ７・・・高速光検出器 ８・・・増幅器 ９・・・ＣＦＤ １１０・
・・試料 １１・・・高速光検出器１２・・
・増幅器 １３・・・ＣＦＤ２１４・・・時間
電圧変換器（ＴＡＣ） １５・・・マルチチャンネルアナライザ（ＭＣＡ）２０
・・・レーザパルス列 ２１・・・Ｘ線パルス列
Claims (2)
- （１）極めて短いパルス幅のレーザパルス列を発生する
レーザ装置と、前記レーザ装置の各パルスにより励起さ
れて極めて短いパルス幅のＸ線パルス列を発生するＸ線
パルス発生管と、前記Ｘ線パルス発生管の発生するＸ線
パルス毎に励起される試料からの極めて微弱な螢光発光
を検出し一定レベル以上の検出出力が得られたときに検
出出力を発生する螢光発光検出器と、前記レーザ装置の
発生するレーザパルス列に同期してパルスごとに基準時
間パルスを発生する基準時間パルス発生器と、前記基準
時間パルス発生から前記螢光発光検出器の検出出力発生
までの時間に対応する電圧を発生する時間電圧変換装置
と、前記時間電圧変換装置の発生する電圧を電圧レベル
ごとに集計する集計装置から構成したＸ線により励起さ
れた螢光を測定する装置。 - （２）前記集計装置は、マルチチャンネルアナライザで
ある特許請求の範囲第１項記載のＸ線により励起された
螢光を測定する装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60031076A JPS61189448A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | Ｘ線により励起された螢光を測定する装置 |
| DE19863604836 DE3604836A1 (de) | 1985-02-19 | 1986-02-15 | Geraet zur fluoreszenzmessung |
| US06/830,687 US4724536A (en) | 1985-02-19 | 1986-02-18 | Instrument to measure fluorescence which has occurred in a sample stimulated by X rays |
| FR868602256A FR2577675B1 (fr) | 1985-02-19 | 1986-02-19 | Instrument pour mesurer la fluorescence produite dans un echantillon excite par des rayons x |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60031076A JPS61189448A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | Ｘ線により励起された螢光を測定する装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61189448A true JPS61189448A (ja) | 1986-08-23 |
Family
ID=12321340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60031076A Pending JPS61189448A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | Ｘ線により励起された螢光を測定する装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4724536A (ja) |
| JP (1) | JPS61189448A (ja) |
| DE (1) | DE3604836A1 (ja) |
| FR (1) | FR2577675B1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5042058A (en) * | 1989-03-22 | 1991-08-20 | University Of California | Ultrashort time-resolved x-ray source |
| US5930331A (en) * | 1989-03-22 | 1999-07-27 | Rentzepis; Peter M. | Compact high-intensity pulsed x-ray source, particularly for lithography |
| US6349128B1 (en) * | 2000-04-27 | 2002-02-19 | Philips Electronics North America Corporation | Method and device using x-rays to measure thickness and composition of thin films |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE213512C (ja) * | ||||
| US3991309A (en) * | 1975-07-09 | 1976-11-09 | University Of Rochester | Methods and apparatus for the control and analysis of X-rays |
| US4435828A (en) * | 1982-04-14 | 1984-03-06 | Battelle Development Corporation | Fluorescence laser EXAFS |
-
1985
- 1985-02-19 JP JP60031076A patent/JPS61189448A/ja active Pending
-
1986
- 1986-02-15 DE DE19863604836 patent/DE3604836A1/de active Granted
- 1986-02-18 US US06/830,687 patent/US4724536A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-02-19 FR FR868602256A patent/FR2577675B1/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3604836A1 (de) | 1986-08-21 |
| US4724536A (en) | 1988-02-09 |
| DE3604836C2 (ja) | 1989-12-21 |
| FR2577675B1 (fr) | 1990-05-04 |
| FR2577675A1 (fr) | 1986-08-22 |
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